KR102474684B1 - 재난 구조 장치 - Google Patents

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Abstract

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재난 구조 장치는 재난 이벤트가 발생한 경우 상기 재난 이벤트가 발생한 재난 현장으로 이동하기 위한 동력을 제공하는 구동부; 상기 이동 과정 중에 상기 재난 현장에 속하는 재난자를 탐색하고, 상기 탐색된 재난자의 생체 신호를 감지하는 센서부; 상기 감지된 생체 신호를 기초로 상기 탐색된 재난자의 현재 상태를 판단하는 재난자 상태 판단부 및 상기 판단된 현재 상태에 따라 상기 재난자에 대하여 수행할 구호조치를 상이하게 판단하는 동작 판단부를 포함하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 재난자에게 대피 방법을 안내하는 지도를 표시하는 화면부를 포함한다.

Description

재난 구조 장치{Apparatus For Disaster Relief}
본 발명은 재난 구조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재난자를 탐지하면, 재난자의 상태를 판단하여 재난자에 대한 구호조치를 상이하게 수행하고, 재난자에게 안내할 대피로 또는 대피소의 우선순위를 판단하여 최적의 대피로 또는 대피소를 재난자에게 안내할 수 있는 재난 구조 장치에 관한 것이다.
종래에도 각종 센서를 장착하여, 화재 등 사람이 접근하기 힘든 재난 현장에 투입되어 여러 기능을 수행할 수 있는 무인 로봇들이 다수 개발되었다. 특히, 재난 현장이 화재 현장인 경우, 주로 외부에서 사용자의 원격 조종으로 재난 현장에 접근한 후, 재난 현장의 여러 상태 정보를 측정하여 외부로 송신하거나, 화재 진화 등 재난 현장에서의 직접적인 작업을 수행하였다.
그런데 일반적으로, 무인 로봇들이 화재 현장에 투입된다면, 초기 발화시가 아닌 화재 성상이 중기(Flashover)를 넘어서는 시기인 경우가 많다. 이러한 경우에는 무인 로봇 몇 대가 화재를 진압할 수 있는 상황이 아니므로, 화재 진압보다는 화재 현장의 내부에 있을 지 모르는 재난자의 상황 파악이나 피난 유도 등의 인명 구조 작업을 수행하는 것이 바람직하다.
그러나, 지금까지 개발된 무인 로봇들은 단순히 재난 상태를 외부에 알리거나, 직접 재난 상황을 제거하는 작업을 수행할 뿐, 가장 중요한 인명의 구조나 대피를 위한 작업을 수행하는 무인 로봇은 많지 않은 실정이다.
나아가, 재난자는 재난 현장에서 다양한 상태에 놓여질 수 있다. 예를 들면, 부상을 거의 입지 않은 경우, 부상을 어느 정도 입은 경우, 부상을 매우 심하게 입은 경우 등 다양할 수 있다. 그러나, 종래의 인명을 구조하는 무인 로봇은 이러한 재난자의 상태를 고려하지 않고 조치를 취하거나, 외부의 사용자로부터 명령을 입력받아서 비로소 조치를 취할 뿐이었다.
한국특허등록 제1566341호 한국공개공보 제20-2015-0004213호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 재난자를 탐지하면, 재난자의 상태를 판단하여 재난자에 대한 구호조치를 상이하게 수행하고, 재난자에게 안내할 대피로 또는 대피소의 우선순위를 판단하여 최적의 대피로 또는 대피소를 재난자에게 안내할 수 있는 재난 구조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 재난 구조 장치는 재난 이벤트가 발생한 경우 상기 재난 이벤트가 발생한 재난 현장으로 이동하기 위한 동력을 제공하는 구동부; 상기 이동 과정 중에 상기 재난 현장에 속하는 재난자를 탐색하고, 상기 탐색된 재난자의 생체 신호를 감지하는 센서부; 상기 감지된 생체 신호를 기초로 상기 탐색된 재난자의 현재 상태를 판단하는 재난자 상태 판단부 및 상기 판단된 현재 상태에 따라 상기 재난자에 대하여 수행할 구호조치를 상이하게 판단하는 동작 판단부를 포함하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 재난자에게 대피 방법을 안내하는 지도를 표시하는 화면부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
재난자를 탐지하기 위한 위치의 우선순위를 판단하고, 재난자를 탐지하면, 재난자의 상태를 판단하여 재난자의 상태에 따라 구호조치를 상이하게 수행한다.
또한, 재난자에게 안내할 대피로 또는 대피소의 우선순위를 판단하여 최적의 대피로 또는 대피소를 재난자에게 안내한다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(13)의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(19)의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난자 상태 판단부(192)의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 우선순위 판단부(193)이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)가 서버(2)로부터 전송받는 지도 데이터를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)가 서버(2)로부터 지도 데이터를 전송받지 못하는 경우, 지도를 실시간으로 도시하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 시스템의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 재난 구조 장치(1) 및 서버(2)를 포함한다. 재난 구조 장치(1)는 재난자(3)를 탐지하면서 이동 중에 주위를 인지하여 지도를 실시간으로 도시하고, 추후에 상기 지도를 이용하여 재난자(3)를 대피로 또는 대피소로 안내할 수 있다. 그리고, 재난자(3)를 탐지하면, 재난자(3)의 상태를 판단하여 재난자(3)에 대한 구호조치를 상이하게 수행할 수 있다. 나아가, 재난자(3)에게 안내할 대피로 또는 대피소가 복수인 경우, 우선순위를 판단하여 최적의 대피로 또는 대피소를 재난자(3)에게 안내할 수 있다.
재난 구조 장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 무인 이동체인 것이 바람직하다. 무인 이동체에는 무인 항공체(UAV: Unmanned Aerial Vehicle), 무인 해상 이동체(UMV: Unmanned Maritime Vehicle) 그리고 무인 지상 이동체(UGV: Unmanned Ground Vehicle) 등이 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)는 무인 항공체(UAV)인 것으로 설명한다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.
무인 항공체(UAV)에는 일반적인 비행기와 같이 날개가 고정익인 경우도 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)는 재난자(3)를 용이하게 구조하기 위해 공중 선회 즉, 호버링(Hovering)을 할 수 있도록 프로펠러(163)(회전익)를 가지는 것이 바람직하다. 이 가운데, 최근에는 특히 드론(Drone)이라고도 불리는 멀티콥터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
멀티콥터는 소형 무인비행체로써 과거에는 군사 목적으로 정찰이나 지형 탐색 등을 위해 사용 및 개발되어왔으나, 최근에는 민간 분야에서도 교통 상황 모니터링, 화재 등 재해 발생시 구조작업, 항공 사진 촬영 등 다양하게 사용되고 있다. 멀티콥터는 프로펠러(163)의 개수에 따라, 프로펠러(163)가 3개라면 트리콥터, 4개라면 쿼드콥터, 6개라면 헥사콥터, 8개라면 옥타콥터 등으로 다양하게 불린다. 이러한 멀티콥터는 다른 무인비행체에 비해 많은 장점을 가지는데, 가장 큰 장점은 사용 및 조작이 매우 간단하다는 것이다. 즉, 비행체에 대한 전문적인 지식이 없거나, 사전에 많은 훈련을 하지 않더라도 누구나 쉽게 조종, 유지, 보수, 관리를 할 수 있다. 또한, 기계적인 진동도 크지 않을 뿐 아니라, 피로에 의한 부품 파손의 확률도 낮다. 이러한 장점들 때문에 재난 구조를 위해 멀티콥터를 사용하는 빈도가 점점 증가하고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)는 멀티콥터인 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 재난 현장에서 재난자(3)를 구조할 수 있다면, 무인 해상 이동체(UMV), 무인 지상 이동체(UGV) 등 다양한 무인 이동체일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 서버(2)는 재난 구조 장치(1)에게 재난 발생 장소에 대한 지도를 전송할 수도 있고, 재난 구조 장치(1)로부터 재난자(3)의 위치 및 상태 정보를 전송받을 수도 있으며, 상기 정보를 다른 재난 구조 장치(1) 또는 구조대원들에게 전송할 수도 있다. 서버(2)는 중앙 관리를 위한 서버(2)로서, 하나의 서버(2)가 하나의 재난 구조 장치(1)와 통신할 수도 있으나, 복수의 재난 구조 장치(1)와 동시에 통신할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 카메라(11), 화면부(12), 센서부(13), 통신부(14), 저장부(15), 구동부(16), 조명부(17), 스피커(18), 제어부(19)를 포함한다.
카메라(11)는 특정 영역을 촬영하여 영상을 획득한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(11)는 패닝(Panning), 틸팅(Tilting)이 가능한 팬틸트 카메라(11)인 것이 바람직하다. 또는, 카메라(11)는 큰 화각을 갖는 광각렌즈를 가질 수 있으며, 180°이상의 화각을 갖는 초광각 렌즈인 어안 렌즈(Fish-Eye Lens)를 가질 수도 있다. 나아가, 카메라(11)는 최근에 소개된 360°카메라(11)일 수도 있다. 360°카메라(11)란, 카메라(11) 자체가 물리적인 패닝 또는 틸팅이 되지 않고, 어안 렌즈를 복수로 장착하여 전방위가 동시에 촬영이 가능한 카메라(11)를 말한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(11)는 이에 제한되지 않고, 다양한 카메라(11)를 사용할 수 있다.
카메라(11)로부터 촬영된 영상은 무선 통신을 통해 서버(2)로 전송되거나, 재난 구조 장치(1)에 내장된 화면부(12)를 통해 디스플레이 된다. 카메라(11)는 일반적으로 CCD(Charge Coupled Device)나 CIS(CMOS Image Sensor) 등의 촬상 소자를 이용한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(11)는 매초 15~30프레임의 2차원 화상을 촬영하여 디지털 변환함으로써 동영상 데이터를 출력하는 디지털카메라(11)인 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 카메라(11)가 디지털카메라(11)가 아니라면 촬영한 영상은 RGB 아날로그 영상 신호이므로 ADC컨버터가 별도로 구비되어야 하나, 카메라(11)가 디지털카메라(11)라면 ADC컨버터가 필요하지 않다. 또한 카메라(11) 자체에서 영상을 인코딩하는 기능이 탑재되어 있으므로, 카메라(11)가 영상을 촬영하면 곧바로 인코딩되어 압축 영상 데이터가 생성된다.
화면부(12)는 카메라(11)로부터 전송된 영상을 디스플레이 한다. 상기 영상은, 카메라(11)가 실시간으로 촬영하여 획득한 실시간 영상일 수도 있고, 이미 과거에 촬영하여 저장부(15)에 저장된 후 로딩되어 디스플레이 되는 영상일 수도 있다. 또한, 화면부(12)는 지도를 디스플레이 한다. 이 때 하기 기술할 바, 화면부(12)는 일반적인 내비게이션과 같이 지도를 디스플레이 하며 대피로 또는 대피소를 안내할 수 있다. 또한 화면부(12)를 통해 응급처치 방법이나 현 상황에 필요한 구조 활동 등의 안내 영상을 전달할 수 있다.
재난 구조 장치(1)가 터치 기능을 제공한다면, 화면부(12)는 터치 센서를 포함할 수 있다. 이 경우에는 사용자가 화면부(12)를 통해 직접 터치 신호를 입력할 수 있다. 터치 센서는 화면부(12)와 함께 일체로 장착될 수 있으며, 화면부(12)에서 발생되는 터치를 감지하여 터치가 발생된 영역의 좌표, 터치의 횟수 및 세기 등을 검출하고, 상기 검출된 결과를 제어부(19)에 전달한다. 터치 센서가 터치를 감지하는 방식에 따라, 정전 용량 방식, 전기저항막 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 터치는 손가락을 이용하여 수행될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고, 미세 전류가 흐를 수 있는 팁이 장착된 스타일러스 펜 등을 이용하여 수행될 수도 있다. 만약, 재난 구조 장치(1)가 터치 기능을 제공하지 않는다면, 사용자의 명령을 입력할 수 있는 입력부가 별도로 마련될 수 있다. 그리고 재난 구조 장치(1)가 터치 기능을 제공하더라도, 화면부(12)가 터치 센서를 포함하지 않는다면 별도의 터치 패드가 입력부로써 마련될 수도 있다. 이하, 재난 구조 장치(1)는 터치 기능을 제공하는 장치인 것을 위주로 설명한다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 권리범위를 제한하기 위함이 아니다.
센서부(13)는 이벤트의 발생을 감지할 수 있다. 예를 들면, 사람 또는 동물의 움직임을 감지하는 모션 감지 센서(131), 회전 운동을 하는 물체의 방위 변화를 측정하는 자이로 센서(132), 주변의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(133), 가스 발생을 감지하는 가스 감지 센서(134)등이 있다. 센서부(13)는 이에 제한되지 않고, 어떠한 종류의 이벤트가 발생하더라도 이를 감지할 수 있다면, 다양한 종류의 센서가 사용될 수 있다. 센서부(13)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
통신부(14)는 서버(2)와 신호 및 데이터를 송수신한다. 예를 들어, 통신부(14)는 상기 센서부(13)에서 측정한 신호 데이터 또는 상기 카메라(11)로부터 획득된 영상 데이터를 변조 및 주파수 업컨버팅하여 서버(2)로 송신하거나, 서버(2)로부터 수신되는 신호 및 데이터를 주파수 다운컨버팅 및 복조하여 제어부(19)로 제공한다. 나아가, 통신부(14)는 서버(2)뿐만이 아니라 구조대원이 휴대하는 전자 장치와 직접 신호 및 데이터를 송수신 하여 근처 구조대원에게 재난자(3)의 위치 및 상태 정보 등을 알림으로써, 신속히 도움을 요청할 수 있다. 상기 전자 장치는 스마트폰(Smartphone), 태블릿 PC(Tablet PC), 랩탑(Laptop), PDA 등 제한되지 않고 다양한 장치를 포함한다. 이러한 통신부(14)는 서버(2) 또는 전자 장치와 무선으로 통신하는 것이 바람직하며, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 지웨이브(Z-wave), UWB, 와이브로(Wibro) 등 재난 구조 장치(1)가 이동 중에도 자가 망을 구성하고 실시간 무선데이터 통신을 지원할 수 있다면, 제한되지 않고 다양한 통신 방식을 사용할 수 있다.
저장부(15)는 재난 구조 장치(1)의 동작들을 처리 및 제어하기 위한 프로그램과 각 프로그램 수행 중에 발생되는 각종 데이터, 그리고 카메라(11)를 통해 획득된 영상 데이터 및 센서부(13)를 통해 생성된 신호 등을 저장한다. 또한, 재난 구조 장치(1)가 재난자(3)를 탐색하여 획득한 재난자(3)의 위치 및 상태 정보를 저장할 수도 있다. 나아가, 서버(2)로부터 재난 현장에 대한 지도 데이터가 전송되면 지도 데이터를 저장부(15)에 저장할 수도 있고, 서버(2)로부터 지도 데이터가 전송되지 않으면 재난 구조 장치(1) 스스로 대피로 등에 대한 정보를 수집하여 저장부(15)에 저장할 수도 있다.
저장부(15)는 부피가 크지 않은 비휘발성 메모리인 플래시 메모리를 사용하여 재난 구조 장치(1)에 내장될 수도 있으나, 이에 제한되지 않고 재난 구조 장치(1)의 외부에 별도의 저장 장치가 마련될 수도 있으며, 다양한 종류의 메모리 장치가 사용될 수 있다.
구동부(16)는 재난 이벤트가 발생하는 경우 재난 구조 장치(1)가 재난 현장으로 이동할 수 있고, 재난 구조 장치(1)가 재난자(3)를 탐색하거나 재난자(3)에게 대피로 또는 대피소로 안내하기 위해 이동할 수 있도록 동력을 제공한다. 만약 재난 구조 장치(1)가 멀티콥터라면, 구동부(16)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체(161), 일단이 본체(161)에 결합된 복수의 아암(162), 복수의 아암(162)의 타단에 각각 결합되어 본체(161)를 부양하는 복수의 프로펠러(163) 및 본체(161)의 하부 또는 측면에 결합되어 본체(161)를 지지하는 복수의 다리(164)를 포함한다. 이러한 멀티콥터는 원활한 비행을 위해 경량인 재질로 제조되는 것이 바람직하다.
멀티콥터의 구동부(16)는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 아암(162)을 포함할 수 있다. 아암(162)은 4개인 것이 바람직하나, 멀티콥터가 용이하게 비행할 수 있다면 이에 제한되지 않고 다양한 개수의 아암(162)을 가질 수 있다. 복수의 아암(162)의 일단은 각각 본체(161)에 결합되며, 각 아암(162)들은 본체(161)를 중심으로 등간격에 따라 방사형으로 배치될 수 있다. 아암(162)이 본체(161)에 결합된다는 것은, 아암(162)이 본체(161)와 따로 제작되어 결합수단에 의해 결합되는 경우뿐만 아니라 본체(161)와 일체형으로 제작되는 경우도 포함한다.
복수의 아암(162)의 타단에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 프로펠러(163)가 각각 결합된다. 각 아암(162)의 타단에 프로펠러(163)가 하나씩, 아암(162)의 타단의 상부에 결합될 수도 있으나, 한 쌍의 프로펠러(163)가 아암(162)의 타단의 상부 및 하부에 각각 동시에 결합될 수도 있다. 또는, 각각의 아암(162)마다 복수의 가지(Branch)가 형성되고, 복수의 가지 각각의 타단에 프로펠러(163)가 결합될 수도 있다. 즉, 프로펠러(163)가 멀티콥터를 용이하게 공중으로 부양 및 비행시킬 수 있다면, 제한되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다.
멀티콥터의 구동부(16)는 전원을 공급하는 배터리(미도시)를 더 포함한다. 배터리의 정격 전압 및 형태는 멀티콥터의 사양에 따라 변경될 수 있다. 또한, 멀티콥터는 상기 배터리(미도시)로부터 생산된 전원을 공급받아 프로펠러(163)를 구동하는 구동모터(미도시)를 더 포함한다. 상기 배터리(미도시)가 전원을 공급하는 방식 및 구동모터(미도시)가 프로펠러(163)를 회전시키는 매커니즘은 일반적인 사항이므로, 상세한 설명은 생략한다.
멀티콥터의 구동부(16)는 복수의 다리(164)를 더 포함할 수 있다. 복수의 다리(164)는 본체(161)의 하부 또는 측면에 결합되며, 다리(164)는 별도로 제조되어 본체(161)에 부착될 수도 있지만 본체(161)와 일체로 성형될 수도 있다. 다리(164)는 멀티콥터의 착륙시 멀티콥터를 용이하게 지지할 수 있다면 다양한 형태를 가질 수 있다.
조명부(17)는 화재 연기 또는 재난 상황에서도, 재난자(3)에게 대피로 또는 대피소를 안내하거나, 구조 상황을 알리기 위하여 일정 조도 이상의 광을 방출하여 외부로 조사한다. 조명부(17)는 하나 이상의 조명 램프를 포함할 수 있으며, 조명 램프의 광원으로는 LED(Light Emitting Diode)가 사용되나, 이에 한정되지 않고, LD(Laser Diode), 벌브(Bulb) 타입의 램프가 광원으로 사용될 수도 있다. 벌브(Bulb) 타입의 램프로는 할로겐 램프, HID(High Intendity Dischage) 램프 등이 사용될 수 있다.
스피커(18)는 재난자(3)를 탐색하기 위해, 외부로 오디오 신호 또는 오디오 알림 메시지를 방출한다. 따라서, 재난 구조 장치(1)가 재난자(3)를 먼저 탐색하기 전에, 재난자(3)가 상기 신호 또는 메시지 등을 듣고 먼저 재난 구조 장치(1)에 구조 요청을 할 수도 있다. 재난자(3)가 메시지 또는 신호를 들은 후, 만약 재난자(3)가 이동할 수 있다면 직접 재난 구조 장치(1)를 향해 접근하여 구조 요청을 할 수도 있고, 만약 재난자(3)가 이동이 불가능하다면 재난 구조 장치(1)를 향해 소리를 지르거나 주위의 물건을 던져 구조 요청을 할 수도 있다. 하기 기술할 바, 재난 구조 장치(1)는 음성 센서(135)를 통해 재난자(3)의 구조 요청을 인식하면, 재난자(3)에게 접근하여 추후 취해야 할 구호조치를 판단한다.
제어부(19)는 재난 구조 장치(1)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(19)는 카메라(11)로부터 획득된 영상에 대하여 디코딩 및 렌더링 등의 영상처리를 수행할 수도 있고, 화면부(12)에 상기 영상을 디스플레이 할 수도 있으며, 통신부(14)와 서버(2)가 통신할 수 있도록 신호 및 데이터의 처리 및 제어를 수행할 수 있다. 또한, 상기 신호 및 데이터들을 저장부(15)에 저장시키고, 저장부(15)로부터 로딩할 수도 있으며, 구동부(16)를 구동시킬 수도 있다. 재난자(3)를 탐지하면서 이동 중에 주위를 인지하여 지도를 실시간으로 도시하고, 추후에 상기 지도를 이용하여 재난자(3)를 대피로 또는 대피소로 안내할 수도 있다. 그리고, 재난자(3)를 탐지하면, 재난자(3)의 상태를 판단하여 재난자(3)에 대한 구호조치를 상이하게 수행할 수 있다. 나아가, 재난자(3)에게 안내할 대피로 또는 대피소가 복수인 경우, 우선순위를 판단하여 최적의 대피로 또는 대피소를 재난자(3)에게 안내할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(19)로는 CPU(Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 DSP(Digital Signal Processor) 등을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양한 논리 연산 프로세서가 사용될 수 있다. 제어부(19)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(13)의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(13)는 도 4에 도시된 바와 같이, 모션 감지 센서(131), 자이로 센서(132), 온도 감지 센서(133), 가스 감지 센서(134), 음성 센서(135), 거리 감지 센서(136), 생체 감지 센서(137) 등을 포함한다.
모션 감지 센서(131)는 재난자(3)의 움직임을 감지하는 센서이다. 이러한 모션 감지 센서(131)로 가장 많이 사용하는 센서가 PIR(Passive Infrared) 센서이다. PIR 센서는 사람 또는 동물의 신체에서 방출되는 적외선의 변화를 감지하여, 사람 또는 동물의 움직임을 감지하는 센서이다. PIR 센서는 적외선에 의하여 반응하는 두 개의 슬롯을 가지고 있으며, 아이들(Idle) 상태에서는 두 슬롯이 측정한 적외선이 같은 값을 가진다. 이 때, 적외선을 방출하는 사람 또는 동물이 움직이면, 두 슬롯 가운데 상기 사람 또는 동물과 가까이 위치한 하나의 슬롯이 먼저 적외선의 변화를 감지하고, 뒤이어 다른 슬롯이 적외선의 변화를 감지한다. 두 슬롯이 감지한 적외선의 변화값 및 두 슬롯이 감지한 시간차를 통해, PIR 센서는 사람 또는 동물의 움직임을 감지할 수 있다. PIR 센서의 개수가 많을수록 움직임의 더욱 정확한 측정이 가능하며, 적어도 4개인 것이 바람직하다. PIR 센서가 적외선을 방출하는 인체의 움직임을 감지하면, 신호를 생성하여 제어부(19)에게 전송한다. 그리고, PIR 센서와 제어부(19) 사이에는 OP-Amp와 같은 증폭기 및 필터가 더 포함될 수 있다. 따라서, PIR 센서로부터 출력된 신호는 증폭기를 통하여 증폭된 후, 필터를 통하여 필터링되어 제어부(19)에 수신될 수 있다. 또한, PIR 센서와 제어부(19) 사이에는 비교기가 더 포함되거나, 제어부(19)에는 ADC(Analog-Digital Converter)가 더 포함될 수 있다. 이에 따라, PIR 센서로부터 출력된 신호는 디지털 신호로 변환되어 처리될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 감지 센서(131)는 재난자(3)의 움직임을 감지할 수 있다면, PIR 센서에 제한되지 않고 다양한 센서를 사용할 수 있다.
자이로 센서(132)는 회전 운동을 하는 물체의 방위 변화를 측정하는 센서이다. 자이로 센서(132)는 물체가 회전하면 발생하는 자이로 효과(Gyro Effect)를 사용하여 원점의 위치를 역으로 추정함으로써, 물체의 회전량을 구할 수 있다. 3축으로 직접 회전하는 기계식, 코리올리의 힘을 이용한　튜닝포크 방식의 MEMS식, 레이저의 도달 시간의 차이를 이용하는 광학식 등 다양한 종류가 있다. 일반적으로 사용자가 휴대할 수 있거나, 사용이 용이한 소형 기기에는 크기가 가장 작은 MEMS식 자이로 센서(132)가 장착된다. 다만 이에 제한되지 않고 다양한 종류의 자이로 센서(132)가 사용될 수 있다.
온도 감지 센서(133)는 주변의 온도를 측정하는 센서로, 접촉식과 비접촉식이 있다. 접촉식은 센서를 대상 물체에 직접 접촉시켜서 열평형 상태가 되었을 때의 센서의 온도를 측정하는 방식이고, 비접촉식은 대상 물체로부터 방출되는 열복사의 강도를 측정함으로써 온도를 측정하는 방식이다. 재난 구조 장치(1)는, 만약 화재 현장에 투입되는 경우 원거리에서도 온도를 측정할 수 있어야 하므로, 비접촉식으로 주위 환경의 온도를 감지하는 것이 바람직하다. 이러한 비접촉식 센서로는 방사식, 광식, 적외선식 등이 있다. 또한, 온도 감지 센서(133)는 주위 환경의 온도를 감지하면서, 온도가 더 낮은 것이 불길이 아직 미치지 않은 것으로 판단하여, 온도가 더 낮은 방향에 위치한 대피로 또는 대피소로 재난자(3)를 안내해야 한다. 따라서, 재난 구조 장치(1)의 특정 방향에 대하여 온도를 측정할 수 있도록 지향성을 가지는 것이 바람직하다.
가스 감지 센서(134)는 기체의 농도를 감지하는 센서를 말하며, 예를 들면 산소 농도 감지 센서, 이산화탄소 농도 감지 센서 등이 있다. 만약, 화재가 발생한 경우에는 화재 현장에서 인명에게 영향을 미치는 가장 중요한 요소 가운데 하나가 산소 또는 이산화탄소 등의 기체 농도이다. 따라서, 가스 감지 센서(134)는 재난자(3)의 상태를 파악할 때, 주위의 기체 농도를 감지하여 이를 반영한다. 산소 농도 감지 센서에는 안정화 지르코니아를 사용하는 고체전해질 방식, 전해액을 사용하는 습식 전지방식, 산소가 가지는 상자성(paramagnetism)을 이용하는 자기식 등이 있다. 그리고 이산화탄소 농도 감지 센서에는 평면후막식, 비분산 적외선 방식, 고체전해질 방식, 전기 화학 방식 등이 있다.
음성 센서(135)는 외부의 재난자(3)의 음성이나 기타 재난지역에서 발생하는 오디오 신호 등을 수신하여 제어부(19)로 전송하거나 외부 서버(2)로 전송한다. 대표적인 음성 센서(135)로는 마이크로폰(Microphone)이 있다. 상기 기술한 바와 같이, 재난자(3)가 오디오 신호 또는 오디오 알림 메시지 등을 듣고 재난 구조 장치(1)를 향해 소리를 지르거나 주위의 물건을 던져 구조 요청을 한다면, 재난 구조 장치(1)는 음성 센서(135)를 통해 재난자(3)의 구조 요청을 인식한다.
거리 감지 센서(136)는 원거리에 위치한 물체까지의 거리를 측정하는 센서이다. 일반적으로 초음파를 이용한 레이더(RADAR) 센서, 레이저를 이용한 라이다(LIDAR) 센서 등 원거리 물체 감지 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 라이다(LIght Detection And Ranging,　LIDAR,　레이저 레이더)는 레이저　펄스를 쏘고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 대상 물체의 위치좌표를 측정하는　레이더　시스템이다.　라이다는 물체 판별 정확성은 다소 떨어지나, 높은 에너지 밀도와 짧은 주기의 펄스 신호를 생성할 수 있는 능력을 활용하여 보다 정밀한 대기 중의 물성 관측 및 거리 측정 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 라이다(LIDAR) 센서를 사용하여 레이저를 재난 구조 장치(1) 외부에 쏘면, 레이저가 외부의 물체에 부딪혀 반사된다. 이 반사파를 수신하여 외부의 물체가 존재하는 거리, 위치, 나아가 상기 물체의 물성까지도 판단할 수 있다. 재난 구조 장치(1)의 지도 생성부(195)는 거리 감지 센서(136)를 이용하여 이동 중에 주위를 인지하여 지도를 실시간으로 도시한다. 그리고 이를 저장부(15)에 저장하고, 추후에 상기 지도를 이용하여 재난자(3)를 대피로 또는 대피소로 안내할 수 있다.
생체 감지 센서(137)는 재난자(3)를 발견하면, 재난자(3)의 상태를 판단하기 위해 재난자(3)로부터 체온, 심장 박동수, 혈류 속도, 호흡 속도 등을 감지한다.또한, 재난자(3)의 혈액을 추출할 수도 있다. 하기 기술할 바, 재난자 상태 판단부(192)는 상기 추출된 혈액, 상기 감지된 체온 또는 심장 박동수 등과 같은 각종 생체 신호에 대한 정보를 이용하여, 재난자(3)의 상태를 판단하고, 동작 판단부(194)는 이러한 재난자(3)의 상태에 따라 취해야 할 조치를 판단한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(19)의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(19)는 도 5에 도시된 바와 같이, GPS 수신부(191), 재난자 상태 판단부(192), 우선순위 판단부(193), 동작 판단부(194)를 포함한다.
GPS(Global Positioning System)이란, GPS 위성에서 전송하는 신호를 GPS 수신기가 수신하여 현재 위치를 좌표로 계산하는 위성항법시스템이다. 일반적으로 항공기, 선박, 자동차 등의 내비게이션에 자주 사용되며, 최근에는 스마트폰(Smartphone), 태블릿 PC(Tablet PC), 랩탑(Laptop), PDA 등의 전자 장치에도 많이 사용된다. GPS는 GPS 위성, GPS 제어국, GPS 수신기로 구성된다.
GPS 위성은 내브스타(NAVSTAR, NAVigation　Satellite　Timing　And　Ranging)라고도 불리고, 현재 지구 주위를 공전하는 GPS 위성은 총 30개이며, 이 중 24개의 GPS 위성이 지구 주변의 6개 공전궤도면에 분포하고 있다. 그리고 나머지 6개의 GPS 위성은 24개의 GPS 위성에 문제가 생겼을 경우를 대비하여 백업 역할을 수행함과 동시에, GPS 수신기의 정밀도를 향상시킨다. GPS 위성은 태양에너지를 받아 작동되며, 수명은 약 8년 내지 10년이다.
GPS 제어국은 지구 상에 총 6개가 존재하며, 미국 콜로라도 스프링스(Colorado Springs)의 슈리버 공군기지에 위치한 주 제어국과, 하와이,　콰절런,　어센션 섬,　디에고 가르시아 섬 및 콜로라도 스프링스에 각각 위치한 5개의 부 제어국으로 구성된다. 부 제어국은 상공을 지나는 GPS 위성을 추적하고, 거리와 변화율을 측정하여 주 제어국으로 전송한다. 주 제어국은 각각의 부 제어국으로부터 수신한 GPS 위성에 대한 정보들을 이용하여, GPS 위성이 자신의 궤도를 유지하도록 제어한다.
GPS 수신부(191)는 GPS 위성에서 송신하는 주파수에 동조된 안테나, 수정발진기 등을 이용한 정밀한 시계, 수신된 신호를 처리하고 위치 좌표 및 속도 벡터 등을 계산하는 처리장치, 계산된 결과를 출력하는 출력장치 등을 포함한다. GPS 수신부(191)는 GPS 위성으로부터 GPS 위성의 위치에 대한 정보를 수신한다. 그리고, 그 정보를 송신한 시간과 GPS 수신기에 포함된 시계에서 측정한 정보 수신 시간을, 신호의 속도로 나누어 거리를 측정한다. 이러한 방법을 이용하여 최소 3개의 GPS 위성의 위치와 거리 정보를 알게 되면, 현재 위치의 좌표 정보를 추출할 수 있다. 현실적으로는, GPS 위성의 시계와 GPS 수신기의 시계 간의 오차가 발생할 수 있으므로, 적어도 4개의 GPS 위성으로부터 신호를 수신한다. 최근에는 20개의 GPS 위성으로부터 신호를 받아 현재 위치의 좌표 정보를 추출하는 GPS 수신기도 개발되었다. 한편, GPS 수신부(191)는 각 GPS 위성 고유의 의사잡음부호를 PSK 변조를 통해 스펙트럼을 확산하여 송신한다. 따라서, 모든 GPS 위성이 같은 주파수를 사용하여 신호를 송신하더라도, GPS 수신부(191)는 각 GPS 위성의 신호를 구별할 수 있다.
재난 구조 장치(1)는 GPS 수신부(191)를 통해 GPS 신호를 받아, 현재 위치에 대한 좌표 정보를 획득하고, 이를 이용하여 지도를 실시간으로 도시하는데 사용한다. 나아가, 재난자(3)를 탐색한 후 서버(2) 또는 다른 구조대원들에게 재난자(3)의 위치에 대한 정확한 좌표 정보를 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난자 상태 판단부(192)의 블록도이다.
재난자 상태 판단부(192)는, 재난자(3)의 의식 유무, 재난자(3)의 자력 이동가능 여부, 재난자(3)의 부상 정도 등을 판단하며, 도 6에 도시된 바와 같이, 모션 분석부(1921), 혈액 분석부(1922), 체온 분석부(1923) 등을 포함한다.
모션 분석부(1921)는 카메라(11)로부터 획득된 영상, 모션 감지 센서(131)로부터 획득된 정보를 이용하여 재난자(3)의 움직임을 판단한다. 모션 분석부(1921)는 우선 카메라(11)로부터 획득한 영상으로부터 이미지 픽셀에 대한 엣지 정보를 추출한다. 상기 엣지 정보를 추출하기 위해서 일반적으로 사용되는 그라디언트 공식을 사용할 수 있다. 상기 추출한 엣지 정보를 통해 재난자(3)의 윤곽선이 드러나게 된다. 그리고 저장부(15)에 미리 윤곽선 정보에 대한 데이터를 저장하고, 상기 획득한 윤곽선 정보와 매칭하여 재난자(3)의 정체를 인식하고 판별할 수 있다. 상기 이미지 매칭을 위해 특징점을 추출하는 방법으로는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 또는 SURF(Speeded Up Robust Features)기법을 사용할 수 있으나, 본 발명은 시간을 단축하여 신속한 정보 획득이 목적이므로 보다 빠른 SURF 기법이 바람직하다. 이러한 방법으로 모션 분석부(1921)는 재난자(3)의 움직임을 판단할 수 있다.
만약 재난 구조 장치(1)가 화재 현장에 투입되는 경우, 주위에서 방출되는 적외선들에 의해, 모션 감지 센서(131)는 재난자(3)의 움직임을 정확히 인지하지 못할 수 있다. 그리고, 연기가 심하게 발생하여 카메라(11)의 영상 화질이 뚜렷하지 않을 수도 있다. 따라서, 모션 분석부(1921)는 카메라(11)로부터 획득된 영상, 모션 감지 센서(131)로부터 획득된 정보 등을 종합적으로 이용하여 재난자(3)의 움직임을 판단하는 것이 바람직하다.
모션 분석부(1921)가 재난자(3)를 인지하였다면, 재난자(3)가 이동하는 모습을 카메라(11)로 촬영한다. 그리고 특정 시간 동안, 카메라(11)가 획득한 영상에서 재난자(3)에 해당하는 영상의 픽셀 정보들이 이동하는 픽셀거리를 측정하면, 재난자(3)의 이동 속도를 판단할 수 있다.
모션 분석부(1921)가 재난자(3)를 발견하였으나, 재난자(3)가 움직임이 전혀 없고, 음성 센서(135)를 통해 육성이 감지되지 않는다면, 재난자(3)의 의식이 없는 것으로 판단한다. 그러나, 재난자(3)가 어느 정도 움직일 수 있다면, 재난자(3)의 의식이 있는 것으로 판단한다. 또한, 재난자(3)가 도보로 이동하며, 그 속도가 정상 사람의 이동속도와 유사하다면 재난자(3)가 자력으로 이동이 가능한 것으로 판단한다. 그러나, 재난자(3)가 한쪽 다리(164)를 절거나 포복으로 이동하며, 그 속도가 정상 사람의 이동속도보다 매우 느리다면, 재난자(3)가 부상을 입어 자력으로 이동이 어려운 것으로 판단한다. 나아가, 재난자(3)가 전혀 이동을 하지 않는다면, 이동이 불가능할 정도로 매우 심한 부상을 입은 것으로 판단한다.
모션 분석부(1921)는 재난자(3)의 연령대도 판단할 수 있다. 얼굴 또는 체구 등을 통해 어느 정도의 연령대를 대략적으로 판단하여, 재난자(3)가 어린 아이 또는 노약자와 같은 심신약자인지 여부도 판단한다.
혈액 분석부(1922)는 생체 감지 센서(137)로부터 전송된 재난자(3)의 혈액 정보를 이용하여 재난자(3)의 혈액을 분석하여, 재난자(3)의 상태를 파악한다. 예를 들어, 재난자(3)의 혈액에 포함된 혈청 칼륨(K)의 수치가 5.5mEq/L 이상인 경우에는 고칼륨혈증으로 판단한다. 재난자(3)가 고칼륨혈증인 경우에는, 재난자(3)가 심한 외상, 세포 괴사를 동반하는 횡문근융해증(Rhabdomylysis), 화상 등의 부상을 입었을 확률이 높다.
체온 분석부(1923)는 생체 감지 센서(137)로부터 전송된 재난자(3)의 체온 정보를 이용하여 재난자(3)의 체온을 분석하여, 정상 체온의 범위인지 판단한다. 그리고, 정상 체온의 범위를 벗어난다면 재난자(3)가 고체온증 또는 저체온증인 것으로 판단한다. 이 외에도, 재난자 상태 판단부(192)는 혈액, 체온에 제한되지 않고, 재난자(3)의 심장 박동수, 혈류 속도, 호흡 속도 등, 다양한 생체 신호에 대한 정보를 이용하여 재난자(3)의 상태를 판단할 수 있다. 재난자 상태 판단부(192)가 상기와 같이 재난자(3)의 상태를 판단하면, 상기 재난자(3)의 상태 정보를 동작 판단부(194)로 전송한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 우선순위 판단부(193)이다.
우선순위 판단부(193)는, 각종 우선순위를 판단하며, 도 7에 도시된 바와 같이, 재난자 탐색 위치 판단부(1931), 대피로 판단부(1932), 대피소 판단부(1933) 등을 포함한다.
재난자 탐색 위치 판단부(1931)는, 재난 구조 장치(1)가 재난자(3)를 탐색할 때 재난자(3)가 존재할 가능성을 토대로, 재난자(3)를 탐색할 위치의 우선순위를 판단한다. 재난 구조 장치(1)는 상기 판단한 우선순위가 가장 높은 장소부터 재난자(3)를 탐색한다. 예를 들면, 재난이 발생한 현장이 호텔 등과 같은 숙박시설이라면, 단순한 창고 보다는 화장실 또는 객실 등에 재난자(3)가 존재할 가능성이 높다. 따라서, 재난 구조 장치(1)는 상기 판단한 우선순위에 따라 재난자(3)를 탐색할 위치로 이동한다.
물론, 상기 우선순위를 판단하였더라도, 우선순위가 낮은 위치에서 사람의 움직임 또는 육성 등이 감지된다면, 상기 위치에 재난자(3)가 존재할 가능성이 높으므로, 재난 구조 장치(1)는 상기 위치로 이동하여 재난자(3)를 구조하기 위한 동작을 수행한다.
대피로 판단부(1932)는 지도 데이터 상에서, 재난자(3)가 가장 빠르고 안전하게 재난 현장을 탈출할 수 있는 대피로의 우선순위를 판단한다. 그리고, 대피소 판단부(1933)는 지도 데이터 상에서, 또는 주변의 구조물을 토대로, 재난자(3)가 안전하게 대피하여 다른 구조를 받을 때까지 대기할 수 있는 대피소의 우선순위를 판단한다. 재난 구조 장치(1)는 상기 판단한 우선순위가 가장 높은 대피소 또는 대피소로 재난자(3)를 안내한다.
대피로 또는 대피소의 우선순위를 판단하는 방법으로 예를 들면, 재난 구조 장치(1)는 재난 현장에 투입된 후, 우선 온도 감지 센서(133)를 이용하여 화재가 발생한 범위 등을 파악한다. 그리고, 온도가 낮은 방향에 위치한 대피로 또는 대피소를 높은 우선순위로 삼는다. 또한, 자이로 센서(132)를 이용하여 진동이 발생한 범위 등을 파악하고, 진동이 약한 방향에 위치한 대피로 또는 대피소를 높은 우선순위로 삼는다. 즉, 대피로 판단부(1932) 및 대피소 판단부(1933)는, 온도 감지 센서(133), 자이로 센서(132) 또는 가스 감지 센서(134) 등 다양한 센서 이용하여, 여러 상황들을 종합적으로 판단하여, 안전도를 기준으로 재난자(3)에게 안내할 대피로 또는 대피소의 우선순위를 판단한다.
하기에 기술할 바, 재난 구조 장치(1)가 서버(2)로부터 지도 데이터를 전송받으면, 전송받은 지도 데이터를 토대로 대피로 또는 대피소의 우선순위를 판단한다. 그러나, 재난 구조 장치(1)가 서버(2)로부터 지도 데이터를 전송받지 못하면, 직접 대피로 또는 대피소 등에 대한 정보를 수집하여 실시간으로 지도를 도시한다. 그리고 추후에 대피로 또는 대피소의 우선순위를 판단할 때에는, 재난 구조 장치(1)가 도시한 지도만을 토대로 판단하게 된다.
동작 판단부(194)는 상기 재난자 상태 판단부(192)로부터 재난자(3) 상태 정보를 수신하고, 상기 우선순위 판단부(193)로부터 우선순위 정보를 수신하여, 재난 구조 장치(1)가 어떠한 동작을 수행해야 할 것인지를 판단한다.
우선, 재난자(3) 상태 정보를 수신하였을 때 재난자(3)가 의식이 없거나, 전혀 이동이 불가능한 경우라면, 재난 구조 장치(1)는 이를 서버(2) 또는 다른 구조대원들에게 알린다. 그리고, 주변에 다른 재난자(3)들이 있는지 탐색을 한다. 만약 의식이 있고 자력으로 이동이 가능한 다른 재난자(3)들을 발견한다면, 의식이 없는 재난자(3)에 대한 도움을 요청한다. 만약, 재난자(3)가 심신약자라면, 재난 구조 장치(1)가 안내하는 대로 대피하지 못할 가능성이 크다. 따라서, 재난자(3)의 의식이 없는 경우와 마찬가지로, 주변의 다른 재난자(3)들에게 도움을 요청한다. 주변의 다른 재난자(3)가 상기 전혀 이동이 불가능한 재난자(3)를 돕기 위해 접근한다면, 재난 구조 장치(1)는 화면부(11)를 통해 응급 조치법을 알려주는 영상을 디스플레이 한다. 여기서 응급 조치법을 알려주는 영상은, 미리 재난 구조 장치(1)의 저장부(13)에 저장되어 있을 수 있다. 또는, 현재 재난자(3)의 상태를 서버(2)로 전송하면서 현재 재난자(3)에게 알맞은 응급 조치법에 대한 영상을 요청하면, 서버(2)로부터 상기 응급 조치법에 대한 영상을 전송 받을 수도 있다. 주변의 다른 재난자(3)는, 상기 응급 조치법에 대한 영상을 보면서 이동이 불가능한 재난자(3)에 대하여 조치를 취할 수 있다.
재난자(3) 상태 정보를 수신하였을 때 재난자(3)가 의식은 있으나 자력으로 이동이 어려운 경우라면, 대피로를 통해 재난 현장을 탈출하는 것이 매우 어렵다. 따라서 재난 구조 장치(1)는, 상기 대피소 판단부(1933)가 판단한 가장 우선순위가 높은, 가까운 대피소로 재난자(3)를 안내하고, 상기 대피소에 대한 위치 정보를 서버(2) 또는 다른 구조대원들에게 전송한다.
재난자(3) 상태 정보를 수신하였을 때 재난자(3)가 의식은 있으며 자력으로 이동이 가능한 경우라면, 재난자(3)가 스스로 대피로를 통해 재난 현장을 탈출하는 것이 가장 빠르다. 따라서 재난 구조 장치(1)는, 상기 대피로 판단부(1932)가 판단한 가장 우선순위가 높은 대피로로 재난자(3)를 안내한다.
상기와 같이 재난 구조 장치(1)가 재난자(3)에게 대피로 또는 대피소를 안내하는 경우에는, 일반적인 내비게이션과 같이 화면부(12)를 통해 지도를 디스플레이 하며 길을 안내할 수 있다. 또한, 스피커(18)를 통해 이동해야 할 방향을 음성으로 안내할 수도 있다.
도면에 도시되지는 않았으나, 재난 구조 장치(1)는 재난자(3)에게 재난 현장에서의 대응 용품을 전달할 수도 있다. 예를 들면, 재난 현장에 유독가스가 많이 발생한 경우에는 재난자(3)에게 방독면을 전달할 수도 있고, 재난 현장에 화재가 많이 발생한 경우에는 임시 소화기를 전달할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)가 서버(2)로부터 전송받는 지도 데이터를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 구조 장치(1)가 서버(2)로부터 지도 데이터를 전송받지 못하는 경우, 지도를 실시간으로 도시하는 과정을 나타낸 도면이다.
서버(2)는 화재 또는 지진 등과 같은 재난이 발생하는 경우, 자체 데이터베이스 또는 인터넷 상에서 재난 현장에 대한 지도 데이터가 존재하는지 검색한다. 그리고, 도 8에 도시된 바와 같이 지도 데이터를 찾게 되면, 서버(2)는 재난 구조 장치(1)에 상기 지도 데이터를 전송한다. 재난 구조 장치(1)가 지도 데이터를 전송받으면, 일일이 대피로 또는 대피소를 찾을 필요가 없이, 현장에서의 재난 정도에 따라 우선순위만을 판단하면 된다.
그러나, 재난 현장에 대한 지도 데이터는 자체 데이터베이스 또는 인터넷 상에 존재하지 않을 수도 있다. 이에 따라, 서버(2)가 지도 데이터를 찾지 못하게 되면, 지도 생성부(195)는 대피로 또는 대피소 등에 대한 정보를 수집하여 실시간으로 지도를 도시한다. 이 때, 도 9에 도시된 바와 같이, 지도 생성부(195)는 재난 구조 장치(1)가 재난 현장으로 투입되었던 입구부터, 재난 구조 장치(1)가 이동한 경로에 따라 지도를 도시한다. 지도 생성부(195)는 카메라(11), 거리 감지 센서(136) 및 GPS 수신부(191) 등을 이용하여 지도를 도시하므로, 재난 구조 장치(1)가 감지하지 못하는 부분은 지도로 도시할 수가 없다. 따라서, 우선순위 판단부(193)가 추후에 대피로 또는 대피소의 우선순위를 판단할 때에는, 지도 생성부(195)가 도시한 지도만을 토대로 판단하게 된다.
도면에 도시되지는 않았으나, 재난 구조 장치(1)가 재난자(3)의 상태를 잘못 판단하는 경우가 존재할 수 있다. 이러한 경우에는 서버(2)가 재난자(3)의 정확한 상태를 전송할 수 있다. 또는, 재난 구조 장치(1)가 재난자(3)의 탐색 위치, 대피로 또는 대피소의 우선순위를 잘못 판단하는 경우가 존재할 수 있다. 이러한 경우에는 서버(2)가 정확한 우선순위를 전송할 수 있다. 즉, 재난 구조 장치(1)의 잘못된 판단을, 서버(2)에서 정확한 정보를 전송함으로써 정정할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 재난 구조 장치 2: 서버
3: 재난자 11: 카메라
12: 화면부 13: 센서부
14: 통신부 15: 저장부
16: 구동부 17: 조명부
18: 스피커 19: 제어부
131: 모션 감지 센서 132: 자이로 센서
133: 온도 감지 센서 134: 가스 감지 센서
135: 음성 센서 136: 거리 감지 센서
137: 생체 감지 센서 161: 본체
162: 아암 163: 프로펠러
164: 다리 191: GPS 수신부
192: 재난자 상태 판단부 193: 우선순위 판단부
194: 동작 판단부 195: 지도 생성부
1921: 모션 분석부 1922: 혈액 분석부
1923: 체온 분석부 1931: 재난자 탐색 위치 판단부
1932: 대피로 판단부 1933: 대피소 판단부

Claims (6)

  1. 재난 이벤트가 발생한 경우 상기 재난 이벤트가 발생한 재난 현장으로 이동하기 위한 동력을 제공하는 구동부;
    상기 이동 과정 중에 상기 재난 현장에 속하는 재난자를 탐색하고, 상기 탐색된 재난자의 생체 신호를 감지하는 센서부;
    상기 감지된 생체 신호를 기초로 상기 탐색된 재난자의 현재 상태를 판단하는 재난자 상태 판단부 및 상기 판단된 현재 상태에 따라 상기 재난자에 대하여 수행할 구호조치를 상이하게 판단하는 동작 판단부를 포함하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 재난자에게 대피 방법을 안내하는 지도를 표시하는 화면부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 재난자의 현재 상태가 의식이 있고 자력으로 이동이 가능하다고 판단되면 대피로를 안내하는 지도를 디스플레이하도록 상기 화면부를 제어하고, 상기 재난자가 의식은 있으나 자력으로 이동이 어렵다고 판단되면 대피소로 안내하는 지도를 디스플레이하도록 상기 화면부를 제어하는 재난 구조 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 재난자가 의식이 없거나, 의식은 있으나 자력으로 이동이 불가능하거나 심신약자라고 판단되면 주변에 도움을 요청하는 신호를 발송하도록 통신부를 제어하는 재난 구조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통신부는,
    서버로부터 상기 재난 현장에 대한 지도 데이터를 수신하여 상기 화면부에 제공하는, 재난 구조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    서버로부터 상기 재난 현장에 대한 지도 데이터를 전송받을 수 없는 경우에는, 재난 현장에 대한 정보를 수집하여 실시간으로 지도를 생성하는 지도 생성부를 더 포함하는 재난 구조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 재난자 상태 판단부는,
    상기 재난자의 움직임, 체온 또는 혈액을 기초로 상기 재난자의 상태를 판단하는 재난 구조 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102053374B1 (ko) * 2018-03-29 2019-12-06 주식회사 인투스카이 이동식 인명 구조 장치
KR102470685B1 (ko) * 2020-12-30 2022-12-06 경일대학교산학협력단 인명 구조용 드론 제어 시스템 및 이를 이용한 인명 구조 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101792766B1 (ko) 2017-01-26 2017-11-01 (주)희림종합건축사사무소 스마트 화재 감지 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101069783B1 (ko) * 2008-12-19 2011-10-04 재단법인대구경북과학기술원 피난 유도 로봇 장치
KR20140075408A (ko) * 2012-12-11 2014-06-19 한국전자통신연구원 군집 로봇 기반 동적 비상등 시스템
KR20150004213U (ko) 2014-05-14 2015-11-24 안정철 재난 지역 구호용 무인비행기
KR101589133B1 (ko) * 2014-05-28 2016-01-27 김명규 재난구조로봇을 이용한 재난구조시스템
KR20160043832A (ko) * 2014-10-14 2016-04-22 금오공과대학교 산학협력단 해난 구조 및 감시 시스템
KR101736089B1 (ko) * 2015-01-08 2017-05-30 서울대학교산학협력단 깊이 지도를 이용한 사물 형상 맵핑 및 실시간 유도를 위한 무인기 비행 제어 장치 및 방법
KR101566341B1 (ko) 2015-06-01 2015-11-05 원기연 화재진압용 소방드론
KR101959606B1 (ko) * 2016-11-03 2019-03-18 계명대학교 산학협력단 실내 공간에서 드론을 이용한 위치 추정 장치 및 그 방법
KR20190001844U (ko) * 2018-01-11 2019-07-19 양경민 대피유도 드론
KR102095630B1 (ko) * 2018-03-06 2020-03-31 정용진 재난구호용 안내 로봇
KR102072809B1 (ko) * 2018-05-14 2020-02-04 김정숙 실내 안내용 드론 및 그 제어 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101792766B1 (ko) 2017-01-26 2017-11-01 (주)희림종합건축사사무소 스마트 화재 감지 장치

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Clarity from above PwC global report on the commercial applications of drone technology(2016.05.31.)
Drones for Disaster Response and Relief Operations(2015.04.30.)
Secure Utilization of Beacons and UAVs in Emergency Response Systems for Building Fire Hazard(2017.09.25.)

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