KR101842194B1

KR101842194B1 - 인명구조를 위한 드론 시스템 및 드론 시스템을 이용한 인명구조 방법

Info

Publication number: KR101842194B1
Application number: KR1020170108750A
Authority: KR
Inventors: 김형호; 최철
Original assignee: 주식회사 이든이엔지
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2018-03-26
Also published as: US20190060679A1; US10653900B2

Abstract

인명구조를 위한 드론 시스템 및 드론 시스템을 이용한 인명구조 방법을 개시한다. 인명 구조를 위한 드론 시스템은 낙하산을 탑재하고, 고층빌딩에서 원격제어에 의해 조난자에게 접근하여 조난자에게 장착된 후, 낙하산을 동작시켜 조난자를 구조하는 인명 구조용 드론; 인명 구조용 드론이 수용되는 드론격납시스템; 및 재난 신고를 접수 받거나 재난 발생 지역을 인식하는 경우, 구조 차량을 재난 지역에 배치한 후 인명 구조용 드론을 원격 제어하는 재난 관리센터; 를 포함한다.

Description

인명구조를 위한 드론 시스템 및 드론 시스템을 이용한 인명구조 방법{LIFE-SAVING DRONE SYSTEM AND LIFESAVING METHOD USING THEREOF}

본 개시는 인명구조 시스템 및 방법에 관한 것으로 구체적으로, 드론을 이용한 인명구조 시스템에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

고층건물에서 화재가 발생하면 화재현장에서 대피하거나 탈출하는 것은 쉬운 일이 아니다. 건물의 규모에 따라 탈출장치 등이 완비되어 있긴 하나 화재가 발생하면 당황하게 되어 실제로 사용하기 어렵기 때문에, 고층건물에서 화재가 발생하면 외부의 도움이 없이는 무방비 상태에 놓이게 된다. 또한, 초고층 건물에서 탈출통로를 차단시키는 화재가 발생하게 되면 화염이나 연기를 피해 조난자들이 건물 외부창으로 탈출을 시도하게 되는데, 이는 인명피해로 직결된다.

또한, 종래 인명 구조를 위해서 고가사다리차를 사용하는 방법은 사다리가 도달할 수 없는 높은 위치의 조난자는 구해 낼 방법이 없으며, 사다리차의 출동, 사다리차 고정위치 확보, 사다리 전개 등에 많은 시간이 걸리므로 신속한 구조가 어렵다.

또한, 조난자의 추락에 대비하여 공기안전매트를 이용할 수도 있으나 공기안전매트를 설치하기 위해서는 설치장소가 넓어야 하고, 공기안전매트 운반 및 설치, 공기주입 등에 다소 시간이 소요되므로 초동 대응이 어렵다. 아울러, 높은 위치에서 추락하는 경우 바람, 추락자의 자세 등에 따라 조난자의 낙하 위치 정확도가 떨어져 인명피해로 이어질 가능성이 있다.

고층건물 화재 시 탈출을 위한 특허기술로 한국 공개 특허 10-1562205에서는 발코니에 장착되어 아래층으로 내려가는 계단을 제공하는 시스템을 개시하고 있으나 건물의 독립된 모든 공간에 설치해야 하기 때문에 불편하다. 또한, 특허 문헌 다수 (한국공개특허 10-2001-0061721, 10-2005-0135620, 10-2007-0057324, 2019-980003595, US5826678 등)가 공개되어 있지만 사람의 무게를 지지하고 추락속도를 충분히 낮추기에는 장치가 비대해지는 문제가 있으며, 구조 장치를 상시 구비해야 하는 불편함이 있다.

본 개시는 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 개시의 목적은 고층건물에 화재 발생시 인명 구조용 무인탈출드론을 출동시켜 재난 현장상황을 파악하고 조난자 발생시 탈출할 수 있도록 함으로써 화재 시 추락으로 인한 인명의 피해 발생을 최소화 할 수 하는 무인기를 이용한 고층건물 화재 구명시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 개시는 무인기의 원격 조종에 의해 조난자를 파악하고 조난자에게 탈출장치를 제공할 수 있게 되므로 화재현장에 직접 사람을 투입하지 않으므로 화재진압 요원 및 차량들과 간섭되지 않으면서 인명구조 활동을 가능하게 하고, 재난 현장 접근이 제한되거나 용이하지 않은 상황에서도 신속히 무인탈출드론을 투입하여 인명구조 활동을 전개할 수 있는 고층건물 화재 구명시스템 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 개시는 다수의 무인탈출드론을 제공함으로써 넓은 지역의 현장상황 파악을 신속하게 할 수 있으며, 적은 비용으로 동시에 다수의 인명을 구출할 수 있는 고층건물 화재 구명시스템 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

실시예에 따른, 인명 구조를 위한 드론 시스템은 낙하산을 탑재하고, 고층빌딩에서 원격제어에 의해 조난자에게 접근하여 조난자에게 장착된 후, 낙하산을 동작시켜 조난자를 구조하는 인명 구조용 드론; 인명 구조용 드론이 수용되는 드론격납시스템; 및 재난 신고를 접수 받거나 재난 발생 지역을 인식하는 경우, 드론격납시스템에서 출동된 인명 구조용 드론을 원격 제어하는 재난 관리센터; 를 포함한다.

다른 실시예에 따른 인명 구조를 위한 드론 시스템을 이용한 인명 구조 방법은 (A)재난관리 센터에서 재난 신고를 접수 받거나, 재난발생을 인식하는 단계; (B)재난관리 센터에서 재난 발생 지역으로 낙하산을 구비한 드론을 드론격납시스템에서 출동시키는 단계; (C)재난 발생 지역의 조난자를 구조하도록 재난관리 센터에서 드론을 원격 제어 하는 단계; (D)드론이 조난자에게 접근하면, 조난자와 드론을 탑재 후, 드론에 구비된 낙하산을 동작시켜 조난자를 재난 발생 지역에서 탈출시키는 단계; 를 포함한다.

본 개시를 통해 재난상황에서 특별한 대피수단이나 탈출수단이 없는 경우 드론이 조난자에게 신속하게 접근이 가능하고 직접 낙하산 등의 탈출기구를 전달할 수 있는 유용한 수단이 될 수 있으므로 고층건물 화재 재난현장에서 보조적인 구명수단으로 활용이 가능하다.

또한, 드론 관련 비행제어기술, 카메라, 센서기술 등의 발전으로 본 개시를 이용하면 조난자에게 접근이 쉽고, 조난자 식별이 용이하며 인명 구조용 탈출장치를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 실시예에 따른 재난 현장에서 인명 구조를 위한 드론 시스템의 구성 및 활용실시예를 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 인명 구조용 드론의 구성을 나타낸 블록도
도 3a는 실시예에 따른 관제센터 구성을 나타낸 블록도
도 3b는 실시예에 따른 드론 제어 모듈의 세부 구성을 나타낸 블록도
도 4는 실시예에 따른 드론 시스템의 신호 흐름도
도 5는 실시예에 따른 낙하용량 연산을 위한 데이터 처리 흐름을 나타낸 도면

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 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 개시는 고층건물에 화재 발생시 인명 구조용 무인탈출드론을 출동시켜 재난 현장상황을 파악하고 조난자 발생시 탈출할 수 있도록 함으로써 화재 시 추락으로 인한 인명의 피해 발생을 최소화 할 수 하는 무인기(드론)를 이용한 고층건물 화재 구명시스템 및 그 방법을 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 재난 현장에서 인명 구조를 위한 드론 시스템의 구성 및 활용실시예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 드론 시스템은 인명 구조용 드론(100), 재난 관리센터(200) 및 구조차량(300)을 포함하여 구성될 수 있다.

인명 구조용 드론(100)은 재난 관리 센터(200)에서의 원격제어에 의해 고층빌딩을 포함하는 재난 지역 및 재난 발생 시설에서 조난자를 구조한다. 예컨대, 인명 구조용 드론(100)은 인명 구조 도구 중 하나인 낙하산을 탑재하고 재난이 발생한 건물로 비행하여 조난자가 낙하산을 통해 재난지역에서 탈출할 수 있도록 한다. 구체적으로, 조난자는 드론이 접근하면 드론 자체를 신체에 착용할 수 있다. 드론에는 낙하산이 탑재된다. 조난자가 낙하산이 탑재된 드론을 착용하여 탈출하면, 드론에서 낙하산이 자동 전개된다. 예컨대, 낙하산을 착용한 조난자의 무게 및 드론 현재 고도에 따라 낙하산 동작을 조정하여 조난자가 안전하게 지상으로 착지 할 수 있도록 한다. 구체적으로, 낙하산을 착용한 조난자의 무게와 드론의 현재 고도를 센싱하여 조난자의 안전한 착지를 위한 낙하산 펼침 시각을 산출해 산출된 시각에 낙하산이 펼쳐지도록 낙하산 동작을 제어할 수 있다.

드론격납시스템은 인명 구조용 드론(100)이 평시 대기할 수 있고, 필요시 정비, 점검등의 작업과 검사를 실시하기 위한 드론 수용소이다. 이러한 드론격납시스템은 고층 건물이 밀집된 지역이나 재난 관리센터(200) 부근에 정해진 지상 격납고일 수도 있지만, 이동이 가능한 구조차량(300)으로 구성될 수도 있다.

구조차량(300)은 인명 구조용 드론(100)을 차량의 드론 탑재 영역(310)에 탑재하고 재난 관리 센터(200) 제어 및 명령에 따라 재난지역으로 이동하여 드론(100)을 화재현장으로 출동시킨다.

재난 관리센터(200)는 재난 신고를 접수 받거나 재난 발생을 인식하는 경우, 인명 구조용 드론을 드론격납시스템에서 출동시키거나, 구조 차량(300)을 재난 지역에 배치한 후 인명 구조용 드론을 원격 제어하여 조난자를 구출 시킬 수 있도록 한다.

도 2는 실시예에 따른 인명 구조용 드론의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 인명 구조용 드론(100)은 통신부(105), 카메라 센서(110), 위치 거리센서(115), 무게감지 센서(120), 연산부(125), 제어부(130), 기체 보관부(135), 낙하산(140), 에어백(145), 안전 손잡이(150), 자켓(155) 및 안전가드(160) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

통신부(105)는 재난 관리 센터(200)로부터 드론 제어 명령을 수신해 드론 동작을 제어하고, 재난 관리 센터(200) 및 구조차량(300)으로부터 구조차량의 위치 정보 및 재난 발생지역의 위치 정보를 수신한다. 또한, 통신부(105)는 드론이 재난지역을 비행하며 촬영한 현장의 이미지, 영상 등 재난 현장 상황 파악을 위해 필요한 데이터를 관리센터(200)로 전송할 수 있다.

카메라 센서(110)는 드론에 장착되어 드론의 비행을 원격 제어하는데 필요한 전방 이미지 및 재난지역 상황 정보 전달을 위한 이미지 및 영상을 촬영하여 재난 관리 센터(200)로 전달한다. 이러한 카메라 센서(110)는 일반적인 광학 카메라 일 수도 있고, 물체의 표면온도를 측정해 가상의 컬러 이미지를 만들어 열 분포 상태를 보여주는 열화상카메라를 포함할 수 있다. 또한 카메라 센서(110)는 화염 현장에서 연기가 많은 경우 휘도분포에 따라 감마값을 변화시키는 색변환 처리를 통해 고계조에 분포하는 영상 데이터를 저 계조에 고루 분포시킴에 따라 영상에서 연기를 제거하여 조난자의 위치를 파악할 수 있는 연기 연상 처리 장치를 포함할 수 있다.

위치, 거리센서(115)는 드론의 위치, 고도, 드론과 구조차량(300) 사이의 거리 및 드론과 재난 관리 센터(200)사이의 거리, 드론으로부터 조난자의 위치와 거리를 감지한다. 실시예에 있어서, 거리센서(115)는 GPS 데이터에 기반한 위치정보로 거리를 측정하는 센서, 레이저 거리 측정 센서, 초음파 거리 측정 센서 등 두 위치간 거리를 삼각측량에 의해 측정하는 다양한 센서를 포함할 수 있다.

무게감지센서(120)는 조난자의 무게를 감지한다.

연산부(125)는 감지된 조난자의 무게, 드론의 현재 고도 등에 따라 낙하산 전개(펼침) 시각, 현재 고도에서 착륙까지 소요되는 낙하시간, 예상착륙시점, 착륙위치 등을 포함하는 낙하용량을 산출한다.

제어부(130)는 산출된 낙하용량을 기반으로 조난자의 안전한 착륙을 위해 낙하산 펼침 시각에 낙하산이 자동 전개되도록 제어하고, 에어백(145)은 낙하산이 펼쳐진 이후 조난자의 예상 착륙 시점에서 동작하여 조난자의 안전한 랜딩(landing)을 돕는다.

기체보관부(135)는 조난자가 고층빌딩에서 낙하시 짧은 낙하거리에 대비하여 급속한 낙하산의 전개가 필요한 경우 신속하게 낙하산이 펼쳐질 수 있도록 분사되는 가스를 저장한다. 또한 낙하시 조난자를 보호하기 위한 에어백(145)을 팽창시키기 위한 가스를 저장한다.

안전손잡이(150)는 조난자가 드론을 착용하는 것이 용이하지 않은 경우 드론을 손으로 잡고 탈출할 수 있도록 구비되는 구성요소로서, 조난자의 손목에 체결된 후 손목에서 빠지지 않도록 구성된다. 실시예에서 안전손잡이(150)는 만일 조난자가 드론을 착용하지 못하고 안전손잡이(150)를 사용하는 경우 낙하산의 순간 펼침 부하에 따른 손목 손상을 방지하기 위하여 탄성재질의 끈으로 연결될 수 있다.

자켓(155)에는 낙하산 등 다양한 구조기구를 보관할 수 있고 조난자와 드론(또는 낙하산) 합체 기구, 안전핀 등 조난자 구조에 필요한 구조도구를 보관할 수 있다. 안전가드(160)는 드론의 회전부품 또는 작동으로부터 조난자를 보호하고 건물과의 충돌 시 드론 손상을 예방한다.

도 3a는 실시예에 따른 관제센터 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3a를 참조하면, 관제센터는 재난인식모듈(210), 구조차량 제어모듈(230) 및 드론 제어모듈(250)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.

재난 인식 모듈(210)은 화재, 지진, 해일, 테러를 포함하는 재난발생을 감지한다. 예컨대, 재난 인식모듈(210)은 국민안전처 서버와 통신하여 재난상황을 인식할 수 있다. 구조차량 제어모듈(230)은 드론격납시스템이 이동가능한 차량으로 구성되는 경우 재난발생 지역으로 구조차량을 출동시키고 조난자 구조 이후 의료센터로 조난자를 이송하도록 구조차량을 제어한다. 드론제어모듈(250)은 재난발생지역의 조난자 구조를 위해 조향, 속도 등 드론 비행 세부 동작을 제어한다.

도 3b는 실시예에 따른 드론 제어 모듈의 세부 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3b를 참조하면, 드론 제어모듈(250)은 데이터베이스(251), 디스플레이부(253), 입력부(255) 및 통신부(257)를 포함하여 구성될 수 있다.

데이터베이스(251)는 GPS에 기반한 위치데이터, 재난지역에 포함된 건물 또는 시설의 세부정보를 저장한다. 예컨대, 지역 별 건물의 연혁, 소재, 화재경보 시설 및 대피시설 설치 유무 등 재난발생시 구조 작업에 필요한 건물의 세부 정보를 저장하고, 응급의료 시설의 위치 등 드론 제어를 통한 조난자 구조활동에 필요한 일련의 데이터를 저장한다.

디스플레이부(253)는 드론에 설치된 카메라에 의해 전송된 드론의 영상 및 비행 화면을 디스플레이 한다. 또한 디스플레이부(253)는 드론의 실시간 위치 정보 및 상태정보를 함께 디스플레이 할 수 있다. 예컨대, 드론 상태정보에는 배터리 잔여량, 비행 안정성 및 부품 오작동 여부 등 기기 상태 정보를 포함할 수 있다.

입력부(255)는 조향, 고도조정, 속도 등 드론 동작을 원격제어 하기 위한 명령정보를 입력 받는다.

통신부(257)는 입력된 명령정보를 드론으로 송신하고 드론에서 센싱된 정보를 수신한다.

이하에서는 인명구조 방법에 대해서 차례로 설명한다. 본 발명에 따른 인명구조 방법의 작용(기능)은 인명구조 시스템상의 기능과 본질적으로 같은 것이므로 도 1 내지 도 3b와 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 4는 실시예에 따른 드론 시스템의 신호 흐름도이다.

S405 단계에서는 관제센터에서 재난신고 접수를 받는다. S410 단계에서는 재난 신고 접수 정보에 따라 화재 등 재난이 발생한 대상건물을 확인한다. 이후, S415 단계에서는 드론격납시스템이 이동 가능한 차량으로 구성되는 경우 관제센터(200) 에서 구조차량(300)으로 구조 차량 출동 명령을 전송한다. S420 단계에서는 차량 출동 명령을 수신한 구조차량이 재난 지역으로 출동하고 S425 단계에서 구조차량(300)이 재난 지역에 접근한다. 드론격납시스템이 지상격납고 형태로 구성되는 경우에는 S415 단계에서 S425 단계가 생략될 수 있다.

구조차량(300)이 재난지역에 접근하면 S430 단계에서는 관제센터(200)에서 구조차량(300)에 탑재된 인명 구조용 드론(100)으로 출동 명령을 전송한다. 드론격납시스템이 지상격납고 형태로 구성되는 경우에는 관제센터(200)에서 드론격납시스템에 수용된 인명 구조용 드론(100)으로 출동 명령을 전송한다. S435 단계에서는 인명 구조용 드론(100)이 관제센터(200)로부터 전달받은 출동 명령에 따라 재난 지역을 정찰한다. 정찰 시 드론은 전방 영상, 재난 현장이미지 및 영상을 관제센터로 전송하면 관제 센터는 S440 단계에서 수신된 현장이미지 및 영상에 따라 세부 동작 제어 신호를 드론(100)으로 전송한다.

S445 단계에서는 드론(100)에서 수신한 제어 명령에 따라 조난자 구조 필요 여부를 판단하고 구조가 필요한 경우 S450 단계에서 조난자가 낙하산이 탑재된 드론을 착용할 수 있도록 접근해 조난자를 구조한다. 조난자가 안전하게 구조된 이후 드론(100)은 S455 단계에서 구조차량(300) 또는 지상격납고인 드론격납시스템으로 회수되거나 낙하산 교체, 배터리, 가스 등의 소모품 충전 및 상태 점검 후 다른 조난자에게 접근하여 다른 조난자를 구조 한다.

도 5는 실시예에 따른 낙하용량 연산을 위한 데이터 처리 흐름을 나타낸 도면이다.

S445 단계에서 조난자 구조 필요여부 판단을 위해, S446 단계에서 조난자 존재 여부를 감지한다. 예컨대, 드론은 카메라, 온도센서 등을 통해 조난자가 존재하는지 감지 할 수 있다. 이때 화재로 인한 연기로 시야확보가 어려운 경우에는 연기 영상 처리 장치를 통해 조난자를 파악할 수 있다. 조난자가 존재하는 것으로 감지된 경우 S447 단계에서는 낙하산 제어 정보를 센싱 한다. 실시예에서 낙하산 제어 정보는 낙하산의 펼침 등 낙하산 동작을 제어하기 위해 필요한 정보로서 조난자의 무게, 드론의 고도, 낙하산 착륙까지 소요되는 시간, 낙하산 착륙 예상시각 등 낙하산 펼침 제어를 위해 필요한 정보이다. S448 단계에서는 낙하산 제어 정보를 기초로 조난자 무게에 따라 안전한 착륙을 위한 낙하산 전개 시각을 산출하고, S449 산출된 시각에 낙하산이 펼쳐지도록 제어한다. 이후 S450 단계에서 조난자를 구조한다. 실시예에 있어서, S450 단계에서는 낙하산 제어 정보 중 하나인 착륙 예상 시간에 에어백을 작동 시켜 조난자가 보다 안전하게 착륙할 수 있도록 한다.

본 개시를 통해 재난상황에서 특별한 대피수단이나 탈출수단이 없는 경우 드론을 조난자에게 신속하게 접근시켜, 직접 탈출기구를 조난자에게 전달할 수 있도록 함으로써, 드론을 고층건물 화재 재난현장에서 보조적인 구명수단으로 활용하여 인명피해를 줄일 수 있도록 한다.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

100: 인명 구조용 드론
200: 관제센터
300: 구조차량

Claims

인명 구조를 위한 드론 시스템에 있어서,
낙하산을 탑재하고, 고층빌딩에서 원격제어에 의해 조난자에게 접근하여 상기 조난자에게 장착된 후, 상기 낙하산을 동작시켜 조난자를 구조하는 인명 구조용 드론;
상기 인명 구조용 드론이 수용되는 드론격납시스템; 및
재난 신고를 접수 받거나 재난 발생 지역을 인식하는 경우, 상기 드론격납시스템에서 출동된 상기 인명 구조용 드론을 원격 제어하는 재난 관리센터; 를 포함하고
상기 구조용 드론은
재난지역에서 조난자 존재 여부를 감지하고, 재난 발생 지역에 연기가 있는 경우, 휘도분포에 따라 촬영된 이미지의 밝기를 조정하는 감마값을 변화시키는 색변환 처리를 통해 고계조에 분포하는 영상 데이터를 저계조에 고루 분포시킴에 따라 영상에서 연기를 제거하여 조난자의 위치를 파악하도록 하는 카메라 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인명 구조를 위한 드론 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 인명 구조용 드론은
상기 재난 관리센터의 제어 명령을 수신하는 통신부;
조난자 구조를 위한 낙하산;
상기 드론의 위치, 고도 및 상기 드론격납시스템과 드론, 상기 조난자와 드론 사이의 거리를 감지하는 위치, 거리 센서;
상기 드론에 의해 구조된 조난자의 무게를 감지하는 무게감지센서;
상기 감지된 조난자의 무게, 상기 드론의 고도에 따라 낙하산 전개 시각, 드론의 현재 고도에서 착륙까지 걸리는 낙하시간, 예상착륙시점, 착륙위치를 포함하는 낙하용량을 산출하는 연산부; 및
상기 낙하산 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 인명 구조를 위한 드론 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 인명 구조용 드론은
상기 낙하산이 펼쳐진 이후 조난자 예상 착륙 시점에 조난자의 안전한 랜딩(landing)을 위해 작동하는 에어백; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인명 구조를 위한 드론 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 재난 관리센터; 는
화재, 지진, 해일, 테러를 포함하는 재난발생을 감지하는 재난인식모듈;및
상기 재난발생지역의 조난자 구조를 위해 드론의 비행여부 및 드론의 조향, 속도를 포함하는 세부작동을 제어하는 드론제어모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 인명 구조를 위한 드론 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 드론제어모듈; 은
GPS에 기반한 위치데이터, 재난지역에 포함된 건물 또는 시설 정보를 저장하는 데이터베이스;
상기 드론에 설치된 카메라에 의해 전송된 상기 드론의 전방화면 및 비행 화면을 디스플레이하는 디스플레이부;
상기 드론의 조향, 고도, 속도를 포함하는 드론 동작을 원격제어 하는 명령어를 입력하는 입력부; 및
상기 입력된 명령어를 상기 드론으로 전송하는 통신부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 인명 구조를 위한 드론 시스템.
인명 구조를 위한 드론 시스템을 이용한 인명 구조 방법에 있어서
(A)재난관리 센터에서 재난 신고를 접수 받거나, 재난발생을 인식하는 단계;
(B)상기 재난관리 센터에서 재난 발생 지역으로 낙하산을 구비한 드론을 드론격납시스템에서 출동시키는 단계;
(C)상기 재난 발생 지역의 조난자를 구조하도록 재난관리 센터에서 상기 드론을 원격 제어 하는 단계;
(D)상기 드론이 조난자에게 접근하면, 상기 조난자와 드론을 탑재 후, 상기 드론에 구비된 낙하산을 동작시켜 조난자를 상기 재난 발생 지역에서 탈출시키는 단계; 를 포함하고,
상기 (C) 재난 발생 지역의 조난자를 구조하도록 재난관리 센터에서 상기 드론을 원격 제어 하는 단계;는
상기 드론에 장착된 카메라 센서에서 재난지역에서 조난자 존재 여부를 감지하고, 재난 발생 지역에 연기가 감지되는 경우, 휘도분포에 따라 촬영된 이미지의 밝기를 조정하는 감마값을 변화시키는 색변환 처리를 통해 고계조에 분포하는 영상 데이터를 저계조에 고루 분포시킴에 따라 영상에서 연기를 제거하여 조난자의 위치를 파악하도록 하는 것을 특징으로 하는 인명구조 방법.
제 6항에 있어서, 상기 (C) 드론을 원격 제어 하는 단계; 는
상기 드론에서 조난자 존재 유무, 조난자의 위치, 상기 드론 주변 이미지를 포함하는 구조정보를 감지하고 감지된 구조정보를 상기 재난관리 센터로 전송하는 단계;
상기 재난관리센터로부터 드론 동작 제어명령을 수신하여, 수신한 제어 명령에 따라 상기 드론을 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 인명구조 방법.
제 6항에 있어서, 상기 (C) 드론을 원격 제어 하는 단계; 는
상기 드론에 구비된 낙하산이 조난자에게 탑재되면, 상기 조난자의 무게, 상기 드론의 고도, 낙하산 착륙까지 소요되는 시간, 낙하산 착륙예상시각을 포함하는 낙하산 제어 정보를 산출하는 단계;
상기 산출된 낙하산 제어정보에 따라 조난자에게 탑재된 드론의 낙하산이 전개되는 시점인 낙하산전개시각을 연산하는 단계;
상기 낙하산전개시각에 낙하산을 동작 시키고 상기 낙하산이 안전하게 착륙하도록 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인명구조 방법.
제 8항에 있어서, 상기 낙하산을 제어하는 단계는
상기 낙하산 착륙 예상 시각에 상기 낙하산에 장착된 에어백을 구동하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인명구조 방법.