KR20200086454A - 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템 및 그 시스템의 동작 방법 - Google Patents

흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템 및 그 시스템의 동작 방법 Download PDF

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KR20200086454A
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장재원
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Abstract

본 발명은 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템 및 그 시스템의 동작 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템은, 흡연구역 또는 금연구역의 소정의 범위 내에 사람이 접근하는지 여부를 감지하는 접근센서, 접근센서에 의해 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 소정의 범위 내의 일산화탄소 농도를 측정하는 일산화탄소센서, 접근센서에 의해 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 소정의 범위 내의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서, 소정의 범위 내에 화재 발생 여부를 감지하기 위한 열센서, 일산화탄소센서에 의해 측정된 일산화탄소 농도 및 미세먼지센서에 의해 측정된 미세먼지 농도를 기초로 흡연 발생 여부를 판단하고, 열센서를 이용하여 소정의 범위 내의 화재 발생 여부를 판단하는 제어부, 사용자 단말, 경찰청 데이터베이스 및 소방청 데이터베이스를 포함하는 타 단말과의 데이터 송수신을 위한 통신부 및 접근센서, 일산화탄소센서, 미세먼지센서 및 열센서가 설치된 흡연구역 또는 금연구역의 위치를 파악하기 위한 GPS모듈을 포함할 수 있다.

Description

흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템 및 그 시스템의 동작 방법{SYSTEM FOR DETECTION AND ALARM OF SMOKING OR FIRE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템 및 그 시스템의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금연구역에서의 흡연 여부뿐만 아니라 흡연구역 또는 금연구역에서의 화재 발생 여부를 감지하고 분석함으로써, 금연구역에서의 흡연을 방지하고 화재를 예방할 수 있는 시스템 및 그 시스템의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 들어서 간접흡연, 담배꽁초로 인한 화재 등의 이슈들로 인해 사람들의 흡연 문제에 대한 관심이 더욱 커지고 있다. 이러한 관심의 증가로 인해 실내뿐만 아니라 실외에서도 별도의 흡연부스를 마련하는 등 금연구역이 전 영역으로 점차 확대되고 있다.
이와 같은 실정에도 불구하고 금연구역에서의 흡연은 흡연부스의 불편함 등으로 인해 지속적으로 발생하고 있다. 인력을 동원하여 금연구역에서의 흡연을 일일이 적발하는 것은 어려움이 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0116465호와 같이 금연구역에서의 흡연 감지를 자동화하여 모니터링하는 시스템을 이용하더라도 금연구역 내에서의 흡연 자체를 지속적으로 예방 및 사후관리하는 것에는 어려움이 있다.
또한, 화재는 금연구역 및 흡연구역을 가릴 것 없이 빈번하게 발생하고 있는데, 이러한 화재 발생 시 즉각적으로 대처함과 동시에 화재 원인을 정확하게 분석할 수 있는 제대로된 시스템은 현재 갖추지 못한 실정이다.
즉, 금연구역 내에서의 흡연 자체를 지속적으로 예방함과 동시에 흡연으로 인한 화재에 즉각적으로 대처할 수 있는 종합 관리 시스템이 필요한 상황이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0116465호 (2010.11.01)
본 발명은 전술한 바와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 다양한 센서들을 이용하여 흡연을 정교하게 감지함과 동시에 화재 발생을 감지함으로써, 금연구역 내에서의 흡연을 차단함과 동시에 화재 발생의 위험이 높은 흡연구역의 화재 안전을 종합적으로 관리할 수 있는 시스템을 제공함에 목적이 있다.
또한, 다양한 센서들을 이용하여 측정된 정보들의 분석 결과를 경찰청, 소방청 등의 안전 관리 부서와 연계하여 활용함으로써, 금연구역 및 흡연구역의 종합적인 안전 사후관리가 가능한 시스템을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템은, 흡연구역 또는 금연구역의 소정의 범위 내에 사람이 접근하는지 여부를 감지하는 접근센서, 접근센서에 의해 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 소정의 범위 내의 일산화탄소 농도를 측정하는 일산화탄소센서, 접근센서에 의해 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 소정의 범위 내의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서, 소정의 범위 내에 화재 발생 여부를 감지하기 위한 열센서, 일산화탄소센서에 의해 측정된 일산화탄소 농도 및 미세먼지센서에 의해 측정된 미세먼지 농도를 기초로 흡연 발생 여부를 판단하고, 열센서를 이용하여 소정의 범위 내의 화재 발생 여부를 판단하는 제어부, 사용자 단말, 경찰청 데이터베이스 및 소방청 데이터베이스를 포함하는 타 단말과의 데이터 송수신을 위한 통신부 및 접근센서, 일산화탄소센서, 미세먼지센서 및 열센서가 설치된 흡연구역 또는 금연구역의 위치를 파악하기 위한 GPS모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 열센서는, 제어부에 의해 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단된 경우에 동작할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는, 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단하고, 화재는 발생하지 않은 것으로 판단한 경우, GPS모듈에 의해 측정된 위치정보를 기초로 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는, 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단한 경우, 금연구역의 위치를 기준으로 직선 거리값이 최소인 흡연구역의 위치정보를 포함하는 QR코드를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는, 센서들 및 GPS모듈에 의해 측정된 정보를 기초로 금연구역에서의 흡연 발생 빈도수를 추정하고, 클러스터링 알고리즘을 이용하여 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는, 예측된 흡연 발생 시점을 기초로 하여 금연구역에 대한 순찰경로를 추정하며, 추정된 순찰경로에 대한 정보를 통신부를 통해 경찰청 데이터베이스로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템은, 흡연구역 또는 금연구역에서 발생된 화재의 진압을 위한 소화제(消火劑)가 수용된 소화모듈 및 흡연구역 또는 금연구역의 열화상 이미지를 촬영하기 위한 카메라를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는, 소정의 범위 내에서 화재가 발생한 것으로 판단한 경우, 소화모듈 및 카메라를 동시에 동작시키고, 카메라에 의해 촬영된 열화상 이미지를 기초로 흡연구역 또는 금연구역의 화재 원인을 분석할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법은, 접근센서가 흡연구역 또는 금연구역의 소정의 범위 내에 사람이 접근하는지 여부를 감지하는 단계, 접근센서에 의해 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 일산화탄소센서가 소정의 범위 내의 일산화탄소 농도를 측정하고, 미세먼지센서가 소정의 범위 내의 미세먼지 농도를 측정하는 단계, 제어부가 일산화탄소센서에 의해 측정된 일산화탄소 농도 및 미세먼지센서에 의해 측정된 미세먼지 농도를 기초로 흡연 발생 여부를 판단하는 단계, 제어부에 의해 흡연이 발생한 것으로 판단되면, 제어부가 열센서를 이용하여 소정의 범위 내의 화재 발생 여부를 판단하는 단계 및 제어부가 GPS 모듈을 이용하여 접근센서, 일산화탄소센서, 미세먼지센서 및 열센서가 설치된 흡연구역 또는 금연구역의 위치를 파악하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법은, 제어부에 의해 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단되고, 화재는 발생하지 않은 것으로 판단되면, GPS 모듈에 의해 측정된 위치정보를 기초로 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단하는 단계에서는, 제어부가 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단한 경우, 금연구역의 위치를 기준으로 직선 거리값이 최소인 흡연구역의 위치정보를 포함하는 QR코드를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법은, 제어부가 센서들 및 GPS모듈에 의해 측정된 정보를 기초로 금연구역에서의 흡연 발생 빈도수를 추정하고, 클러스터링 알고리즘을 이용하여 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측하는 단계에서는, 제어부가 예측된 흡연 발생 시점을 기초로 하여 금연구역에 대한 순찰경로를 추정하며, 추정된 순찰경로에 대한 정보를 통신부를 통해 경찰청 데이터베이스로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법은, 제어부에 의해 소정의 범위 내에서 화재가 발생한 것으로 판단되면, 제어부가 소화모듈 및 카메라를 동시에 동작시키고, 카메라에 의해 촬영된 열화상 이미지를 기초로 흡연구역 또는 금연구역의 화재 원인을 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로서 제공되는 시스템 및 그 동작 방법에 따르면 다양한 센서들을 이용하여 흡연을 정교하게 감지함과 동시에 화재 발생을 감지함으로써, 금연구연 내에서의 흡연 또는 화재에 대한 정확한 분석 및 관리가 수행될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 다양한 센서들을 이용하여 측정된 정보들의 분석 결과를 경찰청, 소방청 등의 안전 관리 부서와 연계하여 활용함으로써, 금연구역 및 흡연구역의 종합적인 안전 사후관리가 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 과정을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법의 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 구성을 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 동작 과정을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)은, 흡연구역 또는 금연구역의 소정의 범위 내에 사람이 접근하는지 여부를 감지하는 접근센서(10), 접근센서(10)에 의해 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 소정의 범위 내의 일산화탄소 농도를 측정하는 일산화탄소센서(20), 접근센서(10)에 의해 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 소정의 범위 내의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서(30), 소정의 범위 내에 화재 발생 여부를 감지하기 위한 열센서(40), 일산화탄소센서(20)에 의해 측정된 일산화탄소 농도 및 미세먼지센서(30)에 의해 측정된 미세먼지 농도를 기초로 흡연 발생 여부를 판단하고, 열센서(40)를 이용하여 소정의 범위 내의 화재 발생 여부를 판단하는 제어부(50), 경찰청 데이터베이스 및 소방청 데이터베이스를 포함하는 타 단말과의 데이터 송수신을 위한 통신부(60) 및 접근센서(10), 일산화탄소센서(20), 미세먼지센서(30) 및 열센서(40)가 설치된 흡연구역 또는 금연구역의 위치를 파악하기 위한 GPS모듈(70)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 접근센서(10)는, 금연구역 또는 흡연구역에서의 흡연 발생 여부 또는 화재 발생 여부의 판단 개시를 위한 구성으로서, 사람의 접근을 감지함과 동시에 감지된 사람과의 거리를 측정하기 위해서 적외선 센서 또는 초음파 센서 등일 수 있다.
예를 들어, 접근센서(10)는 금연구역 또는 흡연구역의 중심 영역에 설치되어 5m 반경의 범위(i.e. 소정의 범위)에 사람이 존재하는지 여부를 실시간으로 감지할 수 있다. 이때, 도 2를 참조하면, 접근센서(10)의 5m 이내로 사람이 접근하는 경우, 제어부(50)는 금연구역 또는 흡연구역 내에 사람이 위치하는 것으로 판단하여, 일산화탄소센서(20) 및 미세먼지센서(30)의 동작을 준비시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 일산화탄소센서(20) 및 미세먼지센서(30)는, 흡연 발생 여부에 대한 판단을 위한 구성에 해당한다. 즉, 도 2를 참조하면, 접근센서(10)에 의해 금연구역 또는 흡연구역으로의 사람의 접근이 확인되면, 일산화탄소센서(20) 및 미세먼지센서(30)가 동시에 동작할 수 있으며, 일산화탄소센서(20) 및 미세먼지센서(30)에 의해 측정된 일산화탄소센서(20) 및 미세먼지센서(30)의 농도를 기준으로 흡연 발생 여부가 1차적으로 판단될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 일산화탄소센서(20) 및 미세먼지센서(30)는 종래의 센서들과는 달리 일산화탄소농도 및 미세먼지농도가 소정의 기준값 이상인지 여부를 판단함으로써 금연구역 또는 흡연구역에서 발생하는 연기가 흡연에 의한 것인지 또는 화재에 의한 것인지를 명확하게 구별할 수 있다.
예를 들어, 일산화탄소센서(20)는 내부 금속막이 가열됨에 따라 발생하는 일산화탄소 분자의 촉매 반응을 이용하여 일산화탄소를 수집할 수 있으며, 일산화탄소가 금속막에 수집됨에 따라 감소되는 저항값에 의한 전압 증가량을 측정하여 일산화탄소의 농도값을 결정할 수 있다. 이때, 일산화탄소센서(20)의 동작을 위한 소스코드는 다음의 [표 1]과 같이 구성할 수 있다.
[표 1]
Figure pat00001
또한, 미세먼지센서(30)는 동작이 개시됨과 동시에 적외선을 방출하고, 먼지에 의해 산란된 적외선을 수광함으로써 미세먼지의 농도값을 결정할 수 있다. 이때, 미세먼지센서(30)의 동작을 위한 소스코드는 다음의 [표 2]와 같이 구성할 수 있다.
[표 2]
Figure pat00002
도 2를 참조하면, 전술한 바와 같은 일산화탄소센서(20)에 의해 측정된 일산화탄소의 농도가 200ppm 이상이고, 미세먼지센서(30)에 의해 측정된 미세먼지의 농도가 10000ppm 이상인 경우에는 흡연이 발생한 것으로 판단될 수 있다. 즉, 일산화탄소의 농도가 200ppm 이상인지 여부 및 미세먼지의 농도가 10000ppm 이상인지 여부가 각각 일산화탄소센서(20) 및 미세먼지센서(30)에 의해 동시에 판단될 수 있으며, 전술한 조건을 모두 만족한 경우에는 제어부(50)에 의해 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 열센서(40)는, 전술한 바와 같이 제어부(50)에 의해 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단된 경우에 동작할 수 있다. 다시 말해서, 도 2를 참조하면, 금연구역 또는 흡연구역의 소정의 범위 내에서 이산화탄소센서 및 미세먼지센서(30)에 의해 흡연이 발생한 것으로 판단된 경우에 열센서(40)에 의해 화재 발생 여부가 판단될 수 있다.
예를 들어, 열센서(40)는 서모스탯(thermostat)을 포함하여 금연구역 또는 흡연구역의 소정의 범위 내에서 일정 영역의 온도가 소정의 시간을 기준으로 급격히 증가하는지 여부를 감지할 수 있다. 열센서(40)에 의해 일정 영역의 온도가 소정의 시간을 기준으로 급격히 증가한 것으로 판단되는 경우, 제어부(50)에서는 소정의 범위 내에서 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)는, 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단하고, 화재는 발생하지 않은 것으로 판단한 경우, GPS모듈(70)에 의해 측정된 위치정보를 기초로 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 전술한 일산화탄소센서(20), 미세먼지센서(30) 및 열센서(40)에 의해 측정된 정보를 기초로 제어부(50)에서 흡연은 발생하였으나 화재는 발생하지 않은 것으로 판단하면, 제어부(50)는 화재 발생에 대한 후속 동작을 수행하지 않고 금연구역 내에서의 흡연에 대한 경고 및 제재를 위해 흡연이 발생한 장소가 금연구역 내에서의 흡연인지 여부를 구별할 수 있다.
예를 들어, 접근센서(10), 일산화탄소센서(20), 미세먼지센서(30) 및 열센서(40)는 일 단위로 금연구역 또는 흡연구역에 설치될 수 있는데, 일 단위로 설치된 센서들과 함께 각각의 구역별로 GPS모듈(70)이 설치될 수 있다. 이때, GPS모듈(70) 각각은 고유번호를 포함하므로, 제어부(50)는 GPS모듈(70)에 의해 측정된 위치정보 및 GPS 모듈의 고유번호에 기초하여 GPS모듈(70)이 설치된 구역이 흡연구역 또는 금연구역인지 여부를 판단할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 제어부(50)에서 GPS모듈(70)에 의해 측정된 위치정보를 기초로 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단한 경우, 금연구역에서의 흡연을 제재하기 위한 흡연 경고 메시지를 출력하는 경고 출력모듈(80)이 동작할 수 있다. 이때, 경고 출력모듈(80)은 일 단위로 설치된 센서들과 함께 각각의 구역별로 설치되며, 음성 경고 메시지가 음원 파일로 내장된 SD카드가 삽입 가능할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단된 경우, 제어부(50)는 금연구역의 위치를 기준으로 직선 거리값이 최소인 흡연구역의 위치정보를 포함하는 QR코드를 생성할 수 있다. 이는 금연구역에서 흡연 중인 흡연자에게 금연구역으로부터 가장 가까운 거리의 흡연구역을 안내해줌으로써, 금연구역에서의 흡연이 다시 발생하는 것을 예방하는 사후관리의 일환으로 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)에 의해 생성된 QR코드는 전술한 경고 출력모듈(80)로 전달되어 경고 출력모듈(80)의 디스플레이를 통해 출력될 수 있다. 흡연자는 경고 출력모듈(80)의 디스플레이를 통해 출력된 QR코드를 스마트폰 등을 포함하는 사용자 단말을 통해 스캔함으로써, 현재 위치한 금연구역으로부터 가장 가까운 흡연구역에 대한 위치정보를 안내받을 수 있다.
만약 금연구역의 위치를 기준으로 직선 거리값이 최소인 흡연구역이 둘 이상이라면, 제어부(50)는 금연구역의 위치를 기준으로 이동 거리값이 최소인 흡연구역의 위치정보를 포함하는 QR코드를 생성할 수 있다. 여기서 이동 거리값은 사람이 도보로 이동할 수 있는 경로를 기준으로 추정된 거리값을 말한다. 이와 같이 제어부(50)는 1차적으로 흡연구역의 직선 거리값을 비교하여 QR코드를 생성하고, 직선 거리값이 동일한 흡연구역이 복수개로 존재하는 경우에 2차적으로 흡연구역의 이동 거리값을 비교하여 QR코드를 생성함으로써, 흡연자의 흡연구역으로의 이동을 효과적으로 유도할 수 있으며, 이후에 금연구역에서 흡연이 다시 발생하는 것을 실질적으로 예방할 수 있다.
더불어, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단된 경우, 제어부(50)는 금연구역이 포함된 시설의 관리자를 호출하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 이때, 시설관리자의 호출을 위한 신호에는 금연구역의 위치, 흡연 발생 시점 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 제어부(50)에서 생성된 시설관리자의 호출을 위한 신호는 통신부(60)를 통해 시설관리자가 소지한 스마트폰, 데스크탑 등의 관리자 단말로 전송될 수 있으며, 시설관리자는 관리자 단말로 전송된 신호를 확인하여 금연구역을 효율적으로 관리할 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)는, 센서들 및 GPS모듈(70)에 의해 측정된 정보를 기초로 금연구역에서의 흡연 발생 빈도수를 추정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 금연구역에서 흡연이 발생한 것으로 판단하면, 금연구역에 설치된 센서들 및 GPS모듈(70)에 의해 측정된 정보를 제어부(50)에 포함된 데이터베이스에 저장할 수 있다. 제어부(50)는 데이터베이스 상에 저장된 정보가 소정의 기간동안 누적되면, 금연구역별로 주 단위 또는 월 단위로 흡연 발생 빈도수를 추정할 수 있다.
전술한 바와 같이 금연구역별로 흡연 발생 빈도수가 추정되면, 제어부(50)는 추정된 흡연 발생 빈도수 및 GPS 모듈에 의해 측정된 위치정보를 기초로 클러스터링 알고리즘을 이용하여 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측할 수 있다. 클러스터링 알고리즘이란 딥러닝 알고리즘으로서, 데이터 간의 특성을 학습하여 데이터를 군집화(또는 분류)하는 알고리즘을 말한다. 제어부(50)는 이와 같은 클러스터링 알고리즘을 이용하여 금연구역별로 흡연이 어느 시점에 많이 발생하는지 등을 학습할 수 있으며, 학습을 통해 도출된 결과에 기반하여 금연구역별로 미래의 어느 시점에 흡연이 발생할지를 예측하기 위한 흡연 발생 시점을 추정할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)는, 전술한 과정을 통해 예측된 흡연 발생 시점을 기초로 하여 금연구역에 대한 순찰경로를 추정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 예측된 흡연 발생 시점을 기초로 먼저 금연구역 중에서도 흡연이 자주 발생하는 구역들을 필터링할 수 있으며, 필터링된 금연구역들을 소정의 영역별로 분류하여 예측된 흡연 발생 시점에 따라 순찰경로를 추정할 수 있다. 이때, 소정의 영역은 경찰, 공무원 등의 관할구를 기준으로 설정된 영역일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)는 추정된 순찰경로에 대한 정보를 통신부(60)를 통해 경찰청 데이터베이스로 전송할 수 있다. 경찰청에서는 경찰청 데이터베이스로 전달된 순찰경로를 활용하여 관할구별로 순찰경로를 수정하거나 신설하여 관리할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서부 및 GPS모듈(70)에 의해 측정된 정보를 기초로 제어부(50)에 의해 추정된 순찰경로에 대한 정보를 경찰청 데이터베이스와의 연계에 활용함으로써, 금연구역에서의 흡연에 대한 효과적인 사후관리 및 예방이 수행될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)은, 흡연구역 또는 금연구역에서 발생된 화재의 진압을 위한 소화제(消火劑)가 수용된 소화모듈(90) 및 흡연구역 또는 금연구역의 열화상 이미지를 촬영하기 위한 카메라(100)를 더 포함할 수 있다. 이때, 소화모듈(90) 및 카메라(100)는 금연구역 또는 흡연구역에 일 단위로 설치된 센서들 및 GPS 모듈과 함께 각각의 구역별로 설치될 수 있다. 이와 같이 각각의 구역별로 설치된 소화모듈(90) 및 카메라(100)를 통해 화재 발생 시 즉각적인 화재 진압이 수행됨과 동시에 화재 발생의 원인에 대한 분석이 수행될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)는, 소정의 범위 내에서 화재가 발생한 것으로 판단한 경우, 소화모듈(90) 및 카메라(100)를 동시에 동작시킬 수 있다. 즉, 제어부(50)에서 화재가 발생한 것으로 판단한 경우, 소화모듈(90)은 제어부(50)에서의 화재 발생 판단과 동시에 수용된 소화제를 자동으로 방출하여 화재를 진압할 수 있다. 또한, 카메라(100)는 소화모듈(90)의 동작과 동시에 소정의 범위에 대한 열화상 이미지를 촬영할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)는 카메라(100)에 의해 촬영된 열화상 이미지를 기초로 흡연구역 또는 금연구역의 화재 원인을 분석할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 카메라(100)에 의해 촬영된 열화상 이미지에서 발화 지점을 타켓팅하여 발화 지점의 온도 및 발화 지점 근방에 존재하는 발화 물질의 종류 등을 분석하여 흡연구역 또는 금연구역에서 화재가 발생하게 된 원인을 추정할 수 있다.
도 2를 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)는 이와 같이 추정된 화재 원인에 대한 정보를 통신부(60)를 통해 소방청 데이터베이스 및 경찰청 데이터베이스로 전송할 수 있다. 소방청에서는 소방청 데이터베이스로 전달된 화재 원인에 대한 정보를 활용하여 화재 요인을 보다 정확하게 분석할 수 있으며, 경찰청에서는 경찰청 데이터베이스로 전달된 화재 원인에 대한 정보를 방화범 검거 등에 효과적으로 활용할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(50)에 의해 소정의 범위 내에서 화재가 발생한 것으로 판단된 경우, 화재 발생으로 인한 위험을 알리기 위한 화재 경고 메시지를 출력하는 경고 출력모듈(80)이 동작할 수 있다. 즉, 경고 출력모듈(80)은 전술한 흡연 경고 메시지뿐만 아니라 화재 경고 메시지를 출력할 수 있다. 즉, 경고 출력모듈(80)을 통해 출력되는 화재 경고 메시지를 통해 화재가 발생한 구역에 대한 화재 진압, 대피 등의 즉각적인 대처가 수행될 수 있도록 할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 동작 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 동작 방법은, 접근센서(10)가 흡연구역 또는 금연구역의 소정의 범위 내에 사람이 접근하는지 여부를 감지하는 단계(S310), 접근센서(10)에 의해 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 일산화탄소센서(20)가 소정의 범위 내의 일산화탄소 농도를 측정하고, 미세먼지센서(30)가 소정의 범위 내의 미세먼지 농도를 측정하는 단계(S320), 제어부(50)가 일산화탄소센서(20)에 의해 측정된 일산화탄소 농도 및 미세먼지센서(30)에 의해 측정된 미세먼지 농도를 기초로 흡연 발생 여부를 판단하는 단계(S330), 제어부(50)에 의해 흡연이 발생한 것으로 판단되면, 제어부(50)가 열센서(40)를 이용하여 소정의 범위 내의 화재 발생 여부를 판단하는 단계(S340) 및 제어부(50)가 GPS 모듈을 이용하여 접근센서(10), 일산화탄소센서(20), 미세먼지센서(30) 및 열센서(40)가 설치된 흡연구역 또는 금연구역의 위치를 파악하는 단계(S350)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 동작 방법은, 제어부(50)에 의해 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단되고, 화재는 발생하지 않은 것으로 판단되면, GPS 모듈에 의해 측정된 위치정보를 기초로 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단하는 단계(S410)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단하는 단계(S410)에서는, 제어부(50)가 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단한 경우, 금연구역의 위치를 기준으로 직선 거리값이 최소인 흡연구역의 위치정보를 포함하는 QR코드를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단하는 단계(S410)에서는, 제어부(50)에 의해 판단된 금연구역의 위치를 기준으로 직선 거리값이 최소인 흡연구역이 둘 이상이라면, 제어부(50)는 금연구역의 위치를 기준으로 이동 거리값이 최소인 흡연구역의 위치정보를 포함하는 QR코드를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 동작 방법은, 제어부(50)에 의해 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단된 경우, 경고 출력모듈(80)은 금연구역에서의 흡연을 제재하기 위한 흡연 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 동작 방법은, 제어부(50)에 의해 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단된 경우, 제어부(50)는 금연구역이 포함된 시설의 관리자를 호출하기 위한 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 동작 방법은, 제어부(50)가 센서들 및 GPS모듈(70)에 의해 측정된 정보를 기초로 금연구역에서의 흡연 발생 빈도수를 추정하고, 클러스터링 알고리즘을 이용하여 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측하는 단계(S420)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측하는 단계(S420)에서는, 제어부(50)가 예측된 흡연 발생 시점을 기초로 하여 금연구역에 대한 순찰경로를 추정하며, 추정된 순찰경로에 대한 정보를 통신부(60)를 통해 경찰청 데이터베이스로 전송할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템(1000)의 동작 방법은, 제어부(50)에 의해 소정의 범위 내에서 화재가 발생한 것으로 판단되면, 제어부(50)가 소화모듈(90) 및 카메라(100)를 동시에 동작시키고, 카메라(100)에 의해 촬영된 열화상 이미지를 기초로 흡연구역 또는 금연구역의 화재 원인을 분석하는 단계(S430)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법과 관련하여서는 전술한 시스템(1000)에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 방법과 관련하여, 전술한 시스템(1000)에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다. 다시 말해서, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 프로그램이나 코드를 기록하는 기록 매체는, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 접근센서 20: 일산화탄소센서
30: 미세먼지센서 40: 열센서
50: 제어부 60: 통신부
70: GPS모듈 80: 경고 출력모듈
90: 소화모듈 100: 카메라
1000: 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템

Claims (15)

  1. 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템에 있어서,
    흡연구역 또는 금연구역의 소정의 범위 내에 사람이 접근하는지 여부를 감지하는 접근센서;
    상기 접근센서에 의해 상기 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 상기 소정의 범위 내의 일산화탄소 농도를 측정하는 일산화탄소센서;
    상기 접근센서에 의해 상기 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 상기 소정의 범위 내의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서;
    상기 소정의 범위 내에 화재 발생 여부를 감지하기 위한 열센서;
    상기 일산화탄소센서에 의해 측정된 일산화탄소 농도 및 상기 미세먼지센서에 의해 측정된 미세먼지 농도를 기초로 흡연 발생 여부를 판단하고, 상기 열센서를 이용하여 상기 소정의 범위 내의 화재 발생 여부를 판단하는 제어부;
    경찰청 데이터베이스 및 소방청 데이터베이스를 포함하는 타 단말과의 데이터 송수신을 위한 통신부; 및
    상기 접근센서, 일산화탄소센서, 미세먼지센서 및 열센서가 설치된 흡연구역 또는 금연구역의 위치를 파악하기 위한 GPS모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열센서는,
    상기 제어부에 의해 상기 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단된 경우에 동작하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단하고, 화재는 발생하지 않은 것으로 판단한 경우, 상기 GPS모듈에 의해 측정된 위치정보를 기초로 상기 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단한 경우, 상기 금연구역의 위치를 기준으로 직선 거리값이 최소인 흡연구역의 위치정보를 포함하는 QR코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서들 및 GPS모듈에 의해 측정된 정보를 기초로 상기 금연구역에서의 흡연 발생 빈도수를 추정하고, 클러스터링 알고리즘을 이용하여 상기 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 예측된 흡연 발생 시점을 기초로 하여 상기 금연구역에 대한 순찰경로를 추정하며, 상기 추정된 순찰경로에 대한 정보를 상기 통신부를 통해 상기 경찰청 데이터베이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 흡연 감지 및 경보 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡연구역 또는 금연구역에서 발생된 화재의 진압을 위한 소화제(消火劑)가 수용된 소화모듈; 및
    상기 흡연구역 또는 금연구역의 열화상 이미지를 촬영하기 위한 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소정의 범위 내에서 화재가 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 소화모듈 및 카메라를 동시에 동작시키고, 상기 카메라에 의해 촬영된 열화상 이미지를 기초로 상기 흡연구역 또는 금연구역의 화재 원인을 분석하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템.
  9. 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법에 있어서,
    접근센서가 흡연구역 또는 금연구역의 소정의 범위 내에 사람이 접근하는지 여부를 감지하는 단계;
    상기 접근센서에 의해 상기 소정의 범위 내에 사람이 접근한 것으로 감지되면, 일산화탄소센서가 상기 소정의 범위 내의 일산화탄소 농도를 측정하고, 미세먼지센서가 상기 소정의 범위 내의 미세먼지 농도를 측정하는 단계;
    제어부가 상기 일산화탄소센서에 의해 측정된 일산화탄소 농도 및 상기 미세먼지센서에 의해 측정된 미세먼지 농도를 기초로 흡연 발생 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어부에 의해 흡연이 발생한 것으로 판단되면, 상기 제어부가 열센서를 이용하여 상기 소정의 범위 내의 화재 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제어부가 GPS 모듈을 이용하여 상기 접근센서, 일산화탄소센서, 미세먼지센서 및 열센서가 설치된 흡연구역 또는 금연구역의 위치를 파악하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 소정의 범위 내에서 흡연이 발생한 것으로 판단되고, 화재는 발생하지 않은 것으로 판단되면, 상기 GPS 모듈에 의해 측정된 위치정보를 기초로 상기 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 흡연이 발생한 장소가 흡연구역인지 또는 금연구역인지 여부를 판단하는 단계에서는,
    상기 제어부가 상기 흡연이 발생한 장소가 금연구역인 것으로 판단한 경우, 상기 금연구역의 위치를 기준으로 직선 거리값이 최소인 흡연구역의 위치정보를 포함하는 QR코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 센서들 및 GPS모듈에 의해 측정된 정보를 기초로 상기 금연구역에서의 흡연 발생 빈도수를 추정하고, 클러스터링 알고리즘을 이용하여 상기 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 금연구역에서의 흡연 발생 시점을 예측하는 단계에서는,
    상기 제어부가 상기 예측된 흡연 발생 시점을 기초로 하여 상기 금연구역에 대한 순찰경로를 추정하며, 상기 추정된 순찰경로에 대한 정보를 통신부를 통해 경찰청 데이터베이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 흡연 감지 및 경보 시스템의 동작 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 소정의 범위 내에서 화재가 발생한 것으로 판단되면, 상기 제어부가 소화모듈 및 카메라를 동시에 동작시키고, 상기 카메라에 의해 촬영된 열화상 이미지를 기초로 상기 흡연구역 또는 금연구역의 화재 원인을 분석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡연 또는 화재의 감지 및 경보를 위한 시스템의 동작 방법.
  15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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