KR101308973B1 - Monitoring Method of Motion Danger - Google Patents

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KR101308973B1
KR101308973B1 KR20110143225A KR20110143225A KR101308973B1 KR 101308973 B1 KR101308973 B1 KR 101308973B1 KR 20110143225 A KR20110143225 A KR 20110143225A KR 20110143225 A KR20110143225 A KR 20110143225A KR 101308973 B1 KR101308973 B1 KR 101308973B1
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김균태
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한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명은 작업자의 자세 및 운동(동작) 이력을 정량적으로 측정할 수 있는 기술, 즉 인체의 동작 이력의 정량적 측정장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides a technique, that is a quantitative measuring apparatus and method of the operation history of the human body that can be quantitatively measured by the position and the movement (motion), a history of the operator.
구체적으로 본 발명에서는 건설작업 등에서 근골격계에 무리를 줄 수 있는 동작 또는 운동으로 인한 작업자의 위험도를 평가할 수 있도록, 센서를 구비한 신체 장착 밴드 및 제어장치를 이용하며, 작업자의 근골격계 운동을 모니터링하는 방법 및 장치가 제공된다. More specifically the present invention to assess the risk of the operator caused by the operation or movement that will stress the musculoskeletal system, etc. construction work, the use of a body equipped with a band and a control device having a sensor, a method of monitoring a skeletal motion of the operator and the apparatus is provided.

Description

근골격계 신체운동의 모니터링방법{Monitoring Method of Motion Danger} Monitoring of musculoskeletal physical exercise {Monitoring Method of Motion Danger}

본 발명은 근골격계 운동의 위험도를 평가하기 위하여 근골격계 운동을 모니터링하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 건설작업 등에서 근골격계에 무리를 줄 수 있는 동작 또는 운동으로 인한 작업자의 위험도를 평가할 수 있도록, 센서를 구비한 신체 장착 밴드 및 제어장치를 이용하며, 작업자의 근골격계 운동을 모니터링하는 방법 및 장치에 관한 것이다. To the present invention can evaluate the risk of a related to a method and apparatus for monitoring the musculoskeletal movement in order to evaluate the risk of musculoskeletal movement, specifically, due to the action or motion that will stress the musculoskeletal system, etc. construction work the operator, the sensor one utilizes a body mounting band and a control device with a, to a method and apparatus for monitoring the skeletal motion of the operator.

건설산업의 기능 인력은 가설물의 설치, 운반 등과 같이, 수시로 변하는 다양한 작업 환경에서 작업을 수행하므로, 동일 기능의 작업을 수행하는 경우에도 작업형태와 자세의 변화가 발생하게 된다. Workforce in the construction industry is so perform operations on, such as the installation of Scaffolding, handling, often a variety of working environment varies, it is the change in shape and working position occurs even if to do the same function. 이러한 건설산업의 작업상 특징으로 인하여 건설산업의 기능 인력은 근골격계 질환으로 어려움을 겪는 경우가 많은데, 이러한 근골격계 운동의 위험도를 객관적으로 측정하고 평가할 수 있는 기술은 아직 개발되지 아니한 실정이다. Due to the characteristics of this work the construction industry workforce in the construction industry is that there are hundreds if struggling with musculoskeletal diseases, technologies that can be objectively measured and evaluated as a risk of musculoskeletal these exercises are circumstances which have not yet been developed.

일반적으로 근골격계 질환은 반복적인 동작, 부적절한 작업 자세, 무리한 힘의 사용, 날카로운 면과의 신체 접촉, 진동 및 온도 등의 다양한 요인에 의하여 발생하는 건강 장해로서, 목, 어께, 허리, 상-하지의 신경근육, 및 그 주변 신체조직 등에 나타나는 질환을 의미한다. In general musculoskeletal diseases repetitive motion, awkward posture, use of excessive force, as the damage to health caused by various factors, such as physical contact, vibration and temperature with a sharp face, neck, shoulders, waist, on-the not It means diseases appear such as neuromuscular and its surrounding tissues. 구체적으로 산업안전보건법에서는 단순 반복작업 또는 인체에 과도한 부담을 주는 작업에 의한 건강 장애에 대해 이를 예방하기 위한 적절한 조치를 취할 것을 규정하고 있다. Specifically, the Occupational Safety and Health Act and regulations to take appropriate measures to prevent it, for the health problems caused by giving undue burden on simple repetitive tasks, or human tasks.

도 1은 형틀목공의 근골격계 질환의 유해 요인을 정리한 표이며, 도 2a는 철근공의 근골격계질환 유해 요인을 정리한 표이다. Figure 1 is a summary of the hazards of musculoskeletal disorders mold carpentry table, Figure 2a is a table summarizing the musculoskeletal diseases hazards of cheolgeungong. 그리고 도 2b는 조적공의 근골격계질환의 유해요인을 정리한 표이다. And Figure 2b is a table summarizing the hazards of musculoskeletal disorders of the masonry hole.

이와 같이 건설산업 기능 인력은 다양한 형태의 근골격계 질환에 노출되어 있으나, 다양하게 변화되는 건설작업 특성에 대응하여 신체 특정부위의 작업부하를 측정할 수 있는 적합한 측정도구가 없는 바, 작업자의 운동 상태를 측정하여 근골격계 질환에 노출될 위험에 대한 위험도를 객관적으로 평가할 수 있는 기술의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. Thus, the construction industry workforce is a movement status of a worker bars, no appropriate measurement tool that can measure the physical workload of a particular area in response to the construction work on properties that are different forms but are exposed to musculoskeletal disorders, a variety of changes in the a situation that is developing measurement techniques to assess the risk of the risk with the objective to be exposed to musculoskeletal disorders is urgently required.

본 발명과 관련하여 참조할 수 있는 선행기술로는 대한민국 등록특허 제10-1053491호가 있다. In the prior art that can be referenced in connection with the present invention may call Republic of Korea Patent No. 10-1053491.

대한민국 등록특허 제10-1053491호(2011. 08. 08. 공고) 참조. Republic of Korea Patent No. 10-1053491-references (08.08.2011 Announcement).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 요구를 만족시키기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 작업자의 손목, 전완, 상완, 몸통, 척추의 상부, 척추의 하부, 상퇴 및 하퇴와 관련된 동작(운동) 등을 모니터링하여 건설산업 등에 종사하는 건설산업 기능 인력의 근골격계 질환 노출 위험에 대한 위험도를 객관적으로 측정할 수 있도록하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed to satisfy the needs of the prior art as above, specifically, the monitoring operation (movement) such as related to the wrists, forearms, upper arms, torso, upper portion of the spine, the spine lower, sangtoe and lower leg of the operator and it aims to provide a technology that allows you to measure the risk of musculoskeletal disorders risk of exposure to the construction industry workforce engaged in the construction industry objectively.

구체적으로 작업자의 손목, 전완, 상완, 몸통, 척추의 상부, 척추의 하부, 상퇴 및 하퇴 등에 가속도센서, 자이로센서, 지자기센서 등을 부착하여, 이들 센서로부터 가속도값, 회전값, 현재위치 및 방향값 등을 탐지하고 탐지된 값을 해석하여 손목, 전완, 상완, 몸통 등의 신체 움직임을 측정함으로써, 작업자의 자세 및 운동(동작) 이력을 정량적으로 측정할 수 있는 기술, 즉 인체의 동작 이력의 정량적 측정장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. More specifically, by attaching a wrist of the operator, forearms, upper arms, torso, upper portion of the spine, the acceleration sensor or the like of the spine lower, sangtoe and lower leg, a gyro sensor, a geomagnetic sensor, an acceleration value, rotation, the current position and orientation from these sensors by detecting a value, such as to interpret a detected measure of the movement of the body such as wrists, forearms, upper arms, torso, posture and movement of the operator (operation) that can be quantitatively measured in a history technique, that is the body's operation history of the to provide a quantitative measurement apparatus and methods for the purpose.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 작업자의 자세 및 운동(동작) 이력을 정량적으로 측정할 수 있는 기술, 즉 인체의 동작 이력의 정량적 측정장치 및 방법을 제공된다. In the above, the present invention in order to achieve such object, there is provided a posture and movement (motion) that can be quantitatively measured in a history technique, that is a quantitative measuring apparatus and method of the operation history of the human body of the operator.

구체적으로 본 발명에서는, 운동을 모니터링하게 될 신체부분에 착용되는 복수개의 센서착용부재와; Specifically, in the present invention, a plurality of wear sensors that are worn on the body part to be monitoring the movement member; 상기 복수개의 센서착용부재로부터의 신호를 전송받아 연산처리하는 제어부로 구성되며; The received signals from the plurality of sensor wear member consists of a transfer control unit for arithmetic operation; 상기 센서착용부재는, 신체에 감기게 되는 착용밴드와, 상기 착용밴드에 구비되어 신체의 움직임을 측정하는 센서를 포함하여 구성되고; The sensor member is worn, the wearing band being wound in the body, is provided in the wear band comprising: a sensor for measuring the movement of the body; 상기 제어부는, 상기 센서로부터의 측정 신호를 이용하여 각각의 신체부에 착용된 센서의 3차원 좌표값, 각도값 및 속도값을 연산하게 되어; Wherein, the three-dimensional coordinate value of a sensor worn on the respective body portion by using a measurement signal from the sensor, is calculated as the angle value and the speed value; 상기 센서착용부재를 착용한 작업자의 다관절 신체부위의 운동을 모니터링하게 되는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링장치가 제공된다. A body movement monitoring device, characterized in that the articulated part of the body of the motion of the worker wearing the wearing sensor member monitoring is provided.

또한 본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 운동을 모니터링하게 될 신체부분에 착용되는 복수개의 센서착용부재와, 상기 복수개의 센서착용부재로부터의 신호를 전송받아 연산처리하는 제어부로 구성되며; In addition, to achieve the above object according to the present invention, the plurality of sensor wearing member to be worn on a body part to be monitored for movement, consists of a control unit for receiving transfer operation processing signals from the plurality of sensor wear member; 상기 센서착용부재는, 신체에 감기게 되는 착용밴드와, 상기 착용밴드에 구비되어 신체의 움직임을 측정하는 센서를 포함하여 구성된 신체운동 모니터링장치를 착용한 작업자가 움직임에 따라 상기 센서가 착용되어 있는 각 신체부의 움직임에 따라 가속도값을 측정하는 단계; The sensor wear member, and a wear band that is wound to the body, is provided in the wear band wearing a body movement monitoring device configured to include a sensor for measuring the movement of the body the operator that the sensor is worn along with the movement measuring an acceleration value for each body portion movement; 측정된 가속도값을 이용하여 상기 제어부에서각각의 신체부에 착용된 센서의 3차원 좌표값, 각도값 및 속도값을 연산하는 단계; Three-dimensional coordinate value of a sensor worn on the respective body part at the control unit using the measured acceleration values, calculating the angle value and the speed value; 연산된 3차원 좌표값, 각도값 및 속도값을 이용하여 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계; The computed three-dimensional coordinate values, using an angle value and a speed value and determining whether each of the body parts of the exercise movement to be musculoskeletal burden; 및 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단되는 경우, 관리자가 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법이 제공된다. And when the each body portion movement is determined that the movement which the musculoskeletal burden, there is provided a physical exercise monitoring method comprising the steps of: an administrator notification.

위와 같은 본 발명의 방법에서, 복수개의 센서착용부재는 각각 제1센서(A1), 제2센서(A2) 및 제3센서(A3)를 구비하고 있고; In the above method of the present invention, a plurality of sensor wearing member it is provided with a first sensor (A1), a second sensor (A2) and the third sensor (A3), respectively; 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계에서는, 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값을 비교하고; In the step of determining whether each of the body parts of the exercise movement to be musculoskeletal burden, compared to the vertical direction coordinate values ​​of the first sensor (A1) vertical direction coordinate value, and a second sensor (A2) of which is located in the reference point, and; 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값 이하인 경우에는, 동작의 지속시간을 측정하고 지속시간을 합산하여 누적시간을 산출하며; In the case of 1 or lower vertical direction, the coordinate values ​​of the sensors (A1) vertical direction coordinate value of the second sensor (A2) of, and measures the duration of the operation, and by adding the calculated duration of the accumulated time; 누적시간을, 근골격계 부담 작업의 분류기준이 되는 기준시간과 비교하여; The accumulated time, in comparison with the reference time for the segments of the musculoskeletal system load operation; 누적량이 기준시간 이상인 경우에는, 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하여, 관리자가 통지하게 되는 것을 특징으로 할 수 있다. If accumulation is greater than the reference time, it is determined that the body movement is the movement portion musculoskeletal burden, it can be characterized in that the administrator is the notification.

또한 본 발명의 방법에서, 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값을 비교한 결과, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값을 초과하는 경우에는, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값을 비교하는 단계를 추가로 더 수행하고; In addition, a vertical direction coordinate of the first sensor (A1) vertical direction coordinate value, and a second sensor a result of comparison in the vertical direction coordinate of (A2), the first sensor (A1) of which in the method of the invention, located at the reference point when the value exceeds the vertical direction coordinate value of the second sensor (A2), the further step of comparing the vertical direction coordinate values ​​of the first sensor (A1) vertical direction coordinate values, a third sensor (A3) of and perform better; 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값 이하인 경우에는, 근골격계 부담이 되는 행동으로 분류하게 되는 구성을 가질 수도 있다. When the first or lower vertical direction coordinate of the vertical direction coordinate value of the sensor (A1) a third sensor (A3), there may have a configuration which is classified into action that musculoskeletal burden. 특히, 이러한 경우, 제4센서(A4)가 구비된 센서착용부재를 작업자가 더 착용한 상태에서 운동하게 되며; In particular, in this case, the fourth sensor (A4) a sensor provided with a wear member, and the movement in a state where an operator wears more; 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값을 비교한 결과, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값을 초과하는 경우에는, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제4센서(A4)의 연직방향 좌표값을 비교하는 단계를 추가로 더 수행하고; A vertical direction coordinate of the first sensor (A1) which is located on the reference point and the third results of comparison in the vertical direction coordinate value of the sensor (A3), a vertical direction coordinate of the first sensor (A1) a third sensor (A3 ) exceeds the vertical direction coordinate value, and the vertical direction coordinate values ​​of the first sensor (A1), the fourth and further performs the further step of comparing the vertical direction coordinate value of the sensor (A4) of the; 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제4센서(A4)의 연직방향 좌표값 이하인 경우에는, 근골격계 부담이 되는 행동으로 분류하게 될 수도 있다. When the first or lower vertical direction coordinate of the vertical direction coordinate value of the sensor (A1) a fourth sensor (A4), there may be classified as action that musculoskeletal burden.

또한 본 발명에서는, 위와 같은 구성에서, 복수개의 센서착용부재는 각각 제1센서(A1), 제2센서(A2) 및 제3센서(A3)를 구비하고 있어서, 제어부는 제1센서(A1)가 위치하는 기준점으로부터 제2센서(A2)가 위치하는 제2신체부의 상대적인 방향각도값과, 제1센서(A1)가 위치하는 기준점으로부터 제3센서(A3)가 위치하는 제3신체부의 상대적인 방향각도값의 차이를 이용하여 상기 제2신체부와 상기 제3신체부 간의 각도를 연산하고; In addition, according to the present invention, the above and in the same configuration, a plurality of sensor wear member has a first sensor (A1), a second sensor (A2) and the third sensor (A3), respectively, the control unit includes a first sensor (A1) a second sensor (A2) is located the second body portion relative to the direction angle value, a first sensor of the third body portion relative to the direction in which the third sensor (A3) where the reference point of (A1) is a position from the reference point to the position using the difference of the angular values ​​and the calculated angle between the second body part and said third body part; 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계에서는, 연산된 상기 제2신체부와 상기 제3신체부 간의 각도를, 근골격계 부담작업으로 분류하는 기준 각도값과 비교하며; In the step of determining whether or not the respective parts of the body exercise that musculoskeletal burden, the angle between the calculated and the second body part and said third body part, and compared with the reference angle values ​​to classify the musculoskeletal load operation; 연산된 상기 제2신체부와 상기 제3신체부 간의 각도가 기준 각도값 이하인 경우에는, 동작의 지속시간을 측정하고 지속시간을 합산하여 누적시간을 산출하며; If the calculated second angle is less than or equal to the reference angle value between the body part and said third body part, the measurement and the duration of the operation, and by adding the calculated duration of the accumulated time; 누적시간을, 근골격계 부담 작업의 분류기준이 되는 기준시간과 비교하여; The accumulated time, in comparison with the reference time for the segments of the musculoskeletal system load operation; 누적량이 기준시간 이상인 경우에는, 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하여, 관리자가 통지하게 되는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법이 제공된다. If accumulation is greater than the reference time, it is determined that the body movement is the movement portion musculoskeletal burden, there is provided a physical exercise monitoring characterized in that the administrator is notified.

더나아가 본 발명에서는, 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계에서는, 신체부에 설치된 센서에서 측정된 가속도값을, 근골격계 부담작업으로 분류하는 기준 가속도값과 비교하고; The further the present invention, in the step of determining whether each of the body parts of the exercise movement to be musculoskeletal burden, compared to the acceleration values ​​measured by the sensor installed in the body unit, and the reference acceleration values ​​to classify the work and musculoskeletal burden; 측정된 가속도값이 기준값보다 큰 경우에는 지속시간을 측정하게 되고, 운동 상태의 발생 누적횟수를 계수함과 동시에 지속시간을 합산한 누적시간을 산출하며; If the measured acceleration value is greater than the reference value and the duration of the measurement, it calculates the accumulated time acquired by adding the time duration and at the same time counting the accumulated number of the motion state occurred; 누적시간을, 근골격계 부담 작업의 분류기준이 되는 기준시간과 비교하여; The accumulated time, in comparison with the reference time for the segments of the musculoskeletal system load operation; 누적량이 기준시간 이상인 경우에는, 발생 누적회수를 근골격계 부담 작업의 분류기준이 되는 기준누적회수와 비교하고; If accumulation is greater than the reference time, and comparing the accumulated generation number and a reference cumulative number of times that a segment of the musculoskeletal load operation; 누적된 회수가, 단위시간당 기준누적회수 이상으로 판정되면 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하여, 관리자가 통지하게 되는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법이 제공된다. The accumulated number of times is, if it is determined in units per hour or higher cumulative number of times that the body portion is determined that motion is movement by a musculoskeletal burden, there is provided a physical exercise monitoring characterized in that the administrator is notified.

본 발명에 의하면, 작업자의 자세 및 운동(동작) 이력을 정량적으로 측정할 수 있는 기술, 즉 인체의 동작 이력의 정량적 측정장치 및 방법을 제공된다. According to the present invention, there is provided a posture and movement (motion) that can be quantitatively measured in a history technique, that is a quantitative measuring apparatus and method of the operation history of the human body of the operator.

특히, 본 발명에 따른 신체운동 모니터링장치 및 모니터링 방법에 의하면, 작업자의 운동상태를 정확하게 파악할 수 있으며, 따라서 근골격계 부담 작업 여부를 판정하는 것이 용이하게 된다. In particular, according to the body movement monitoring device and monitoring method according to the present invention, it may accurately determine the motion state of the operator, and therefore it becomes easy to determine whether the operation musculoskeletal burden. 그러므로 이러한 본 발명을 이용하게 되면, 건설기능인력의 작업자세를 개선시킬 수 있어 건설 기능인력의 근골격계질환을 예방할 수 있게 될 뿐만 아니라, 작업효율도 향상시킬 수 있게 된다. Therefore, these The use of the present invention, it is possible to improve the posture of the construction workforce, as well as be able to prevent musculoskeletal disorders of the construction features of people, it is possible to also improve the working efficiency.

도 1은 형틀목공의 근골격계 질환의 유해 요인을 정리한 표이다. Figure 1 is a table summarizing the hazards of musculoskeletal disorders of the formwork carpentry.
도 2a는 철근공의 근골격계 질환의 유해 요인을 정리한 표이다. Fig. 2a is a table summarizing the hazards of musculoskeletal disorders of the cheolgeungong.
도 2b는 조적공의 근골격계 질환의 유해 요인을 정리한 표이다. Fig. 2b is a table summarizing the hazards of musculoskeletal disorders of the masonry hole.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 각각 손목과 어깨의 운동형태를 보여주는 개략도이다. Figure 3a, 3b and 3c are schematic views showing the form of motion of the wrist and shoulder respectively.
도 4는 작업자의 어깨부터 손까지의 부위에 본 발명에 따른 신체운동 모니터링 장치를 착용한 상태를 보여주는 개략도이다. Figure 4 is a schematic diagram showing a state of wearing a body movement monitoring system according to the present invention in part from the shoulder of the operator by hand.
도 5는 작업자의 어깨부터 손까지의 부위에서 본 발명에 따른 신체운동 모니터링 장치를 이루는 센서착용부재를 착용한 상태에서 움직이는 상태를 보여주는 개략도이다. Figure 5 is a schematic view showing a moving state in a state of wearing a wearing member forming the sensor body movement monitoring system according to the present invention in the area from the shoulder to the hand of the operator.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. It will be described below with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. The present invention has been described for the embodiment shown in the drawings by reference, which will be described as one example, but is not limited to the technical idea and its core construction and operation of the present invention by this.

본 발명에서는 건설산업 등과 같은 인력의존적인 산업에 대한 기능 인력의 근골격계 질환 노출 위험에 대한 위험도를 객관적으로 측정할 수 있도록, 인체의 동작 이력의 정량적 측정장치 및 측정방법이 제공된다. To the present invention, to measure the risk of musculoskeletal disease exposure risk of workforce for the human-dependent industries such as the construction industry as an objective, there is provided a quantitative measuring apparatus and method for measuring the body's operation history.

구체적으로 본 발명에서는 신체의 운동 상태를 모니터링하기 위하여 신체가 움직이는 각도, 신체 부위의 위치, 운동 횟수 등을 측정할 수 있는 신체운동 모니터링 장치가 제공되는데, 상기 신체운동 모니터링 장치는 특별히 신체의 다관절 부분의 운동을 모니터링하게 된다. More specifically the present invention there is provided that the angle of the body moves, the position of the body parts, exercise number of times, such as can be measured in order to monitor body movement state body movement monitoring device, wherein the body movement monitoring device is articulated in particular the body It is part of the monitoring exercise.

이를 위하여 본 발명에 따른 신체운동 모니터링 장치는, 운동을 모니터링하게 될 신체부분에 착용되는 복수개의 센서착용부재와, 상기 복수개의 센서착용부재로부터의 신호를 전송받아 연산처리하는 제어부로 구성된다. Body movement monitoring system according to the invention To this end, consists of a plurality of sensor wearing member to be worn on the body part to be monitored for movement, the control operation processing for transmitting received signals from said plurality of sensor wear member. 상기 센서착용부재는, 신체에 감기게 되는 착용밴드(100)와, 상기 착용밴드에 구비되어 신체의 움직임을 측정하는 센서를 포함하여 구성된다. The sensor member is worn, and the wear is wound to the body band 100, is provided in the wear band is configured to include a sensor for measuring the movement of the body. 즉, 본 발명의 신체운동 모니터링 장치를 이루는 복수개의 센서착용부재 각각은, 착용밴드와, 상기 착용밴드에 구비되는 센서로 구성되는 것이다. That is, each of the plurality of sensor wear component having a body movement monitoring device of the present invention is composed of a sensor provided in wearing the band and the wear band.

다음에서는 사람의 신체에서 어깨부터 손까지의 부분을 예시하여 본 발명에 따른 신체운동 모니터링 장치의 착용 및 이를 이용하여 신체운동을 모니터링하는 방법에 대해 설명한다. The following describes how to wear it and the body movement monitoring device used according to the present invention illustrating a portion from the shoulder to the hand in the human body monitoring a physical exercise.

우선 도 3a, 도 3b 및 도 3c에는 각각 손목과 어깨의 운동형태를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. First, Fig. 3a, 3b and 3c, there is shown a schematic diagram showing the form of motion of the wrist and shoulder respectively. 도 4에는 작업자의 어깨부터 손까지의 부위에서 본 발명에 따른 신체운동 모니터링 장치를 이루는 센서착용부재의 착용 부위를 표시한 개략도가 도시되어 있고, 도 5에는 작업자의 어깨부터 손까지의 부위에서 본 발명에 따른 신체운동 모니터링 장치를 이루는 센서착용부재를 착용한 상태에서 움직이는 상태를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. Figure 4 is a schematic diagram showing the worn areas of the sensors worn component having a body movement monitoring system according to the present invention in the area from the shoulder of the operator to the hand is shown, and Figure 5, seen from the region from the shoulder of the operator by hand a schematic view showing a moving state from the wearing sensor wear component having a body movement monitoring device in accordance with the present state is shown. 도 5에서 (a) 부터 (d)로 가면서 팔을 들어올리는 상태가 신체의 정면에서 바라본 상태로 도시되어 있다. There is also going to state 5 from (a) (d) lifting the arm is shown in a state as viewed from the front of the body.

도 4 및 도 5에서 부재번호 A1, A2, A3 및 A4는 각각 센서착용부재에 구비된 센서를 나타내는 것으로서, A1, A2, A3 및 A4 각각은 본 명세서에서 다음과 같은 의미를 갖는다. 4 and as is also shown a sensor having a reference numeral A1, A2, A3 and A4 are each sensor in the wear member 5, A1, A2, A3 and A4 each have the following meanings herein.

팔이나 다리 등의 부분과 같은 신체의 다관절 부위에서, 만일 구부러질 수 있는 관절점이 4개 존재하는 경우, 본 명세서에서는 각각의 관절점을 순차적으로 "제1관절점", "제2관절점", "제3관절점" 및 "제4관절점"이라고 기재한다. In the body the articulated parts, such as parts, such as arms, legs, if that can be bent joint point there are four, in the present specification in order to each of the articulation points, "the first joint point", "the second joint point to write the word "," third articulation points "and" fourth joint point ". 즉, 제1관절점으로부터 점점 멀어지는 순서로 제2관절점, 제3관절점, 및 제4관절점이라고 기재하는 것이다. That is, to write the word to the first joint in order gradually away from a point that the second joint, third joint points, and a fourth articulation point. 추가적인 관절점이 있다면 제5관절점, 제6관절점 등으로 기재하게 된다. If additional joint point is described as including a fifth articulation point, and the sixth joint point. 한편, 제1관절점은 양측으로 두 개의 신체부분이 존재하게 되는데, 본 명세서에서는 일측만이 제1관절점과 연결되어 있는 신체부분을 "제1신체부"라고 기재하며, 제1관절점과 제2관절점 사이에 존재하는 신체부분은 "제2신체부"라고 기재한다. On the other hand, the first joint point there is the two body parts present at both sides, this specification, and one side only and the first joint of the body part which is connected with the point indicated as "the first body portion", the first articulation point and the body portion existing between the two articulation points is described as "unit body 2". 또한 제2관절점과 제3관절점 사이에 존재하는 신체부분은 "제3신체부"라고 기재하며, 제3관절점과 제4관절점 사이에 존재하는 신체부분은 "제4신체부"라고 기재하며, 제4관절점에 일측만이 연결되어 있는 신체부분은 "제5신체부"라고 기재한다. In addition, the body portion existing between the second articulation points and the third articulation point is that described as the "third body portion", and the body portion existing between the three articulation points and the four articulation points is "the fourth body portion" substrate, and the body part that is one side only and the connection to the four articulation points is described as "the fifth body portion", respectively. 만일 제5관절점이 존재한다면, 상기 제5신체부는 제4관절점과 제5관절점 사이의 신체부분이 되는 것이며, 제5관절점에 일측만이 연결되어 있는 신체부분은 "제6신체부"가 되는 것이다. If ten thousand and one fifth articulation points are present, the fifth body portion the fourth joint will be a body part between the point and the fifth articulation point, and the fifth joint body part that is one side only and connected to the point "a sixth body portion" It will be.

본 명세서에서는 이러한 규칙으로 신체의 다관절 부위를 기재하므로, 앞서 도 4 및 도 5에 기재된 도면부호 A1은 제1신체부에 착용된 제1센서착용부재에 구비된 제1센서(A1)를 의미하며, 도면부호 A2는 제2신체부에 착용된 제2센서착용부재에 구비된 제2센서(A2)를 의미하고, 도면부호 A3은 제3신체부에 착용된 제3센서착용부재에 구비된 제3센서(A3)를 의미하고, 도면부호 A4는 제4신체부에 착용된 제4센서착용부재에 구비된 제4센서(A4)를 의미한다. Since the present specification, the base material for the articulated parts of the body in such a rule, previously 4 and reference numeral A1 described in Figure 5 refers to the first sensor (A1) having a first sensor wear member worn on a first body portion and reference numeral A2 is a second means a second sensor (A2) having a second sensor wear member worn on the body portion, the reference numeral A3 is provided with a third sensor wear member worn on the third body part It means a third sensor (A3), and the reference numeral A4 denotes a fourth sensor (A4) provided at the fourth sensor wear member worn on the fourth body portion. 특히, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 다관절 신체부위가 어깨부터 손까지인 경우에는, 아래와 같은 상관관계를 갖게 되는 것이다. In particular, in the case of FIG. 4 and to the articulated body parts hand from the shoulder, as shown in Figure 5, which will have the following relationship.

제1신체부-어깨; The first body portion - shoulders;

제2신체부-상완(上腕) A second body portion - the upper arm (上 腕)

제3신체부-전완(前腕) A third body portion-forearm (前 腕)

제4신체부-손 The fourth body parts - hands

제1관절점-어깨 관절 The first articulation points - Shoulder Joint

제2관절점-팔꿈치 관절 The second articulation points - elbow

제3관절점-손목 관절 The third articulation points - carpal

제1센서(A1) - 어깨에 착용 설치된 센서 A first sensor (A1) - sensor worn on the shoulder provided

제2센서(A2) - 상완에 착용 설치된 센서 A second sensor (A2) - sensor worn on the upper arm is installed

제3센서(A3) - 전완에 착용 설치된 센서 A third sensor (A3) - sensor worn on the forearm provided

제4센서(A4) - 손에 착용 설치된 센서 The fourth sensor (A4) - wear sensor installed in a hand

이와 같이 본 발명에 따른 신체운동 모니터링 장치는, 신체에서 복수개의 관절점을 가지는 신체부위에서 각각의 신체부에 착용할 수 있는 센서착용부재를 복수개로 포함하여 구성되며, 각각의 센서착용부재는 신체에 감기게 되는 착용밴드와, 상기 착용밴드에 구비되어 신체의 움직임을 측정하는 센서를 포함하여 구성되는 것이다. Thus, the body movement monitoring device in accordance with the present invention, the body portion having a plurality of articulation points on the body and comprising a sensor wearing member to be worn on each of the body portion into a plurality of each sensor wear member body and a wear band that is wound on, is constituted by a sensor which is provided in the wear band measures the movement of the body.

상기 센서로는 신체부가 움직일 때의 가속도를 측정하는 가속도계가 사용될 수 있는데, 상기 가속도계로 이루어진 센서로부터 측정된 가속도값은 제어부로 전달되고, 제어부에서는 가속도값을 연산하여 제1신체부를 기준으로 하는 각각의 신체부 즉, 제2, 제3 및 제4신체부가 존재하는 3차원 좌표값, 각도값 및 속도값을 연산하게 된다. The sensors include There is an accelerometer that measures the acceleration of the body part movement can be used, each of the acceleration values ​​measured by the sensors made of the accelerometer is transmitted to the controller, the controller in the operation and the acceleration value based on the first body portion a body portion that is, the second, third and fourth body part is calculated to present a three-dimensional coordinate values, angle values ​​and speed values. 모니터링의 정밀도를 향상시키기 위하여, 물체의 회전각도 등을 정확하게 측정할 수 있는 자이로센서를 상기 가속도계와 함께 상기 착용밴드에 구비되는 센서로서 이용할 수도 있다. In order to improve the accuracy of the monitoring, it is also possible to use a gyro sensor capable of accurately measuring the rotation angle of the object as a sensor provided on the wearing band with the accelerometer. 또한 위치, 방향 등을 더욱 정밀하게 측정할 수 있는 지자기 센서를 상기 가속도계와 함께 상기 착용밴드에 구비되는 센서로서 이용할 수도 있다. In addition, it is also possible to use a geomagnetic sensor that can more accurately measure the position, direction or the like as a sensor provided on the wearing band with the accelerometer. 물론 상기 지자기 센서는 자이로센서와 함께 사용될 수도 있다. Of course, the geomagnetic sensor may be used with the gyro sensor.

상기 제어부가 센서로부터 측정된 신호를 이용하여 신체의 운동상태를 분석함에 있어서는, 필요에 따라 3차원 직교좌표계 값으로 측정된 각 신체부의 위치정보를 구(球) 좌표계의 값으로 변환시키는 작업을 수행할 수도 있으며, 더 나아가 신호에 섞여 있는 잡음 신호를 제거하기 위한 필터링 작업을 더 수행할 수도 있다. Perform an operation of the controller is In, converting the location information of each body part measured in a three-dimensional orthogonal coordinate system value, if needed, to the value of the syntax (球) coordinate system as the analysis of the body motion state by using the signal measured by the sensor and also, it may further perform the filtering operation for removing a noise signal in the further mixed signals. 3차원 직교좌표계를 구(球) 좌표계로 변환하는 작업 및 신호의 필터링 작업에는 이미 공지된 방법을 이용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. Filtering operation of the operation signal and for converting the three-dimensional orthogonal coordinate system to obtain (球) coordinate system, it may be conducted by a well known method, detailed description thereof will be omitted. 신호의 필터링 작업에는 공지되어 있는 "칼만 필터"를 이용할 수 있다. Filtering operation of the signal may be carried out using the well known "Kalman filter".

본 발명에 따른 신체운동 모니터링방법의 일예로서, 도 5를 참조하여 팔의 운동을 모니터링하는 것을 살펴보면, 우선 작업자는 제1센서(A1)가 구비된 착용밴드를 어깨에 착용하고, 제2센서(A2)가 구비된 착용밴드를 어깨와 팔꿈치 사이의 상완에 감아서 착용하며, 제3센서(A3)가 구비된 착용밴드를 팔꿈치와 팔목 사이의 전완에 감아서 착용하고, 제4센서(A4)가 구비된 착용밴드를 손에 감아서 착용한다. As one example of the body movement monitoring process according to the invention, Referring to Fig. 5 Referring to monitor the movement of the arm, first, the operator first sensor (A1) a second sensor wear wear band on the shoulder, and equipped with a ( A2) a and worn by winding a comprising wear bands on the upper arm between the shoulder and elbow, the wearing by winding the forearm between the worn band provided with a third sensor (A3) elbows and wrists, and the fourth sensor (A4) the wear bands having a wear rolled in hand.

이와 같이 본 발명에 따른 신체운동 모니터링장치를 착용한 후, 작업을 수행하면서 팔을 움직이게 되면, 어깨에 설치된 제1센서(A1)를 기준으로 제2센서(A2), 제3센서(A3) 및 제4센서(A4)의 상대적인 가속도가 측정되며, 측정된 신호는 제어부로 전송되고 제어부에서는 연산을 통해서 제1센서(A1)를 기준점으로 하는 제2센서(A2), 제3센서(A3) 및 제4센서(A4) 각각의 상대적인 3차원 위치좌표를 산출하게 된다. If so then wear body movement monitoring system according to the present invention, while performing the operation to move the arm, relative to the first sensor (A1) installed on the shoulder second sensor (A2), a third sensor (A3), and 4 is the relative acceleration of the sensor (A4) measured, the measured signal is a second sensor (A2), a third sensor (A3) of the first sensor (A1) as the base point and transmitted to the control unit through the operation in the control unit and the fourth sensor (A4) is calculated for each of the relative three-dimensional position coordinates. 또한 제어부는 측정된 가속도 신호를 이용한 연산에 의해서, 제1센서(A1)를 기준점으로 하여 제1센서(A1)로부터 제2센서(A2)를 향하는 방향의 각도("제2센서의 방향각도")를 산출하게 되고, 이와 마찬가지로 제1센서(A1)를 기준점으로 하여 제1센서(A1)로부터 제3센서(A3)를 향하는 방향의 각도("제3센서의 방향각도") 및 제1센서(A1)를 기준점으로 하여 제1센서(A1)로부터 제4센서(A4)를 향하는 방향의 각도("제4센서의 방향각도")를 산출하게 된다. In addition, the control angle towards the second sensor (A2) from the first sensor (A1), by a first sensor (A1) to the reference point by using the measured acceleration signal operation direction (the "orientation angle of the second sensor" ) to be the output, Similarly, the first sensor (A1) a first sensor (A1) a third sensor (A3) the direction towards the angle ( "a direction angle of the third sensor" from to the reference point) and the first sensor It is calculated for the first sensor (A1) a fourth sensor (A4) facing the angle of direction (the "direction of the angle sensor 4") from the subject to (A1) as the base point. 더 나아가 제어부는 측정된 가속도 신호를 이용한 연산에 의해서, 제1센서(A1)를 기준으로 하는 제2센서(A2)의 상대속도, 제3센서(A3)의 상대속도 및 제4센서(A4)의 상대속도를 산출하게 된다. Furthermore, the control unit, the first sensor a second sensor (A2) the relative speed, the relative speed and of the third sensor (A3) 4 sensors relative to (A1) (A4) by using the measured acceleration signal computed It is the calculated relative velocity.

즉, 제1신체부인 어깨를 기준점으로 하여 제2신체부(상완), 제3신체부(전완) 및 제4신체부(손)의 상대적인 3차원 좌표위치, 상대적인 방향각도 및 상대적인 속도가 산출되는 것이다. That is, the first to the body denied shoulder as a reference point the second body part (upper arm), the third body part (forearm) and a fourth relative three-dimensional coordinate position of the body part (hand), the relative orientation angle and the relative speed is calculated will be. 따라서 관찰자는 작업과정에서 작업자의 팔이 움직이는 상태를 모니터링할 수 있게 되는 것이다. Therefore, the observer will be able to monitor the status of a worker moving the arm in a work process. 제어부에 디스플레이장치가 구비되어 있는 경우에는 이러한 작업자의 팔 움직임이 시각적으로 표현될 수 있으며, 더 나아가 제어부에서는 운동의 이력에 대한 데이터도 축적하게 된다. If a display device provided in the control unit, the arm movements of such a worker may be represented visually, thereby further control the accumulation also data about the history of the movement.

한편, 본 발명에 따른 근골격계 운동의 모니터링방법에서는, 위와 같이 운동의 이력 등을 파악하는 것에 더하여, 신체의 움직임을 모니터링한 결과에 기초하여 근골격계 부담여부를 판정하는 과정을 더 포함할 수 있다. On the other hand, in the monitoring method of the musculoskeletal movement in accordance with the present invention, in addition to grasp the history of the movement as described above, the method may further include the step of determining whether musculoskeletal burden on the basis of a result of monitoring the movement of the body.

다음에서는 제어부에서의 연산에 의해 신체의 움직임을 모니터링한 결과를 이용하여 작업의 근골격계 부담여부를 판정하는 과정에 대해 설명한다. The following describes the process using the result of monitoring the movement of the body by the operation of the control unit for determining whether or musculoskeletal burden of work.

도 6에는 작업이 근골격계에 부담이 되는지의 여부를 판정하는 과정에 대한 개략적인 흐름도가 도시되어 있다. Figure 6 is a schematic flow diagram of a process for the operation determines whether the burden on the musculoskeletal system is shown. 우선 작업자가 본 발명에 따른 신체운동 모니터링장치를 착용한 후, 기본적인 자세를 취하여 각 센서의 영점 설정 작업을 수행하게 된다(단계 S1). First, after the operator to wear a body movement monitoring system according to the present invention, by taking the basic attitude is performing the zero-setting operations of the respective sensors (step S1).

신체운동 모니터링장치를 착용한 작업자가, 업무에 필요한 작업을 수행하게 되면(단계 S2), 신체운동 모니터링장치에 구비된 각각의 센서는, 착용되어 있는 해당 신체부의 움직임에 따라 가속도값을 측정하게 되고(단계 S3), 제어부에서는 측정된 가속도값을 이용하여 작업자세에 대한 데이터를 연산하게 된다(단계 S4). The worker wears the body movement monitoring device, when to do the work necessary for the work, each of the sensor provided in the (step S2), the body movement monitoring device, and measure the acceleration values ​​according to the movement the body portion that is worn (step S3), the control unit is using the measured acceleration values ​​calculated data for the working position (step S4). 즉, 단계 S4에서는 기준점 즉, 제1센서(A1)가 설치된 신체부위를 기준점으로 삼아서, 각각의 신체부에 대해 기준점으로부터의 상대적인 3차원 위치좌표값, 상대적인 속도값, 및 상대적인 방향각도값을 연산하게 되는 것인데, 구체적으로는 제2센서(A2), 제3센서(A3), 제4센서(A4) 등이 각각 위치하는 신체부에 대해, 기준점으로부터의 상대적인 3차원 위치좌표값, 상대적인 속도값, 및 상대적인 방향각도값을 연산하는 것이다. That is, in step S4 the reference point That is, the first sensor (A1) is installed, West Island Tourist Site body parts as a reference point, the relative three-dimensional position coordinates of the reference point for each of the body portion, the relative velocity value, and computing the relative orientation angle value geotinde done, specifically, the second sensor (A2), a third sensor (A3), a fourth sensor (A4), such as about the body portion for each position, the relative three-dimensional position coordinates of the reference point, the relative velocity value , and to calculate a relative orientation angle. 센서로서 자이로센서가 더 구비되거나 또는 지자기센서가 더 구비되는 경우, 이와 같은 추가적인 센서에 의해 측정된 신호를 이용하여 제어부는 위와 같은 각각의 신체부에 대해서, 상기 기준점으로부터의 상대적인 3차원 위치좌표값, 상대적인 속도값, 및 상대적인 방향각도값을 더욱 정밀하게 연산하게 된다. When a gyro sensor is further provided as a sensor, or that the geomagnetic sensor is further provided, such by using the signals measured by the additional sensor control unit for each of the body parts as above, the relative 3-D from the reference point position coordinate value , it is more accurately calculating the relative velocity value, and the relative orientation angle.

각각의 신체부에 대해, 상기 기준점으로부터의 상대적인 3차원 위치좌표값, 상대적인 속도값, 및 상대적인 방향각도값이 산출되면, 산출된 값에 근거하여 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하게 된다(단계 S5). If for each of the body portion, the relative three-dimensional position coordinates from the reference points, the relative velocity value, and the relative orientation angle value is calculated on the basis of the calculated value determining whether the movement of each body portion movement which the musculoskeletal burden it is (step S5). 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단되는 경우, 관리자가 이러한 사실을 인지하도록 통지하게 되고(단계 S6), 측정데이터(가속도값), 연산데이터(상대위치, 방향각도, 상대속도 등) 및 위해(危害)동작임을 표시하는 마크(표식)를 기록하게 된다(단계 S7). If the each body portion movement is determined that the movement which the musculoskeletal burden, and to notify the administrator to recognize that fact (step S6), the measurement data (the acceleration value), the operation data (the relative position, orientation angle, relative speed, etc.) thereby recording a mark (marker) indicating that and for (危害) operation (step S7). 만일 근골격게 부담이 되는 운동이 아닌 것으로 판단되는 경우에는 단순히 측정 데이터(가속도값) 및 연산데이터(상대위치, 방향각도, 상대속도 등)를 기록하게 된다(단계 S8). If it is determined that musculoskeletal to non-motion, the burden that this is merely the recording of measurement data (acceleration values) and operation data (the relative position, orientation angle, relative speed, etc.) (step S8).

이와 같이 모니터링되고 연산된 데이터들 중 단계 S7의 위해동작 기록을 바탕으로 총 노동부하를 판단하게 되고(단계 S9), 이러한 전체적인 모니터링 작업을 출력하여(단계 S10), 전체적인 모니터링 과정을 종결하게 된다. In one of the monitored and calculated data, as for the step S7, and it is determined the total working load on the basis of the operation record (step S9), (step S10) and outputs these overall monitoring operation, thereby terminating the entire monitoring process.

도 6을 참조하여 설명한 작업의 근골격계 부담여부 판정 과정에서, 상기 기준점으로부터의 상대적인 3차원 위치좌표값, 상대적인 속도값, 및 상대적인 방향각도값에 근거하여 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계(단계 S5)는, 작업 위험도를 평가하려는 신체부위와, 해당 신체부위에 요구되는 운동의 종류에 따라 달라진다. In the determination process of musculoskeletal burden of operation described with reference to Fig. 6, whether the movement is movement of each body portion on the basis of the relative three-dimensional position coordinates from the reference points, the relative velocity value, and the relative orientation angle values ​​musculoskeletal burden determining (step S5) is dependent on the body part you want to evaluate the risk of job, type of movement required for those parts of the body.

도 7에는, 제1센서(A1)가 위치한 신체부위를 기준점으로 삼아서, 나머지 센서들이 위치한 신체부위가 기준점보다 높이 올라가는 횟수 및 지속시간을 기준으로 근골격계 부담 여부를 판단하는 구체적인 방법에 대한 흐름도가 도시되어 있다. 7, the first sensor (A1) is located West Island Tourist Site body parts as a reference point, and the other sensors for musculoskeletal burden if, based on the number and duration of parts of the body height of rise than the reference point determines the flow chart of a specific method shown that in It is. 예를 들어, 팔의 경우, 상완부터 손까지의 부위가 어깨보다 더 높이 올라가는 횟수가 많을수록, 그리고 팔이 어깨보다 더 높이 올라가는 지속시간이 길수록 근골격계에 부담이 된다. For example, in the case of the arms, the more dating sites that count higher than shoulder from the upper arm to the hand, and the longer the duration, the arm is raised higher than shoulder the burden of musculoskeletal system. 또한 비록 상완은 어깨보다 낮게 위치하더라도 전완부터 손까지의 부위가 어깨보다 더 높이 올라가는 횟수가 많고 또 그 지속시간이 길수록 근골격계에 부담이 된다. In addition, even though the upper arm is positioned below the shoulder there are many times the area of ​​the forearm to the hand from rising higher than the shoulder again that the longer the duration, the burden is on the musculoskeletal system. 노동부 고시 제2003-24호에서는 "하루에 총 2시간 이상 머리 위에 손이 있거나, 팔꿈치가 어깨 위에 있거나, 팔꿈치를 몸통으로부터 들거나, 팔꿈치를 몸통 뒤쪽에 위치하도록 하는 상태에서 이루어지는 작업"을 근골격계 부담작업 제3호로 규정하고 있다. The Ministry of Labor Notice No. 2003-24 on the "two hands on the head or a total of more than two hours a day, elbow work done in the state or on the shoulders, lift the body from the elbow, the elbow is positioned at the back of the body," the burden of musculoskeletal jobs the stipulates three arcs.

따라서 측정된 신체의 운동이 위에서 예시한 바와 같은 근골격계 부담작업에 해당하는지를 판단하기 위해서는, 도 7에서와 같이 제1센서(A1)가 위치한 신체부위를 기준점으로 삼아서, 나머지 센서들이 위치한 신체부위가 기준점보다 높이 올라가는 횟수 및 지속시간에 따른 판단이 이루어져야 하는 것이다. Therefore, in order to determine if the the measured physical exercise its Musculoskeletal load operation as illustrated above, the first sensor (A1) is West Island Tourist Site of the body part in the reference point, part of the body remaining sensors are located, as shown in Fig. 7 is a reference point the determination of the height than the rising frequency and duration is to be made.

구체적으로 상기 단계 S4에서, 제1센서(A1)가 설치된 신체부위를 기준점으로 삼아서, 각각의 신체부에 대해 기준점으로부터의 상대적인 3차원 위치좌표값, 상대적인 속도값, 및 상대적인 방향각도값이 연산되면, 단계 S5 즉, 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계를 수행할 때에는, 도 7에 도시된 것처럼, 우선 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값을 비교하는 단계를 수행한다(단계 C1). Specifically, in the step S4, if the first sensor (A1) is installed, West Island Tourist Site body parts as a reference point, the relative three-dimensional position coordinates of the reference point for each of the body portion, the relative velocity value, and the relative orientation angle value is calculated , and step S5 that is, a vertical direction coordinate of the first sensor (A1), when performing the step of determining whether each body portion movement is movement that musculoskeletal burden, as shown in Figure 7, the first located at the reference point, first it performs the step of comparing the vertical direction coordinate value of the second sensor (A2) (step C1). 만일 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값 이하인 경우에는, 제2센서(A2)가 위치하는 제2신체부가 제1센서(A1)가 위치하는 제1신체부 즉, 기준점과 동일하거나 그보다 더 높은 곳에 위치하는 것이므로 근골격계 부담이 되는 행동으로 분류되어 그 동작의 지속시간을 측정하고 지속시간을 합산하여 누적시간을 산출하게 된다(단계 C2). Ten thousand and one when the first or less vertical direction coordinate value of the sensor (A1) vertical direction coordinate value of the second sensor (A2) of the second sensor (A2) adding a second body to position the first sensor (A1) which is located the body portion 1 is other words, since the same or more than the reference point position on high classified into action that musculoskeletal pressure measurement the duration of the operation and summed to produce a cumulative time duration (step C2). 그리고 이러한 근골격계 부담이 되는 행동의 지속시간을 모두 합산한 누적시간을, 법이나 기타 노동관련 규정에 정한 근골격계 부담 작업으로 분류되는 기준시간과 비교하는 단계를 수행하고(단계 C3), 만일 제2센서(A2)가 위치하는 제2신체부가 제1센서(A1)가 위치하는 기준점과 동일하거나 그보다 더 높은 곳에 위치하게 되는 지속시간의 누적량이 기준시간 이상인 경우에는, 앞서 도 6에서 살펴본 것처럼 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하여, 관리자가 이러한 사실을 인지하도록 통지하게 되고(단계 S6), 경고 데이터를 기록하게 된다(단계 S7). And performing the step of comparing the accumulated time acquired by adding all of the duration of action is such a musculoskeletal burden, and the reference time classified in the musculoskeletal load operation required by law or other labor-related rules (step C3), ten thousand and one second sensor (A2) is located a second body portion a first sensor (A1) is is greater than or equal to the location reference point and a time equal to or more accumulation of the duration is located on high than the reference that, each body part, as seen in Figure 6 prior to It determines that motion is motion that musculoskeletal burden, is the administrator becomes aware of the notification to this fact (step S6), record the warning data (step S7). 상기 기준시간은 약 60분으로 정할 수 있다. The reference time may be set to about 60 minutes.

반면에 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값을 초과하면 제2센서(A2)가 위치하는 제2신체부가 제1센서(A1)가 위치하는 기준점보다 더 낮은 곳에 위치하는 것이 된다. On the other hand, if in the vertical direction coordinate values ​​of the first sensor (A1) exceeds the vertical direction coordinate value of the second sensor (A2) a second sensor (A2) is added second body to position the first sensor (A1) which is located it is to place lower than the reference point position. 그러나 제2신체부와 연결된 제3신체부의 위치에 따라서는 근골격계 부담이 되는 행동이 될 수 있으므로, 단계 C1에 후속하여 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값을 비교하는 단계를 수행한다(단계 C4). However, the second first in accordance with the third body portion position is associated with the body portion because it is subject to the action which the musculoskeletal burden, and the vertical direction coordinate values ​​of the first sensor (A1) subsequent to the step C1 is located on the reference point, the third sensor It performs the step of comparing the vertical direction coordinate of (A3) (step C4). 단계 C4의 비교결과, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값 이하인 경우에는, 제3센서(A3)가 위치하는 제3신체부가 제1센서(A1)가 위치하는 제1신체부 즉, 기준점과 동일하거나 그보다 더 높은 곳에 위치하는 것이므로, 이 역시 근골격계 부담이 되는 행동으로 분류되어 단계 C2로 진행하여 지속시간을 측정하게 된다. If step C4 comparison result, the first sensor than the vertical direction coordinate value in the vertical direction coordinate value of the third sensor (A3) of the (A1) of, the third the third body portion first sensor to the sensor (A3) position ( A1), because the same or more elevated position than where the first body portion that is, a reference point which is located, this is also classified as a behavior that proceeds musculoskeletal burden by measuring the duration of the step C2.

그러나 단계 C4의 비교결과, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값 보다 더 큰 경우에는 제3센서(A3)가 위치하는 제3신체부가 제1센서(A1)가 위치하는 제1신체부 즉, 기준점보다 아래에 있는 것이며, 이는 근골격계 부담이 되는 행동으로 볼 수 없으므로, 도 6에서 설명한 단계 S8로 진행하여 단순히 측정 데이터를 기록하게 된다. However, when the vertical direction coordinate value of the comparison result in the step C4, the first sensor (A1) is greater than the vertical direction coordinate value of the third sensor (A3), the additional third body to the third sensor (A3) where the first a first body part to the sensor (A1) that is located, which will below the reference point, which can not be seen as a behavior that musculoskeletal burden, is simply record the measurement data the process proceeds to step S8 described in FIG.

위에서 도 7에서 설명한 실시예는 신체의 팔운동에 그대로 적용할 수 있다. Embodiment described in Example 7 above may be directly applied to the body of the arm movements. 즉, 제1센서(A1)가 위치하는 기준점 즉, 제1신체부는 어깨가 되고, 제2센서(A2)가 위치하는 제2신체부는 상완이고, 제3센서(A3)가 위치하는 제3신체부는 전완이 될 수 있는 것이다. That is, the reference point for the position first sensor (A1) In other words, the first body portion and a shoulder, the second sensor and the second body portion upper arm that (A2) is located, and the third the third body to the sensor (A3) where that part will be the forearm. 이 경우, 결국 팔이 어깨보다 더 높이 올라가는 횟수 및 지속시간을 파악하게 되고, 상완은 어깨 아래에 있지만 전완이 어깨 이상으로 올라가는 횟수 및 지속시간을 파악하게 되어, 앞서 설명한 노동부 고시 제2003-24호에서 규정하는 부담작업 제3호의 해당여부를 파악할 수 있게 되는 것이다. In this case, eventually the arms grasp the higher rise times and duration than the shoulders, upper arms, but below the shoulders to identify the number and duration of the forearm goes above the shoulders, the Labor Department announced earlier described the 2003-24 Issue the burden will be able to understand the tasks specified in its favor if the third.

도 8에는 제2센서(A2) 및 제3센서(A3)에 더하여 제4센서(A4)가 더 추가되는 경우에 대한 흐름도가 도시되어 있다. Figure 8 shows a flow diagram for a case where the second sensor (A2) and the third addition to the sensor (A3) which is a fourth sensor (A4) is added further shown. 도 7에서는 제3센서까지만 존재하는 것으로 설명하였으나, 제4센서(A4)가 더 추가되는 경우에는, 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값을 비교하는 단계(단계 C4)를 수행하여 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값 보다 더 커서 제3센서(A3)가 위치하는 제3신체부가 제1센서(A1)가 위치하는 제1신체부 즉, 기준점보다 아래에 있는 것으로 판단된 이후에, 추가적으로 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제4센서(A4)의 연직방향 좌표값을 비교하는 단계(단계 C5)를 더 수행한다. In Figure 7 has been described to be present up to the third sensor and the fourth sensor of the first sensor (A1) vertical direction coordinate values, a third sensor (A3) of which has, located at the reference point when the (A4) is added to more performing the step of comparing the vertical direction coordinates (step C4) and to the vertical direction, the coordinate value is further cursor third sensor (A3) than the vertical direction coordinate value of the third sensor (A3) of the first sensor (A1) position a third body portion first sensor (A1) is located first body portion that is, after the determination is made that below the reference point, and the vertical direction coordinate values ​​of the first sensor (A1) which is located in an additional reference point, and the fourth to the step of comparing the vertical direction coordinate value of the sensor (A4) (step C5) is further performed. 앞서 단계 C4와 마찬가지로, 상기 단계 C5에서 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제4센서(A4)의 연직방향 좌표값 이하인 경우에는, 제4센서(A4)가 위치하는 제4신체부가 제1센서(A1)가 위치하는 제1신체부 즉, 기준점과 동일하거나 그보다 더 높은 곳에 위치하는 것이므로, 이 역시 근골격계 부담이 되는 행동으로 분류되어 단계 C2로 진행하여 지속시간을 측정하게 된다. Above in the same manner as in the step C4, the fourth body portion which when the first sensor than the vertical direction coordinate value in the vertical direction coordinate value of the fourth sensor (A4) of the (A1) in the step C5, the fourth sensor (A4) located because of the first sensor (A1) is located in position 1, i.e. the body portion, where higher than or equal to the reference point that, this is also classified as a behavior that proceeds musculoskeletal burden by measuring the duration of the step C2. 그러나 단계 C5의 비교결과, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제4센서(A4)의 연직방향 좌표값 보다 더 큰 경우에는 제4센서(A4)가 위치하는 제4신체부가 제1센서(A1)가 위치하는 제1신체부 즉, 기준점보다 아래에 있는 것이며, 이는 근골격계 부담이 되는 행동으로 볼 수 없으므로, 도 6에서 설명한 단계 S8로 진행하여 단순히 측정 데이터를 기록하는 과정 등을 수행하게 된다. However, when the vertical direction coordinate of step C5 comparison of the results for the first sensor (A1) is greater than the vertical direction coordinate of the fourth sensor (A4) has a fourth sensor (A4) is located a fourth body portion first to sensor performing a first body part that is, would that below the reference point, which is the process of simply recording the measurement data, the flow proceeds to step S8 described in Fig. 6 can not be seen as a behavior that musculoskeletal burden, such as (A1) is located It is.

위와 같이 기준점과 각 신체부 간의 연직방향의 높이를 기준으로 근골격계 부담 작업 여부를 판단하는 방법 이외에, 상대적인 방향각도값을 기준으로 근골격계 부담 작업 여부를 판단할 수도 있다. In addition to methods for determining whether operation of musculoskeletal burden relative to the height in the vertical direction between the reference point and the each body part as described above, based on the relative orientation angle values ​​may be determined whether the musculoskeletal load operation. 앞서 설명한 노동부 고시 제2003-24호에서는 "하루에 총 2시간 이상 쪼그리고 앉거나 무릎을 굽힌 자세에서 이루어지는 작업"을 근골격계 부담작업 제5호로 규정하고 있다. In the above Ministry of Labor Notification No. 2003-24 call a "sit squat than a total of 2 hours to a day or work done in bent posture knee" musculoskeletal pressure operation stipulates fifth arcs. 상대적인 방향각도값을 기준으로 하는 경우는, 이와같이 관절을 쪼그리거나 굽히는 동작이 반복되거나 지속되는 작업에서의 근골격계 부담 작업 여부 판단에 매우 유리하다. When, based on the relative orientation angle values, in this way the joint is very advantageous to cut off or jjogeu musculoskeletal load operation state determining operation in which bending operation is repeated or continued.

도 9에는 제1센서(A1)가 위치한 기준점으로부터 나머지 센서들이 위치한 신체부위가 얼마정도의 각도를 가지고 있는지를 기준으로 삼아서, 측정된 신체의 운동이 근골격계 부담작업에 해당하는지를 판단하는 구체적인 방법을 보여주는 개략적인 흐름도가 도시되어 있다. Figure 9 shows a detailed method to determine the whether the first sensor (A1) is of the body parts to the rest of the sensor is located from the located reference points West Island Tourist Site relative to that at an angle of some degree, measured physical exercise its Musculoskeletal load operation a schematic flow diagram is shown.

구체적으로 상기 단계 S4에서, 측정된 가속도값을 이용하여 기준점 즉, 제1센서(A1)가 설치된 신체부위를 기준점으로 삼아서, 각각의 신체부에 대해 기준점으로부터의 상대적인 3차원 위치좌표값, 상대적인 속도값, 및 상대적인 방향각도값을 연산되면, 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계(단계 S5)를 수행할 때, 도 9에 도시된 것처럼, 우선 제1센서(A1)가 위치하는 기준점으로부터 제2센서(A2)가 위치하는 제2신체부의 상대적인 방향각도값과, 제1센서(A1)가 위치하는 기준점으로부터 제3센서(A3)가 위치하는 제3신체부의 상대적인 방향각도값의 차이를 이용하여 제2신체부와 제3신체부 간의 각도를 연산한다(단계 D1). Specifically, the reference point and at the step S4, using the measured acceleration value, that is, the first sensor (A1) is West Island Tourist Site body parts provided with reference points, the relative three-dimensional position coordinate value, the relative speed of the reference point for each of the body portion value, and when calculating the relative orientation angle value, when performing the step of determining whether the movement of each body portion movement which the musculoskeletal charge (step S5), as shown in Figure 9, first, the first sensor (A1) is a second sensor of the second body portion relative to the direction angle value, a first sensor of the third body portion relative orientation angle of the third sensor (A3) where the reference point of (A1) is a position (A2) is located from the location reference point It calculates the angle between the first body portion and third body portion by using a difference value (step D1). 즉, 제2신체부와 제3신체부 사이에 존재하는 제2관절부에서의 각도를 연산하는 것이다. That is, the second is to calculate the angle of the second joint existing between the body portion and third body portion.

이와 같이 제2신체부와 제3신체부 간의 각도가 연산되면, 연산된 각도(제2관절부의 각도)가 근골격계 부담작업으로 분류하는 기준 각도값을 초과하는 지의 여부를 판단하는 단계를 수행한다(단계 D2). When thus the second angle between the body portion and third body portion operation, and performs the operation angle (angle of the second joint portions) determining whether or not to exceed the reference angle value for classifying the musculoskeletal load operation ( step D2). 만일 제2관절부의 각도가 기준 각도값 이하라면 이는 제2신체부와 제3신체부가 서로 근접하도록 좁아져 있는 상태가 된다. Ten thousand and one if the angle of the second joint portions than the reference angular value which is a state in which the narrowed portion to the second body portion and third body close to each other. 즉, 제2신체부가 상완이고 제3신체부가 전완이며, 기준각도가 90도인 경우, 제2관절부는 팔꿈치가 되는데, 제2관절부의 각도가 기준 각도값 이하로 작다면 팔꿈치가 많이 접혀져 있는 상태가 되는 것이다. That is, the second and the body portion upper arm and forearm third body part, if the reference angle 90 degrees, the second joint is is less or less there is an elbow, and the angle of the second joint part based on the angle value in a state in which folded many elbows It will be. 따라서 제2관절부의 각도가 기준 각도값 이하인 경우에는, 근골격계 부담이 되는 행동으로 분류되어 그 지속시간을 측정하게 되고 지속시간의 합계인 누적시간을 산출한다(단계 D3). Therefore, when the joint angle is not more than 2 based on the value of the angle, and the action to be sorted by the musculoskeletal burden to measure the duration and calculate the sum of the accumulated time duration (step D3). 그리고 이러한 근골격계 부담이 되는 행동의 지속시간을 모두 합산하여 산출된 누적시간을, 법이나 기타 노동관련 규정에 정한 근골격계 부담 작업으로 분류되는 기준시간과 비교하는 단계를 수행하고(단계 D4), 만일 누적시간이 기준시간 이상인 경우에는, 앞서 도 6에서 살펴본 것처럼 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하여, 관리자가 이러한 사실을 인지하도록 통지하게 되고(단계 S6), 경고 데이터를 기록하게 된다(단계 S7). And performing the step of comparing the accumulated time calculated by summing all the duration of the behavior of these musculoskeletal burden and standard time are classified as musculoskeletal burden tasks set out in the Act and other labor-related provisions (step D4), ten thousand days accumulated If more than the time based on time, as discussed in Figure 6 before it is determined that the movement of each body portion movement which the musculoskeletal burden, is the administrator and the notification to recognize this fact (step S6), record the warning data ( step S7). 이 경우, 누적시간과 비교하는 기준시간은 60분으로 정할 수 있다. In this case, the reference time for comparing the cumulative time can be set to 60 minutes.

반면에 제2관절부의 각도가 기준 각도값보다 더 크다면 이는 제2신체부와 제3신체부가 서로 멀어져 있는 상태로서, 팔에 대해 적용하게 되면 상완에 해당하는 제2신체부와 전완에 해당하는 제3신체부가 서로 멀어져 있어 제2관절부에 해당하는 팔꿈치가 펴져 있는 상태이며, 따라서 이 경우에는 근골격계 부담이 되는 운동이라고 간주하지 않게 되어 도 6에서 설명한 단계 S8로 진행하여 단순히 측정 데이터를 기록하게 된다. On the other hand, if the angle of the second joint part is larger than the reference angle value which the second body portion and third body portion as a state distanced from each other, when applied on the arm corresponding to the second body part and the forearm for the upper arm 3 is a state where the elbow to the body portion corresponding to the second joint portions here away from each other to inflate and, therefore, in this case, the process advances to step S8 described with reference to Fig. is no longer considered to be exercising which the musculoskeletal burden 6 is simply recording the measurement data .

본 발명에 의해 근골격계 위험도를 판단함에 있어서, 가속도값을 기준으로 근골격계 부담 작업 여부를 판단할 수도 있다. In evaluating the risk of musculoskeletal by the invention, based on the acceleration value it may be determined whether the musculoskeletal load operation. 노동부 고시 제2003-24호에서는 "하루에 총 2시간 이상 시간당 10회 이상 손 또는 무릅을 사용하여 반복적으로 충격을 가하는 작업"은 근골격계 부담작업 제11호로 규정하고 있다. The Ministry of Labor Notification No. 2003-24 call "using more than 10 times an hour hand or a knee over a total of 2 hours a day working to impact repeatedly" stipulates arc work burden musculoskeletal claim 11. 가속도값을 기준으로 하는 경우는 이와 같이 충격 등이 가해지는 작업에서의 근골격계 부담 작업 여부 판단에 매우 유리하다. When, based on the acceleration value, it is very advantageous to determine whether the operation burden of the musculoskeletal system in operation which is such as shock is applied in this way.

도 10에는 이와 같이 가속도값을 기준으로 삼아서, 측정된 신체의 운동이 근골격계 부담작업에 해당하는지를 판단하는 구체적인 방법을 보여주는 개략적인 흐름도가 도시되어 있다. 10, there is shown a schematic flow diagram showing a specific method of determining whether West Island Tourist Site In this way, based on the acceleration values, of a measured physical exercise its Musculoskeletal load operation.

즉, 신체부에 설치된 센서에서 측정된 가속도값을, 근골격계 부담작업으로 분류하는 기준 가속도값과 비교하여(단계 E1), 만일 측정된 가속도값이 기준값보다 크다면, 이는 해당 센서가 착용된 신체부에 큰 가속도가 발생한 것이며 이는 충격이 가해진 것으로 볼 수 있으며, 따라서 측정된 가속도값이 기준값보다 클 때의 지속시간을 측정하게 되고, 이러한 상태가 발생하게 되는 누적횟수를 계수함과 동시에 지속시간을 합산한 누적시간을 산출하게 된다(단계 E2). That is, when the acceleration values ​​measured by the sensor installed on the body portion, as compared to the reference acceleration value for classifying the musculoskeletal load operation (step E1), yi If the measured acceleration value is greater than the reference value, that the corresponding sensor is worn body portion on it will have high acceleration occurs, which can be seen to be impacted, and therefore is the duration of the measured acceleration value is greater than the reference value when the measurement, summing the time durations and at the same time counting the accumulated number of times that this occurs, thereby calculating the accumulated time (step E2). 누적시간이 기준시간 이상인지의 여부를 판단하여(단계 E3), 만일 누적시간이 기준시간 이상이라고 판단되면 후속하여 누적된 회수가, 단위시간당 기준 누적회수 이상인지의 여부를 판단한다(단계 E4). It is determined whether or not the cumulative time is determined whether or not more than a reference time (step E3), ten thousand and one accumulation time is a reference time than that when the follow-up to the cumulative number of times is determined, or more units based on the cumulative number of times per hour (step E4) . 만일 누적된 회수가, 단위시간당 기준누적회수 이상으로 판정되는 경우에는 신체에 과도한 충격이 지속적으로 그리고 반복적으로 가해진 것으로 볼 수 있으므로, 앞서 도 6에서 살펴본 것처럼 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하여, 관리자가 이러한 사실을 인지하도록 통지하게 되고(단계 S6), 경고 데이터를 기록하게 된다(단계 S7). Ten thousand and one that is the accumulated number of times is, each body portion movement musculoskeletal burden, as seen from unit before 6, it is possible to see that there is applied to the excessive impact constantly in the body and repeatedly when it is judged as an hour based on the cumulative number of times or more motion determined by, and to notify the administrator to recognize that fact (step S6), thereby recording the warning data (step S7).

한편, 측정된 가속도값이 기준값 이하인 경우에는, 이는 해당 센서가 착용된 신체부에 경미한 가속도가 발생한 것이고 이는 신체가 견딜 수 있는 정도의 작은 충격이 가해진 것으로 볼 수 있으므로, 이 경우에는 근골격계 부담이 되는 운동이라고 간주하지 않게 되어 도 6에서 설명한 단계 S8로 진행하여 단순히 측정 데이터를 기록하게 된다. On the other hand, when less than the measured acceleration value, the reference value, which will occurs a slight acceleration to the corresponding sensor is worn the body part which it can see that the smaller the impact of the degree to which the body is able to withstand applied, in this case that musculoskeletal burden is not considered to be exercise is simply record the measurement data the process proceeds to step S8 described in FIG. 앞서 누적시간이 기준시간 이상인지의 여부를 판단하는 단계(단계 E3) 및 누적된 회수가 단위시간당 기준 누적회수 이상인지의 여부를 판단하는 단계(단계 E4)에서도, 누적시간이 기준시간 미만인 경우, 그리고 누적된 회수가 단위시간당 기준 누적회수 미만인 경우에는 근골격계 부담이 되는 운동이라고 간주하지 않게 되어 도 6에서 설명한 단계 S8로 진행하여 단순히 측정 데이터를 기록하게 된다. In step (Step E4) to determine whether the previously accumulated time is a step (step E3), and the accumulated number of times for determining whether or not more than a reference time or more units based on the cumulative number of times per hour, when the cumulative time is less than the reference time, and if the accumulated count is less than the cumulative number of times per hour, the unit is not considered that this motion musculoskeletal burden is simply record the measurement data the process proceeds to step S8 described in FIG.

이와 같이, 본 발명에 따른 신체운동 모니터링장치 및 모니터링 방법에 의하면, 작업자의 운동상태를 정확하게 파악할 수 있으며, 따라서 근골격계 부담 작업 여부를 판정하는 것이 용이하게 된다. Thus, according to the body movement monitoring device and monitoring method according to the present invention, it may accurately determine the motion state of the operator, and therefore it becomes easy to determine whether the operation musculoskeletal burden. 그러므로 이러한 본 발명을 이용하게 되면, 건설기능인력의 작업자세를 개선시킬 수 있어 건설 기능인력의 근골격계질환을 예방할 수 있게 될 뿐만 아니라, 작업효율도 향상시킬 수 있게 된다. Therefore, these The use of the present invention, it is possible to improve the posture of the construction workforce, as well as be able to prevent musculoskeletal disorders of the construction features of people, it is possible to also improve the working efficiency.

100: 착용밴드 100: Wear Band

Claims (8)

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  3. 운동을 모니터링하게 될 신체부분에 착용되는 복수개의 센서착용부재와, 상기 복수개의 센서착용부재로부터의 신호를 전송받아 연산처리하는 제어부로 구성되며; And a plurality of sensor wearing member to be worn on a body part to be monitored for movement, consists of a control unit for receiving transfer operation processing signals from the plurality of sensor wear member; 상기 센서착용부재는, 신체에 감기게 되는 착용밴드(100)와, 상기 착용밴드에 구비되어 신체의 움직임을 측정하는 센서를 포함하여 구성된 신체운동 모니터링장치를 착용한 작업자가 움직임에 따라 상기 센서가 착용되어 있는 각 신체부의 움직임에 따라 가속도값을 측정하는 단계; The sensor wear member, the the wear band 100 is wound to the body, is provided in the wear band wearing a body movement monitoring device configured to include a sensor for measuring the movement of the body the operator to the sensor in accordance with the movement measuring an acceleration value for each body portion movement is worn;
    측정된 가속도값을 이용하여 상기 제어부에서 각각의 신체부에 착용된 센서의 3차원 좌표값, 각도값 및 속도값을 연산하는 단계; Three-dimensional coordinate value of a sensor worn on the respective body part at the control unit using the measured acceleration values, calculating the angle value and the speed value;
    연산된 3차원 좌표값, 각도값 및 속도값을 이용하여 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 상기 제어부에서 판단하는 단계; Whether the calculated three-dimensional coordinate values, by using the angular velocity value and the value of each body part exercise that burdens musculoskeletal determining in the control unit; And
    상기 제어부에서 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단되는 경우, 상기 제어부에서는 판단결과를 관리자에게 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법. When the movement of each body section in the control section determines that the movement which the musculoskeletal burden, body movement monitoring method comprising the step of notifying the result of the determination in the control unit to the administrator.
  4. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    복수개의 센서착용부재는 각각 제1센서(A1), 제2센서(A2) 및 제3센서(A3)를 구비하고 있고; A plurality of sensor wear member has a first sensor (A1), a second sensor (A2) and the third sensor (A3), respectively, and and;
    각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 상기 제어부에서 판단하는 단계에서, In that the respective body parts of the exercise movement to be a burden musculoskeletal determining in the control unit,
    상기 제어부는, 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값을 비교하고; Wherein the control unit compares the vertical direction coordinate values ​​of the first sensor (A1) vertical direction coordinate value, and a second sensor (A2) of which is located in the reference point, and;
    상기 제어부는, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값 이하인 경우에는, 동작의 지속시간을 측정하고 지속시간을 합산하여 누적시간을 산출하며; Wherein, the case where the vertical direction coordinate value of the first sensor (A1) or less vertical direction coordinate value of the second sensor (A2), and measures the duration of the operation, and by adding the calculated duration of the accumulated time;
    상기 제어부는, 누적시간을, 근골격계 부담 작업의 분류기준이 되는 기준시간과 비교하여; Wherein the control unit, the running time, as compared to the reference time at which the segments of the musculoskeletal system load operation;
    상기 제어부는, 누적량이 기준시간 이상인 경우에 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법. Wherein the control unit, the body movement monitoring method characterized in that the movement is determined that that the body portion movement musculoskeletal strain on the accumulation amount is not less than the reference time.

  5. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 제어부에서는, 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값을 비교한 결과, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제2센서(A2)의 연직방향 좌표값을 초과하는 경우에는, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값을 비교하는 단계를 추가로 더 수행하고; In the control unit, a vertical direction coordinate of the first sensor (A1) which is located in the reference point, and a second result of comparing the vertical direction coordinate value of the sensor (A2), first a vertical direction coordinate of the first sensor (A1) the 2, if it exceeds the vertical direction coordinate value of the sensor (A2), the first and the vertical direction coordinate value of the sensor (A1), the more performing the further step of comparing the vertical direction coordinate value of the third sensor (A3), and .;
    상기 제어부에서는, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값 이하인 경우, 근골격계 부담이 되는 행동으로 분류하게 되는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법. In the controller, when the first sensor (A1) vertical direction coordinate value is less than the vertical direction coordinate value of the third sensor (A3), the body movement monitoring method which is characterized in that the action is classified as a musculoskeletal burden.
  6. 제5항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    제4센서(A4)가 구비된 센서착용부재를 작업자가 더 착용한 상태에서 운동하게 되며; A fourth sensor element having a sensor wear that (A4) and to the movement in a state where an operator wears more;
    상기 제어부에서는, 기준점에 위치하는 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값을 비교한 결과, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제3센서(A3)의 연직방향 좌표값을 초과하는 경우에는, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값과, 제4센서(A4)의 연직방향 좌표값을 비교하는 단계를 추가로 더 수행하고; In the control unit, a vertical direction coordinate of the first sensor (A1) which is located on the reference point and the third results of comparison in the vertical direction coordinate value of the sensor (A3), the a vertical direction coordinate of the first sensor (A1) the 3, if it exceeds the vertical direction coordinate value of the sensor (A3), the first sensor (A1) vertical direction coordinate values, a fourth and further performs the further step of comparing the vertical direction coordinate value of the sensor (A4) of .;
    상기 제어부에서는, 제1센서(A1)의 연직방향 좌표값이 제4센서(A4)의 연직방향 좌표값 이하인 경우, 근골격계 부담이 되는 행동으로 분류하게 되는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법. In the controller, when the first sensor (A1) vertical direction coordinate value is less than the vertical direction coordinate of the fourth sensor (A4), the body movement monitoring method which is characterized in that the action is classified as a musculoskeletal burden.
  7. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    복수개의 센서착용부재는 각각 제1센서(A1), 제2센서(A2) 및 제3센서(A3)를 구비하고 있어서, 상기 제어부는 제1센서(A1)가 위치하는 기준점으로부터 제2센서(A2)가 위치하는 제2신체부의 상대적인 방향각도값과, 제1센서(A1)가 위치하는 기준점으로부터 제3센서(A3)가 위치하는 제3신체부의 상대적인 방향각도값의 차이를 이용하여 상기 제2신체부와 상기 제3신체부 간의 각도를 연산하고; A plurality of sensor wear member according to a first sensor (A1), a second sensor (A2) and the third sensor (A3), respectively, wherein the control unit is the second sensor from the reference point to the first sensor (A1) position ( A2) the above by using the difference of the second body portion relative to the direction angle value, a first sensor (the third body portion relative orientation angle values ​​of the third sensor (A3) location from the reference point to A1) is located to position the 2 calculates the angle between the body part and said third body portion, and;
    상기 제어부에서 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계에서는, In determining whether a motion movement for each body part in the control unit that the musculoskeletal burden,
    상기 제어부는, 연산된 상기 제2신체부와 상기 제3신체부 간의 각도를, 근골격계 부담작업으로 분류하는 기준 각도값과 비교하며; Wherein, the angle between the calculated and the second body part and said third body part, and compared with the reference angle values ​​to classify the musculoskeletal load operation;
    상기 제어부는, 연산된 상기 제2신체부와 상기 제3신체부 간의 각도가 기준 각도값 이하인 경우에는, 동작의 지속시간을 측정하고 지속시간을 합산하여 누적시간을 산출하며; Wherein the control unit, the angle between the calculated and the second body part and said third body portion, if not more than the reference angle value, and measures the duration of the operation, and by adding the calculated duration of the accumulated time;
    상기 제어부는, 누적시간을, 근골격계 부담 작업의 분류기준이 되는 기준시간과 비교하여; Wherein the control unit, the running time, as compared to the reference time at which the segments of the musculoskeletal system load operation;
    상기 제어부는, 누적량이 기준시간 이상인 경우에 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법. Wherein the control unit, the body movement monitoring method characterized in that the movement is determined that that the body portion movement musculoskeletal strain on the accumulation amount is not less than the reference time.

  8. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 제어부에서 각 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동인지를 판단하는 단계에서는, In determining whether a motion movement for each body part in the control unit that the musculoskeletal burden,
    상기 제어부는, 신체부에 설치된 센서에서 측정된 가속도값을, 근골격계 부담작업으로 분류하는 기준 가속도값과 비교하고; Wherein, the acceleration values ​​measured by the sensor installed in the body part, and compared to the reference acceleration value for classifying the musculoskeletal load operation;
    상기 제어부는, 측정된 가속도값이 기준값보다 큰 경우에는 지속시간을 측정하게 되고, 운동 상태의 발생 누적횟수를 계수함과 동시에 지속시간을 합산한 누적시간을 산출하며; Wherein, if the measured acceleration value is greater than the reference value and the duration of the measurement, it calculates the accumulated time acquired by adding the time duration and at the same time counting the accumulated number of the motion state occurred;
    상기 제어부는, 누적시간을, 근골격계 부담 작업의 분류기준이 되는 기준시간과 비교하여; Wherein the control unit, the running time, as compared to the reference time at which the segments of the musculoskeletal system load operation;
    상기 제어부는, 누적량이 기준시간 이상인 경우에는, 발생 누적회수를 근골격계 부담 작업의 분류기준이 되는 기준누적회수와 비교하고; Wherein the controller, is greater than or equal to the accumulation reference time, and comparing the accumulated generation number and a reference cumulative number of times that a segment of the musculoskeletal load operation;
    상기 제어부는 누적된 회수가, 단위시간당 기준누적회수 이상으로 판정되면 신체부의 운동이 근골격계 부담이 되는 운동이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 신체운동 모니터링방법. Wherein the controller body movement monitoring method characterized in that it is determined that when the accumulated number of times, determined as per unit time based on the cumulative number of times more than the body portion bear movement musculoskeletal movement.
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