KR102584181B1 - 소방 대원 위치 추적 시스템 및 그 방법 - Google Patents

소방 대원 위치 추적 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

소방 대원 위치 추적 시스템 및 그 방법이 개시된다. 소방 대원 위치 추적 시스템은, 서로 다른 통신 음영 지역에 각각 설치되는 복수의 안테나; 복수의 안테나 중 일부로부터 무전기 발신 신호를 수신하는 복수의 분배기; 상기 복수의 분배기 중 일부로부터 상기 무전기 발신 신호에 대한 정보를 전달받는 중계기; 및 상기 중계기로부터 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 각각 수신하되, 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 상기 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 표시하여 출력하는 추적 장치를 포함한다.

Description

소방 대원 위치 추적 시스템 및 그 방법{Firefighter location tracking system and method}
본 발명은 음영 지역 또는 고층 건물에 의무적으로 설치되는 무선 통신 보조 설비를 이용한 소방 대원 위치 추적 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
소규모 건축물 및 대규모 건축물을 포함한 다양한 크기와 형태를 갖는 건축물에는 화재 대비 및 진압을 위해 소방관무전기가 사용될 수 있다. 이러한 소방관무전기는 송신과 수신시에 동일한 주파수를 사용하며, 그 결과, 신호루프현상으로 인해 건물 내에서 신호를 송신한 소방용무전기는 무선접속단자와 방재실에 위치한 중계기의 무선접속단자로만 신호를 전송하고 방재실을 제외한 그 외의 실내에는 재전송을 하지 못한다.
이러한 문제로 소방관무전기의 자체 송신 출력만을 이용하여 실내에서 무전교신을 수행하기도 하였으나 규모가 크고 다양한 형태의 구조를 갖는 대규모 복합 건축물에서는 이마저도 원활하지 못하다는 문제가 있다.
종래의 소방관무전기의 무전통신 발명(한국공개특허 제10-2017-0100688호 참조)은 통신 설비의 유지 및 보수에만 관심을 갖고 이와 관련된 해결책을 제시하고 있다. 그러나, 소방관의 위치를 추적하여 표시하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 음영 지역 또는 고층 건물에 의무적으로 설치되는 무선 통신 보조 설비를 이용한 소방 대원 위치 추적 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 소방 활동을 하는 소방 대원의 위치를 파악한 후 실시간으로 표시할 수 있는 소방 대원 위치 추적 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 음영 지역 또는 고층 건물에 의무적으로 설치되는 무선 통신 보조 설비를 이용한 소방 대원 위치 추적 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 통신 음영 지역에 각각 설치되는 복수의 안테나; 복수의 안테나 중 일부로부터 무전기 발신 신호를 수신하는 복수의 분배기-상기 복수의 분배기는 각각 복수의 포트를 가지되, 각 포트는 동축 케이블을 통해 하나의 안테나와 연결되며, 상기 복수의 분배기는 계층 구조를 가짐; 상기 복수의 분배기 중 일부로부터 상기 무전기 발신 신호에 대한 정보를 전달받는 중계기-상기 중계기는 계층 구조를 가지는 복수의 분배기 중 상위 분배기와 동축 케이블을 통해 연결되며, 하위 분배기는 상위 분배기와 동축 케이블을 통해 연결됨; 및 상기 중계기로부터 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 각각 수신하되, 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 상기 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 표시하여 출력하는 추적 장치를 포함하는 시스템이 제공될 수 있다.
제1 및 제2 포트-상기 제1 및 제2 포트는 모뎀과 신호 감지부를 가지되, 상기 제1 및 상기 제2 포트는 분배기 또는 안테나 연결에 따라 모뎀 또는 신호 감지부로 동작됨; 상기 제1 또는 상기 제2 포트로의 안테나가 연결되는 경우 신호 감지부로 동작되어 연결된 안테나로부터의 무전기 발신 신호 감지에 따라 상기 안테나를 통해 무전기 발신 신호의 세기를 측정하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 측정된 무전기 발신 신호의 세기를 포함하는 무전기 발신 신호에 관한 정보를 상기 중계기로 전달하는 통신 모뎀을 포함할 수 있다.
상기 추적 장치는, 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 기저장된 거리 테이블 정보를 이용하여 상기 선택된 3개의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 하는 동심원을 표시한 후 3개의 동심원에 의해 중첩되는 부분을 상기 소방 대원 위치로 표시할 수 있다.
예를 들어, 아파트 지상층의 경우, 소방 대원이 위치한 층수를 표시할 수도 있다.
상기 추적 장치는, 건물 관련 정보를 가지되, 상기 건물 관련 정보를 이용하여 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기가 가장 큰 안테나의 설치 위치가 밀폐된 특정 공간이면 상기 특정 공간을 상기 소방 대원 위치로 표시할 수 있다.
상기 거리 테이블 정보는 안테나 위치를 기준으로 신호 세기에 따른 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 추적 장치는, 상기 소방 대원 위치를 누적 저장하되, 상기 누적 저장된 소방 대원 위치를 이용하여 소방 대원 위치 변화에 따른 이력을 더 표시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비를 통해 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 각각 수신하는 통신부; 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 상기 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 결정하는 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 결정된 소방 대원 위치를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 추적 장치가 제공될 수 있다.
상기 디스프레이부는, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 소방 대원 위치를 건물 관련 정보에 매칭하여 표시할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 기저장된 거리 테이블 정보를 이용하여 상기 선택된 3개의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 하는 동심원을 표시한 후 3개의 동심원에 의해 중첩되는 부분을 상기 소방 대원 위치로 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 건물 관련 정보를 이용하여 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기가 가장 큰 안테나의 설치 위치가 밀폐된 특정 공간이면 상기 특정 공간을 상기 소방 대원 위치로 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 음영 지역 또는 고층 건물에 의무적으로 설치되는 무선 통신 보조 설비를 이용한 소방 대원 위치 추적 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비와 연동하여 소방대원 위치를 추적하는 방법에 있어서, (a) 상기 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비를 통해 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 각각 수신하는 단계; (b) 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 상기 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 결정하는 단계; 및 (c) 상기 결정된 소방 대원 위치를 건물 관련 정보에 매칭하여 표시하는 단계를 포함하는 소방 대원 위치 추적 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음영 지역 또는 고층 건물에 의무적으로 설치되는 무선 통신 보조 설비를 이용한 소방 대원 위치 추적 시스템 및 그 방법을 제공함으로써 무선통신보조설비와 연동하여 통신 음영 지역에서 소방 활동을 하는 소방 대원의 위치를 실시간 추적하여 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 대원 위치 추적 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소방 대원 위치 추적 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배기의 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 테이블 정보를 설명하기 위해 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 대원 위치 결정을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 추적 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비를 이용한 소방 대원 위치 추적 방법을 나타낸 순서도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 대원 위치를 표시한 일예를 도시한 도면.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 대원 위치 추적 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소방 대원 위치 추적 시스템을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배기의 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 테이블 정보를 설명하기 위해 예시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 대원 위치 결정을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 대원 위치를 표시한 일예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 대원 위치 추적 시스템(100)은 음영 지역이나 30층 이상의 고층 건물에 설치되는 무선통신보조설비(110)와 추적 장치(120)를 포함하여 구성된다.
무선통신보조설비(110)는 통신 음영 지역 해소를 위해 의무적으로 설치되는 장비이되, 본 발명의 일 실시예에서는 중계기(112), 분배기(114) 및 복수의 안테나(116)를 포함하여 구성된다.
중계기(112)는 옥외 안테나 또는 방재실 안테나를 통해 옥외 및 지상 소방 대원과 통신이 가능하며, 해당 지상 소방 대원의 무전기 신호를 전파 음영 지역으로 전달하도록 중계할 수 있다. 중계기(112)에 의해 지상 소방 대원의 무전기 통신 커버러지가 음영 지역까지 확장시키는 기능을 수행한다.
이러한 중계기(112)는 옥외 안테나 또는 방재실 안테나와 직접 연결되며, 내부의 분배기(114)와는 동축 케이블을 통해 연결될 수 있다.
중계기(112)는 분배기(114)와 1:1 통신을 수행하며, 분배기(114)에 입력되는 무전기의 신호 상태를 감시할 수 있다.
중계기(112)가 분배기(114)와 1:1 통신을 수행하는 이유는 감시하고자 하는 신호의 발생 시간이 수초(무전기 발신 시간)에 불과하기 때문에 통신하는 시간을 최소한으로 하기 위함이다.
시스템 구성 및 모뎀 통신 환경에 따라 중계기는 분배기와 1:N 통신 방식으로 구현될 수 있다. 이는 분배기 각 포트의 신호감지부에서 획득한 정보를 해당 분배기 CPU에서 취합하고, 중계기 모뎀에서 순차적인 통신(Polling)으로 각 분배기에 데이터를 요청할 경우, 해당 순번의 분배기는 모뎀을 이용하여 감지된 신호 정보를 중계기에 전송한다. 1:N 방식의 경우는 순차적 통신(Polling) 방식으로 인하여 분배기 설치 수에 비례하여 재 통신까지의 시간이 필요하다. 따라서, 1:N 통신 방식은 소방 대원의 위치를 추적할 수 있도록 분배기, 즉 모뎀의 수가 적정해야 한다. 1:N 방식은 소형, 중형급 건물에 적용이 가능하다.
중계기(112)와 분배기(114)간의 통신에 사용되는 데이터는 매우 소량이므로 중계기(112)는 FSK, Rora 등을 이용하여 분배기(114)와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
물론, 중계기(112)와 분배기(114)는 이외의 다른 방식을 이용하여 통신할 수도 있음은 당연하다.
분배기(114)는 신호를 분배하는 장치이다. 이러한 분배기(114)는 2분배기, 3분배기, 4분배기 등이 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 2분배기인 것을 가정하여 이를 중심으로 설명하기로 하나 반드시 2분배기로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에서는 분배기(114)가 2분배기인 것을 가정하므로, 분배기(114)는 두개의 포트(제1 포트와 제2 포트)를 가질 수 있다.
따라서, 분배기(114)의 일단은 중계기(112)와 동축 케이블을 통해 연결되며, 각각의 포트는 동축 케이블을 통해 안테나 또는 서브 분배기와 연결될 수 있다.
도 1에는 무선통신보조설비(110)가 하나의 분배기로 구성되는 일 예가 도시되어 있다. 그러나, 커버해야할 음영 지역의 크기에 따라 분배기가 도 2에 도시된 바와 같이 계층 구조를 가지며 복수개 포함될 수도 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 분배기(114)를 통해 두개의 안테나가 연결되는 경우, 분배기(114)는 제1 포트와 제2 포트를 가지며, 제1 포트와 제2 포트는 각각 동축 케이블을 통해 제1 안테나와 제2 안테나까지 연결될 수 있다. 여기서, 제1 안테나와 제2 안테나는 각각 음영 지역을 커버하기 위해 각기 다른 위치에 설치될 수 있다.
이러한, 분배기(114)에 구비된 각 포트는 통신 모드와 신호 감지 모드 중 어느 하나를 선택하여 선택적으로 동작될 수 있다.
분배기(114)에 구비된 각 포트는 모뎀과 신호 감지부를 포함하되, 각 포트에 연결된 구성에 따라 모뎀 또는 신호 감지부로 동작될 수 있다. 예를 들어, 분배기(114)의 특정 포트에 안테나가 연결되는 경우, 해당 포트는 신호 감지부로 동작될 수 있다. 또한, 분배기(114)의 특정 포트에 하위 분배기가 연결되는 경우, 해당 특정 포트는 모뎀으로 동작될 수 있다.
이와 같이, 분배기(114)가 각 포트에 연결되는 구성에 따라 모뎀 또는 신호 감지부로 동작됨에 따라 각 포트는 모뎀 신호와 무전기 신호를 분리할 수 있도록 필터를 구비할 수도 있다.
또한, 각 분배기(114)의 각 포트는 고유 주소(address)가 할당될 수 있다.
분배기(114)는 동축 케이블을 통해 연결된 안테나(116)로부터 수신되는 무전기의 발신 신호를 감지한 후 이에 관련된 정보를 상위 분배기 또는 중계기(112)로 전달할 수 있다.
복수의 안테나(116)는 각각 동축 케이블을 통해 각각의 음영 지역에 설치된다. 즉, 각 안테나는 서로 다른 음영 지역을 커버하기 위해 각각의 음영 지역에 설치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각 안테나는 각각 동축 케이블을 통해 분배기(114)와 연결될 수 있다.
도 3에는 분배기(114)의 세부 구조가 도시되어 있다.
분배기(114)는 제1 모뎀(315), 분배 모듈(320), 제1 필터부(325a), 제2 필터부(325b), 제1 포트부(330a), 제2 포트부(330b) 및 프로세서(340)를 포함한다.
제1 포트부(330a)와 제2 포트부(330b)는 모뎀과 신호 감지부를 각각 가지되, 제1 포트부(330a)와 제2 포트부(330b)는 각각 각 포트에 연결되는 구성에 따라 모뎀 또는 신호 감지부로 동작될 수 있다.
예를 들어, 제1 포트부(330a) 및 제2 포트부(330b)는 각각, 각 포트에 하위 분배기가 연결되는 경우 통신을 위한 모뎀으로 동작될 수 있다. 그러나 만일 제1 포트부(330a) 및 제2 포트부(330b)는 각각, 각 포트에 안테나가 연결되는 경우 신호 감지부로 동작될 수 있다.
제1 포트부(330a)에 하위 분배기가 연결되고, 제2 포트부(330b)에 안테나가 연결된다고 가정하기로 한다. 제1 포트부(330a)는 하위 분배기와의 통신을 위한 모뎀으로 동작되며, 제2 포트부(330b)는 안테나의 신호를 감지하기 위한 신호 감지부로 동작될 수 있다.
제1 모뎀(315), 제1 포트부(330a) 및 제2 포트부(330b)에 포함된 모뎀은 각각 무선통신보조설비(110)를 구성하는 각 장치들간의 통신을 수행하거나 중계하기 위한 수단이다.
안테나(116)로부터의 무전기 발신 신호를 신호 감지부를 통해 감지되면, 해당 무전기 발신 신호는 모뎀을 통해 상위 분배기(114) 또는 중계기(112)로 전달할 수 있다.
제1 필터부(325a), 제2 필터부(325b)는 각각 제1 포트부(330a) 및 제2 포트부(330b)의 전단에 각각 위치되며, 제1 포트부(330a)와 제2 포트부(330b)의 모뎀 신호와 신호 감지부에 의해 감지된 신호를 분리하는 기능을 수행한다.
분배 모듈(320)은 입력 신호를 분배하기 위한 수단이다.
프로세서(340)는 제1 포트부(330a) 및 제2 포트부(330b) 중 적어도 하나의 신호 감지부를 통해 무전기 발신 신호가 감지되면, 무전기 발신 신호의 세기 또는 파워를 측정할 수 있다.
프로세서(340)는 무전기 발신 신호의 세기 또는 파워를 측정한 후 무전기 발신 신호에 관한 정보로서 제1 모뎀(315)을 통해 상위 분배기 또는 중계기(112)로 전송할 수 있다. 여기서, 무전기 발신 신호에 관한 정보는 해당 발신 신호가 감지된 포트의 고유 주소 정보를 포함할 수도 있다.
다시 정리하면, 분배기(114)는 각 포트와 연결된 안테나를 통해 각각 무전기의 발신 신호를 수신한 후 무전기의 발신 신호 세기 등과 같은 정보를 상위 분배기 또는 중계기(112)로 전송할 수 있다.
분배기(114)의 각 포트는 고유 어드레스를 가지고 있으므로, 각 포트와 연결된 안테나를 통해 무전기의 발신 신호가 획득되는 경우, 해당 포트에 연결된 안테나를 특정할 수 있다. 또한, 각 안테나의 설치 위치에 대한 정보는 기저장되어 있는 것을 가정하기로 한다.
분배기(114)는 안테나를 통해 수신된 무전기의 발신 신호 관련 정보(예를 들어, 발신 신호 세기 등)를 중계기(112)로 전달할 수 있다. 이에 따라 중계기(112)는 해당 신호(무전기의 발신 신호 관련 정보)를 추적 장치(120)로 전달할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 분배기(114)는 각 포트를 통해 동축 케이블을 통해 연결된 안테나의 신호를 상위 분배기 또는 중계기(112)로 전달하기 위해 통신 모뎀을 구비할 수 있다. 또한, 분배기(114)는 각 포트와 동축 케이블을 통해 연결된 안테나로 무전기의 발신 신호가 수신되는 것을 감지할 수도 있다. 분배기(114)의 상세 구조는 도 2에 상세히 도시되어 있으며, 각각의 기능 자체는 당업자에게는 자명한 사항이므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 1에는 상세히 도시되어 있지 않으나, 분배기(114) 및 중계기(112)는 증폭 모듈을 더 포함할 수 있다. 이로 인해, 분배기(114) 및 중계기(112)는 신호를 증폭하여 송수신할 수도 있다.
추적 장치(120)는 무선통신보조설비(110)를 통해 획득된 무전기의 발신 신호 관련 정보(발신 신호 세기)를 이용하여 소방 대원 위치를 표시하기 위한 수단이다.
이에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
추적 장치(120)는 중계기(112)로부터 전달된 무전기의 발신 신호 관련 정보를 전달받은 후 신호 세기가 큰 순으로 3개의 안테나를 선택할 수 있다. 예를 들어, 무선통신보조설비(110)를 통해 획득된 무전기의 발신 신호 관련 정보는 특정 안테나를 통해 획득되어 분배기(114)의 특정 포트를 거치며 고유 어드레스 정보가 헤더 등에 추가될 수 있다.
따라서, 추적 장치(120)는 무선통신보조설비(110)를 통해 획득된 무전기의 발신 신호 관련 정보의 신호 세기가 큰 순으로 3개를 선택한 후 선택된 무전기의 발신 신호 관련 정보의 헤더 확인을 통해 어느 분배기의 어느 포트를 통해 획득된 신호인지를 확인할 수 있으며, 기저장된 안테나 설치 위치 정보를 기초로 안테나를 특정할 수 있게 된다.
추적 장치(120)는 거리 테이블 정보를 기초로 선택된 3개의 안테나로부터 수신된 무전기의 발신 신호 세기에 따른 반경을 표시하여 중첩 위치를 해당 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 표시하여 출력할 수 있다.
예를 들어, A 소방관이 소지한 A 무전기가 제1 분배기의 제1 포트와 제2 포트에 연결된 제1 안테나와 제2 안테나를 통해 각각 수신되며, 제2 분배기의 제1 포트에 연결된 제3 안테나를 통해 수신되며, 제3 분배기의 제2 포트를 통해 제5 안테나를 통해 수신되었다고 가정하기로 한다.
제1 분배기는 제1 포트를 통해 제1 안테나로부터 수신된 A 무전기의 발신 신호 관련 정보(편의상 제1 발신 신호 관련 정보라 칭하기로 함)를 중계기로 전송하며, 제2 포트를 통해 제2 안테나로부터 수신된 A 무전기의 발신 신호 관련 정보(제2 발신 신호 관련 정보라 칭하기로 함)를 중계기로 전송할 수 있다. 또한, 제2 분배기는 제1 포트를 통해 제3 안테나를 통해 수신된 A 무전기의 발신 신호 관련 정보(제3 발신 신호 관련 정보라 칭하기로 함)를 중계기로 전송할 수 있다.
또한, 제3 분배기는 제2 포트를 통해 제5 안테나를 통해 수신된 A 무전기의 발신 신호 관련 정보(제4 발신 신호 관련 정보라 칭하기로 함)를 중계기로 전송할 수 있다.
이에 따라 중계기는 제1 분배기, 제2 분배기 및 제3 분배기로부터 제1 발신 신호 관련 정보, 제2 발신 신호 관련 정보, 제3 발신 신호 관련 정보, 제4 발신 신호 관련 정보를 획득할 수 있다. 물론 이외에도, 중계기는 다른 분배기로부터 발신 신호 관련 정보를 더 획득할 수도 있다.
중계기는 획득된 제1 발신 신호 관련 정보 내지 제4 발신 신호 관련 정보를 추적 장치(120)로 전달할 수 있다.
이에 따라 추적 장치(120)는 중계기를 통해 전달된 제1 발신 신호 관련 정보 내지 제4 발신 신호 관련 정보 중 신호 세기가 큰 순으로 3개를 선택하여 안테나를 특정한다. 편의상 제1 발신 신호 관련 정보, 제2 발신 신호 관련 정보 및 제3 발신 신호 관련 정보가 신호 세기가 큰 3개인 것으로 가정하기로 한다.
추적 장치(120)는 제1 발신 신호 관련 정보에 상응하는 제1 안테나, 제2 발신 신호 관련 정보에 상응하는 제2 안테나, 제3 발신 신호 관련 정보에 상응하는 제3 안테나를 선택한 후, 거리 테이블 정보를 기초로 제1 발신 신호 관련 정보, 제2 발신 신호 관련 정보 및 제3 발신 신호 관련 정보 각각의 신호 세기에 따른 반경을 표시한다.
거리 테이블 정보는 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나를 기준으로 수신 신호 세기당 거리를 수치화한 테이블이다. 수신 신호가 클수록 무전기가 안테나 근처에 있음을 나타낸다. 즉, 수신 신호가 클수록 표시되는 안테나 반경은 안테나 기준으로 작아진다.
따라서, 추적 장치(120)는 선택된 안테나(제1 안테나, 제2 안테나, 제3 안테나)의 설치 위치를 기준으로 제1 발신 신호 관련 정보, 제2 발신 신호 관련 정보 및 제3 발신 신호 관련 정보의 신호 세기에 따른 반경을 표시하여 중첩 위치를 도출하여 소방 대원 위치로 표시할 수 있다(도 4 참조).
도 5에서는 3개의 안테나를 이용하여 신호 세기에 따른 반경을 기초로 소방 대원 위치를 표시하는 것을 가정하여 이를 중심으로 설명하고 있으나, 안테나 개수가 반드시 3개로 제한되는 것은 아니다.
또한, 추적 장치(120)는 기저장된 건물 관련 정보를 이용하여 신호 세기가 가장 큰 안테나가 설치된 위치가 밀폐된 공간인 경우, 해당 공간을 소방 대원 위치로 표시할 수도 있다.
추적 장치(120)는 소방 대원 위치를 표시함에 있어 건물 관련 정보를 기초로 건물 구조에 매칭하여 소방 대원 위치를 표시할 수 있다(도 8 참조). 음영 지역이 반드시 터널이나 지하로 국한되는 것은 아니며 고층의 지상 층일 수도 있다. 따라서, 음영 지역이 지상 층인 경우(예를 들어, 아파트 지상 층인 경우), 소방 대원 위치만 표시하는 경우 동일한 구조의 아파트에서 소방 대원 위치를 특정하기가 용이치 않다. 따라서, 지상 층인 경우 소방 대원 위치를 표시함에 있어 해당 소방 대원이 위치한 층수를 함께 표시할 수도 있다. 지하 층에서도 지하 층이 복수의 층으로 이루어진 경우 동일하게 소방 대원 위치를 표시함에 있어 층수를 함께 표시하도록 할 수도 있다.
또한, 추적 장치(120)는 3개의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경 또는 세기가 가장 큰 안테나가 위치된 밀폐된 공간을 이용하여 결정된 소방 대원 위치를 누적 저장할 수 있다. 이를 통해, 추적 장치(120)는 누적 저장된 소방 대원 위치 변화에 따른 이력(즉, 소방 대원 이동 경로)을 건물 관련 정보를 기초로 건물 구조에 매칭하여 더 표시할 수도 있다(도 9 참조).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 추적 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 추적 장치(120)는 통신부(610), 디스플레이부(620), 메모리(630) 및 프로세서(640)를 포함하여 구성된다.
통신부(610)는 중계기(112)와 연결되되, 중계기(112)로부터 복수의 안테나로부터 수신된 무전기의 발신 신호에 대한 정보를 각각 획득할 수 있다.
디스플레이부(620)는 프로세서(640)의 제어에 따라 추적 장치(120)로 입력되거나 저장된 정보들을 시각 정보 형태로 출력하기 위한 수단이다. 예를 들어, 디스플레이부(620)는 액정 화면(LCD)일 수 있다.
메모리(630)는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비(110)를 이용한 소방 대원 위치 추적 방법을 수행하기 위해 필요한 다양한 명령어들을 저장한다.
프로세서(640)는 본 발명의 일 실시예에 따른 추적 장치(120)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 통신부(610), 디스플레이부(620), 메모리(630) 등)을 제어하기 위한 수단이다.
또한, 프로세서(640)는 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비(110)를 통해 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 상기 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치를 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(640)는 건물 관련 정보를 이용하여 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비(110)를 통해 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기가 가장 무전기 발신 신호를 수신한 안테나가 밀폐된 특정 공간인 경우, 해당 밀폐된 특정 공간을 소방 대원 위치로 결정할 수도 있다.
프로세서(640)는 건물 관련 정보를 이용하여 결정된 소방 대원 위치를 건물 구조에 매핑하여 디스플레이부(620)를 통해 표시하도록 제어할 수도 있다.
또한, 프로세서(640)는 소방 대원 위치를 누적 저장하되, 누적 저장된 소방 대원 위치를 이용하여 소방 대원 위치 변화에 따른 이력을 디스플레이부(620)를 통해 표시하도록 제어할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비를 이용한 소방 대원 위치 추적 방법을 나타낸 순서도이다.
단계 710에서 추적 장치(120)는 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비를 통해 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 각각 수신한다.
추적 장치(120)는 무선통신보조설비(110)와 연동되며, 해당 무선통신보조설비(110)를 통해 통신 음영 지역에 설치된 각각의 안테나로부터 무전기의 발신 신호에 대한 정보를 수신할 수 있다.
단계 715에서 추적 장치(120)는 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 결정한다.
다른 예를 들어, 추적 장치(120)는 수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 안테나가 밀폐된 특정 공간에 설치된 경우, 해당 밀폐된 특정 공간을 소방 대원 위치로 결정할 수도 있다.
단계 720에서 추적 장치(120)는 결정된 소방 대원 위치를 건물 관련 정보에 매칭하여 표시한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 시스템
110: 무선통신보조설비
120: 추적 장치

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 서로 다른 통신 음영 지역에 각각 설치되는 복수의 안테나;
    복수의 안테나 중 일부로부터 무전기 발신 신호를 수신하는 복수의 분배기-상기 복수의 분배기는 각각 복수의 포트를 가지되, 각 포트는 동축 케이블을 통해 하나의 안테나와 연결되며, 상기 복수의 분배기는 계층 구조를 가짐;
    옥외 안테나 또는 방재실 안테나와 연결되어 지상 소방 대원 무전기 신호를 상기 음영 지역으로 전달하도록 중계하며, 상기 복수의 분배기 중 적어도 일부로부터 상기 무전기 발신 신호에 대한 정보를 전달받는 중계기-상기 중계기는 계층 구조를 가지는 복수의 분배기 중 상위 분배기와 동축 케이블을 통해 연결되며, 하위 분배기는 상위 분배기와 동축 케이블을 통해 연결됨; 및
    상기 중계기로부터 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 각각 수신하되, 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 상기 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 표시하여 출력하는 추적 장치를 포함하되,
    상기 분배기는,
    제1 및 제2 포트-상기 제1 및 제2 포트는 모뎀과 신호 감지부를 가지되, 상기 제1 및 제2 포트는 각각에 연결되는 구성에 따라 모뎀 및 신호 감지부 중 어느 하나로 선택적으로 동작됨;
    상기 제1 및 제2 포트 중 적어도 하나에 안테나가 연결되는 경우, 안테나가 연결된 상기 제1 및 제2 포트 중 적어도 하나는 신호 감지부로 동작되어 연결된 안테나로부터의 무전기 발신 신호 감지에 따라 상기 안테나를 통해 무전기 발신 신호의 세기를 측정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 측정된 무전기 발신 신호의 세기를 포함하는 무전기 발신 신호에 관한 정보를 상기 중계기로 전달하는 통신 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 삭제
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 추적 장치는,
    상기 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 기저장된 거리 테이블 정보를 이용하여 상기 선택된 3개의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 하는 동심원을 표시한 후 3개의 동심원에 의해 중첩되는 부분을 상기 소방 대원 위치로 표시하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 추적 장치는,
    건물 관련 정보를 가지되, 상기 건물 관련 정보를 이용하여 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기가 가장 큰 안테나의 설치 위치가 밀폐된 특정 공간이면 상기 특정 공간을 상기 소방 대원 위치로 표시하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 거리 테이블 정보는 안테나 위치를 기준으로 신호 세기에 따른 거리에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 추적 장치는,
    상기 소방 대원 위치를 누적 저장하되, 상기 누적 저장된 소방 대원 위치를 이용하여 소방 대원 위치 변화에 따른 이력을 더 표시하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비를 통해 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 각각 수신하는 통신부;
    상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 상기 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 결정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 상기 결정된 소방 대원 위치를 표시하는 디스플레이부를 포함하되,
    상기 무선통신보조설비는,
    제1 및 제2 포트를 구비하며, 상기 제1 및 제2 포트는 각각에 연결되는 구성에 따라 모뎀 및 신호 감지부 중 어느 하나로 선택적으로 동작하되, 상기 제1 및 제2 포트 중 적어도 하나로의 안테나 연결시 신호 감지부로 동작되어 연결된 안테나로부터의 무전기 발신 신호 감지에 따라 상기 안테나를 통해 무전기 발신 신호의 세기를 측정하여 전송하는 것을 특징으로 하는 추적 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 프로세서의 제어에 따라 상기 소방 대원 위치를 건물 관련 정보에 매칭하여 표시하는 것을 특징으로 하는 추적 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 기저장된 거리 테이블 정보를 이용하여 상기 선택된 3개의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 하는 동심원을 표시한 후 3개의 동심원에 의해 중첩되는 부분을 상기 소방 대원 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 추적 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 건물 관련 정보를 이용하여 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기가 가장 큰 안테나의 설치 위치가 밀폐된 특정 공간이면 상기 특정 공간을 상기 소방 대원 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 추적 장치.
  12. 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비와 연동하여 소방대원 위치를 추적하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 통신 음영 지역에 설치된 무선통신보조설비를 통해 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 각각 수신하는 단계;
    (b) 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기 큰 적어도 3개의 안테나를 선택한 후 상기 선택된 3개의 안테나 위치를 기준으로 상기 선택된 3개의 안테나로부터 각각 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 상기 무전기를 소지한 소방 대원 위치로 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 결정된 소방 대원 위치를 건물 관련 정보에 매칭하여 표시하는 단계를 포함하되,
    상기 무선통신보조설비는,
    제1 및 제2 포트를 구비하며, 상기 제1 및 제2 포트 각각에 연결되는 구성에 따라 모뎀 및 신호 감지부 중 어느 하나로 선택적으로 동작하되, 상기 제1 및 제2 포트 중 적어도 하나로의 안테나 연결시 신호 감지부로 동작되어 연결된 안테나로부터의 무전기 발신 신호 감지에 따라 상기 안테나를 통해 무전기 발신 신호의 세기를 측정하여 전송하는 것을 특징으로 하는 소방 대원 위치 추적 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 기저장된 거리 테이블 정보를 이용하여 상기 선택된 3개의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호의 세기에 따른 반경을 표출하여 선택된 3개의 안테나 위치를 중심으로 하는 동심원을 표시한 후 3개의 동심원에 의해 중첩되는 부분을 상기 소방 대원 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 소방 대원 위치 추적 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 건물 관련 정보를 이용하여 상기 복수의 안테나로부터 수신된 무전기 발신 신호에 대한 정보를 이용하여 신호 세기가 가장 큰 안테나의 설치 위치가 밀폐된 특정 공간이면 상기 특정 공간을 상기 소방 대원 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 소방 대원 위치 추적 방법.
  15. 제12 항 내지 제14 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.

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