KR20120027969A

KR20120027969A - 대피 유도 시스템 및 그 처리 방법

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Publication number: KR20120027969A
Application number: KR1020100089882A
Authority: KR
Inventors: 박승희; 김주원; 장하주; 김동진; 김태헌; 이항재; 이충제; 정상훈; 정재환
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-03-22

Abstract

본 발명은 RF 통신망과 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용하는 대피 유도 시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 대피 유도 시스템은 복수 개의 센서들로부터 다양한 감지 정보를 받아서 건물에 재해가 발생되는지를 실시간으로 모니터링한다. 개인 단말기는 RFID 태그에 서로 다른 인식 정보를 갖는다. RF 리더기는 개인 단말기의 인식 정보를 판독하고, 개인 단말기들 각각의 위치 정보를 검출한다. 메인 제어부는 화재 해석 프로그램 및 화재 시뮬레이션 프로그램을 구비한다. 센서들과, 개인 단말기 및 메인 제어부는 RF 통신망 또는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 통해 연결된다. 이러한 본 발명의 대피 유도 시스템은 재해 발생 시, 사용자의 위치 및 재해 상황을 실시간으로 모니터링하여 개인 단말기를 휴대한 사용자의 위치에 적합한 최적의 대피 경로를 생성한고, 대피 경로를 포함하는 대피 정보를 유비쿼터스 센서 네트워크를 통해 제공한다. 본 발명에 의하면, 사용자의 현재 상황에 적합한 최적의 대피 경로를 개인 단말기에 제공함으로써, 개인 단말기의 사용자는 실시간으로 자신의 상황에 적합한 최적의 대피 경로를 따라 신속히 대피할 수 있다.

Description

대피 유도 시스템 및 그 처리 방법{EVACUATION GUIDING SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING THEREOF}

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)를 이용한 대피 유도 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 비상 시, 건물 내의 상황을 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용하여 실시간으로 인식, 분석하고, 시뮬레이션을 통해 최적의 대피 메뉴얼을 도출하여, 건물 내의 모든 인원이 신속하게 대피할 수 있도록 유도하는 대피 유도 시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다.

일반적으로 아파트, 백화점, 영화관 등과 같은 건물이나 지하철 역사, 지하 상가 등과 같은 지하 공간에는 다수의 비상구 표시등이 설치되어 있다. 이러한 비상구 표시등은 화재, 지진 등의 재해로 비상 상황이 발생되면, 사람들을 신속하게 대피할 수 있도록 유도하는 기능을 갖는다. 그러나 비상 상황이 발생되면, 사람들이 우왕좌왕하게 되고, 제 기능을 하지 못하는 경우가 빈번하다.

예컨대, 사람들이 많이 모이는 고층 건물에서 발생하는 화재나 지진 또는 부실 공사 등에 의한 건물의 붕괴가 일어날 경우, 제대로 된 대피 매뉴얼이 없어 비상구등이나 사람들이 몰려가는 쪽으로 가게 된다. 이럴 경우 비상구에는 병목 현상이 일어나 서로 먼저 사고를 피하려다 더 큰 피해가 생길 수 있고, 미처 대피를 하지 못해 사고를 당하는 사람도 많이 생겨날 수 있다. 또 비상구를 찾지 못하고 이러지도 저러지도 못하고 사고를 당하는 사람도 있을 수 있다.

현재 사용되고 있는 비상구 유도등, 비상벨 등은 원시적인 방법으로 화재의 위험을 알릴 뿐, 정작 구체적인 재난 대피 매뉴얼을 제공하고 있지 않다. 재난이 발생되면, 비상벨이 울리지 않을 수도 있고 비상구 유도등도 최단 거리의 출입구의 방향만 표시해줄 뿐 실시간에 따른 정보를 제공 할 수 없기 때문에, 해당 출입구에 화재 등이 일어났을 시, 화재에 의한 사고보다 더 큰 사고를 일으킬 수도 있다. 예를 들어 화재의 규모가 작을 경우, 사람들이 화재 발생을 인지하고, 소화기나 스프링클러가 작동하여 화재를 진압할 수 있다. 하지만 폭발 또는 갑작스럽게 큰 화재가 일어나 개인의 능력으로 화재 진압이 불가능할 경우, 건물 또는 시설 밖으로 탈출해야 하는데, 구체적인 대피 매뉴얼이 없을 경우 탈출구를 찾지 못해 사고를 당할 수 있다.

또한 부실 공사에 의한 건물의 붕괴의 경우, 건물의 균열을 감지하여 건물이 붕괴할 위험이 감지될 경우 건물에 있는 사람들이 대피할 때 구체적인 매뉴얼이 없다면 빠르게 대피하지 못하고 사고를 당할 가능성이 있다.

이러한 문제점들을 해소하기 위하여, 최근 지하 공간 및 다중 이용시설에서 화재 발생시 인명 피해를 최소화하기 위해 비상 탈출로를 확보하고 빠른 시간 내에 화재 공간으로 부터 많은 사람들을 안전하게 대피할 수 있는 연구가 진행되고 있다. 이를 위해서는 무선 센서 네트워크를 이용한 상황 정보의 수집이 요구되며, 더불어 상황 정보를 기반으로 상황을 인지하여 최적의 경로를 제시하는 대피 유도 알고리즘이 필요하다. 이 알고리즘에 따라 유도등을 제어하여 사람들을 안전하게 출입문으로 안내하도록 하여야 한다. 현재 무선 센서 네트워크를 이용한 온도, 습도, 압력 등의 상황 정보를 수집하는 하드웨어 및 소프트웨어 기술은 발전되었으나, 아직 상황 정보를 토대로 상황을 인지하고 최적화된 해결책을 제시하는 알고리즘 개발은 미흡하다.

본 발명의 목적은 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용하여 비상 발생 시, 인명을 신속하게 대피할 수 있도록 하는 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 RFID 태크를 갖는 개인 단말기를 이용하여 비상 발생 시, 인명을 신속하게 대피할 수 있도록 하는 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 실시간으로 사용자의 위치 및 재해 상황을 모니터링하고, 사용자들에게 최적의 대피 경로를 제공하기 위한 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 대피 유도 시스템은 서로 다른 인식 정보를 갖는 개인 단말기를 이용하여 실시간으로 대피 정보를 제공하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 대피 유도 시스템은 재해 발생 시, 개인 단말기를 휴대하는 사용자의 상황에 적합한 대피 정보를 제공하여 인명 피해를 최소화할 수 있다.

이 특징에 따른 본 발명의 대피 유도 시스템은, 건물 내부에 설치되어 상기 건물에서 발생되는 재해에 대한 감지 정보를 획득하는 복수 개의 센서들과; 사용자마다 서로 다른 인식 정보를 갖는 복수 개의 개인 단말기들과; 상기 개인 단말기들로부터 상기 인식 정보를 감지하고, 사용자의 상기 건물 내부에서의 이동에 따른 상기 개인 단말기의 위치 정보를 실시간으로 감지하는 복수 개의 RF 리더기들 및; 상기 센서들로부터 제공되는 상기 감지 정보와, 상기 RF 리더기로부터 제공되는 상기 위치 정보를 실시간으로 받아서 모니터링하고, 상기 감지 정보를 통해 상기 건물에 재해가 발생되면, 상기 감지 정보 및 상기 위치 정보를 이용하여 사용자마다 상기 건물 내부에서의 대피 경로를 시뮬레이션하고, 상기 시뮬레이션 결과를 사용자의 현재 위치에 적합한 대피 정보로 생성하며, 상기 대피 정보를 상기 개인 단말기들로 실시간으로 제공하는 메인 제어부를 포함한다.

한 실시예에 있어서, 상기 센서들은; 상기 건물 내부의 온도를 감지하는 복수 개의 온도 센서들과; 상기 건물 내부에서의 발생되는 연기를 감지하는 복수 개의 연기 센서들 및; 상기 건물의 진동을 감지하는 복수 개의 진동 센서들 중 적어도 한 종류의 센서들이 구비된다.

다른 실시예에 있어서, 상기 개인 단말기는; 사용자에 대응하여 상이하게 구비되고 상기 RF 리더기로 상기 인식 정보를 제공하는 RFID 태그와; 상기 건물 내부에서 상기 메인 제어부와 무선으로 연결되는 무선 네트워크 접속부와; 상기 건물에 재해가 발생되면, 상기 메인 제어부로부터 상기 무선 네트워크접속부를 통해 상기 대피 정보를 실시간으로 받아서 활성화시키는 재난 대비 어플리케이션이 저장되는 저장부 및; 상기 재난 대피 어플리케이션에 의해 상기 대피 정보를 표시하는 표시부를 포함한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 재난 대피 어플리케이션은 상기 메인 제어부로부터 상기 개인 단말기로 상기 무선 네트워크 접속부를 통하여 다운로드받아서 설치된다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 메인 제어부는; 상기 RF 리더기로부터 상기 인식 정보와 상기 위치 정보를 받아서 사용자들 각각의 위치를 실시간으로 추적하는 위치 추적 프로그램과; 상기 센서들로부터 상기 감지 정보를 받아서 상기 건물에 발생된 재해를 판별하고, 상기 RF 리더기로부터 제공되는 상기 인식 정보 및 상기 위치 정보를 이용하여 재해를 분석 및 해석하는 화재 해석 프로그램과; 상기 화재 해석 프로그램으로부터 분석 및 해석된 재해에 대응하여 사용자들 각각에 적합한 상기 대피 경로를 시뮬레이션하여 추출하는 화재 시뮬레이션 프로그램 및; 상기 화재 시뮬레이션 프로그램으로부터 추출된 상기 대피 경로를 갖는 상기 대피 정보를 생성하여, 상기 개인 단말기로 전송하도록 처리하는 재난 대피 프로그램을 포함한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 대피 유도 시스템은; 상기 메인 제어부와 네트워크를 통해 연결되고, 상기 메인 제어부에 이상 발생 시, 원격지에서 상기 메인 제어부와 동일한 기능을 처리하는 적어도 하나의 원격 제어부를 더 포함한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 대피 유도 시스템은; 상기 건물 내부의 상기 대피 경로 상에 설치되고, 상기 메인 제어부와 연결되어 상기 대피 정보를 표시하는 복수 개의 유도등들을 더 포함한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 대피 유도 시스템은; 상기 RF 리더기들 중 상기 개인 단말기와 인접한 적어도 3 개를 이용하여 상기 위치 정보를 판별한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 서로 다른 인식 정보를 갖는 개인 단말기의 위치에 적합한 대피 경로를 제공하기 위한 대피 유도 시스템의 처리 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 재해 발생 시, 사용자에게 최적의 대피 경로를 실시간으로 제공함으로써, 보다 효율적인 피난 유도를 기대할 수 있다.

이 특징에 따른 본 발명의 대피 유도 시스템의 처리 방법은, 서로 다른 인식 정보를 갖는 개인 단말기들로부터 상기 인식 정보를 판독한다. 상기 인식 정보에 대응하는 상기 개인 단말기의 위치 정보를 추적한다. 재해를 감지하는 복수 개의 센서들로부터 재해 발생에 따른 다양한 감지 정보를 받아서 모니터링하여 재해가 발생되는지를 실시간으로 판별한다. 재해가 발생되면, 상기 감지 정보를 이용하여 재해에 대한 상황을 해석한다. 동시에 상기 인식 정보와 상기 위치 정보를 이용하여 대피 경로를 시뮬레이션한다. 상기 시뮬레이션 결과에 대응하여 상기 개인 단말기들 각각의 위치에 적합한 대피 경로를 갖는 대피 정보를 생성한다. 이어서 상기 대피 정보를 상기 개인 단말기로 제공한다.

한 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 개인 단말기로 상기 대피 정보가 제공되면, 상기 개인 단말기에 상기 대피 정보를 표시하는 것을 더 포함한다.

다른 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 재난이 발생되면, 상기 위치 정보에 대응하여 상기 대피 경로를 시뮬레이션하는 것과, 상기 대피 정보를 생성하는 것 그리고 상기 대피 정보를 상기 개인 단말기로 제공하는 것을 실시간으로 반복 처리한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 개인 단말기로부터 상기 인식 정보가 판독되면, 상기 대피 정보를 상기 개인 단말기에 표시하도록 활성화되는 재난 대피 어플리케이션을 상기 개인 단말기로 전송하는 것을 더 포함한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 인식 정보는 복수 개의 RF 리더기를 이용하여 상기 개인 단말기의 RFID 태크로부터 판독한다. 그리고 상기 위치 정보는 적어도 3 개의 상기 RF 리더기로부터 검출한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 대피 유도 시스템의 백업 시스템을 원격지에 적어도 하나를 구비하고, 상기 대피 유도 시스템의 이상 발생 시, 상기 원격지에서 처리 가능하도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 대피 유도 시스템은 개인 단말기를 이용하여 사용자의 위치를 추적하고, 사용자의 현재 상황에 적합한 최적의 대피 경로를 개인 단말기에 제공함으로써, 개인 단말기의 사용자는 실시간으로 자신의 상황에 적합한 최적의 대피 경로를 따라 신속히 대피할 수 있다.

이로 인하여, 대규모 및 복합 건물의 화재 발생시, 실시간 현장 상황과 사람들의 위치을 파악하여 서로 다른 구역에 위치한 사람들에게 개별적 대피 경로를 유도하여 인명 사고를 최소화할 수 있다.

본 발명의 대피 유도 시스템에 의하면, RF 통신망과 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용하여 사용자에게 실시간으로 최적의 대피 경로를 제공함으로써, 보다 효율적인 피난 유도를 기대할 수 있다.

또 본 발명의 대피 유도 시스템은 주변 건물 간의 메인 제어부와 동일한 역할을 할 수 있는 원격 제어부를 구비함으로써, 화재로 인한 메인 제어부의 손상 시, 원격 제어부를 이용하여 지속적인 대피 유도가 가능하다.

또한, 본 발명의 대피 유도 시스템은 다양한 센서들과 RFID 태그를 이용하여 사용자들 각각에 대한 위치 및 재해 상황을 실시간으로 모니터링함으로써, 대피하지 못한 인원에 대하여 정확한 위치가 파악되므로 구조 작업이 용이하다.

또한, 본 발명의 대피 유도 시스템은 개인 단말기의 대피 보조 수단으로 유도등을 제어함으로써, 시야 확보가 어려운 상황 하에서도 유도등을 이용하여 효과적으로 대피할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 대피 유도 시스템의 개략적인 네트워크 구성을 도시한 블럭도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 유도 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블럭도;
도 3은 도 2에 도시된 개인 단말기의 구성을 도시한 블럭도;
도 4는 도 2에 도시된 메인 제어부의 구성을 도시한 블럭도;
도 5는 도 2에 도시된 유도등의 구성을 도시한 블럭도;
도 6은 본 발명에 따른 대피 유도 시스템을 이용하여 최적의 대피 메뉴얼을 처리 수순을 도시한 플로우챠트;
도 7은 도 6에 도시된 위치 추적 수순을 설명하기 위한 도면; 그리고
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 개인 단말기에 표시되는 대피 메뉴얼 화면이다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 대피 유도 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 대피 유도 시스템(100)은 RF 통신망과 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 이용하는 컴퓨터 네트워크 시스템으로, 건물(A, B 또는 C)에서 화재, 지진 등의 재해가 발생되는 것을 감지하고 사용자의 위치를 파악하여, 실시간으로 사용자에게 최적의 대피 경로를 나타내는 대피 정보 즉, 대피 메뉴얼을 제공한다. 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)는 유선 및 무선 통신망을 포함한다.

이를 위해, 대피 유도 시스템(100)은 하나의 건물(A) 내부에 메인 제어부(102)와, 센서부(130)와, 복수 개의 RF 리더기(150)들 및, 복수 개의 개인 단말기(200)들을 포함한다. 또 대피 유도 시스템(100)은 다른 건물(B 또는 C)들에 적어도 하나의 원격 제어부(300, 310)를 구비한다.

메인 제어부(102)와 원격 제어부(300, 310)들 각각은 전형적인 컴퓨터 장치들로서, 컴퓨터 장치의 구성 요소들 예를 들어, CPU, 메모리, 저장 장치, 입출력 장치 및 네트워크 인터페이스 장치 등을 구비하고, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 통해 상호 데이터 통신을 수행한다. 예컨대, 대피 유도 시스템(100)은 개인 단말기(200)와 RF 리더기(150)가 RF 통신망을 통해 연결되며, 센서부(130)와 메인 제어부(102), RF 리더기(150)와 메인 제어부(102), 개인 단말기(200)와 메인 제어부(102), 그리고 메인 제어부(102)와 원격 제어부(300, 310)는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 통해 연결된다.

센서부(130)는 건물(A) 내외부에서 발생되는 재해 상황을 감지하기 위한 다양한 센서들을 포함한다. 센서부(130)는 예를 들어, 건물(A)의 화재나 지진 등의 재해 발생을 감지할 수 있는 센서들을 포함한다. 센서부는 센서들로부터 감지된 다양한 감지 정보를 메인 제어부(102)로 제공한다.

개인 단말기(200)는 사용자마다 서로 다른 인식 정보를 갖는 RFID 태그(Tag)(212)가 구비된다. 개인 단말기(200)는 예를 들어, 휴대폰, PDA 및 전용 단말기 등의 휴대용 전자 장치로 구비된다. 개인 단말기(200)는 RF 통신망을 통해 RF 리더기(150)로 인식 정보를 제공한다. 개인 단말기(200)는 건물(A)에 재해 발생 시, 메인 제어부(102)로부터 실시간으로 사용자의 위치 및 재해 상황에 대응하는 최적의 대피 메뉴얼을 받아서 화면에 표시한다.

RF 리더기(150)는 RF 통신망을 이용하여 개인 단말기(200)로부터 인식 정보를 판독한다. 또 RF 리더기(150)는 복수 개 예를 들어, 적어도 3 개가 하나의 개인 단말기(200)의 위치를 측정하고, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 통해 개인 단말기의 인식 정보와 위치 정보를 메인 제어부(102)로 제공한다.

메인 제어부(102)는 센서부(103)로부터 실시간으로 감지 정보를 받아서 건물(A)의 재해 상황을 모니터링한다. 메인 제어부(102)는 RF 리더기(150)로부터 사용자의 인식 정보 및 위치 정보를 받아서 건물(A) 내부에서 사용자에 대한 위치나 재해 상황 등을 모니터링한다. 메인 제어부(102)는 감지 정보로부터 건물(A) 내외부에 화재나 지진 등의 재해가 발생되었는지를 판별한다. 메인 제어부(102)는 건물(A)에 재해가 발생되면, 사용자의 위치 및 재해 상황에 대응하여 최적의 대피 메뉴얼을 생성하고, 실시간으로 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 통해 개인 단말기(200)로 대피 메뉴얼을 제공한다. 따라서 개인 단말기(200)는 실시간으로 대피 메뉴얼을 받아서 사용자의 위치 및 재해 상황에 따른 최적의 대피 경로를 화면에 표시한다.

그리고 원격 제어부(300, 310)는 적어도 하나가 다른 건물(B 또는 C)에 구비되어, 메인 제어부(102)의 백업 시스템(backup system) 즉, 재해 복구 시스템으로 작용한다. 원격 제어부(300, 310)는 메인 제어부(102)가 고장, 재해 등에 의해 이상이 발생되면, 원격지 즉, 다른 건물(B 또는 C)에서 건물(A)에 대한 메인 제어부(102)와 동일한 기능을 수행한다. 물론 원격 제어부(300, 310)는 해당 건물(B 또는 C)에 대해 메인 제어부(102)와 동일한 기능을 수행할 수도 있다. 이 때, 메인 제어부(102)는 다른 건물(B 또는 C)의 원격 제어부(300, 310)를 위한 백업 시스템으로 작용할 수도 있다. 예를 들어, 원격 제어부(300, 310)는 실시간 데이터 미러링 방식으로, 메인 제어부(102)의 각종 데이터 및 정보를 실시간으로 데이터 백업 및 변경하여 데이터 이중화를 구현할 수 있다. 따라서 원격 제어부(300, 310)는 메인 제어부(102)가 이상이 있는 즉시 메인 제어부(102)의 역할을 동일하게 수행할 수 있다.

따라서 본 발명의 대피 유도 시스템(100)은 사용자의 위치를 실시간 모니터링하고, 건물에서 재해 발생 시, 개인 단말기(200)를 통해 실시간으로 사용자의 위치 및 재해 상황에 따라 최적의 대피 메뉴얼을 제공함으로써, 개인 단말기(200)를 휴대한 사용자는 대피 메뉴얼을 확인하여 신속하게 대피할 수 있다.

구체적으로 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 유도 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블럭도이고, 도 3은 도 2에 도시된 개인 휴대용 단말기의 구성을 도시한 블럭도이며, 도 4는 도 2에 도시된 메인 제어부의 구성을 도시한 블럭도, 그리고 도 5는 도 2에 도시된 유도등의 구성을 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 대피 유도 시스템(100)은 센서부(130)와, 복수 개의 RF 리더기(150)와, 복수 개의 개인 단말기(200) 및 메인 제어부(102)를 포함한다. 대피 유도 시스템(100)은 적어도 하나의 원격 제어부(300 또는 310)를 포함한다. 또 대피 유도 시스템(100)은 복수 개의 유도등(160)을 더 포함한다.

센서부(130)는 건물의 재해를 감지하기 위한 센서들 예를 들어, 복수 개의 온도 센서(132), 복수 개의 연기 센서(134) 및 복수 개의 진동 센서(135)들을 포함한다. 센서부(130)는 건물의 화재를 감지할 수 있는 온도 센서(132) 및 연기 센서(134)들을 구비할 수 있다. 또 센서부(130)는 건물의 지진을 감지할 수 있는 진동 센서(136)들을 더 구비할 수도 있다. 온도 센서(132)는 건물 내부의 온도를 감지한다. 연기 센서(134)는 화재 시에 발생되는 연기를 감지한다. 진동 센서(136)는 지진 등에 의해 발생되는 건물의 진동을 감지한다. 또 센서부(130)는 건물 내부의 상황 및 사용자의 상황을 실시간으로 모니터링하기 위한 복수 개의 카메라(CCTV)(138)를 더 포함한다.

이러한 온도 센서(132), 연기 센서(134) 및 진동 센서(136)들과 카메라(138)들은 유선(170)을 통해 메인 제어부(170)와 연결되어, 다양한 감지 정보 및 영상 정보를 메인 제어부(102)로 제공한다. 센서(132 ~ 136)들 및 카메라(138)들은 건물 내부에 균등한 간격으로 설치되거나 재해 발생을 감지하기 용이한 위치, 건물 내부 및 사용자의 상황을 모니터링할 필요가 있는 위치 등에 설치된다.

개인 단말기(200)는 사용자마다 서로 다른 인식 정보를 갖는 RFID 태그(Tag)가 구비된 RF 카드(210)가 장착된다. 이 실시예의 개인 단말기(200)는 건물의 입구에서 사용자에게 제공된다. 개인 단말기(200)는 사용자가 건물 내부에 진입하는 시점부터 휴대된다. 개인 단말기(200)는 사용자의 인식 정보 및 위치 정보를 메인 제어부(102)로 제공한다. 개인 단말기(200)는 건물에 재해 발생 시, 메인 제어부(102)로부터 무선 통신망을 통하여 실시간으로 대피 메뉴얼을 받아서 화면에 표시한다.

구체적으로 도 3을 참조하면, 개인 단말기(200)는 RF 카드(210)가 장착, 분리되는 RF 카드 접촉부(203)와, 메인 제어부(102)와 데이터 통신을 위하여 무선 통신망에 접속되는 무선 네트워크 접속부(206)와, 메인 제어부(102)로부터 제공되어 대피 메뉴얼을 활성화시키는 재난 대피 어플리케이션(222)을 저장하는 저장부(220)와, 대피 메뉴얼을 표시하는 표시부(208) 및, 개인 단말기(200)의 제반 동작을 제어, 처리하는 신호 처리부(202)를 포함한다.

RF 카드 접촉부(204)는 예를 들어, RF 카드(210)를 장착하여 신호 처리부(202)와 전기적으로 연결시키는 커넥터 형태로 제공된다. 또 RF 카드 접촉부(204)는 RF 카드(210)가 장착, 분리되는 소켓 형태로 제공될 수 있다. 따라서 RF 카드(210)는 개인 단말기(200)에 장착되어 RF 통신망을 통해 RF 리더기(150)로 인식 정보를 제공할 수 있다.

무선 네트워크 접속부(206)는 개인 단말기(200)를 무선 통신망에 연결시킨다. 예컨대, 무선 네트워크 접속부(206)은 무선 억세스 포인트(Wireless Access Point : WAP)(도 2의 180)에 접속된다. 무선 억세스 포인트(WAP)(180)는 메인 제어부(102)와 유선 또는 무선 통신망을 통해 연결된다.

저장부(220)는 예를 들어, 메모리 장치로 구비되고, 재난 대피 어플리케이션(222)을 저장한다. 재난 대피 어플리케이션(222)은 건물의 재해 발생 시, 메인 제어부(102)로부터 제공되는 대피 메뉴얼을 활성화시켜서 표시부(208)에 표시한다. 이 실시예에서의 재난 대피 어플리케이션(222)는 사용자가 건물 내부로 진입시, 건물의 게이트(또는 도어)에서 메인 제어부(102)로부터 무선 통신망을 통해 개인 단말기(200)로 제공된다. 또 저장부(220)는 사용자의 위치 추적 및 재난 발생 등에 따른 제반 동작을 처리하는 제어 프로그램(미도시됨)이 저장될 수 있다.

표시부(208)는 예를 들어, 액정 표시 장치로 구비되고, 신호 처리부(202)의 제어를 받아서 재난 대피 어플리케이션(222)이 활성화되면, 대피 메뉴얼을 표시한다. 따라서 개인 단말기(200)는 사용자들마다의 위치에 적합한 대피 메뉴얼을 제공받아서 표시부(208)에 표시함으로써, 사용자에게 최적의 대피 경로를 제공할 수 있다.

그리고 신호 처리부(202)는 건물에서 재해가 발생되면, 메인 제어부(102)로부터 대피 메뉴얼을 받아서 표시하도록 저장부(220)의 재해 대피 어플리케이션(222)을 활성화시킨다. 또 신호 처리부(202)는 저장부(220)에 저장된 제어 프로그램을 처리한다. 예를 들어, 신호 처리부(202)는 프로세서, 컨트롤러 등으로 구비된다. 이러한 신호 처리부(202)는 RF 카드 접촉부(204)를 통해 RF 카드(210)의 장착 유무를 판별하고, 무선 네트워크 접속부(206)를 통해 메인 제어부(102)와 데이터 통신하여 재해 대피 어플리케이션(222) 다운로드, 대피 메뉴얼 다운로드 등을 처리한다. 또 신호 처리부(202)는 메인 제어부(102)로부터 대피 메뉴얼이 제공되면, 이를 활성화시키고, 대피 메뉴얼을 표시하도록 표시부(208)를 구동한다.

다시 도 2를 참조하면, RF 리더기(150)는 RF 통신망을 이용하여 개인 단말기(200)로부터 RFID 태그의 인식 정보를 판독한다. 또 RF 리더기(150)는 복수 개 예를 들어, 적어도 3 개가 하나의 개인 단말기(200)의 위치를 측정한다. 따라서 RF 리더기(150)는 개인 단말기(200)의 인식 정보와 위치 정보를 메인 제어부(102)로 제공한다.

무선 억세스 포인트(WAP)(180)는 메인 제어부(102)와 개인 단말기(200)들 간의 데이터 통신을 중계한다. 무선 억세스 포인트(WAP)(180)는 메인 제어부(102)와 개인 단말기(200)들 간의 원할한 데이터 통신을 위해 복수 개가 건물 내부의 적정 위치에 설치된다.

유도등(160)은 유선망을 통해 메인 제어부(102)와 연결된다. 유도등(160)은 건물의 비상구나 대피 경로 상에 설치될 수 있다. 유도등(160)은 메인 제어부(102)로부터 제어를 받아서 대피 경로나 비상구의 위치 등을 표시한다. 예컨대, 유도등(160)은 도 5에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(162)와 드라이버(164) 및 적어도 하나의 전구(166)를 포함한다. 컨트롤러(162)는 유선망(170)을 통해 메인 제어부(102)와 연결된다. 컨트롤러(162)는 재해 발생 시, 메인 제어부(102)의 제어를 받아서 대피 경로나 비상구의 위치 등을 표시하도록 드라이버(164)를 제어한다. 드라이버(164)는 컨트롤러(162)의 제어를 받아서 전구(166)를 구동한다. 예를 들어, 드라이버(164)는 대피 경로나 비상구의 위치 등에 따라 방향을 나타내도록 전구(166)를 점멸한다. 그리고 전구(166)는 적어도 하나가 구비된다. 예를 들어, 전구(166)는 복수 개의 발광 다이오드(LED)들로 구비될 수 있다. 전구(166)는 대피 경로나 비상구의 위치 등을 표시한다. 따라서 사용자는 개인 단말기(200)에서 표시되는 대피 메뉴얼과 함께, 대피 보조 수단으로 유도등(160)을 이용하여 유도등(160)의 표시 정보에 따라 신속히 대피할 수 있다.

그리고 메인 제어부(102)는 센서부(130)와 RF 리더기(150) 및 개인 단말기(200)와 연동하여 재해 발생 시, 건물 내부의 사용자에게 최적의 대피 메뉴얼을 제공한다. 메인 제어부(102)는 유무선 통신망을 통해 복수 개의 무선 억세스 포인트(WAP)(180)와 연결된다. 또 메인 제어부(102)는 유무선 통신망을 통해 다른 건물에 설치된 적어도 하나의 원격 제어부(300 또는 310)와 연결된다.

메인 제어부(102)는 전형적인 컴퓨터 장치로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(104)과, 네트워크 인터페이스(106) 및 적어도 하나의 저장 장치(102)를 포함한다. 처리 유닛(104)과, 네트워크 인터페이스(106) 및 저장 장치(110)들은 내부 네트워크를 통해 연결된다.

처리 유닛(104)는 예를 들어, 전형적인 컴퓨터 장치의 구성들 즉, 중앙 처리 장치(CPU), 메모리, 표시 장치 및 입출력 장치 등을 포함한다. 처리 유닛(104)은 네트워크 인터페이스(106)와 저장 장치(110)와 연동하여 메인 제어부(102)의 제반 동작을 처리한다.

네트워크 인터페이스(106)는 유선 또는 무선 통신망을 통해 무선 억세스 포인트(WAP)(180)와 연결된다. 또 네트워크 인터페이스(106)는 유선망을 통해 센서부(130)와 RF 리더기(150) 및 유도등(160)들과 연결된다.

그리고 저장 장치(110)는 화재 모델링 프로그램(112, 114)과, 재난 대피 프로그램(116) 및 위치 추적 프로그램(118)을 저장한다. 화재 모델링 프로그램(112, 114)은 화재 해석 프로그램(112)과 화재 시뮬레이션 프로그램(114)을 포함한다. 또 저장 장치(110)는 재난 대피 프로그램(116)에 의해 생성된 대피 메뉴얼(120)을 저장한다.

위치 추적 프로그램(118)은 RF 리더기(150)로부터 제공되는 인식 정보와 위치 정보를 받아서 사용자들 각각의 위치를 실시간으로 추적한다. 위치 추적 프로그램(118)은 적어도 3 개의 RF 리더기(150)들로부터 제공되는 위치 정보를 받아서 사용자의 위치를 판별한다. 예컨대, 위치 추적 프로그램(118)은 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자의 위치(P)를 인접하는 3 개의 RF 리더기(150 : 150a ~ 150c)들에 의해 3 차원 좌표값(X, Y, Z)로 판별한다.

화재 해석 프로그램(112)은 센서부(130)로부터 감지 정보를 받아서 건물에 발생된 재해의 종류나 건물 내부의 발생 위치 등을 판별하고, RF 리더기(150)로부터 제공되는 인식 정보 및 위치 정보를 판별하여, 재해 상황을 분석 및 해석한다. 화재 해석 프로그램(112)은 분석 및 해석된 내용을 화재 시뮬레이션 프로그램(114)으로 제공한다. 화재 시뮬레이션 프로그램(114)은 분석 및 해석된 내용을 이용하여 시뮬레이션하여 사용자들마다 최적의 대피 경로를 추출한다. 이러한 화재 해석 및 화재 시뮬레이션 프로그램(112, 114)은 하나의 화재 모델링 프로그램으로 제공될 수 있으며, 상호 연동되어 최적의 대피 경로를 추출할 수 있다.

그리고 재난 대피 프로그램(116)은 사용자가 건물 내부로의 진입 시, 개인 단말기(200)로 재난 대피 어플리케이션(222)을 전송하도록 처리한다. 재난 대피 프로그램(116)은 화재 해석 프로그램(112) 및 화재 시뮬레이션 프로그램(114)에 의해 추출된 최적의 대피 경로를 갖는 대피 메뉴얼(120)을 생성한다. 또 재난 대피 프로그램(116)은 생성된 대피 메뉴얼(120)을 개인 단말기(200)로 전송하도록 처리한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 재해 대피 시스템(100)은 RF 통신망과 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용하여 개인 단말기(200)의 사용자를 식별하고, 각 사용자들의 위치를 추척한다. 건물에 재해가 발생되면, 재해 상황을 분석, 해석 및 시뮬레이션하여 최적의 대피 메뉴얼(120)을 생성하고, 대피 메뉴얼(120)을 실시간으로 개인 단말기(200)로 제공한다. 그 결과, 각 사용자들은 개인 단말기(200)를 이용하여 자신의 위치 및 재해 상황에 따라 최적의 대피 경로로 대피할 수 있다.

계속해서 도 6은 본 발명에 따른 대피 유도 시스템을 이용하여 최적의 대피 메뉴얼을 처리 수순을 도시한 플로우챠트이다. 이 수순은 대피 유도 시스템(100)이 처리하는 프로그램으로서, 메인 제어부(102)의 제어에 의해 처리된다. 여기서 이 수순은 도 2의 대피 유도 시스템(100)의 구성 요소들과 도 7 및 도 8을 이용하여 상세히 설명한다.

도 6을 참조하면, 단계 S400에서 메인 제어부(102)는 건물 내부로 들어오는 사용자들을 식별하기 하기 위하여, 개인 단말기(200)로부터 RF 리더기(150)를 통해 RFID 태그를 인식 및 판독한다. 이는 사용자가 건물에 들어올 때, 건물의 게이트(또는 도어)(미도시됨)에서 개인 단말기(200)를 제공받는다. 이 때, 개인 단말기(200)에는 RFID 태그가 구비되어, 사용자마다 서로 다른 인식 정보를 갖게 된다.

단계 S410에서 개인 단말기(200)는 무선 통신망에 접속하여 메인 제어부(102)와 데이터 통신한다. 단계 S420에서 메인 제어부(102)는 재난 대피 프로그램(116)에 의해 개인 단말기(200)로 재난 대피 어플리케이션(222)을 전송한다.

단계 S430에서 메인 제어부(102)는 위치 추적 프로그램(118)과 복수 개의 RF 리더기(150)들을 통해 개인 단말기(200)들의 위치 즉, 각 사용자들의 위치를 추적한다.

단계 S440에서 메인 제어부(102)는 센서부(130)로부터 감지된 센서 데이터 즉, 다양한 감지 정보를 받아서 모니터링한다. 이 때, 단계 S450에서 건물에 재해가 발생되는지를 판별한다. 즉, 재해가 발생되지 않으면, 이 수순은 단계 S430으로 진행하여 상술한 단계 S430 내지 단계 S440을 이용하여 사용자의 위치 추적 및 재해 상황을 감지한다.

그러나 판별 결과, 재해가 발생되면, 이 수순은 단계 S460으로 진행하여 메인 제어부(102)는 사용자의 위치 및 재해 상황에 따른 감지 정보를 이용하여 재난에 대한 해석 및 시뮬레이션을 처리하고, 단계 S470에서 사용자 각각의 상황에서 최적의 대피 경로를 갖는 대피 메뉴얼(120)을 생성, 저장한다. 이러한 시뮬레이션 및 해석을 통하여 화염과 연기 등의 진행 방향을 예측할 수 있으며, 현재 사용자의 상황에 가장 적합한 대피 경로를 도출하게 된다.

단계 S480에서 무선 통신망을 통해 대피 메뉴얼(120)을 개인 단말기(200)로 제공한다. 이어서 단계 S490에서 개인 단말기(200)는 재난 대피 어플리케이션(222)이 활성화되어, 대피 메뉴얼(120)을 표시부(208)에 실시간으로 표시한다.

이 후 단계 S1(단계 S460 ~ 단계 S490)들을 반복해서 처리한다. 즉, 사용자의 위치 변동에 따라 다시 위치 추적 프로그램(118)을 통하여 건물 내부의 사용자들의 위치를 다시 추적하고, 사용자들 각각의 위치 정보들을 이용하여 다시 시뮬레이션화한다. 따라서 시간이 경과됨에 따라 화염, 연기 및 대피 인원들의 위치 등의 각종 정보들이 실시간으로 감지, 모니터링 및 해석하여 시뮬레이션함으로써, 실시간으로 최적의 대피 경로를 제공할 수 있다.

이 실시예에서 대피 메뉴얼(120)의 화면(230)은 도 8에 도시된 바와 같이, 실시간으로 개인 단말기(200)의 표시부(208)에 나타낸다. 대피 메뉴얼(120)의 화면(230)에는 화재 발생 시, 사용자의 현재 위치(232), 발화 시점(234, 236), 최적의 대피 경로(238) 및 비상구의 위치(240) 등을 표시한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 대피 유도 시스템(100)은 개인 단말기(200)와 메인 제어부(102)가 RF 통신망 및 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 통해 사용자의 위치 및 재해 상황을 실시간으로 추척하여 사용자들마다 최적의 대피 경로를 제공할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 대피 유도 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.

100 : 대피 유도 시스템 102 : 메인 제어부
130 : 센서부 150 : RF 리더기
160 : 유도등 180 : WAP
200 : 개인 단말기 208 : 표시부
210 : RF 카드 212 : RFID 태그
222 : 재난 대피 어플리케이션 300, 310 : 원격 제어부

Claims

대피 유도 시스템에 있어서:
건물 내부에 설치되어 상기 건물에서 발생되는 재해에 대한 감지 정보를 획득하는 복수 개의 센서들과;
사용자마다 서로 다른 인식 정보를 갖는 복수 개의 개인 단말기들과;
상기 개인 단말기들로부터 상기 인식 정보를 감지하고, 사용자의 상기 건물 내부에서의 이동에 따른 상기 개인 단말기의 위치 정보를 실시간으로 감지하는 복수 개의 RF 리더기들 및;
상기 센서들로부터 제공되는 상기 감지 정보와, 상기 RF 리더기로부터 제공되는 상기 위치 정보를 실시간으로 받아서 모니터링하고, 상기 감지 정보를 통해 상기 건물에 재해가 발생되면, 상기 감지 정보 및 상기 위치 정보를 이용하여 사용자마다 상기 건물 내부에서의 대피 경로를 시뮬레이션하고, 상기 시뮬레이션 결과를 사용자의 현재 위치에 적합한 대피 정보로 생성하며, 상기 대피 정보를 상기 개인 단말기들로 실시간으로 제공하는 메인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 센서들은;
상기 건물 내부의 온도를 감지하는 복수 개의 온도 센서들과;
상기 건물 내부에서의 발생되는 연기를 감지하는 복수 개의 연기 센서들 및;
상기 건물의 진동을 감지하는 복수 개의 진동 센서들 중 적어도 한 종류의 센서들이 구비되는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 개인 단말기는;
사용자에 대응하여 상이하게 구비되고 상기 RF 리더기로 상기 인식 정보를 제공하는 RFID 태그와;
상기 건물 내부에서 상기 메인 제어부와 무선으로 연결되는 무선 네트워크 접속부와;
상기 건물에 재해가 발생되면, 상기 메인 제어부로부터 상기 무선 네트워크접속부를 통해 상기 대피 정보를 실시간으로 받아서 활성화시키는 재난 대비 어플리케이션이 저장되는 저장부 및;
상기 재난 대피 어플리케이션에 의해 상기 대피 정보를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 재난 대피 어플리케이션은 상기 메인 제어부로부터 상기 개인 단말기로 상기 무선 네트워크 접속부를 통하여 다운로드받아서 설치되는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 메인 제어부는;
상기 RF 리더기로부터 상기 인식 정보와 상기 위치 정보를 받아서 사용자들 각각의 위치를 실시간으로 추적하는 위치 추적 프로그램과;
상기 센서들로부터 상기 감지 정보를 받아서 상기 건물에 발생된 재해를 판별하고, 상기 RF 리더기로부터 제공되는 상기 인식 정보 및 상기 위치 정보를 이용하여 재해를 분석 및 해석하는 화재 해석 프로그램과;
상기 화재 해석 프로그램으로부터 분석 및 해석된 재해에 대응하여 사용자들 각각에 적합한 상기 대피 경로를 시뮬레이션하여 추출하는 화재 시뮬레이션 프로그램 및;
상기 화재 시뮬레이션 프로그램으로부터 추출된 상기 대피 경로를 갖는 상기 대피 정보를 생성하여, 상기 개인 단말기로 전송하도록 처리하는 재난 대피 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대피 유도 시스템은;
상기 메인 제어부와 네트워크를 통해 연결되고, 상기 메인 제어부에 이상 발생 시, 원격지에서 상기 메인 제어부와 동일한 기능을 처리하는 적어도 하나의 원격 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 대피 유도 시스템은;
상기 건물 내부의 상기 대피 경로 상에 설치되고, 상기 메인 제어부와 연결되어 상기 대피 정보를 표시하는 복수 개의 유도등들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 대피 유도 시스템은;
상기 RF 리더기들 중 상기 개인 단말기와 인접한 적어도 3 개를 이용하여 상기 위치 정보를 판별하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템.
대피 유도 시스템의 처리 방법에 있어서:
서로 다른 인식 정보를 갖는 개인 단말기들로부터 상기 인식 정보를 판독하고;
상기 인식 정보에 대응하는 상기 개인 단말기의 위치 정보를 추적하고;
재해를 감지하는 복수 개의 센서들로부터 재해 발생에 따른 다양한 감지 정보를 받아서 모니터링하여 재해가 발생되는지를 실시간으로 판별하고;
재해가 발생되면, 상기 감지 정보를 이용하여 재해에 대한 상황을 해석하고 동시에 상기 인식 정보와 상기 위치 정보를 이용하여 대피 경로를 시뮬레이션하고;
상기 시뮬레이션 결과에 대응하여 상기 개인 단말기들 각각의 위치에 적합한 대피 경로를 갖는 대피 정보를 생성하고; 그리고
상기 대피 정보를 상기 개인 단말기로 제공하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템의 처리 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 방법은;
상기 개인 단말기로 상기 대피 정보가 제공되면, 상기 개인 단말기에 상기 대피 정보를 표시하는 것을 더 포함하는 대피 유도 시스템의 처리 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 방법은;
상기 재난이 발생되면, 상기 위치 정보에 대응하여 상기 대피 경로를 시뮬레이션하는 것과, 상기 대피 정보를 생성하는 것 그리고 상기 대피 정보를 상기 개인 단말기로 제공하는 것을 실시간으로 반복 처리하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템의 처리 방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 방법은;
상기 개인 단말기로부터 상기 인식 정보가 판독되면, 상기 대피 정보를 상기 개인 단말기에 표시하도록 활성화되는 재난 대피 어플리케이션을 상기 개인 단말기로 전송하는 것을 더 포함하는 대피 유도 시스템의 처리 방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 인식 정보는 복수 개의 RF 리더기를 이용하여 상기 개인 단말기의 RFID 태크로부터 판독하고,
상기 위치 정보는 적어도 3 개의 상기 RF 리더기로부터 검출하는 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템의 처리 방법.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은;
상기 대피 유도 시스템의 백업 시스템을 원격지에 적어도 하나를 구비하고, 상기 대피 유도 시스템의 이상 발생 시, 상기 원격지에서 처리 가능한 것을 특징으로 하는 대피 유도 시스템의 처리 방법.