KR20210090412A - 소방관용 경보기 - Google Patents

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KR20210090412A
KR20210090412A KR1020200003646A KR20200003646A KR20210090412A KR 20210090412 A KR20210090412 A KR 20210090412A KR 1020200003646 A KR1020200003646 A KR 1020200003646A KR 20200003646 A KR20200003646 A KR 20200003646A KR 20210090412 A KR20210090412 A KR 20210090412A
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Abstract

본 발명은 소방관용 경보기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 사고와 같은 시야 확보가 어려운 인명 구조시 소방관의 경보 상태를 판단하여 근접한 소방관의 경보기로 송수신할 수 있으며, 경보음, 레이저 등을 동작시켜 주위의 소방관들에게 위험 상황을 알리거나 도움을 요청할 수 있는 소방관용 경보기에 관한 것이다.

Description

소방관용 경보기{Firefighter alarm}
본 발명은 소방관용 경보기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 사고와 같은 시야 확보가 어려운 인명 구조시 소방관의 경보 상태를 판단하여 근접한 소방관의 경보기로 송수신할 수 있으며, 경보음, 레이저 등을 동작시켜 주위의 소방관들에게 위험 상황을 알리거나 도움을 요청할 수 있는 소방관용 경보기에 관한 것이다.
소방관들의 인명구조시 사고로 인한 순직사례가 늘어나고 있으며, 특히 화재 사고를 진압하는 과정에서 소방관들의 처한 상황이나 위치가 파악되지 않아서 사망에 이르는 사고가 많이 발생하고 있다.
이러한, 화재 사고를 진압하는 과정에서 발생하는 사고를 줄이기 위해, 소방관들의 위치를 확인하는 기술들이 개발되고 있다.
종래의 소방관 위치를 추정하는 기술로서 한국등록특허 제0758145호에는 건물 내의 무선 라우터들을 통해 소방관들이 소지하는 이동 단말기의 위치를 추적하는 기술이 개시되어 있으며, 이외에도, 한국등록특허 제1671981호에는 소방 헬멧의 고글에 3D 지도 정보를 표시하여 제공하고 무선통신을 이용하여 협업 소방관의 위치를 제공하는 기술이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제1462639호에는 소방관의 장비에 위치신호 발신장치를 설치하여, 소방관의 위치를 송신하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 화재 사고 발생시 건물 내의 정전이 자주 발생하기 때문에, 정전시 무선 라우터들이 동작하지 않아 소방관의 위치를 추적할 수 없으며, GPS 신호와 같은 위치 신호를 이용할 경우에는 건물 내부에서의 신호가 정확히 수신되지 않기 때문에 정확한 위치를 찾기가 어려운 단점이 있다.
KR10-0758145 B1 "수신된 신호 강도 표시자 및 신호 전파 시간을 사용하여 도움이 필요한 소방괸이 위치한 층 번호를 식별하기 위한 시스템 및 방법" KR10-1671981 B1 "무선 통신을 이용한 협업 소방관의 위치 제공 방법 및 그 시스템과, 협업 소방관의 위치 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 소방 헬멧" KR10-1462639 B1 "소방관 위치 모니터링 시스템 및 방법"
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 화재 사고와 같은 재난 현장에서 구조 활동 중인 소방관들이 서로의 경보 상태를 서로 공유할 수 있고, 시야가 확보되지 않는 위험 상황에서도 주변에 위치한 소방관에게 도움을 요청할 수 있는 경보기를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소방관이 착용하는 경보기에 있어서, 경보기 본체; 상기 경보기 본체에 구비되어 경보 상태를 출력하는 디스플레이부; 상기 경보기 본체에 구비되어 상기 경보 상태의 종류에 따라 대응되는 색상을 출력하는 LED 표시부; 상기 경보기 본체에 구비되어 경보음을 발생하는 경보음 발생부; 상기 경보기 본체에 구비되어 주위 환경 정보와 소방관의 상태를 측정하기 위한 센서부; 상기 경보기 본체에 구비되어 대기 중으로 레이저 광원을 방출하는 레이저부; 및 상기 경보기 본체에 구비되어 상시 센서부로부터 측정된 데이터를 수신받아 상기 경보 상태를 판단하고, 상기 디스플레이부, LED 표시부, 경보음 발생부 및 레이저부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 판단된 경보 상태를 주변의 다른 경보기로 송수신하는 것을 특징으로 하는 소방관용 경보기.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 센서부:는 가속도 센서, 자이로 센서 및 자기장 센서로 조합된 IMU 센서; 및 온도를 측정하는 온도 센서;를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 경보기 본체에는 핀 입력부;가 더 구비되고, 상기 핀 입력부:는 상기 경보기 본체에서 탈부착이 가능한 안전핀; 및 상기 안전핀의 탈부착을 감지하는 리드 스위치;를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 경보기 본체에는 버튼 입력부;가 더 구비되고, 상기 버튼 입력부:는 상기 제어부를 동작시켜 상기 경보 상태를 임의로 전환할 수 있는 알람 버튼; 운영 모드를 제어할 수 있는 모드 버튼; 및 상기 레이저부의 동작을 제어하는 레이저 제어 버튼;을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 운영 모드는 동작 모드와 대기 모드를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 경보기 본체에는 무선으로 상기 경보 상태와 신호 강도를 송수신할 수 있는 통신부;가 더 구비되고, 상기 제어부는 상기 통신부를 통해 다른 경보기로부터 수신된 경보 상태가 설정된 수준보다 크고, 수신된 신호 강도가 설정된 신호 강도보다 큰지를 판단하여 경보 상태를 출력할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과가 있다.
본 발명의 경보기에 따르면, 자동 또는 수동으로 주변 상황를 판단하여 경보음 발생부, LED 표시부 또는 레이저부를 동작시켜 위험 상황을 주변에 알릴 수 있고, 통신부를 통해 다른 경보기로 판단된 상황을 전송하여 공유할 수 있어 위급 상황 시 빠른 대처를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 경보기에 따르면 다른 경보기들로부터 수신되는 IMU 센서 데이터 또는 신호 강도를 이용하여 소방관들의 위치를 용이하게 추적할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방관용 경보기의 구성을 보여주는 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방관용 경보기의 센서부 구성을 보여주는 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송방관용 경보기의 버튼 입력부 구성을 보여주는 블록도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
본 발명의 경보기는 재난 현장에서 소방관의 상태와 위치를 공유할 수 있고, 소리 또는 빛을 통해 구조 및 위험 상황을 알릴 수 있는 경보기이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방관용 경보기의 구성을 보여주는 블록도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방관용 경보기의 센서부 구성을 보여주는 블록도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방관용 경보기의 버튼 입력부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 경보기(100)는 경보기 본체(11), 디스플레이부(12), LED표시부(13), 센서부(14), 경보음 발생부(15), 레이저부(16) 및 제어부(17)를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 경보기(100)는 핀 입력부(18), 버튼 입력부(19) 및 통신부(20)가 더 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 도시되진 않았으나, 본 발명의 경보기(100)는 상기 디스플레이부(12), LED표시부(13), 경보음 발생부(14), 센서부(15), 레이저부(16), 제어부(17), 핀 입력부(18) 및 통신부(18)로 전원을 공급하기 위한 전원공급부가 포함될 수 있다.
먼저, 상기 경보기 본체(11)는 손에 쥘 수 있는 크기와 다양한 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 경보기 본체(11)는 내열성, 난연성 및 내충격성이 있는 소재로 제조될 수 있으며 예를 들면 고강도 플라스틱 재질의 소재일 수 있다.
상기 디스플레이부(12)는 상기 경보기 본체(11)에 구비되며 바람직하게는 상기 경보기 본체(11)의 외측에 노출되어 소방관용 경보기(100)의 동작 누적 시간, 현재 시간, 대기 온도, 배터리 잔량 등의 정보를 표시한다.
상기 LED 표시부(13)는 상기 경보기 본체(11)에 구비되며, 바람직하게는 상기 경보기 본체(11)의 양측면에 구비되어, 경보 상태에 따라 다양한 색상을 출력한다.
예를 들면, 상기 LED 표시부(13)는 적색, 녹색, 파란색을 출력할 수 있고, 크기가 3mm이상되는 고휘도 LED가 사용될 수 있다.
따라서, 상기 LED 표시부(13)를 통해 먼 곳에서도 식별이 용이하고 넓은 시야각을 제공할 수 있다.
상기 센서부(14)는 상기 경보기 본체(11)에 구비되며 바람직하게는 상기 경보기 본체(11)의 내측에 구비되어 주변 환경 및 소방관의 상태를 측정한다.
또한, 상기 센서부(14)는 소방관의 상태를 취득하기 위한 IMU 센서(14a) 및 주변의 온도를 측정하는 온도 센서(14b)를 포함한다.
또한, 상기 IMU 센서(14a)는 중력 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서(14a-1), 기울기를 측정할 수 있는 자이로 센서(14a-2) 및 방향을 측정하는 자기장 센서(14a-3)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 가속도 센서(14a-1)는 소방관에게 가해지는 물리적은 충격량을 측정할 수 있으며, 상기 자이로 센서(14a-2)는 소방관이 넘어지거나 쓰러지는 등의 행위를 측정할 수 있고, 상기 자기장 센서(14a-3)는 상기 가속도 센서(14a-1)와 상기 자이로 센서(14a-2)에서 측정된 데이터와 함께 사용되어, 소방관이 이동하는 방향, 이동 거리를 측정할 수 있다.
즉, 상기 IMU 센서(14a)를 통해 소방관의 행위와 위치 정보를 추출할 수 있다.
또한, 상기 온도 센서(14b)는 RTD 방식 또는 써모커플러 방식을 사용하여 소방관 주변 온도를 측정할 수 있다.
상기 경보음 발생부(15)는 상기 경보기 본체(11)에 구비되며, 바람직하게는 상기 경보기 본체(11)의 내측에 구비되어 높은 데시벨의 소리를 출력한다.
예를 들면, 상기 경보음 발생부(15)는 95db 이상의 출력을 갖도록 구성될 수 있으며, 이를 통해 재난 현장에서 위급 상황을 소리를 통해 주변에 알릴 수 있다.
상기 레이저부(16)는 상기 경보기 본체(11)에 구비되며, 바람직하게는 레이저 광원이 대기 중으로 방출될 수 있도록 상기 경보기 본체(11)에 구비된다.
또한, 상기 레이저 광원은 녹색 또는 청색 레이저 다이오드로 구성될 수 있다.
한편, 레이저는 LED 보다 지향성이 우수하기 때문에 건물이 붕괴되 소방관이 고립된 상황에서도 상기 레이저부(16)를 동작시켜 레이저 광원을 대기 중에 방출함으로써, 건물 내외부에 위치한 다른 소방관들이 원거리에서도 직관적으로 위치를 정확히 파악할 수 있다는 장점이 있다.
일례로, 건물이 붕괴되 소방관이 건축물 잔해 더미에 고립되어도, 잔해 더미 틈새 사이로 레이저 광원을 방출하여 원거리에서 레이저 광원이 방출되는 위치를 파악할 수 있어 소방관의 위치를 쉽게 추적할 수 있다.
상기 제어부(17)는 상기 경보기 본체(11)에 구비되며, 바람직하게는 상기 경보기 본체(11)의 내측에 구비되어 상기 센서부(16)로부터 데이터를 수신받아 경보 상태를 판단하고, 상기 디스플레이부(12), LED 표시부(13) 및 상기 레이저부(16)의 동작을 제어한다.
또한, 상기 제어부(17)는 마이컴, 마이크로프로세서 등 연산 기능을 수행하는 프로세서로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 RF 기능과 RAM, 프로그램 메모리 등이 내장되고 저전력이며, 고성능을 낼 수 있는 코레텍스 M4 계열의 마이컴으로 구성된다.
또한, 상기 제어부(17)는 상기 경보 상태를 판단할 때 상기 센서부(14)로부터 수집된 데이터와 미리 설정된 기준값을 비교하여 판단할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부(17)는 상기 가속도 센서(14a)로부터 측정된 데이터가 소정의 기준값 초과일 경우 위험 수준으로 경보 상태를 판단할 수 있으며, 이외에도 상기 온도 센서(14b)에서 측정된 데이터가 소정의 기준값 초과일 경우 주변 온도가 높은 것으로 판단하여 위험 수준으로 경보 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부(17)는 판단된 경보 상태를 상기 디스플레이부(12)에 내용을 문자 등으로 표시할 수 있으며, 상기 경보 상태는 다양한 수준으로 구분될 수 있다.
상기 핀 입력부(18)는 상기 경보기 본체(11)에 구비되며, 안전핀 및 리드 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 안전핀은 상기 경보기 본체(11)의 삽입되어 부착되며, 상기 리드 스위치는 상기 경보기 본체(11)의 삽입된 안전핀의 탈부착을 감지할 수 있는 위치에 형성된다.
또한, 상기 안전핀은 네오듐 자석으로 구성될 수 있으며, 상기 리드 스위치는 자성의 유무를 감지하여 상기 안전핀의 탈부착을 검출할 수 있고, 상기 리드 스위치에서 감지된 신호는 상기 제어부(17)로 송신된다.
또한, 상기 경보기 본체(11)에서 탈착된 안전핀은 자성에 의해 소방차에 부착될 수 있으며, 이를 통해 안전핀 분실 위험 요소를 줄일 수 있다.
또한, 상기 안전핀에는 태그가 부착될 수 있으며, 상기 태그에는 각 소방관의 이름 등 식별정보가 기록될 수 있다.
상기 버튼 입력부(19)는 상기 경보기 본체(11)에 구비되며, 바람직하게는 상기 경보기 본체(11)의 외측에 구비되어 소방관이 수동으로 상기 제어부의 동작을 제어할 수 있다.
상세하게는, 상기 버튼 입력부(19)는 경보 상태 설정 버튼(19a), 모드 변환 버튼(19b) 및 레이저 제어 버튼(19c)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 경보 상태 설정 버튼(19a)은 경보 상태를 소방관이 누름 횟수에 따라 임의로 변경하여 위급 상황을 알릴 수 있다.
또한, 상기 모드 변환 버튼(19b)은 경보기(100)의 운영 모드를 설정할 수 있으며, 상세하게는 경보기의 동작 모드 또는 대기 모드를 설정할 수 있다.
더욱 자세하게는 동작 모드 상태에서 상기 모드 변환 버튼(19b)을 일정 시간 이상 누르게 되면, 상기 경보기(100)는 대기 모드로 전환될 수 있으며, 반대로 대기 모드 상태에서 상기 모드 변환 버튼(19b)을 누르게되면 동작 모드로 전환될 수 있다.
또한, 상기 버튼 입력부(19)는 상기 경보 상태 설정 버튼(19a)과 상기 모드 변환 버튼(19b)을 함께 사용할 경우 환경설정 모드로 전환될 수 있다.
만약, 상기 환경설정 모드로 변경되면, 상기 경보 상태 설정 버튼(19a)과 모드 변환 버튼(19b)의 입력 조합에 의해 날짜, 시간 등을 설정할 수 있다.
한편, 상기 제어부(17)는 상기 운전 모드가 대기 모드일 경우에 상기 센서부(14), 통신부(15) 등에 전원 공급을 차단시켜 전원 소비를 최소화하며, 반대로 상기 동작 모드일 경우 전원을 공급한다.
또한, 상기 제어부(17)는 상기 안전핀이 탈착되면, 상기 운전 모드를 동작 모드로 전환시킬 수 있으며, 상기 안전핀이 부착된 상태에는 대기 모드로 전환시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(17)는 상기 동작 모드로 전환된 상태에서는 다시 상기 안전핀을 부착시키더라도 상기 동작 모드가 계속 유지시키도록 제어한다.
또한, 상기 레이저 제어 버튼(19c)은 수동으로 상기 레이저부(16)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 통신부(20)는 무선으로 데이터를 송신하거나 수신하며, 블루투스, 와이파이, NFC 등 근거리 무선 통신일 수 있다.
또한, 상기 통신부(20)는 근접한 다른 경보기(100)와의 통신을 수행할 수 있으며, 서로 간에 소방관 식별정보를 교환할 수 있고, 더불어 상기 경보 상태와 상기 센서부(16)를 통해 수집된 센서 데이터가 함께 전송되거나 수신될 수 있다.
또한, 상기 통신부(20)는 근접한 다른 경보기(100)로부터 신호의 강도를 수신받을 수 있다.
한편, 상기 제어부(17)는 상기 통신부(20)로부터 수신된 신호 강도가 설정된 신호 강도보다 크고 수신된 경보 상태의 수준이 미리 설정된 수준보다 클 경우, 현재의 경보 상태를 위험 상황으로 판단할 수 있다.
즉, 다른 경보기(100)의 경보 상태가 높은 수준의 위험 상태이고, 신호 강도가 크면 위험 지역에 근접한 것으로 인지하여 상기 다른 경보기(100)로부터 데이터를 수신한 경보기(100)는 경보 상태를 위험 수준으로 판단한다.
또한, 상기 제어부(17)는 다른 경보기(100)들로부터 수신된 신호 강도를 삼각 측량을 적용하여 근접한 소방관의 위치를 추정할 수 있다.
따라서, 상기 IMU 센서(14a)가 기능하지 않아도 신호 강도를 이용하여 근접한 다른 경보기(100)들의 위치를 추적할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100:소방관용 경보기 11:경보기 본체
12:디스플레이부 13:LED표시부
14:센서부 15:경보음 발생부
16:레이저부 17:제어부
18:핀 입력부 19:버튼 입력부
20:통신부

Claims (6)

  1. 소방관이 착용하는 경보기에 있어서,
    경보기 본체;
    상기 경보기 본체에 구비되어 경보 상태를 출력하는 디스플레이부;
    상기 경보기 본체에 구비되어 상기 경보 상태의 종류에 따라 대응되는 색상을 출력하는 LED 표시부;
    상기 경보기 본체에 구비되어 주위 환경 정보와 소방관의 상태를 측정하기 위한 센서부;
    상기 경보기 본체에 구비되어 경보음을 발생하는 경보음 발생부;
    상기 경보기 본체에 구비되어 대기 중으로 레이저 광원을 방출하는 레이저부; 및
    상기 경보기 본체에 구비되어 상시 센서부로부터 측정된 데이터를 수신받아 상기 경보 상태를 판단하고, 상기 디스플레이부, LED 표시부, 경보음 발생부 및 레이저부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 판단된 경보 상태를 주변의 다른 경보기로 송수신하는 것을 특징으로 하는 소방관용 경보기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부:는
    가속도 센서, 자이로 센서 및 자기장 센서로 조합된 IMU 센서; 및
    온도를 측정하는 온도 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방관용 경보기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 경보기 본체에는 핀 입력부;가 더 구비되고,
    상기 핀 입력부:는
    상기 경보기 본체에서 탈부착이 가능한 안전핀; 및
    상기 안전핀의 탈부착을 감지하는 리드 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방관용 경보기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 경보기 본체에는 버튼 입력부;가 더 구비되고,
    상기 버튼 입력부:는
    상기 제어부를 동작시켜 상기 경보 상태를 임의로 전환할 수 있는 경보 상태 설정 버튼;
    운영 모드를 제어할 수 있는 모드 변환 버튼; 및
    상기 레이저부의 동작을 제어하는 레이저 제어 버튼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 소방관용 경보기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 운영 모드는 동작 모드와 대기 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방관용 경보기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 경보기 본체에는 무선으로 상기 경보 상태와 신호 강도를 송수신할 수 있는 통신부;가 더 구비되고,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통해 다른 경보기로부터 수신된 경보 상태가 설정된 수준보다 크고, 수신된 신호 강도가 설정된 신호 강도보다 큰지를 판단하여 경보 상태를 출력할 수 있는 것을 특징으로 하는 소방관용 경보기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230079606A (ko) * 2021-11-29 2023-06-07 연세대학교 산학협력단 딥러닝 기반의 노면 상태 모니터링 시스템 및 모니터링 방법

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KR100758145B1 (ko) 2003-06-06 2007-09-13 메시네트웍스, 인코포레이티드 수신된 신호 강도 표시자 및 신호 전파 시간을 사용하여 도움이 필요한 소방관이 위치한 층 번호를 식별하기 위한 시스템 및 방법
KR101462639B1 (ko) 2013-05-10 2014-12-01 한서대학교 산학협력단 소방관 위치 모니터링 시스템 및 방법
KR101671981B1 (ko) 2014-12-10 2016-11-03 한국정보공학 주식회사 무선 통신을 이용한 협업 소방관의 위치 제공 방법 및 그 시스템과, 협업 소방관의 위치 표시 방법 및 이를 수행하기 위한 소방 헬멧

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