KR102642879B1 - 하이브리드 POF(Plastic Optical Fiber)를 이용한 AI(Artificial Intelligence) 스마트 유도등 시스템 및 이를 이용하는 대피정보 제공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템은 건물 내에 배치되어 대피방향에 대한 정보를 전달하도록 구성된 복수의 스마트 유도등, 화재감지 데이터를 인공지능으로 분석하여 대피경로를 생성하고 복수의 스마트 유도등에 대피방향의 표시를 지시하도록 구성된 AI 스마트 유도등 관제 서버, 및 복수의 스마트 유도등과 AI 스마트 유도등 관제 서버를 통신으로 연결하고 복수의 스마트 유도등에 전원을 공급하도록 구성된 하이브리드(Hybrid) POF(Plastic Optical Fiber)을 포함할 수 있다. 이에, 건물 내의 복수의 스마트 유도등을 하이브리드 POF 망을 이용하여 연결하여 초고속 네트워크 및 전원 공급을 제공할 수 있는 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템을 이용하여, 화재감지기로부터 수신된 화재감지 데이터를 인공지능 분석하고 최적의 대피경로를 생성하여 대피방향을 복수의 스마트 유도등이 표시하여 건물 내의 대피자들의 안전하고 신속한 대피를 이룰 수 있는 효과가 있다.

Description

하이브리드 POF(Plastic Optical Fiber)를 이용한 AI(Artificial Intelligence) 스마트 유도등 시스템 및 이를 이용하는 대피정보 제공 방법 {ARTIFICIAL INTELLIGENCE SMART GUIDANCE LIGHT SYSTEM USING HYBRID POF(PLASTIC OPTICAL FIBER) AND METHOD FOR PROVIDING EVACUATION INFORMATION USING THE SAME}

본 발명은, 두 가지 이상의 대피방향 표시 기능을 갖고 이를 선택적으로 표시할 수 있는 스마트 유도등, 화재발생시 인공지능을 이용하여 대피경로를 설정하고 이를 바탕으로 다수의 스마트 유도등 각각에 대피방향을 지시하는 AI 스마트유도등 관제서버, 및 이들을 연결하는 하이브리드 POF(Plastic Optic Fiber, 플라스틱 광케이블) 네트워크 망을 포함하는 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템, 및 이를 이용하는 대피정보 제공 방법에 관한 것으로, 자세히는 건물 내에서 화재발생시 화재감지 시스템으로부터 화재발생 지점과 화재의 진행 상황 등을 포함하는 화재감지 데이터를 실시간으로 제공받고, 이를 인공지능으로 분석하여 건물 내의 대피경로를 유동적으로 설정, 그에 따라 시스템 내의 스마트 유도등들에게 유도 방향의 표시를 지시하고, 건물 내의 대피자와 소방요원들에게 대피경로에 대한 정보와 건물 정보 등을 제공하며, 특별히 관제 서버와 스마트 유도등을 서로 연결하는 통신 네트워크 및 유도등을 구동하기 위한 전원 공급 모두를 하이브리드 POF를 이용하여 구현하는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템, 및 이를 이용하는 대피정보 제공 방법에 관한 것이다.

소방방재센터의 화재 시 긴급대피요령에 따르면, 하나의 피난로를 사용하지 못하게 될 경우를 대비하여, 항상 다른 피난로가 확보될 수 있도록 두 방향 이상의 피난로를 설정하여야 한다. 따라서, 화재 발생시에 대피경로를 표시해야 하는 피난 유도등도 양방향을 표시할 수 있도록 설계되었으나, 실제 화재의 발생 시 양방향 중 어디로 대피해야 하는지 대피 방향이 선택적으로 표시되지 않아 대피방향의 혼돈으로 많은 인명 피해가 발생하고 있는 실정이다.

또한, 기존에 사용되었던 화재감지기의 경우, 동일 층 또는 일정한 구역 내의 많은 화재감지기를 하나의 회로로 구성함에 따라 화재를 감지하는 기능은 수행되고 있었으나, 화재 발생 여부만 인식될 뿐 화재가 발생한 정확한 위치는 알 수 없었다. 그러나, 최근의 아날로그 방식의 화재감지기는 감지기 각자가 주소값을 가짐에 따라, 화재 발생 위치와 화재 진행 상황 등이 파악될 수 있다.

또한, 대피경로를 표시하는 유도등도 음성점멸 유도등, 입체 유도등, 레이저 유도등 등 다양하게 발전하고 있으나, 주로 장애인들을 위한 시각적 또는 청각적인 방향 지시를 강화하는 정도에 머무르고 있는 실정이다.

또한, 일반적으로 건물 내에 설치된 유도등들은 네트워크로 연결되지 않고 단독적인 AC상용전원으로 동작하며, 화재가 발생하여 상용전원이 차단되었을 때 배터리로 전환되어 일정시간 이상 켜져 있는 역할만을 수행하여 왔으며, 따라서, 본 특허의 스마트 유도등과 같이 다양한 스마트 기능들을 제공하기 위해서는 중앙의 관제 서버와의 통신에 대한 니즈가 존재하며, 초고속 네트워크와 전원공급을 하나의 케이블로 구성하여 설치와 유지관리 측면에서의 개선이 요구되고 있는 실정이다.

그리고, 소방요원 관점에서는 화재신고를 받고 출동하여 건물에 대한 정보 없이 화재진압 및 인명구조 업무를 수행해야 하는 어려움이 있고, 대피자의 관점에서도 유도등에만 의지하여 대피하는데 한계가 있기 때문에, 현장에서 건물 도면과 대피 경로 등 건물 정보를 본인의 스마트폰으로 제공받을 필요성이 증대되고 있다. 또한 대피자가 건물 내에 낙오되어 정신을 잃었을 때 위치 및 상태를 파악하고 구조대를 보낼 수 있는 인명구조에 획기적인 방법에 대한 필요성이 증대되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다양한 시청각 방법으로 화재발생시의 건물 내 대피경로를 실시간으로 안내하고 대피자의 단말로 대피경로의 이미지 정보를 전송하고, 대피하지 못한 조난자가 있는 경우 이를 감지하는 등 다양한 서비스를 제공할 수 있는 AI 스마트 유도등 관제 서버, 스마트 유도등, 그리고 이들을 연결하는 하이브리드 POF를 포함하는 AI 스마트 유도등 시스템, 및 이를 이용하는 대피정보 제공 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템은 건물 내에 배치되어 대피방향에 대한 정보를 전달하도록 구성된 복수의 스마트 유도등, 화재감지 데이터를 인공지능으로 분석하여 대피경로를 생성하고 복수의 스마트 유도등에 대피방향의 표시를 지시하도록 구성된 AI 스마트 유도등 관제 서버, 및 복수의 스마트 유도등과 AI 스마트 유도등 관제 서버를 통신으로 연결하고 복수의 스마트 유도등에 전원을 공급하도록 구성된 하이브리드(Hybrid) POF(Plastic Optical Fiber)을 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.

본 발명은 건물 내의 복수의 스마트 유도등을 하이브리드 POF 망을 이용하여 연결하여 초고속 네트워크 및 전원 공급을 제공할 수 있는 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템을 이용하여, 화재감지기로부터 수신된 화재감지 데이터를 인공지능 분석하고 최적의 대피경로를 생성하여 대피방향을 복수의 스마트 유도등이 표시하여 건물 내의 대피자들의 안전하고 신속한 대피를 이룰 수 있는 효과가 있다.

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 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템의 AI 스마트 유도등 관제 서버를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템 및 이를 이용하는 대피정보 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템을 이용하는 대피정보 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템 및 이를 이용하는 대피정보 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템의 스마트 유도등을 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 발명의 다양한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템의 AI 스마트 유도등 관제 서버를 설명하기 위한 도면이다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템 및 이를 이용하는 대피정보 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템을 이용하는 대피정보 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1 내지 도 5을 참조하면, 본 발명의 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템(1000)은 화재감지기(300)로부터 수신된 건물 내의 화재발생 감지 데이터 화재발생 지점(A1), 화재의 정도를 인공지능을 이용하여 분석하여 건물 내의 대피자들이 대피할 수 있는 대피경로를 생성하고 대피정보를 대피자들 또는 소방요원에게 전달하여 화재발생시 정보를 빠르게 전달하여 건물 내 대피자들의 신속하고 안전한 대피 및 구조를 이룰 수 있는 시스템으로서, AI 스마트 유도등 관제 서버(100)와 복수의 스마트 유도등(200)이 하이브리드 POF를 이용하여 네트워크 연결된 것을 특징으로 하는 시스템이다. AI 스마트 유도등 시스템(1000)은 관제 서버(100), 스마트 유도등(200), 화재감지기(300), 대피자 단말(400) 및 소방요원 단말(500)을 포함한다. 그러나, AI 스마트 유도등 시스템(1000)은 본 명세서에서 화재감지기(300)를 포함하는 실시예와 달리 화재감지기(300)를 포함하지 않고, 외부의 화재감지 시스템의 화재감지기로부터 화재감지 데이터만을 수신하는 시스템으로서 구성될 수도 있다. 즉, AI 스마트 유도등 시스템(1000)은 화재감지기(300)를 포함하지 않는 시스템으로서 구성될 수도 있다.

AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 관제 서버(100)는 AI 스마트 유도등 관제 서버로서, 외부의 화재감지 시스템의 화재감지기(300), 스마트 유도등(200), 대피자 단말(400) 및 소방요원 단말(500)과 유/무선 네트워크를 통하여 연결되고, 화재의 발생을 감지하여 건물 내의 대피자가 효과적이고 안전하게 대피할 수 있는 대피경로에 대한 정보를 생성하고, 스마트 유도등(200)을 통하여 건물 내의 대피자에게 대피경로의 표시를 제공하고, 대피자 단말(400) 및 소방요원 단말(500)에 대피경로에 대한 정보를 제공하여 건물 내 대피자들의 신속하고 안전한 대피 및 구조를 지원할 수 있는 장치이다.

도 2를 참조하면, AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 관제 서버(100)는 통신부(110), 프로세서(120) 및 데이터 베이스(130)를 포함한다. 관제 서버(100)의 통신부(110)는 AI 스마트 유도등 시스템(1000) 내의 다른 구성요소와 유/무선 네트워크를 통하여 통신하며 신호 및 데이터를 주고받을 수 있는 구성요소이다. 관제 서버(100)의 통신부(110)는 건물 내의 복수의 화재감지기(300)와 연결된 화재감지기(300) 인터페이스부, 건물 내의 복수의 스마트 유도등(200)과 하이브리드 POF(220)를 통하여 연결된 스마트 유도등 인터페이스부, 대피자 단말(400) 및 소방요원 단말(500)과 WIFI, 비콘, 블루투스 등과 같이 무선 네트워크를 통하여 연결된 대피자 단말 인터페이스부 및 소방요원 단말 인터페이스부를 포함할 수 있다. 통신부(110)는 대피자 단말(400)과 연결된 실시간 무선 네트워크(WIFI, 비콘, 블루투스 등)를 이용하여 대피자 단말(400)의 건물 내 위치 정보를 수신할 수 있다.

관제 서버(100)의 프로세서(120)는 화재감지기(300)로부터 수신한 화재감지 데이터를 이용하여 건물 내 대피자들이 안전하게 대피할 수 있는 대피경로를 생성할 수 있다. 인공지능을 이용한 대피경로의 생성 알고리즘에 대하여는 도 7 및 도 8에서 상세히 후술한다.

관제 서버(100)의 데이터 베이스(130)는 건물 내부의 상세한 지도, 화재감지기(300)의 위치, 유도들의 위치, 어플리케이션을 통하여 인증된 건물 내의 대피자에 대한 정보, 건물 내 복수의 지점에 대한 위험도를 산출하기 위한 다양한 데이터 등을 저장하고 있을 수 있다. 관제 서버(100)의 프로세서(120)는 데이터 베이스(130)로부터 다양한 데이터를 전달받아 대피경로를 생성하는데 이용할 수 있다. 본 실시예에서는 관제 서버(100)가 데이터 베이스(130)를 포함하는 것으로 설명되었으나 이에 제한되지 않으며, 데이터 베이스(130)에 저장된 정보 중 적어도 일부는 외부 서버에 저장되어 있을 수도 있다. 이러한 경우, 관제 서버(100)의 통신부(110)는 외부 서버에 저장된 정보를 수신하여 이용할 수도 있다.

다양한 실시예에서 데이터 베이스(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card mRTro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(StatRT Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(ElectrRTally Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 복수의 스마트 유도등(200)은 건물 내에 대피경로를 형성해야 할 지점 각각에 설치되어 있을 수 있다. 예를 들면, 도 3a 및 도 3b와 같이 건물의 각각의 층에는 복수의 스마트 유도등(200)이 설치될 수 있고, 복수의 스마트 유도등(200)은 하이브리드 POF(220)에 의하여 서로 연결되어 있을 수 있다. 구체적으로, 건물의 각 층에는 게이트 웨이(210)가 각각 설치되어 있을 수 있고, 각 게이트 웨이(210)는 게이트 웨이(210)가 설치된 층에 배치된 복수의 스마트 유도등(200)과 하이브리드 POF(220)에 의하여 데이지 체인 방식으로 연결되어 있을 수 있다. 즉, 같은 층에 배치된 복수의 스마트 유도등(200)은 하이브리드 POF(220)에 의하여 서로 연결되어 해당 층에 배치된 게이트 웨이(210)에 연결될 수 있다. 그리고, 각각의 층에 배치된 게이트 웨이(210)는 AI 관제서버인 관제 서버(100)와 연결될 수 있다. 이처럼 관제 서버(100)는 하이브리드 POF(220)를 이용하여 복수의 스마트 유도등(200)과 네트워크를 형성할 수 있고, 복수의 스마트 유도등(200) 각각은 하이브리드 POF(220)에 의하여 전원 공급을 받을 수 있으며, 화재발생시에 복수의 스마트 유도등(200)이 대피경로를 신속하게 표시할 수 있도록 하이브리드 POF(220)를 이용한 네트워크로 신호가 전달될 수 있다.

동일한 층에 배치된 복수의 스마트 유도등(200)과 연결되는 게이트 웨이(210)는 하이브리드 POF(220)의 전원 공급을 기능을 수행하고 AC전원이 입력(IN)되며, 충전 및 방전을 위한 DC-DC 충방전회로, AC-DC 어뎁터(Adpater), 파워피딩회로를 포함하는 전원부를 포함할 수 있다. 또한, 게이트 웨이(210)는 및 6 포트 내지 8 포트의 하이브리드 POF 광 이더넷 스위치를 포함할 수 있다. 또한, 게이트 웨이(210)는 프로세싱을 위한 CPU, 주변장치 및 저장장치를 포함하는 메인컨트롤부를 포함할 수 있다. 게이트 웨이(210)의 네트워크 장치는 하이브리드 POF(220) 신호가 입력(HPOF IN) 및 출력(HPOF OUT)될 수 있는 네트워크 입력부 및 출력부를 포함하는 원격 네트워크부(HPOF 네트워크), 및 WIFI, 블루투스, BLE, PLC, RF 네트워크를 포함하는 로컬 네트워크부를 포함할 수 있다.

또한, 게이트 웨이(210)는 KE 및 EC 안전 규격을 만족할 수 있으며, 화재발생시 손상되지 않기 위해 영하 40도 내지 영상 120도의 안전온도조건을 만족할 수 있다. 게이트 웨이(210)는 관제 서버(100)(AI 관제 서버)와의 연결을 위한 관제 서버 인터페이스부, 스마트 유도등(200)과의 연결을 위한 스마트 유도등 인터페이스부, 및 스마트 유도등(200)을 관리하기 위한 스마트 유도등 관리부를 포함할 수 있다.

복수의 스마트 유도등(200)은 단일배선인 하이브리드 POF(220)에 의하여 데이지 체인 방식으로 연결될 수 있고, 하나의 층의 최종 스마트 유도등은 게이트 웨이(210)로 다시 루프백될 수 있으며, 이에 하이브리드 POF(220)을 이용한 배선의 단순화 및 네트워크와 전원공급의 이중화를 모두 구현할 수 있다.

이어서, AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 화재감지기(300)는 건물 내의 화재발생을 감지하고, 화재발생 시각, 화재발생 지점(A1) 및 화재의 강도 등의 화재감지 데이터를 생성하여 관제 서버(100)로 전달하는 구성이다. 건물 내의 복수의 지점에는 복수의 화재감지기(300)가 설치되어 있을 수 있고, 화재감지기(300)는 관제 서버(100)와 유/무선 네트워크로 통신 연결되어 있을 수 있다. 화재감지기(300)는 실시간으로 화재의 발생 여부를 온도, 연기의 정도 등으로 감지할 수 있으며, 온도 또는 연기가 기준치 이상인 경우 관제 서버(100)로 화재발생 데이터를 전달할 수 있다. 관제 서버(100)는 화재감지기(300)로부터 실시간 해당 지점의 온도 또는 연기의 수치에 대한 데이터를 수신하고, 이를 분석하여 해당 지점의 화재의 정도, 화재의 발생사실을 인식할 수 있다. AI 스마트 유도등 시스템(1000)은 화재감지기(300)를 포함하지 않을 수도 있다. 이러한 경우, AI 스마트 유도등 시스템(1000)은 외부의 별도의 화재감지 시스템이 포함하는 화재감지기로부터 화재감지 데이터를 수신하는 방식으로 가동될 수 있다.

AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 대피자 단말(400)은 건물 내에 존재하는 대피자가 이용하는 휴대용 단말을 의미할 수 있다. AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 관제 서버(100)는 건물 내의 대피자 단말(400)을 다양한 무선 통신을 통하여 인식할 수 있고 통신 연결을 수행할 수 있다. AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 관제 서버(100)는 건물 외부에서 건물 내로 진입한 대피자 단말(400)을 인식할 수 있고, 인식된 대피자 단말(400)이 관제 서버(100)에 등록된 대피자 단말(400)인지 여부를 확인할 수 있다. 관제 서버(100)가 등록된 대피자 단말(400)이 아닌 신규 대피자 단말(400)이라고 확인한 경우, 관제 서버(100)는 대피자 단말(400)에 관제 서버(100)와의 연결을 위한 어플리케이션 등을 다운로드하기 위한 메시지를 전달할 수 있다. 메시지를 수신한 대피자 단말(400)을 이용하는 대피자는 진입한 건물이 AI 스마트 유도등 시스템(1000)에 의하여 안전 관리가 이루어지는 건물임을 인식할 수 있고, 메시지의 안내에 따라 어플리케이션을 다운로드할 수 있다. 이에, 해당 대피자 단말(400)은 AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 구성요소로 포함될 수 있다.

대피자 단말(400)은 관제 서버(100)로부터 건물 내의 지도, 건물 내의 대피자 단말(400)의 실시간 위치, 비상상황의 발생시 대피경로 등에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 또한, 대피자 단말(400)은 관제 서버(100)로 대피자 단말(400)의 건물 내 실시간 위치정보를 전달할 수 있다.

AI 스마트 유도등 시스템(1000)의 소방요원 단말(500)은 화재 등 비상상황의 발생시 건물 내의 대피자의 구조작업을 수행하는 소방요원이 이용하는 휴대용 단말을 의미할 수 있다. 소방요원 단말(500)은 관제 서버(100)와 유무선 통신을 통하여 연결되어 있을 수 있으며, 관제 서버(100)로부터 건물 내의 지도, 건물 내의 모든 대피자 단말(400)의 실시간 위치, 대피경로가 표시된 건물 내 지도, 위험도가 기준치 이상인 위험영역에 존재하는 대피자를 의미하는 조난자의 위치 등에 대한 정보를 전달받을 수 있다.

이어서, 인공지능을 이용하는 AI 스마트 유도등 시스템(1000) 및 장치의 AI 스마트 유도등 시스템을 이용하는 대피정보 제공 방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저, 관제 서버(100)가 건물 내에 배치된 복수의 화재감지기(300) 중 적어도 하나로부터 화재감지 데이터를 수신한다(S110). 앞서 설명한 것과 같이 건물 내의 각각의 층에는 서로 다른 지점에 복수의 화재감지기(300)가 설치되어 있을 수 있다. 복수의 화재감지기(300)는 온도 또는 연기의 정도를 감지하여 화재감지 데이터를 생성할 수 있고, 관제 서버(100)는 복수의 화재감지기(300) 각각으로부터 감지된 온도 또는 연기의 정도를 포함하는 화재감지 데이터를 수신할 수 있다.

이어서, 관제 서버(100)가 상기 화재감지 데이터를 이용하여 화재발생 지점(A1), 화재의 정도를 산출하고, 대피경로를 생성한다(S120). 구체적으로, 관제 서버(100)는 화재감지 데이터가 포함하는 온도 데이터 및 연기의 정도 데이터를 이용하여 화재의 발생 사실을 판단할 수 있다. 화재감지기(300)가 설치된 지점의 온도가 기준치 이상인 경우, 또는 연기의 정도가 기준치 이상인 경우, 관제 서버(100)는 해당 지점를 화재가 발생한 화재발생 지점(A1)으로 판단할 수 있으며, 기준치를 초과하는 온도 또는 연기의 정도에 기초하여 화재의 정도를 산출할 수 있다.

그리고, 관제 서버(100)는 화재발생 지점(A1) 및 화재의 정도에 기초하여 인공지능을 이용하여 대피경로를 생성할 수 있다. 구체적으로, 관제 서버(100)의 프로세서(120)는 화재발생 지점(A1) 및 화재의 정도를 실시간으로 분석하여 화재의 실시간 진행방향 및 진행속도를 산출할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 건물 내의 각 지점별 위험도를 산출하고 위험도가 미리 지정된 수치 이상일 경우, 대피경로로 부적합한 위험상태라고 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 위험도가 미리 지정된 수치 이상인 경우(위험상태)라고 판단된 지점을 제외한 나머지 지점(안전상태)만으로 이루어진 대피경로를 인공지능을 이용하여 생성할 수 있다.

이때, 건물 내의 각각의 지점에 대한 위험도는 아래의 '수식 1'에 의하여 산출될 수 있다.

<수식 1>

위험도 = A*X1 + B*X2

구체적으로, '수식 1'에 의한 위험도는 화재발생 지점(A1)까지의 이격거리 팩터(A*X1) 및 화재발생까지 남은 시간 팩터(B*X2)의 합에 의하여 산출될 수 있다.

화재발생 지점(A1)까지의 이격거리 팩터(A*X1)는 화재발생 지점(A1)까지의 이격거리의 역수에 대응되는 'X1' 및 X1의 가중치에 대응되는 'A'의 곱으로 이루어질 수 있다. 따라서, 특정 지점이 화재발생 지점(A1)까지 이격된 거리가 증가될수록 그 역수인 X1의 값은 감소될 수 있고, 수식 1에 의한 위험도는 감소될 수 있다. 또한, A가 증가할 경우 화재발생 지점(A1)까지의 이격거리 팩터(A*X1)가 위험도에서 차지하는 비율이 증가될 수 있다. 이때, 프로세서(120)는 화재발생 지점(A1), 화재의 실시간 진행방향, 및 진행속도 데이터를 이용하여 특정 지점과 화재발생 지점(A1)까지의 이격거리를 산출할 수 있다.

그리고, 화재발생까지 남은 시간 팩터(B*X2)는 화재발생까지 남은 시간의 역수에 대응되는 'X2' 및 X2의 가중치에 대응되는 'B'의 곱으로 이루어질 수 있다. 따라서, 특정 지점에 화재가 발생할 때까지 남은 시간이 증가될수록 그 역수인 X2의 값은 감소될 수 있고, 수식 1에 의한 위험도는 감소될 수 있다. 또한, B가 증가할 경우 화재발생까지 남은 시간 팩터(B*X2)가 위험도에서 차지하는 비율이 증가될 수 있다. 이때, 프로세서(120)는 화재발생 지점(A1), 화재의 실시간 진행방향 및 진행속도 데이터를 이용하여 특정 지점까지 화재가 발생하는 시점을 예측하여 특정 지점에 화재가 발생할 때까지 남은 시간(X2)을 산출할 수 있다.

건물 내 각각의 지점의 위험도는 수식 1에 의하여 산출되는 것에 제한되지 않으며, 수식 1이 포함하는 복수의 팩터 중 적어도 하나만을 포함하는 새로운 수식에 의하여 산출될 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 건물 내의 각 지점에 대한 위험도는 아래의 '수식 2'에 의하여 산출될 수도 있다.

<수식 2>

위험도 = A*X1 + B*X2 + C*Y1 + D*Y2 + E*Y3

구체적으로, '수식 2'에 의한 위험도는 화재발생 지점(A1)까지의 이격거리 팩터(A*X1), 화재발생까지 남은 시간 팩터(B*X2), 비상통로까지의 거리 팩터(C*Y1), 탈출지점까지의 거리 팩터(D*Y2), 및 화재의 정도 팩터(E*Y3) 모두의 합에 의하여 산출될 수 있다.

화재발생지 지점까지의 이격거리 팩터(A*X1) 및 화재발생까지 남은 시간 팩터(B*X2)는 수식 1에 의한 위험도 산출방법에서 설명한 것과 동일한 바 중복설명은 생략한다.

비상통로까지의 거리 팩터(C*Y1)는 특정 지점과 건물 내의 비상통로 사이의 거리에 대응되는 'Y1' 및 Y1의 가중치에 대응되는 C의 곱으로 이루어질 수 있다. 따라서, 특정 지점과 비상통로 사이의 거리가 증가될수록 Y1의 값은 증가될 수 있고, 수식 2에 의한 위험도는 증가될 수 있다. 또한, C가 증가할 경우 비상통로까지의 거리 팩터(C*Y1)가 위험도에서 차지하는 비율이 증가될 수 있다. 이때, 프로세서(120)는 건물 내 각각의 지점, 및 비상통로의 위치에 대한 데이터를 이용하여 건물 내 각각의 지점 별 가장 가까운 비상통로 까지의 거리를 산출할 수 있고, 산출된 거리를 건물 내의 비상통로 까지의 거리(Y1)로 이용할 수 있다.

그리고, 탈출지점까지의 거리 팩터(D*Y2)는 특정 지점과 가장 인접한 탈출지점(예를 들면, 정문, 비상구, 비상계단, 탈출 가능한 창문 등)까지의 거리에 대응되는 'Y2' 및 Y2의 가중치에 대응되는 D의 곱으로 이루어질 수 있다. 따라서, 특정 지점과 탈출지점까지의 거리가 증가될수록 Y2의 값은 증가될 수 있고, 수식 2에 의한 위험도는 증가될 수 있다. 또한, D가 증가할 경우 탈출지점까지의 거리 팩터(D*Y2)가 위험도에서 차지하는 비율이 증가될 수 있다. 이때, 프로세서(120)는, 건물 내 각각의 지점, 및 탈출지점의 위치에 대한 데이터를 이용하여 건물 내 각각의 지점 별 가장 가까운 탈출지점까지의 거리를 산출할 수 있고, 산출된 거리를 비상통로까지의 거리(Y2)로 이용할 수 있다.

또한, 화재의 정도 팩터(E*Y3)는 특정 지점의 화재의 정도(온도 및/또는 연기의 정도)에 대응되는 'Y3' 및 Y3의 가중치에 대응되는 E의 곱으로 이루어질 수 있다. 따라서, 화재의 정도, 즉, 온도 또는 연기의 정도가 증가될수록 Y3의 값은 증가될 수 있고, 수식 2에 의한 위험도는 증가될 수 있다. 또한, E가 증가할 경우 화재의 정도 팩터(E*Y3)가 위험도에서 차지하는 비율이 증가될 수 있다. 이때, 프로세서(120)는 건물 내의 각각의 지점에 설치된 화재감지기(300)로부터 수신한 화재감지 데이터를 이용하여 산출한 화재의 정도를 'Y3'값으로 이용할 수 있다.

건물 내 각각의 지점의 위험도는 수식 2에 의하여 산출되는 것에 제한되지 않으며, 수식 2가 포함하는 복수의 팩터 중 적어도 하나만을 포함하는 새로운 수식에 의하여 산출될 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 수식 1 및 수식 2가 포함하는 각각의 팩터들의 가중치는 필요에 따라 증가되거나 감소되는 등 관리자의 설정에 의하여 변경될 수 있다.

예를 들면, 수식 2가 포함하는 화재의 정도 팩터(E*Y3)의 가중치 E는 건물의 용적에 대한 창문의 면적의 비율에 기초하여 변경될 수 있다. 구체적으로, 건물이 포함하는 창문의 모든 면적을 건물의 용적으로 나눈 값인 '건물의 용적에 대한 창문의 면적의 비율'이 감소될수록 가중치 E는 증가될 수 있다. 즉, 건물의 용적에 비하여 건물의 모든 창문의 면적이 비교적 작을 경우, 화재의 발생시 연기/열기 등의 건물 밖 유출, 또는 창문을 통한 대피자들의 대피가 어려울 수 있어, 화재의 정도 팩터(E*Y3)의 가중치 E를 증가시켜 위험도의 값을 보다 증가시킬 수 있다.

또 다른 예를 들면, 수식 2가 포함하는 화재의 정도 팩터(E*Y3)의 가중치 E는 탈출지점까지의 거리 팩터(D*Y2) 중 탈출지점까지의 거리(Y2)값에 기초하여 변경될 수 있다. 구체적으로, 탈출지점까지의 거리(Y2)값, 예를 들면, 창문까지의 거리가 증가할 경우, 화재의 정도(Y3)에 대한 가중치 E를 증가시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 수식 1 및 수식 2를 통하여 구할 수 있는 앞서 설명한 위험도는 대피인원수 팩터(F*Z1)를 더 포함할 수 있다. 즉, 수식 1, 수식 2, 수식 1의 복수의 팩터 중 적어도 하나를 포함하는 수식, 및 수식 2의 복수의 팩터 중 적어도 하나를 포함하는 수식 각각은 대피인원수 팩터(F*Z1)를 더하여 위험도를 구하는 새로운 수식을 구성할 수 있다.

구체적으로, 대피인원수 팩터(F*Z1)는 위험도를 산출하고자 하는 특정 지점을 통하여 대피하고 있는 대피자의 수에 대응되는 팩터를 의미할 수 있다. Z1은 대피인원수를 의미할 수 있고, F는 대피인원수 팩터(F*Z1)의 위험도에서의 가중치를 의미할 수 있다.

대피인원수 팩터(F*Z1)를 포함하는 위험도를 산출하는 수식은 예를 들면 특정 대피자를 위한 대피경로를 설정함에 있어, 특정 대피자의 위치와 인접한 비상통로가 복수개 있을 경우에 복수의 비상통로 각각의 위험도를 산출하는 과정에서 이용될 수 있다. 복수의 인접한 비상통로 각각을 이용하는 실시간 대피인원수 데이터를 이용하여 프로세서(120)는 대피인원수 팩터(F*Z1)의 대피인원수(Z1)를 생성할 수 있다. 이때, 대피인원수 팩터(F*Z1)의 가중치 F는 해당 지점(비상통로)를 이용하는 대피자의 수가 미리 지정된 수(제1 수치) 미만인 경우에는 0으로 설정되어 대피인원수 팩터(F*Z1)를 위험도 산출 수식에서 제외(삭제)시킬 수 있으며, 해당 지점(비상통로)를 이용하는 대피자의 수가 미리 지정된 수(제1 수치) 이상인 경우에는 0이 아닌 값으로 설정되어 대피인원수 팩터(F*Z1)를 위험도 산출 수식에 포함시킬 수 있다. 또한, 해당 지점(비상통로)를 이용하는 대피자의 수가 미리 지정된 또 다른 수(제1 수치보다 큰 제2 수치) 이상인 경우, 가중치 F는 증가될 수 있다. 즉, 해당 지점(비상통로)를 이용하는 대피자의 수가 미리 지정된 수(제1 수치) 이상인 경우, 해당 지점을 이용하는 대피자의 수가 증가할수록 가중치 F는 증가할 수 있다.

대피인원수 팩터(F*Z1)가 위험도를 산출하는 수식에 더 포함되는 경우, 건물 내의 각 지점(예를 들면, 비상통로)을 이용하여 대피 중인 대피자의 수를 고려하여 대피 중인 대피자의 수가 상대적으로 적은 지점의 위험도가 더 낮게 산출될 수 있고, 이에, 건물 내에서 대피하는 대피자들은 대피 인원수가 보다 고르게 분포된 대피경로를 통하여 안전하고 신속하게 대피할 수 있다. 또한, 특정 대피자의 위치에서 인접한 복수의 비상통로 중 하나의 비상통로만을 결정하여 대피경로를 특정 대피자에게 제공해야 하는 경우, 각각의 비상통로의 위험도를 산출하는 과정에서 각각의 비상통로를 이용하는 대피인원수를 고려하는 수식을 사용할 수 있어, 특정 대피자에게 보다 안전한 대피경로를 제공할 수 있다.

이러한 대피인원수 팩터(F*Z1)를 포함하는 위험도 산출 수식을 구현하기 위하여 도 3d에 따른 AI 스마트 유도등 시스템(2000)은 건물 내에 설치된 복수의 인공지능 스마트카메라(600)를 구성요소로서 더 포함할 수 있다. 인공지능 스마트카메라(600)는 건물 내의 비상통로, 탈출로 등에 설치되어 해당 지점을 이용하는 대피인원수를 실시간으로 카운팅할 수 있고, 대피인원수 데이터를 관제 서버(100)에 전달할 수 있다. 인공지능 스마트카메라(600)는 실시간 또는 미리 설정된 주기에 따라 인공지능 스마트카메라(600)가 설치된 지점을 이용하는 대피인원수를 카운팅할 수 있다.

이러한 복수의 스마트 유도등(200), AI 스마트 유도등 관제 서버(100), 이들을 연결하는 하이브리드 POF(220), 게이트 웨이(210), 복수의 스마트 화재감지기(300), 및 복수의 스마트카메라(600)을 모두 포함하는 AI 스마트 유도등 시스템(2000)은, 스마트 유도등(200), 스마트 화재감지기(300) 및 스마트카메라(600) 모두가 하이브리드 POF(220) 네트워크 망에 의하여 서로 연결되어 통신 및 전원공급이 모두 이루어지며, 이들 모두가 관제 서버(100)에 의하여 통제될 수 있다. 이러한 경우, 화재감지기(300)를 포함하지 않을 수 있는 AI 스마트 유도등 시스템(1000)과 달리 화재감지 데이터를 생성할 수 있는 화재감지기(300)를 포함하는 점에서 AI 스마트 유도등 시스템(1000)과 구별될 수 있다.

또한, AI 스마트 유도등 시스템(1000)은 대피인원수 팩터(F*Z1)를 포함하는 위험도 산출 수식을 구현하기 위하여, 관제 서버(100)는 건물 내의 모든 대피자 단말(400)의 실시간 위치 데이터를 이용하여 건물 내의 복수의 지점 각각을 이용하는 대피인원수 데이터를 생성하여 대피인원수 팩터(F*Z1)의 Z1값으로 이용할 수도 있다. 즉, 관제 서버(100)는 건물 내의 대피자 단말(400)의 실시간 위치를 지속적으로 확인할 수 있고, 대피인원수 팩터(F*Z1)를 이용하여 위험도를 산출해야할 경우, 해당 지점과 인접한 위치에 분포된 대피자 단말(400)의 수를 카운팅하여 대피인원수(Z1)로 이용할 수 있다.

이어서, 관제 서버(100)가 상기 대피경로에 배치된 복수의 스마트 유도등(200)에 대피경로표시 신호를 전달한다(S130). 앞서 설명한 것과 같이, 관제 서버(100)는 건물 내에 배치된 복수의 스마트 유도등(200)과 하이브리드 POF(220)에 의하여 네트워크를 형성하여 초고속 통신 및 전원 공급을 동시에 제공할 수 있다. 관제 서버(100)의 프로세서(120)는 단계(S120)에서 대피경로를 생성할 수 있고, 대피경로에 배치된 스마트 유도등(200)에 대피경로를 표시하라는 신호인 대피경로표시 신호를 전달할 수 있다. 이에 대응하여, 대피경로표시 신호를 전달받은 대피경로에 배치된 복수의 스마트 유도등(200)은 대피경로의 방향(좌측 또는 우측)에 따라 LED보드(201) 및 도광판(202) 각각의 방향(좌측 또는 우측)을 표시할 수 있다. 또한, 스마트 유도등(200)의 로고빔(206)을 통하여 통로의 바닥에 대피경로를 화살표 형태의 빛으로 투사하여 표시할 수 있다. 그리고, 스마트 유도등(200)은 스피커(207)를 통하여 대피 메시지를 출력하여 스마트 유도등(200)이 배치된 지점이 대피경로에 포함됨을 대피하는 대피자들에게 알릴 수 있다.

이어서, 관제 서버(100)가 상기 건물 내의 대피자 단말(400), 및 소방요원 단말(500) 중 적어도 하나로 상기 대피경로에 대한 정보를 전달한다(S140). 단계(S110)에서 건물 내의 특정 지점에서 화재가 발생했다고 관제 서버(100)가 판단한 경우, 관제 서버(100)는 건물 내의 모든 대피자 단말(400)로 화재발생 메시지를 전달하여 화재발생 사실을 대피자들에게 알릴 수 있다. 그리고, 관제 서버(100)는 단계(S120)에서 대피를 위한 대피경로를 생성할 수 있고, 이에 대응하여 단계(S140)에서 건물 내의 대피자 단말(400)로 대피경로에 대한 정보를 전달할 수 있다. 대피경로에 대한 정보는 건물의 각각의 층에 대한 2D 또는 3D 지도, 지도에서 대피자 단말(400)의 위치 표시, 지도에서 건물 내의 모든 대피자의 실시간 위치, 지도에서 대피경로의 표시 등을 포함할 수 있다. 그 이외에도 관제 서버(100)는 단계(S110) 내지 단계(S130)을 수행하는 과정에서 산출된 다앙한 정보를 대피자 단말(400)로 전달할 수 있다.

관제 서버(100)의 프로세서(120)는 건물 내의 하나의 대피경로를 일괄적으로 대피자 단말(400)로 전달할 수 있으나, 이와 달리, 건물 내의 모든 대피자 단말(400) 각각의 위치정보를 이용하여 대피자 단말(400) 각각에게 맞춤형 대피경로를 제공할 수도 있다. 관제 서버(100)는 건물 내의 대피자 단말(400) 각각의 실시간 위치 정보를 수신할 수 있으며, 이를 이용하여 각각의 대피자 단말(400)의 대피경로를 단계(S120)에서 생성하고, 단계(S140)에서 각각의 대피자 단말(400)로 제공할 수 있다. 이러한 경우, 하나의 대피경로를 통하여 모든 건물 내의 대피자들이 대피를 수행하는 경우에 발생할 수 있는 안전사고가 감소될 수 있고, 건물 내의 모든 대피자들이 맞춤형 대피경로에 따라 신속하게 건물 외부 또는 안전지대로 대피할 수 있다.

그리고, 관제 서버(100)는 화재가 발생한 건물의 화재 진압 및 대피를 돕는 소방요원이 이용하는 소방요원 단말(500)로 실시간 화재의 진행상황 데이터, 건물 내 대피자 단말(400)의 실시간 위치 정보, 대피경로에 대한 정보, 위험지역, 구조가능지역, 구조불가능지역, 조난자에 대한 정보 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. 화재의 진행상황 데이터는 화재의 발생 위치, 화재의 정도, 화재의 진행방향 및 진행속도 등에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 건물 내 대피자 단말(400)의 실시간 위치 정보는 건물의 2D 또는 3D 지도와 관제 서버(100)가 인식한 모든 대피자 단말(400)의 실시간 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 대피경로에 대한 정보는 건물의 지도에 표시된 대피경로에 대한 정보일 수 있다.

위험지역에 대한 정보는 화재의 발생지점, 화재의 정도, 화재의 진행방향 및 진행속도에 기인하여 건물 내에 존재하는 사람이 버틸 수 없는 지역이라고 판단된 지점들을 의미할 수 있다. 위험지역에 있는 대피자는 빠르게 구조해야할 대피자라고 인식될 수 있다. 그리고, 위험지역은 구조불가능지역 및 구조가능지역으로 구분될 수 있다. 구조불가능지역은 위험지역 중 소방요원이 진입할 수 없을 화재의 정도를 나타내는 지역을 의미할 수 있고, 구조가능지역은 위험지역 중 소방요원이 방화복을 입고 진입할 수 있는 화재의 정도를 나타내는 지역을 의미할 수 있다. 관제 서버(100)는 소방요원 단말(500)로 위험지역, 구조가능지역 및 구조불가능지역에 대한 정보, 이러한 정보의 실시간 변화를 전달하여 소방요원 단말(500)을 이용하는 소방요원이 효과적으로 구조작업을 수행할 수 있도록 할 수 있다.

조난자에 대한 정보는 건물 내의 대피자 단말(400) 중 조난자의 단말이라고 판단된 경우의 위지정보를 의미할 수 있다. 대피자 단말(400)은 위치, 속도의 변화를 측정할 수 있는 자이로센서, 가속도센서 등을 포함할 수 있고, 이러한 센서를 이용하여 측정된 위치, 속도의 변화는 실시간으로 관제 서버(100)로 전달될 수 있다. 관제 서버(100)는 위치, 속도의 변화가 미리 설정된 기준치 이상인 경우 대피자 단말(400)을 이용하는 대피자가 쓰러졌다고 판단할 수 있다. 이에 더하여, 쓰러졌다고 판단된 이후에 미리 설정된 기준시간을 초과하여 위치, 속도의 변화가 감지되지 않고 위치가 이동하지 않을 경우, 관제 서버(100)는 해당 대피자가 쓰러진 이후에 다시 대피를 진행하지 못한 조난자라고 판단할 수 있다. 이에, 관제 서버(100)는 건물 내의 대피하지 못한 조난자(조난자가 이용하는 단말의 위치)를 파악할 수 있다. 그리고, 관제 서버(100)는 조난자가 이용하는 대피자 단말(400)의 위치정보를 조난자(조난자의 단말)의 위치와 인접한 소방요원 단말(500)로 전달하여 소방요원이 조난자의 위치를 파악하여 신속한 구조를 수행하도록 할 수 있다.

또한, 관제 서버(100)는 조난자라고 판단된 대피자 단말(400)의 위치가 위험영역 내인 경우, 또는 위험영역과의 이격거리가 미리 설정된 거리 이하인 경우, 소방요원에게 경고 메시지를 전달하여 조난자의 위험상황을 신속하게 알릴 수 있다. 이때, 관제 서버(100)는 화재의 발생지점, 화재의 진행방향 및 진행속도를 이용하여 조난자의 위치가 위험영역으로 지정될 때까지의 남은 시간을 산출할 수 있고, 이를 소방요원 단말(500)로 전달할 수 있다.

도 6a 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템의 스마트 유도등을 설명하기 위한 도면이다.

도 6a, 도 6b 및 도 7을 참조하면, 스마트 유도등(200)은 시각유도 표시부, 메인컨트롤부, 로컬 네트워크부, 원격 네트워크부, 청각유도 표시부, 전원부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 스마트 유도등(200)은 건물의 대피경로를 형성할 수 있는 복수의 지점의 벽면에 부착될 수 있다. 스마트 유도등(200)의 시각유도 표시부는 대피경로의 대피방향(좌,우,상,하)을 선택적으로 화살표로 표시하기 위한 LED보드(201)(LED 디스플레이부) 및 도광판(202)를 하나 이상(좌측, 우측, 상측, 하측)포함할 수 있고, 대피경로의 바닥에 대피방향(좌,우,상,하)을 빛으로 투사하여 화살표 등으로 표시할 수 있는 로고빔(206)(로고빔 프로젝터)을 하나 이상(좌측, 우측, 상측, 하측) 포함할 수 있으며, 경광등 점멸기도 포함할 수 있다. 스마트 유도등(200)의 청각유도 표시부는 음성합성기(오디오 코덱(AUDIO CODEC)), 증폭기(앰프(AMP)), 대피방향을 음성(좌,우,상,하)으로서 대피 메시지로 출력하는 스피커(207)(SPEAKER)를 포함할 수 있다. 스마트 유도등(200)은 프로세싱을 위한 CPU, 주변장치 및 저장장치를 포함하는 메인보드(203)(메인컨트롤부)를 포함할 수 있다. 또한, 스마트 유도등(200)의 전원부는 충전 및 방전을 위한 DC-DC 충방전회로(204), 리듐이온 배터리(205), 어뎁터(Adpater), 파워피딩회로를 포함할 수 있다. 그리고 스마트 유도등(200)의 네트워크 장치는 하이브리드 POF(220) 신호가 입력(HPOF IN) 및 출력(HPOF OUT)될 수 있는 네트워크 입력부 및 출력부를 포함하는 원격 네트워크부(HPOF 네트워크), 및 WIFI, 블루투스, BLE, PLC, RF 네트워크를 포함하는 로컬 네트워크부를 포함할 수 있다. 그리고 스마트 유도등(200)은 주변장치로서 스위치, USB포트 등을 더 포함할 수 있다.

또한 복수의 스마트 유도등(200)은 하이브리드 POF에 의하여 데이지 체인(Daisy Chain) 방식으로 연결될 수 있고, 이러한 데이지 체인 방식의 연결을 위하여 네트워크 입력부 및 출력부를 포함할 수 있다. 스마트 유도등(200)의 구성은 도 6a 내지 도 7의 구성에 제한되지 않으며, 필요에 따라 일부 구성요소를 포함하지 않거나 다른 구성요소를 더 포함하고 있을 수 있다.

도 8을 참조하면, 복수의 스마트 유도등(200) 및 게이트 웨이(210)를 서로 연결하는 하이브리드 POF(220)는 하나 이상의 POF(220a) 및 하나 이상의 구리선(220b)을 하나로 구성한 데이터 및 전원 용 복합 케이블일 수 있다. 즉, 하이브리드 POF(220)는 2개의 POF(220a) 코어와 2개의 구리선(220b)을 모두 포함하고 있을 수 있다. 하이브리드 POF(220)의 2개의 POF(220a)는 초고속 양방향 통신을 구현하는 구성이고, 2개의 구리선(220b)은 스마트 유도등(200)의 전원 공급을 위한 꼬인 케이블(Twisted copper pair)일 수 있다.

2개의 POF(220a)는 중심부의 Fibre core, 중심부를 감싸는 외곽부의 Kevlar jacket, 및 Fibre core과 Kevlar jacket 사이의 버퍼(Fire Buffer)를 포함할 수 있다. 2개의 POF(220a)는 송신선과 수신선으로 구별될 수 있고, 송신선 및 수신선은 서로 다른 색을 나타내어 육안으로 구별될 수 있다. 하이브리드 POF(220)가 포함하는 두 개의 POF 코어(220a)는 복수의 스마트 유도등(200)을 데이지 체인 방식으로 연결하기 위하여 서로 다른 색(예를 들면, 적색 및 청색)으로 구분되어 복수의 스마트 유도등(200)의 입력부 및 출력부 각각의 입력 및 출력을 결정하도록 구성될 수 있다.

2개의 구리선(220b)은 내부의 구리 전선 및 구리 전선을 감싸는 외곽부의 피복(Outer jacket)을 포함할 수 있고, 2개의 구리선(220b)은 꼬여(twisted)있을 수 있다.

이러한 하이브리드 POF(220)는 SI-POF(220a) 및 100Mbps를 만족할 수 있고, 12V 내지 36V의 DC전압에 적용될 수 있다. 또한, 하이브리드 POF(220)는 KC, EC 안전 규격을 만족할 수 있고, 화재발생시 손상되지 않기 위해 영하 40도 내지 영상 120도의 안전온도조건을 만족할 수 있다.

복수의 스마트 유도등(200), 게이트 웨이(210) 및 관제 서버(100)는 하이브리드 POF(220)에 의하여 연결됨으로써 양방향 고속 데이터 통신 및 전원 공급이 하나의 케이블을 통하여 이루어질 수 있으며, 이더넷, 데이지체인, LOOP방식의 이중화 방식의 통신이 구현될 수 있다. 이에, 스마트 유도등(200)의 설치 및 유지보수가 보다 간편해질 수 있고, CCTV, IoT센서 등의 다양한 외부 장비들을 하이브리드 POF(220)를 이용하여 간편하게 네트워크 내로 연결시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 하나 이상이 서로 결합되어 새로운 실시예를 구성할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템은 건물 내에 배치되어 대피방향에 대한 정보를 전달하도록 구성된 복수의 스마트 유도등, 화재감지 데이터를 인공지능으로 분석하여 대피경로를 생성하고 복수의 스마트 유도등에 대피방향의 표시를 지시하도록 구성된 AI 스마트 유도등 관제 서버, 및 복수의 스마트 유도등과 AI 스마트 유도등 관제 서버를 통신으로 연결하고 복수의 스마트 유도등에 전원을 공급하도록 구성된 하이브리드(Hybrid) POF(Plastic Optical Fiber)을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 스마트 유도등은, 대피방향을 선택적으로 표시하는 디스플레이부, 대피방향을 바닥에 표시하는 로고빔 프로젝터, 대피방향을 음성으로 출력하는 스피커, 및 AI 스마트 유도등 관제 서버와 연결하기 위한 무선 네트워크를 포함하고, AI 스마트 유도등 관제 서버는, 별도의 화재감지 시스템의 화재감지기로부터 화재감지 데이터를 수신하고, 화재감지 데이터를 인공지능으로 분석하여 대피경로를 생성하고 복수의 스마트 유도등에 대피방향의 표시를 지시할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, AI 스마트 유도등 시스템의 대피자 단말 및 소방요원 단말은, 대피경로가 표시된 건물의 도면 및 대피정보를 포함하는 대피경로에 대한 정보를 AI 스마트 유도등 관제 서버로부터 제공받아 저장부에 저장하고, 화재 발생시 대피방향이 도면에 추가된 자료를 AI 스마트 유도등 관제 서버로부터 제공받을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버는, 상기 건물 내의 대피하지 못한 조난자를 파악하고 상기 조난자의 위치와 인접한 소방요원 단말로 상기 조난자에 대한 정보를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 스마트 유도등은 하이브리드 POF에 의하여 데이지 체인(Daisy Chain) 방식으로 연결되기 위한 네트워크 입력부 및 출력부를 포함하고, 하이브리드 POF는, 복수의 스마트 유도등을 데이지 체인 방식으로 연결하기 위하여 서로 다른 색으로 구분되어 입력부 및 출력부 각각의 입력 및 출력을 결정하도록 구성된 두 개의 POF 코어를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, AI 스마트 유도등 관제 서버는, 화재감지 데이터를 이용하여 화재의 실시간 진행방향 및 진행속도를 산출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, AI 스마트 유도등 관제 서버는, 건물 내의 복수의 지점 각각에 대한 위험도를 산출하고, 위험도를 이용하여 대피경로를 생성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 위험도는, 비상통로까지의 거리 팩터, 탈출지점까지의 거리 팩터, 화재의 정도 팩터 중 적어도 하나를 포함하는 수식에 의하여 산출될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 대피자 단말과 인접한 복수의 비상통로가 검색된 경우, 위험도를 산출하는 수식은 복수의 비상통로 각각의 대피인원수 팩터를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템을 이용하는 대피정보 제공 방법은 (a) AI 스마트 유도등 관제 서버가 건물 내에 배치된 복수의 화재감지기 중 적어도 하나로부터 화재감지 데이터를 수신하는 단계, (b) AI 스마트 유도등 관제 서버가 화재감지 데이터를 인공지능으로 분석하여 대피경로를 생성하는 단계, (c) AI 스마트 유도등 관제 서버가 대피경로에 배치된 복수의 스마트 유도등에 대피경로표시 신호를 전달하는 단계, 및 (d) 관제 서버가 건물 내의 대피자 단말, 및 소방요원 단말 중 적어도 하나로 대피경로에 대한 정보를 전달하는 단계를 포함하며, 복수의 스마트 유도등과 AI 스마트 유도등 관제 서버는 하이브리드 POF에 의하여 통신으로 연결되고 복수의 스마트 유도등에 전원이 공급될 수 있다.

이상에서, 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1000: 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템
100: AI 스마트 유도등 관제 서버
110: 통신부
120: 프로세서
130: 데이터 베이스
200: 스마트 유도등
201: LED보드
202: 도광판
203: 메인보드
204: DC-DC 충방전회로
205: 배터리
206: 로고빔
207: 스피커
210: 게이트 웨이
220: 하이브리드 POF
220a: POF
220b: 구리선
300: 화재감지기
400: 대피자 단말
500: 소방요원 단말
600: 스마트카메라
A1: 화재발생 지점

Claims (10)

1. 건물 내에 배치되어 대피방향에 대한 정보를 전달하도록 구성된 복수의 스마트 유도등;
   화재감지 데이터를 인공지능으로 분석하여 대피경로를 생성하고 상기 복수의 스마트 유도등에 상기 대피방향의 표시를 지시하도록 구성된 AI 스마트 유도등 관제 서버; 및
   상기 복수의 스마트 유도등과 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버를 통신으로 연결하고 상기 복수의 스마트 유도등에 전원을 공급하도록 구성된 하이브리드(Hybrid) POF(Plastic Optical Fiber)을 포함하되,
   상기 하이브리드 POF는 2개의 구리 전선 및 하나 이상의 POF를 하나로 구성한 데이터 및 전원용 복합케이블로서, 상기 복수의 스마트 유도등은 단일배선인 상기 하이브리드 POF를 통해 서로 연결되며 또한, 상기 복수의 스마트 유도등 중 하나는 게이트웨이와 연결되며,
   상기 게이트웨이는 하이브리드 POF 신호 입력(HPOF IN) 및 출력(HPOF OUT)을 수행하고 동시에 상기 복수의 스마트 유도등에 전원을 공급하는 파워피딩회로를 포함하여 상기 복수의 스마트 유도등 각각이 상기 하이브리드 POF에 의하여 전원 공급을 받게하는 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 스마트 유도등은, 상기 대피방향을 선택적으로 표시하는 디스플레이부, 상기 대피방향을 바닥에 표시하는 로고빔 프로젝터, 상기 대피방향을 음성으로 출력하는 스피커, 및 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버와 연결하기 위한 무선 네트워크를 포함하고,
   상기 AI 스마트 유도등 관제 서버는, 별도의 화재감지 시스템의 화재감지기로부터 상기 화재감지 데이터를 수신하고, 상기 화재감지 데이터를 상기 인공지능으로 분석하여 상기 대피경로를 생성하고 상기 복수의 스마트 유도등에 상기 대피방향의 표시를 지시하는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 AI 스마트 유도등 시스템의 대피자 단말 및 소방요원 단말은,
   상기 대피경로가 표시된 상기 건물의 도면 및 대피정보를 포함하는 상기 대피경로에 대한 정보를 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버로부터 제공받아 저장부에 저장하고,
   화재 발생시 상기 대피방향이 상기 도면에 추가된 자료를 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버로부터 제공받는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 AI 스마트 유도등 관제 서버는, 상기 건물 내의 대피하지 못한 조난자를 파악하고 상기 조난자의 위치와 인접한 소방요원 단말로 상기 조난자에 대한 정보를 제공하는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 스마트 유도등은 상기 하이브리드 POF에 의하여 데이지 체인(Daisy Chain) 방식으로 연결되기 위한 네트워크 입력부 및 출력부를 포함하고,
   상기 하이브리드 POF는, 상기 복수의 스마트 유도등을 상기 데이지 체인 방식으로 연결하기 위하여 서로 다른 색으로 구분되어 상기 입력부 및 상기 출력부 각각의 입력 및 출력을 결정하도록 구성된 두 개의 POF 코어를 포함하는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 AI 스마트 유도등 관제 서버는, 상기 화재감지 데이터를 이용하여 화재의 실시간 진행방향 및 진행속도를 산출하는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 AI 스마트 유도등 관제 서버는, 상기 건물 내의 복수의 지점 각각에 대한 위험도를 산출하고, 상기 위험도를 이용하여 상기 대피경로를 생성하는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 위험도는, 비상통로까지의 거리 팩터, 탈출지점까지의 거리 팩터, 화재의 정도 팩터 중 적어도 하나를 포함하는 수식에 의하여 산출되는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
9. 제7항에 있어서,
   대피자 단말과 인접한 복수의 비상통로가 검색된 경우, 상기 위험도를 산출하는 수식은 상기 복수의 비상통로 각각의 대피인원수 팩터를 포함하는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템.
10. (a) AI 스마트 유도등 관제 서버가 건물 내에 배치된 복수의 화재감지기 중 적어도 하나로부터 화재감지 데이터를 수신하는 단계;
    (b) 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버가 상기 화재감지 데이터를 인공지능으로 분석하여 대피경로를 생성하는 단계;
    (c) 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버가 상기 대피경로에 배치된 복수의 스마트 유도등에 대피경로표시 신호를 전달하는 단계; 및
    (d) 상기 관제 서버가 상기 건물 내의 대피자 단말, 및 소방요원 단말 중 적어도 하나로 상기 대피경로에 대한 정보를 전달하는 단계를 포함하며,
    상기 복수의 스마트 유도등과 게이트웨이는 하이브리드 POF에 의하여 통신으로 연결되고 상기 복수의 스마트 유도등에 전원이 공급되며, 상기 게이트웨이는 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버와 통신으로 연결되며,
    상기 하이브리드 POF는 2개의 구리 전선 및 하나 이상의 POF를 하나로 구성한 데이터 및 전원용 복합케이블로서, 상기 복수의 스마트 유도등은 단일배선인 상기 하이브리드 POF를 통해 서로 연결되며 또한, 상기 복수의 스마트 유도등 중 하나는 상기 게이트웨이와 연결되며,
    상기 게이트웨이는 상기 AI 스마트 유도등 관제 서버와 연결되며, 상기 복수의 스마트 유도등과 하이브리드 POF 신호 입력(HPOF IN) 및 출력(HPOF OUT)을 수행하고 동시에 상기 복수의 스마트 유도등에 전원을 공급하는 파워피딩회로를 포함하여 상기 복수의 스마트 유도등 각각이 상기 하이브리드 POF에 의하여 전원 공급을 받게하는, 하이브리드 POF를 이용한 AI 스마트 유도등 시스템을 이용하는 대피정보 제공 방법.