KR102467779B1 - Fire safety inspection education system using AR technology - Google Patents
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Abstract
본발명은 AR기술을 활용한 소방안전 점검 교육 시스템에 관한 것으로, 실제 구조물에 배치된 공간에서 3D 마커를 이용하여 소방안전점검 교육을 위한 가상장치들을 실제공간에 증강시킬 수 있도록 하여 소방안전 점검교육을 할 수 있는 것으로,
본 발명은 AR 기술을 이용하여 실재 구조물에 배치된 공간에서 3D 마커를 이용하여 소방안전점검 교육을 위한 가상장치들을 실재공간에 증강시킬 수 있도록 하여 언제, 어디서나 소방안전 점검교육을 할 수 있으며, 다양한 가상 소방 장치간의 유기적인 관계가 구현되어 교육효과가 향상되는 현저한 효과가 있다.The present invention relates to a fire safety inspection training system using AR technology, which uses 3D markers in a space placed in an actual structure to augment virtual devices for fire safety inspection training in real space, thereby providing fire safety inspection training to be able to do
The present invention uses AR technology to augment virtual devices for fire safety inspection education in real space using 3D markers in a space arranged in a real structure, so that fire safety inspection education can be conducted anytime, anywhere, and various There is a remarkable effect of improving the educational effect by implementing organic relationships between virtual firefighting devices.
Description
본발명은 AR기술을 활용한 소방안전 점검 교육 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 AR 기술을 이용하여 실재 구조물에 배치된 공간에서 3D 마커를 이용하여 소방안전점검 교육을 위한 가상장치들을 실재공간에 증강시킬 수 있도록 하여 언제, 어디서나 소방안전 점검교육을 할 수 있으며, 다양한 가상 소방 장치간의 유기적인 관계가 구현되어 교육효과가 향상되는 AR기술을 활용한 소방안전 점검 교육 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fire safety inspection education system using AR technology, and more specifically, by using AR technology, virtual devices for fire safety inspection education are placed in a real space using a 3D marker in a space arranged in a real structure. It is about a fire safety inspection education system using AR technology that can enhance fire safety inspection training anytime, anywhere, and improves the educational effect by implementing organic relationships between various virtual firefighting devices.
기존의 소방안전 점검교육이 대부분 특정교육 공간에 실제 장치들을 구성하여 실시되었고, 이는 공간적, 시간적, 비용적인 제약이 많기 때문에 현재는 VR기술을 활용한 교육콘텐츠 형태로 개발되어 진행되어 왔다. 이는 정해진 시나리오와 기획된 3D 공간 모델링만을 제공하기 때문에 다양성에 한계를 가지고 있다.Most of the existing fire safety inspection training was conducted by configuring actual devices in a specific training space, and since this has many limitations in terms of space, time, and cost, it has been developed and progressed in the form of educational contents using VR technology. This has limitations in diversity because it provides only a set scenario and planned 3D space modeling.
그리고 종래특허기술의 일례로서, 등록특허공보 등록번호 10-1927899호에는 몸체, 손잡이, 안전핀 및 분사노즐을 포함하는 교육용 소화기에 있어서, 상기 교육용 소화기는 상기 몸체 상부에 증강현실 구동단말기가 고정 설치되고, 사용자가 안전핀, 손잡이 또는 분사노즐을 조작하면서 증강현실 구동단말기의 표시부를 통해 시뮬레이션 영상 시청이 가능하며, 상기 몸체와 증강현실 구동단말기 간의 각도와 거리 조절이 가능한 거치부재;And as an example of the prior patent technology, in Registered Patent Publication No. 10-1927899, in an educational fire extinguisher including a body, a handle, a safety pin, and a spray nozzle, the educational fire extinguisher has an augmented reality drive terminal fixedly installed on the upper part of the body , A user can watch a simulation image through the display of the augmented reality driving terminal while manipulating a safety pin, a handle or a spray nozzle, and a mounting member capable of adjusting the angle and distance between the body and the augmented reality driving terminal;
사용자 조작에 대응하여 조작 상태를 감지하고, 조작 정보를 생성하는 센서부;a sensor unit that detects a manipulation state in response to a user manipulation and generates manipulation information;
상기 조작 정보를 증강현실 구동단말기로 전송하는 블루투스 통신부;a Bluetooth communication unit for transmitting the manipulation information to an augmented reality driving terminal;
상기 센서부와 블루투스 통신부에 동작 전원을 공급하는 전원부;a power supply unit supplying operation power to the sensor unit and the Bluetooth communication unit;
상기 센서부의 동작과 증강현실 구동단말기와의 통신을 제어하는 마이크로 컨트롤러 및 상기 손잡이의 조작에 대응하여 손잡이 또는 분사노즐 주변에 분사감을 제공하고, 손잡이의 움켜짐 강도에 따라 진동의 세기를 조절하는 진동부를 포함하고, 상기 조작 정보는 증강현실 구동단말기에서 교육용 증강현실의 시뮬레이션 영상에 반영되는 것을 특징으로 하는 교육용 소화기가 공개되어 있다.A microcontroller for controlling the operation of the sensor unit and communication with the augmented reality driving terminal and a vibration that provides a feeling of spraying around the handle or spray nozzle in response to manipulation of the handle and adjusts the intensity of vibration according to the grasping strength of the handle A fire extinguisher for education is disclosed, which includes a part, and the operation information is reflected in a simulation image of augmented reality for education in an augmented reality driving terminal.
또한, 등록특허공보 등록번호 10-1711412호에는 디스플레이 및 음향 출력부(11), 프로그램형 제어부(12), 훈련기자재부(13)를 포함하는 소화기/소화전 시뮬레이터를 포함한 자동 소방교육 훈련 및 피난안내 장치(10)에 있어서, 상기 훈련기자재부(13)는 프로그램형 제어부(12)의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 센서에 해당하는 음량 측정센서(14-1a) 및 화점 측정 센서(14-1b)를 포함하는 센서부(14-1)를 구비한 본체 훈련기자재부(14)와, 그리고 본체 훈련기자재부(14)와 대응하는 하나 이상의 체험 훈련기자재부(15-1)로 구성된 소화기/소화전 시뮬레이터(15)를 포함하여, 프로그램형 제어부(12)에 의한 프로그램 스크립트(12-1)를 이용한 소방교육 훈련이 수행되게 하고, 상기 프로그램형 제어부(12)는 119 신고 훈련을 위한 프로그램 스크립트(12-1)을 이용한 체험 훈련기자재부(15-1)의 경보 스위치(15-1a)로의 사용자에 의한 119 신고, 그리고 본체 훈련기자재부(14)의 음량 측정 센서(14-1a)에 의한 119 신고 음량 측정에 의해 소방훈련을 수행하는 것을 특징으로 하는 소화기/소화전 시뮬레이터를 포함한 자동 소방교육 훈련 및 피난안내 장치가 공개되어 있다.In addition, Registered Patent Publication Registration No. 10-1711412 discloses a display and sound output unit 11, a program type control unit 12, and a fire extinguisher / fire hydrant simulator including a training equipment unit 13, and an automatic fire training training and evacuation guidance device. In (10), the training equipment unit 13 includes a volume measuring sensor 14-1a and a point measuring sensor 14-1b corresponding to at least one or more sensors controlled by the programmable control unit 12 Including a fire extinguisher / fire hydrant simulator 15 composed of a main body training equipment unit 14 having a sensor unit 14-1 and one or more experience training equipment units 15-1 corresponding to the main body training equipment unit 14 , Fire education training using the program script 12-1 by the programmable control unit 12 is performed, and the programmable control unit 12 is an experience training machine using the program script 12-1 for 119 report training 119 report by the user to the alarm switch 15-1a of the material unit 15-1, and 119 report volume measurement by the volume measurement sensor 14-1a of the training equipment unit 14 to perform fire training Automatic firefighting education training and evacuation guidance devices including a fire extinguisher / fire hydrant simulator are disclosed.
그러나 상기 종래기술들은 소방안전점검 교육을 현실감에 있게 증강공간에 구현하기가 어렵고, 다양한 가상 소방 장치간의 유기적인 관계가 구현되지 못하여 교육효과가 떨어지는 단점이 있었다.However, the prior art has disadvantages in that it is difficult to realistically implement fire safety inspection education in an augmented space, and an organic relationship between various virtual fire-fighting devices is not implemented, thereby reducing the educational effect.
따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명은 AR 기술을 이용하여 실재 구조물에 배치된 공간에서 3D 마커를 이용하여 소방안전점검 교육을 위한 가상장치들을 실재공간에 증강시킬 수 있도록 하여 언제, 어디서나 소방안전 점검교육을 할 수 있으며, 다양한 가상 소방 장치간의 유기적인 관계가 구현되어 교육효과가 향상되는 시스템을 제안하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and the present invention can augment virtual devices for fire safety inspection education in a real space using a 3D marker in a space arranged in a real structure using AR technology. It is intended to propose a system in which fire safety inspection training can be conducted anytime and anywhere, and an organic relationship between various virtual fire fighting devices is implemented to improve the educational effect.
본발명은 AR기술을 활용한 소방안전 점검 교육 시스템에 관한 것으로, 실제 구조물에 배치된 공간에서 3D 마커를 이용하여 소방안전점검 교육을 위한 가상장치들을 실제공간에 증강시킬 수 있도록 하여 소방안전 점검교육을 할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a fire safety inspection training system using AR technology, which uses 3D markers in a space placed in an actual structure to augment virtual devices for fire safety inspection training in real space, thereby providing fire safety inspection training It is characterized by being able to do.
따라서 본 발명은 AR 기술을 이용하여 실재 구조물에 배치된 공간에서 3D 마커를 이용하여 소방안전점검 교육을 위한 가상장치들을 실재공간에 증강시킬 수 있도록 하여 언제, 어디서나 소방안전 점검교육을 할 수 있으며, 다양한 가상 소방 장치간의 유기적인 관계가 구현되어 교육효과가 향상되는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention uses AR technology to augment virtual devices for fire safety inspection education in real space using 3D markers in a space arranged in a real structure, so that fire safety inspection training can be conducted anytime, anywhere, There is a remarkable effect of improving the educational effect by implementing organic relationships between various virtual firefighting devices.
도 1은 본발명의 실제공간과 증강공간의 표시 예시도
도 2는 본발명의 전체구성도
도 3은 본발명의 가상장치간 상호작용 예시도1 is an exemplary view of displaying a real space and an augmented space of the present invention
2 is an overall configuration diagram of the present invention
3 is an example of interaction between virtual devices of the present invention
본발명은 AR기술을 활용한 소방안전 점검 교육 시스템에 관한 것으로, 실제 구조물에 배치된 공간에서 3D 마커를 이용하여 소방안전점검 교육을 위한The present invention relates to a fire safety inspection education system using AR technology, and provides a fire safety inspection education system using a 3D marker in a space placed in an actual structure.
가상장치들을 실제공간에 증강시킬 수 있도록 하여 소방안전 점검교육을 할 수 있는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that fire safety inspection training can be performed by allowing virtual devices to be augmented in real space.
또한, 상기 가상장치는 가상의 소방제어반, 옥내소화전, 가스계, 또는 화재발생 버튼으로서, 상기 각각의 가상장치에 해당되는 AR 3D마커를 실제공간상의 원하는 위치에 배치하고, 이를 3D마커 위치에 증강시키고, AR 컨트롤러를 이용하여 조작할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the virtual device is a virtual fire control panel, indoor fire hydrant, gas meter, or fire button, and AR 3D markers corresponding to each of the virtual devices are placed at desired locations in real space and augmented at the 3D marker location It is characterized in that it is configured so that it can be operated using an AR controller.
또한, 상기 증강된 가상의 가상장치는 각각의 해당 스위치, 버튼, 또는 다이얼을 조작할 수 있도록 구성되어, 각각의 조작에 따라 가상 장치간의 상호작용으로 동작되는 것을 특징으로 한다.Further, the augmented virtual virtual device is configured to manipulate each corresponding switch, button, or dial, and is operated by interaction between virtual devices according to each manipulation.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명의 실제공간과 증강공간의 표시 예시도, 도 2는 본발명의 전체구성도, 도 3은 본발명의 가상장치간 상호작용 예시도이다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is an example of displaying a real space and an augmented space of the present invention, FIG. 2 is a diagram of the overall configuration of the present invention, and FIG. 3 is an example of interaction between virtual devices of the present invention.
본 발명은 AR기술을 활용한 소방안전 점검 교육 시스템에 관한 것으로, 가상의 소방제어반과 옥내소화전, 가스계, 화재발생 버튼 등의 각각의 AR 3D마커를 실제공간상의 원하는 위치에 배치하고, 이를 3D마커 위치에 증강시키고, AR 컨트롤러를 이용하여 조작할 수 있도록 구성한다. 증강된 가상의 소방제어반과 옥내소화전, 가스계는 각각의 스위치, 버튼, 다이얼 등을 조작할 수 있도록 구성되며, 각각의 조작에 따라 가상 장치간의 상호작용으로 동작되도록 구성되어진다. 그 예시로 가상의 소방제어반의 층별 옥내소화전을 표시하는 표시계가 있고, 특정 옥내소화전에는 화재를 알리는 화재알림 버튼이 있는데, 이 버튼을 AR 컨트롤러로 누르면, 소방제어반의 표시계에서 표시 되도록 하고, 가상 소방제어반에서 화재알림을 해제할 수 있도록 조작하는 형태이다. 가상의 옥내 소화전의 화재알림 버튼이 눌러지고, 소방제어반이 이를 감지하여 표시된 후 소방제어반 내부 타이머가 동작하여 가상의 가스계를 동작시키도록 하는 구성이다.The present invention relates to a fire safety inspection education system using AR technology, and each AR 3D marker such as a virtual fire control panel, indoor fire hydrant, gas meter, and fire button is placed at a desired location in a real space, and the 3D It is augmented at the marker position and configured to be manipulated using the AR controller. The augmented virtual fire control panel, indoor fire hydrant, and gas system are configured to operate each switch, button, dial, etc., and are configured to operate through interaction between virtual devices according to each operation. As an example, there is an indicator that displays indoor fire hydrants for each floor of a virtual fire control panel, and a fire alarm button that informs of a fire in a specific indoor fire hydrant. When this button is pressed with an AR controller, it is displayed on the indicator of the fire control panel, It is a form of manipulation that allows the fire alarm to be released from the control panel. The fire notification button of the virtual indoor fire hydrant is pressed, the fire control panel detects and displays it, and then the internal timer of the fire control panel operates to operate the virtual gas system.
다른 실시례로서 전원이 꺼진 정전모드의 암흑상태를 가상 소방제어반에서 구현하며, 교육생들은 미리 훈련받은 가상장치를 3D 마커에 의해 조작하게 된다. 다른 모드로서 가상모드 소방제어반의 연감지기에 의해 연기가 감지되면, 가상 소방제어반에서는 연기가 공간에 채우게 되어 교육생들의 시야를 가리게 되고, 또한 교육생들은 실제 주어진 수건을 가상공간의 물탱크에서 적셔서 입과 코를 가리고 비상구로 대피하게 훈련한다. 다른 모드로서 가상공간에서 화재가 발생되어 불이 비상출구를 막았을때 교육생은 현실공간에서 준비한 모포를 가상공간의 물탱크에서 적셔서 머리에 쓰고 얼굴을 가리고 비상구로 대피하게 훈련한다. 한편, 가상공간에서는 정전모드와 연기모드에서는 탈출구 바닥에 장애물을 임의로 설치할 수 있으며, 가상의 부상자를 바닥에 눕게 하여 업어서 탈출하게 구성할 수 있다.As another example, a dark state in a blackout mode in which power is turned off is implemented in a virtual fire control panel, and trainees operate a previously trained virtual device with a 3D marker. As another mode, when smoke is detected by the smoke sensor of the virtual fire control panel, the smoke fills the space in the virtual fire control panel, obscuring the trainees' view. Cover your nose and train to evacuate to the emergency exit. As another mode, when a fire breaks out in the virtual space and the fire blocks the emergency exit, trainees are trained to evacuate to the emergency exit by soaking the blanket prepared in the real space in the water tank in the virtual space, putting it on their head and covering their face. On the other hand, in the virtual space, in blackout mode and smoke mode, obstacles can be arbitrarily installed on the floor of the exit, and a virtual injured person can be laid on the floor and escaped by carrying them.
또한 실제공간에서 무게가 있는 더미를 부상자로 업게 하여, 가상공간에서 더미를 업고, 비상통로를 탈출할시, 뒤에서 불이 다가오는 속도를 무게에 비례하여 가상모드 소방제어반은 조절하게 된다. 상기 더미는 실재공간아닌 가상공간에서도 생성되게 할 수 있다. 이때도 뒤에서 불이 다가오는 속도를 무게에 비례하여 가상모드 소방제어반은 조절하게 된다.In addition, when the injured person carries a heavy dummy in real space and escapes the emergency passage with the dummy in virtual space, the fire control panel in virtual mode adjusts the speed at which fire approaches from behind in proportion to the weight. The dummy may be created in a virtual space as well as in a real space. Even at this time, the virtual mode fire control panel adjusts the speed at which fire approaches from behind in proportion to the weight.
따라서 본 발명은 AR 기술을 이용하여 실재 구조물에 배치된 공간에서 3D 마커를 이용하여 소방안전점검 교육을 위한 가상장치들을 실재공간에 증강시킬 수 있도록 하여 언제, 어디서나 소방안전 점검교육을 할 수 있으며, 다양한 가상 소방 장치간의 유기적인 관계가 구현되어 교육효과가 향상되는 현저한 효과가 있다. Therefore, the present invention uses AR technology to augment virtual devices for fire safety inspection education in real space using 3D markers in a space arranged in a real structure, so that fire safety inspection training can be conducted anytime, anywhere, There is a remarkable effect of improving the educational effect by implementing organic relationships between various virtual firefighting devices.
Claims (3)
상기 AR기술을 활용한 소방안전 점검 교육 시스템은 전원이 꺼진 정전모드의 암흑상태를 가상 소방제어반에서 구현하며, 교육생들은 미리 훈련받은 가상장치를 3D 마커에 의해 조작하게 되고, 다른 모드로서 가상모드 소방제어반의 연기감지기에 의해 연기가 감지되면, 가상 소방제어반에서는 연기가 공간에 채우게 되어 교육생들의 시야를 가리게 되고, 또한 교육생들은 실제 주어진 수건을 가상공간의 물탱크에서 적셔서 입과 코를 가리고 비상구로 대피하게 훈련하는 것이며, 다른 모드로서 가상공간에서 화재가 발생되어 불이 비상출구를 막았을때 교육생은 현실공간에서 준비한 모포를 가상공간의 물탱크에서 적셔서 머리에 쓰고 얼굴을 가리고 비상구로 대피하게 훈련하되, 가상공간에서는 정전모드와 연기모드에서는 탈출구 바닥에 장애물을 임의로 설치할 수 있으며, 가상의 부상자를 바닥에 눕게 하여 업어서 탈출하게 구성할 수 있고,
또한 실제공간에서 무게가 있는 더미를 부상자로 업게 하여, 가상공간에서 더미를 업고, 비상통로를 탈출할시, 뒤에서 불이 다가오는 속도를 무게에 비례하여 가상모드 소방제어반은 조절하게 되며, 상기 더미는 실재공간아닌 가상공간에서도 생성되게 할 수 있고, 뒤에서 불이 다가오는 속도를 무게에 비례하여 가상모드 소방제어반은 조절하게 되는 것을 특징으로 하는 AR기술을 활용한 소방안전 점검 교육 시스템It is possible to conduct fire safety inspection education by augmenting virtual devices for fire safety inspection education in real space using 3D markers in a space arranged in a real structure. The virtual devices include a virtual fire control panel, an indoor fire hydrant, As a gas meter or fire button, the AR 3D marker corresponding to each of the virtual devices is placed at a desired location in real space, augmented at the 3D marker location, and configured to be operated using an AR controller , The augmented virtual device is configured to operate each corresponding switch, button, or dial, and is operated by interaction between virtual devices according to each operation. In a fire safety inspection education system using AR technology in
The fire safety inspection education system using the AR technology implements the dark state of the blackout mode when the power is turned off in the virtual fire control panel, and the trainees operate the previously trained virtual device with a 3D marker. When smoke is detected by the smoke detector on the control panel, the smoke fills the space at the virtual fire control panel and obstructs the trainees' view, and the trainees evacuate to the emergency exit by soaking the towel given in the virtual space in the water tank and covering their mouth and nose. As another mode, when a fire breaks out in the virtual space and the fire blocks the emergency exit, the trainee is trained to wet the blanket prepared in the real space in the water tank in the virtual space, put it on his head, cover his face, and evacuate to the emergency exit. , In the virtual space, in blackout mode and smoke mode, obstacles can be arbitrarily installed on the floor of the exit, and a virtual injured person can be laid on the floor and escaped by carrying them.
In addition, when the injured person carries a heavy dummy in real space and escapes the emergency passage by carrying the dummy in virtual space, the fire control panel in virtual mode adjusts the speed at which fire approaches from behind in proportion to the weight, and the dummy It can be created in a virtual space rather than a real space, and the fire safety inspection training system using AR technology, characterized in that the virtual mode fire control panel adjusts the speed of fire approaching from behind in proportion to the weight.
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |