KR20100019902A - 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재 현장을 가상으로 구현하고, 이 화재 현장에서 이루어지는 소방관의 각 팀별 대처 방법을 가상으로 체험 훈련하게 함으로서 현실의 화재 현장에서 보다 능동적이고 효율적으로 대처할 수 있게 별별 훈련이 가능하게 한 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템은 디스플레이 수단 및 입출력 수단을 구비한 하나 이상의 시뮬레이션단말기와 ; 분배수단을 통해 연결된 하나 이상의 상기 시뮬레이션단말기에 화재 현장의 가상 영상을 제공하고, 시뮬레이션단말기들의 사용자들에 의해 입력된 정보를 저장 및 분석하는 제어기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

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Description

가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템{multi-system for fire simulation based on virtual reality}

본 발명은 화재 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로써, 상세하게는 다양한 화재현장을 가상으로 구현하고 이러한 화재 현장에 따른 대처 방법을 학습함으로서 보다 효율적으로 화재에 대처할 수 있게 할 수 있는 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

특히, 화재 현장에서 이루어지는 소방관의 각 팀별 대처 방법을 가상으로 체험 훈련하게 함으로서 현실의 화재 현장에서 보다 능동적이고 효율적으로 대처할 수 있게 별별 훈련이 가능하게 한 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 화재 현장에는 현장마다 서로 다른 상황이 전개되고 있으므로 각 소방대원은 이러한 현장의 상황에 따라 순간적으로 팀별로 유기적으로 대처해야 한다.

그러나 이러한 다양한 상황이 발생되는 화재 현장에서 순간적으로 대처하기 위해서는 꾸준한 훈련이 요구되나 현실적으로 이러한 대처 훈련을 하기 위해서는 넓은 공간과 장비가 요구됨으로 훈련이 충분히 이루어지지 못하는 문제가 있다.

이러한 문제를 보완하여 소방대원을 훈련시키기 위한 방법으로 가상현실을 이용한 훈련 및 체험 방법이 개발되어 제공되고 있다.

이러한 화재 시뮬레이션 시스템의 하나로 본 출원인에 의해 특허출원된 "가상현실 기반의 화재 시뮬레이션 시스템(출원번호 10-2007-0031116)"이 있다.

이는 영상시스템을 통하여 제공되는 화재 현장의 상황에 맞게 소방대원이 대응하여 조치를 취할 수 있게 한 것이다.

그러나 이러한 종래의 화재 시뮬레이션 시스템은 하나의 상황만이 제공되고, 한 명 또는 한 팀만이 화재 현장을 체험할 수 있으므로 실제로 화재 현장에서 이루어지는 팀별 훈련을 할 수 없는 문제가 있었다.

즉, 실제 화재 현장에는 인명 구조를 위한 구조팀, 화재 진압을 위한 화재진압팀, 화재 현장의 구조물을 해체하는 해체팀 등 많은 팀이 투입되어 화재를 진압하고 있고, 이러한 각 팀들은 서로 연락을 주고받으면서 화재 진압 활동을 하나 종래의 화재 시뮬레이션 시스템은 단일의 상황에 어느 한 팀만이 화재 시뮬레이션에 참여할 수 있으므로 실제 화재 현장의 상황과 같이 훈련을 할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로써, 실제 화재 현장에서 화재 진압을 하는 것과 같이 많은 팀이 동시에 화재 시뮬레이션에 참가하여 서로 협조하여 화재 진압을 할 수 있도록 화재 진압훈련을 할 수 있게 하여 보다 효율적으로 화재에 대처할 수 있게 할 수 있는 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

이러한 본 발명의 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템은 디스플레이 수단 및 입출력 수단을 구비한 하나 이상의 시뮬레이션단말기와 ; 분배수단을 통해 연결된 하나 이상의 상기 시뮬레이션단말기에 화재 현장의 가상 영상을 제공하고, 시뮬레이션단말기들의 사용자들에 의해 입력된 정보를 저장 및 분석하는 제어기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 실제 화재 현장에서 화재 진압을 하는 것과 같이 많은 팀이 동시에 화재 시뮬레이션에 참가하여 서로 협조하여 화재 진압을 할 수 있도록 화재 진압훈련을 할 수 있게 하여 보다 효율적으로 화재에 대처할 수 있게 할 수 있도록 소방대원을 교육 훈련시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 따른 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템의 일실시예에 따른 구성을 구체적으로 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 따른 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템을 이용하여 화재 진압 훈련과정의 일예의 화면 구성이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템은 디스플레이 수단(11) 및 입출력 수단(12)을 구비한 하나 이상의 시뮬레이션단말기(1)와 ; 분배수단(3)을 통해 연결된 하나 이상의 상기 시뮬레이션단말기(1)에 화재 현장의 가상 영상을 제공하고, 시뮬레이션단말기(1)들의 사용자들에 의해 입력된 정보를 저장 및 분석하는 제어기(2)를 포함하여 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 상기 시뮬레이션단말기(1)는 하나 이상이 제어기(2)와 연결되어 있으며, 이렇게 제어기(2)와 다수의 시뮬레이션단말기(1)를 연결하는 수단으로 상기한 분배수단(3)이 구비되어 있다.

상기 분배수단(3)은 통상적으로 컴퓨터를 다중으로 연결하는 공유기와 동일 유사한 것으로 하나의 제어기(2)에 다수의 시뮬레이션단말기(1)를 접속시키는 수단이다.

상기 시뮬레이션단말기(1)는 제어기(2)에서 제공되는 가상 화재 영상 및 소리 정보를 가상현실 체험자 즉, 사용자에게 제공하고, 사용자가 입력한 훈련정보를 제어기로 전송하는 역할을 하는 것으로 통상의 컴퓨터로 구성될 수 있다.

즉, 상기 시뮬레이션단말기(1)는 도시한 바와 같이 디스플레이수단((11)과 입출력장치(12)를 구비한 컴퓨터일 수 있고, 상기 디스플레이수단(11)은 통상의 모니터나 스크린에 영상을 투영시키는 프로젝터 또는 사용자가 각각 착용할 수 있는 HMD(head Mounted Display)이 될 수 있다.

또한, 상기 시뮬레이션단말기(1)는 시뮬레이션 룸(room)의 형태로 구성될 수도 있다.

이렇게 시뮬레이션단말기(1)를 하나의 룸 형태로 구성할 경우에는 각 룸마다 프로젝터 등의 디스플레이수단과 사용자의 위치와 시점을 추적하는 사용자 시점추적장치, 기타 입출력수단을 설치하여 구성된다.

상기 입출력수단(12)은 사용자 시점통상의 키보드(keyboard) 또는 조이스틱(joy stick)이 될 수 있다.

물론, 마이크 등의 음성 입력수단이 될 수도 있다.

상기 제어기(2)는 전술한 바와 같이 시뮬레이션단말기(1)에 가상현실 화재 데이터를 제공하고, 시뮬레이션단말기(1)를 작동시키는 사용자에게 지시를 내리는 수단으로 이 또한 통상의 컴퓨터가 될 수 있으며, 상기한 시뮬레이션 단말기와 같이 디스플레이수단과 입출력장치를 구비하고 있다.

상기 제어기(2)는 운용제어기(21)와, 서버(22) 및 영상생성수단(23)을 포함하여 구성된다.

상기 운운용제어기(21)는 실제로 상기 시뮬레이션단말기(1)에 제공되는 화재 영상의 송수신을 제어하고, 각 시뮬레이션단말기에 지시사항을 전송하는 역할을 하고, 상기 서버(22)는 훈련 시나리오 및 이러한 훈련 시나리오를 구성하는 영상 및 소리 정보가 저장되어 있으며, 훈련 결과에 대한 정보를 저장하며, 영상생성수단(23)은 상기 운용제어기의 제어에 따라 서버에 저장된 시나리오에 따라 영상을 시뮬레이션단말기로 전송하는 역할을 한다.

또한, 상기 운용제어기(21)는 시나리오생성모듈, 시뮬레이션제어모듈 및 훈련관리모듈을 포함하고 있다. 상기 각 모듈은 프로그램으로 구성될 수 있으며, 이는 제어기(2)를 구성하는 서버(22) 또는 저장 수단에 저장된다.

상기 시나리오 생성모듈은 기 저장된 화재위치, 종류, 크기, 재실자 분포, 훈련 인원 정보로 화재 유형별 훈련시나리오를 생성하는 수단이고, 시뮬레이션 제어모듈은 상기 시뮬레이션단말기(1)들과의 상호간 통신을 통하여 사용자의 행동을 지시하는 수단이며, 상기 훈련관리모듈은 상기 시뮬레이션단말기(1)를 통해 사용자가 입력한 훈련 전반 과정의 정보로부터 훈련 결과를 평가하여 저장하는 수단이다.

상기와 같이 구성된 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템은 상기 시뮬레이션단말기(1)를 통해 사용자가 훈련하는 과정을 제3자 또는 참관자가 평가할 수 있게 하기 위하여 관람용디스플레이수단(4)이 더 구비되어 있다.

상기 관람용디스플레이수단(4)은 대형의 모니터나 프로젝터가 될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템을 이용하여 화재 진압 훈련을 하는 과정을 설명한다.

먼저, 시스템이 가동되고, 각 시뮬레이션단말기(1)에 사용자(훈련자, 또는 소방대원)가 자리 잡은 후, 제어기(2)에서 훈련 시작 신호를 보낸다.

훈련에 참가하는 사용자는 1인 이상으로 팀을 이루고 있으며, 각 시뮬레이션단말기(1)마다 서로 다른 역할을 하는 팀이 배치된다.

훈련이 시작되면 상기 운용제어기(21)에 구비된 시나리오생성모듈에서 상기 서버(22)에 저장된 화재위치, 종류, 크기, 재실자 분포, 훈련 인원 정보를 조합하여 화재 훈련시나리오를 생성하여 화재 현장의 영상이 각 시뮬레이션단말기(1)로 전송되고 각 팀은 시뮬레이션단말기의 디스플레이수단(11)을 통해 화재 현장을 확인한다.

각 팀은 디스플레이수단(11)으로 표시되는 화재 현장의 상황에 자신에게 주어진 임무를 수행한다.

즉, 미리 부여된 임무인 인명구조, 화재진압, 구조물 해체, 전력단속 등의 임무를 수행하면서 자신의 이동위치 및 행동을 입력수단으로 입력한다.

입력된 각 팀의 행동이나 이동 위치는 제어기(2)의 운용제어기(21)에서 디스플레이 수단으로 통솔자가 한눈으로 확인할 수 있으며, 통솔자는 팀의 역량이나 임무 종료 여부에 따라 팀의 이동 및 새로운 임무를 지시한다.

상기 통솔자의 지시 사항은 마이크를 통하여 전달될 수 있다.

위와 같은 과정에 의해 이루어지는 화재 진압 훈련은 상기한 관람용디스플레이수단(4)을 통해 제3자가 관람할 수 있고, 훈련의 전반과정에 관한 정보는 서버(22)에 저장되고, 운용제어기(21)에 구비된 훈련관리모듈을 통해 관리된다.

도 1은 본 발명의 따른 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템의 구성도이고,

도 2는 본 발명의 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템의 일실시예에 따른 구성을 구체적으로 도시한 개념도이고,

도 3은 본 발명의 따른 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템을 이용하여 화재 진압 훈련과정의 일예의 화면 구성이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 시뮬레이션단말기

11 : 디스플레이수단

12 : 입출력수단

2 : 제어수단

21 : 운용제어기

22 : 서버

23 : 영상생성수단

3 : 분배수단

4 : 관람용표시수단

Claims (4)

1. 디스플레이 수단(11) 및 입출력 수단(12)을 구비한 하나 이상의 시뮬레이션단말기(1)와 ;

   분배수단(3)을 통해 연결된 하나 이상의 상기 시뮬레이션단말기(1)에 화재 현장의 가상 영상을 제공하고, 시뮬레이션단말기(1)들의 사용자들에 의해 입력된 정보를 저장 및 분석하는 제어기(2)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어기(2)는

   상기 시뮬레이션단말기(1)에 제공되는 화재 영상의 송수신을 제어하고, 각 시뮬레이션단말기에 지시사항을 전송하는 운용제어기(21)와 ;

   훈련 시나리오 및 이러한 훈련 시나리오를 구성하는 영상 및 소리 정보가 저장되어 있으며, 훈련 결과에 대한 정보를 저장하는 서버(22)와 ;

   상기 운용제어기의 제어에 따라 서버에 저장된 시나리오에 따라 영상을 시뮬레이션단말기로 전송하는 영상생성수단(23)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 디스플레이수단(11)은 스크린에 영상을 투영시키는 프로젝터나 사용자가 각각 착용할 수 있는 HMD(head Mounted Display)임을 특징으로 하는 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 화재 시뮬레이션 시스템에는 관람용디스플레이수단(4)이 더 연결됨을 특징으로 하는 가상현실 기반의 다중 화재 시뮬레이션 시스템.

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