TWM578855U - Indoor emergency evacuation navigation system - Google Patents

Abstract

一種室內緊急疏散導航系統，包含在建築物室內分佈多數消防器材，消防器材設置一信標裝置(beacon)、該消防器材設有一電池或者是電連接於緊急發電機，並在人員之行動電子裝置儲存一應用程式及建築物地圖資料；當建築物發生緊急事故而停電時，消防器材能供電驅使信標裝置運作，使信標裝置以不斷電方式持續播放一信標訊號，人員可透過行動電子裝置接收各信標訊號，應用程式則依據所述信標訊號運算出一定位訊號，令行動電子裝置之螢幕顯示地圖資料、以及映射定位訊號在該螢幕的地圖資料上，藉此定位出人員在建築物室內與出口之間的相對位置，幫助人員逃生。

Description

室內緊急疏散導航系統

本創作為一種室內緊急疏散導航系統，可供人員透過智慧型手機等行動電子裝置接收信標訊號，並依據信標訊號定位出人員在建築物室內與出口之間的相對位置，提供人員逃生之導航功能，特別涉及建築物室內之消防器材和信標裝置(beacon)。

現有之建築物室內定位系統，通常是預先在建築物內部配置多組信號發射器，例如信標裝置(beacon)，這些信號發射器一般都是安裝在天花板，使得每個信號發射器分別連接到室內電源，令室內電源供電驅使各信號發射器分別發出信號。

當人員在建築物室內活動時，可以透過手機來接收上述信號發射器所發出之信號，藉此在手機螢幕上顯示出人員所在位置。但是，當發生火災、地震或爆炸等緊急事故，而導致建築物室內停電時，由於上述信號發射器都是連接到室內電源，造成這些信號發射器在停電時無法運作的情形，完全喪失定位功能。

有鑑於此，本創作人乃累積多年相關領域的研究以及實務經驗，特創作出一種室內緊急疏散導航系統，藉以改善上述習知技術的缺失。

本創作之目的在於提供一種室內緊急疏散導航系統，包含：多數消防器材，分佈在一建築物室內，該消防器材設有一電池或電連接於緊急發電機，能夠供電驅使該消防器材運作；多數信標裝置(beacon)，分別設在該消防器材上接受供電，使該信標裝置以不斷電方式持續播放一信標訊號；以及一行動電子裝置，設有一運算模組、一記憶模組、一藍芽模組及一螢幕，該記憶模組儲存有一應用程式及該建築物室內之一地圖資料，該藍芽模組能夠接收各該信標裝置之信標訊號，令該運算模組執行該應用程式依據所述信標訊號運算出一行動電子裝置之定位訊號，使該螢幕顯示該地圖資料、以及映射該定位訊號在該螢幕的地圖資料上。

藉由上述系統，當建築物發生火災、地震或爆炸等緊急事故而停電時，該消防器材能夠供電驅使該信標裝置運作，使該信標裝置以不斷電方式持續播放一信標訊號，此時人員可透過該行動電子裝置接收各該信標訊號，並且該應用程式能夠依據所述信標訊號運算出一定位訊號，接著令該行動電子裝置之螢幕顯示該地圖資料，同時該應用程式將該定位訊號映射在該螢幕的地圖資料上，藉此定位出人員(行動電子裝置)在建築物室內與出口之間的相對位置，幫助人員逃生。改善習知室內定位系統之信號發射器在室內電源停電時發生無法運作、喪失定位能力的缺失。

實施時，所述信標裝置的至少其中之一設在該建築物室內的一出入口，該運算模組執行該應用程式依據該定位訊號和該出入口之信標裝置的信標訊號，運算出一可導引至該出入口之逃生路線導航訊號，並且映射該逃生路線導航訊號在該螢幕的地圖資料上。

實施時，該行動電子裝置包括一攝像模組，該攝像模組能夠拍攝該建築物室內以產生一影像資料，使該螢幕顯示該影像資料、以及映射該逃生路線導航訊號在該螢幕的影像資料上。

實施時，該逃生路線導航訊號包括能夠顯示在該地圖資料或影像資料上之圖像、文字或符號。

實施時，該行動電子裝置包括一無線網路模組，該應用程式依據該信標訊號，控制該無線網路模組透過網路連結到一遠端伺服器下載該地圖資料。

實施時，該應用程式能夠控制該無線網路模組上傳該定位訊號至該遠端伺服器。

實施時，該消防器材設為緊急出口燈、逃生方向燈、緊急照明燈、火災報警器、火災報警按鈕、煙霧偵測器、火災感溫探測器、火焰探測器、消防栓裝置、消防廣播裝置、自動噴水滅火裝置、自動排煙裝置及自動防火分隔裝置的至少其中之一。

實施時，該行動電子裝置設為智慧型手機( Smartphone)、個人數位助理(PDA)、平板電腦、筆記型電腦、頭戴裝置、Google眼鏡或穿載於身體的行動電子裝置。

實施時，該遠端伺服器包括用以介紹該建築物室內之出入口、展場或展示品的文字、影像或語音資料，該應用程式依據該信標訊號控制該螢幕播放該文字或影像資料，該行動電子裝置包括一揚聲器，該應用程式依據該信標訊號控制該揚聲器播放該語音資料。

以下依據本創作之技術手段，列舉出適於本創作之實施方式，並配合圖式說明如後：

請參閱第一至三圖，揭示出本創作較佳實施方式的圖式，由上述圖式說明本創作之室內緊急疏散導航系統，包含多數消防器材1、10、100、多數信標裝置(beacon)2及一行動電子裝置3的組合。

所述消防器材1、10、100分別佈設在一建築物5室內，該消防器材1、10、100內部設有一電池11或電連接於緊急發電機11A，能夠在建物因故停電時，持續供電驅使該消防器材1、10、100運作；所述消防器材1、10、100可設為緊急出口燈、逃生方向燈、緊急照明燈、火災報警器、火災報警按鈕、煙霧偵測器、火災感溫探測器、火焰探測器、消防栓裝置、消防廣播裝置、自動噴水滅火裝置、自動排煙裝置及/或自動防火分隔裝置。

該行動電子裝置3內建有一運算模組31(處理器)、一記憶模組32(記憶體)、一藍芽模組33(Bluetooth Smart4.0或4.0以上標準)及一螢幕34，該記憶模組32能夠安裝Andriod、iOS或Windows Phone等作業系統；該行動電子裝置3較佳實施可為智慧型手機( Smartphone)，但於實際應用時，亦可為個人數位助理(PDA)、平板電腦、筆記型電腦、頭戴裝置、Google眼鏡或穿載於身體的行動電子裝置。

在所採較佳的實施例中，所述信標裝置2分別設在該消防器材1、10、100內部或外壁，而且該信標裝置2電連接該消防器材1、10、100，使該信標裝置2能夠接受該消防器材1供電，藉此在建築物5室內電源(市電)正常供電或停電的情形下，該信標裝置2都能夠以不斷電方式持續播放一信標訊號201；具體來說，該信標裝置2係應用低功耗藍牙技術，例如可以發出具有所接收訊號強度指標 (Received Signal Strength Indicator,以下簡稱 RSSI)屬性的信標訊號201。該記憶模組32儲存有一應用程式301(行動軟體應用程式Application Program,App)及該建築物5室內之一地圖資料302(建築物5之樓層平面圖資料)，該應用程式301能夠在該行動電子裝置3之螢幕34上顯示出操作畫面。

依據上述，當建築物5發生火災、地震或爆炸等緊急事故而造成室內電源停電時，該消防器材1、10、100能夠透過電池11或緊急發電機11A持續供電，以驅使該信標裝置2正常運作，使該信標裝置2以不斷電方式持續播放一內含發射功率之信標訊號201。此時，身處於該建築物5室內之人員，可透過該行動電子裝置3之藍芽模組33接收各該信標裝置2之信標訊號201，並且該運算模組31執行該應用程式301依據所述信標訊號201運算出一行動電子裝置之定位訊號303。

上述應用程式301用以運算、判斷該定位訊號303之方式，包括先測量出所述信標訊號201之接收功率，並將該接收功率帶入到功率衰減與距離關係的函數中，依此測算出每個信標裝置2與行動電子裝置3(亦即人員)的距離，再對照該地圖資料302，即可運算、判斷出該定位訊號303；或者，亦可以利用該信標訊號201的傳輸時間來計算該行動電子裝置3的位置，主要是先計算由各信標裝置2發送出的該信標訊號201一平均傳輸時間，並將該平均傳輸時間的比例換算為距離，即可計算出該定位訊號303(行動電子裝置3的位置)。

接著，令該行動電子裝置3之螢幕34顯示該地圖資料302，同時該應用程式301將該定位訊號303映射在該螢幕34的地圖資料302上，藉此在該行動電子裝置3之螢幕34上顯示出人員(行動電子裝置3)在建築物5室內與出口之間的相對位置，快速、簡便地幫助人員逃生。

可瞭解的是，本創作主要是將該信標裝置2整合在逃生門的指示燈、大樓的消防栓裝置、警報器、或者是天花板上的煙霧偵測器等消防器材1、10、100上，並利用這些消防器材1、10、100來供應該信標裝置2所需要的電源，使該信標裝置2達到不斷電的功效，不會因為室內停電而使整個系統喪失定位能力。改善習知室內定位系統之信號發射器在室內電源停電時發生無法運作、喪失定位能力的缺失。

此外，該應用程式301和地圖資料302可以預先儲存在該行動電子裝置3內，人員可隨身攜帶該行動電子裝置3，並透過這些設置在緊急出口或煙霧偵測器上的信標裝置2，在停電、不連接網路的情況下，即時定位出人員的位置，配合該行動電子裝置3內的地圖資料302進行室內導航，引導人員快速逃生。

或者，該行動電子裝置3亦可包括一無線網路模組35，當人員攜帶該行動電子裝置3進入該建築物5，使該行動電子裝置3第一次接收到該建築物5室內之信標裝置2(例如：建築物5出入口之信標裝置2)的信標訊號201時，該應用程式301能夠依據該信標訊號201，控制該無線網路模組35透過網路連結到一遠端伺服器4，藉以下載預先存在遠端伺服器4之該建築物室內地圖資料302。並且，該應用程式301能夠控制該無線網路模組35上傳該定位訊號303至該遠端伺服器4，提供消防人員依據該遠端伺服器4之定位訊號303進行消防探測和救援工作。

如第二和三圖所示，在一可行的實施例中，所述信標裝置2的至少其中之一設在該建築物5室內的一出入口51，該運算模組31執行該應用程式301依據該定位訊號303和該出入口51之信標裝置2的信標訊號201，運算出一可導引至該出入口51之逃生路線導航訊號304，並且映射該逃生路線導航訊號304在該螢幕34的地圖資料302上，供人員即時得知較佳之逃生路線。該逃生路線導航訊號304包括能夠顯示在該地圖資料302上之圖像、文字或符號。

如第二至四圖所示，在另一可行的實施例中，該行動電子裝置3包括一攝像模組36，該攝像模組36能夠拍攝該建築物5室內景象以產生一影像資料305，使該螢幕34顯示該影像資料305，形成擴增實境的現場影像畫面(擴增實境Augmented Reality，AR技術)；如此，當建築物5發生重大災害時，建築物5內人員可利用該行動電子裝置3螢幕34顯示該擴增實境之影像資料305，同時該應用程式301能夠將逃生路線導航訊號304映射該在該螢幕34的影像資料305上，該逃生路線導航訊號304包括能夠顯示在該影像資料305上之圖像、文字或符號，即可結合AR技術進行室內逃生路線之導航、指引，令人員能夠簡便、快速地依照該應用程式301設定的逃生路線指引，快速離開事故現場。

除此之外，該遠端伺服器4包括用以介紹該建築物5室內之出入口51、展場或展示品的文字、影像或語音資料；當人員靠近該建築物5室內之出入口51、展場或展示品時，該應用程式301能夠依據該信標訊號201控制該行動電子裝置3螢幕34播放上述相關於出入口51、展場或展示品的文字或影像資料。

再者，該行動電子裝置3亦可包括一揚聲器37，該應用程式301能夠依據該信標訊號201控制該揚聲器37播放上述相關於出入口51、展場或展示品的語音資料；而且，上述逃生路線導航訊號304亦包括能夠指示逃生之語音資料，該應用程式301能夠依據該逃生路線導航訊號304控制該揚聲器37播放該指示逃生之語音資料。

以上之實施說明及圖式所示，僅係舉例說明本創作之較佳實施例，並非以此侷限本創作之範圍；舉凡與本創作之構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本創作之創設目的及申請專利範圍之內。

1、10、100‧‧‧消防器材

11‧‧‧電池

11A‧‧‧緊急發電機

2‧‧‧信標裝置

201‧‧‧信標訊號

3‧‧‧行動電子裝置

301‧‧‧應用程式

302‧‧‧地圖資料

303‧‧‧定位訊號

304‧‧‧逃生路線導航訊號

305‧‧‧影像資料

31‧‧‧運算模組

32‧‧‧記憶模組

33‧‧‧藍芽模組

34‧‧‧螢幕

35‧‧‧無線網路模組

36‧‧‧攝像模組

37‧‧‧揚聲器

4‧‧‧遠端伺服器

5‧‧‧建築物

51‧‧‧出入口

第一圖係本創作的配置示意立體圖。 第二圖係第一圖的功能方塊圖。 第三圖係第一圖的一使用狀態示意圖。 第四圖係第一圖的另一使用狀態示意圖。

Claims (9)

1. 一種室內緊急疏散導航系統，包含： 多數消防器材，分佈在一建築物室內，該消防器材設有一電池或電連接於緊急發電機，能夠供電驅使該消防器材運作； 多數信標裝置(beacon)，分別設在該消防器材上接受供電，使該信標裝置以不斷電方式持續播放一信標訊號；以及 一行動電子裝置，設有一運算模組、一記憶模組、一藍芽模組及一螢幕，該記憶模組儲存有一應用程式及該建築物室內之一地圖資料，該藍芽模組能夠接收各該信標裝置之信標訊號，令該運算模組執行該應用程式依據所述信標訊號運算出一行動電子裝置之定位訊號，使該螢幕顯示該地圖資料、以及映射該定位訊號在該螢幕的地圖資料上。
2. 如請求項1所述室內緊急疏散導航系統，其中所述信標裝置的至少其中之一設在該建築物室內的一出入口，該運算模組執行該應用程式依據該定位訊號和該出入口之信標裝置的信標訊號，運算出一可導引至該出入口之逃生路線導航訊號，並且映射該逃生路線導航訊號在該螢幕的地圖資料上。
3. 如請求項2所述室內緊急疏散導航系統，其中該行動電子裝置包括一攝像模組，該攝像模組能夠拍攝該建築物室內以產生一影像資料，使該螢幕顯示該影像資料、以及映射該逃生路線導航訊號在該螢幕的影像資料上。
4. 如請求項3所述室內緊急疏散導航系統，其中該逃生路線導航訊號包括能夠顯示在該地圖資料或影像資料上之圖像、文字或符號。
5. 如請求項1至4中任一項所述室內緊急疏散導航系統，其中該行動電子裝置包括一無線網路模組，該應用程式依據該信標訊號，控制該無線網路模組透過網路連結到一遠端伺服器下載該地圖資料。
6. 如請求項5所述室內緊急疏散導航系統，其中該應用程式能夠控制該無線網路模組上傳該定位訊號至該遠端伺服器。
7. 如請求項6所述室內緊急疏散導航系統，其中該消防器材設為緊急出口燈、逃生方向燈、緊急照明燈、火災報警器、火災報警按鈕、煙霧偵測器、火災感溫探測器、火焰探測器、消防栓裝置、消防廣播裝置、自動噴水滅火裝置、自動排煙裝置及自動防火分隔裝置的至少其中之一。
8. 如請求項7所述室內緊急疏散導航系統，其中該行動電子裝置設為智慧型手機( Smartphone)、個人數位助理(PDA)、平板電腦、筆記型電腦、頭戴裝置、Google眼鏡或穿載於身體的行動電子裝置。
9. 如請求項8所述室內緊急疏散導航系統，其中該遠端伺服器包括用以介紹該建築物室內之出入口、展場或展示品的文字、影像或語音資料，該應用程式依據該信標訊號控制該螢幕播放該文字或影像資料，該行動電子裝置包括一揚聲器，該應用程式依據該信標訊號控制該揚聲器播放該語音資料。