KR20100025308A - 대피 경로 안내 시스템 및 이를 이용한 대피 경로 안내 방법 - Google Patents

대피 경로 안내 시스템 및 이를 이용한 대피 경로 안내 방법 Download PDF

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KR20100025308A
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Abstract

본 발명의 대피 경로 안내 시스템은 복수 개의 구역으로 분획된 안내 대상 장소에 대피 경로를 안내하며, 상기 복수 개의 구역 내에 각각 하나 이상 구비되며, 상기 구역 내에서 환경 요소를 측정하고, 측정된 환경 요소 값을 전송하는 복수 개의 센서 노드; 상기 환경 요소 값으로부터 상기 구역 내에서의 화재 발생 여부를 판단하고, 화재가 발생한 구역으로부터 비상구로의 상기 대피 경로를 선정하고, 상기 선정된 대피 경로를 상기 안내 대상 장소 내에서 표시하기 위한 제어 명령을 생성하여 전달하는 중앙 제어부; 및 상기 복수 개의 구역 중 일부 이상의 구역에 설치되며, 상기 제어 명령에 따라 한 방향 이상의 방향 지시표지를 점등하여 상기 대피경로를 안내하는 하나 이상의 대피경로 방향 지시등;을 포함한다.
대피 경로 안내

Description

대피 경로 안내 시스템 및 이를 이용한 대피 경로 안내 방법{Shelter course guidance system and shelter course guidance method using the same}
본 발명은 대피 경로 안내 시스템 및 이를 이용한 대피 경로 안내 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 대피 경로를 화재 발생 지역에 따라 안내하는 지능형 대피 경로 안내 시스템 및 이를 이용한 대피 경로 안내 방법에 관한 것이다.
최근 고도화된 산업 사회의 발달과 함께 산업 사회의 근간을 이루는 건물 등 시설물 내의 안전 문제에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히, 산업 사회를 위협하는 많은 재해 중에서도 화재에 의한 피해는 대규모의 인명 손실과 막대한 재산 피해로 이어지기 때문에, 엄청난 경제적 손실과 사회적 혼란을 가져오고 있다.
따라서, 시설물 내에서 화재사고가 발생하면 시설물 내의 대피해야 할 사람들에게 화재의 발생 위치와 비상구의 위치를 고려한 적절한 대피 경로 안내가 이루어져야 한다. 따라서 적절한 대피 경로를 안내하여 줄 수 있는 대피 경로 안내 시스템이 필요하다.
이러한 대피 경로 안내 시스템에서, 사람들에게 대피 경로를 표시하는 요소로서 빛이 많이 사용된다. 그러나, 종래의 비상구 방향 지시 등은 항상 동일한 방 향만을 지시하고 있는바, 화재가 비상구 측에서 발생한 경우, 비상구 방향 지시 등에 따라 대피하는 사람들이 오히려 화재가 발생한 방향으로 안내되는 등 대피 경로가 화재의 피해를 더욱 증가시킬 수 있었다. 특히 화재시 발생하는 연기로 인해 사람들이 시야 확보가 어렵기 때문에, 이러한 피해는 더욱 증가하였다.
따라서, 화재가 발생한 장소를 고려하여 사람들에게 가장 적절한 비상구로의 대비 경로를 안내할 수 있는 대피 경로 안내 시스템이 요구되고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 대피 경로 안내가 이루어지는 안내 대상 장소 내에서 화재가 발생한 경우 화재 발생 구역을 고려하여 대피 경로를 선정하여 안내할 수 있는 대피 경로 안내 시스템을 제공하고자 한다.
특히, 본 발명은 화재의 진행이나 진화 여부에 따라 대피 경로를 적절하게 변경할 수 있는 지능형 대피 경로 안내 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 대피 경로 안내 시스템을 이용하여 안내 대상 장소 내에서 화재가 발생한 경우 화재 발생 구역을 고려하여 대피 경로를 선정하여 안내할 수 있는 대피 경로 안내 방법에 관한 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 대피 경로 안내 시스템은 복수 개의 구역으로 분획된 안내 대상 장소에 대피 경로를 안내하며, 상기 복수 개의 구역 내에 각각 하나 이상 구비되며, 상기 구역 내에서 환경 요소를 측정하고, 측정된 환경 요소 값을 전송하는 복수 개의 센서 노드; 상기 환경 요소 값으로부터 상기 구역 내에서의 화재 발생 여부를 판단하고, 화재가 발생한 구역으로부터 비상구로의 상기 대피 경로를 선정하고, 상기 선정된 대피 경로를 상기 안내 대상 장소 내에서 표시하기 위한 제어 명령을 생성하여 전달하는 중앙 제어부; 및 상기 복수 개의 구역 중 일부 이상의 구역에 설치되며, 상기 제어 명령에 따라 한 방향 이상의 방향 지시표지를 점등하여 상기 대피경로를 안내하는 하나 이상의 대피경로 방향 지시등;을 포함한다.
상기 대피 경로 안내 시스템에서, 상기 대피경로 방향 지시등이 설치된 구역에 구비되는 상기 센서 노드는 상기 대피 경로 방향 지시등 내부에 또는 인접하게 설치될 수 있다.
상기 센서 노드는 상기 환경 요소를 측정하기 위한 센서 모듈; 상기 센서 모듈로부터 측정된 환경 요소 측정 값으로부터 전송 데이터를 생성하는 데이터 생성 모듈; 및 무선 통신 방법으로 상기 전송 데이터를 전송하고, 상기 제어 명령을 수신받는 데이터 통신 모듈;을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 전송 데이터는 상기 센서 노드에 할당된 고유 식별 번호를 포함하도록 구성된다.
상기 대피 경로 안내 시스템은 상기 복수 개의 센서 노드로부터 상기 복수 개의 전송 데이터를 수신 받아 상기 중앙 제어부로 전달하고, 상기 중앙 제어부로부터 상기 제어 명령을 수신 받는 전달 노드;를 더 포함할 수 있다.
상기 전달 노드는 상기 제어 명령을 상기 대피경로 방향 지시등이 설치된 구역에 구비되는 상기 센서 노드로 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 센서 노드는 상기 제어 명령에 따라 상기 대피경로 방향 지시등의 점등을 제어하는 동작 모듈;을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 환경 요소는 온도 또는 CO 농도일 수 있다.
상기 중앙 제어부는 상기 측정된 환경 요소 값을 기 설정된 기준 값과 비교 하여, 상기 기준 값을 초과하는 경우 화재로 판단하도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 제어부는 기 저장되어 있는 지형 정보 및 경로 정보를 이용하여 상기 대피 경로를 선정하도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 제어부는 상기 환경 요소 측정 값으로부터 화재의 전파, 추가 화재 감지, 또는 화재의 진화가 판단되는 경우, 상기 대피 경로를 재선정하도록 구성될 수 있다.
상기 센서 노드는 화재 대응 지침 또는 대피 경로를 음성으로 안내하는 음성 모듈;을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 대피 경로 안내 방법은 각각 센서 노드로 감시되는 복수 개의 구역으로 분획된 안내 대상 장소에서 하나 이상의 구역에서 화재가 발생한 경우, 상기 안내 대상 장소에 대피 경로를 안내하며, a) 상기 구역으로부터 환경 요소 값을 상기 센서 노드로 측정하는 단계; b) 상기 환경 요소 값을 중앙 제어부로 전달하는 단계; c) 상기 중앙 제어부는 상기 환경 요소 값으로부터 상기 센서 노드가 위치하는 구역 내의 화재 여부를 판단하는 단계; d) 상기 중앙 제어부는 화재가 발생한 구역으로부터 비상구까지의 대피 경로를 선정하고, 상기 대피 경로에 따라 제어 명령을 전송하는 단계; 및 e) 상기 제어 명령에 따라 대피 경로 방향 지시등의 점등으로 상기 대피 경로를 상기 안내 대상 장소에 표시하는 단계;를 포함한다.
상기 대피 경로 안내 방법은 상기 c) 단계에서 상기 환경 요소 값이 기 설정된 기준 값과 비교하여, 상기 기준 값을 초과하는 경우 화재로 판단한다.
상기 대피 경로 안내 방법은 상기 e) 단계 후, 상기 a) 단계 내지 상기 c) 단계를 지속적으로 또는 주기적으로 반복 수행하여 상기 복수 개의 구역 중 화재가 추가 감지되거나 화재가 진화된 경우, 상기 d) 단계 및 상기 e) 단계를 재차 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 대피 경로 안내 방법은 상기 c) 단계에서 상기 화재가 발생한 구역에서 측정된 상기 환경 요소 값이 기 설정된 기준 값과 비교하여 상기 기준 값 미만이 되면, 상기 구역에서 화재가 진화된 것으로 판단한다.
본 발명의 대피 경로 안내 시스템은 대피 경로 안내가 이루어지는 안내 대상 장소가 복수 개의 구역으로 분획될 때, 각 분획에 하나 이상 구비되는 센서 노드를 통해 안내 대상 장소 전체를 모니터링하고, 화재가 발생한 경우 화재가 발생한 구역을 기준으로 하여 비상구로의 대피 경로를 선정하여 표시함으로서, 안내 대상 장소 내에 위치한 사람들이 화재 발생 구역으로부터 신속하고 안전하게 비상구로 대피할 수 있게 하였다.
또한, 본 발명의 대피 경로 안내 시스템은 안내 대상 장소 내 복수 개의 구역에서 발생한 화재의 확산이나 진화가 이루어지면 이를 실시간으로 반영하여 보다 적절한 대피 경로를 재선정하고, 이를 표시함으로써, 안내 대상 장소 내에 위치한 사람들의 대피를 보다 안전하게 할 수 있도록 하였다.
따라서, 본 발명의 대피 경로 안내 시스템을 적용하면 화재 현장에서 사람들의 대피를 신속 정확하게 유도할 수 있어, 인명 사고를 현저히 줄일 수 있다.
이러한 본 발명의 대피 경로 안내 시스템은 센서 노드가 무선 통신 방식으로 동작하므로, 센서 노드 설치를 위해 배선 공사 등 높은 비용을 요구하는 별도 공사가 불필요하므로, 저렴한 설치가 가능하다.
또한, 본 발명의 대피 경로 안내 시스템은 센서 노드로부터 검색되는 환경 요소를 변경함으로써, 화재뿐만 아니라 각종 재난에 대한 대피 경로 안내를 위해서도 적용될 수 있다.
본 발명은 건물 등 시설물로서 대피 경로 안내가 필요한 안내 대상 장소에 화재등 재난이 발생한 영역을 확인하고, 안내 대상 장소에 위치하고 있는 대피 대상 사람(이하, 사람)들에게 화재 등 재난으로부터 발생한 화염 및 유독 가스 등 위험 요소들로부터 가장 안전하면서, 현재 사람이 위치하는 장소로부터 가장 신속하게 이동할 수 있는 장소에 위치한 비상구로 대피 경로를 생성하여 안내할 수 있는 대피 경로 안내 시스템을 제공한다.
본 발명에서 안내 대상 장소는 복수 개의 구역으로 분획되고, 각 구역은 각각 하나 이상의 센서에 의해 화재 발생 여부가 감시된다.
이러한 안내 대상 장소는 화재 등 재난이 발생한 경우 대피 경로가 안내되는 장소로서, 바람직하게는 집, 학교, 사무실, 병원, 지하철, 빌딩, 또는 호텔 등일 수 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템을 구체적으로 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템은 대피경로 방향 지시등(100), 비상구 표시등(200), 센서 노드(300), 전달 노드(400), 및 중앙 제어부(500)를 포함하도록 구성된다.
여기서, 대피경로 방향 지시등(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 한방향 이상의 방향 지시표지와 상기 방향 지시표지를 점등시키는 제어 회로부를 포함한다. 이러한 방향 지시표지는 내부에 발광 소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 소자를 포함하도록 이루어지거나, 또는 복수 개의 발광 소자로 방향 지시표지 모양으로 하여 이루어질 수 있다.
그리고, 비상구 표시등(200)은 비상구를 표시하는 안내 표지와 상기 안내 표지를 점등시키는 제어 회로부를 포함한다. 이러한 안내 표지는 내부에 발광 소자, 예를 들어 LED 소자를 포함하도록 이루어지거나, 또는 복수 개의 발광 소자로 안내 표지 모양으로 하여 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에서 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)는 센서 노드(300)를 내부에 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명에서 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)는 각각 제어 회로에 의해 지시 화살표 및 안내 표지를 점등 시킬 수 있는 것이면 특 별한 제한 없이 사용된다.
이러한 대피경로 방향 지시등(100)은 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템에 의해 사람들에 대한 대피 경로 안내가 이루어지는 안내 대상 장소 내 적절한 위치에 적절한 개수로 구비된다.
설명의 편의상 본 실시예에서 이러한 안내 대상 장소는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 구역으로 분획되며, 각 구역은 하나 이상의 센서 노드(300)에 의해 감시되는 것으로 한다. 도 2에서, 각 구역 내 번호는 센서 노드(300)의 식별 번호를 나타낸다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 대피경로 방향 지시등(100)은 2 이상의 방향을 안내하는 통로에 위치되며, 비상구 표시등(200)은 안내 대상 장소의 출구이고, 비상구가 위치되는 구역에 위치된다. 또한, 도 2에서 건물벽 표시는 통로가 아닌 부분을 통칭하는 것으로서, 실제 벽뿐만 아니라 벽 내부의 룸과 같은 공간을 포함한다.
한편, 센서 노드(300)는 안내 대상 장소 내 모든 구역을 감시할 수 있는 개수로 구비되며, 각 센서 노드(300)는 하나의 구역을 감시 영역으로 할당받아, 각각의 감시 영역 내에서의 환경 요소를 감시한다. 그리고 센서 노드(300)는 측정된 환경 요소 측정 값을 센서 노드(300) 네트워크 및 전달 노드(400)를 통해 중앙 제어부(500)로 전달한다.
이를 위해, 센서 노드(300)는 할당된 센서 노드의 고유 식별 번호를 저장하는 식별 번호 저장 모듈(미도시), 환경 요소를 측정하기 위한 센서 모듈(미 도시), 센서 모듈에 의해 측정된 환경 요소 측정 값으로부터 전송 데이터를 생성하는 데이 터 생성 모듈(미 도시), 상기 전송 데이터를 무선 통신 방법으로 전송하고, 제어 명령을 수신받는 데이터 통신 모듈(미 도시)을 포함한다.
이러한 센서 노드(300)로는 RFID(Radio Frequency Identification)에 감지(sensing) 기능이 추가된 것이 바람직하게 사용된다.
본 발명에서 이러한 센서 노드(300)는 복수 개로 구비되어 무선 네트워크를 구성하게 된다. 이러한 무선 네트워크는 복수 개의 센서 노드(300)들 사이에 자동적으로 자신의 위치를 식별하고 동적으로 라우팅 경로를 구성할 수 있는 메쉬(Mesh) 네트워크로 구성됨이 바람직하다. 메쉬 네트워크를 사용할 경우, 넓은 지역에 사용이 가능하고, 특정 센서 노드(300)에 오류가 발생하는 등의 원인으로 에러가 있는 경우라도 데이터의 전송의 실패가 방지하게 된다.
이와 같이, 본 발명은 무선 네트워크를 통해 무선 통신 방법으로 데이터를 전송하므로, 유선 통신 방법으로 데이터를 전송하는 경우 화재등 재난에 의해 통신선이 소실되어 통신 불능 상태가 되어 필요한 데이터를 전송하지 못하는 경우를 방지할 수 있다.
이러한 센서 노드(300)는 바람직하게는 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)이 설치된 구역에서는 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200) 내부에 또는 인접하게 설치된다. 그러나, 센서 노드(300)는 안내 대상 장소 내 모든 구역을 감시할 수 있는 개수로 구비되어야 하는 바, 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)이 설치되어 있지 않는 위치에도 설치된다.
이러한 센서 노드(300)의 센서 모듈은 각 센서 노드(300)의 감시 영역 내의 환경 요소 값을 측정한다. 본 실시예에서는 이러한 환경 요소로 온도, CO 농도, 및 기준 전압(Vcc)를 선택하였다. 이외의 환경 요소로 발명의 목적에 따라 공기중 산소, 공기중 이산화탄소, 기타 화재로 발생 가능한 유독 가스 및 냄새 등을 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈은 측정 대상에 대하여 각각 별도로 구성될 수 있다. 즉, 온도 센서 모듈, CO 농도 센서 모듈 등이 별도로 구비될 수 있다. 그러나, 이러한 센서 모듈은 발명의 목적에 따라 하나 이상의 측정 대상을 동시에 측정하도록 구성될 수도 있다.
센서 모듈은 소정의 설정 주기 별로 환경 요소 값들을 측정하도록 구성된다. 이를 위해 센서 모듈은 주기를 안내하는 타이머를 더 포함할 수 있다.
그리고, 데이터 생성 모듈은 센서 모듈에서 측정된 환경 요소 값으로부터 무선 통신 방법으로 전송될 수 있는 데이터로 생성한다.
이렇게 생성되는 데이터는 해당 센서 노드(300)로부터 측정된 환경 요소 값, 즉 식별 번호(ID), 온도 값, CO 농도 값, 및 기준 전압값을 포함하는 것이면 특별한 제한이 없으나, 본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같은 8 바이트 데이터 프레임 구조를 가지는 것으로 한다. 즉, 8 바이트 데이터 중에서 앞서 2 바이트는 센서 노드의 식별번호를 나타내며, 그 후의 각 2 바이트씩 온도 값, CO 농도 값, 및 기준 전압 값 정보를 나타낸다.
이러한 데이터 통신 모듈로서 RadioCRCPacket을 사용할 수 있다.
이렇게 데이터 통신 모듈을 통해 전송된 데이터는 전달 노드(400) 또는 인접한 다른 센서 노드(300)로 전달한다. 이때, 다른 센서 노드(300)로 전달된 데이터 는 센서 노드 네트워크 내에서 재차 전송되어 결국 전달 노드(400)로 전달된다.
이와 같이, 데이터는 센서 노드(300)에 의한 한 번의 데이터 송신으로 전달 노드(400)에 전달되거나, 복수 개의 센서 노드(300)로 이루어진 네트워크를 통한 반복 전송 결과 전달 노드(400)에 전달된다.
이렇게 전달 노드(400)로 전달된 데이터는 수집되어 추후 중앙 제어부(500)로 전달되고, 중앙 제어부(500)는 그로부터 적절한 제어 명령이 생성하게 된다.
이렇게 생성된 제어 명령은 전달 노드(400)를 통해, 대상 센서 노드(300)에 직접 전달되거나, 복수 개의 센서 노드(300)로 이루어진 네트워크를 통해 대상 센서 노드(300)에 전달된다.
한편, 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)의 내부에 또는 인접하게 설치된 센서 노드(300)는 바람직하게는 동작 모듈(도시 하지 않음)을 더 포함하는데, 이러한 동작 모듈은 중앙 제어부(500)에서 생성되어 전달된 제어 명령에 의해 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)의 점등을 제어한다.
그에 따라, 중앙 제어부(500)에서 결정된 대피 경로에 대응하도록 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)의 점등으로 안내 대상 장소 내에서 대피 경로가 안내된다.
한편, 센서 노드(300)는 음성 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있는데, 이러한 음성 모듈은 중앙 제어부(500)로부터 전달되는 제어 명령에 따라 적절한 음성을 방송하여, 안내 대상 장소 내 사람들에게 화재 대응 지침 또는 대피 경로를 안내할 수 있다. 이러한 음성으로는 사람들에게 코 및 입을 젖은 수건으로 막으라는 지 시, 사람들에게 자세를 낮추라는 지시, 사람들에게 대피 경로의 방향을 안내하는 지시 등일 수 있다.
전달 노드(400)는 복수 개의 센서 노드(300)들로부터 데이터들을 수신받고, 그로부터 종합 데이터를 작성하여 중앙 제어부(500)에 전달하고, 중앙 제어부(500)로부터 제어 명령을 수신받아, 각각 대응하는 센서 노드(300)에 전달한다.
구체적으로, 본 실시예에서는 전달 노드(400)는 복수 개의 센서 노드(300)들로부터 무선 데이터 통신 방법에 의해 데이터들을 수신받고, 이렇게 수신된 무선 통신 방식의 데이터를 유선 통신 방식에 의한 데이터로 변환한 후, 직렬 포트 방식(UART, Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)과 같은 유선 통신 방식으로 중앙 제어부(500)에 전달한다.
이와 같은 전달 노드(400)와 중앙 제어부(500) 사이의 통신 방법은 특별한 제한이 없으며, 통상적인 유선 또는 무선 통신 방법일 수 있다.
도 5에서는 본 발명의 실시예에서, 전달 노드(400)에서 생성된 종합 데이터의 데이터 프레임 구조를 보여준다. 본 실시예서 데이터 프레임 구조는 11 바이트로 구성되며, 제1 바이트는 시작바이트, 및 제11 바이트는 마지막 바이트를 나타내며, 제2 바이트는 데이터의 길이, 그리고 나머지는 각 센서 노드에 대한 데이터 값을 나타낸다.
이러한 데이터 프레임 구조는 센서 노드의 개수에 따라 그 길이가 상이하게 구성될 수 있다.
그리고, 중앙 제어부(500)는 센서 노드(300)로부터 측정된 각 환경 요소 값 을 각각 기 설정된 기준 값들과 비교하여, 측정된 각 환경 요소 값이 각각 기 설정된 기준 값을 초과하는 경우, 해당 센서 노드(300)가 감시하고 있는 영역에 화재가 발생한 것으로 판단하고, 적절한 대피 경로를 검색하고, 검색된 대피 경로를 안내 대상 장소에 표시하기 위한 제어 명령을 각 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200) 내부에 또는 인접하게 설치된 센서 노드(300)에 전달한다.
구체적으로, 환경 요소가 온도인 경우를 예로 들어 설명하면, 중앙 제어부(500)는 수신된 온도 측정 값을 기 설정된 기준 값(예를 들어, 50℃)와 비교한다. 여기서, 기준 값 50℃를 초과하는 경우 화재로 판단한다. 그리고, 다시 50 ℃ 미만이 되면 화재가 진화된 것으로 판단한다.
한편, 중앙 제어부(500)는 화재로 판단되면, 안내 대상 장소 내 각 구역 내에 위치하는 사람들에게 대하여 각각 적절한 대피 경로를 검색 선정하게 된다. 이러한 대피 경로로는 화재가 발생한 구역으로부터 가장 가까운 비상구로의 경로가 선정된다.
이러한 대피 경로 검색을 위해서 중앙 제어부(500)는 안내 대상 장소 내 각 구역에 대하여 기 저장되어 있는 지형 정보 및 경로 정보와 같은 안내 대상 장소 즉, 건물의 형태 정보를 이용한다. 여기서, 지형 정보는 파티션, 벽 등 사람의 이동에 도움을 주거나 장애를 주는 지형에 대한 정보를 포함한다. 그리고, 경로 정보는 복도, 창문, 비상구, 계단 등 사람의 이동에 이용되는 이동 경로에 대한 정보를 포함한다.
구체적으로, 중앙 제어부(500)는 화재가 발생하면, 화재가 발생한 구역을 기 준으로 모든 비상구까지의 대피 경로를 검색하고, 가장 가까운 비상구로의 대피 경로를 선정하고, 각 대피경로 방향 지시등(100)의 방향을 선정된 대피 경로에 따라 표시하도록 하는 제어 명령을 생성하여 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200) 내부에 또는 인접하게 설치된 센서 노드(300)에 전달한다.
그러면, 센서 노드(300)는 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)를 점등 시켜, 안내 대상 장소 내 위치하는 사람들에 대한 대피 경로를 표시하게 된다.
한편, 센서 노드(300)는 감시 영역 내 환경 요소 값을 계속하여 측정하여 중앙 제어부(500)에 전달하게 되는데, 중앙 제어부(500)는 계속 전달된 환경 요소 측정 값으로부터 화재의 전파나, 다른 위치에서 화재가 추가로 감지되는 경우, 모든 화재 감지 영역으로부터 모든 비상구까지의 대피 경로를 검색한다. 이때 안내 대상 장소 내 각 구역 내 위치하는 사람들에 대한 적절한 대피 경로가 변경되면, 재차 제어 명령을 생성하여 대피경로 방향 지시등(100)의 점등 방향을 제어하여, 항상 최적의 대피 경로가 표시되도록 한다.
한편, 센서 노드(300)로부터 전달된 환경 요소 측정 값으로부터 한 개 이상 영역에서 화재가 진화된 것이 감지되면, 다시 대피 경로를 검색하여 대피경로 방향 지시등(100)의 점등 방향을 다시 제어한다.
이러한 중앙 제어부(500)에 의해 생성되는 제어 명령은 전달 노드(400)로 전송되며, 도 6에 도시된 바와 같이 전달될 센서 노드(300)의 식별 번호와 제어 명령어를 포함할 수 있다.
이렇게 중앙 제어부(500)에 의해 전달된 제어 명령은 전달 노드(400)에서 대응하는 센서 노드(300)로의 전송을 위해 무선 통신 방법으로 전송되기 위한 데이터 구조로 생성되어 대응하는 센서 노드(300)로 전송된다.
이러한 데이터는 도 7에 도시된 바와 같이, 전달될 센서 노드의 식별 번호, 및 제어 명령어를 포함하는데, 이러한 제어 명령어는 깜빡임 명령, 전, 후, 좌, 우 방향 점등 명령을 포함할 수 있다. 여기서 깜빡임 명령은 화재 발생 사실을 안내하거나 대피 경로를 부각시키게 되는데, 이러한 깜빡임은 센서 노드(300)에 구비된 타이머에 의해 그 주기가 제어될 수 있다.
한편, 본 발명에서 이러한 중앙 제어부(500)는 관리자에게 안내 대상 장소의 각 구역을 보여주기 위한 모니터 모듈을 별도로 더 포함할 수 있다. 관리자는 이러한 모니터 모듈로부터 안내 대상 장소를 맵 형태로 확인할 수 있으며, 안내 대상 장소에서 각 구역 내 최적 대피 경로를 확인할 수 있게 된다. 한편, 중앙 제어부(500)는 관리자가 대피 경로를 생성하도록 구성될 수 있다.
한편, 중앙 제어부(500)는 화재로 판단되면, 안내 대상 장소에서 가장 인접한 소방소로 화재신고를 자동으로 전송하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 중앙 제어부(500)는 측정된 환경 요소 값이 기 설정된 기준 값에 도달할 경우 대피 경로 안내 시스템의 운영자 또는 관리자가 보유하고 있는 이동단말기에 소정의 정보를 전달할 수 있다.　 따라서 대피 경로 안내 시스템의 운영자 또는 관리자는 원격지에 있는 경우라도 환경을 실시간으로 모니터링할 수 있게 되고, 원격지에 본 발명의 대피 경로 안내 시스템을 제어할 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 대피 경로 안내 시스템은 필요에 따라 건물의 냉/난방 및 통풍 시스템과 통합하여 구비될 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템의 동작 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다.
도 8에 도시된 바와 같이, 안내 대상 장소 내 복수 개로 분획된 각 구역 내에 하나 이상 설치된 센서 노드(300)들은 할당된 각 감시 영역 내에서 환경 요소들을 측정한다(s100).
본 실시예에서는 이러한 환경 요소들로 온도, CO 농도, 및 기준 전압값을 선택하였으나, 이외에도 공기중 산소, 공기중 이산화탄소, 기타 화재로 발생 가능한 유독 가스 및 냄새 등을 더 측정하도록 구성될 수 있다.
이렇게 측정된 환경 요소 값들은 센서 노드(200)에서 무선 통신 방법으로 전송될 수 있는 데이터로 변환 생성된다(s200).
그 후, 생성된 데이터는 직접 또는 센서 노드(200) 네트워크를 통해 전달 노드(400)로 전달된다.
전달 노드(400)는 복수 개의 센서 노드(300)들로부터 데이터들을 수신 받고, 그로부터 종합 데이터를 작성하여 중앙 제어부(500)에 전달한다(s300).
이렇게 센서 노드(200) 및 전달 노드(400)를 거쳐 전달된 환경 요소 측정 값은 중앙 제어부(500)에 의해 분석된다(s400).
구체적으로, 중앙 제어부(500)는 센서 노드(300)로부터 측정된 각 환경 요소 값을 각각 기 설정된 기준 값들과 비교하여, 측정된 각 환경 요소 값이 각각 기 설 정된 기준 값을 초과하는 경우, 해당 센서 노드(300)가 감시하고 있는 구역에 화재가 발생한 것으로 판단한다.
한편, 이미 화재가 발생한 구역에서 측정된 상기 환경 요소 값이 기 설정된 기준 값과 비교하여 상기 기준 값 미만이 되면, 상기 구역에서 화재가 진화된 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 중앙 제어부(500)에 의해 환경 요소 값들로부터 화재 발생이 판단되면(s500), 중앙 제어부(500)는 안내 대상 장소 내 각 구역 내에 위치하는 사람들에게 대하여 적절한 대피 경로를 검색하여 생성하게 된다(s600).
그리고, 중앙 제어부(500)는 검색되고 생성된 대피 경로를 안내 대상 장소에 표시하기 위한 제어 명령을 각 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200) 내부에 또는 인접하게 설치된 센서 노드(300)에 전달한다(s700).
그러면, 대피경로 방향 지시등(100) 및 비상구 표시등(200)는 제어 명령에 따라 방향 지시등 등을 점등하여 대피 경로를 안내 대상 장소에 위치한 사람들에게 표시하게 된다(s800).
한편, 센서 노드(300)는 감시 영역 내 환경 요소 값을 계속하여 측정하여 중앙 제어부(500)에 전달하게 되는데, 중앙 제어부(500)는 계속 전달된 환경 요소 측정 값으로부터 화재의 전파나, 다른 위치에서 화재가 추가로 감지되는 경우, 그리고 화재의 진화가 감지된 경우, 중앙 제어부(500)는 s600 단계 및 s700 단계를 되풀이한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.
구체적으로, 앞서 개시된 본 발명의 실시예에서는 온도와 CO 농도를 측정하여 화재 재난이 발생한 경우 대피 경로 안내를 안내하는 경우만을 설명하고 있으나, 본 발명은 온도와 CO 농도 외에 공기중 산소, 공기중 이산화탄소, 기타 유독 가스 및 냄새 등을 감지하여 발생할 수 있는 모든 재난에 대하여 대피 경로를 안내할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 재난들은 화학 공업 단지, 화학 약품 이용 공장에서의 유독 가스 누출, 또는 밀폐 공간 내 CO2 가스 누출 등을 포함할 수 있으며, 그 경우 본 발명은 각각 유독 가스 또는 CO2 가스를 감지하여 대피 경로를 안내하게 된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템을 개략적으로 보여주는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템에서 대피 경로가 안내되는 안내 대상 장소가 복수 개의 구역으로 분획된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템의 대피경로 방향 지시등의 구성을 개략적으로 보여주는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템의 센서 노드에서 생성되는 데이터의 프레임 구조에 대한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템의 전달 노드에서 생성되는 데이터의 프레임 구조에 대한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템의 중앙 제어부에서 생성되는 제어 명령의 데이터 프레임 구조에 대한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템의 전달 노드에서 생성되는 제어 명령의 데이터 프레임 구조에 대한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 대피 경로 안내 시스템에 의한 대피 경로 안내 방법을 개략적으로 보여주는 순서도이다.

Claims (13)

  1. 복수 개의 구역으로 분획된 안내 대상 장소에 대피 경로를 안내하는 대피 경로 안내 시스템에 있어서,
    상기 복수 개의 구역 내에 각각 하나 이상 구비되며, 상기 구역 내에서 환경 요소를 측정하고, 측정된 환경 요소 값을 전송하는 복수 개의 센서 노드;
    상기 환경 요소 값으로부터 상기 구역 내에서의 화재 발생 여부를 판단하고, 화재가 발생한 구역으로부터 비상구로의 상기 대피 경로를 선정하고, 상기 선정된 대피 경로를 상기 안내 대상 장소 내에서 표시하기 위한 제어 명령을 생성하여 전달하는 중앙 제어부; 및
    상기 복수 개의 구역 중 일부 이상의 구역에 설치되며, 상기 제어 명령에 따라 한 방향 이상의 방향 지시표지를 점등하여 상기 대피경로를 안내하는 하나 이상의 대피경로 방향 지시등;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 경로 안내 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대피경로 방향 지시등이 설치된 구역에 구비되는 상기 센서 노드가 상기 대피 경로 방향 지시등 내부에 또는 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서 노드는
    상기 환경 요소를 측정하기 위한 센서 모듈;
    상기 센서 모듈로부터 측정된 환경 요소 측정 값으로부터 전송 데이터를 생성하는 데이터 생성 모듈; 및
    무선 통신 방법으로 상기 전송 데이터를 전송하고, 상기 제어 명령을 수신받는 데이터 통신 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 센서 노드로부터 상기 복수 개의 전송 데이터를 수신 받아 상기 중앙 제어부로 전달하고, 상기 중앙 제어부로부터 상기 제어 명령을 수신 받는 전달 노드;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전달 노드는 상기 제어 명령을 상기 대피경로 방향 지시등이 설치된 구역에 구비되는 상기 센서 노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서 노드는
    상기 제어 명령에 따라 상기 대피경로 방향 지시등의 점등을 제어하는 동작 모듈;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 상기 측정된 환경 요소 값을 기 설정된 기준 값과 비교하여, 상기 기준 값을 초과하는 경우 화재로 판단하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 기 저장되어 있는 지형 정보 및 경로 정보를 이용하여 상기 대피 경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 상기 환경 요소 측정 값으로부터 화재의 전파, 추가 화재 감지, 또는 화재의 진화가 판단되는 경우, 상기 대피 경로를 재선정하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 노드는
    화재 대응 지침 또는 대피 경로를 음성으로 안내하는 음성 모듈;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 시스템.
  11. 각각 센서 노드로 감시되는 복수 개의 구역으로 분획된 안내 대상 장소에서 하나 이상의 구역에서 화재가 발생한 경우, 상기 안내 대상 장소에 대피 경로를 안내하는 대피 경로 안내 방법에 있어서,
    a) 상기 구역으로부터 환경 요소 값을 상기 센서 노드로 측정하는 단계;
    b) 상기 환경 요소 값을 중앙 제어부로 전달하는 단계;
    c) 상기 중앙 제어부는 상기 환경 요소 값으로부터 상기 센서 노드가 위치하는 구역 내의 화재 여부를 판단하는 단계;
    d) 상기 중앙 제어부는 화재가 발생한 구역으로부터 비상구까지의 대피 경로를 선정하고, 상기 대피 경로에 따라 제어 명령을 전송하는 단계; 및
    e) 상기 제어 명령에 따라 대피 경로 방향 지시등의 점등으로 상기 대피 경로를 상기 안내 대상 장소에 표시하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 경로 안내 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 c) 단계에서
    상기 환경 요소 값이 기 설정된 기준 값과 비교하여, 상기 기준 값을 초과하는 경우 화재로 판단하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 e) 단계 후,
    상기 a) 단계 내지 상기 c) 단계를 지속적으로 또는 주기적으로 반복 수행하여 상기 복수 개의 구역 중 화재가 추가 감지되거나 화재가 진화된 경우, 상기 d) 단계 및 상기 e) 단계를 재차 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 대피 경로 안내 방법.
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