KR101062394B1 - 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법 - Google Patents

안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법 Download PDF

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    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
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Abstract

본 발명은 건설현장 등에서 발생하는 위험상황에 대비하기 위하여 안전모 착용여부를 실시간으로 확인하여 산업현장에서 발생 가능한 위험상황을 실시간 대비할 수 있는 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법에 관한 것으로, 특히 안전모 착용 인식 센서모듈은 외부로부터 복수 횟수로 입력되는 압력을 순차적으로 감지하는 센서부와; 상기 감지된 압력의 세기를 측정하여 감지값을 생성하고, 상기 생성된 감지값을 누적하여 누적값을 생성한 후, 상기 생성된 누적값과 상기 기설정된 기준값을 비교하여 상기 누적값이 상기 기준값보다 크면, 상기 안전모의 착용 여부를 정상으로 판단하는 제어부와; 상기 제어부의 판단결과를 데이터화하여 작업자 관리서버로 전송하는 통신부를 포함하고; 상기 저장부는 상기 안전모 착용자의 신상정보, 이력 및 작업내용 중 어느 하나 이상을 포함하는 개인정보를 더 저장하는 것을 핵심 특징으로 한다.
산업현장, 안전모, 압력 센서, 압전 센서, 작업자, 관리, USN, 근거리 무선통신, 센서모듈

Description

안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법{SENSOR MODULE FOR SENSING TO PUT SAFTY CAP ON HEAD AND THEREOF SENSING METHOD}

본 발명은 산업현장에서 작업자의 안전성을 향상시키기 위한 안전모의 착용 여부에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설현장 등에서 발생하는 위험상황에 대비하기 위하여 안전모 착용여부를 실시간으로 확인하는 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건설현장 등의 산업현장에서는 작업자들의 안전을 위해 안전모 및 안전벨트 등의 안전보호구들의 착용이 의무화되어 있다. 그러나 작업자들은 이와 같은 안전보호구가 자신의 생명을 지켜주는 중요한 장비인 줄 알면서도 착용이 부자연스럽고 작업능률이 저하된다는 이유로 착용을 기피하고 있다. 이로 인하여, 산업현장에서는 안전모 미착용으로 발생하는 산업재해가 증가하고 있는 추세에 있다.

이에, 건설현장 등의 산업현장에서 작업자의 안전을 관리하기 위한 시스템으 로 안전보호구를 정상으로 착용했는지 여부를 실시간 감시하는 시스템이 등장하기 시작했다.

이와 같이, 종래기술에 따른 안전보호구 착용 여부를 감시 시스템은 RFID 시스템을 이용하여 작업자들의 안전모 정상 착용 여부를 실시간 감시하도록 구현되었다.

그러나, RFID 태그의 경우 인식거리가 5m 미만으로 매우 근거리이기 때문에 중계기나 집중기가 많이 필요하여 비경제적이고, 실제 건설현장 등에서의 구성이 불가능하다는 단점이 있다.

또한, 단순히 안전모 고정벨트(턱끈)의 결합 유무만으로 안전모 정상 착용 여부를 판단함으로써 비정상적인 안전모 착용시(예를 들어, 작업자가 안전모를 착용하지 않은 상태에서 고정벨트만 결합된 상태이거나, 안전모를 착용하긴 했으나 고정벨트가 정상 결합이 아닌 상태)에도 정상적인 안전모 착용으로 오인식할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 산업현장에서 필수적으로 착용해야 하는 안전모 착용 여부를 실시간 확인하도록 함으로써 작업자의 안전모 착용을 독려하고 의무화하는 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 근로자의 안전모 착용을 독려하고 의무화함으로써 산업현장에서 안전모 미착용으로 발생하는 산업재해를 경감시키는 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 실시간 건설현장 등의 산업현장에서 발생할 수 있는 위험상황에 대비하여 작업자의 안전모 착용 여부를 실시간 감시함으로써 작업장 내의 효율적인 안전관리 시스템을 구축하는 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

산업현장에서 작업자의 안전성을 향상시키기 위한 안전모 착용 인식 센서모듈에 있어서,

상기 안전모의 정상 착용 여부를 판단하기 위해 기설정된 기준값을 저장하는 저장부와;

외부로부터 복수 횟수로 입력되는 압력을 순차적으로 감지하는 센서부와;

상기 감지된 압력의 세기를 측정하여 감지값을 생성하고, 상기 생성된 감지값을 누적하여 누적값을 생성한 후, 상기 생성된 누적값과 상기 기설정된 기준값을 비교하여 상기 누적값이 상기 기준값보다 크면 상기 안전모의 착용 여부를 정상으로 판단하고 상기 누적값이 상기 기준값보다 작으면 상기 안전모의 착용 여부를 정상이 아닌 것으로 판단하는 제어부와;

상기 제어부의 판단결과를 데이터화하여 작업자 관리서버로 전송하는 통신부 를 포함하고;

상기 저장부는 상기 안전모 착용자의 신상정보, 이력 및 작업내용 중 어느 하나 이상을 포함하는 개인정보를 더 저장하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

착용 여부 인식 센서모듈을 구비하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법에 있어서,

제 1 압력을 감지하여 생성된 제 1 감지값을 저장하는 단계와;

상기 제 1 감지값 및 이후에 제 2 압력을 감지하여 생성된 제 2 감지값을 합산하여 누적값을 산출하는 단계와;

상기 산출된 누적값을 기설정된 기준값과 비교하여 비교결과 상기 누적값이 상기 기설정된 기준값보다 크면 상기 안전모가 정상 착용된 것으로 판단하는 단계와;

상기 판단결과를 작업자 관리서버로 전송하는 단계를 포함하고;

상기 판단결과는 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 및 Z-Wave 중 어느 하나 이상을 포함하는 근거리 무선통신 방식으로 전송되는 것을 그 기술적 방법상의 기본 특징으로 한다.

본 발명에 따른 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법은 안전모 불량 착용시 경보음을 발생시킴으로써 작업자에게 안전모 착용을 독려하고 의무화하도록 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법은 작업자의 안전모 착용 여부를 실시간 확인함으로써 건설현장 등의 산업현장에서 발생 가능한 위험상황에 실시간 대비할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 안전모 착용 인식 센서모듈 및 그 정상 착용 여부 판단 방법은 안전모 착용 여부 외에도 해당 작업자의 개인정보들을 참조하여 해당 작업자의 근태를 체크할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고, 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전모에 부착되는 안전모 착용 인식 센서모듈의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

본 발명에 따른 안전모 착용 인식 센서모듈은 도 1에 도시된 바와 같이 센서부(110), 저장부(120), 제어부(130), 전원공급부(140), 통신부(150)를 포함하여 구성된다.

예를 들어, 센서부(110)는 압전센서(Piezoelectric)로 이루어지는 것으로 외부로부터 이상 복수 횟수로 입력되는 압력을 순차적으로 감지한다. 이때, 센서부(110)에서 감지되는 압력은 안전모 자체 무게에 의한 제 1 압력, 안전모 턱끈 조임에 의한 제 2 압력, 안전모 사이즈 조절용 나사 조임(도 8의 우측편의 나사 조임)에 의한 제 3 압력을 포함하는 것으로 적어도 3회 이상 압력이 감지된다.

센서모듈은 안전모의 내부의 정중앙에 내장끈 고정장치 부분에 부착되어 있는데, 이 센서모듈은 안전모 내부의 제한된 공간에 탈부착이 용이하도록 연성의 PCB 기판에 설계된다. 작업자가 안전모를 머리에 착용하면, 그에 따라 발생하는 압력이 압전센서를 통해 감지된다. 이때, 상기 감지된 압력은 압전센서를 통해 전기적인 신호로 변환되어 안전모 착용을 인식하는 1차 안전모 착용 인식 신호로 인식된다. 그러나, 안전모는 단순히 머리에 착용하는 것만으로는 안전을 보장할 수 없으므로 턱끈의 착용이 함께 이루어져야 한다. 따라서, 턱끈을 착용하면 안전모 자체 무게에 의해 발생하는 1차 안전모 착용 신호 외에 턱끈의 조임으로 압력이 더해지게 된다. 이때, 턱끈의 조임에 의해 발생하는 신호를 2차 안전모 착용 인식 신호라 한다. 더불어, 작업자의 머리 사이즈에 따라 안전모의 사이즈를 변경하기 위한 안전모 사이즈 조절용 나사를 조임에 의해 압력이 더해지기도 하는데, 이때, 사이즈 조절용 나사 조임에 의해 발생하는 압력을 3차 안전모 착용 인식 신호라 한다. 3차 안전모 착용 인식 신호의 경우 필수적인 입력 사항이 아니므로 감지여부에 따라 선택적으로 적용한다.

저장부(120)는 안전모의 정상 착용 여부를 판단하기 위해 기설정된 기준값을 저장한다. 더불어, 안전모 착용자의 신상정보, 이력 및 작업내용 등을 포함하는 개인정보들을 더 저장하여 추후 산업현장에서의 인력관리 혹은 업무관리 등에 이용할 수 있다.

제어부(130)는 센서부(110)를 통해 감지되는 압력의 세기를 측정하여 감지값을 생성하고, 상기 생성된 감지값을 누적하여 누적값을 생성한다. 그런 다음, 상기 생성된 누적값과 기설정된 기준값을 비교하여 비교결과 누적값이 기준값보다 크면 안전모가 정상적으로 착용되었음을 판단하고 누적값이 기준값보다 작으면 안전모가 정상적으로 착용되지 않는 것으로 판단한다.

예를 들어, 제어부(130)는 센서부(110)에서 감지된 제 1 압력 및 제 2 압력의 감지값을 누적하여 누적값을 생성한다. 그리고, 상기 생성된 누적값과 기준값을 비교하여 누적값이 기준값보다 크면 안전모 착용이 정상임을 판단하여 다음 동작을 수행하고, 누적값이 기준값보다 작으면 제 3 압력을 더 감지하여 제 3 압력 감지 유무에 따라 안전모 정상 착용 여부를 판단한다.

다른 실시예로, 제어부(130)는 제 1 압력 및 제 2 압력의 감지값을 누적한 누적값과 기준값의 비교결과 누적값이 기준값보다 작으면 제 3 압력을 더 감지하여 제 3 감지값을 생성하고, 상기 생성된 제 3 감지값을 누적값에 합산하여 제 2 누적값을 생성한 후, 제 2 누적값과 기준값을 비교하여 비교결과에 따라 안전모의 정상 착용 여부를 판단할 수도 있다.

전원공급부(140)는 센서모듈에 전원을 공급하는 것으로 휴대용 저전력 배터리 형태로 이루어진다. 전원공급부(140)는 센서모듈의 동작상태에 따라 슬립(sleep), 아이들(idle), 웨이크업(wakeup) 등의 여러 가지 상태로 전원을 공급한 다. 따라서, 센서모듈의 동작 상태에 따라 배터리의 전력 소모 정도가 다르게 적용된다.

통신부(150)는 제어부(130)에서 판단된 안전모 정상 착용 여부 판단결과를 데이터화하여 작업자 관리서버로 전송한다. 이때, 통신부는 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band), Z-Wave 등을 포함하는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반의 근거리 무선통신 방식으로 데이터를 전송한다.

또한, 센서모듈은 제어부(130)의 판단결과 안전모의 착용이 정상적으로 이루어지지 않았음이 판단되면 경보음을 발생하는 경보발생부(미도시)를 더 포함한다. 경보발생부는 부저 등의 형태로 구현되어 안전모를 미착용할 경우 안전모를 착용한 작업자가 경보음 발생 여부를 인지하여 위험상황에 대비하도록 한다.

한편, 통신부(150)를 통해 작업자 관리서버로 안전모 미착용 판단결과를 송신하는 경우 작업자 관리서버에서 해당 작업자에 대한 근태관리에 적용하거나, 작업장 내에 설치되어 있는 네트워크 등을 통해 위험사항을 경고하는 등의 방법으로 안전모 미착용에 대한 경각심을 일으켜 안전모 착용을 의무화하도록 하고, 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 여부 인식 센서모듈을 구비하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 안전모 정상 착용 여부를 인식하는 센서모듈이 제 1 압력을 감지하여 제 1 감지값을 생성하고, 상기 생성된 제 1 감지값을 별도의 저장장치에 저장한다[S210, S220]. 이때, 상기 감지되는 제 1 압력은 작업자가 안전 모를 머리에 착용할 때 안전모 자체 무게에 의해 발생하는 신호로서 1차 안전모 착용 신호로 인식된다.

그러나, 안전모를 단순히 머리에 착용하는 것만으로는 안전을 보장할 수 없다. 따라서, 이후에 감지되는 제 2 압력를 감지하고, 상기 감지된 제 2 압력에 의해 생성되는 제 2 감지값을 제 1 감지값과 합산하여 누적값을 산출한다[S230, S240]. 제 2 압력은 안전모의 턱끈 착용에 의해 발생하는 신호로서 2차 안전모 착용 신호로 인식되고 1차 안전모 착용 신호에 더해진다.

그런 다음, 상기 산출된 누적값을 별도의 저장장치 내에 저장되어 있는 기설정된 기준값과 비교하여 누적값이 기설정된 기준값보다 크면 안전모가 정상 착용된 것으로 판단한다[S250, S260].

그러나, 상기 비교결과 누적값이 기준값보다 작으면 제 3 압력을 더 감지하여 제 3 압력 감지 여부에 따라 안전모의 정상 착용 여부를 판단한다[S280,S260]. 이때, 제 3 압력은 안전모 사이즈 조절용 나사 조임에 의해 발생하는 신호로서 3차 안전모 착용 신호라 한다. 제 3 압력은 작업자의 머리 사이즈에 따라 상기 안전모의 사이즈를 변경할 때 발생하는 신호로서 필수적인 발생 사항이 아니므로 감지여부에 따라 선택적으로 적용된다.

또 다른 방법으로, 제 3 압력을 더 감지하여 생성된 제 3 감지값을 누적값에 합산하여 제 2 누적값을 생성한 후 상기 생성된 제 2 누적값을 기준값과 비교하여 제 2 누적값이 기준값보다 클 경우만 안전모를 정상적으로 착용했음을 판단하도록 설정할 수도 있다.

그리고, 안전모의 미착용이 판단되면 경보를 발생하기도 한다[S290]. 이때, 경보는 안전모 착용자만 인식할 수 있도록 안전모 내에 설치되는 것으로서 부저 등을 통해 경보를 발생하도록 한다.

이후, 안전모 착용 여부 판단결과를 작업자 관리서버로 전송한다[S270]. 상기 판단결과를 전송하기 위한 통신방식으로 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band), Z-Wave 등을 포함하는 USN을 기반의 근거리 무선통식 방식을 적용한다. 이때, 상기 판단결과는 별도의 저장장치에 기준값 및 누적값 등과 함께 저장되어 있는 안전모 착용자의 신상정보, 이력 및 작업내용 등의 개인정보를 함께 전송하여 작업자 관리서버에서 해당 안전모 착용자의 근태 혹은 업무 관리에 효율적으로 적용하도록 한다.

그리고, 센서모듈은 휴대용 저전력 배터리에 의해 동작하는 것으로 센서모듈의 동작상태 혹은 통신상태에 따라 슬립(sleep), 아이들(idle), 웨이크업(wakeup) 등의 상태로 전력소모가 결정된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전모 착용 인식 센서모듈의 회로구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 압전센서(310)에 압력이 수신되면 전기적 신호로 변환되는데 변환된 신호는 미세신호이므로 증폭기(320))를 통해 증폭된다. 이때, 상기 증폭에 의해 순간적으로 발생한 전기적 신호를 유지하도록 Charging 및 Discharging 등의 신호처리(결합 커패시터, 역방향 다이오드, 순방향 다이오드, 충전 커패시터 및 바이어스용 트랜지스터)를 거쳐 마이컴(330)으로 전달한다. 그러 면, 마이컴(330)은 상기 전달된 아날로그 형태의 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 신호의 세기를 구별함으로서 얼마의 압력이 수신되었는지에 따라 상기 수신된 압력이 안전모 자체 무게에 의해 입력된 것인지 또는 턱끈 착용에 의해서 수신된 것인지 구별하여 신호를 처리한다. 마이컴(330)은 상기와 같은 신호처리를 통해 안전모 정상 착용 여부를 판단한다. 그런 다음, 방전 트랜지스터(350)를 통해 방전시킨다. 또한, 센서모듈은 휴대용 저전력 배터리(340)에 의해 동작하는 것으로 센서모듈의 동작상태 혹은 통신상태에 따라 슬립(sleep), 아이들(idle), 웨이크업(wakeup) 등의 상태가 변환되어 전력소모가 결정된다.

보다 간단히, 센서모듈은 압전센서(310)로부터 전달되는 신호를 증폭기(320)를 통해 증폭하고, AC Coupling으로 노이즈를 제거한 다음 충방전회로를 통해 압력이 일정시간 유지되도록 하여 마이컴(330)에서 읽을 수 있는 유효신호로 만든다. 그런 다음, 마이컴(330)이 이러한 신호를 정상적으로 인지하고 나면, 방전 트랜지지스터(Transister; TR, 350)를 통해서 방전을 시킴으로써, 다음 압력 발생시 신호를 인식할 수 있도록 해주는 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력레벨에 따른 센서모듈 동작을 나타내는 도면이다.

우선, 안전모는 인증규정상 600g 이하의 초경량 무게를 갖는데, 도 4에 도시된 바와 같이 안전모가 작업자의 머리에 착용될 때 안전모 자체 무게에 의한 발생하는 제 1 압력(410)을 전기적인 신호로 변환하여 안전모가 작업자의 머리에 정상적으로 착용되었는지 여부를 확인한다.

그러나, 이것만으로는 안전모가 작업자의 머리에 정상적으로 착용되었다고 판단하기 어렵기 때문에 2차적으로 턱끈이 정상적으로 연결되었는지 여부를 더 판단한다. 턱끈 연결시 턱끈을 조이는 힘에 대해 제 2 압력(420)이 발생하므로 상기 발생되는 2차 압력을 전기적 신호로 한번 더 변환한다.

부가적으로, 안전모를 작업자 머리사이즈에 맞추기 위한 사이즈 조절시, 나사 조임에 의해 발생하는 제 3 압력(430)을 전기적인 신호로 변환한다.

그런 다음, 상기 세가지 변환 신호의 논리조합으로 안전모의 정상적인 착용 여부를 확인한다.

또한, 특정 압력이 발생할 때 순간적인 압력 발생과 같은 노이즈 신호를 제거하기 위해서 일정 레벨 인지구간을 두어, 이 인지구간 이상신호가 일정시간 이상 유지되었을 경우 정상신호로 인지할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 인식 센서모듈이 설치된 안전모를 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 인식 센서모듈이 부착된 안전모의 측면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 안전모 내부의 정중앙에 센서모듈의 센서부가 위치하도록 설치한다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 센서모듈과 고정링들(내장끈, 센서모듈 고정 육각링 및 내장끈 고정 육각링) 사이에서 센서모듈이 고정됨과 동시에 보호되도록 스티로폼을 내장한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전모 내부에 센서모듈을 고정하는 방법을 도시한 예시도이고, 도 8은 안전모를 저면에서 촬영한 사진이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 안전모에 내장된 끈들을 고정하는 고정장치에 센서모듈을 부착한다.

도 7 및 도 8은 안전모 내부에 센서모듈이 어떻게 고정되어 있는지를 나타내는 것으로서, 안전모 내의 정중앙에 위치하고 있는 제 1 육각고정링(2)이 내장끈을 고정하고 있고, 그 내부에 센서와 센서모듈을 고정하기 위한 제 2 육각고정링(1)이 추가되어 제 1 육각고정링(2)과 제 2 육각고정링(1) 사이 가장 안쪽에 센서모듈(3)을 내장함으로써 안전모가 작업자의 머리에 착용될 때, 안전모와 작업자 머리 사이에서 안전모의 무게를 감지할 수 있도록 한다.

따라서, 센서모듈(3)의 센서부(110)를 안전모 내부의 정중앙에 위치하도록 하고, 센서모듈(3)을 보호하기 위해 안전모 내부에 스티로폼을 내장하며, 이 내장 스티로폼과 내장끈 사이의 빈공간을 이용해 제 2 육각 고정링(1)에 부착하여 사용할 수 있다.

지금까지 본 발명의 구체적인 구현예를 도면을 참조로 설명하였지만, 이것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 평균적 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 기술적 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 정하여지며, 도면을 참조로 설명한 구현예는 본 발명의 기술적 사상과 범위 내에서 얼마든지 변형하거나 수정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전모에 부착되는 안전모 착용 인식 센서모듈의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 여부 인식 센서모듈을 구비하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법을 개략적으로 도시한 흐름도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전모 착용 인식 센서모듈의 회로구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력레벨에 따른 센서모듈 동작을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 인식 센서모듈이 설치된 안전모를 도시한 정면도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용 인식 센서모듈이 부착된 안전모의 측면도.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전모 내부에 센서모듈을 고정하는 방법을 도시한 예시도.

도 8은 안전모를 저면에서 촬영한 사진.

Claims (15)

  1. 산업현장에서 작업자의 안전성을 향상시키기 위한 안전모 착용 인식 센서모듈에 있어서,
    상기 안전모의 정상 착용 여부를 판단하기 위해 기설정된 기준값을 저장하는 저장부와;
    외부로부터 복수 횟수로 입력되는 압력을 순차적으로 감지하는 센서부와;
    상기 감지된 압력의 세기를 측정하여 감지값을 생성하고, 상기 생성된 감지값을 누적하여 누적값을 생성한 후, 상기 생성된 누적값과 상기 기설정된 기준값을 비교하여 상기 누적값이 상기 기준값보다 크면 상기 안전모의 착용 여부를 정상으로 판단하고 상기 누적값이 상기 기준값보다 작으면 상기 안전모의 착용 여부를 정상이 아닌 것으로 판단하는 제어부와;
    상기 제어부의 판단결과를 데이터화하여 작업자 관리서버로 전송하는 통신부를 포함하고;
    상기 저장부는 상기 안전모 착용자의 신상정보, 이력 및 작업내용 중 어느 하나 이상을 포함하는 개인정보를 더 저장하는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는 압전(piezoelectric)센서로 이루어지는 것으로 적어도 3회 이상의 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 안전모 자체 무게에 의한 제 1 압력과,
    상기 안전모 턱끈 조임에 의한 제 2 압력과,
    상기 안전모 사이즈 조절용 나사 조임에 의한 제 3 압력을 포함 복수 횟수의 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감지된 제 1 압력 및 제 2 압력의 감지값을 누적하여 누적값을 생성하고, 상기 생성된 누적값과 상기 기준값을 비교하여 비교결과 상기 누적값이 상기 기준값보다 크면 상기 안전모 착용이 정상임을 판단하고, 상기 누적값이 상기 기준값보다 작으면 상기 제 3 압력을 더 감지하는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부의 판단결과 상기 안전모가 정상적으로 착용되지 않은 것으로 판단되면, 경보음을 발생하는 경보발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 및 Z-Wave 중 어느 하나 이상을 포함하는 근거리 무선통신 방식으로 상기 판단결과를 전송하는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서모듈은 안전모 내부의 정중앙에 설치된 내장끈 고정 장치에 부착되어 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서모듈은 안전모 내부의 제한된 공간에 탈부착이 용이한 연성의 PCB 기판에 설계되는 것을 특징으로 하는 정상 착용 여부를 인식하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서모듈은 휴대용 저전력 배터리에 의해 동작하는 것으로 슬립(sleep), 아이들(idle) 및 웨이크업(wakeup) 중 어느 하나의 상태에 따라 전력 소모가 결정되는 것을 특징으로 하는 안전모 착용 인식 센서모듈.
  10. 착용 여부 인식 센서모듈을 구비하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법에 있어서,
    제 1 압력을 감지하여 생성된 제 1 감지값을 저장하는 단계와;
    상기 제 1 감지값 및 이후에 제 2 압력을 감지하여 생성된 제 2 감지값을 합산하여 누적값을 산출하는 단계와;
    상기 산출된 누적값을 기설정된 기준값과 비교하여 비교결과 상기 누적값이 상기 기설정된 기준값보다 크면 상기 안전모가 정상 착용된 것으로 판단하는 단계와;
    상기 판단결과를 작업자 관리서버로 전송하는 단계를 포함하고;
    상기 판단결과는 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 및 Z-Wave 중 어느 하나 이상을 포함하는 근거리 무선통신 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비교결과, 상기 누적값이 상기 기준값보다 작으면 제 3 압력을 더 감지하여 상기 제 3 압력의 감지 여부에 따라 안전모의 정상 착용 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 기설정된 기준값은 별도의 저장장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 저장장치는 상기 안전모 착용자의 신상정보, 이력 및 작업내용 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 개인정보를 더 저장하는 것을 특징으로 하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서모듈이 상기 안전모 내부의 정중앙에 설치된 내장끈 고정장치에 부착되는 것을 특징으로 하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 센서모듈은 휴대용 저전력 배터리에 의해 동작하는 것으로 슬립(sleep), 아이들(idle) 및 웨이크업(wakeup) 중 어느 하나의 상태에 따라 전력 소모가 결정되는 것을 특징으로 하는 안전모의 정상 착용 여부 판단 방법.
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