KR20210058315A - 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템 및 방법 - Google Patents

다중 이용 시설의 대피 유도 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템 및 방법을 공개한다. 본 발명은 다중 이용 시설을 이용하는 각 사용자들의 위치와 비상구간의 거리, 화재 발생 위치와 같은 재난 발생의 위치, 연기량과 같은 재난 상태, 대피 인원의 집중도 등을 종합적으로 고려하여 각 사용자들에게 최적의 대피 경로를 안내함으로써 효율적인 대피 유도가 가능하다. 따라서, 본 발명은, 종래 기술의 단순히 최단거리의 비상구로 향하는 대피 경로를 사람들에게 알려줌으로써, 대피 인원이 집중되어 추가적인 사고가 발생하는 문제를 효율적으로 해결할 수 있다.

Description

다중 이용 시설의 대피 유도 시스템 및 방법{Evacuation guidance system and method for multiple-use facilities}
본 발명은 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 비콘 기반의 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템 및 방법에 관한 것이다.
다수의 사람들이 이용하는 다중 이용 시설에서 화재가 발생하거나 홍수로 침수가 발생하는 경우와 같은 재난 상황에서, 시설내의 사람들을 얼마나 신속하게 안전한 장소로 대피시킬 수 있는지 여부가 인명 피해의 규모를 결정한다.
현재 운영중인 다중 이용시설의 경우에는, 화재가 발생한 경우에 알람을 발생시키고, 시설 내의 사람들이 비상구를 통해서 대피할 수 있도록 비상구 램프를 점등시켜 사람들의 대피를 유도한다.
그러나, 이러한 종래 기술의 경우에는, 단순히 사람들로 하여금 비상구 램프를 인식하도록 함으로써, 사람들을 최단 거리에 위치한 비상구로 안내하는 기능만을 수행한다. 따라서, 화재로 인해 발생한 연기로 비상구 램프를 인지할 수 없거나, 사용자가 비상구 램프를 인식하여 대피하고자 하는 경로상에 화재가 발생한 경우에는 대피하고자 하는 사람들에게 실제로 도움이 안되는 경우가 많고, 많은 인원이 일시에 하나의 비상구로 집중되는 경우에는 사람들이 서로 부딪히거나 다른 사람에 밟혀서 압사당하는 등의 문제점이 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다중 이용 시설에서 화재가 발생하거나 사용자들을 대피시켜야 하는 재난이 발생했을 때, 사람들이 효율적으로 안전하게 대피할 수 있도록, 최적의 대피 경로를 제공할 수 있는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템은, 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 재난이 발생했을 때 최적 대피 경로 정보를 수신하여 사용자에게 출력하는 사용자 단말; 상기 다중 이용 시설의 복수의 위치에 설치되어 재난 발생을 감지하는 복수의 센서 모듈; 상기 복수의 센서 모듈에 각각 대응되는 복수의 위치에 설치되어, 상기 사용자 식별 정보를 수신하여 상기 센서 모듈에서 감지한 재난 감지 정보와 함께 전송하는 게이트웨이; 및 상기 복수의 게이트웨이들이 설치된 위치를 저장하고, 각 게이트웨이로부터 비상구까지의 복수의 경로들 중, 경로의 거리, 재난 상황, 및 인원수를 고려하여 사용자에 대한 최적 대피 경로를 계산하여 사용자 단말로 전송하는 관제 서버를 포함한다.
또한, 상기 관제 서버는, 사용자 식별 정보를 수신한 게이트웨이의 위치를 사용자 단말의 위치로 설정하고, 각 경로에 대해서, 사용자 단말의 위치로부터 비상구까지의 거리, 경로상의 재난 상황 및 해당 비상구를 이용할 인원수에 가중치를 부여하여, 각 경로의 가중치의 총합을 계산하고, 가중치의 총합이 가장 적은 경로를 최적 대피 경로로 선정할 수 있다.
또한, 상기 다중 이용 시설이 다수의 사람이 상주하는 오피스 공간인 경우에, 상기 관제 서버는 사전에 각 오피스 공간에 상주하는 사람들의 사용자 식별 정보를 저장하고, 저장된 사용자들의 인원수에 가중치를 부여하여, 각 경로의 가중치의 총합을 계산하고, 가중치의 총합이 가장 적은 경로를 최적 대피 경로로 선정할 수 있다.
또한, 상기 다중 이용 시설이 유동 인구가 많은 시설인 경우에, 상기 관제 서버는 상기 센서 모듈에서 재난 발생이 감지된 순간부터 게이트웨이들로부터 사용자 식별 정보를 수신하여 각 위치의 인원수 및 특정 비상구를 이용할 인원수를 실시간 갱신하여 가중치를 부여하고, 각 경로의 가중치의 총합을 계산하여 가중치의 총합이 가장 적은 경로를 최적 대피 경로로 선정할 수 있다.
또한, 상기 관제 서버는, 각 게이트웨이로부터 비상구까지의 복수의 경로들 중 사용자가 자주 이용하는 경로일수록 낮은 가중치를 부여하여 각 경로의 가중치의 총합을 계산하고, 가중치의 총합이 가장 적은 경로를 최적 대피 경로로 선정할 수 있다.
또한, 상기 관제 서버는, 상기 다중 이용 시설에 상주하는 사용자들의 사용자 정보를 저장하는 사용자 정보 저장부, 및 각 게이트웨이로부터 비상구까지의 복수의 경로들을 저장하는 경로 저장부를 포함하는 데이터 베이스;
상기 게이트웨이들로부터 사용자 식별 정보, 게이트 식별 정보 및 재난 감지 정보를 수신하여 최적 경로 계산부로 출력하는 통신부; 및 상기 사용자 정보 저장부에 저장된 사용자 정보, 상기 경로 저장부에 저장된 대피 경로, 및 상기 통신부를 통해서 입력되는 사용자 식별 정보, 게이트웨이 식별 정보 및 재난 감지 정보를 이용하여 각 사용자에 대한 최적 대피 경로 정보를 생성하는 최적 경로 계산부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말은, 상기 최적 대피 경로를 디스플레이를 통해서 사용자에게 표시하거나, 음성으로 안내할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말은, 사전에 저장된 복수의 음성 안내 목소리들 중에서 어느 하나를 선택하거나, 사전에 안내 멘트를 사용자가 익숙한 목소리로 직접 녹음하여, 최적 대피 경로를 사용자에게 음성으로 안내하도록 할 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 방법은, (a) 다중 이용 시설의 복수의 위치에 설치된 복수의 게이트웨이 각각으로부터 비상구로 향하는 복수의 경로 정보를 관제 서버 내에 저장하는 단계; (b) 다중 이용 시설의 각 공간에 상주하는 사용자들의 사용자 정보를 저장하는 단계; (c) 사용자 단말이 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 발신된 사용자 식별 정보가 게이트웨이에서 수신되며, 게이트웨이가 사용자 식별 정보를 센서 모듈로부터 입력된 재난 감지 정보와 함께 관제 서버로 전송하는 단계; (d) 상기 관제 서버가 게이트웨이들로부터 입력된 센서 모듈의 재난 감지 정보를 이용하여 재난이 발생하였는지 여부를 확인하는 단계; (e) 재난이 발생했다고 판단되면, 상기 관제 서버가 재난 감지 정보와 상기 복수의 경로 정보 및 사용자 정보를 이용하여 각 사용자의 식별 정보마다 최적 대피 경로를 계산하여 최적 경로 정보를 각 사용자 단말로 전송하는 단계; 및 (f) 사용자 단말이 최적 경로 정보를 사용자에게 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 방법은, (a) 다중 이용 시설의 복수의 위치에 설치된 복수의 게이트웨이 각각으로부터 비상구로 향하는 복수의 경로 정보를 관제 서버 내에 저장하는 단계; (c) 사용자 단말이 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 발신된 사용자 식별 정보가 게이트웨이에서 수신되며, 게이트웨이가 센서 모듈로부터 입력된 재난 감지 정보를 관제 서버로 전송하는 단계; (d) 상기 관제 서버가 게이트웨이들로부터 수신된 센서 모듈의 재난 감지 정보를 이용하여 재난이 발생하였는지 여부를 확인하는 단계; (e) 재난이 발생했다고 판단되면, 상기 관제 서버가 상기 게이트웨이들로 사용자 식별 정보를 요청하여 수신하고, 재난 감지 정보와 상기 복수의 경로 정보를 이용하여 각 사용자 식별 정보마다 최적 대피 경로를 계산하여 최적 경로 정보를 각 사용자 단말로 전송하는 단계; 및 (f) 사용자 단말이 최적 경로 정보를 사용자에게 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 다중 이용 시설을 이용하는 각 사용자들의 위치와 비상구간의 거리, 화재 발생과 같은 재난 발생의 위치, 연기량과 같은 재난 상태, 대피 인원의 집중도 등을 종합적으로 고려하여 각 사용자들에게 최적의 대피 경로를 안내함으로써 효율적인 대피 유도가 가능하다. 따라서, 본 발명은, 종래 기술의 단순히 최단거리의 비상구로 향하는 대피 경로를 사람들에게 알려줌으로써, 대피 인원이 집중되어 추가적인 사고가 발생하는 문제를 효율적으로 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템에 포함되는 각 구성의 세부 구성을 도시하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 대피 경로를 설정하기 위한 다중 이용 시설의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 최적의 대피 경로를 설정하기 위한 대피 경로 설정의 경우의 수를 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템은 각 사용자들인 소지하는 사용자 단말(100), 다중 이용 시설 내의 복수의 위치에 각각 설치되고 설치 위치가 관제 서버(300)에 등록된 복수의 게이트웨이(210) 및 센서 모듈(220), 및 유선 또는 무선 통신 방식으로 복수의 게이트웨이(210)와 연결되고, 무선 통신 방식으로 사용자 단말들(100)과 통신을 수행할 수 있는 관제 서버(300)를 포함한다.
각각의 구성에 대해서 보다 상세하게 설명하면, 사용자 단말(100)은 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 화재 또는 재난(이하, "화재"만을 예시하여 설명함)이 발생했을 때, 관제 서버(300)가 전송하는 최적 대피 경로 정보를 수신하여 사용자에게 디스플레이부(140)를 통해서 표시하거나 음성으로 안내하는 기능을 수행한다.
사용자 단말(100)은 식별정보를 발신할 수 있고, 디스플레이 기능 및 음성 안내 기능 중 적어도 하나를 구비하는 것이라면, 그 구현 방식에 제한이 없다. 또한, 사용자 단말(100)은 식별 정보를 발신하는 기능과 나머지 기능들이 서로 물리적으로 분리된 구성으로 구현될 수도 있다. 따라서, 사용자 단말(100)은 사용자 식별 정보(비콘 신호)를 일정한 시간 주기로 발신하는 비콘 송신기(또는 비콘 송신기가 포함된 사원증 등), 관제 서버(300)와 통신을 수행하고 최적 대피 경로를 안내 음성으로 출력하고 디스플레이에 표시하는 휴대폰 또는 전용 휴대 단말기로 구현될 수도 있다.
또한, 사용자 단말(100)은 관제 서버(300)로부터 최적 경로 정보를 수신하면, 이를 디스플레이에 표시하여 사용자에게 시각적으로 표시하는 한편, 음성으로 사용자가 이동해야 하는 방향을 안내할 수 있다. 이를 위해서, 사용자 단말(100)은 사전에 사용자가 위치하는 다중 이용 시설의 비상구들과 시설들의 위치를 포함하는 위치 정보를 사전에 저장하고, 관제 서버(300)로부터 수신한 최적 경로 정보를 저장된 위치 정보에 맵핑하여 디스플레이를 통해서 표시하거나 음성으로 안내할 수 있다.
센서 모듈(220)은 재난을 감지하여 게이트웨이(210)로 출력한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 센서 모듈(220)은 온도를 측정하여 화재 발생 여부를 감지하는 화재 감지부(221), 및 일산화탄소 또는 이산화탄소와 같이 화재 연기에 포함된 성분의 농도를 측정하여 연기량을 측정하는 연기 감지부(223)를 포함하고, 이 밖에도 재난을 감지하는 다른 구성이 포함될 수도 있다.
게이트웨이(210)는 사용자 단말(100)로부터 사용자 식별 정보를 수신하여 관제 서버(300)로 유무선 전송하는 한편, 센서 모듈(220)로부터 입력된 재난 감지 정보(화재 감지 정보 및 연기량 감지 정보 등)를 관제 서버(300)로 유무선 전송한다. 이 때, 게이트웨이(210)는 자신의 식별 정보와 함께 상기 정보들을 전송함으로써, 각 게이트웨이의 위치를 저장한 관제 서버(300)로 하여금 각 게이트웨이(210)가 설치된 위치들을 기준으로, 어떤 위치에 어떤 사람이 위치하고, 어떤 층의 어떤 위치에서 화재가 발생하고 연기량이 얼마나 되는지를 파악할 수 있도록 하게 한다.
관제 서버(300)는 각 게이트웨이(210)의 설치 위치를 저장하고, 게이트웨이(210)로부터 수신된, 게이트웨이(210)가 설치된 위치를 기준으로한 각 사용자의 위치, 재난 감지 정보(화재 발생 여부 및 위치, 각 위치에서의 연기량), 비상구의 위치 등을 고려하여, 각 사용자가 안전하면서도 신속하게 비상구를 통해서 외부로 대피할 수 있는 최적의 경로를 계산하여, 게이트웨이(210)를 통해서 또는 이동통신망을 통해서 각 사용자 단말(100)로 최적 경로 정보를 전송한다. 이 때, 사용자 단말(100)은 최적 경로 정보를 이용하여 최적 대피 경로를 사용자 단말(100)의 디스플레이를 통해서 표시하거나, 음성 안내할 수 있음은 상술한 바와 같다.
또한, 관제 서버(300)는 최적 경로를 계산할 때, 각 사용자의 위치부터 각 비상구까지의 복수의 경로 거리를 각각 계산하고, 경로 거리, 화재 발생 위치, 각 위치의 연기량, 및 각 비상구를 이용할 인원수 등을 가중치로 수치화하여 최적 경로를 계산한다.
특히, 관제 서버(300)는 본 발명의 대피 유도 시스템이 적용되는 다중 이용 시설이, 사람들이 상주하는 오피스 공간인 경우에는, 각 공간에 상주하는 사람들의 사용자 식별 정보를 저장하고, 이를 최적 경로를 계산할 때 활용할 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 예에서, 701호 ~ 713호에 각각 몇 명의 사람이 상주하는지 여부를 저장하고 최적 경로를 계산할 때 인원수를 고려할 수 있다.
만약, 본 발명의 대피 유도 시스템이 적용되는 다중 이용 시설이 유동 인구가 많은 시설인 경우에는, 사용자 단말(100)로부터 수신되는 사용자 식별 정보를 실시간으로 수집하여 각 위치의 인원수 및 특정 비상구를 이용할 인원수를 실시간으로 갱신할 수도 있고, 재난(화재) 발생이 감지된 순간부터 게이트웨이들로부터 사용자 식별 정보를 수신하여 각 위치의 인원수 및 특정 비상구를 이용할 인원수를 실시간 갱신할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템에 포함되는 각 구성의 세부 구성을 도시하는 도면이다.
도 2를 더 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템의 구체적인 기능에 대해서 설명한다.
먼저, 본 발명의 사용자 단말(100)은 통신부(110), 제어부(120), 음성 안내부(130), 및 디스플레이부(140)를 포함하고, 위치 정보 저장부(150)를 더 포함할 수 있다.
통신부(110)는 제어부(120)로부터 입력되는 제어신호에 따라서 무선 통신 방식으로 사용자 식별 정보를 일정한 시간 주기로 발신하고, 관제 서버(300)로부터 최적 경로 정보를 수신하여 제어부(120)로 출력한다.
이 때, 통신부(110)는 BLE 방식에 따라서 사용자 식별 정보를 포함하는 비콘 신호를 발신할 수 있고, 사용자 식별 정보는 게이트웨이(210)에 의해서 수신됨은 상술한 바와 같다. 또한, 통신부(110)는 이동통신망을 통해서 또는 게이트웨이(210)를 통해서 관제 서버(300)로부터 최적 경로 정보를 수신하여 제어부(120)로 출력할 수 있다.
제어부(120)는 내부에 저장된 사용자 식별 정보를 통신부(110)로 출력하여, 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보가 발신되도록 제어한다. 또한, 제어부(120)는 통신부(110)를 통해서 관제 서버(300)로부터 최적 경로 정보가 수신되면, 최적 경로 정보를 디스플레이부(140)를 통해서 사용자에게 표시하며, 연기에 의해서 사용자가 디스플레이를 확인할 수 없을 경우를 대비하여 최적 경로 정보를 음성 안내부(130)로 출력하여 사용자에게 음성으로 안내한다.
이 때, 사용자 단말(100)이 스마트폰으로 구현되어 내부에 자이로 센서가 포함되어 방위를 알수 있고, 게이트웨이로부터 현재의 위치를 수신할 수 잇는 경우에, 제어부(120)는 자이로 센서로부터 입력된 방위 정보를 이용하여 디스플레이부(140)에 사용자의 진행 방향을 표시함과 함께, 차량용 네비게이션과 같이 음성 안내부(130)를 통해서 "좌측으로 가세요","우측으로 가세요"와 같이 음성으로 방향을 안내할 수 있다.
아울러, 모든 사용자 단말(100)이 동일한 목소리로 음성 안내를 받는 경우에는, 각 사용자가 자신의 음성 안내와 타인의 음성 안내를 혼동할 우려가 있다. 따라서, 제어부(120)는 복수의 음성 안내 목소리들 중에서 어느 하나를 선택할 수 있도록 할 수 있고, 사전에 안내 멘트를 사용자가 익숙한 목소리로 직접 녹음하여 출력하도록 할 수도 있다.
또한, 제어부(120)는 본 발명의 서비스를 이용하기 위해서 사용자가 스마트폰과 같은 개인 휴대 단말에 프로그램을 설치하여 구현될 수 있고, 일단 휴대 단말에 제어부(120)가 설치되면, 관제 서버(300)에 접속하여 사용자 정보를 전송할 수도 있다. 예컨대, 제어부(120)는 관제 서버(300)로 사용자 식별 정보, 다중 이용 시설 중 사용자가 상주하는 공간에 관한 정보 등을 전송할 수 있다.
음성 안내부(130)는 제어부(120)로부터 입력되는 최적 경로 정보를 스피커를 통해서 음성으로 출력한다.
디스플레이부(140)는 제어부(120)로부터 입력되는 최적 경로 정보를 화면을 통해서 출력한다.
위치 정보 저장부(150)는 사전에 사용자가 위치하는 다중 이용 시설의 비상구들과 시설들의 위치, 복도의 구조 등을 포함하는 시설 위치 정보를 사전에 저장한다. 이렇게 위치 정보 저장부(150)가 구비된 경우, 제어부(120)는 최적 경로 정보를 위치 정보 저장부(150)에 저장된 시설 위치 정보에 맵핑하여 디스플레이를 통해서 표시하거나 음성으로 안내할 수 있다.
한편, 관제 서버(300)는 통신부(310), 최적 경로 계산부(320), 및 데이터 베이스(330)를 포함하고, 데이터 베이스(330)는 사용자 정보 저장부(331) 및 경로 저장부(333)를 포함한다.
먼저, 데이터 베이스(330)의 사용자 정보 저장부(331)는 다중 이용 시설의 각 공간에 상주하는 사용자들의 정보를 사전에 파악하여 저장할 수 있다. 예컨대, 사용자 단말(100)에 본 발명의 서비스를 이용하기 위한 프로그램이 설치되어 제어부(120)가 구현되면, 제어부(120)로부터 사용자 식별 정보 및 사용자가 상주하는 공간에 대한 정보가 관제 서버(300)로 전송되고, 관제 서버(300)의 사용자 정보 저장부(331)에 저장될 수 있다.
아울러, 관제 서버(300)는 게이트웨이(210)로부터 사용자 식별 정보 및 게이트 식별 정보를 주기적으로 수신하여, 게이트웨이(210)의 설치 위치들을 기준으로 사용자가 자주 이용하는 경로와 전혀 이용하지 않는 경로를 확인하여 이를 사용자 정보 저장부(331)에 저장하고, 이를 사용자의 대피 최적 경로 결정에 활용할 수도 있다. 즉, 화재 등의 혼란 상황에서 동일한 조건이라면 사용자가 전혀 다녀보지 않은 경로보다는 자주 다녀본 경로를 통해서 대피하는 것이 효율적이므로, 이러한 정보를 활용하는 것이 유용하다. 따라서, 후술하는 가중치 총합을 계산할 때, 사용자가 자주 이용하는 경로에 대해서 상대적으로 낮은 가중치를 부여하여 가중치의 총합을 계산할 수 있다.
데이터 베이스(330)의 경로 저장부(333)는 각 게이트웨이(210)의 설치 위치를 기준으로, 각 게이트웨이(210)를 연결하여 비상구로 향하는 대피 경로를 저장한다.
최적 경로 계산부(320)는 사용자 정보 저장부(331)에 저장된 사용자 정보, 경로 저장부(333)에 저장된 대피 경로, 및 통신부(310)를 통해서 입력되는 사용자 식별 정보, 게이트웨이 식별 정보 및 센서 모듈(220)에서 측정된 화재 감지 정보 및 연기량 정보 등을 이용하여 각 사용자에 대한 최적 대피 경로 정보를 생성하여 사용자 단말(100)로 전송한다. 최적 경로 계산부(320)의 기능에 대해서는 도 3a 내지 도 3c를 더 참조하여 후술한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 대피 경로를 설정하기 위한 다중 이용 시설의 일 예를 도시하는 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 대피 경로를 계산하기 위한 경로의 경우의 수를 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 도 4b를 참조하여 최적 대피 경로를 계산하는 과정을 설명한다. 먼저, 도 3a 에 도시된 바와 같은 다중 이용 시설의 7층에서 화재가 발생하였다고 가정한다. 도 3a의 예에서, 7층에는 701호실~713호실까지 13개의 사무실 공간이 존재하고, 2개의 비상구가 존재하며, 총 7개의 게이트웨이(210)(게이트웨이 1(210-1) ~ 게이트웨이 7(210-7))와 센서 모듈(220)이 서로 이격된 위치에 설치되어 있으되, 게이트웨이 3(210-3) 및 게이트웨이 4(210-4)는 비상구에 설치되어 있다.
화재는 711호실 앞에서 발생하였고, 해당 위치에 다량의 연기가 발생한 상태이다. 이 때, 사무실 701호실 및 708호실에 다수의 사용자들이 상주하는 상태이고, 이들을 최적 대피 경로를 통해서 대피시키고자 한다.
이 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 각 게이트웨이(210) 사이의 거리는 사전에 가중치로서 저장된다. 도 3b를 참조하면, 711호 앞에 설치된 게이트웨이 6 (210-6)과 709호와 708호 사이에 설치된 게이트웨이 7(210-7)간의 거리가 가중치 7 로서 가장 거리가 멀고, 701호와 702호 사이에 설치된 게이트웨이 1(210-1)과 비상구에 설치된 게이트웨이 4(210-4) 간의 거리가 가중치 2로서 거리가 가장 가깝다. 이러한, 각 게이트웨이(210) 간의 거리는 경로 저장부(333)에 사전에 저장되어 있다.
한편, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 각 게이트웨이(210)가 설치된 위치로부터 비상구로 나가는 복수의 경로 선택의 경우의 수는 사전에 계산되어 경로 저장부(333)에 저장되어 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 게이트웨이 1(210-1)로부터 비상구들(게이트웨이 3(210-3) 또는 게이트웨이 4(210-4)에 대응됨)로 대피하는 경로의 경우의 수와 해당 경우의 거리 가중치는 도 4a 및 아래의 표 1에 도시된 바와 같다.
경로 거리 가중치 비고
1 -> 4 2 1경로
1 -> 2 -> 4 7 2경로
1 -> 2 -> 3 9
1 -> 6 -> 4 9
1 -> 6 -> 7 -> 4 17
1 -> 6 -> 7 -> 5 -> 4 19
1 -> 6 -> 7 -> 5 -> 3 18
상기 표 1에 기재된 바와 같이, 게이트웨이 1(210-1)에서 비상구들(게이트웨이 3(210-3) 또는 게이트웨이 4(210-4)가 설치된 위치)로 대피하는 가장 가까운 거리는 거리 가중치가 가장 적은 게이트웨이 1(210-1)에서 게이트웨이 4(210-4)로 진행하는 경우이고, 그 다음으로 가까운 거리는 거리 가중치가 2번째로 작은 게이트웨이 1(210-1)에서 게이트웨이 2 (210-2)를 거쳐 게이트웨이 4(210-4)로 진행하는 경우이다. 이렇게 경로 저장부(333)는 각 게이트웨이(210)로부터 비상구로 대피하는 경로의 경우의 수와, 해당 경우에 거리에 비례하는 거리 가중치를 함께 연계하여 저장하고, 그 중 거리 가중치가 가장 적은 2개의 경로를 제 1 경로 및 제 2 경로로 저장한다.
한편, 최적 경로 계산부(320)는 경로 저장부(333)에 저장된 각 경로마다, 경로의 거리 가중치를 계산하고, 각 경로에 대해서 아래의 표 2에 기재된 화재 발생 장소, 측정된 연기량, 및 대피 인원수 등을 고려하여 각 경로에 가중치를 추가로 부여함으로써 최적 대피 경로를 계산한다.
Figure pat00001
표 2에 기재한 가중치 요소 이외에도, 전술한 바와 같이, 각 사용자가 해당 경로로 이동해본 경험이 있는지 여부를 상 중 하로 분류하여 가중치를 더 부여할 수도 있다.
최적 경로 계산부(320)가 최적 경로를 계산하는 방법을 예시적으로 보다 구체적으로 설명하면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 현재 7층 711호 부근에서 화재가 발생한 경우 711호의 인원 15명에 대하여, 최단 경로를 계산하는 방법은 아래와 같다.
- 전체건물 10층 중 7층에 위치함으로 옥상으로 긴급 대피경로를 안내한다.
- 최적 경로 : 각 경로의 가중치 총합(경로 거리 가중치+화재발생장소 가중치+연기량 가중치+인원수 가중치)을 계산하여, 가중치 총합이 가장 작은 경로를 최적 경로 선정한다. 구체적인 계산 예는 아래의 표 3에 기재하였다.
Figure pat00002
최적 경로 계산부(320)는 상기 ⑦-⑤-③ 대피 경로를 최적 경로 정보로서 사용자 단말(100)로 전송함으로써, 사용자에게 최적 대피 경로를 안내한다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템에 대해서 설명하였다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 방법을 설명하는 도면이다.
이하에서는, 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 다중 이용 시설의 대피 유도 방법을 설명한다. 다만, 도 5a 및 도 5b에 도시된 다중 이용 시설의 대피 유도 방법은 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템에서 수행되는 것이므로, 명시적인 설명이 없더라도 본 발명의 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템에서 수행되는 기능들은 모두 본 발명의 다중 이용 시설의 대피 유도 방법에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 본 발명의 다중 이용 시설의 대피 유도 방법에서, 각 게이트웨이(210)로부터 비상구로 향하는 복수의 경로 정보가 관제 서버(300) 내에 저장된다(S510). 복수의 경로 정보를 저장하는 구성에 대해서는 도 4a 및 도 4b와 표 1을 참조하여 설명한 바와 같다.
그 후, 관제 서버(300)는 다중 이용 시설의 각 공간에 상주하는 사용자들의 사용자 정보를 저장한다(S512). 이 때, 사용자 정보는 각 사용자가 주로 이용하는 이동 경로 및 각 시설의 공간마다 상주하는 인원수 등의 정보를 포함한다.
상기 S510 및 S512 단계가 수행되어 관제 서버(300)에 기초적인 정보들이 저장되면, 사용자 단말(100)이 본 발명의 서비스를 이용하기 위해서 프로그램을 설치하고, 이 때, 사용자 단말(100)에 다중 이용 시설의 위치 정보가 저장된다(S520). 사용자 단말(100)에 설치되는 위치 정보는 다중 이용 시설의 비상구들과 각 시설들의 위치, 및 복도의 구조 등를 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 한편, 상술한 바와 같이 사용자 단말(100)에 시설 위치 정보가 저장되지 않는 경우에, 제 S520 단계는 생략될 수도 있다.
그 후, 사용자 단말(100)은 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 발신된 사용자 식별 정보는 게이트웨이(210)에서 수신되며, 게이트웨이(210)는 사용자 식별 정보를 센서 모듈(220)로부터 입력된 정보들(재난 감지 정보(화재 감지 정보 및 연기 감지 정보를 포함함))과 함께 관제 서버(300)로 전송한다(S530a).
관제 서버(300)는 게이트웨이들(210)로부터 센서 모듈(220)의 재난 감지 정보(예컨대, 화재 감지 정보 또는 연기량 측정 정보)가 수신되었고 재난이 발생했는지 여부를 확인한다(S540).
제 S540 단계에서, 재난 감지 정보를 조사하여 재난이 발생하였다고 판단되면, 관제 서버(300)는 재난 감지 정보(화재 감지 정보 및 연기량 정보 등)와 상기 제 S510 단계에서 저장된 복수의 경로 정보 및 제 S512 단계에서 저장된 사용자 정보를 이용하여 각 사용자의 식별 정보마다 최적 대피 경로를 계산한다(S550a). 즉, 사용자의 위치는 사용자 식별 정보가 수신된 게이트웨이(210)의 위치로 설정되고, 화재 발생 위치 역시 화재가 감지된 게이트웨이(210)의 위치로 설정된다. 최적 대피 경로를 계산하는 방식은 표 2 및 표 3을 참조하여 설명한 최적 경로 계산부(320)에서 최적 대피 경로를 계산하는 방식과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
최적 대피 경로가 계산되면, 관제 서버(300)는 최적 경로 정보를 각 사용자 단말(100)로 전송한다(S560).
최적 경로 정보를 수신한 각 사용자 단말(100)은 최적 경로 정보를 디스플레이부(140)를 통해서 사용자에게 표시한다(S570). 이 때, 사용자 단말(100)에 저장된 위치 정보에 최적 경로 정보를 맵핑하여 표시할 수 있음은 상술한 바와 같다.
또한, 사용자 단말(100)은 최적 경로 정보를 음성으로 안내할 수 있다(S580). 이 때, 사용자 단말(100)이 각 게이트웨이(210)와 상호 통신을 수행하여 게이트웨이(210)의 위치를 획득할 수 있거나, GPS 모듈을 이용하여 사용자의 위치를 실시간으로 측정할 수 있는 경우에는, 사용자 단말(100)이 내비게이션과 같이 사용자의 진행 방향을 음성으로 안내할 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 도 5b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 방법을 설명한다. 도 5a에 설명된 방식은 다중 이용 시설의 각 공간에 상주하는 인원수를 사전에 파악하였으나, 도 5b에 설명된 방식은 쇼핑몰과 같이 유동 인구가 많은 경우에 적용되는 다중 이용 시설의 대피 유도 방법이다.
도 5b를 참조하여, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 다중 이용 시설의 대피 유도 방법을 설명하면, 도 5a에 도시된 제 S510 단계 및 제 S520 단계와 동일한 방식으로, 각 게이트웨이(210)로부터 비상구로 향하는 복수의 경로 정보가 관제 서버(300) 내에 저장되고(S510), 사용자 단말(100)에 다중 이용 시설의 위치 정보가 저장된다(S520).
그 후, 본 발명의 서비스가 시작되면, 사용자 단말(100)은 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 발신된 사용자 식별 정보는 게이트웨이(210)에서 수신되지만, 게이트웨이(210)는 센서 모듈(220)로부터 입력된 정보들(재난 감지 정보(화재 감지 정보 및 연기 감지 정보를 포함함))만 관제 서버(300)로 전송한다(S530b).
관제 서버(300)는 게이트웨이들(210)로부터 센서 모듈(220)의 재난 감지 정보(예컨대, 화재 감지 정보 또는 연기량 측정 정보)를 조사하여 재난이 발생하였지 여부를 확인한다(S540).
제 S540 단계에서, 재난이 발생했다고 판단되면, 관제 서버(300)는 각 게이트웨이들(210)로 사용자 단말들(100)로부터 수신한 사용자 식별 정보를 요청하고, 게이트웨이들(210)로부터 게이트웨이들(210)이 실시간으로 수신한 사용자 식별 정보들을 수신함으로써 각 사용자의 위치를 게이트웨이들(210)을 기준으로 파악한다(S542).
그 후, 관제 서버(300)는 재난 감지 정보(화재 감지 정보 및 연기량 정보 등)와 상기 제 S510 단계에서 저장된 복수의 경로 정보 및 제 S542 단계에서 확인된 사용자의 위치 정보를 이용하여 각 사용자 식별 정보마다 최적 대피 경로를 계산한다(S550b).
최적 대피 경로가 계산되면, 관제 서버(300)는 최적 경로 정보를 각 사용자 단말(100)로 전송한다(S560).
최적 경로 정보를 수신한 각 사용자 단말(100)은 최적 경로 정보를 디스플레이부(140)를 통해서 사용자에게 표시한다(S570).
또한, 사용자 단말(100)은 최적 경로 정보를 음성으로 안내할 수 있다(S580).
제 S560 단계 내지 제 S580 단계는 도 5a 에 도시된 단계와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 사용자 단말
110 : 통신부 120 : 제어부
130 : 음성 안내부 140 : 디스플레이부
150 : 위치 정보 저장부
210 : 게이트웨이
220 : 센서 모듈
221 : 화재 감지부 223 : 연기 감지부
300 : 관제 서버
310 : 통신부 320 : 최적 경로 계산부
330 : 데이터 베이스
331 : 사용자 정보 저장부 333 : 경로 저장부

Claims (10)

  1. 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템으로서,
    일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 재난이 발생했을 때 최적 대피 경로 정보를 수신하여 사용자에게 출력하는 사용자 단말;
    상기 다중 이용 시설의 복수의 위치에 설치되어 재난 발생을 감지하는 복수의 센서 모듈;
    상기 복수의 센서 모듈에 각각 대응되는 복수의 위치에 설치되어, 상기 사용자 식별 정보를 수신하여 상기 센서 모듈에서 감지한 재난 감지 정보와 함께 전송하는 게이트웨이; 및
    상기 복수의 게이트웨이들이 설치된 위치를 저장하고, 각 게이트웨이로부터 비상구까지의 복수의 경로들 중, 경로의 거리, 재난 상황, 및 인원수를 고려하여 사용자에 대한 최적 대피 경로를 계산하여 사용자 단말로 전송하는 관제 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 관제 서버는
    사용자 식별 정보를 수신한 게이트웨이의 위치를 사용자 단말의 위치로 설정하고, 각 경로에 대해서, 사용자 단말의 위치로부터 비상구까지의 거리, 경로상의 재난 상황 및 해당 비상구를 이용할 인원수에 가중치를 부여하여, 각 경로의 가중치의 총합을 계산하고, 가중치의 총합이 가장 적은 경로를 최적 대피 경로로 선정하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다중 이용 시설이 다수의 사람이 상주하는 오피스 공간인 경우에,
    상기 관제 서버는 사전에 각 오피스 공간에 상주하는 사람들의 사용자 식별 정보를 저장하고, 저장된 사용자들의 인원수에 가중치를 부여하여, 각 경로의 가중치의 총합을 계산하고, 가중치의 총합이 가장 적은 경로를 최적 대피 경로로 선정하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다중 이용 시설이 유동 인구가 많은 시설인 경우에,
    상기 관제 서버는 상기 센서 모듈에서 재난 발생이 감지된 순간부터 게이트웨이들로부터 사용자 식별 정보를 수신하여 각 위치의 인원수 및 특정 비상구를 이용할 인원수를 실시간 갱신하여 가중치를 부여하고, 각 경로의 가중치의 총합을 계산하여 가중치의 총합이 가장 적은 경로를 최적 대피 경로로 선정하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 관제 서버는
    각 게이트웨이로부터 비상구까지의 복수의 경로들 중 사용자가 자주 이용하는 경로일수록 낮은 가중치를 부여하여 각 경로의 가중치의 총합을 계산하고, 가중치의 총합이 가장 적은 경로를 최적 대피 경로로 선정하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 관제 서버는
    상기 다중 이용 시설에 상주하는 사용자들의 사용자 정보를 저장하는 사용자 정보 저장부, 및
    각 게이트웨이로부터 비상구까지의 복수의 경로들을 저장하는 경로 저장부를 포함하는 데이터 베이스;
    상기 게이트웨이들로부터 사용자 식별 정보, 게이트 식별 정보 및 재난 감지 정보를 수신하여 최적 경로 계산부로 출력하는 통신부; 및
    상기 사용자 정보 저장부에 저장된 사용자 정보, 상기 경로 저장부에 저장된 대피 경로, 및 상기 통신부를 통해서 입력되는 사용자 식별 정보, 게이트웨이 식별 정보 및 재난 감지 정보를 이용하여 각 사용자에 대한 최적 대피 경로 정보를 생성하는 최적 경로 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 사용자 단말은
    상기 최적 대피 경로를 디스플레이를 통해서 사용자에게 표시하거나, 음성으로 안내하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 사용자 단말은
    사전에 저장된 복수의 음성 안내 목소리들 중에서 어느 하나를 선택하거나, 사전에 안내 멘트를 사용자가 익숙한 목소리로 직접 녹음하여, 최적 대피 경로를 사용자에게 음성으로 안내하도록 하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 시스템.
  9. 다중 이용 시설의 대피 유도 방법으로서,
    (a) 다중 이용 시설의 복수의 위치에 설치된 복수의 게이트웨이 각각으로부터 비상구로 향하는 복수의 경로 정보를 관제 서버 내에 저장하는 단계;
    (b) 다중 이용 시설의 각 공간에 상주하는 사용자들의 사용자 정보를 저장하는 단계;
    (c) 사용자 단말이 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 발신된 사용자 식별 정보가 게이트웨이에서 수신되며, 게이트웨이가 사용자 식별 정보를 센서 모듈로부터 입력된 재난 감지 정보와 함께 관제 서버로 전송하는 단계;
    (d) 상기 관제 서버가 게이트웨이들로부터 입력된 센서 모듈의 재난 감지 정보를 이용하여 재난이 발생하였는지 여부를 확인하는 단계;
    (e) 재난이 발생했다고 판단되면, 상기 관제 서버가 재난 감지 정보와 상기 복수의 경로 정보 및 사용자 정보를 이용하여 각 사용자의 식별 정보마다 최적 대피 경로를 계산하여 최적 경로 정보를 각 사용자 단말로 전송하는 단계; 및
    (f) 사용자 단말이 최적 경로 정보를 사용자에게 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 방법.
  10. 다중 이용 시설의 대피 유도 방법으로서,
    (a) 다중 이용 시설의 복수의 위치에 설치된 복수의 게이트웨이 각각으로부터 비상구로 향하는 복수의 경로 정보를 관제 서버 내에 저장하는 단계;
    (c) 사용자 단말이 일정한 시간 주기로 사용자 식별 정보를 발신하고, 발신된 사용자 식별 정보가 게이트웨이에서 수신되며, 게이트웨이가 센서 모듈로부터 입력된 재난 감지 정보를 관제 서버로 전송하는 단계;
    (d) 상기 관제 서버가 게이트웨이들로부터 수신된 센서 모듈의 재난 감지 정보를 이용하여 재난이 발생하였는지 여부를 확인하는 단계;
    (e) 재난이 발생했다고 판단되면, 상기 관제 서버가 상기 게이트웨이들로 사용자 식별 정보를 요청하여 수신하고, 재난 감지 정보와 상기 복수의 경로 정보를 이용하여 각 사용자 식별 정보마다 최적 대피 경로를 계산하여 최적 경로 정보를 각 사용자 단말로 전송하는 단계; 및
    (f) 사용자 단말이 최적 경로 정보를 사용자에게 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 이용 시설의 대피 유도 방법.
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