KR20160109066A - 훈련용 소화기 및 이를 이용한 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템 및 방법 - Google Patents

훈련용 소화기 및 이를 이용한 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

훈련용 소화기 및 이를 이용하는 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템은, 가상 현실 화재 영상을 생성하고, 생성한 가상 현실 화재 영상을 소화기 동작 정보에 따라 갱신하는 가상 현실 생성 장치, 훈련 참가자가 착용하고, 가상 현실 생성 장치로부터 가상 현실 화재 영상을 수신하며, 수신한 가상 현실 화재 영상을 표시하는 표시 장치; 및 훈련 참가자의 조작에 따라 소화기 동작 정보를 생성하고, 생성한 소화기 동작 정보를 가상 현실 생성 장치로 전송하는 훈련용 소화기를 포함한다.

Description

훈련용 소화기 및 이를 이용한 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템 및 방법{FIRE EXTINGUISHER FOR TRAINING, TRAINING SYSTEM AND METHOD FOR CORRESPONDING TO DISASTER BASED VIRTUAL REALITY USING THE SAME}
본 발명의 실시예는 재난 대응 훈련 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 훈련용 소화기 및 이를 이용한 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템 및 방법에 관한 것이다.
화재와 같은 재난의 경우, 초기에 대응을 잘 하지 못하면 대형 사고로 이어져 많은 인명 피해 및 재산 피해를 입게 된다. 화재는 주로 소화기를 이용하여 초기에 진압할 수 있으나, 실제 소화기를 접해볼 기회가 거의 없고 화재가 일어난 상황에서는 당황하여 화재의 초기 대응에 실패하는 경우가 많게 된다. 따라서, 실전과 같은 연습을 위해서는 소화기를 사용한 화재 대응 훈련이 필요하나, 실제 소화기는 한 번 쓰고 나면 다시 사용할 수 없고, 분사된 소화제를 치워야하는 번거로움이 있게 된다.
한국등록특허공보 제10-1015474호(2011.02.22)
본 발명의 실시예는 훈련 참가자가 재난 상황을 실감적으로 체험하여 훈련할 수 있는 훈련용 소화기 및 이를 이용한 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템은, 가상 현실 화재 영상을 생성하고, 생성한 가상 현실 화재 영상을 소화기 동작 정보에 따라 갱신하는 가상 현실 생성 장치; 훈련 참가자가 착용하고, 상기 가상 현실 생성 장치로부터 상기 가상 현실 화재 영상을 수신하며, 수신한 상기 가상 현실 화재 영상을 표시하는 표시 장치; 및 상기 훈련 참가자의 조작에 따라 상기 소화기 동작 정보를 생성하고, 생성한 소화기 동작 정보를 상기 가상 현실 생성 장치로 전송하는 훈련용 소화기를 포함한다.
상기 소화기 동작 정보는, 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 가상 현실 생성 장치는, 상기 소화기 동작 정보를 통해 상기 훈련 참가자의 화재 진압 상태를 확인하며, 상기 화재 진압 상태에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신할 수 있다.
상기 가상 현실 생성 장치는, 상기 가상 현실 속의 화재가 발생한 부분과 상기 훈련용 소화기의 분사 방향을 비교하여 상기 화재 진압 상태를 확인할 수 있다.
상기 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템은, 상기 훈련 참가자의 화재 대응 상황을 모니터링하는 모니터링 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 모니터링 장치는, 상기 훈련 참가자의 행동과 기 설정된 대응 메뉴얼을 비교하여 상기 훈련 참가자의 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 생성할 수 있다.
상기 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템은, 상기 모니터링 정보를 분석하여 상기 훈련 참가자의 훈련 평가 정보, 상기 훈련 참가자의 오대응 정보, 및 상기 훈련 참가자의 훈련 순위 정보 중 적어도 하나를 포함하는 훈련 결과 정보를 생성하는 관리 서버를 더 포함할 수 있다.
상기 가상 현실 생성 장치는, 상기 훈련 참가자가 소지하는 모바일 단말기일 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 가상 현실 화재 영상을 전방에 투사하여 표시하는 시스루 안경일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 화재 대응 훈련 방법은, 가상 현실 화재 영상을 생성하고, 생성한 가상 현실 화재 영상을 훈련 참가자가 착용하는 표시 장치로 전송하는 단계; 훈련용 소화기로부터 훈련 참가자의 조작에 따른 소화기 동작 정보를 수신하는 단계; 및 상기 소화기 동작 정보에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계를 포함한다.
상기 소화기 동작 정보는, 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계는, 상기 소화기 동작 정보를 통해 상기 훈련 참가자의 화재 진압 상태를 확인하는 단계; 및 상기 화재 진압 상태에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 훈련 참가자의 화재 진압 상태를 확인하는 단계는, 상기 가상 현실 속의 화재가 발생한 부분과 상기 훈련용 소화기의 분사 방향을 비교하여 상기 화재 진압 상태를 확인할 수 있다.
상기 가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계 이후에, 상기 훈련 참가자의 화재 대응 상황을 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모니터링하는 단계는, 상기 훈련 참가자의 행동과 기 설정된 대응 메뉴얼을 비교하여 상기 훈련 참가자의 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 모니터링하는 단계 이후에, 상기 모니터링 정보를 분석하여 상기 훈련 참가자의 훈련 평가 정보, 상기 훈련 참가자의 오대응 정보, 및 상기 훈련 참가자의 훈련 순위 정보 중 적어도 하나를 포함하는 훈련 결과 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계는, 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계; 및 상기 이미지 데이터 세트에서 상기 훈련 참가자의 위치 정보 및 자세 정보와 대응되는 가상 이미지를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계는, 입력되는 화재 환경 세트 정보에 대응되는 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 화재 환경 세트 정보는, 체험룸의 배경 정보, 화재 위치 정보, 및 화재 상태 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계는, 상기 체험룸의 배경 정보에 대응되는 배경 관련 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계; 상기 화재 상태 정보에 대응되는 화재 관련 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계; 및 상기 화재 위치 정보를 이용하여 상기 배경 관련 이미지 데이터 세트와 상기 화재 관련 이미지 데이터 세트를 합성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계 이후에, 상기 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 변경된 정보에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 훈련용 소화기는, 소화기 본체, 상기 소화기 본체에 연결되는 분사 호스, 및 상기 소화기 본체에 연결되는 조작부를 포함하는 훈련용 소화기로서, 상기 훈련용 소화기는, 사용자의 조작에 따라 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소화기 동작 정보를 생성하도록 마련되고, 상기 생성된 소화기 동작 정보를 외부로 전송한다.
상기 훈련용 소화기는, 상기 소화기 동작 정보를 외부로 전송하는 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 훈련용 소화기는, 상기 분사 호스에 마련되고, 상기 분사 호스의 자세를 확인하여 상기 소화기 자세 정보를 생성하는 자세 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 훈련용 소화기는, 상기 조작부에 마련되는 안전핀의 제거에 따라 상기 소화기 작동 개시 정보를 생성하도록 마련될 수 있다.
상기 소화기 분사 정보는, 소화기 분사 개시 정보를 포함하고, 상기 조작부는, 일측이 상기 소화기 본체에 고정되는 제1 조작부; 및 상기 제1 조작부의 상부에 마련되고, 일측이 상기 제1 조작부의 일측에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 타측이 상기 제1 조작부의 타측과 상호 이격되는 제2 조작부를 포함하며, 상기 사용자의 조작에 의해 상기 제2 조작부의 타측이 하강하여 상기 제1 조작부의 타측을 압박하는 경우, 상기 소화기 분사 개시 정보를 생성하도록 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템은, 가상 현실 재난 영상을 생성하고, 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보 중 적어도 하나의 변경에 따라 상기 가상 현실 재난 영상을 갱신하는 모바일 단말기; 상기 모바일 단말기로부터 상기 가상 현실 재난 영상을 수신하며, 수신한 상기 가상 현실 재난 영상을 표시하는 표시 장치; 및 상기 모바일 단말기로 재난 관련 대응 메뉴얼을 전송하고, 상기 훈련 참가자가 상기 재난 관련 대응 메뉴얼에 따라 행동하는지 여부를 모니터링하는 관리 서버를 포함한다.
상기 관리 서버는, 각 훈련 참가자별로 재난 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 생성하고, 생성한 상기 모니터링 정보를 이용하여 각 훈련 참가자의 재난 대응 행동 패턴을 분석할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 가상 현실 화재 영상을 훈련 참가자가 착용한 표시 장치를 통해 보여줌으로써, 화재 발생에 미리 대비하여 화재 대응 훈련을 실시할 수 있게 된다. 이때, 훈련 참가자의 행동을 확인하여 훈련 참가자가 대응 메뉴얼에 따라 제대로 대응하였는지 여부를 분석할 수 있게 된다. 또한, 훈련 참가자가 훈련용 소화기를 이용하여 가상 현실 속의 화재를 진압할 수 있도록 함으로써, 화재 시 소화기를 사용하는 방법 및 소화기로 화재를 진압하는 방법도 훈련할 수 있어 보다 적극적이고 실감나는 화재 대응 훈련을 실시할 수 있게 된다. 또한, 다양한 재난 상황별 시나리오를 마련하는 경우, 훈련 참가자는 여러 재난 상황을 가상 현실로 체험하여 실제 상황에 대처할 수 있는 방안을 습득할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 상황을 개략적으로 묘사한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기의 구성을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 훈련용 소화기를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 화재 대응 훈련 방법을 나타낸 순서도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신", 및 "획득" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아닐 수 있다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다. 또한 본 명세서에 있어서, 2 이상의 데이터 또는 정보가 "관련"된다는 것은 하나의 데이터(또는 정보)를 획득하면, 그에 기초하여 다른 데이터(또는 정보)의 적어도 일부를 획득할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 상황을 개략적으로 묘사한 도면이다. 이하에서는, 설명의 편의 상 재난 중 화재에 대한 대응 훈련을 일 실시예로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 화재 이외의 다양한 재난에 대한 대응 훈련에 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템(100)은 체험룸(102), 모바일 단말기(104), 표시 장치(106), 위치 추적 장치(108), 훈련용 소화기(110), 및 관리 서버(112)를 포함할 수 있다.
체험룸(102)은 가상 현실 기반의 화재 대응 훈련을 위해 마련된 실제 공간이다. 훈련 참가자는 체험룸(102)에서 가상 현실 기반의 화재 대응 훈련을 수행할 수 있다. 체험룸(102)은 건물 내부의 공간일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 체험룸(102)에는 비상 계단 또는 비상구 등이 구비될 수 있다.
모바일 단말기(104)는 훈련 참가자가 소지하는 단말기이다. 모바일 단말기(104)는 훈련 참가자 개인 소유의 단말기일 수도 있고, 가상 현실 기반의 화재 대응 훈련을 위해 별도로 훈련 참가자에게 지급되는 단말기일 수도 있다. 모바일 단말기(104)는 예를 들어, 스마트폰(Smart Phone), 타블렛(Tablet) PC, 스마트 밴드(Smart Band)나 스마트 와치(Smart Watch) 등의 웨어러블 디바이스(Wearable Device) 등 일 수 있다.
모바일 단말기(104)는 체험룸(102) 내의 화재 상황에 대한 가상 현실의 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 체험룸(102) 내의 화재 상황에 대한 가상 현실의 영상을 "가상 현실 화재 영상"이라고 한다. 가상 현실 화재 영상은 체험룸(102) 내의 가상 현실 배경 영상을 기반으로 할 수 있으며, 상기 가상 현실 배경 영상에서 화재가 난 상황을 나타낸 것이다. 상기 가상 현실 배경 영상은 체험룸(102) 내에서 가상 현실로 보여지는 배경 영상으로, 예를 들어, 체험룸(102) 내에서 나타내고자 하는 배경이 사무실인 경우, 해당 사무실의 평면도 및 조감도 등을 기반으로 하여 사무실 내의 가구(책상, 의자, 파티션 등), 방 배치에 따른 벽이나 문, 사무 용품 등의 사무실 내의 배경이 가상 현실로 표시되는 영상이다.
모바일 단말기(104)는 생성한 가상 현실 화재 영상을 표시 장치(106)로 전달할 수 있다. 이때, 모바일 단말기(104)는 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보 중 적어도 하나에 따라 가상 현실 화재 영상을 갱신하고, 갱신된 가상 현실 화재 영상을 표시 장치(106)로 전달할 수 있다. 모바일 단말기(104)는 위치 추적 장치(108)로부터 훈련 참가자의 위치 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 모바일 단말기(104)는 위치 추적 장치(108)로부터 훈련 참가자의 위치 정보 자체를 획득할 수도 있고, 훈련 참가자의 위치 정보를 계산할 수 있는 정보를 획득할 수도 있다. 모바일 단말기(104)는 위치 추적 장치(108)와 통신하는 근거리 통신 모듈을 구비할 수 있다. 또한, 모바일 단말기(104)는 모바일 단말기(104) 내에 장착되는 자세 센서(예를 들어, 자이로스코프 센서, 3축 센서, 6축 센서, 중력 센서 등) 및 지자계 센서로부터 각각 훈련 참가자의 자세 정보 및 방향 정보를 획득할 수 있다.
모바일 단말기(104)는 훈련용 소화기(110)로부터 소화기 동작 정보를 획득하고, 획득한 소화기 동작 정보에 따라 가상 현실 화재 영상을 갱신할 수 있다. 그리고, 모바일 단말기(104)는 갱신된 가상 현실 화재 영상을 표시 장치(106)로 전달할 수 있다. 모바일 단말기(104)의 근거리 통신 모듈은 훈련용 소화기(110)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
여기서, 소화기 동작 정보는 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 소화기 작동 개시 정보는 훈련 참가자가 훈련용 소화기(110)의 안전핀을 제거하였는지 정보를 포함할 수 있다. 소화기 자세 정보는 훈련용 소화기(110)의 자세에 대한 정보를 포함할 수 있다. 소화기 분사 정보는 훈련용 소화기(110)의 분사 개시 정보, 분사 방향 정보, 분사 세기 정보 등을 포함할 수 있다.
모바일 단말기(104)는 훈련용 소화기(110)로부터 획득한 소화기 동작 정보를 통해 훈련 참가자가 훈련용 소화기(110)로 가상 현실 속의 화재를 잘 진압하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 모바일 단말기(104)는 소화기 작동 개시 정보를 통해 훈련 참가자가 훈련용 소화기(110)의 안전핀을 잘 제거하였는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 소화기 자세 정보 및 소화기 분사 정보 등을 통해 훈련 참가자가 가상 현실 속의 화재가 난 부분을 향하여 제대로 분사하고 있는지 여부를 확인할 수 있다.
모바일 단말기(104)는 훈련 참가자의 화재 대응 상황을 모니터링할 수 있다. 모바일 단말기(104)는 훈련 참가자가 기 설정된 대응 메뉴얼에 따라 대응하고 있는지 여부를 모니터링 할 수 있다. 훈련 참가자는 화재 대응 훈련에 임하기 전에 대응 메뉴얼을 교육받을 수 있다. 대응 메뉴얼은 각 화재 상황에 따른 대응 시나리오가 포함될 수 있다. 예를 들어, 대응 메뉴얼은 화재의 규모, 화재의 발생 장소, 화재의 범위 등에 따라 그에 상응하는 대응 시나리오가 포함될 수 있다. 모바일 단말기(104)는 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 관리 서버(112)로 전송할 수 있다. 상기 기술한 모바일 단말기(104)의 기능들은 모바일 단말기(104)에 설치되는 애플리케이션을 통해 수행될 수 있다.
표시 장치(106)는 훈련 참가자가 착용하는 장치이다. 표시 장치(106)는 모바일 단말기(104)로부터 가상 현실 화재 영상을 수신하고, 가상 현실 화재 영상을 표시할 수 있다. 표시 장치(106)는 훈련 참가자가 착용하는 스마트 안경일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(106)는 시스루(See-Through) 안경일 수 있다. 즉, 표시 장치(106)는 가상 현실 화재 영상을 전방에 투사하여 표시할 수 있다. 이때, 훈련 참가자는 시스루 안경을 통해 실제 체험룸(102)의 공간을 보면서 가상 현실 화재 영상을 볼 수 있게 된다.
표시 장치(106)로 시스루 안경을 사용하는 경우, 훈련 참가자가 화재 대응 훈련을 실감나게 체험할 수 있을 뿐만 아니라, 훈련 참가자의 실제 공간에 대한 시야를 확보하여 안전을 도모할 수 있게 된다. 훈련 참가자는 실제 공간에 대한 시야를 확보할 수 있기 때문에, 훈련 상황에서 대응 메뉴얼에 따른 대피 경로를 파악할 수 있게 된다. 여기서는, 표시 장치(106)가 스마트 안경인 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 표시 장치(106)는 그 이외에 훈련 참가자가 착용하고 가상 현실을 표시해 줄 수 있는 다양한 형태의 장치(예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display : HMD) 등)가 사용될 수 있다.
위치 추적 장치(108)는 체험룸(102) 내에 설치된다. 위치 추적 장치(108)는 모바일 단말기(104)와 근거리 통신을 수행할 수 있고 상호 이격되는 복수 개의 비컨(Beacon)을 포함할 수 있다. 이때, 비컨(Beacon)은 적어도 3개 이상이 설치될 수 있다. 위치 추적 장치(108)는 모바일 단말기(104)와 근거리 통신을 수행하여 모바일 단말기(104)의 위치(즉, 훈련 참가자의 위치)를 추적할 수 있다. 예를 들어, 위치 추적 장치(108)는 복수 개의 비컨을 통해 모바일 단말기(104)와의 거리를 각각 측정하고, 측정된 거리 정보 및 각 비컨의 설치된 위치 정보를 통해 모바일 단말기(104)의 위치를 계산할 수 있다. 위치 추적 장치(108)는 모바일 단말기(104)의 위치 정보(즉, 훈련 참가자의 위치 정보)를 모바일 단말기(104)로 전달할 수 있다. 또는, 위치 추적 장치(108)는 모바일 단말기(104)와의 거리 정보 및 각 비컨의 설치된 위치 정보를 모바일 단말기(104)로 전달할 수도 있다. 이때, 모바일 단말기(104)는 이러한 정보를 이용하여 자신의 위치를 확인할 수 있다.
훈련용 소화기(110)는 체험룸(102) 내에 구비될 수 있다. 훈련 참가자는 체험룸(102) 내에서 훈련용 소화기(110)를 탐색하고, 탐색된 훈련용 소화기(110)를 이용하여 가상 현실 속의 화재를 진압할 수 있다. 여기서, 훈련용 소화기(110)는 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소화기 동작 정보를 모바일 단말기(104)로 전송할 수 있다. 훈련용 소화기(110)의 상세 구성에 대한 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
관리 서버(112)는 모바일 단말기(104)로부터 각 훈련 참가자들의 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 수신할 수 있다. 관리 서버(112)는 각 훈련 참가자들의 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 분석하여 훈련 결과 정보를 생성할 수 있다. 훈련 결과 정보는 해당 훈련 참가자의 훈련 평가 정보, 해당 훈련 참가자의 행동 패턴 분석 정보, 해당 훈련 참가자의 오대응 정보, 및 해당 훈련 참가자의 훈련 순위 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 관리 서버(112)는 수신한 모니터링 정보를 통해 해당 훈련 참가자가 기 설정된 대응 메뉴얼에 따라 얼마만큼 잘 대응하였는지 여부를 확인하여 해당 훈련 참가자의 훈련 평가 정보를 생성할 수 있다. 관리 서버(112)는 해당 훈련 참가자의 훈련 기간 동안의 행동 패턴을 분석하여 행동 패턴 분석 정보를 생성할 수 있다. 관리 서버(112)는 해당 훈련 참가자가 기 설정된 대응 메뉴얼에 따라 제대로 대응하지 못한 부분을 확인하여 해당 훈련 참가자의 오대응 정보를 생성할 수 있다. 관리 서버(112)는 각 훈련 참가자들의 훈련 평가 정보를 통해 각 훈련 참가자별로 훈련 순위 정보를 생성할 수 있다. 이러한 훈련 결과 정보를 통해 각 훈련 참가자 별로 맞춤형 지도 및 교육이 이루어질 수 있게 된다.
관리 서버(112)는 훈련 결과 정보를 해당 훈련 참가자의 모바일 단말기(104)로 각각 전송할 수 있다. 관리 서버(112)는 체험룸(102)의 외부에 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 체험룸(102)의 내부에 마련될 수도 있다. 관리 서버(112)는 전체 훈련 참가자들을 대상으로 훈련 결과를 통계 처리 할 수 있다. 예를 들어, 관리 서버(112)는 전체 훈련 참가자들을 대상으로 연령대, 성별, 지역, 직업 등으로 통계 처리할 수 있다.
관리 서버(112)는 훈련 참가자의 모바일 단말기(104)로 화재 상황 별 대응 메뉴얼을 전송할 수 있다. 관리 서버(112)는 훈련 시작 전에 상기 대응 메뉴얼을 모바일 단말기(104)로 전송할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 대응 메뉴얼을 훈련 중에 모바일 단말기(104)로 전송할 수도 있다. 관리 서버(112)는 모바일 단말기(104)로부터 각 훈련 참가자들의 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 수신할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 관리 서버(112)가 별도의 모니터링 장치를 이용하여 훈련 참가자들의 행동을 모니터링할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 가상 현실 화재 영상을 훈련 참가자가 착용한 표시 장치를 통해 보여줌으로써, 화재 발생에 미리 대비하여 화재 대응 훈련을 실시할 수 있게 된다. 이때, 훈련 참가자의 행동을 확인하여 훈련 참가자가 대응 메뉴얼에 따라 제대로 대응하였는지 여부를 분석할 수 있게 된다. 또한, 훈련 참가자가 훈련용 소화기를 이용하여 가상 현실 속의 화재를 진압할 수 있도록 함으로써, 화재 시 소화기를 사용하는 방법 및 소화기로 화재를 진압하는 방법도 훈련할 수 있어 보다 적극적이고 실감나는 화재 대응 훈련을 실시할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 단말기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 모바일 단말기(104)는 자세 센서(121), 지자계 센서(123), 근거리 무선 통신부(125), 표시부(127), 가상 현실 생성부(129), 화재 진압 상태 확인부(131), 모니터링부(133), 및 이미지 저장부(135)를 포함할 수 있다.
자세 센서(121)는 모바일 단말기(104)의 자세를 확인하여 모바일 단말기(104)의 자세 정보를 가상 현실 생성부(129)로 전달할 수 있다. 즉, 자세 센서(121)는 모바일 단말기(104)가 기준 자세(예를 들어, 모바일 단말기(104)의 roll, yaw, pitch 각도가 각각 0인 경우의 자세)를 중심으로 어느 방향으로 얼마나 기울어졌는지(또는 회전하였는지)에 대한 자세 정보를 확인하여 가상 현실 생성부(129)로 전달할 수 있다.
지자계 센서(123)는 기준 방향(예를 들어, 정북 방향)을 중심으로 모바일 단말기(104)의 방향을 확인하여 모바일 단말기(104)의 방향 정보를 가상 현실 생성부(129)로 전달할 수 있다.
근거리 무선 통신부(125)는 체험룸(102) 내에 설치되는 위치 추적 장치(108)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 근거리 무선 통신부(125)는 위치 추적 장치(108)의 복수 개의 비컨들과 무선 통신을 수행하고, 위치 추적 장치(108)로부터 모바일 단말기(104)의 위치 정보를 수신할 수 있다. 근거리 무선 통신부(125)는 수신한 모바일 단말기(104)의 위치 정보를 가상 현실 생성부(129)로 전달할 수 있다.
근거리 무선 통신부(125)는 표시 장치(106)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 근거리 무선 통신부(125)는 가상 현실 생성부(129)에서 생성된 가상 현실 화재 영상을 표시 장치(106)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 근거리 무선 통신부(125)는 가상 현실 화재 영상을 미러링(Mirroring) 방식을 통해 표시 장치(106)로 전송할 수 있다.
또한, 근거리 무선 통신부(125)는 훈련용 소화기(110)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 근거리 무선 통신부(125)는 훈련용 소화기(110)로부터 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소화기 동작 정보를 수신할 수 있다. 근거리 무선 통신부(125)는 수신한 소화기 동작 정보를 가상 현실 생성부(129)로 전달할 수 있다.
관리 서버(112)가 체험룸(102) 내 또는 체험룸(102) 인근에 위치하는 경우, 근거리 무선 통신부(125)는 관리 서버(112)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 근거리 무선 통신부(125)는 훈련 참가자의 모니터링 정보를 관리 서버(112)로 전송할 수 있다. 근거리 무선 통신부(125)는 관리 서버(112)로부터 해당 훈련 참가자의 훈련 평가 정보, 해당 훈련 참가자의 오대응 정보, 및 해당 훈련 참가자의 훈련 순위 정보 중 적어도 하나를 포함하는 훈련 결과 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 관리 서버(112)가 근거리 무선 통신부(125)의 통신 범위를 벗어난 곳에 위치하는 경우, 모바일 단말기(104)는 관리 서버(112)와 통신할 수 있는 별도의 통신 수단을 더 구비할 수 있다. 근거리 무선 통신부(125)는 블루투스(BlueTooth), 와이파이(Wi-Fi), NFC(Near Field Communication), UWB(Ultra Wide Band), 지그비(Zigbee), WLAN(Wireless Local Area Network) 등에서 선택된 통신 수단을 포함할 수 있다.
표시부(127)는 가상 현실 생성부(129)가 생성한 가상 현실 화재 영상을 화면에 표시할 수 있다. 이때, 화면에 표시되는 가상 현실 화재 영상은 근거리 무선 통신부(125)를 통해 표시 장치(106)로 전송될 수 있다. 표시부(127)는 관리 서버(112)로부터 수신한 훈련 결과 정보를 화면에 표시할 수 있다.
가상 현실 생성부(129)는 훈련 개시 신호가 입력되는 경우, 이미지 저장부(135)로부터 이미지 데이터 세트를 추출할 수 있다. 이미지 데이터 세트는 체험룸(102) 내의 화재 상황에 대한 가상 현실을 나타내는 2차원 또는 3차원 가상 객체 데이터를 포함할 수 있다. 가상 현실 생성부(129)는 입력되는 화재 환경 세트 정보에 따라 그에 대응되는 이미지 데이터 세트를 추출할 수 있다.
화재 환경 세트 정보는 체험룸(102)의 배경 정보, 화재 위치 정보, 및 화재 상태 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 체험룸(102)의 배경 정보는 현재 화재 훈련하고자 하는 체험룸(102)의 어떤 배경인지(예를 들어, 사무실, 교실, 가정 등)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 화재 위치 정보는 해당 배경의 체험룸(102)에서 화재의 발생 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 화재 상태 정보는 해당 배경의 체험룸(102)에서 발생한 화재의 규모 또는 화재의 범위에 대한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 훈련 개시 신호 및 화재 환경 세트 정보는 관리 서버(112)로부터 수신할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 훈련 개시 신호는 모바일 단말기(104)를 소지한 훈련 참가자로부터 입력될 수도 있다. 화재 환경 세트 정보는 외부로부터 입력되지 않고 모바일 단말기(104)에 기 설정되어 있을 수도 있다.
가상 현실 생성부(129)는 체험룸(102)의 배경 정보에 기반하여 이미지 저장부(135)로부터 그에 대응하는 배경 관련 이미지 데이터 세트를 추출할 수 있다. 가상 현실 생성부(129)는 화재 상태 정보에 기반하여 이미지 저장부(135)로부터 그에 대응하는 화재 관련 이미지 데이터 세트를 추출할 수 있다. 가상 현실 생성부(129)는 화재 위치 정보를 기반으로 배경 관련 이미지 데이터 세트 및 화재 관련 이미지 데이터 세트를 합성하여 가상 현실 화재 영상을 생성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 가상 현실 생성부(129)는 체험룸(102)의 배경 정보에 기반하여 이미지 저장부(135)로부터 그에 대응하는 배경 관련 이미지 데이터 세트를 추출하고, 화재 상태 정보에 기반하여 화재 관련 이미지를 생성하며, 화재 위치 정보를 기반으로 상기 생성한 화재 관련 이미지를 배경 관련 이미지 데이터 세트에 합성하여 가상 현실 화재 영상을 생성할 수도 있다.
가상 현실 생성부(129)는 모바일 단말기(104)의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보에 기반하여 가상 현실 화재 영상을 갱신할 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 생성부(129)는 모바일 단말기(104)의 위치 정보 및 자세 정보가 변경된 경우, 배경 관련 이미지 데이터 세트 중 모바일 단말기(104)의 변경된 위치 정보 및 자세 정보에 대응하는 다른 가상 이미지를 추출하고, 추출한 다른 가상 이미지를 이용하여 가상 현실 화재 영상을 갱신할 수 있다.
가상 현실 생성부(129)는 훈련 참가자의 화재 진압 상태에 따라 가상 현실 화재 영상을 갱신할 수 있다. 구체적으로, 가상 현실 생성부(129)는 훈련용 소화기(110)를 이용한 훈련 참가자의 화재 진압 상태에 따라 가상 현실 화재 영상 중 화재 관련 이미지를 갱신하여 훈련 참가자의 화재 진압 상태에 따른 화재 진압 정도를 가상 현실 화재 영상에 반영할 수 있다.
또한, 가상 현실 생성부(129)는 훈련용 소화기(110)로부터 수신한 소화기 동작 정보 중 소화기 자세 정보 및 소화기 분사 정보를 이용하여 가상 현실 화재 영상에서 훈련용 소화기(110)에서 분사된 소화제가 포함되도록 가상 현실 화재 영상을 갱신할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(106)에서는 훈련용 소화기(110)의 자세 및 분사 방향에 따라 훈련용 소화기(110)에서 분사되는 소화제가 가상 현실로 표시되게 된다.
화재 진압 상태 확인부(131)는 훈련용 소화기(110)로부터 수신한 소화기 동작 정보(소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함)를 이용하여 훈련 참가자의 화재 진압 상태를 확인하고, 화재 진압 상태 정보를 가상 현실 생성부(129)로 전달할 수 있다. 구체적으로, 화재 진압 상태 확인부(131)는 소화기 작동 개시 정보로부터 훈련 참가자가 훈련용 소화기(110)의 안전핀을 제거하였는지 여부를 확인할 수 있다. 화재 진압 상태 확인부(131)는 소화기 자세 정보 및 소화기 분사 정보를 통해 훈련 참가자가 가상 현실 속의 화재가 발생한 부분을 향해 소화제(이때, 소화제는 실제 소화제가 아니며 가상 현실로 표현될 수 있음)를 제대로 분사하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 훈련용 소화기(110)의 자세 및 분사 방향이 가상 현실 속의 화재가 발생한 부분과 일치하는 경우, 가상 현실 생성부(129)는 가상 현실 화재 영상을 갱신하여 가상 현실 화재 영상 속에서 화재가 점차 사그러들도록 할 수 있다.
모니터링부(133)는 훈련 참가자의 화재 대응 상황을 모니터링 할 수 있다. 구체적으로. 모니터링부(133)는 훈련 시작 후, 훈련 참가자의 행동과 기 설정된 대응 메뉴얼을 비교하여 훈련 참가자가 대응 메뉴얼에 따라 대응하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 훈련 참가자의 행동은 훈련 참가자의 자세, 훈련 참가자의 이동 위치, 훈련 참가자의 소화기 사용 상태, 및 훈련 참가자의 음성 등을 통해 확인할 수 있다. 모니터링부(133)는 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 소화기 동작 정보 등을 통해 훈련 참가자의 행동을 확인할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 모니터링부(133)는 훈련 참가자의 행동을 확인하기 위해 카메라를 구비할 수도 있다.
화재 대응 메뉴얼로는 예를 들어, 1) 소화기를 이용하여 화재를 초기에 진압함, 2) 초기 진압이 불가한 경우 화재가 발생하였음을 알림, 3) 대피할 때 문을 닫고 나옴, 4) 엘리베이터는 이용을 금지함, 5) 밖으로 나가기 어려울 경우 대피 공간으로 대피함, 6) 수건 등을 물에 적셔서 낮은 자세로 신속히 대피함 등이 있을 수 있다.
이때, 소화기 사용에 대한 메뉴얼로는 예를 들어, 1) 소화기 압력 계지침을 확인함, 2) 소화기를 화재가 난 곳으로 이동시킴, 3) 손잡이 부분의 안전핀을 뽑음, 4) 바람을 등지고 서서 분사 호스를 화재가 난 방향으로 향함, 5) 손잡이를 힘껏 움켜쥐고 빗자루로 쓸듯이 소화제를 뿌림 등이 있을 수 있다.
이미지 저장부(135)는 체험룸(102)의 각 배경에 따른 배경 관련 이미지 데이터 세트를 저장할 수 있다. 이미지 저장부(135)는 체험룸(102)의 배경 정보에 따라 그에 대응되는 배경 관련 이미지 데이터 세트를 매칭하여 저장할 수 있다. 이미지 저장부(135)는 각 화재 상태에 따른 화재 관련 이미지 데이터 세트를 저장할 수 있다. 이미지 저장부(135)는 화재 상태 정보에 따라 그에 대응되는 화재 관련 이미지 데이터 세트를 매칭하여 저장할 수 있다.
한편, 여기서는 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보의 획득을 위해 모바일 단말기(104)를 이용하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 훈련 참가자가 착용하는 표시 장치(106)를 이용하여 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보를 획득할 수도 있다. 이 경우, 표시 장치(106)는 위치 추적 장치(108) 등과 무선 통신을 수행하는 근거리 무선 통신 모듈이 구비될 수 있고, 자세 센서 및 지자계 센서 등이 구비될 수 있다.
또한, 여기서는 모바일 단말기(104)에서 가상 현실 화재 영상을 생성하여 표시 장치(106)로 전송하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 가상 현실 화재 영상은 관리 서버(112)에서 생성하여 표시 장치(106)로 전송할 수도 있고, 표시 장치(106)에서 가상 현실 화재 영상을 직접 생성할 수도 있다. 이 경우, 표시 장치(106)는 가상 현실 생성 장치를 포함할 수 있다.
또한, 여기서는 모바일 단말기(104)에서 훈련 참가자의 화재 대응 상황을 모니터링하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 모니터링은 별도의 모니터링 장치를 통해 이루어질 수도 있다. 이때, 모니터링 장치는 관리 서버(112)와 통신망을 통해 연결될 수 있다.
또한, 여기서는 이미지 데이터 세트(예를 들어, 배경 관련 이미지 데이터 세트 및 화재 관련 이미지 데이터 세트 등)가 모바일 단말기(104)의 이미지 저장부(135)에 저장되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 이미지 데이터 세트는 모바일 단말기(104)의 외부 장치 또는 외부 서버에 저장될 수 있으며, 모바일 단말기(104)는 외부 장치 또는 외부 서버로부터 이미지 데이터 세트를 획득할 수 있다. 이때, 외부 장치 또는 외부 서버는 관리 서버(112)일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 훈련용 소화기를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 훈련용 소화기(110)는 소화기 본체(141), 연결부(143), 분사 호스(145), 및 조작부(147)를 포함할 수 있다. 여기서, 훈련용 소화기(110)는 가상 현실의 화재 대응 훈련에 사용하기 위해 별도 제작된 것으로, 실제 화재 시 사용되는 소화기와 외관이 유사할 뿐, 그 기능 및 구성이 상이한 것이다.
소화기 본체(141)는 일반적인 소화기와 동일 또는 유사한 외관을 가질 수 있다. 소화기 본체(141) 내부에는 소화제가 구비되지 않을 수 있다. 즉, 훈련용 소화기(110)는 실제 화재를 진압하기 위한 것이 아니므로 소화기 본체(141) 내부에는 소화제가 구비되지 않을 수 있다. 소화기 본체(141)의 내부에는 메인 보드(151) 및 근거리 무선 통신 모듈(153)이 마련될 수 있다.
메인 보드(151)에는 훈련용 소화기(110)의 전반적인 동작을 위한 회로 및 각종 전자 부품들이 장착될 수 있다. 메인 보드(151)에는 훈련용 소화기(110)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어부가 마련될 수 있다. 근거리 무선 통신 모듈(153)은 모바일 단말기(104)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 근거리 무선 통신 모듈(153)은 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소화기 동작 정보를 모바일 단말기(104)로 전송할 수 있다. 근거리 무선 통신 모듈(153)은 메인 보드(151)와 전기적으로 연결될 수 있다.
연결부(143)는 소화기 본체(141)의 상단에서 소화기 본체(141)에 결합될 수 있다. 연결부(143)는 소화기 본체(141)의 상단에서 분사 호스(145) 및 조작부(147)를 소화기 본체(141)에 연결시킬 수 있다.
분사 호스(145)의 일단은 연결부(143)에 결합될 수 있다. 분사 호스(145)에는 자세 센서(155)가 마련될 수 있다. 자세 센서(155)는 분사 호스(145)의 타단부 내부에 마련될 수 있다. 즉, 훈련 참가자는 한 손으로 조작부(147)를 파지하고, 다른 손으로 분사 호스(145)의 타단부를 파지하여 분사 동작을 행하게 되므로, 자세 센서(155)는 분사 호스(145)의 타단부 내부에 마련될 수 있다. 자세 센서(15)는 메인 보드(151)와 전기적으로 연결될 수 있다. 자세 센서(155)는 분사 호스(145)의 자세를 확인하여 소화기 자세 정보를 생성할 수 있다. 자세 센서(155)는 생성된 소화기 자세 정보를 메인 보드(151)로 전달할 수 있다.
조작부(147)의 일단은 연결부(143)에 결합될 수 있다. 조작부(147)는 제1 조작부(147-1) 및 제2 조작부(147-2)를 포함할 수 있다. 제1 조작부(147-1) 및 제2 조작부(147-2)의 일단은 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다. 제1 조작부(147-1) 및 제2 조작부(147-2)의 타단은 상호 이격될 수 있다. 제2 조작부(147-2)는 제1 조작부(147-1)의 상부에 마련될 수 있다.
제1 조작부(147-1) 내에는 작동 개시 버튼(157), 푸쉬부(159), 및 안전핀(161)이 마련될 수 있다. 작동 개시 버튼(157), 푸쉬부(159), 및 안전핀(161)은 제1 조작부(147-1)의 내부에 마련되는 수납 공간(S) 내에 마련될 수 있다. 작동 개시 버튼(157)은 메인 보드(151)와 전기적으로 연결될 수 있다. 작동 개시 버튼(157)은 외압에 의해 눌러지는 경우, 소화기 작동 개시 신호를 메인 보드(151)로 발생시킬 수 있다. 안전핀(161)은 작동 개시 버튼(157) 및 푸쉬부(159) 사이에 마련된다. 즉, 안전핀(161)은 작동 개시 버튼(157)과 푸쉬부(159)의 일측 사이에 마련된다. 이때, 푸쉬부(159)의 타측은 탄성 부재에 의해 탄성 지지될 수 있다. 훈련 참가자가 안전핀(161)을 제거하는 경우, 푸쉬부(159)가 탄성 부재의 탄성력에 의해 작동 개시 버튼(157)을 눌러 소화기 작동 개시 신호를 발생시키게 된다.
제1 조작부(147-1)의 타측에는 분사 개시 버튼(163)이 마련될 수 있다. 분사 개시 버튼(163)은 메인 보드(151)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 조작부(147-2)가 하강하는 경우, 분사 개시 버튼(163)은 제2 조작부(147-2)에 의해 눌러져 소화기 분사 개시 신호를 메인 보드(151)로 발생시킬 수 있다.
메인 보드(151)의 제어부는 작동 개시 버튼(157)으로부터 소화기 작동 개시 신호가 발생하는 경우, 근거리 무선 통신 모듈(153)을 통해 소화기 작동 개시 정보를 모바일 단말기(104)로 전송할 수 있다. 메인 보드(151)의 제어부는 소화기 개시 신호가 발생한 이후 또는 소화기 분사 개시 신호가 발생한 이후에 소화기 자세 정보를 생성하도록 자세 센서(155)를 제어할 수 있다. 메인 보드(151)의 제어부는 소화기 분사 개시 이후의 소화기 자세 정보에 따라 소화기 분사 정보를 생성하고, 생성한 소화기 분사 정보를 근거리 무선 통신 모듈(153)을 통해 모바일 단말기(104)로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 화재 대응 훈련 방법을 나타낸 순서도이다. 도시된 순서도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다. 또한 실시예에 따라 상기 방법에 도시되지 않은 하나 이상의 단계들이 상기 방법과 함께 수행될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 모바일 단말기(104)는 훈련 개시 신호가 입력되는지 여부를 확인한다(S 101). 훈련 개시 신호는 모바일 단말기(104)를 소지한 훈련 참가자로부터 입력될 수 있다. 예를 들어, 모바일 단말기(104)에는 가상 현실 기반의 화재 대응 훈련을 위한 애플리케이션이 설치될 수 있다. 훈련 참가자가 애플리케이션을 실행시키는 경우, 애플리케이션에서 훈련 참가자의 훈련 개시 명령을 입력받기 위한 인터페이스를 마련할 수 있다. 여기서는, 훈련 개시 신호가 훈련 참가자로부터 입력되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 훈련 개시 신호는 관리 서버(112)로부터 입력될 수도 있다.
단계 S 101의 확인 결과, 훈련 개시 신호가 입력되는 경우, 모바일 단말기(104)는 가상 현실 화재 영상의 생성을 위한 이미지 데이터 세트를 획득한다(S 103). 모바일 단말기(104)는 모바일 단말기(104) 내의 이미지 저장부(135)로부터 이미지 데이터 세트를 획득할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 관리 서버(112)로부터 이미지 데이터 세트를 획득할 수도 있다. 또한, 모바일 단말기(104)는 입력되는 화재 환경 세트 정보에 따라 그에 대응되는 이미지 데이터 세트를 획득할 수 있다.
다음으로, 모바일 단말기(104)는 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보 중 적어도 하나를 획득한다(S 105). 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보는 훈련 참가자가 소지한 모바일 단말기(104)의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보일 수 있다.
다음으로, 모바일 단말기(104)는 획득한 정보에 기반하여 이미지 데이터 세트로부터 가상 이미지를 추출하고, 추출한 가상 이미지를 이용하여 가상 현실 화재 영상을 생성할 수 있다(S 107).
다음으로, 모바일 단말기(104)는 생성한 가상 현실 화재 영상을 표시 장치(106)로 전송할 수 있다(S 109). 표시 장치(106)는 가상 현실 화재 영상을 전방으로 투사하여 표시할 수 있다.
다음으로, 모바일 단말기(104)는 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보 중 적어도 하나가 변경되는지 여부를 확인한다(S 111). 훈련 시작 후, 훈련 참가자는 대응 메뉴얼에 따라 행동하게 되므로, 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보는 수시로 변경될 수 있다.
단계 S 111의 확인 결과, 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 모바일 단말기(104)는 이미지 데이터 세트 중 훈련 참가자의 변경된 정보에 대응하는 다른 가상 이미지를 추출하고, 추출한 다른 가상 이미지를 이용하여 가상 현실 화재 영상을 갱신한다(S 113). 모바일 단말기(104)는 갱신되 가상 현실 화재 영상을 표시 장치(106)로 전송한다. 이 경우, 훈련 참가자의 위치, 자세, 및 방향 등과 동기화되어 가상 현실 화재 영상이 표시되게 된다.
다음으로, 모바일 단말기(104)는 훈련용 소화기(110)로부터 소화기 자세 정보 및 소화기 분사 정보가 전송되는지 여부를 확인한다(S 115). 훈련 참가자는 체험룸(102) 내에 구비된 훈련용 소화기(110)를 탐색할 수 있으며, 훈련용 소화기(110)를 발견한 경우, 이를 이용하여 가상 현실 속의 화재를 진압할 수 있다. 훈련 참가자가 안전핀(161)을 제거하고, 한 손으로 조작부(147)를 파지하며 다른 손으로 분사 호스(145)를 파지한 후, 조작부(147)에 압력을 가하여 소화제 분사 행동을 개시할 수 있다. 그러면, 훈련용 소화기(110)는 소화기 자세 정보 및 소화기 분사 정보를 생성하여 모바일 단말기(104)로 전송할 수 있다.
단계 S 115의 확인 결과, 훈련용 소화기(110)로부터 소화기 자세 정보 및 소화기 분사 정보가 전송되는 경우, 모바일 단말기(104)는 소화기 자세 정보 및 소화기 분사 정보를 이용하여 훈련 참가자의 화재 진압 상태를 확인하여 화재 진압 상태 정보를 생성한다(S 117).
다음으로, 모바일 단말기(104)는 생성한 화재 진압 상태 정보에 따라 가상 현실 화재 영상을 갱신한다(S 119). 즉, 모바일 단말기(104)는 생성한 화재 진압 상태 정보에 따라 가상 현실 화재 영상 중 화재 관련 이미지를 갱신함으로써, 훈련 참가자의 화재 진압 상태에 따른 화재 진압 정도를 가상 현실 화재 영상에 반영할 수 있다.
다음으로, 모바일 단말기(104)는 훈련 참가자의 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 관리 서버(112)로 전송한다(S 121). 즉, 모바일 단말기(104)는 훈련 시작후부터 훈련 참가자의 화재 대응 상황을 모니터링하여 모니터링 정보를 생성할 수 있다. 모바일 단말기(104)는 훈련 종료 후 모니터링 정보를 관리 서버(112)로 전송할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 모바일 단말기(104)는 훈련 중이라도 모니터링 정보를 관리 서버(112)로 전송할 수 있다.
다음으로, 모바일 단말기(104)는 관리 서버(112)로부터 훈련 결과 정보를 수신한다(S 123). 모바일 단말기(104)는 수신한 훈련 결과 정보를 표시부(127)를 통해 화면에 표시할 수 있다. 훈련 결과 정보는 해당 훈련 참가자의 훈련 평가 정보, 해당 훈련 참가자의 오대응 정보, 및 해당 훈련 참가자의 훈련 순위 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상적으로 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 플로피 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템
102 : 체험룸
104 : 모바일 단말기
106 : 표시 장치
108 : 위치 추적 장치
110 : 훈련용 소화기
112 : 관리 서버
121 : 자세 센서
123 : 지자계 센서
125 : 근거리 무선 통신부
127 : 표시부
129 : 가상 현실 생성부
131 : 화재 진압 상태 확인부
133 : 모니터링부
135 : 이미지 저장부
141 : 소화기 본체
143 : 연결부
145 : 분사 호스
147 : 조작부
147-1 : 제1 조작부
147-2 : 제2 조작부
151 : 메인 보드
153 : 근거리 통신 모듈
155 : 자세 센서
157 : 작동 개시 버튼
159 : 푸쉬부
161 : 안전핀
163 : 분사 개시 버튼

Claims (26)

  1. 가상 현실 화재 영상을 생성하고, 생성한 가상 현실 화재 영상을 소화기 동작 정보에 따라 갱신하는 가상 현실 생성 장치;
    훈련 참가자가 착용하고, 상기 가상 현실 생성 장치로부터 상기 가상 현실 화재 영상을 수신하며, 수신한 상기 가상 현실 화재 영상을 표시하는 표시 장치; 및
    상기 훈련 참가자의 조작에 따라 상기 소화기 동작 정보를 생성하고, 생성한 소화기 동작 정보를 상기 가상 현실 생성 장치로 전송하는 훈련용 소화기를 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소화기 동작 정보는, 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 가상 현실 생성 장치는, 상기 소화기 동작 정보를 통해 상기 훈련 참가자의 화재 진압 상태를 확인하며, 상기 화재 진압 상태에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가상 현실 생성 장치는,
    상기 가상 현실 속의 화재가 발생한 부분과 상기 훈련용 소화기의 분사 방향을 비교하여 상기 화재 진압 상태를 확인하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템은,
    상기 훈련 참가자의 화재 대응 상황을 모니터링하는 모니터링 장치를 더 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 모니터링 장치는,
    상기 훈련 참가자의 행동과 기 설정된 대응 메뉴얼을 비교하여 상기 훈련 참가자의 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 생성하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템은,
    상기 모니터링 정보를 분석하여 상기 훈련 참가자의 훈련 평가 정보, 상기 훈련 참가자의 행동 패턴 분석 정보, 상기 훈련 참가자의 오대응 정보, 및 상기 훈련 참가자의 훈련 순위 정보 중 적어도 하나를 포함하는 훈련 결과 정보를 생성하는 관리 서버를 더 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가상 현실 생성 장치는,
    상기 훈련 참가자가 소지하는 모바일 단말기인, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시 장치는,
    상기 가상 현실 화재 영상을 전방에 투사하여 표시하는 시스루 안경인, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  9. 가상 현실 화재 영상을 생성하고, 생성한 가상 현실 화재 영상을 훈련 참가자가 착용하는 표시 장치로 전송하는 단계;
    훈련용 소화기로부터 훈련 참가자의 조작에 따른 소화기 동작 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 소화기 동작 정보에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계를 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 소화기 동작 정보는, 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계는,
    상기 소화기 동작 정보를 통해 상기 훈련 참가자의 화재 진압 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 화재 진압 상태에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계를 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 훈련 참가자의 화재 진압 상태를 확인하는 단계는,
    상기 가상 현실 속의 화재가 발생한 부분과 상기 훈련용 소화기의 분사 방향을 비교하여 상기 화재 진압 상태를 확인하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계 이후에,
    상기 훈련 참가자의 화재 대응 상황을 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 훈련 참가자의 행동과 기 설정된 대응 메뉴얼을 비교하여 상기 훈련 참가자의 화재 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계 이후에,
    상기 모니터링 정보를 분석하여 상기 훈련 참가자의 훈련 평가 정보, 상기 훈련 참가자의 행동 패턴 분석 정보, 상기 훈련 참가자의 오대응 정보, 및 상기 훈련 참가자의 훈련 순위 정보 중 적어도 하나를 포함하는 훈련 결과 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계는,
    이미지 데이터 세트를 획득하는 단계; 및
    상기 이미지 데이터 세트에서 상기 훈련 참가자의 위치 정보 및 자세 정보와 대응되는 가상 이미지를 추출하는 단계를 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계는,
    입력되는 화재 환경 세트 정보에 대응되는 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 화재 환경 세트 정보는, 체험룸의 배경 정보, 화재 위치 정보, 및 화재 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계는,
    상기 체험룸의 배경 정보에 대응되는 배경 관련 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계;
    상기 화재 상태 정보에 대응되는 화재 관련 이미지 데이터 세트를 획득하는 단계; 및
    상기 화재 위치 정보를 이용하여 상기 배경 관련 이미지 데이터 세트와 상기 화재 관련 이미지 데이터 세트를 합성하는 단계를 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  18. 청구항 9에 있어서,
    상기 가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계 이후에,
    상기 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보 중 적어도 하나가 변경되는 경우, 변경된 정보에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계를 더 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 방법.
  19. 하드웨어와 결합되어,
    가상 현실 화재 영상을 생성하는 단계;
    훈련용 소화기로부터 훈련 참가자의 조작에 따른 소화기 동작 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 소화기 동작 정보에 따라 상기 가상 현실 화재 영상을 갱신하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 단계들을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  20. 소화기 본체, 상기 소화기 본체에 연결되는 분사 호스, 및 상기 소화기 본체에 연결되는 조작부를 포함하는 훈련용 소화기로서,
    상기 훈련용 소화기는, 사용자의 조작에 따라 소화기 작동 개시 정보, 소화기 자세 정보, 및 소화기 분사 정보 중 적어도 하나를 포함하는 소화기 동작 정보를 생성하도록 마련되고, 상기 생성된 소화기 동작 정보를 외부로 전송하는, 훈련용 소화기.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 훈련용 소화기는,
    상기 소화기 동작 정보를 외부로 전송하는 근거리 통신 모듈을 포함하는, 훈련용 소화기.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 훈련용 소화기는,
    상기 분사 호스에 마련되고, 상기 분사 호스의 자세를 확인하여 상기 소화기 자세 정보를 생성하는 자세 센서를 더 포함하는, 훈련용 소화기.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 훈련용 소화기는,
    상기 조작부에 마련되는 안전핀의 제거에 따라 상기 소화기 작동 개시 정보를 생성하도록 마련되는, 훈련용 소화기.
  24. 청구항 20에 있어서,
    상기 소화기 분사 정보는, 소화기 분사 개시 정보를 포함하고,
    상기 조작부는,
    일측이 상기 소화기 본체에 고정되는 제1 조작부; 및
    상기 제1 조작부의 상부에 마련되고, 일측이 상기 제1 조작부의 일측에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 타측이 상기 제1 조작부의 타측과 상호 이격되는 제2 조작부를 포함하며,
    상기 사용자의 조작에 의해 상기 제2 조작부의 타측이 하강하여 상기 제1 조작부의 타측을 압박하는 경우, 상기 소화기 분사 개시 정보를 생성하도록 마련되는, 훈련용 소화기.
  25. 가상 현실 재난 영상을 생성하고, 훈련 참가자의 위치 정보, 자세 정보, 및 방향 정보 중 적어도 하나의 변경에 따라 상기 가상 현실 재난 영상을 갱신하는 모바일 단말기;
    상기 모바일 단말기로부터 상기 가상 현실 재난 영상을 수신하며, 수신한 상기 가상 현실 재난 영상을 표시하는 표시 장치; 및
    상기 모바일 단말기로 재난 관련 대응 메뉴얼을 전송하고, 상기 훈련 참가자가 상기 재난 관련 대응 메뉴얼에 따라 행동하는지 여부를 모니터링하는 관리 서버를 포함하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    각 훈련 참가자별로 재난 대응 상황에 대한 모니터링 정보를 생성하고, 생성한 상기 모니터링 정보를 이용하여 각 훈련 참가자의 재난 대응 행동 패턴을 분석하는, 가상 현실 기반의 재난 대응 훈련 시스템.





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