KR102616075B1 - 안내장치를 이용한 대피경로 제공시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안내장치의 내부에 피플카운터가 설치되어 건물 내부의 인원수를 측정하며, 피플카운터로부터 측정된 건물 내부의 인원수를 토대로 건물 내부의 밀집도를 실시간으로 확인할 수 있게 되며, 로컬서버가 건물 내부의 각 구역별 밀집도를 토대로 각 안내장치별 최적 비상구를 검출하며, 각 안내장치에 최적 비상구를 향하는 대피방향을 표시하도록 구성됨으로써 안내장치들에 의해 대피자들을 최적 비상구로 유도하여 분산 대피킴으로써 대피자들의 대피시간을 최소화함과 동시에 대피자들 사이에 충돌사고가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 안내장치들 중 일부가 고장났을 때, 고장난 안내장치를 향하도록 대피방향이 결정된 안내장치들이 고장난 안내장치에 표시되어야할 대피경로를 함께 표시해줌과 동시에 대피방향에 배치된 안내장치가 고장났음을 표시해줌으로써 대피자들이 고장난 안내장치에 의해 대피방향을 착각하여 대피가 신속하게 이루어지지 못하게 되는 것을 방지할 수 있는 안내장치를 이용한 대피경로 제공시스템에 관한 것이다.

Description

안내장치를 이용한 대피경로 제공시스템{System for providing evacuation route using guidance device}

본 발명은 안내장치를 이용한 대피경로 제공시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 비상구 방향을 안내하는 디스플레이 수단 및 인원수를 측정하는 피플카운터가 일체형으로 제작되는 안내장치가 건물 내부에 간격을 두고 설치되며, 로컬서버가 피플카운터에 의해 측정된 인원수를 활용하여 각 구역별 밀집도를 산출한 후, 각 안내장치 별 최적 대피방향을 결정하여 디스플레이 수단에 전시되도록 함으로써 화재 등의 비상상황 발생 시, 대피자들의 비상구들로의 분산 대피를 유도하여 대피시간을 감소시킴과 동시에 대피방향이 상충되어 2차사고가 발생하게 되는 것을 방지할 수 있는 안내장치를 이용한 대피경로 제공시스템에 관한 것이다.

일반적으로 내부에 다수의 사람이 위치하는 건물의 화재 발생 시, 건물 내부의 인원들은 가장 인접한 비상구를 통해 대피하려는 특성을 갖기 때문에 일부 비상구에 사람이 밀집되어 대피시간이 증가하게 될 뿐만 아니라 충돌사고 등의 2차사고가 이어지게 되는 문제가 발생하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 국내등록특허 제10-1897757(발명의 명칭 : 화재분석을 통한 최적의 피난경로 제공 시스템 및 방법)(이하 ‘종래기술‘이라 함)가 개발되었다.

도 1은 종래기술에 따른 화재분석을 통한 최적의 피난경로 제공 시스템의 구성도이다.

종래기술에 따른 화재분석을 통한 최적의 피난경로 제공 시스템(10)은 화재탐지설비(100), 피난설비(500), 비상경보를 발생하는 비상경보설비(600), 소화설비(300), 화재수신기(200)로 이루어진다.

화재탐지설비(100)는 열감지기와 연기감지기, 가스감지기 등을 포함하며, 화재를 감지하기 위한 설비이다.

소화설비(300)는 제연 및 연소방지를 포함한 소화활동을 하는 설비이며, 수계소화설비(331), 가스계 소화설비(321), 소화활동설비(311) 등을 포함한다.

화재수신기(200)는 화재탐지설비(100)에서 화재가 감지되면, 소화설비(300)의 작동여부 정보를 각각 수신하고, 작동하지 않은 경우, 작동되도록 직접 제어한다.

또한 화재수신기(200)는 피난설비(500)에 표시되는 대피방향을 설정하여 피난설비(500)로부터 해당 방향으로 대피하도록 대피자들을 유도함으로써 대피자들이 비상구를 통해 외부로 대피할 수 있도록 한다.

피난설비(500)는 화재발생 시에 대피를 하도록 하는 설비로서, 유도등(510), 유도표지(520), 조명등(530)을 포함한다.

비상경보설비(600)는 화재수신기(200) 제어에 따라 비상경보를 발생한다.

이러한 종래기술(10)은 화재탐지설비(100)로부터 화재감지신호가 수신되면, 소화설비(300)들이 작동되어 화재 진압을 하도록 한다.

또한 종래기술(10)은 화재수신기(200)가 화재탐지설비(100)로부터 화재신호를 수신받으면, 피난설비(500)에 대피경로를 표시해줌으로써 대피자들이 피난설비(500)에 표시된 대피경로를 따라 비상구로 대피할 수 있도록 한다.

그러나 이러한 종래기술(10)은 비상구의 밀집도를 측정하기 위한 수단 또는 방법이 없기 때문에 화재발생 시, 유도등(510) 등을 통해 비상구로 대피하는 인원들이 특정 비상구에 밀집되는 것을 확인할 수 없는 구조적 한계를 갖는다.

또한 종래기술(10)은 비상구들의 밀집도에 따라서 대피자들을 분산시키기 위한 방법 또는 수단이 없기 때문에 특정 비상구에 인원이 밀집되는 현상이 발생하여 대피자들의 대피시간이 길어질 뿐만 아니라 밀집된 인원에 의해 2차 사고가 발생하는 문제가 발생하게 된다.

또한 종래기술(10)은 화재 또는 폭발에 의하여 일부 피난설비(500)의 데이터의 송수신이 제한된 상태에서 화재수신기(200)에 의해 대피경로가 재설정될 경우, 데이터의 송수신이 제한된 피난설비(500)의 대피방향을 변경할 수 없기 때문에 정상적으로 대피경로를 수신받은 피난설비(500)와 데이터 송수신이 제한된 피난설비(500)의 대피방향이 상충되는 문제가 발생하게 된다.

이로 인해 대피자들은 서로 상충되는 대피방향이 피난설비(500)들에 표시되어 정확한 비상구의 위치를 파악할 수 없기 때문에 대피시간이 증가되어 화재 또는 연기에 의해 사고가 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 안내장치의 내부에 피플카운터가 설치되어 건물 내부의 인원수를 측정하며, 피플카운터로부터 측정된 건물 내부의 인원수를 토대로 건물 내부의 밀집도를 실시간으로 확인할 수 있는 안내장치를 이용한 대피경로 제공시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 로컬서버가 건물 내부의 각 구역별 밀집도를 토대로 각 안내장치별 최적 비상구를 검출함과 동시에 각 안내장치가 로컬서버에 의해 결정된 최적 비상구를 향하는 대피방향을 표시하도록 구성됨으로써 안내장치들에 의해 대피자들을 최적 비상구로 유도하여 분산 대피시킬 수 있는 안내장치를 이용한 대피경로 제공시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 안내장치들 중 일부가 고장났을 때, 고장난 안내장치를 향하도록 대피방향이 결정된 안내장치들이 고장난 안내장치에 표시되어야할 대피경로를 함께 표시해줌과 동시에 대피방향에 배치된 안내장치가 고장났음을 표시해줌으로써 대피자들이 고장난 안내장치에 의해 대피방향을 착각하여 대피가 신속하게 이루어지지 못하게 되는 것을 방지할 수 있는 안내장치를 이용한 대피경로 제공시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 화재를 감지하는 복수개의 화재감지센서들; 대피방향을 전시하는 디스플레이 수단 및 기 설정된 감지영역을 통과하는 인원수(N)를 카운팅하는 피플카운터를 포함하는 복수개의 안내장치들; 상기 화재감지센서들을 통해 화재가 감지될 때, 상기 안내장치들에 전시되는 대피방향 정보를 제공하는 로컬서버를 포함하고, 상기 로컬서버는 각 안내장치의 위치정보 및 각 비상구의 위치정보가 저장되는 메모리; 상기 화재감지센서들로부터 전송된 화재감지신호를 통해 화재위치(P)를 검출하는 화재분석모듈; 상기 피플카운터에 의해 측정된 인원수(N) 정보를 통해 기 설정된 영역의 밀집도 정보를 생성하는 밀집도 생성모듈; 각 안내장치의 위치정보, 각 비상구의 위치정보, 화재위치(P) 및 밀집도 정보를 활용하여 상기 안내장치들에 전시되는 대피방향을 설정하는 대피방향 결정모듈을 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 메모리에는 각 안내장치의 위치정보와 각 비상구의 위치정보, 각 구역별 밀집도 정보, 화재위치(P)를 입력값으로 하며, 각 안내장치별 최적 대피경로를 출력값으로 하는 최적 대피경로 결정 알고리즘이 기 설정되어 저장되고, 상기 대피방향 결정모듈은 상기 최적 대피경로 결정 알고리즘로부터 출력된 최적 대피경로에 따른 상기 안내장치의 대피방향을 결정하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 로컬서버는 상기 안내장치들과 주기적으로 응답데이터를 송수신하는 통신모듈; 상기 안내장치들 중 응답데이터의 출력이 중단된 안내장치를 ‘고장 안내장치’라고 판단하는 고장판단모듈을 더 포함하고, 상기 대피방향 결정모듈은 상기 최적 대피경로 결정 알고리즘을 통해 각 안내장치 별 최적 대피경로를 검출하는 최적 대피경로 검출모듈; 상기 최적 대피경로 결정 알고리즘에 의해 검출된 최적 대피경로에 따라 각 안내장치에 전시되는 대피방향을 검출하는 대피방향 검출모듈; 최적 대피경로에 배치된 안내장치들 중 고장 안내장치가 있는지를 검출하는 고장 안내장치 검출모듈; 상기 고장 안내장치 검출모듈에 의해 고장 안내장치가 검출될 때, 대피방향이 고장 안내장치를 향하도록 결정된 안내장치인 ‘이전 안내장치’의 대피방향을 수정하는 대피방향 수정모듈을 더 포함하고, 상기 대피방향 수정모듈은 상기 대피방향 검출모듈에 의해 검출된 고장 안내장치의 대피방향이 가르키는 안내장치를 ‘이후 안내장치’라고 할 때, 이전 안내장치로부터 고장 안내장치를 향하는 방향 및 고장 안내장치로부터 이후 안내장치를 향하는 방향이 결합된 방향을 이전 안내장치의 대피방향으로 결정하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 대피방향 결정모듈은 상기 화재분석모듈에 의해 검출된 화재위치(P)의 좌표값을 입력받는 화재위치 입력모듈; 화재위치(P) 및 각 안내장치의 상대적인 X좌표값을 비교하며, 화재위치(P)보다 X좌표값이 더 큰 안내장치의 X축 대피방향을 +X방향으로 결정하고, 화재위치(P)보다 X좌표값이 더 작은 안내장치의 X축 대피방향을 -X방향으로 결정하는 각 안내장치별 X축 방향 결정모듈; 화재위치(P) 및 각 안내장치의 상대적인 Y좌표값을 비교하며, 화재위치(P)보다 Y좌표값이 더 큰 안내장치의 Y축 대피방향을 +Y방향으로 결정하고, 화재위치(P)보다 Y좌표값이 더 작은 안내장치의 Y축 대피방향을 -Y방향으로 결정하는 각 안내장치별 Y축 방향 검출모듈; 각 안내장치의 위치를 기준으로 결정된 X, Y축 대피방향에 배치된 비상구들을 검출한 후, 검출된 비상구들 중 해당 안내장치와 가장 인접한 위치의 비상구를 최적 비상구로 결정하는 각 안내장치별 최적 비상구 결정모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 안내장치의 내부에 피플카운터가 설치되어 건물 내부의 인원수를 측정하며, 피플카운터로부터 측정된 건물 내부의 인원수를 토대로 건물 내부의 밀집도를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 로컬서버가 건물 내부의 각 구역별 밀집도를 토대로 각 안내장치별 최적 비상구를 검출하며, 각 안내장치에 최적 비상구를 향하는 대피방향을 표시하도록 구성됨으로써 안내장치들에 의해 대피자들을 최적 비상구로 유도하여 분산 대피킴으로써 대피자들의 대피시간을 최소화함과 동시에 대피자들 사이에 충돌사고가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 안내장치들 중 일부가 고장났을 때, 고장난 안내장치를 향하도록 대피방향이 결정된 안내장치들이 고장난 안내장치에 표시되어야할 대피경로를 함께 표시해줌과 동시에 대피방향에 배치된 안내장치가 고장났음을 표시해줌으로써 대피자들이 고장난 안내장치에 의해 대피방향을 착각하여 대피가 신속하게 이루어지지 못하게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 대피경로 안내시스템의 블록도이다.
도 3은 도 2의 안내장치의 블록도이다.
도 4는 대피경로 안내시스템이 적용된 건물 내부의 예시도이다.
도 5는 도 2의 로컬서버의 블록도이다.
도 6은 도 5의 대피방향 결정모듈의 블록도이다.
도 7은 최적 대피경로 상에 ’고장 안내장치‘가 검출되어 대피방향이 수정된 ’이전 안내장치‘의 예시도이다.
도 8은 도 5의 대피방향 결정모듈의 제2 실시예인 제2 대피방향 결정모듈의 블록도이다.
도 9는 도 8의 제2 대피방향 결정모듈의 동작과정을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

일반적으로 백화점, 운동장, 관공서 등의 대형 건물에는 화재 등의 비상상황 발생 시 활용되는 비상구들이 설치된다. 이러한 비상구는 재실자들에게 외부로의 대피 경로를 제공할 수 있는 장점을 가지나, 화재 등의 비상상황이 발생할 때, 대피자는 단순히 자신의 위치로부터 가장 인접한 비상구를 향하여 이동함에 따라 특정 비상구로 대피자가 집중 및 밀집되는 현상이 빈번하게 발생하고, 이로 인해 대피자들의 대피시간이 증가하게 될 뿐만 아니라 밀집된 인원에 의해 충돌사고 등의 2차사고가 발생하는 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 일실시예인 대피경로 안내시스템(1)은 이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여 각 층마다 간격을 두고 설치되는 화재감지센서들을 통해 화재가 감지될 때, 대피자들이 비상구들을 통해 분산 대피하도록 함으로써 대피자들의 대피시간을 감소시킬 뿐만 아니라 대피방향이 상충되어 2차사고가 발생하게 되는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 2는 본 발명의 대피경로 안내시스템의 블록도이다.

대피경로 안내시스템(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 안내장치(2)들과 화재감지센서(3)들, 통신망(4), 로컬서버(5)로 이루어진다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 비상상황을 화재로 예를 들어 설명함에 따라 비상상황 발생 여부를 판단하기 위한 감지수단이 화재감지센서(3)인 것으로 예를 들어 설명하였으나, 비상상황은 화재에 한정되지 않으며, 재실자들의 외부 진출이 이루어져야만 하는 공지된 다양한 상황이 적용될 수 있다.

통신망(4)은 안내장치(2)들, 화재감지센서(3)들 및 로컬서버(5) 사이의 데이터 이동경로를 제공하며, 상세하게로는 근거리 통신망(LAN), Multi-Hop 등의 유무선 네트워크망으로 구성될 수 있다.

화재감지센서(3)들은 건물의 각 층에 간격을 두고 설치되며, 화재 발생 시 화재를 감지하여 통신망(4)을 통해 로컬서버(5)로 화재감지신호를 전송한다. 이때 화재감지센서(3)들은 열감지 센서, 가스감지 센서 등 다양한 센서들이 사용될 수 있다.

로컬서버(5)는 화재감지센서(3)들 및 안내장치(2)들의 동작을 관리 및 제어한다. 이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 화재감지센서(3)들 및 안내장치(2)들과 데이터 통신을 수행하여 이들을 관리 및 제어하는 서버가 로컬서버(5)로 구성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이러한 로컬서버(5)의 기능은 외부 서버에서 수행되는 것으로 구성될 수 있다.

또한 로컬서버(5)는 안내장치(2)들로부터 인원수(N) 정보를 전송받으며, 전송받은 인원수(N)들을 분석 및 활용하여 각 구역별 밀집도 정보를 생성 및 갱신하여 저장한다.

또한 로컬서버(5)는 화재감지센서(3)들로부터 화재감지신호를 전송받으면, 해당 위치에서 화재가 발생하였다고 판단함과 동시에 해당 위치를 화재위치(P)로 결정한다.

또한 로컬서버(5)는 화재 발생 시, 메모리(52)에 저장된 각 구역별 밀집도 정보를 활용하여 각 안내장치(2) 별 최적 비상구를 결정한다. 이때 최적 비상구는 각 구역별 밀집도 및 거리를 감안하여 해당 안내장치로부터 대피자가 이동하기에 가장 적합한 비상구를 의미한다.

또한 로컬서버(5)는 각 안내장치(2) 별 최적 비상구가 결정되면, 안내장치(2)의 위치정보와, 비상구들의 위치정보를 비교 및 활용하여 각 안내장치(2) 별 대피방향을 결정한다. 이때 대피방향은 각 안내장치로부터 해당 안내장치에 대응되는 최적 비상구를 향하는 방향을 의미한다.

이러한 로컬서버(5)는 안내장치(2)들에 표시되는 대피방향을 통해 대피자에게 최적 비상구로 이동하도록 유도함으로써 대피자의 대피경로를 분산시켜 대피시간을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 대피자들의 대피방향이 서로 상충되어 오히려 혼란이 가중되는 종래의 문제점을 획기적으로 해결할 수 있게 된다.

도 3은 도 2의 안내장치의 블록도이고, 도 4는 대피경로 안내시스템이 적용된 건물 내부의 예시도이다.

안내장치(2)는 도 3에 도시된 바와 같이, 로컬서버(5)로부터 전송받은 대피방향이 전시되는 디스플레이 수단(21)과, 해당 구역을 통과하는 인체를 감지하여 인원수(N)를 카운팅 하는 피플카운터(22)와, 로컬서버(5)로부터 전송받은 대피방향 정보를 디스플레이 수단(21)으로 출력함과 동시에 피플카운터(22)에 의해 검출된 인원수(N) 정보를 로컬서버(5)로 전송하는 제어부(23)로 이루어진다.

디스플레이 수단(21)은 로컬서버(5)로부터 전송받은 대피방향 정보를 전시함으로써 대피자들이 로컬서버(5)에 의해 검출된 최적 대피경로를 따라 대피할 수 있도록 한다.

이때 대피방향의 전시 방법은 콘텐츠, 텍스트, 그림, 표식기호 등의 다양한 방법이 적용될 수 있다.

또한 디스플레이 수단(21)은 하나의 대피방향만을 전시함으로써 복수개의 대피방향들이 전시되어 대피자들이 대피과정에서 혼란을 겪는 것을 방지한다.

피플카운터(22)는 복수개의 열센서들을 포함하여 기 설정된 감지영역을 통과하는 인원수(N)를 카운팅한다.

제어부(23)는 피플카운터(22)를 통해 카운팅된 인원수(N) 정보를 로컬서버(5)로 전송함과 동시에 로컬서버(5)로부터 전송받은 대피방향 정보가 디스플레이 수단(21)에 전시되도록 한다.

이러한 안내장치(2)는 도 4에 도시된 바와 같이, 건물 내부에 간격을 두고 설치되어 피플카운터(22)들을 통해 각 감지영역의 통과자 인원수(N)를 실시간으로 측정하여 로컬서버(5)로 전송하고, 로컬서버(5)는 피플카운터(22)들로부터 전송받은 인원수(N) 정보들을 분석 및 활용하여 기 설정된 영역의 밀집도를 생성 및 갱신하여 저장할 수 있게 된다.

또한 안내장치(2)는 로컬서버(5)로부터 최적 비상구를 향한 대피방향 정보를 전송받으면, 전송받은 대피방향 정보를 디스플레이 수단(21)에 전시하여 각 대피자가 최적 비상구를 통해 대피하도록 유도함으로써 대피자들의 대피방향이 서로 상충되는 것을 방지함과 동시에 대피시간을 감소시킬 수 있다.

이와 같이 구성되는 대피경로 안내시스템(1)은 화재 등의 비상상황 시에 비상구들중 화재로부터 안전한 비상구로 대피자들을 유도함과 동시에 일부 비상구로 인원이 밀집되는 것을 방지함으로써 대피시간을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 밀집된 인원에 의해 2차 사고가 발생하게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 5는 도 2의 로컬서버의 블록도이다.

로컬서버(5)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제어모듈(51)과 메모리(52), 통신모듈(53), 화재분석모듈(54), 밀집도 생성모듈(55), 고장판단모듈(56), 대피방향 결정모듈(57)로 이루어진다.

제어모듈(51)은 로컬서버(5)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(52), (53), (54), (55), (56), (57)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(51)은 통신모듈(53)을 통해 화재감지센서(3)들로부터 전송받은 화재감지신호를 화재분석모듈(54)로 입력한다.

또한 제어모듈(51)은 통신모듈(53)을 통해 피플카운터(22)들로부터 인원수(N) 정보를 전송받으면, 전송받은 정보들을 밀집도 생성모듈(55)로 입력한다.

또한 제어모듈(51)은 통신모듈(53)을 통해 주기적으로 각 안내장치(2)의 제어부(23)와 응답데이터를 송수신하며, 안내장치(2)로부터 응답데이터의 출력이 중단될 때, 안내장치(2)와의 데이터 송수신에 장애가 발생하였음을 인지할 수 있다.

또한 제어모듈(51)은 대피방향 결정모듈(57)에 의해 각 안내장치(2) 별 대피방향이 결정될 때, 통신모듈(53)을 통해 대피방향 정보를 각 안내장치(2)로 전송한다.

메모리(52)에는 각 안내장치(2)의 위치정보 및 식별정보, 각 화재감지센서(3)의 위치정보 및 식별정보, 각 비상구의 위치정보가 저장된다.

또한 메모리(52)에는 장애물의 위치정보가 저장된다.

또한 메모리(52)에는 기 설정된 최적 대피경로 결정 알고리즘이 저장된다.

이때 최적 대피경로 결정 알고리즘은 각 구역별 밀집도 정보와, 각 비상구 위치정보, 각 안내장치 위치정보, 화재위치(P)를 입력값으로 하며, 각 안내장치(2) 별 최적 대피경로를 출력값으로 하는 알고리즘이다.

이때 최적 대피경로 결정 알고리즘에 의해 결정되는 최적 대피경로는 각 안내장치(2)들을 직선으로 연결하도록 이루어진다.

또한 최적 대피경로 결정 알고리즘은 안내장치(2)들에 하나의 대피방향만이 전시되기 때문에 각 안내장치(2) 별 최적 대피경로들을 결정할 때, 각 안내장치(2)들의 최적 대피경로들이 교차되는 것을 방지함으로써 안내장치(2)들에 하나의 대피방향만 전시되어도 대피자들을 비상구까지 대피유도할 수 있도록 한다.

화재분석모듈(54)은 화재감지센서(3)들로부터 화재감지신호를 전송받을 때, 제어모듈(51)의 제어에 따라 실행되어 건물 내 화재가 발생하였다고 판단하며, 기 설정된 각 화재감지센서의 위치정보를 활용하여 화재위치(P)를 검출한다.

밀집도 생성모듈(55)은 안내장치(2)들로부터 전송받은 인원수(N) 정보들 및 각 안내장치의 위치정보를 분석하여 각 구역별 밀집도 정보를 생성한다. 이때 인원수 정보를 활용하여 구역별 밀집도를 검출하는 기술 및 방법은 통상적으로 사용되는 것이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

고장판단모듈(56)은 안내장치(2)로부터 주기적으로 출력되는 응답데이터의 출력이 중단될 때, 응답데이터의 출력이 중단된 안내장치와의 데이터 송수신에 장애가 발생하여 ’고장 안내장치‘라고 판단하며, ’고장 안내장치’의 위치정보 및 식별정보를 메모리(52)로부터 추출하여 대피방향 결정모듈(57)로 출력한다.

이때 ‘고장 안내장치’는 로컬서버(50)와의 데이터 송수신에 장애가 발생하여 대피방향 정보를 수신하지 못하기 때문에 1)대피방향을 전시하지 못하여 대피자들이 다음 대피방향을 확인할 수 없는 문제가 발생되거나, 2)잘못된 대피방향을 전시하여 대피자들이 잘못된 경로로 진입하는 문제가 발생된다.

이러한 고장판단모듈(56)은 사전에 ‘고장 안내장치‘를 파악하여 ’고장 안내장치‘의 위치정보 및 식별정보를 대피방향 결정모듈(57)로 출력함으로써 대피방향 결정모듈(57)에 의해 안내장치(2)들의 대피방향이 ’고장 안내장치‘를 고려하여 결정되도록 한다.

대피방향 결정모듈(57)은 화재분석모듈(53)에 의해 건물 내에 화재가 발생하였다고 판단될 때, 메모리(52)에 저장된 최적 대피경로 결정 알고리즘로부터 출력된 최적 대피경로에 따라서 각 안내장치(2) 별 대피방향을 결정하며, 결정된 대피방향을 통신모듈(53)을 통해 각 안내장치(2)들로 출력하여 안내장치(2)들에 적절한 대피방향이 전시되도록 한다.

도 6은 도 5의 대피방향 결정모듈의 블록도이다.

대피방향 결정모듈(57)은 최적 대피경로 검출모듈(571)과, 대피방향 검출모듈(572), 고장 안내장치 검출모듈(573), 대피방향 수정모듈(574), 최종 대피방향 결정모듈(575)로 이루어진다.

최적 대피경로 검출모듈(571)은 화재분석모듈(53)에 의해 건물 내에 화재가 발생하였다고 판단될 때 실행되며, 메모리(52)에 저장된 최적 대피경로 결정 알고리즘을 이용하여 각 안내장치(2) 별 최적 대피경로를 검출한다.

이때 최적 대피경로 결정 알고리즘은 각 구역별 밀집도 정보와, 각 비상구 위치정보, 각 안내장치 위치정보, 화재위치(P)를 입력값으로 하며, 각 안내장치(2) 별 최적 대피경로를 출력값으로 하는 알고리즘으로서, 밀집도 생성모듈(55)에 의해 생성된 각 구역별 밀집도 정보, 화재위치(P), 재실자 위치(안내장치 위치), 각 비상구 위치를 활용하여, 각 안내장치로부터 비상구를 통해 대피하는 과정에서 일부 비상구에 밀집되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 대피시간을 최소화할 수 있는 비상구를 최적 비상구로 결정하도록 구성된다.

즉, 최적 대피경로 결정 알고리즘은 각 구역별 밀집도 정보, 각 안내장치의 위치정보, 각 비상구의 위치정보를 활용하여, 1)각 비상구로 향하는 대피자들의 인원을 분산시키기 위한 목적과, 2)대피자들의 대피시간을 절감시키기 위한 목적에 부합하는 최적 대피경로를 검출한다.

이때 최적 대피경로 검출모듈(571)에 의해 검출되는 최적 대피경로는 인접한 안내장치(2)들을 직선으로 연결하도록 형성된 경로이다.

대피방향 검출모듈(572)은 최적 대피경로 검출모듈(571)에 의해 최적 대피경로가 검출될 때, 최적 대피경로에 대응되는 대피방향을 각 안내장치(2) 별로 검출한다.

이때 각 안내장치(2) 별 대피방향은 최적 대피경로를 따라 이동하였을 때, 이후에 배치된 안내장치를 향하는 직선 방향이다.

단, 대피방향 검출모듈(572)은 메모리(52)에 기 저장된 장애물 위치정보를 추출하며, 추출된 장애물 위치정보를 통해 후방에 배치된 안내장치까지의 직선 경로 상에 장애물이 배치되었다고 판단될 때, 장애물을 우회하는 경로가 대피방향으로 검출된다.

고장 안내장치 검출모듈(573)은 고장판단모듈(56)에 의해 ’고장 안내장치‘로 판단된 안내장치가 최적 대피경로 검출모듈(571)에 의해 검출된 최적 대피경로 상에 포함되는지를 검출한다.

이때 고장 안내장치 검출모듈(573)은 1)최적 대피경로 상에 배치된 안내장치들 중 ’고장 안내장치‘로 판단된 안내장치가 없을 경우, 최종 대피방향 결정모듈(575)을 실행하여 대피방향 검출모듈(572)에 의해 검출된 대피방향을 각 안내장치의 ’최종 대피방향‘으로 결정되도록 하며, 2)최적 대피경로 상에 배치된 안내장치들 중 ’고장 안내장치‘로 판단된 안내장치가 있을 경우, 대피방향 수정모듈(574)을 실행한다.

대피방향 수정모듈(574)은 최적 대피경로 상에 ’고장 안내장치‘가 검출될 때, 대피방향 검출모듈(572)에 의해 검출된 대피방향이 ’고장 안내장치‘를 향하도록 결정된 안내장치(이하 ’이전 안내장치‘라고 함)의 대피방향을 수정한다.

’이전 안내장치‘는 대피방향이 ’고장 안내장치‘를 향하도록 결정되기 때문에 대피자들이 ’이전 안내장치‘에 전시된 대피방향을 따라 대피할 경우, ’고장 안내장치‘에 도착하게 된다.

이때 ’고장 안내장치‘는 대피방향 검출모듈(572)에 의해 검출된 ’고장 안내장치‘의 대피방향이 가르키는 안내장치인 ’이후 안내장치‘라고 할 때, 데이터의 송수신이 제한되어 ’이후 안내장치‘를 향하도록 유도하는 대피방향이 전시되지 않기 때문에 대피자가 ’고장 안내장치‘에 도착하였을 때, 최적 대피경로로부터 이탈하거나, 대피경로를 파악하는데 걸리는 시간이 증가되어 대피하는데 걸리는 시간이 증가하는 문제가 발생하게 된다.

대피방향 수정모듈(574)은 이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여 ’이전 안내장치‘로부터 ’고장 안내장치‘를 향하는 방향과, ’고장 안내장치‘로부터 ’이후 안내장치‘를 향하는 방향이 결합된 대피방향을 ’이전 안내장치‘에 전시되는 대피방향으로 수정한다.

즉, 대피방향 수정모듈(574)에 의해 수정된 ’이전 안내장치‘의 대피방향은 ’이전 안내장치‘로부터 출발하여 ’고장 안내장치‘를 지나 ’이후 안내장치‘까지 도착하는 방향이다.

또한 ’이전 안내장치’에는 대피방향을 따라 이동하였을 때, ‘고장 안내장치’가 있음을 안내하는 경고 메시지가 함께 출력되도록 함으로써 대피자가 ‘고장 안내장치’를 보고 대피경로를 착각하는 것을 방지할 수 있다.

이러한 대피방향 수정모듈(574)은 ’이전 안내장치‘에 ’고장 안내장치‘를 지나 ’이후 안내장치‘를 향하는 대피방향이 전시되도록 함으로써 ’고장 안내장치‘에 대피방향이 전시되지 않거나, 잘못된 대피방향이 전시될 때에도 대피자가 올바른 대피방향을 따라 대피할 수 있도록 한다.

최종 대피방향 결정모듈(575)은 1)고장 안내장치 검출모듈(573)에 의해 최적 대피경로 상에 ’고장 안내장치‘로 판단된 안내장치가 없을 때, 대피방향 검출모듈(572)에 의해 검출된 대피방향을 ’이전 안내장치‘에 전시되는 대피방향인 ’최종 대피방향‘으로 결정하며, 2)고장 안내장치 검출모듈(573)에 의해 최적 대피경로 상에 ’고장 안내장치‘로 판단된 안내장치가 있을 때, 대피방향 수정모듈(574)에 의해 수정된 대피방향을 ’최종 대피방향‘으로 결정한다.

이때 최종 대피방향 결정모듈(575)에 의해 결정된 ’최종 대피방향‘은 통신모듈(53)을 통해 각 안내장치(2)로 전송되어 ’최종 대피방향‘이 디스플레이 수단(21)에 의해 대피자에게 전시되도록 한다.

또한 최종 대피방향 결정모듈(575)은 ’이전 안내장치‘로 ’최종 대피방향‘을 전송할 때, 대피방향을 따라 진행하면 ’고장 안내장치‘가 있음을 공지하는 경고 메시지를 함께 전송하도록 함으로써 대피자가 ’이전 안내장치‘의 대피방향을 따라 대피하는 과정에서 ’고장 안내장치‘를 보고 대피방향을 오인하는 것을 방지한다.

도 7은 최적 대피경로 상에 ’고장 안내장치‘가 검출되어 대피방향이 수정된 ’이전 안내장치‘의 예시도이다.

대피방향 결정모듈(57)은 도 7에 도시된 바와 같이, ’이전 안내장치(2A)‘와 ’고장 안내장치(2B)’, ‘이후 안내장치(2C)’가 최적 대피경로(L) 상에 배치된다.

이때 ‘고장 안내장치(2B)’는 데이터 송수신이 제한되어 잘못된 대피방향이 전시된다.

대피방향 결정모듈(57)은 대피자가 ‘고장 안내장치(2B)’에 잘못 전시된 대피방향을 따라 이동하여 대피자가 최적 대피경로(L)를 이탈하는 것을 방지하기 위하여 ‘이전 안내장치(2A)’에 ‘고장 안내장치(2B)’를 지나 ‘이후 안내장치(2C)’를 향하도록 유도하는 대피방향이 전시되도록 한다.

또한 대피방향 결정모듈(57)은 대피자가 ‘고장 안내장치(2B)’에 도착하였을 때, ‘고장 안내장치(2B)’에 전시된 잘못된 대피방향을 보고 최적 대피경로(L)를 이탈하는 것을 방지하기 위하여 ‘이전 안내장치(2A)’에 ‘고장 안내장치’가 있음을 안내하는 경고메시지가 함께 전시되도록 한다.

이러한 대피방향 결정모듈(57)은 최적 대피경로 결정 알고리즘에 의해 결정된 최적 대피경로에 따라서 안내장치(2)들에 전시되는 대피방향을 결정하여 안내장치(2)들에 전시되도록 함으로써 대피자들을 비상구로 유도할 수 있도록 한다.

또한 대피방향 결정모듈(57)은 최적 대피경로 상에 ’고장 안내장치‘가 배치될 경우, ’이전 안내장치‘의 대피방향이 ’고장 안내장치‘를 통과하여 ’이후 안내장치‘으로 이동하는 방향을 대피방향으로 결정함으로써 대피자가 ’이전 안내장치‘에 전시된 대피방향을 따라 이동하여 ’이후 안내장치‘까지 이동할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성되는 대피경로 안내시스템(1)은 화재 발생 시, 최적 대피경로 결정 알고리즘을 통해 각 안내장치(2)의 최적 비상구를 결정하여 대피자가 단시간 내에 비상구로 대피할 수 있도록 구성됨으로써 대피자가 밀집된 인원에 의해 대피시간이 증가되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 밀집된 인원에 의해 2차사고가 발생하게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한 대피경로 안내시스템(1)은 ’고장 안내장치‘가 검출될 때, ’이전 안내장치‘에 전시되는 대피방향이 ’이전 안내장치‘로부터 ’이후 안내장치‘까지 향하도록 수정함으로써 대피자가 ’고장 안내장치‘에 전시되어야할 대피방향을 확인하지 않아도 ’이전 안내장치‘에 전시된 대피방향을 따라 이동하여 ’이후 안내장치‘까지 이동할 수 있게 된다.

도 8은 도 5의 대피방향 결정모듈의 제2 실시예인 제2 대피방향 결정모듈의 블록도이다.

제2 대피방향 결정모듈(67)은 도 8에 도시된 바와 같이, 화재위치 입력모듈(671)과, 각 안내장치별 X축 방향 결정모듈(672), 각 안내장치별 Y축 방향 검출모듈(673), 각 안내장치별 최적 비상구 결정모듈(674)로 이루어진다.

화재위치 입력모듈(671)은 화재분석모듈(54)에 의해 검출된 화재위치(P)의 좌표값을 입력받는다.

각 안내장치별 X축 방향 결정모듈(672)은 화재위치 입력모듈(671)에 의해 입력된 화재위치(P)를 기준으로 한 XY좌표를 생성한 후, 각 안내장치(2)의 위치정보를 활용하여 생성된 XY좌표에 각 안내장치의 X좌표값을 매칭시킨다.

또한 각 안내장치별 X축 방향 결정모듈(672)은 안내장치(2)들 중 1)XY좌표 상에서 X좌표값이 ‘+’인 안내장치(2)의 X축 대피방향(Dx)을 ‘→’로 결정하되, 2)XY좌표 상에서 X좌표값이 ‘-’인 안내장치(2)의 X축 대피방향(Dx)을 ‘←’로 결정한다.

즉 각 안내장치별 X축 방향 결정모듈(672)은 화재위치(P) 및 각 안내장치(2)의 상대적인 X좌표값 비교를 통해, 화재위치(P) 보다 X좌표값이 더 큰 안내장치의 X축 대피방향(Dx)을 +X방향(→)으로 결정하고, 화재위치(P) 보다 X좌표값이 더 작은 안내장치의 X축 대피방향(Dx)을 -X방향(←)으로 결정한다.

각 안내장치별 Y축 방향 결정모듈(673)은 각 안내장치(2)의 위치정보를 활용하여 생성된 XY좌표에 각 안내장치의 Y좌표값을 매칭시킨다.

또한 각 안내장치별 Y축 방향 결정모듈(673)은 안내장치(2)들 중 1)XY좌표 상에서 Y좌표값이 ‘+’인 안내장치(2)의 Y축 대피방향(Dy)을 ‘↑’로 결정하되, 2)XY좌표 상에서 Y좌표값이 ‘-’인 안내장치(2)의 Y축 대피방향(Dy)을 ‘↓’로 결정한다.

즉 각 안내장치별 Y축 방향 결정모듈(673)은 화재위치(P) 및 각 안내장치(2)의 상대적인 Y좌표값 비교를 통해, 화재위치(P) 보다 Y좌표값이 더 큰 안내장치의 Y축 대피방향(Dy)을 +Y방향(↑)으로 결정하고, 화재위치(P) 보다 Y좌표값이 더 작은 안내장치의 Y축 대피방향(Dy)을 -Y방향(↓)으로 결정한다.

각 안내장치별 최적비상구 결정모듈(674)은 각 안내장치별 X축 방향 결정모듈(672)에 의해 결정된 각 안내장치별 X축 대피방향(Dx) 정보와, 각 안내장치별 Y축 방향 결정모듈(673)에 의해 결정된 각 안내장치별 Y축 대피방향(Dy) 정보를 입력받는다.

또한 각 안내장치별 최적비상구 결정모듈(674)은 입력된 각 안내장치별 X, Y축 대피방향(Dx, Dy) 정보와, 각 비상구 위치정보, 각 안내장치 위치정보를 활용하여, 각 안내장치별로 X, Y축 대피방향(Dx, Dy)의 경로 상에 배치된 가장 인접한 비상구를 최적 비상구로 결정한다.

다시 말하면, 각 안내장치별 최적비상구 결정모듈(674)은 우선 1)각 안내장치의 위치를 기준으로 결정된 X, Y축 대피방향(Dx, Dy)에 배치된 비상구들을 검출한 후, 2)검출된 비상구들 중 해당 안내장치와 가장 인접한 위치의 비상구를 최적 비상구로 결정하되, 3)해당하는 X, Y축 방향에 배치된 비상구가 없을 경우에는 가장 인접한 비상구를 최적 비상구로 결정한다.

도 9는 도 8의 제2 대피방향 결정모듈의 동작과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 건물 내부에 제1, 제2, 제3, 제4 안내장치(2a), (2b), (2c), (2d)들이 설치되고, 건물에 제1, 제2, 제3, 제4 비상구(E1), (E2), (E3), (E4)들이 배치되고, 화재위치(P)에서 화재가 발생하였다고 가정할 때, 제1 안내장치(2a)는 화재위치(P) 보다 +X, +Y방향에 위치하기 때문에 1)각 안내장치별 X축 방향 결정모듈(672)에 의해 제1 안내장치(2a)의 X축 대피방향(Dx)은 ‘→‘로 결정되고, 2)각 안내장치별 Y축 방향 결정모듈(673)에 의해 제1 안내장치(2a)의 Y축 대피방향(Dy)은 ‘↑‘로 결정되고, 3)각 안내장치별 최적비상구 결정모듈(674)에 의해 제1 안내장치(2a)의 X, Y축 대피방향(Dx, Dy)의 경로 상에 배치된 비상구(E1), (E2)들 중 더 인접한 위치에 형성된 제1 비상구(E1)가 최적 비상구로 결정된다.

또한 제2 안내장치(2b)는 화재위치(P) 보다 +X, -Y방향에 위치하기 때문에 1)각 안내장치별 X축 방향 결정모듈(672)에 의해 제2 안내장치(2b)의 X축 대피방향(Dx)은 ‘→‘로 결정되고, 2)각 안내장치별 Y축 방향 결정모듈(673)에 의해 제2 안내장치(2b)의 Y축 대피방향(Dy)은 ‘↓‘로 결정되고, 3)각 안내장치별 최적비상구 결정모듈(674)에 의해 제2 안내장치(2b)의 X, Y축 대피방향(Dx, Dy)의 경로 상에 배치된 비상구(E3)가 최적 비상구로 결정된다.

또한 제3 안내장치(2c)의 경우에는 화재위치(P)로부터 -X, -Y방향에 위치함에 따라 X, Y축 대피방향(Dx, Dy)이 ‘←’, ‘↓’로 결정되나, 해당 대피방향(Dx, Dy)에는 비상구가 없기 때문에, 각 안내장치별 최적비상구 결정모듈(674)은 해당 안내장치(2)로부터 가장 인접한 위치에 배치된 제4 비상구(E4)를 최적 비상구로 결정한다.

또한 제2 안내장치(2b)는 화재위치(P)로부터 -X, +Y방향에 위치하기 때문에 X, Y축 대피방향(Dx, Dy)이 ‘←’, ‘↑’로 결정되고, 각 안내장치별 최적비상구 결정모듈(674)에 의해 제4 비상구(E4)가 최적 비상구로 결정된다.

이와 같이 구성되는 제2 대피방향 결정모듈(67)은 화재 발생 시, 대피자들을 화재위치(P)로부터 멀어지는 방향으로 유도하여 화재에 의한 피해를 최소화함과 동시에 각 안내장치의 설치위치에 따라서 서로 다른 출입구로 대피자들을 유도함으로써 일부 출입구에 인원이 밀집되어 대피시간이 증가하게 되는 것을 방지함과 동시에 대피자들의 상충 및 충돌에 의해 2차사고가 발생하는 것을 방지한다.

1 : 대피경로 안내시스템 2 : 안내장치
21 : 디스플레이 수단 22 : 피플카운터
23 : 제어부 3 : 화재감지센서
4 : 통신망 5 : 로컬서버
51 : 제어모듈 52 : 메모리
53 : 통신모듈 54 : 화재분석모듈
55 : 밀집도 생성모듈 56 : 고장판단모듈
57 : 대피방향 결정모듈 67 : 제2 대피방향 결정모듈

Claims (4)

1. 화재를 감지하는 복수개의 화재감지센서들;
   대피방향을 전시하는 디스플레이 수단 및 기 설정된 감지영역을 통과하는 인원수(N)를 카운팅하는 피플카운터를 포함하는 복수개의 안내장치들;
   상기 화재감지센서들을 통해 화재가 감지될 때, 상기 안내장치들에 전시되는 대피방향 정보를 제공하는 로컬서버를 포함하고,
   상기 로컬서버는
   각 안내장치의 위치정보 및 각 비상구의 위치정보가 저장되며, 각 안내장치의 위치정보와 각 비상구의 위치정보, 각 구역별 밀집도 정보, 화재위치(P)를 입력값으로 하며 각 안내장치별 최적 대피경로를 출력값으로 하는 최적 대피경로 결정 알고리즘이 기 설정되어 저장되는 메모리;
   상기 화재감지센서들로부터 전송된 화재감지신호를 통해 화재위치(P)를 검출하는 화재분석모듈;
   상기 피플카운터에 의해 측정된 인원수(N) 정보를 통해 기 설정된 영역의 밀집도 정보를 생성하는 밀집도 생성모듈;
   각 안내장치의 위치정보, 각 비상구의 위치정보, 화재위치(P) 및 밀집도 정보를 활용하여 상기 안내장치들에 전시되는 대피방향을 결정하며, 상기 최적 대피경로 결정 알고리즘로부터 출력된 최적 대피경로 상에 배치된 안내장치들의 대피방향을 결정하는 대피방향 결정모듈을 포함하고,
   상기 대피방향 결정모듈은
   상기 화재분석모듈에 의해 검출된 화재위치(P)의 좌표값을 입력받는 화재위치 입력모듈;
   화재위치(P) 및 각 안내장치의 상대적인 X좌표값을 비교하며, 화재위치(P)보다 X좌표값이 더 큰 안내장치의 X축 대피방향을 +X방향으로 결정하고, 화재위치(P)보다 X좌표값이 더 작은 안내장치의 X축 대피방향을 -X방향으로 결정하는 각 안내장치별 X축 방향 결정모듈;
   화재위치(P) 및 각 안내장치의 상대적인 Y좌표값을 비교하며, 화재위치(P)보다 Y좌표값이 더 큰 안내장치의 Y축 대피방향을 +Y방향으로 결정하고, 화재위치(P)보다 Y좌표값이 더 작은 안내장치의 Y축 대피방향을 -Y방향으로 결정하는 각 안내장치별 Y축 방향 검출모듈;
   각 안내장치의 위치를 기준으로 결정된 X, Y축 대피방향에 배치된 비상구들을 검출한 후, 검출된 비상구들 중 해당 안내장치와 가장 인접한 위치의 비상구를 최적 비상구로 결정하되, 해당하는 X, Y축 방향에 배치된 비상구가 없을 경우에는 가장 인접한 비상구를 최적 비상구로 결정하는 각 안내장치별 최적 비상구 결정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 대피경로 제공시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 로컬서버는
   상기 안내장치들과 주기적으로 응답데이터를 송수신하는 통신모듈;
   상기 안내장치들 중 응답데이터의 출력이 중단된 안내장치를 ‘고장 안내장치’라고 판단하는 고장판단모듈을 더 포함하고,
   상기 대피방향 결정모듈은
   상기 최적 대피경로 결정 알고리즘을 통해 각 안내장치 별 최적 대피경로를 검출하는 최적 대피경로 검출모듈;
   상기 최적 대피경로 결정 알고리즘에 의해 검출된 최적 대피경로에 따라 각 안내장치에 전시되는 대피방향을 검출하는 대피방향 검출모듈;
   최적 대피경로에 배치된 안내장치들 중 고장 안내장치가 있는지를 검출하는 고장 안내장치 검출모듈;
   상기 고장 안내장치 검출모듈에 의해 고장 안내장치가 검출될 때, 대피방향이 고장 안내장치를 향하도록 결정된 안내장치인 ‘이전 안내장치’의 대피방향을 수정하는 대피방향 수정모듈을 더 포함하고,
   상기 대피방향 수정모듈은
   상기 대피방향 검출모듈에 의해 검출된 고장 안내장치의 대피방향이 가르키는 안내장치를 ‘이후 안내장치’라고 할 때, 이전 안내장치로부터 고장 안내장치를 향하는 방향 및 고장 안내장치로부터 이후 안내장치를 향하는 방향이 결합된 방향을 이전 안내장치의 대피방향으로 결정하는 것을 특징으로 하는 대피경로 제공시스템.
4. 삭제