KR20110116569A - 가시광 통신을 이용한 재난탈출 중앙관제 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 가시광 통신을 이용한 재난탈출 중앙관제 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 가시광 통신을 이용한 재난탈출 중앙관제 시스템은 사용자의 단말기를 통해 재난상황 및 재난상황에 대한 행동요령에 관한 정보를 제공함으로써, 사용자가 안전하게 재난 지역을 회피할 수 있게 된다. 이는 사고로 발생할 수 있는 위험 요소로부터 개인의 안전을 확보하고, 그 적절한 대처 방안을 적절하게 전송하여 재난에 대비를 할 수 있어 인명 피해를 방지하고 이로 인해 발생하는 인적, 물적 손실을 최소화할 수 있고, 또한, 기존에 구축되어 있는 전력선을 이용하여 새로운 인프라 구축비용이 줄어 경제적으로 시스템을 구현할 수 있으며, 체계적인 재난 경고 및 방송으로, 사용자가 심리적으로 당황하지 않고 올바른 판단을 할 수 있으며, 또한, 위험지역 이탈 안내시스템을 이용하여 인명의 피해를 최소한으로 줄일 수 있어 귀중한 생명을 구할 수 있고 사건 처리비용 등 따르는 사회적 비용과 물적 비용을 줄일 수 있다.

Description

가시광 통신을 이용한 재난탈출 중앙관제 시스템{Central control system to escape from disaster area using visible light communication}
본 발명은 가시광 통신을 이용한 재난탈출 중앙관제 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, LED(Light Emitting Diode) 조명을 이용한 가시광 통신을 사용하여 재난상황에 대한 경보와 정보를 제공하고 그에 맞는 행동요령을 휴대 단말기 등을 통해 제공함으로써, 사용자가 안전하게 위험 지역을 탈출할 수 있도록 하는 시스템에 관한 것이다.
지구 환경 보존을 위해 녹색 성장과 저탄소 정책에 따라 그린 IT(Green Information Technology)가 요구되고 있다. LED는 녹색성장과 저탄소를 이끌어 낼 수 있는 대표적인 전기 에너지 절감소자로써, 기존의 백열전구에 비해 90% 이상의 전력 효율을 얻을 수 있다. 즉, 밝은 조명을 제공하면서도 전기에너지 소모를 절감시킬 수 있어, 전기를 생산하는 과정에서 발생하는 탄소를 줄일 수 있다. 또한, LED는 전기에너지를 빛에너지로 전환하는데 있어서 디지털 제어가 가능하고, 그 효율 또한 뛰어나 융합 기술의 적용이 가능하다.
LED는 전기를 빛으로 바꾸는 성질을 이용하여 조명으로 활용한다. LED 조명통신 융합원리는 LED와 PD(Photo Diode)의 깜박임 송수신을 기본 원리로 하여 조명기능을 유지하면서 통신도 동시에 할 수 있는 것이다. 따라서, 가시광 통신의 장점은, LED 조명의 빛을 사용하여 통신을 하기 때문에 인체에 무해하고, 주파수 사용에 대한 제약이 없다. 또한, 유·무선을 이용한 다른 통신 매체와 통신 시스템과도 연계하여 사용할 수 있으며, 물리적으로 보안기능을 제공할 수 있으며, 초정밀 측위에 사용할 수 있다. 가장 대표적으로 사용되는 기술 중 하나는 전력선 통신에 적용되는 예이다. 전력선 통신은 구조물 내에 설치한 전력선을 이용하여 통신을 하는 기술을 말한다.
LED를 이용한 통신은 가로등이나 전광판 또는 지능형 교통시스템에 일부 활용되는 등 가시광 통신과 전력선을 융합하여 이미 구현되어 있는 인프라를 활용하고 LED의 저전력, 저탄소 통신을 이용하는 다양한 방안이 제안되고 있다. 그러나, 대형 선박이나 건물 실내 등에서, 응급 재난 상황이 발생한 경우, 건물이나 선박 내에 있는 LED 전등 등 가시광 통신을 이용하여 재난의 종류, 행동요령, 탈출 정보 등 재난지역 탈출을 위한 정보를 효과적으로 사용자에게 제공하는 사례는 없다.
본 발명의 목적은, 대형 선박과 빌딩 등 건물 내에서 화재 등의 재난 상황이 발생했을 때 비상등, 비상탈출 유도등, 시설 내 조명 시설로부터 재난 경보를 전송받고 안전하게 위험으로부터 손실을 피할 수 있는 정보를 개인 휴대 단말기에 제공하여 안전지역으로 유도하는 가시광 통신을 이용한 재난탈출 중앙관제 시스템을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 가시광 통신을 이용한 재난탈출 시스템은, 위험신호를 수신하는 신호처리부; 상기 수신한 위험신호로부터 의사결정트리 알고리즘을 이용하여 재난상황인지 여부를 판단하는 상황판단부; 상기 판단된 재난상황에 따라 재난 대응 매뉴얼로부터 행동요령을 선택하고, 상기 선택된 행동요령을 전송하는 제어부; 및 상기 전송받은 행동요령을 LED 조명을 통하여 단말기에 전송하는 가시광 통신부; 를 포함한다.
바람직하게는, 상기 신호처리부는 카메라 영상을 더 수신하고, 상기 카메라 영상 및 상기 제어부로부터 전송받은 행동요령을 스피커 및 디스플레이 장치에 전송하는 중앙방송부; 를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 가시광 통신을 이용한 재난탈출 중앙관제 시스템은 사용자의 단말기를 통해 재난상황 및 재난상황에 대한 행동요령에 관한 정보를 제공함으로써, 사용자가 안전하게 재난 지역을 회피할 수 있게 된다. 이는 사고로 발생할 수 있는 위험 요소로부터 개인의 안전을 확보하고, 그 적절한 대처 방안을 적절하게 전송하여 재난에 대비를 할 수 있어 인명 피해를 방지하고 이로 인해 발생하는 인적, 물적 손실을 최소화할 수 있게 된다.
또한 기존에 구축되어 있는 전력선을 이용하여 새로운 인프라 구축비용이 줄어 경제적으로 시스템을 구현할 수 있으며, 체계적인 재난 경고 및 방송으로, 사용자가 심리적으로 당황하지 않고 올바른 판단을 할 수 있게 된다.
그리고, 위험지역 이탈 안내시스템을 이용하여 인명의 피해를 최소한으로 줄일 수 있어 귀중한 생명을 구할 수 있고 사건 처리비용 등 따르는 사회적 비용과 물적 비용을 줄일 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 재난 탈출 시스템에 관한 전체 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 따른 구조물 내에 가시광 통신을 이용한 재난 탈출 시스템에 관한 일 실시예이다.
도 3은, 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 재난 탈출 방법에 관한 블럭도이다.
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. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은, 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 재난 탈출 시스템에 관한 전체 구성도, 도 2는, 본 발명의 따른 구조물 내에 가시광 통신을 이용한 재난 탈출 시스템에 관한 일 실시예, 도 3은, 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 재난 탈출 방법에 관한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 재난탈출 시스템은, 센서노드(100), 카메라(200), 중앙관제 시스템(300), 사용자 휴대용 단말기(400), 스피커(500) 및 디스플레이 장치(600)를 포함한다.
센서노드(100)는 건물 혹은 선박과 같은 구조물의 내벽 및 외벽 등에 설치되어 위험 및 재난에 관한 여러 가지 정보를 중앙관제 시스템(300)에 전송한다. 센서에는 화재감시 센서(110), 비틀림 센서(120), 기울기 센서(130) 등이 있다. 화재감시 센서(110)는 열, 연기, 빛 등으로부터 화재가 발생하였는지 여부를 감지한다. 비틀림 센서(120)는 구조물의 내·외벽에 설치되어 구조물의 휘어짐 정도를 측정하여 구조물의 균열 및 균열 지점 예측에 사용된다. 기울기 센서(130)는 구조물 바닥 기울기의 변화를 측정하여 붕괴 및 붕괴 지점 예측에 사용된다. 카메라(200)는 감시지역에 대하여 촬영한 영상 정보를 중앙관제 시스템(300)에 전송한다.
센서노드(100) 및 카메라(200)는 유·무선을 통하여 중앙관제 시스템(300)으로 송신할 수 있다. 즉, 건물과 같이 내부 유선 인프라가 있는 경우 이를 이용하여 정보를 송신한다. 해상에 존재하는 선박이나 기타 유선 인프라의 구성이 미비하여 유선을 이용하기 어려운 경우에는 무선을 이용하여 정보를 송신한다. 무선 통신 방법에는 제한이 없으나, Zigbee를 이용하는 것이 바람직하다.
중앙관제 시스템(300)은 신호처리부(310), 상황판단부(320), 제어부(330), 가시광 통신부(340) 및 중앙방송부(350)를 포함한다.
신호처리부(310)는 센서노드(100)로부터 위험신호, 카메라(200)로부터 촬영된 카메라 영상을 수신한다. 또한, 센서노드(100)로부터 수신한 신호를 상황판단부(320)에서 처리할 수 있는 형태의 데이터로 변환할 수 있으며, 수신한 신호에서 불필요한 잡음을 제거하는 것이 바람직하다.
상황판단부(320)는 수신한 위험신호, 카메라 영상 등을 기반으로 의사결정트리 알고리즘을 이용하여 재난상황인지 여부를 판단한다.
제어부(330)는 재난상황인 경우 재난에 따른 대응방법에 관한 매뉴얼로부터 재난상황에 따른 행동요령을 선택한다. 여기에서 매뉴얼은 소방방재청 및 국가재난정보센터 등의 안전기준 및 재난방지와 안전관리에 따른 지침을 기준으로 한다. 또한, 구조물이 여러 층인 경우, 각 층마다 재난상황이 서로 다르므로 층마다 각기 다른 별도의 행동요령을 선택한다. 제어부(330)는 선택된 행동요령을 가시광 통신부(340), 중앙방송부(350), 인터넷 등을 통하여 전송한다. 구조물에 여러 층이 있는 경우, 각 층별 행동요령을 전송한다. 또한, 제어부(330)는 재난상황이 발생한 경우, 인터넷을 통하여 경찰서, 소방서 등과 같은 재난관리기관에 재난상황 내용을 전송하고, 구호활동을 요청할 수 있다.
가시광 통신부(340)는 제어부(330)로부터 전송받은 행동요령을 LED 조명을 통하여 개인휴대 단말기(400)로 전송한다.
중앙방송부(350)는 제어부(330)로부터 전송받은 행동요령을 스피커(500)를 통하여 경보음과 함께 전송한다. 또한, 신호처리부(310)에서 수신한 카메라 영상, 회피 경로, 방향 등을 디스플레이 장치(600)를 통하여 전송한다.
단말기(400)는, 가시광 통신부(340)로부터 행동요령 정보를 수신한다. 이와 같은 단말기(400)는 가시광 수신부 또는 변환기가 부착된 휴대폰, PMP, 전자사전, 노트북, PDA 등 개인 휴대 장비가 될 수 있다. 단말기(400)로 전송된 정보는 SMS(Short message service), 회피 경로 및 방법 등의 정보를 나타내는 영상정보가 포함될 수 있다.
스피커(500)는 중앙방송부(350)로부터 전송된 행동요령에 대한 음성방송, 경고음 등을 출력한다.
디스플레이 장치(600)는 중앙방송부(350)로부터 전송된 행동요령, 회피 경로 및 방법, 카메라 영상 등의 정보를 표시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예가 적용되는 상황을 나타내는 도면이다. 선박 또는 건물과 같은 구조물의 각 층에 하나 또는 그 이상의 화재감시 센서(110), 비틀림 센서(120), 기울기 센서(130), 카메라(200) 등이 있을 수 있다. 각 센서는 수집된 위험정보 및 카메라 영상을 중앙관제 시스템(300)에 송신한다. 중앙관제 시스템(300)에서는 수신한 위험정보 및 카메라 영상을 기반으로 재난상황 여부를 판단하여, 재난에 따른 대응방법에 관한 매뉴얼로부터 재난상황에 따른 행동요령을 선택한다. 선택한 행동요령은 LED 조명을 통하여 단말기(400)에 전송되거나, 스피커(500) 및 디스플레이 장치(600)를 통하여 사용자에게 전달하여, 사용자가 재난지역을 안전하게 탈출할 수 있도록 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 재난탈출 방법은, 먼저 중앙관제 시스템(300)이, 센서노드(100) 또는 카메라(200)로부터 위험신호 및 카메라 영상을 수신한다(S310).
다음으로, 중앙관제 시스템(300)이, 수신한 위험신호 및 카메라 영상을 기반으로 의사결정트리 알고리즘을 이용하여 재난상황인지 여부를 판단한다(S320).
다음으로, 재난상황으로 판단한 경우, 중앙관제 시스템(300)이, 재난에 따른 대응방법에 관한 매뉴얼로부터 재난상황에 따른 행동요령을 선택하고, 가시광 통신부(340), 중앙방송부(350), 인터넷 등에 전송한다(S330). 이때, 건물 혹은 선박과 같은 구조물이 여러 층인 경우, 각 층별 행동요령을 선택하여 전송한다.
다음으로, 중앙관제 시스템(300)이 전송받은 행동요령을 LED 조명을 통하여 단말기(400)로 전송한다(S340). 단말기(400)는 가시광 수신부 또는 변환기가 부착되어 있는 핸드폰, PMP, 전자사전, 노트북, PDA 등 개인 휴대 장비가 될 수 있다.
다음으로, 중앙관제 시스템(300)은 전송받은 행동요령을 스피커(500) 및 디스플레이 장치(600)에 전송한다(S350). 층별 재난상황에 따라 적절한 회피 지침과 경보음을 스피커(500)를 통하여 전달하고, 회피 경로와 방향, 카메라 영상 등을 디스플레이 장치(600)를 통하여 사용자에게 전달한다.
LED 조명을 통하여 단말기(400)로 전송하는 단계(S340)와 스피커(500) 및 디스플레이 장치(600)에 전송하는 단계(S350)는 순서의 전후가 없으며, 동시에 수행될 수도 있다.
바람직하게는, 재난상황이 발생하였을 때, 인터넷을 통하여 경찰서, 소방서 등과 같은 재난관리기관으로 발생된 재난내용을 전송하여 구호활동을 요청할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 센서노드 200 : 카메라
300 : 중앙관제 시스템 400 : 단말기
500 : 스피커 600 : 디스플레이 장치

Claims (2)

  1. 위험신호를 수신하는 신호처리부;
    상기 수신한 위험신호로부터 의사결정트리 알고리즘을 이용하여 재난상황인지 여부를 판단하는 상황판단부;
    상기 판단된 재난상황에 따라 재난 대응 매뉴얼로부터 행동요령을 선택하고, 상기 선택된 행동요령을 전송하는 제어부; 및
    상기 전송받은 행동요령을 LED 조명을 통하여 단말기에 전송하는 가시광 통신부; 를 포함하는 가시광 통신을 이용한 재난탈출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호처리부는 카메라 영상을 더 수신하고,
    상기 카메라 영상 및 상기 제어부로부터 전송받은 행동요령을 스피커 및 디스플레이 장치에 전송하는 중앙방송부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 재난탈출 시스템.
KR1020100036053A 2010-04-19 2010-04-19 가시광 통신을 이용한 재난탈출 중앙관제 시스템 Withdrawn KR20110116569A (ko)

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Comment text: Patent Application

Patent event date: 20100419

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