KR102541767B1 - National competency standards based driving machine training system in virtual reality enviroment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 운전기계에 관한 NCS 학습단계별로 시나리오가 편성되고, 운전시 발생 가능한 돌발상황 연출요소가 포함된 안전교육 커리큘럼을 실행하는 시뮬레이터(200); 상기 시뮬레이터로부터 학습자의 조작과 움직임을 입력으로 하여 생성된 실습데이터를 수신하는 관리장치(100) 및 상기 관리장치로부터 수신된 실습데이터를 돌발상황 연출요소에 대한 대응기준이 되는 안전기준정보와 비교하여 안전사고 유발행동을 분석하는 운용서버(300)를 포함하는 NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템을 개시한다.The present invention includes a simulator 200 for executing a safety education curriculum in which scenarios are organized for each NCS learning step related to driving machines and include elements for generating unexpected situations that may occur during driving; The management device 100 that receives practice data generated by inputting the learner's operation and movement from the simulator and the practice data received from the management device are compared with safety standard information that is a response standard for unexpected situation production elements Disclosed is an NCS-based virtual reality driving machine practice system that includes an operation server 300 that analyzes safety accident-causing behavior.

Description

NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템{NATIONAL COMPETENCY STANDARDS BASED DRIVING MACHINE TRAINING SYSTEM IN VIRTUAL REALITY ENVIROMENT}Driving machine practice system for NCS-based virtual reality {NATIONAL COMPETENCY STANDARDS BASED DRIVING MACHINE TRAINING SYSTEM IN VIRTUAL REALITY ENVIROMENT}

본 발명은 NCS 학습단계별로 시나리오가 편성된 안전교육 커리큘럼을 제공하는 NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an NCS-based virtual reality driving machine practice system that provides a safety education curriculum in which scenarios are organized for each NCS learning step.

운전기계는 지게차, 크레인, 앰뷸런스 또는 모터그레이더이고, 운전을 제공하는 다양한 기계이며, 운전의 숙달 또는 안전적인 실습을 제공하기 위하여 시뮬레이터의 형태로 제작된다.Driving machines are forklifts, cranes, ambulances, or motor graders, and are various machines that provide driving, and are manufactured in the form of simulators to provide driving mastery or safe practice.

선행문헌으로 기재된 특허문헌 1은 지게차에 관한 시뮬레이터이고, 특허문헌 2는 크레인에 관한 시뮬레이터이며, 특허문헌 3은 앰뷸런스에 관한 시뮬레이터이다. 그러나 특허문헌들은 아래와 같이 다양한 문제점이 있다.Patent Document 1 described as prior art is a simulator related to a forklift, Patent Document 2 is a simulator related to a crane, and Patent Document 3 is a simulator related to an ambulance. However, patent documents have various problems as follows.

<NCS 기반의 시뮬레이터에 관하여><About NCS-based simulator>

국가직무능력표준(NCS: National Competency Standards)은 산업현장에서 직무를 수행하기 위해 요구되는 지식기술소양 등의 내용을 국가가 산업부문별수준별로 체계화한 것이다. NCS 학습모듈은 산업현장에서 직무를 수행하기 위한 지식 기술 소양 등의 내용을 초급, 중급 및 상급에게 필요한 운용능력을 학습하는 방법을 정의한 것으로 국가에서 해당 실무운용에 필요한 능력을 충분히 확보할 수 있도록 이론 및 실기로 구성된다. NCS 학습모듈은 수준별로 체계화된 학습훈련을 제공하기 위하여 다단의 학습단계를 제공한다.The National Competency Standards (NCS) is a systematized by the state by industry sector and level the contents of knowledge, technology, and literacy required to perform duties in the industrial field. The NCS learning module defines how to learn the operational capabilities necessary for beginners, intermediates, and advanced levels, such as knowledge and technology literacy to perform duties in the industrial field. And it consists of an actual machine. NCS learning module provides multi-stage learning stages to provide systematic learning training by level.

종래에는 자격증 취득을 위한 가상현실용 운전기계 실습을 제공하였지만, 실무운용 또는 산업현장 직무에 필요한 능력을 충분히 확보하기 위한 NCS 기반의 가상현실용 운전기계 실습을 제공하지 못하는 문제점이 있다.In the past, driving machine training for virtual reality was provided for obtaining a license, but there is a problem in that NCS-based driving machine training for virtual reality cannot be provided to sufficiently secure the skills necessary for practical operation or industrial field work.

예를 들어 특허문헌 1은 연습모드와 평가모드로 구성된 시뮬레이션을 제공하고, 특허문헌 2는 기본코스, 전문코스 및 종합코스로 구성된 시뮬레이션을 제공함으로써, 특허문헌들은 운전기계의 자격증 취득에 도움을 주지만, 실무운용 또는 산업현장 직무에 필요한 능력을 향상하기 위한 NCS 기반의 시뮬레이터를 제공하지 않는다.For example, Patent Document 1 provides a simulation composed of a practice mode and an evaluation mode, and Patent Document 2 provides a simulation composed of a basic course, a specialized course, and a comprehensive course, so that the patent documents help in obtaining a driver's license. However, we do not provide NCS-based simulators to improve the skills required for practical operation or industrial field jobs.

<돌발상황 이벤트 기반의 시뮬레이터에 관하여><About event-based simulator>

특허문헌 3은 교관이 교관통제기를 통하여 비정상적인 운전기계의 결함상황을 부여하고, USB 카메라를 이용하여 학습자의 대처능력을 모니터링한다. 그러나 특허문헌 3은 지형, 온도 또는 기후 등 환경상황의 변화에 따른 돌발상황을 고려하지 않고, 운전기계의 결함에 관한 돌발상황만을 제공하여 운전기계의 직무능력 또는 안전적인 운전능력의 향상에 대한 기여도가 감소되는 문제점이 있다.In Patent Document 3, an instructor assigns a faulty situation of an abnormal driving machine through an instructor controller, and monitors a learner's ability to cope using a USB camera. However, Patent Document 3 does not consider unexpected situations due to changes in environmental conditions such as topography, temperature, or climate, and provides only unexpected situations related to defects in driving machines, thereby contributing to the improvement of the driving machine's job performance or safe driving ability. There is a problem that is reduced.

특허문헌 3은 교관통제기와 USB 카메라 등 교관 위주의 교육환경을 제공하고, 학습자를 위한 교육환경을 제공하지 못하는 문제점이 있다. 예를 들어 특허문헌 3은 단순히 USB 카메라로 돌발상황만을 모니터링하고, 운전수단의 조작값, 학습자의 움직임 및 조작결과에 대응하는 결과값이 적용된 시뮬레이션영상을 학습자에게 제공하지 못하여, 학습자가 돌발상황을 제대로 대처하고 있는지 확인할 수 없는 문제점이 있다.Patent Document 3 has a problem in that it does not provide an instructor-oriented educational environment such as an instructor controller and a USB camera, and does not provide an educational environment for learners. For example, Patent Document 3 simply monitors only the unexpected situation with a USB camera, fails to provide the learner with a simulation image to which the result value corresponding to the operation value of the driving means, the learner's movement, and the operation result is applied, so that the learner can detect the unexpected situation. There are problems that you can't check to see if you're dealing with them properly.

<돌발상황 재학습에 관하여><About contingency relearning>

종래에는 편성된 시나리오로만 학습을 제공하였고, 학습자에게 취약한 시나리오로 재편성된 학습을 제공하지 못하는 문제점이 있다.Conventionally, learning was provided only with organized scenarios, and there is a problem in that learning reorganized into vulnerable scenarios cannot be provided to learners.

한국등록특허 제10-1950698호Korean Patent Registration No. 10-1950698 한국등록특허 제10-1462407호Korean Patent Registration No. 10-1462407 한국등록특허 제10-1656936호Korean Patent Registration No. 10-1656936

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 실무운용 또는 산업현장 직무에 필요한 능력을 충분히 확보하기 위한 NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an NCS-based virtual reality driving machine practice system for sufficiently securing the ability necessary for practical operation or industrial field work.

본 발명은 운전수단의 조작값, 학습자의 움직임 및 조작결과에 대응하는 결과값이 적용된 시뮬레이션영상을 학습자에게 제공하는 NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템을 제공한다.The present invention provides an NCS-based virtual reality driving machine practice system that provides learners with simulated images to which result values corresponding to operating values of driving means, learner's movements, and operating results are applied.

본 발명은 편성된 NCS 학습단계별 시나리오에서 안전사고 유발행동에 관련된 시나리오를 재편성하고, 학습자별로 재편성된 시나리오를 포함하는 안전교육 커리큘럼을 생성하는 운전기계 실습 시스템을 제공한다.The present invention provides a driving machine training system that reorganizes scenarios related to safety accident-causing behaviors in scenarios for each stage of organized NCS learning and creates a safety education curriculum including scenarios reorganized for each learner.

상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명의 실시예에 따른 NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템은, 운전기계에 관한 NCS 학습단계별로 시나리오가 편성되고, 운전시 발생 가능한 돌발상황 연출요소가 포함된 안전교육 커리큘럼을 실행하는 시뮬레이터(200); 상기 시뮬레이터로부터 학습자의 조작과 움직임을 입력으로 하여 생성된 실습데이터를 수신하는 관리장치(100) 및 상기 관리장치로부터 수신된 실습데이터를 돌발상황 연출요소에 대한 대응기준이 되는 안전기준정보와 비교하여 안전사고 유발행동을 분석하는 운용서버(300)를 포함하고, 상기 돌발상황 연출요소는 환경상황 연출요소의 변경과 운전기계의 결함을 연출하는 속성을 포함하여, 상기 운용서버는 편성된 NCS 학습단계별 시나리오에서 안전사고 유발행동에 관련된 시나리오를 재편성하고, 학습자별로 재편성된 시나리오를 포함하는 안전교육 커리큘럼을 생성하는 것을 특징으로 한다.In the driving machine practice system for NCS-based virtual reality according to an embodiment of the present invention for the above problem to be solved, a scenario is organized for each NCS learning step related to a driving machine, and an unexpected situation that can occur during driving is included. A simulator 200 for executing a safety education curriculum; The management device 100 that receives practice data generated by inputting the learner's operation and movement from the simulator and the practice data received from the management device are compared with safety standard information that is a response standard for unexpected situation production elements It includes an operation server 300 that analyzes safety accident-causing behavior, and the unexpected situation production elements include changes in environmental situation production elements and properties that produce defects in driving machines, and the operation server is configured for each NCS learning stage It is characterized by reorganizing scenarios related to safety accident-causing behavior in scenarios and creating a safety education curriculum including reorganized scenarios for each learner.

상기 운용서버는 실습데이터로부터 추출된 안전사고 유발행동에 대응하는 문제실습영상, 상기 문제실습영상에서 안전사고 유발행동의 원인이 되는 원인정보 및 원인을 해결하기 위한 솔루션정보를 포함하는 학습자별 재학습정보를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.The operation server relearns for each learner including problem practice images corresponding to safety accident-causing behaviors extracted from practice data, cause information causing safety accident-causing behaviors in the problem practice images, and solution information for solving the causes. It can be characterized by generating information.

상기 운용서버는 실습데이터로부터 가상실습훈련의 기록시간을 추출하고, 가상실습훈련과 실상훈련의 기록시간을 누계하여 예상되는 훈련잔여시간과 훈련장려금을 연산하며, 예상된 훈련잔여시간과 훈련장려금을 포함하는 훈련진행정보를 학습자 단말기에게 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.The operation server extracts the recorded time of virtual practice training from the practice data, calculates the expected remaining training time and training incentive by accumulating the recorded time of virtual practice training and actual training, and calculates the expected remaining training time and training incentive. It may be characterized in that the training progress information including is provided to the learner terminal.

상기 운용서버는 학습자의 안전사고 유발행동을 분석하여 학습자의 안전사고 발생패턴을 생성하고, 상기 시뮬레이터는 학습자의 안전사고 발생패턴을 저장하고, 안전사고 발생패턴에 포함된 조작값을 수신하면 알람을 출력할 수 있다.The operation server analyzes the learner's safety accident-causing behavior to generate the learner's safety accident occurrence pattern, the simulator stores the learner's safety accident occurrence pattern, and sends an alarm when an operation value included in the safety accident occurrence pattern is received. can be printed out.

상기 관리장치는 시뮬레이터의 운용시간이 종료되거나 설정된 주기가 도래되면 시뮬레이터를 제어하여 실습데이터 전송과 안전교육 커리큘럼과 관련된 시뮬레이션데이터 업데이트를 수행하고, 실습데이터의 전송이 완료되면 시뮬레이터에 저장된 실습데이터를 삭제하는 것을 특징으로 할 수 있다.The management device controls the simulator when the operation time of the simulator ends or a set cycle arrives, transmits practice data and updates simulation data related to safety education curriculum, and deletes the practice data stored in the simulator when the transmission of practice data is completed. It can be characterized by doing.

본 발명은 움직임값과 조작값뿐만 아니라 돌발상황에 대응하는 결과값을 시뮬레이션영상에 적용함으로써, 학습자가 돌발상황의 대처에 대한 결과를 확인할 수 있고, 안전사고에 대한 인식을 더욱 고취시킬 수 있다.In the present invention, by applying result values corresponding to unexpected situations as well as motion values and manipulation values to simulation images, learners can check the results of coping with unexpected situations and further enhance awareness of safety accidents.

본 발명은 시뮬레이터 관리부를 통하여 시뮬레이터의 저장공간을 효율적으로 사용할 수 있고, 운용시간이 종료되거나 설정된 주기가 도래되었을 때 데이터 전송을 제공하여 안정적으로 데이터의 송수신을 제공할 수 있으며, 학습자의 취약한 시나리오와 관련된 안전교육 커리큘럼의 업데이트를 제공하여 학습자의 직무능력 향상에 기여할 수 있다.The present invention can efficiently use the storage space of the simulator through the simulator management unit, provide data transmission when the operation time ends or a set period arrives, and can provide stable data transmission and reception, and can provide a learner's vulnerable scenario and It can contribute to the improvement of the learner's job ability by providing an update of the related safety education curriculum.

본 발명은 학습자가 실습지역외에 위치하고 있을 때 학습자 단말기를 통하여 재학습정보를 학습할 수 있고, 학습자가 실습지역에 위치하고 있을 때 시뮬레이터를 통하여 재편성된 시나리오로 학습할 수 있으므로, 학습자의 운전습관을 빠르게 보완할 수 있는 현저한 효과가 있다.The present invention can learn relearning information through a learner terminal when a learner is located outside the practice area, and can learn with a reorganized scenario through a simulator when a learner is located in the practice area, so that the learner's driving habit can be quickly changed. There is a remarkable effect that can be supplemented.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 정보이용 단말/서버를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 3은 상황연출 요소를 도시한 예이다.
도 4 내지 도 6은 지형에 관한 속성의 속성값을 도시한 것이다.
도 7은 도 1의 운용서버를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 8은 도 1의 관리장치를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 9는 도 8의 관리부를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 10은 도 1의 시뮬레이터를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 11은 도 10의 제어부와 저장부를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 12는 도 11의 시뮬레이션 제어부를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 13은 도 10의 조작부와 출력부를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 14 내지 도 18은 본 발명의 모터그레이더용 시뮬레이터를 도시한 예이다.
도 19는 조종기 마운트에 설치된 구성품 조절부를 도시한 것이다.
도 20은 핸들 마운트에 설치된 구성품 조절부를 도시한 것이다.
도 21 내지 도 23은 센서부에서 감지되는 HMD의 시선처리를 설명하기 위한 것이다.
도 24는 가상실습 공간에서 모터그레이더의 주행코스를 도시한 예이다.
도 25는 가상실습 공간에서 모터그레이더의 절삭정지를 도시한 예이다.
도 26은 가상실습 공간에서 모터그레이더의 움직임을 인지할 수 있는 반응구역을 도시한 예이다.
도 27은 모터그레이더 구분동작을 연습하기 위한 안전교육 커리큘럼 제공방법을 도시한 흐름도이다.
도 28은 모터그레이더의 코스평가 방법을 도시한 흐름도이다.
도 29는 모터그레이더의 절삭정지 평가방법을 도시한 흐름도이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 운전기계 실습 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이터의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 돌발상황 연출 방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a block diagram showing an NCS-based virtual reality driving machine training system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the information using terminal/server of FIG. 1 in detail.
3 is an example illustrating a situation rendering element.
4 to 6 show attribute values of attributes related to topography.
Figure 7 is a block diagram showing the operation server of Figure 1 in detail.
8 is a block diagram showing the management device of FIG. 1 in detail.
FIG. 9 is a block diagram illustrating the management unit of FIG. 8 in detail.
FIG. 10 is a block diagram showing the simulator of FIG. 1 in detail.
FIG. 11 is a block diagram showing the details of the control unit and the storage unit of FIG. 10 .
12 is a block diagram showing the simulation control unit of FIG. 11 in detail.
FIG. 13 is a block diagram showing the details of the control unit and the output unit of FIG. 10 .
14 to 18 are examples showing a simulator for a motor grader of the present invention.
19 shows a component adjuster installed on the manipulator mount.
20 shows a component adjuster installed on the handle mount.
21 to 23 are for explaining gaze processing of the HMD sensed by the sensor unit.
24 is an example showing a driving course of a motor grader in a virtual practice space.
25 is an example showing the cutting stop of the motor grader in the virtual practice space.
26 is an example showing a reaction zone capable of recognizing the movement of a motor grader in a virtual practice space.
27 is a flowchart illustrating a method of providing a safety education curriculum for practicing motor grader division operations.
28 is a flowchart illustrating a course evaluation method of a motor grader.
29 is a flowchart illustrating a method for evaluating the cutting stop of a motor grader.
30 is a flowchart illustrating an operation method of a driving machine training system according to an embodiment of the present invention.
31 is a flowchart illustrating a method of operating a simulator according to an embodiment of the present invention.
32 is a flowchart illustrating a method for creating an unexpected situation according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.

운전기계는 지게차, 크레인, 앰뷸런스 또는 모터그레이더이고, 운전을 제공하는 다양한 기계이며, 이에 한정하지 않는다. 본 발명에서는 모터그레이더를 예를 들어 운전기계를 설명하기로 한다.The driving machine is a forklift, crane, ambulance or motor grader, and various machines that provide driving, but are not limited thereto. In the present invention, a motor grader will be described as an example of a driving machine.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템을 도시한 블록도로서, NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템(10)은 관리장치(100), 시뮬레이터(200) 및 운용서버(300)를 포함한다. 관리장치(100)는 실습지역별로 한 대 이상이 설치될 수 있고, 시뮬레이터(200)는 복수의 개수로 설치될 수 있다. 관리장치(100)는 복수의 시뮬레이터(200)를 관리하고, 운용서버(300)는 실습지역별 관리장치(100)를 운용한다. 관리장치(100)와 시뮬레이터(200) 또는 관리장치(100)와 운용서버(300)는 유무선 네트워크(50)를 통하여 통신한다.1 is a block diagram showing a driving machine training system for NCS-based virtual reality according to an embodiment of the present invention. The NCS-based driving machine training system 10 for virtual reality includes a management device 100, a simulator 200 and It includes an operation server 300. One or more management devices 100 may be installed for each practice area, and a plurality of simulators 200 may be installed. The management device 100 manages a plurality of simulators 200, and the operation server 300 operates the management device 100 for each practice area. The management device 100 and the simulator 200 or the management device 100 and the operation server 300 communicate through a wired/wireless network 50 .

시뮬레이터(200)는 학습자의 실습에 관한 실습데이터를 생성하고, 관리장치(100)는 실습데이터를 운용서버(300)에게 전송하며, 운용서버(300)는 실습데이터를 분석 및 가공하여 학습자, 교습자 또는 취업관계자를 위한 정보를 생성한다. NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템(10)은 운용서버(300)에서 생성된 정보를 이용하는 정보이용 단말/서버(400)를 더 포함할 수 있다.The simulator 200 generates practice data related to the learner's practice, the management device 100 transmits the practice data to the operation server 300, and the operation server 300 analyzes and processes the practice data so that learners and instructors Or, it creates information for people involved in employment. The driving machine practice system 10 for NCS-based virtual reality may further include an information use terminal/server 400 using information generated by the operation server 300 .

도 2는 도 1의 정보이용 단말/서버를 상세하게 도시한 블록도로서, 정보이용 단말/서버(400)는 학습자 단말기(410), 교습자 단말기(420), 공공기관 서버(430), 운전기계 서버(440) 또는 취업기관 서버(450)를 포함한다. 학습자 단말기(410)는 시뮬레이터(200)를 통하여 운전기계를 학습하는 학습자의 단말기이고, 교습자 단말기(420)는 학습자의 교습을 하는 교습자의 단말기이다. 공공기관 서버(430)는 NCS를 운영관리하고, 학습자의 훈련시간기록과 훈련장려금을 관리하는 공공기관의 서버이다. 예를 들어 공공기관은 고용노동부 또는 고용보험이다. 운전기계 서버(440)는 운전기계를 업으로 운영하는 기업의 서버이고, 취업기관 서버(450)는 취업을 알선하는 기관 또는 기업의 서버이다.FIG. 2 is a block diagram showing the information using terminal/server of FIG. 1 in detail. The server 440 or the employment agency server 450 is included. The learner's terminal 410 is a learner's terminal that learns the driving machine through the simulator 200, and the instructor's terminal 420 is a learner's terminal that provides lessons for the learner. The public institution server 430 is a server of a public institution that operates and manages NCS, and manages learner's training time records and training incentives. For example, public institutions are the Ministry of Employment and Labor or Employment Insurance. The driving machine server 440 is a server of a company that operates driving machines as a business, and the employment agency server 450 is a server of an organization or company that arranges employment.

시뮬레이터(200)는 운전기계에 관한 NCS 학습단계별로 시나리오가 편성되고, 운전시 발생 가능한 돌발상황 연출요소가 포함된 안전교육 커리큘럼을 실행한다. 관리장치(100)는 시뮬레이터(200)로부터 학습자의 조작과 움직임을 입력으로 하여 생성된 실습데이터를 수신한다. The simulator 200 implements a safety education curriculum in which scenarios are organized for each NCS learning step related to driving machines and include elements for generating unexpected situations that may occur during driving. The management device 100 receives the practice data generated by inputting the learner's manipulation and movement from the simulator 200 .

도 3은 상황연출 요소를 도시한 예로서, 상황 연출요소는 환경상황 연출요소 및 돌발상황 연출요소를 포함한다. 환경상황 연출요소는 시뮬레이션영상에서 운전환경을 연출하는 요소이고, 돌발상황 연출요소는 시뮬레이션영상에서 돌발상황을 연출하는 요소이다. 시뮬레이션영상은 시뮬레이터(200)를 통하여 출력되는 학습자의 시청을 위한 영상이다.3 is an example of situation directing elements, and the situation directing elements include environmental situation directing elements and unexpected situation directing elements. The environmental situation directing element is an element that directs the driving environment in the simulation image, and the unexpected situation directing element is an element that directs the unexpected situation in the simulation image. The simulation image is an image for the learner's viewing that is output through the simulator 200.

환경상황 연출요소는 지형, 온도 및 기후와 관련된 요소를 포함할 수 있고, 운전환경에 영향을 주는 요소를 더 포함할 수 있다. 지형에 관한 환경상황 연출요소는 평탄, 비탈, 모래, 흙, 자갈, 시멘트, 아스팔트, 탄재, 빙판, 다녀진 눈 또는 푸석한 눈 등 다양한 속성을 가질 수 있다. 온도에 관한 환경상황 연출요소는 구간별 온도에 따른 속성을 가질 수 있다. 기후에 관한 환경상황 연출요소는 눈, 비, 맑음, 구름, 안개 및 바람 등 다양한 속성을 가질 수 있다.The environmental situation presentation factors may include factors related to topography, temperature, and climate, and may further include factors affecting the driving environment. The environmental situation presentation elements related to the terrain may have various properties such as flatness, slope, sand, soil, gravel, cement, asphalt, carbon material, ice sheet, loose snow or loose snow. The environmental situation production element related to temperature may have a property according to the temperature of each section. Environmental situation presentation factors related to climate may have various attributes such as snow, rain, sunny, cloud, fog, and wind.

본 발명은 지형의 경우 평탄한 지형, 비탈지형, 모래지형, 흙 지형, 자갈지형, 시멘트 지형, 아스팔트 지형, 탄재 지형, 빙판지형, 다져진 눈 지형 또는 푸석한 눈 지형에 대한 체험을 제공할 수 있다. 이러한 지형은 상황에 따라 단일지형과 혼합된 형태로 존재할 수 있으며 그 비율에 따라 마찰계수가 변화되어 운용에 영향을 준다. 마찰계수는 본 발명에서 환경상황 연출요소의 속성에 포함될 수 있다.In the case of the terrain, the present invention can provide experiences on flat terrain, slope terrain, sandy terrain, soil terrain, gravel terrain, cement terrain, asphalt terrain, carbonaceous terrain, icy terrain, compacted snow terrain, or loose snow terrain. These terrains can exist in a single terrain and mixed form depending on the situation, and the friction coefficient changes according to the ratio, which affects operation. In the present invention, the friction coefficient may be included in the attributes of the environmental situation rendering element.

본 발명은 기후의 경우 눈, 비, 맑음, 구름, 안개 또는 바람에 대한 체험을 제공할 수 있고, 기후환경을 시각 또는 촉각적으로 표현할 수 있으며, 눈/비/맑음/구름이 마찰계수에 영향을 줄 수 있는 환경상황 연출요소이다.In the case of the climate, the present invention can provide an experience of snow, rain, sunny, clouds, fog, or wind, and can visually or tactilely express the climate environment, and snow / rain / sunny / clouds affect the friction coefficient It is an environmental situation production factor that can give

시뮬레이터(200)는 토양 중 밀도가 다른 부분을 초기화시켜 파기 시 운전기계의 동력 과부하를 발생시킬 수 있는데, 이에 조작부(240)의 조작감을 통해 동력 과부하가 발생되는 원인을 인지하는 연습을 제공할 수 있고, 밀도가 다른 부분(바위, 돌)에 대한 대처연습을 제공할 수 있으며, 실제현장에서 작업시 과부하로 인한 장비노화를 방지할 수 있다.The simulator 200 can initialize parts of the soil with different densities to generate power overload of the driving machine during digging. Therefore, it is possible to provide an exercise in recognizing the cause of power overload through a feeling of operation of the control unit 240. It can provide coping practice for parts with different densities (rocks and stones), and can prevent aging of equipment due to overload during actual work.

돌발상황 연출요소는 고정 또는 이동되는 물체, 환경상황 연출요소의 변경 및 운전기계의 결함을 연출하는 속성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 운전기계의 결함을 연출하는 속성은 냉각수 부족, 팬벨트 파손, 전기장치 이상, 덤프 이상 배지 등 다양할 수 있다.The unexpected situation presentation element may include at least one of a fixed or moving object, a change in an environmental situation presentation element, and a property for displaying a defect in a driving machine. The attributes that produce a fault in the driving machine can be diverse, such as lack of coolant, broken fan belt, faulty electrical system, faulty dump badge, etc.

도 4 내지 도 6은 지형에 관한 속성의 속성값을 도시한 것으로서, 더욱 상세하게는 도 4는 성토의 밀도에 따른 마찰력에 관한 속성값을 도시한 것이고, 도 5는 성토가 쌓이는 높이에 따른 경사각에 관한 속성값을 도시한 것이며, 도 6은 지형 형태의 여러 가지 조건에 관한 속성값을 도시한 것이다. 안전기준정보는 상황 연출요소에 대한 대응기준이 되는 정보로서, 속성에 관한 속성값을 포함할 수 있다.4 to 6 show attribute values of topography properties, and more specifically, FIG. 4 shows attribute values of frictional force according to the density of embankment, and FIG. 5 shows the inclination angle according to the height of the embankment. 6 shows attribute values related to various conditions of the topographical form. The safety standard information is information that becomes a response standard for situation presentation elements, and may include attribute values related to attributes.

도 7은 도 1의 운용서버를 상세하게 도시한 블록도로서, 운용서버(300)는 서비스 제공부(320) 및 분석부(330)를 포함한다. 서비스 제공부(320)는 실습데이터를 관리장치(100)로부터 수신하고, 분석부(330)는 수신된 실습데이터를 돌발상황 연출요소에 대한 대응기준이 되는 안전기준정보 또는 안전사고 발생패턴과 비교하여 안전사고 유발행동을 분석한다. 안전사고 발생패턴은 과거에 다양한 학습자의 안전사고 유발행동을 분석하여 생성된 빅데이터 기반의 정보일 수 있다. 안전사고 발생패턴은 과거의 다양한 학습자 또는 학습을 이수한 이수자로부터 설정된 빈도수 이상의 동일한 안전사고 유발행동이 발생한 건을 분석하여 정리한 패턴 또는 정보일 수 있다.7 is a block diagram showing the operation server of FIG. 1 in detail, the operation server 300 includes a service providing unit 320 and an analysis unit 330. The service providing unit 320 receives practice data from the management device 100, and the analysis unit 330 compares the received practice data with safety standard information or safety accident occurrence pattern that is a response standard for unexpected situation production elements. to analyze safety accident-causing behavior. The safety accident occurrence pattern may be big data-based information generated by analyzing safety accident-causing behaviors of various learners in the past. The safety accident occurrence pattern may be a pattern or information organized by analyzing cases in which the same safety accident-causing behavior of a set frequency or more occurred from various past learners or those who have completed learning.

분석부(330)는 편성된 NCS 학습단계별 시나리오에서 안전사고 유발행동에 관련된 시나리오를 재편성하고, 학습자별로 재편성된 시나리오를 포함하는 안전교육 커리큘럼을 생성한다. 서비스 제공부(320)는 학습자별로 재편성된 시나리오를 포함하는 안전교육 커리큘럼을 관리장치(100)에게 제공하고, 관리장치(100)는 학습자별로 재편성된 시나리오를 포함하는 안전교육 커리큘럼을 이용하여 시뮬레이터(200)에 저장된 시뮬레이션데이터를 업데이트한다.The analysis unit 330 reorganizes scenarios related to safety accident-causing behaviors in the organized NCS learning step-by-step scenarios, and creates a safety education curriculum including the reorganized scenarios for each learner. The service provider 320 provides the safety education curriculum including scenarios reorganized for each learner to the management device 100, and the management device 100 uses the safety education curriculum including scenarios reorganized for each learner to provide a simulator ( 200) to update the simulation data stored in it.

운용서버(300)는 운용부(390) 및 데이터베이스(310)를 더 포함할 수 있다. 분석부(330)는 데이터베이스(310)에 시뮬레이션 데이터를 업데이트하여 저장할 수 있다. 운용부(390)는 안전기준정보를 업데이트하여 데이터베이스(310)에 저장할 수 있다. 운용부(390)는 관리장치(100), 시뮬레이터(200), 학습자 또는 교습자에 관한 정보를 업데이트하여 데이터베이스(310)에 저장할 수 있다. 운용부(390)는 정보이용 단말/서버(400)에 관한 정보를 업데이트하여 데이터베이스(310)에 저장할 수 있다. 운용부(390)는 정보이용 단말/서버(400)에게 정보를 제공하기 위한 애플리케이션을 업데이트하여 데이터베이스(310)에 저장할 수 있다.The operation server 300 may further include an operation unit 390 and a database 310 . The analysis unit 330 may update and store simulation data in the database 310 . The operation unit 390 may update the safety standard information and store it in the database 310 . The operation unit 390 may update information about the management device 100, the simulator 200, and learners or instructors and store them in the database 310. The management unit 390 may update information about the information using terminal/server 400 and store it in the database 310 . The management unit 390 may update an application for providing information to the information using terminal/server 400 and store the updated application in the database 310 .

빅데이터 분석이 가능한 분석부(330)는 실습데이터로부터 추출된 안전사고 유발행동에 대응하는 문제실습영상, 상기 문제실습영상에서 안전사고 유발행동의 원인이 되는 원인정보 및 원인을 해결하기 위한 솔루션정보를 포함하는 학습자별 재학습정보를 생성할 수 있다. 서비스 제공부(320)는 재편성된 시나리오를 포함하는 안전교육 커리큘럼을 관리장치(100)를 통하여 시뮬레이터(200)에게 제공할 수 있고, 재학습정보를 학습자 단말기(410)에게 제공할 수 있다.The analysis unit 330 capable of analyzing big data includes problem practice images corresponding to safety accident-causing behaviors extracted from practice data, cause information causing safety accident-causing behaviors in the problem practice images, and solution information for solving the causes. It is possible to create relearning information for each learner that includes. The service providing unit 320 may provide the safety education curriculum including the reorganized scenario to the simulator 200 through the management device 100, and may provide relearning information to the learner terminal 410.

본 발명은 학습자가 실습지역외에 위치하고 있을 때 학습자 단말기(410)를 통하여 재학습정보를 학습할 수 있고, 학습자가 실습지역에 위치하고 있을 때 시뮬레이터(200)를 통하여 재편성된 시나리오로 학습할 수 있으므로, 학습자의 운전습관을 빠르게 보완할 수 있는 현저한 효과가 있다.In the present invention, when a learner is located outside the practice area, relearning information can be learned through the learner terminal 410, and when the learner is located in the practice area, the simulator 200 can learn the reorganized scenario. It has a remarkable effect of rapidly supplementing learners' driving habits.

분석부(330)는 학습자별 문제실습영상, 재학습정보 또는 재편성된 시나리오의 공통특성을 분석하여 공유용의 시나리오 또는 재학습정보를 생성할 수 있다. 본 발명은 학습자가 다른 학습자와 관련된 공유용의 시나리오 또는 재학습정보를 학습함으로써, 학습자 자신이 문제점을 파악하지 못한 운전습관을 보완할 수 있고, 학습자 간의 학습 공유 또는 소통을 유발시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.The analysis unit 330 may generate scenarios or relearning information for sharing by analyzing common characteristics of problem practice videos, relearning information, or reorganized scenarios for each learner. In the present invention, a learner learns sharing scenarios or relearning information related to other learners, thereby supplementing a driving habit in which the learner himself has not identified a problem, and a remarkable effect of inducing learning sharing or communication between learners. there is

NCS 학습모듈의 훈련을 수강하는 학습자는 설정된 훈련시간을 달성하면 공공기관으로부터 훈련장려금을 받고, 공공기관은 학습자가 부정적으로 훈련시간을 채웠는지 감시해야 한다.Learners who attend NCS learning module training receive training incentives from public institutions when they achieve the set training hours, and public institutions must monitor whether learners have filled the training hours negatively.

운용부(390)는 실습데이터로부터 가상실습훈련의 기록시간을 추출하고, 가상실습훈련과 실상훈련의 기록시간을 누계하여 예상되는 훈련잔여시간과 훈련장려금을 연산할 수 있다. 서비스 제공부(320)는 예상된 훈련잔여시간과 훈련장려금을 포함하는 훈련진행정보를 학습자 단말기(410)에게 제공할 수 있다. 서비스 제공부(320)는 재학습정보와 훈련진행정보를 포함하는 학습자용 제공정보를 학습자 단말기(410)에게 제공할 수 있다.The operation unit 390 may extract the recording time of virtual practice training from the practice data and calculate the expected remaining training time and training incentive money by accumulating the recorded time of virtual practice training and actual training. The service providing unit 320 may provide the learner terminal 410 with training progress information including the estimated remaining training time and training incentive money. The service provider 320 may provide the learner terminal 410 with learner provision information including relearning information and training progress information.

본 발명은 학습자가 학습자 단말기(410)를 이용하여 훈련진행정보를 확인할 수 있으므로, 학습자는 훈련장려금을 받기 위하여 더욱 열심히 학습에 참여할 수 있고, 교습자 또는 학습자를 관리하는 학원관계자는 훈련장려금에 관한 불필요한 상담을 줄일 수 있다.In the present invention, since the learner can check the training progress information using the learner terminal 410, the learner can participate in learning more diligently in order to receive the training subsidy, and the instructor or the person in charge of the academy who manages the learner is unnecessary for the training subsidy. Counseling can be reduced.

분석부(330)는 학습자의 안전사고 유발행동을 분석하여 학습자의 안전사고 발생패턴을 생성할 수 있다. 시뮬레이터(200)는 학습자의 안전사고 발생패턴을 저장하고, 안전사고 발생패턴에 포함된 조작값을 수신하면 알람을 출력할 수 있다.The analysis unit 330 may generate a safety accident occurrence pattern of the learner by analyzing the safety accident-causing behavior of the learner. The simulator 200 may store a learner's safety accident occurrence pattern and output an alarm when an operation value included in the safety accident occurrence pattern is received.

도 8은 도 1의 관리장치를 상세하게 도시한 블록도로서, 관리장치(100)는 저장수단(110), 통신수단(120) 및 관리부(190)를 포함한다. 저장수단(110)은 학습자의 인증과 관련된 학습자인증정보, 학습운영에 관련된 학습운영정보, 시뮬레이터(200)의 등록 관리를 위한 시뮬레이터관리정보 및 실습데이터와 시뮬레이션데이터의 전송 관리를 위한 전송관리정보를 저장할 수 있다. 통신수단(120)은 시뮬레이터(200) 또는 운용서버(300)와의 통신을 제공한다.FIG. 8 is a block diagram showing the management device of FIG. 1 in detail. The management device 100 includes a storage unit 110, a communication unit 120, and a management unit 190. The storage means 110 stores learner authentication information related to learner authentication, learning operation information related to learning operation, simulator management information for registration management of the simulator 200, and transmission management information for transmission management of practice data and simulation data. can be saved The communication means 120 provides communication with the simulator 200 or the operating server 300.

도 9는 도 8의 관리부를 상세하게 도시한 블록도로서, 관리부(190)는 학습자 관리부(191), 학습운영 관리부(192) 및 시뮬레이터 관리부(193)를 포함할 수 있다. 학습자 관리부(191)는 학습자인증정보를 이용하여 시뮬레이터(100)를 사용하고자 하는 학습자의 인증을 수행할 수 있다. 학습운영 관리부(192)는 NCS 학습단계별 학습운영을 관리할 수 있고, 학습자의 학습성과를 관리할 수 있으며, 학습운영정보를 교습자 단말기(420)에게 제공할 수 있다. 시뮬레이터 관리부(193)는 시뮬레이터(200)를 등록하여 관리할 수 있고, 시뮬레이터(200)의 운용시간을 설정하여 시뮬레이터(200)를 관리할 수 있다.9 is a block diagram showing the management unit of FIG. 8 in detail. The management unit 190 may include a learner management unit 191, a learning operation management unit 192, and a simulator management unit 193. The learner management unit 191 may perform authentication of a learner who wants to use the simulator 100 using the learner authentication information. The learning operation management unit 192 can manage the learning operation for each NCS learning step, manage the learning performance of the learner, and provide the learning operation information to the instructor terminal 420 . The simulator management unit 193 may register and manage the simulator 200 and may manage the simulator 200 by setting operating hours of the simulator 200 .

시뮬레이터 관리부(193)는 시뮬레이터(100)의 운용시간이 종료되거나 설정된 주기가 도래되면 시뮬레이터(100)를 제어하여 실습데이터 전송과 안전교육 커리큘럼과 관련된 시뮬레이션데이터 업데이트를 수행하고, 실습데이터의 전송이 완료되면 시뮬레이터(100)에 저장된 실습데이터를 삭제할 수 있다.The simulator management unit 193 controls the simulator 100 when the operation time of the simulator 100 ends or a set cycle arrives, transmits practice data and updates simulation data related to the safety education curriculum, and transfer of practice data is completed. If so, practice data stored in the simulator 100 can be deleted.

본 발명은 시뮬레이터 관리부(193)를 통하여 시뮬레이터(100)의 저장공간을 효율적으로 사용할 수 있고, 운용시간이 종료되거나 설정된 주기가 도래되었을 때 데이터 전송을 제공하여 안정적으로 데이터의 송수신을 제공할 수 있으며, 학습자의 취약한 시나리오와 관련된 안전교육 커리큘럼의 업데이트를 제공하여 학습자의 직무능력 향상에 기여할 수 있다.The present invention can efficiently use the storage space of the simulator 100 through the simulator management unit 193, and provide data transmission when the operation time ends or a set period arrives, thereby providing stable data transmission and reception. In addition, it can contribute to the improvement of the learner's job ability by providing an update of the safety education curriculum related to the learner's vulnerable scenario.

도 10은 도 1의 시뮬레이터를 상세하게 도시한 블록도로서, 시뮬레이터(200)는 조작부(240), 센서부(250) 및 제어부(290)를 포함할 수 있다. 제어부(290)는 시뮬레이션영상에 돌발상황 연출요소를 이용하여 돌발상황을 연출하고, 조작부(240)의 입력을 통하여 생성된 조작값, 센서부(250)를 통하여 감지된 학습자의 움직임값, 조작값의 입력시간에 대응하는 대응시간 및 돌발상황의 조작결과에 대응하는 결과값을 포함하는 실습데이터를 생성할 수 있다. 센서부(250)는 헤드 트래킹을 위한 센서를 포함하여 학습자의 움직임을 감지할 수 있다. 결과값은 학습자의 절대평가를 도출하기 위해 사용될 수 있다.FIG. 10 is a block diagram showing the simulator of FIG. 1 in detail. The simulator 200 may include a manipulation unit 240, a sensor unit 250, and a control unit 290. The control unit 290 creates an unexpected situation by using an unexpected situation presentation element in the simulation image, and the operation value generated through the input of the operation unit 240, the motion value of the learner detected through the sensor unit 250, and the operation value It is possible to generate practice data including a response time corresponding to an input time of and a result value corresponding to an operation result of an unexpected situation. The sensor unit 250 may detect a learner's movement by including a sensor for head tracking. The resulting value can be used to derive the learner's absolute evaluation.

운용서버(300)는 학습자별 결과값에 기반하여 랭킹정보를 생성하고, 랭킹정보와 상위랭커의 실습영상을 공유하기 위한 애플리케이션을 학습자 단말기(410)에게 제공할 수 있다. 학습자 단말기(410)는 애플리케이션을 이용하여 학습자용 제공정보, 공유용의 재학습정보, 랭킹정보 및 상위랭커의 실습영상 중 적어도 하나를 제공받을 수 있다.The operation server 300 may generate ranking information based on the result value for each learner, and provide the learner terminal 410 with an application for sharing the ranking information and the practice video of the top ranker. The learner terminal 410 may receive at least one of learner-provided information, re-learning information for sharing, ranking information, and practice images of higher rankers using an application.

본 발명은 애플리케이션을 통하여 학습자가 다양한 정보를 획득할 수 있다. 본 발명은 훈련의 달성도에 대한 다양한 방식의 평가를 전국 단위의 랭킹 시스템을 통해 훈련을 게임과 같이 함으로써, 긍정적인 경쟁심을 유발시키고, 주도적이고 자발적인 훈련 분위기를 조성할 수 있다.In the present invention, a learner can acquire various information through an application. The present invention can induce a positive competitive spirit and create a proactive and voluntary training atmosphere by making training like a game through a nationwide ranking system that evaluates the achievement level of training in various ways.

시뮬레이터(200)는 저장부(220), 운전기계 구성부(260) 및 구성품 조절부(270)를 더 포함할 수 있다. 저장부(220)는 운전기계의 제조사별 또는 제품별 구성품에 관한 운전기계정보를 저장할 수 있다. 운전기계는 제조사별로 또는 제품별로 동일한 구성품으로 구성될 수 있지만, 구성품의 사이즈가 서로 상이할 수 있다. 운전기계정보는 운전기계의 제조사별 또는 제품별로 구성품의 사이즈에 관한 정보를 포함할 수 있다.The simulator 200 may further include a storage unit 220, a driving machine configuration unit 260, and a component control unit 270. The storage unit 220 may store driving machine information about components for each manufacturer or product of the driving machine. Driving machines may be composed of the same components for each manufacturer or product, but the sizes of the components may be different from each other. The driving machine information may include information about the size of components for each manufacturer or product of the driving machine.

조작부(240)는 학습자의 선택입력 또는 조작을 입력받는다. 운전기계 구성부(260)는 운전기계를 구성하는 복수의 구성품을 포함할 수 있다. 구성품 조절부(270)는 구성품의 높이, 위치, 각도 또는 사이즈 조절을 제공한다. 구성품 조절부(270)는 학습자가 직접 구성품의 사이즈 조절을 위한 수동 조절 기능을 제공할 수 있고, 제어부(290)에 의한 자동 조절 기능을 제공할 수 있다. 제어부(290)는 조작부(240)를 이용하여 구성품 조절부를 제어할 수 있다.The manipulation unit 240 receives a learner's selection input or manipulation. The driving machine configuration unit 260 may include a plurality of components constituting the driving machine. The component adjusting unit 270 provides height, position, angle or size adjustment of components. The component adjusting unit 270 may provide a manual adjustment function for the learner to directly adjust the size of the component, and may provide an automatic adjustment function by the control unit 290 . The control unit 290 may control the component control unit using the control unit 240 .

도 11은 도 10의 제어부와 저장부를 상세하게 도시한 블록도로서, 제어부(290)는 운전기계 제어부(291), 시나리오 제어부(292) 및 시뮬레이션 제어부(293)를 포함할 수 있다. 저장부(220)는 운전기계정보 저장부(221), 시뮬레이션데이터 저장부(222) 및 실습데이터 저장부(223)를 포함할 수 있다.FIG. 11 is a block diagram showing the details of the control unit and the storage unit of FIG. 10 . The control unit 290 may include a driving machine control unit 291 , a scenario control unit 292 and a simulation control unit 293 . The storage unit 220 may include a driving machine information storage unit 221, a simulation data storage unit 222, and a practice data storage unit 223.

운전기계 제어부(291)는 구성품의 선택에 관한 구성선택정보와 운전기계정보로 구성품 조절부(260)를 제어하여 운전기계 구성부(270)를 세팅할 수 있다. The driving machine control unit 291 may set the driving machine configuration unit 270 by controlling the component adjusting unit 260 with configuration selection information and driving machine information related to component selection.

시뮬레이터(200)는 운전기계에 관한 NCS 학습단계별로 시나리오가 편성된 시뮬레이션데이터에 기반하여 시뮬레이션영상을 출력하는 출력부(230)를 더 포함할 수 있다. 시나리오 제어부(292)는 시나리오의 선택에 관한 시나리오선택정보에 대응하는 시나리오로 시뮬레이션영상을 준비하여 시뮬레이션 제어부(293)에게 제공할 수 있다. 시뮬레이션 제어부(293)는 시뮬레이션영상을 이용하여 시뮬레이션을 실행한다.The simulator 200 may further include an output unit 230 that outputs a simulation image based on simulation data in which scenarios are organized for each NCS learning step related to the driving machine. The scenario controller 292 may prepare a simulation image as a scenario corresponding to the scenario selection information regarding the selection of the scenario and provide the simulation image to the simulation controller 293 . The simulation control unit 293 executes the simulation using the simulation image.

시나리오 제어부(292)는 훈련하고자 선택한 운전기계의 코스와 절삭정지 작업에 관련된 평가항목 및 돌발 이벤트를 선택하여 시뮬레이션 환경을 설정할 수 있다.The scenario control unit 292 may set a simulation environment by selecting a course of a driving machine selected for training, an evaluation item related to a cutting stop operation, and an unexpected event.

도 12는 도 11의 시뮬레이션 제어부를 상세하게 도시한 블록도로서, 시뮬레이션 제어부(293)는 상황 연출부(293-1), 실습결과 생성부(293-2) 및 조작/움직임 적용부(293-3)를 포함할 수 있다.12 is a block diagram showing the simulation control unit of FIG. 11 in detail. The simulation control unit 293 includes a situation directing unit 293-1, a practice result generating unit 293-2, and a manipulation/motion applying unit 293-3. ) may be included.

상황 연출부(293-1)는 돌발상황 연출요소를 이용하여 선택된 시나리오의 시뮬레이션영상에 돌발상황을 연출한다. 실습결과 생성부(293-2)는 돌발상황 연출요소에 대한 대응기준이 되는 안전기준정보와 조작부(240)의 입력을 통하여 생성된 조작값을 비교하여 돌발상황의 조작결과에 대응하는 결과값을 생성할 수 있다. 조작/움직임 적용부(293-3)는 센서부(250)를 통하여 감지된 학습자의 움직임값, 조작값 및 결과값을 시뮬레이션영상에 적용할 수 있다. 출력부(230)는 돌발상황의 조작결과가 적용된 시뮬레이션영상을 출력할 수 있다. 예를 들어 돌발상황의 조작결과는 시뮬레이터 주행체의 전복, 전락, 협착, 충돌, 바퀴깔림, 마찰력상실, 엔진 정지 또는 감전 등 학습자의 잘못된 조작결과일 수 있다.The situation directing unit 293-1 creates an unexpected situation in the simulation image of the selected scenario by using the unexpected situation directing element. The practice result generation unit 293-2 compares the safety standard information, which is a response standard for the unexpected situation production element, and the operation value generated through the input of the operation unit 240 to obtain a result value corresponding to the operation result of the unexpected situation. can create The manipulation/motion application unit 293-3 may apply the motion value, manipulation value, and result value of the learner detected through the sensor unit 250 to the simulation image. The output unit 230 may output a simulation image to which the manipulation result of the unexpected situation is applied. For example, the operation result of an unexpected situation may be the learner's wrong operation result, such as overturning, falling, being stuck, colliding, wheel crushing, loss of friction, engine stop or electric shock of the driving body of the simulator.

조작/움직임 적용부(293-3)는 주행체의 기울기, 이동물체 충격감지, 고정물체 충격감지, 지면 마찰력, 작업안전선 접촉감지 버킷 뮬량 감지 또는 돌발상황 대응에 따른 반응시간(또는 대응시간)을 검출할 수 있다. The operation/movement application unit 293-3 measures the reaction time (or response time) according to the inclination of the moving object, the impact detection of the moving object, the impact detection of the fixed object, the ground friction force, the contact detection of the work safety line, the detection of the amount of bucket mule, or the response to an unexpected situation. can be detected.

종래에는 움직임값과 조작값을 시뮬레이션영상에 적용하였지만, 본 발명은 움직임값과 조작값뿐만 아니라 돌발상황에 대응하는 결과값을 시뮬레이션영상에 적용함으로써, 학습자가 돌발상황의 대처에 대한 결과를 확인할 수 있고, 안전사고에 대한 인식을 더욱 고취시킬 수 있다.Conventionally, motion values and manipulation values were applied to simulation images, but in the present invention, by applying result values corresponding to unexpected situations as well as motion values and manipulation values to simulation images, learners can check the results of coping with unexpected situations. and can further raise awareness of safety accidents.

도 13은 도 10의 조작부와 출력부를 상세하게 도시한 블록도로서, 조작부(240)는 조이스틱(241), 페달(242), 휠(243), 레버(244) 및 온오프 스위치(245)를 포함할 수 있고, 운전 조작에 필요한 다양한 수단을 더 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 조작부(240)는 운전기계 또는 시나리오를 설정하기 위한 학습자의 선택입력을 수신할 수 있고, 시뮬레이션이 실행되는 동안에 돌발상황의 대처를 위한 학습자의 조작입력을 수신할 수 있다. 출력부(230)는 모니터(231), HMD(232) 및 부가 출력부(233)를 포함할 수 있다. 모니터(231) 또는 HMD(232)는 시뮬레이션영상을 출력할 수 있고, 음향도 함께 출력할 수 있다. 부가 출력부(233)는 음향을 출력할 수 있고, 실감영상을 위한 수단으로 사용될 수 있다. 부가 출력부(233)는 환경상황 연출요소 또는 돌발상황 연출요소와 관련된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어 부가 출력부(233)는 발열수단을 포함하여 온도를 조절할 수 있고, 송풍수단을 포함하여 바람을 제공할 수 있으며, 상황연출의 실감도를 더욱 향상시킬 수 있다.13 is a block diagram showing the control unit and the output unit of FIG. 10 in detail. The control unit 240 includes a joystick 241, a pedal 242, a wheel 243, a lever 244, and an on/off switch 245. It may include, and may further include various means required for driving operation, but is not limited thereto. The manipulation unit 240 may receive a learner's selection input for setting a driving machine or a scenario, and may receive a learner's manipulation input for coping with an unexpected situation while the simulation is running. The output unit 230 may include a monitor 231 , an HMD 232 and an additional output unit 233 . The monitor 231 or the HMD 232 may output a simulation image and may also output sound. The additional output unit 233 may output sound and may be used as a means for sensory images. The additional output unit 233 may perform an operation related to an environmental situation directing element or an unexpected situation directing element. For example, the additional output unit 233 can adjust the temperature by including a heating means, and can provide wind by including a blowing means, and can further improve the sense of reality of the situation.

도 14 내지 도 18은 본 발명의 모터그레이더용 시뮬레이터를 도시한 예로서, 운전기계 구성부(270)는 베이스 프레임(271), 지지부 연결블록(272), 센서 거치대(273), 모니터 거치용 서브 프레임(274), 모니터 마운트(275-1), HMD 마운트(275-2), HMD 마운트용 서브 프레임(276), 좌석 마운트(275-3), 조종기 마운트(275-4), 페달 마운트(275-5), 핸들 마운트(275-6) 및 좌석(277)을 포함할 수 있다.14 to 18 are examples of the motor grader simulator of the present invention, in which the driving machine component 270 includes a base frame 271, a support connecting block 272, a sensor holder 273, a monitor mounting sub Frame(274), Monitor Mount(275-1), HMD Mount(275-2), Subframe for HMD Mount(276), Seat Mount(275-3), Remote Controller Mount(275-4), Pedal Mount(275) -5), a handle mount 275-6 and a seat 277.

베이스 프레임(271)은 실습지역에 설치되는 경우 실습지역에서 안정적으로 안치시키도록 사각틀 형태로 구성되고, 지지부 연결 블록(272)는 베이스 프레임(271)의 전방부와 후방부 사이에 가로지르는 형태로 체결되어 전원 및 영상 전송용 케이블이 지나가는 통로의 역할을 할 수 있도록 가운데가 비어 있는 블록이다.The base frame 271 is configured in the form of a square frame so as to be stably placed in the practice area when installed in the practice area, and the support connection block 272 is in the form of crossing between the front and rear parts of the base frame 271. It is a block with an empty middle so that it can serve as a passage through which power and video transmission cables pass.

도 19는 조종기 마운트에 설치된 구성품 조절부를 도시한 것이고, 도 20은 핸들 마운트에 설치된 구성품 조절부를 도시한 것으로서, 구성품 조절부(260)는 운전기계 구성부(270)의 구성품에 설치되어 구성품의 높이, 위치, 각도 또는 사이즈를 조절할 수 있다. 도 19는 구성품 조절부(260)를 이용하여 조종기 마운트(275-4)의 높이를 조절하는 예이고, 도 20은 구성품 조절부(260)를 이용하여 핸들 마운트(275-6)의 각도를 조절하는 예이다.FIG. 19 shows a component adjuster installed on the manipulator mount, and FIG. 20 shows a component adjuster installed on the handle mount. The component adjuster 260 is installed on the components of the operating machine component 270 to increase the height of the components. , position, angle or size can be adjusted. 19 is an example of adjusting the height of the manipulator mount 275-4 using the component adjuster 260, and FIG. 20 shows an example of adjusting the angle of the handle mount 275-6 using the component adjuster 260. is an example of

도 21 내지 도 23은 센서부에서 감지되는 HMD의 시선처리를 설명하기 위한 것으로서, 센서부(232)는 도 21에 도시된 바와 같이 HMD(232)에 설치될 수 있고, 도 23에 도시된 바와 같이 센서 거치대(273)에 설치될 수 있다. 센서부(232)는 학습자의 전반적인 움직임을 추적하거나 머리의 움직임을 추적하는 센서일 수 있다. 머리의 상하좌우 전후를 추적하는 것은 헤드 트래킹으로 정의된다. 조작/움직임 적용부(293-3)은 움직임값을 이용하여 학습자의 시선을 처리할 수 있고, HMD(232)에 학습자의 시선이 처리된 시뮬레이션영상을 제공할 수 있다.21 to 23 are for explaining gaze processing of the HMD detected by the sensor unit, and the sensor unit 232 may be installed in the HMD 232 as shown in FIG. 21, and as shown in FIG. 23 Likewise, it can be installed on the sensor cradle 273. The sensor unit 232 may be a sensor that tracks a learner's overall movement or a head movement. Tracking the top, bottom, left, right, front and back of the head is defined as head tracking. The manipulation/motion application unit 293-3 may process the learner's gaze using the motion value, and may provide the HMD 232 with a simulated image in which the learner's gaze has been processed.

도 24는 가상실습 공간에서 모터그레이더의 주행코스를 도시한 예이고, 도 25는 가상실습 공간에서 모터그레이더의 절삭정지를 도시한 예이며, 도 26은 가상실습 공간에서 모터그레이더의 움직임을 인지할 수 있는 반응구역을 도시한 예이다.24 is an example showing the driving course of the motor grader in the virtual practice space, FIG. 25 is an example showing the cutting stop of the motor grader in the virtual practice space, and FIG. This is an example of a possible reaction zone.

학습자는 시뮬레이터(200)를 이용하여 가상실습 공간에서 모터그레이더의 주행코스를 주행할 수 있다. 시뮬레이터(200)는 모터그레이더의 움직임을 인지할 수 있는 반응구역을 설정할 수 있고, 조작값의 입력에 대응하여 반응구역에 감지되는지 여부를 판별할 수 있다.The learner can drive the driving course of the motor grader in the virtual practice space using the simulator 200. The simulator 200 can set a reaction zone capable of recognizing the movement of the motor grader, and can determine whether or not it is detected in the reaction zone in response to an input of a manipulation value.

도 27은 모터그레이더 구분동작을 연습하기 위한 안전교육 커리큘럼 제공방법을 도시한 흐름도로서, NCS 학습은 직무수준에 대응하여 다단계로 나누어 지고, 본 발명의 시뮬레이터(200)에서는 1~3단계를 제공할 수 있다. NCS 학습 1~3단계는 초급자에게 필수적으로 필요한 기능지식으로써, 운전기계의 기초적인 작동방법, 환경인지 및 안전교율을 제공할 수 있다. NCS 학습 1~3단계는 기초적인 작동방법을 숙지하여 운전기계의 오작동으로 인해 발생할 수 있는 안전사고 발생 또는 운전기계의 수명을 단축시킬 수 있는 불필요한 운전을 예방할 수 있다.27 is a flow chart showing a method for providing a safety education curriculum for practicing motor grader classification operations. NCS learning is divided into multiple stages corresponding to job levels, and the simulator 200 of the present invention provides steps 1 to 3 can NCS learning stages 1 to 3 are essential functional knowledge for beginners, and can provide basic operating methods of driving machines, environmental awareness, and safety training. NCS learning stages 1 to 3 can prevent unnecessary operation that can shorten the lifespan of driving machines or safety accidents that can occur due to malfunctions of driving machines by learning basic operation methods.

모더그레이더용 NCS 학습 1~2단계는 노상 또는 노면을 평탄하게 절삭하거나, 노반에 재료를 고르게 펴는 일을 하게되고, 모터그레이더 운용과 난이도가 낮은 유관점검과 관련된 학습이다. 모더그레이더용 NCS 학습 3단계는 안전에 관련되고 작업계획에 관한 학습이다. 도 27은 모더그레이더용 NCS 학습 1단계 또는 2단계에 포함된 모터그레이더 구분동작과 관련된 튜토리얼을 도시한 예이다.Steps 1 and 2 of NCS learning for moder graders involve cutting the roadbed or road surface flat, or evenly spreading materials on the roadbed, and learning related to the operation of the motor grader and related inspections with low difficulty. NCS learning level 3 for moder graders is related to safety and learning about work planning. 27 is an example showing a tutorial related to the motor grader classification operation included in the first or second step of NCS learning for the moder grader.

모터그레이더용 시뮬레이터(200)는 NCS 학습 1~2단계를 설정할 때 절삭과 포설 작업에 필요한 환경분석과 운영에 있어 토질의 상태를 빠르게 파악하는 능력을 확보하기 위하여 기온 또는 지형 등 환경상황 출연요소의 선택을 받아 난이도를 설정할 수 있다. 모터그레이더용 시뮬레이터(200)는 NCS 학습 3단계를 설정할 때 안전에 관련된 직무수행을 제공하기 위하여 돌발상황 출연요소의 선택을 받아 난이도를 설정할 수 있다.The simulator 200 for the motor grader is designed to analyze the environment necessary for cutting and laying work when setting the first and second stages of NCS learning, and to secure the ability to quickly grasp the state of the soil in operation. You can select and set the difficulty level. The simulator 200 for the motor grader may receive selection of elements appearing in an unexpected situation and set the level of difficulty in order to provide job performance related to safety when setting the third stage of NCS learning.

도 28은 모터그레이더의 코스평가 방법을 도시한 흐름도이고, 도 29는 모터그레이더의 절삭정지 평가방법을 도시한 흐름도로서, 모터그레이더용 시뮬레이터(200)는 코스 또는 절삭정의 평가에 관한 자격증 시험을 가상으로 제공할 수 있다. 실무중심의 안전교육을 제공할 수 있다.28 is a flow chart showing a course evaluation method of a motor grader, and FIG. 29 is a flowchart showing a cutting stop evaluation method of a motor grader. can be provided with Practical safety training can be provided.

도 30은 본 발명의 실시예에 따른 운전기계 실습 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도로서, 시뮬레이터(200)는 관리장치(100)를 이용하여 인증을 수행하고, 학습자의 인증이 완료되면 가상실습교육을 시작하며, 일정 실습시간 또는 실습목표를 달성하면 가상실습교육을 종료하고 실습데이터를 저장한다. 관리장치(100)는 시뮬레이터(200)의 운용이 종료되면 실습데이터를 운용서버(300)에게 제공하고, 운용서버(300)는 실습데이터를 분석한다.30 is a flowchart illustrating an operation method of a driving machine practice system according to an embodiment of the present invention. The simulator 200 performs authentication using the management device 100, and virtual practice training is performed when the learner's authentication is completed. starts, and when a certain practice time or practice goal is achieved, the virtual practice training ends and the practice data is saved. When the operation of the simulator 200 ends, the management device 100 provides practice data to the operation server 300, and the operation server 300 analyzes the practice data.

도 31은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이터의 동작 방법을 도시한 흐름도로서, 시뮬레이터(200)는 설정된 운용시간에 사용되고, 인증된 학습자에게만 가상실습을 제공하며, NCS 훈련장려금의 지급을 연산하기 위하여 실습시간을 기록한다. 학습자는 편성된 시나리오 중에서 가상실습교육을 선택할 수 있고, 자신에게 취약한 학습으로 재편성된 시나리오 중에서 가상실습교육을 선택할 수 있다. 학습자는 선택된 시나리오에서 튜토리얼 모드, 연습 모드 또는 평가 모드를 선택할 수 있다.31 is a flowchart showing a method of operating a simulator according to an embodiment of the present invention. The simulator 200 is used for a set operating time, provides virtual practice only to certified learners, and calculates the payment of NCS training incentives. Record practice time. The learner can select virtual practice education from among organized scenarios, and can select virtual practice education from among scenarios reorganized as learning that is weak to him or her. Learners can select tutorial mode, practice mode or assessment mode in the selected scenario.

본 발명은 모터그레이더를 처음 훈련하는 학습자에게 튜토리얼 모드를 제공하여 가상공간에서 구분동작을 반복 숙달할 수 있고, 연습 모드의 훈련 시나리오를 따라 가상공간에서 연속동작을 연습하여 직무능력을 반복 숙달할 수 있으며, 평가 모드의 훈련 시나리오를 따라 발생된 돌발상황을 절대적으로 평가하여 학습자의 직무능력을 배양하는 동시에 정량평가를 도출할 수 있다.The present invention provides a tutorial mode to learners who are training motor graders for the first time so that they can repeatedly master the segmented motions in virtual space, and practice continuous motions in virtual space along the training scenarios in the practice mode to repeatedly master job skills. In addition, it is possible to derive quantitative evaluation while cultivating the learner's job ability by absolutely evaluating the unexpected situation that occurred along the training scenario of the evaluation mode.

시뮬레이터(200)는 가상실습이 종료되면 실습데이터를 저장할 수 있고, 학습자의 요청에 대응하여 재실습을 제공할 수 있다. 시뮬레이터(200)는 운용시간이 종료되면 관리장치(100)의 제어를 통하여 운용서버(300)로 실습데이터를 전송할 수 있다.The simulator 200 may store practice data when the virtual practice is finished, and may provide repractical in response to a learner's request. The simulator 200 may transmit practice data to the operation server 300 through the control of the management device 100 when the operation time ends.

도 32는 본 발명의 실시예에 따른 돌발상황 연출 방법을 도시한 흐름도로서, 시뮬레이터(200)는 시뮬레이션영상에 돌발상황을 연출할 수 있다. 시뮬레이터(200)는 돌발상황 연출요소를 이용하여 선택된 시나리오의 시뮬레이션영상에 돌발상황을 연출하고, 조작부(240)의 입력을 통하여 생성된 조작값, 센서부(250)를 통하여 감지된 학습자의 움직임값 및 조작값의 입력시간에 대응하는 대응시간을 수신한다.32 is a flowchart showing a method for producing an unexpected situation according to an embodiment of the present invention, and the simulator 200 can create an unexpected situation in a simulation image. The simulator 200 creates an unexpected situation in the simulation image of the selected scenario using the unexpected situation presentation element, and the operation value generated through the input of the control unit 240 and the motion value of the learner detected through the sensor unit 250 and a corresponding time corresponding to the input time of the manipulation value is received.

시뮬레이터(200)는 돌발상황 연출요소에 대한 대응기준이 되는 안전기준정보와 조작값을 비교하여 돌발상황의 조작결과에 대응하는 결과값을 생성하고, 시뮬레이션영상에 조작값, 움직임값 및 결과값을 적용하며, 돌발상황의 조작결과가 적용된 시뮬레이션영상을 출력한다.The simulator 200 compares safety reference information and operation values, which are the response standards for unexpected situation production elements, to generate result values corresponding to the operation results of unexpected situations, and to display the operation values, motion values, and result values in the simulation image. It is applied, and the simulation image with the operation result of the unexpected situation applied is output.

실습지역 또는 실습현장에는 실습장비에 대한 보유규정이 없고, 실제 운전기계의 보유량이 적으며, 운전기계의 확보가 어려워 실습교육이 제한적이고, 실습교육을 충분히 제공하지 못하는 문제점이 있다. 본 발명은 실제 운전기계 실습을 대기하는 학습자에게 NCS 교육지침에 맞는 시뮬레이터(200)를 제공함으로써, 학습자의 부족한 직무능력을 보완할 수 있다.There are no regulations on holding practice equipment in the practice area or practice site, the amount of actual driving machines is small, and it is difficult to secure driving machines, so practice education is limited, and there are problems in that practice education is not sufficiently provided. The present invention provides a simulator 200 that meets the NCS educational guidelines to learners waiting for actual driving machine practice, so that the learners' lack of job skills can be supplemented.

본 발명은 실습데이터에 대한 기록이 가능하여 저장된 실습데이터를 분석할 수 있고, 분석된 정보를 학습자 또는 교습자에게 제공하여 학습자의 안전사고 유발 행동을 감소시키거나 학습자의 잘못된 운전습관을 고칠 수 있다.The present invention can record practice data, analyze the stored practice data, and provide the analyzed information to learners or instructors to reduce safety accident-causing behaviors of learners or correct wrong driving habits of learners.

본 발명은 시뮬레이터(200)의 치 공간이 작으며, 내연기관 비사용, 예열 및 교육장소 준비 시간 등 운용 전 대기시간이 없기 때문에 공해발생이 없으며, 유류 및 소모품의 유지관리비용을 혁신적으로 낮출 수 있다.The present invention has a small tooth space of the simulator 200, no use of an internal combustion engine, no waiting time before operation such as preheating and preparation time for training places, so there is no pollution, and the maintenance cost of oil and consumables can be innovatively lowered. there is.

본 발명은 VR HMD를 적용하여 기존의 모니터방식의 제한적 환경제공에서 벗어나, 운용자의 능동적 행동에 대응하는 폭넓은 실제 상황에 몰입할 수 있고, VR에서 상황에 맞는 교육을 진행하여 안전사고예방과 콘텐츠 다각화를 제공할 수 있으며, 실제 콘트롤러를 적용하여 조작감 등을 몸으로 체험하면서 실습을 진행하여 교육효과를 더욱 향상시킬 수 있다.The present invention applies VR HMD to escape from the limited environment provided by the existing monitor method, and can be immersed in a wide range of real situations that respond to the operator's active behavior, and safety accident prevention and contents by conducting education appropriate to the situation in VR. Diversification can be provided, and the training effect can be further improved by applying the actual controller and conducting practice while experiencing the sense of operation with the body.

본 발명은 시뮬레이터(200)를 통하여 조종면허 학습자의 입장에게 모터그레이더 조종의 친숙함을 제공함으로써, 면허 취득이 용이할 뿐만 아니라 사고상황 시뮬레이션을 통해 안전의식 고취 및 위기대응력을 향상시킬 수 있다.The present invention provides the familiarity of driving a motor grader to the position of a pilot license learner through the simulator 200, thereby facilitating license acquisition and improving safety awareness and crisis response through accident simulation.

10: 운전기계 실습 시스템 50: 유무선 네트워크
100: 관리장치 110: 저장수단
120: 통신수단 190: 관리부
191: 학습자 관리부 192: 학습운영 관리부
193: 시뮬레이터 관리부 200: 시뮬레이터
210: 통신부 220: 저장부
221: 운전기계정보 저장부 222: 시뮬레이션데이터 저장부
223: 실습데이터 저장부 230: 출력부
231: 모니터 232: HMD
233: 부가 출력부 240: 조작부
241: 조이스틱 242: 페달
243: 휠 244: 레버
245: 온오프 스위치 250: 센서부
260: 구성품 조절부 270: 운전기계 구성부
271: 베이스 프레임 272: 지지부 연결블록
273: 센서 거치대 274: 모니터 거치용 서브 프레임
275-1: 모니터 마운트 275-2: HMD 마운트
275-3: 좌석 마운트 275-4: 조종기 마운트
275-5: 페달 마운트 275-6: 핸들 마운트
276: HMD 마운트용 서브 프레임 277: 좌석
290: 제어부 291: 운전기계 제어부
292: 시나리오 제어부 293: 시뮬레이션 제어부
293-1: 상황 연출부 293-2: 실습결과 생성부
293-3: 조작/움직임 적용부 300: 운용서버
310: 데이터베이스 320: 서비스 제공부
330: 분석부 390: 운용부
400: 정보이용 단말/서버 410: 학습자 단말기
420: 교습자 단말기 430: 공공기관 서버
440: 운전기계 서버 450: 취업기관 서버
10: driving machine practice system 50: wired/wireless network
100: management device 110: storage means
120: communication means 190: management unit
191: learner management unit 192: learning operation management unit
193: simulator management unit 200: simulator
210: communication unit 220: storage unit
221: driving machine information storage unit 222: simulation data storage unit
223: practice data storage unit 230: output unit
231: monitor 232: HMD
233: additional output unit 240: control unit
241: joystick 242: pedal
243: wheel 244: lever
245: on-off switch 250: sensor unit
260: component control unit 270: driving machine component
271: base frame 272: support connection block
273: sensor holder 274: subframe for monitor mounting
275-1: Monitor Mount 275-2: HMD Mount
275-3: Seat mount 275-4: Remote controller mount
275-5: Pedal mount 275-6: Handle mount
276: subframe for HMD mount 277: seat
290: control unit 291: driving machine control unit
292: scenario control unit 293: simulation control unit
293-1: Situation production unit 293-2: Practice result generation unit
293-3: operation/movement application unit 300: operation server
310: database 320: service provider
330: analysis unit 390: operation unit
400: information use terminal/server 410: learner terminal
420: Instructor terminal 430: Public institution server
440: driving machine server 450: employment agency server

Claims (5)

운전기계에 관한 NCS 학습단계별로 시나리오가 편성되고, 운전시 발생 가능한 돌발상황 연출요소가 포함된 안전교육 커리큘럼을 실행하는 시뮬레이터(200);
상기 시뮬레이터로부터 학습자의 조작과 움직임을 입력으로 하여 생성된 실습데이터를 수신하는 관리장치(100) 및
상기 관리장치로부터 수신된 실습데이터를 돌발상황 연출요소에 대한 대응기준이 되는 안전기준정보와 비교하여 안전사고 유발행동을 분석하는 운용서버(300)를 포함하고,
상기 돌발상황 연출요소는 환경상황 연출요소의 변경과 운전기계의 결함을 연출하는 속성을 포함하여, 상기 운용서버는 편성된 NCS 학습단계별 시나리오에서 안전사고 유발행동에 관련된 시나리오를 재편성하고, 학습자별로 재편성된 시나리오를 포함하는 안전교육 커리큘럼을 생성하며,
상기 시뮬레이터는,
운전기계의 제조사별과 제품별 구성품에 관한 운전기계정보를 저장하는 저장부(220);
학습자의 선택입력 또는 조작을 입력받는 조작부(240);
상기 운전기계를 구성하는 복수의 구성품을 포함하는 운전기계 구성부(260);
상기 구성품의 높이, 위치, 각도 또는 사이즈를 조절하는 구성품 조절부(270) 및
상기 조작부를 이용하여 구성품 조절부를 제어하는 제어부(290)를 포함하고,
상기 제어부는 구성품의 선택에 관한 구성선택정보와 운전기계정보로 구성품 조절부를 제어하여 운전기계 구성부를 세팅하는 운전기계 제어부(291)를 포함하며,
제어부는 시뮬레이션영상에 돌발상황 연출요소를 이용하여 돌발상황을 연출하고, 조작부의 입력을 통하여 생성된 조작값, 센서부를 통하여 감지된 학습자의 움직임값, 조작값의 입력시간에 대응하는 대응시간 및 돌발상황의 조작결과에 대응하는 결과값을 포함하는 실습데이터를 생성하며, 움직임값과 조작값뿐만 아니라 돌발상황에 대응하는 결과값을 시뮬레이션영상에 적용하며,
상기 결과값은 학습자의 절대평가를 도출하기 위해 사용되고,
상기 운용서버는 학습자별 결과값에 기반하여 랭킹정보를 생성하고, 랭킹정보와 상위랭커의 실습영상을 공유하기 위한 애플리케이션을 학습자 단말기에게 제공하며,
상기 운용서버는 학습자의 조작과 움직임을 입력으로 하여 생성된 실습데이터, 안전기준정보 및 과거의 안전사고 발생패턴을 분석하여 생성된 빅데이터를 이용하여 학습자의 안전사고 유발행동을 분석하고,
상기 안전사고 발생 패턴은 과거에 학습을 이수한 이수자로부터 설정된 빈도수 이상의 동일한 안전사고 유발행동이 발생한 건을 분석하여 정리된 패턴이며,
상기 운용서버는 실습데이터로부터 추출된 안전사고 유발행동에 대응하는 문제실습영상, 상기 문제실습영상에서 안전사고 유발행동의 원인이 되는 원인정보 및 원인을 해결하기 위한 솔루션정보를 포함하는 학습자별 재학습정보를 생성하며,
상기 운용서버는 학습자별 문제실습영상, 재학습정보 및 재편성된 시나리오의 공통특성을 분석하여 공통특성정보를 생성하고,
상기 학습자 단말기는 애플리케이션을 이용하여 공유용의 공통특성정보와 상위랭커의 실습영상을 제공받는 것을 특징으로 하는 NCS 기반 가상현실용 운전기계 실습 시스템.
A simulator 200 that executes a safety education curriculum in which scenarios are organized for each NCS learning step related to driving machines and include elements for generating unexpected situations that may occur during driving;
A management device 100 for receiving practice data generated by inputting learner's manipulations and movements from the simulator, and
An operation server 300 that analyzes safety accident-causing behavior by comparing the practice data received from the management device with safety standard information that is a response standard for unexpected situation production elements,
The unexpected situation presentation elements include attributes that produce changes in environmental situation presentation elements and defects in driving machines, and the operation server reorganizes scenarios related to safety accident-causing behaviors in the scenarios for each stage of organized NCS learning, and reorganizes each learner. Create a safety education curriculum that includes the scenarios described,
The simulator,
a storage unit 220 for storing driving machine information on components for each manufacturer and product of the driving machine;
a manipulation unit 240 that receives a learner's selection input or manipulation;
a driving machine configuration unit 260 including a plurality of components constituting the driving machine;
A component adjusting unit 270 for adjusting the height, position, angle or size of the component, and
A control unit 290 for controlling the component control unit using the control unit,
The control unit includes a driving machine control unit 291 that sets the driving machine configuration unit by controlling the component control unit with configuration selection information and driving machine information related to component selection,
The control unit creates an unexpected situation by using an unexpected situation presentation element in the simulation image, and the operation value generated through the input of the control unit, the learner's motion value detected through the sensor unit, the response time corresponding to the input time of the operation value, and the sudden Generates practice data including result values corresponding to manipulation results of situations, applies result values corresponding to sudden situations as well as motion values and manipulation values to simulation images,
The result value is used to derive the learner's absolute evaluation,
The operation server generates ranking information based on the result value for each learner, and provides an application for sharing the ranking information and the practice video of the top ranker to the learner terminal,
The operation server analyzes the safety accident-causing behavior of the learner using big data generated by analyzing the practice data, safety standard information, and past safety accident occurrence patterns generated by inputting the learner's operation and movement,
The safety accident occurrence pattern is a pattern organized by analyzing cases in which the same safety accident-causing behavior occurred at a set frequency or higher from a person who completed learning in the past,
The operation server relearns for each learner including problem practice images corresponding to safety accident-causing behaviors extracted from practice data, cause information causing safety accident-causing behaviors in the problem practice images, and solution information for solving the causes. generate information;
The operation server analyzes common characteristics of each learner's problem practice video, relearning information, and reorganized scenarios to generate common characteristic information,
NCS-based driving machine practice system for virtual reality, characterized in that the learner terminal receives common characteristic information for sharing and practice images of high rankers using an application.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102655252B1 (en) * 2023-11-09 2024-04-08 윈디텍 주식회사 HSE management system and method for systemic operating and managing wind farms

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100669135B1 (en) * 2005-11-01 2007-01-16 김준탁 Method of recruitment and training management for new employees, and apparatus therefor
KR101725301B1 (en) 2016-08-01 2017-04-11 주식회사 그로비스인포텍 System for training security weakness
JP2018132556A (en) 2017-02-13 2018-08-23 横河電機株式会社 Device, method, and program for growing worker and recording medium
KR102034549B1 (en) 2018-11-13 2019-11-08 김종민 Virtual reality-based experience-based construction machine safety education method and solution system
KR102089374B1 (en) * 2019-07-26 2020-03-16 김종민 National Competency Standards-based Construction Machine Training System and Method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101462407B1 (en) 2013-03-27 2014-11-17 (주)토탈소프트뱅크 Train apparatus for crane operation
KR101656936B1 (en) 2014-08-25 2016-09-12 한국교통대학교산학협력단 Driving simulator system for ambulance and driver rehabilitation using the same
KR101950698B1 (en) 2017-10-10 2019-02-21 김종민 Construction machine virtual reality education device and construction machine using it Virtual reality education/evaluation method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100669135B1 (en) * 2005-11-01 2007-01-16 김준탁 Method of recruitment and training management for new employees, and apparatus therefor
KR101725301B1 (en) 2016-08-01 2017-04-11 주식회사 그로비스인포텍 System for training security weakness
JP2018132556A (en) 2017-02-13 2018-08-23 横河電機株式会社 Device, method, and program for growing worker and recording medium
KR102034549B1 (en) 2018-11-13 2019-11-08 김종민 Virtual reality-based experience-based construction machine safety education method and solution system
KR102089374B1 (en) * 2019-07-26 2020-03-16 김종민 National Competency Standards-based Construction Machine Training System and Method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102655252B1 (en) * 2023-11-09 2024-04-08 윈디텍 주식회사 HSE management system and method for systemic operating and managing wind farms

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