KR101494802B1 - Safety helmet having close danger warning apparatus - Google Patents

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KR101494802B1
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KR
South Korea
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central processing
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signal
safety helmet
distance
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KR20140139558A
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천기화
장금옥
박진희
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(주)한동알앤씨
에스씨종합건설(주)
한국신기술산업(주)
(주) 천기화생활과학연구소
장금옥
박진희
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Abstract

The present invention relates to a safety helmet for preventing close danger comprising: a safety helmet; a distance sensing module installed around the circumference of the safety helmet to transmit supersonic wave signals to a preceding object and receive the supersonic wave signals reflected from the preceding object; a display part mounted at the front of the safety helmet to display a distance between the preceding object and the safety helmet; a buzzer mounted on the safety helmet; an LED module installed around the circumference of the safety helmet; and a central processing unit for calculating the distance between the preceding object and the safety helmet and displaying the distance on the display part by using the sensing result of the distance sensing module, notifying the safety helmet wearer of a dangerous situation by operating the buzzer according to the distance between the preceding object and the safety helmet, and operating the LED module according to the operation of an input switch. The safety helmet for preventing close danger according to the present invention, as configured in the structure, measures a distance between the safety helmet and a working vehicle in real time by using the central processing unit and the distance sensing module and notifies a worker of the fact via warning sound if the working vehicle approaches the worker wearing the safety helmet. In addition, the working vehicle can grasp the position of a worker easily as the LED module arranged on the present invention can turn on or off according to the demand of the worker. The work efficiency of the worker can be increased as the display part arranged on the present invention can simultaneously perform the function of displaying the distance between the working vehicle and the worker and the flash function of throwing light on the front.

Description

근접 위험 방지용 안전모{SAFETY HELMET HAVING CLOSE DANGER WARNING APPARATUS}{SAFETY HELMET HAVING CLOSE DANGER WARNING APPARATUS}

본 발명은 근접 위험 방지용 안전모에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공사 현장에서 작업 차량에 의해 근로자가 사고를 입지 않도록 작업 차량의 접근을 근로자에게 미리 알려줄 수 있는 근접 위험 방지용 안전모에 관한 것이다.
The present invention relates to a safety helmet for preventing proximity risk, and more particularly, to a safety helmet capable of informing a worker in advance of the approach of a work vehicle so that a worker is not injured by a work vehicle at a construction site.

일반적으로 건설 현장에는 사고 예방을 위해 신호수 근로자가 투입되는데, 상기 신호수 근로자는 넓은 공간에서 독립적으로 작업을 수행하기 때문에 항시 위험에 노출될 수 있다는 문제점이 있었다.In general, a signaling worker is input to the construction site in order to prevent an accident. The signaling worker is exposed to risks at all times because he / she performs work independently in a wide space.

상기 신호수 근로자의 사고 사례는 다음과 같다.The accident cases of the above-mentioned signal workers are as follows.

첫번째로 가해 차량이 하역 위치에 화물을 내리기 위해 후진 중 피해자를 알아보지 못하고, 그대로 후진하여 피해자를 치는 경우가 있을 수 있고, 두번째로 후진하는 타이어 롤러에 충돌하는 경우, 세번째로 도로면 라인 마킹 중 후진하는 백호우에 충돌하여 사고를 당하는 경우, 네번째로 로우더 후진 중 신호수와 충돌하는 경우, 다섯번째로 지하층 되메우기 작업 중 후진하던 굴삭기와 충돌하는 경우, 여섯번째로 도로 포장 작업 중 후진하는 타이어 롤러에 충돌하는 경우, 일곱번째로 청소 중 후진하는 굴삭기 바퀴에 끼이는 경우, 여덟번째로 교통 신호 작업 중 후진하던 타이어 롤러에 충돌하는 경우를 들 수 있다.First, the vehicle may not be able to recognize the victim during the backward move to unload the cargo, and may be left behind to hit the victim. In the event of a second collision with the backward tire roller, In the case of collision with a backhoe, a collision with a signal during a backward movement of a loader, a collision with a backward excavator during a backfilling operation in a basement, a collision with a backward tire roller during a pavement operation for the sixth time In the seventh case, the vehicle is caught in a backward excavator wheel during cleaning. In the eighth case, the vehicle collides with a backward tire roller during a traffic signal operation.

상기 제시한 여러 사고들은 첫번째 차량이나 장비가 후진할 때 발생한다는 점, 두번째 피재자의 후방 또는 측면으로 접근하여 협착을 유발한다는 점, 세번째 신호수가 차량이나 장비의 접근을 인지하지 못한 점과 같은 공통적인 특징들을 갖고 있다.The above-mentioned various accidents may occur when the first vehicle or equipment is backed up, approaching to the rear or side of the second obstacle causes stenosis, and the third signal may not be recognized by the vehicle or equipment .

이러한 사고 예방을 위한 특허자료를 보면, 특허등록 제10-0816555호에서 안전모의 전면에는 공사현장의 위험시설물 및 구조물 곳곳에 부착되는 RFID 태그에 반응하여 RFID 태그의 정보를 읽고 이를 음향신호로 발생하는 RFID리더가 부착된 충돌인지센서가 구비된 점검용 안전모를 제시하고 있으나, 이 기술에서는 공사현장의 위험시설물 및 구조물 곳곳에 미리 RFID 태그를 부착해 두어야 한다는 문제점이 있다.
In the patent document for prevention of such an accident, in the patent registration No. 10-0816555, the information of the RFID tag is read in response to the RFID tag attached to the dangerous facilities and structures on the construction site in front of the security helmet, There is a problem in that RFID tags must be attached to dangerous facilities and structures in the construction site in advance.

1. 대한 민국 특허 등록 10-0816555 (2008.03.18)1. Patent registration of Republic of Korea 10-0816555 (2008.03.18) 2. 대한 민국 특허 공개 10-2008-0085591 (2008.09.24)2. Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0085591 (September 24, 2008)

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자, 근로자가 잠시 한눈을 팔거나 다른 작업에 의해 작업 차량을 인지하지 못하더라도 작업 차량의 접근을 근로자에게 알려줄 수 있는 근접 위험 방지용 안전모를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.The object of the present invention is to provide a safety helmet capable of informing a worker of approach to a work vehicle even if the worker can not see a work vehicle by selling a sight or a work for a while. have.

또한, 본 발명은 작업 차량이 후방에 위치한 근로자를 용이하게 식별할 수 있도록 한 근접 위험 방지용 안전모를 제공하는데 또 다른 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide a safety helmet for close proximity risk, which enables a working vehicle to easily identify a rear-side worker.

또, 본 발명은 근로자가 인지하지 못하는 방향에서 차량이나 장비가 접근했을 때 접근 여부를 근로자에게 즉시 알려줄 수 있는 근접 위험 방지용 안전모를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a safety helmet for close proximity risk prevention, which can promptly notify a worker when a vehicle or equipment is approaching in a direction that a worker can not recognize.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 근접 위험 방지용 안전모는 안전모와, 상기 안전모의 둘레 방향으로 설치되어 전방 물체에 초음파 신호를 발사하고 전방 물체로부터 반사되어 돌아온 초음파 신호를 받아들이는 거리 센싱 모듈, 상기 안전모의 전방에 장착되어 전방 물체와 안전모와의 거리를 표시하는 표시부, 상기 안전모에 장착된 부져(Buzzer), 상기 안전모의 둘레 방향으로 설치된 LED 모듈, 상기 거리 센싱 모듈의 센싱 결과를 이용하여 전방 물체와 안전모 사이의 거리를 도출한 다음 표시부에 거리를 표시하고 전방 물체와 안전모 사이의 거리에 따라 부져를 작동시켜 위험 상황을 안전모 착용자에게 알리며 입력 스위치 동작에 따라 LED 모듈을 구동시키는 중앙 처리 장치로 이루어질 수 있다.
In order to attain the above object, according to the present invention, there is provided a safety helmet for close proximity risk prevention, comprising: a safety helmet; a distance sensing module installed in a circumferential direction of the helmet to emit an ultrasound signal to a front object, and receiving an ultrasound signal reflected from a forward object; A display unit which is mounted in front of the helmet and displays a distance between the front object and the helmet, a buzzer mounted on the helmet, an LED module installed in the circumferential direction of the helmet, And then displays the distance on the display unit, activates the buzzer according to the distance between the front object and the helmet, informs the safety wearer of the dangerous situation, and drives the LED module according to the input switch operation .

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 근접 위험 방지용 안전모는 안전모를 착용한 작업자 주위로 작업 차량이 다가오면, 중앙 처리 장치가 거리 센싱 모듈을 이용하여 안전모와 작업 차량 사이의 거리를 실시간으로 측정한 다음, 위 사실을 경고음을 통해 작업자에게 알려준다.When the work vehicle approaches the worker wearing the safety helmet, the central processing unit measures the distance between the safety helmet and the work vehicle in real time using the distance sensing module, It informs the worker through the warning sound.

또한, 본 발명에 갖추어진 LED 모듈은 작업자의 요구에 맞게 점등 또는 소등될 수 있어 작업 차량이 작업자의 위치를 쉽게 파악할 수 있고, 본 발명에 갖추어진 표시부는 작업 차량과 작업자 사이의 거리와 전방을 비추는 후레쉬 기능을 병행할 수 있어, 작업자의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the LED module equipped in the present invention can be turned on or off according to the demands of the operator, the working vehicle can easily grasp the position of the worker, and the display unit provided in the present invention can display the distance between the working vehicle and the worker, It is possible to perform the flash function in parallel, thereby improving the work efficiency of the operator.

따라서, 본 발명에 따른 근접 위험 방지용 안전모는 작업 현장에서 작업 차량과 작업자 사이의 거리가 위험한 범위 이내로 접근하였을 때 작업자에게 거리별 위험 강도를 인지시켜줘 주의를 요하게 함으로써 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다. Accordingly, when the distance between the work vehicle and the worker approaches the dangerous range, the safety helmet for proximity risk prevention according to the present invention can prevent the safety accident by requiring the operator to recognize the danger intensity according to the distance. .

또한, 위험 요소에 대한 작업자의 불안한 마음을 해소시켜 보다 안전한 작업 환경에서 업무를 수행할 수 있기 때문에 작업 능률과 신뢰성이 향상된다는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that work efficiency and reliability can be improved because it is possible to perform work in a safer working environment by eliminating an operator's uneasy mind about a risk factor.

결론적으로, 장비와 인접해서 진행되는 개별 작업에서의 근로자 협착 사고를 예방할 수 있을 것으로 기대되어 궁극적으로 산업 재해 예방에 큰 기여를 할 수 있을 것이다.
In conclusion, it is anticipated that it will be possible to prevent worker stenosis accidents in the individual work which is adjacent to the equipment, and ultimately it will contribute greatly to prevention of industrial accidents.

도면 1은 본 발명의 사시도,
도면 2는 본 발명의 거리 센싱 모듈과 중앙 처리 장치의 제어 블록도,
도면 3은 부져 구동을 위한 제어 블록도,
도면 4는 LED 모듈와 중앙 처리 장치 및 제어 스위치의 제어 블록도,
도면 5는 제어 스위치의 회로도,
도면 6은 중앙 처리 장치와 표시부의 제어 블록도,
도면 7은 로우 패스 필터와 오프셋 조정 증폭부에 대한 회로도.1 is a perspective view of the present invention,
2 is a control block diagram of the distance sensing module and the central processing unit of the present invention,
3 is a control block diagram for buzzer drive,
4 is a control block diagram of the LED module, the central processing unit and the control switch,
5 is a circuit diagram of a control switch,
6 is a control block diagram of the central processing unit and the display unit,
7 is a circuit diagram for a low-pass filter and an offset adjustment amplifier;

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 근접 위험 방지용 안전모는 도면 1에 도시한 바와 같이, 안전모(1)와, 상기 안전모(1)의 둘레 방향으로 설치되어 전방 물체에 초음파 신호를 발사하고 전방 물체로부터 반사되어 돌아온 초음파 신호를 받아들이는 거리 센싱 모듈(3), 상기 안전모(1)의 전방에 장착되어 전방 물체와 안전모(1)와의 거리를 표시하는 표시부(5), 상기 안전모(1)에 장착된 부져(7)(Buzzer), 상기 안전모(1)의 둘레 방향으로 설치된 LED 모듈(9), 및 상기 거리 센싱 모듈(3)의 센싱 결과를 이용하여 전방 물체와 안전모(1) 사이의 거리를 도출한 다음 표시부(5)에 거리를 표시하고 전방 물체와 안전모(1) 사이의 거리에 따라 부져(7)를 작동시켜 위험 상황을 안전모(1) 착용자에게 알리며 입력 스위치 동작에 따라 LED 모듈(9)을 구동시키는 중앙 처리 장치(11)로 이루어질 수 있다. 1, a safety helmet for close proximity risk prevention includes a safety helmet 1, a safety helmet 1 installed in the circumferential direction of the safety helmet 1 to emit an ultrasonic signal to a front object, A display unit 5 mounted on the front of the helmet 1 to display a distance between the front object and the helmet 1, a buzzer 7 mounted on the helmet 1, The distance between the front object and the helmet 1 is derived using the sensing result of the distance sensing module 3 and the LED module 9 installed in the circumferential direction of the helmet 1, ) To operate the buzzer (7) according to the distance between the front object and the safety helmet (1) to notify the wearer of a dangerous situation and to drive the LED module (9) in accordance with the input switch operation Device 11 as shown in FIG.

상기 거리 센싱 모듈(3)은 도면 2에 도시한 바와 같이, 중앙 처리 장치(11)로부터 제공된 펄스 신호를 고전압 펄스로 변환하는 고전압 펄스 발생 회로(13)와, 상기 고전압 펄스 발생 회로(13)로부터 제공된 고전압 펄스 신호에 따라 전방에 초음파 신호를 발사하는 송신측 초음파 센서(15), 전방 물체에 부딪혀 반사되어 돌아온 송신측 초음파 센서(15)의 초음파 신호를 수신하는 수신측 초음파 센서(17), 상기 수신측 초음파 센서(17)로부터 출력되는 신호 중 고주파 성분을 제거하는 로우 패스 필터(19), 상기 로우 패스 필터(19)로부터 출력되는 신호를 증폭함과 더불어 신호에 포함된 DC 오프셋을 조절하는 오프셋 조정 증폭부(21), 상기 오프셋 조정 증폭부(21)로부터 출력된 신호 중 중앙 처리 장치(11)로부터 제공된 펄스 신호의 주파수만을 걸러내는 대역 통과 필터(23), 상기 대역 통과 필터(23)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 펄스 신호로 변환하는 비교기(25), 상기 비교기(25)의 입력 단자에 기준 전압을 제공하는 기준 전압 제공부(27), 및 상기 비교기(25)로부터 디지털 펄스 신호가 입력되었을 때 상기 디지털 펄스 신호를 소정 시간 동안 지연시켜 중앙 처리 장치(11)로 제공하는 시간 지연 회로부(29)로 이루어질 수 있다. 2, the distance sensing module 3 includes a high voltage pulse generating circuit 13 for converting a pulse signal provided from the central processing unit 11 into a high voltage pulse, A transmitting-side ultrasonic sensor 15 for emitting an ultrasonic signal in front of the provided high-voltage pulse signal, a receiving-side ultrasonic sensor 17 for receiving an ultrasonic signal of the transmitting-side ultrasonic sensor 15 reflected back from the front object, A low pass filter 19 for removing a high frequency component from a signal output from the receiving side ultrasonic sensor 17, an offset for amplifying a signal output from the low pass filter 19 and adjusting a DC offset included in the signal, A band-pass filter (not shown) for filtering only the frequency of a pulse signal provided from the central processing unit 11 among the signals output from the offset adjustment amplifying unit 21 A comparator 25 for converting an analog signal output from the bandpass filter 23 into a digital pulse signal, a reference voltage supplier 27 for providing a reference voltage to an input terminal of the comparator 25, And a time delay circuit 29 for delaying the digital pulse signal for a predetermined time and providing the digital pulse signal to the central processing unit 11 when a digital pulse signal is inputted from the comparator 25.

상기 중앙 처리 장치(11)는 초음파의 속도와, 초음파 발사 시간과 초음파 도착 시간을 계산하여 전방 거리를 측정할 수 있다.The central processing unit 11 can measure the forward distance by calculating the velocity of the ultrasonic waves, the ultrasonic emission time and the ultrasonic arrival times.

또한, 상기 중앙 처리 장치(11)와 부져(7) 사이에는 도면 3에 도시한 바와 같이, 부져(7)로 공급되는 신호를 증폭하는 신호 증폭부(31)가 장착된다. Between the central processing unit 11 and the buzzer 7 is mounted a signal amplifying unit 31 for amplifying a signal supplied to the buzzer 7 as shown in FIG.

또, 상기 LED 모듈(9)에는 도면 4에 도시한 바와 같이, 중앙 처리 장치(11)로부터 제공된 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호에 따라 디밍(Dimming) 신호를 발생하여 LED 모듈(9)를 발광시키는 디밍 제어부(33)와, 중앙 처리 장치(11)로부터 제공된 펄스 신호에 따라 LED에 공급되는 전류를 온 또는 오프시켜 LED를 발광 또는 소등시키는 펄스 제어부(35), 및 중앙 처리 장치(11)의 제어 신호에 따라 LED 모듈(9)에 갖추어진 빨강색 발광 다이오드나 녹색 발광 다이오드 또는 파랑색 발광 다이오드를 선택적으로 점멸시키는 스위칭부(37)가 장착된다. As shown in FIG. 4, the LED module 9 generates a dimming signal in accordance with a PWM (Pulse Width Modulation) control signal provided from the central processing unit 11, A pulse control unit 35 for turning on or off the current supplied to the LED according to the pulse signal provided from the central processing unit 11 to light or turn off the LED, And a switching unit 37 for selectively flashing the red light emitting diode, the green light emitting diode, or the blue light emitting diode provided in the LED module 9 according to the control signal.

또, 상기 중앙 처리 장치(11)에는 디밍 제어부(33)를 이용하여 LED 모듈(9)에 갖추어진 LED를 디밍(Dimming) 시킬 것인지 또는 펄스 제어부(35)를 이용하여 LED 모듈(9)에 갖추어진 LED를 일정 시간 간격으로 점멸시킬지를 결정하는 모드 변경 스위치(39)와, 상기 중앙 처리 장치(11)에 펄스 제어부(35)로 입력되는 펄스 신호의 주파수를 조절하여 LED의 점멸 시간 간격을 조절하도록 하는 펄스 주파수 변환 스위치(41), 및 중앙 처리 장치(11)로 하여금 스위칭부(37)에 제어 신호를 보내도록 하여 빨강색 발광 다이오드나 녹색 발광 다이오드 또는 파랑색 발광 다이오드를 선택적으로 점등시키는 LED 색상 변경 스위치(43)가 부가 장착될 수 있다.The central processing unit 11 is provided with a dimming control unit 33 for dimming the LED provided in the LED module 9 or using the pulse control unit 35 in the LED module 9, A mode change switch 39 for determining whether to turn on or off the true LED at predetermined time intervals, and a controller for controlling the frequency of the pulse signal input to the central processing unit 11 to the pulse control unit 35, A pulse frequency conversion switch 41 for selectively turning on a red light emitting diode, a green light emitting diode, or a blue light emitting diode by causing the central processing unit 11 to send a control signal to the switching unit 37, A color change switch 43 can be additionally mounted.

상기 모드 변경 스위치(39)나 펄스 주파수 변환 스위치(41) 또는 LED 색상 변경 스위치(43)는 도면 5에 도시한 바와 같이, 출력단이 중앙 처리 장치(11)와 연결되고 입력단이 접지된 푸쉬 스위치(45)와, 푸쉬 스위치(45)의 입력단에 연결된 풀업(Pull Up) 저항(47)으로 이루어져, 스위치가 눌렸을 때 중앙 처리 장치(11)에 로우(Low) 신호를 출력하고 스위치가 눌리지 않았을 때 중앙 처리 장치(11)에 하이(High) 신호를 출력한다.5, the mode change switch 39, the pulse frequency change switch 41 or the LED color change switch 43 is connected to a push switch (not shown) whose output is connected to the central processing unit 11 and whose input terminal is grounded And a pull-up resistor 47 connected to an input terminal of the push switch 45 to output a low signal to the central processing unit 11 when the switch is depressed, And outputs a high signal to the central processing unit 11. [

또한, 상기 풀업 저항(47)의 입력단에는 푸쉬 스위치(45) 동작 시 발생 되는 채터링(Chattering) 현상을 최소화하기 위해 한쪽이 접지된 제 1 커패시터(49)가 연결될 수 있다. A first capacitor 49 grounded at one end may be connected to the input terminal of the pull-up resistor 47 to minimize the chattering phenomenon generated when the push switch 45 is operated.

또, 상기 표시부(5)는 도면 6에 도시한 바와 같이, 중앙 처리 장치(11)의 제어 신호에 따라 전방 물체와 안전모(1) 사이의 거리를 표시하거나 후레쉬 기능이 있는 조명 수단(51)으로 모드 변경될 수 있으며, 상기 로우 패스 필터(19)는 도면 7에 도시한 바와 같이, 입력단이 수신측 초음파 센서(17)와 연결되고 출력단이 오프셋 조정 증폭부(21)의 입력단에 연결된 저항(53)과, 한쪽이 저항(53)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽이 접지된 제 2 커패시터(55)로 이루어질 수 있다. 6, the display unit 5 displays the distance between the forward object and the helmet 1 according to the control signal of the central processing unit 11 or displays the distance to the illuminating unit 51 having a flash function 7, the low-pass filter 19 is connected to the receiving-side ultrasonic sensor 17 and has an output terminal connected to the input terminal of the offset adjusting amplifier 21, And a second capacitor 55, one of which is connected to the output terminal of the resistor 53 and the other of which is grounded.

한편, 상기 오프셋 조정 증폭부(21)는 도면 7에 도시한 바와 같이, 오피 앰프(57)(OPAMP)와, 입력단과 출력단이 각각 오피 앰프(57)의 반전 입력 단자와 출력 단자에 연결되는 게인 저항(59), 출력단이 오피 앰프(57)의 반전 입력 단자에 연결되는 기준 저항(61), 입력단과 출력단에 플러스 전원과 마이너스 전원이 공급되는 가변 저항(63), 입력단이 가변 저항(63)의 가변 전위 출력단(65)에 연결되고 출력단이 기준 저항(61)의 입력단에 연결되는 제 1 오프셋 범위 조정 저항(67), 입력단이 제 1 오프셋 범위 조정 저항(67)의 출력단에 연결되고 출력단이 접지된 제 2 오프셋 범위 조정 저항(69)으로 이루어질 수 있고, 상기 오피 앰프(57)의 비반전 입력 단자에는 로우 패스 필터(19)가 결합 된다.7, the offset adjustment amplifier 21 includes an operational amplifier 57 (OPAMP), a gain control circuit 55 having an input terminal and an output terminal connected to the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 57, respectively, A reference resistor 61 whose output terminal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 57, a variable resistor 63 to which a positive power source and a negative power source are supplied to the input terminal and the output terminal, A first offset range adjusting resistor 67 connected to the variable potential output terminal 65 of the first offset range adjusting resistor 67 and having an output terminal connected to the input terminal of the reference resistor 61, And a grounded second offset range adjusting resistor 69. A low pass filter 19 is coupled to the noninverting input terminal of the operational amplifier 57. [

상기 제 1 오프셋 범위 조정 저항(67)과 제 2 오프셋 범위 조정 저항(69)은

Figure 112014098449373-pat00001
으로 입력 신호의 DC 오프셋 변화 범위를 미세 조정할 수 있고, 사용자는 가변 저항 레버를 돌려 DC 오프셋을 조절할 수 있다.The first offset range adjusting resistor 67 and the second offset range adjusting resistor 69
Figure 112014098449373-pat00001
The user can fine tune the DC offset change range of the input signal and the user can adjust the DC offset by turning the variable resistance lever.

또한, 상기 게인 저항(59)과 기준 저항(61) 및 제 2 오프셋 범위 조정 저항(69)은

Figure 112014098449373-pat00002
의 이득으로 입력 신호를 증폭한다.Further, the gain resistor 59, the reference resistor 61 and the second offset range adjusting resistor 69
Figure 112014098449373-pat00002
To amplify the input signal.

또한, 상기 안전모(1)에는 휴대용 배터리가 장착될 수 있고, 상기 휴대용 배터리에는 충전 회로부가 장착될 수 있다.In addition, the safety helmet 1 may be equipped with a portable battery, and the portable battery may be equipped with a charging circuit.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 근접 위험 방지용 안전모는 안전모(1)를 착용한 작업자 주위로 작업 차량이 다가오면, 중앙 처리 장치(11)가 거리 센싱 모듈(3)을 이용하여 안전모(1)와 작업 차량 사이의 거리를 실시간으로 측정한 다음, 위 사실을 경고음을 통해 작업자에게 알려준다.In the safety helmet for close proximity risk prevention according to the present invention having such a structure, when the work vehicle approaches the worker wearing the safety helmet 1, the central processing unit 11 uses the distance sensing module 3 to move the helmet 1 Measures the distance between work vehicles in real time, and then notifies the operator of the above fact through a warning sound.

또한, 본 발명에 갖추어진 LED 모듈(9)은 작업자의 요구에 맞게 점등 또는 소등될 수 있어 작업 차량이 작업자의 위치를 쉽게 파악할 수 있고, 본 발명에 갖추어진 표시부(5)는 작업 차량과 작업자 사이의 거리와 전방을 비추는 후레쉬 기능을 병행할 수 있어, 작업자의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the LED module 9 provided in the present invention can be turned on or off according to the needs of the operator, so that the work vehicle can easily grasp the position of the worker, and the display unit 5 equipped with the present invention And a flash function for illuminating the front side can be performed in parallel with each other, so that the work efficiency of the operator can be improved.

따라서, 본 발명에 따른 근접 위험 방지용 안전모는 작업 현장에서 작업 차량과 작업자 사이의 거리가 위험한 범위 이내로 접근하였을 때 작업자에게 거리별 위험 강도를 인지시켜줘 주의를 요하게 함으로써 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다. Accordingly, when the distance between the work vehicle and the worker approaches the dangerous range, the safety helmet for proximity risk prevention according to the present invention can prevent the safety accident by requiring the operator to recognize the danger intensity according to the distance. .

또한, 위험 요소에 대한 작업자의 불안한 마음을 해소시켜 보다 안전한 작업 환경에서 업무를 수행할 수 있기 때문에 작업 능률과 신뢰성이 향상된다는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that work efficiency and reliability can be improved because it is possible to perform work in a safer working environment by eliminating an operator's uneasy mind about a risk factor.

결론적으로, 장비와 인접해서 진행되는 개별 작업에서의 근로자 협착 사고를 예방할 수 있을 것으로 기대되어 궁극적으로 산업 재해 예방에 큰 기여를 할 수 있을 것이다.
In conclusion, it is anticipated that it will be possible to prevent worker stenosis accidents in the individual work which is adjacent to the equipment, and ultimately it will contribute greatly to prevention of industrial accidents.

1. 안전모 3. 거리 센싱 모듈
5. 표시부 7. 부져
9. LED 모듈 11. 중앙 처리 장치
13. 고전압 펄스 발생 회로 15. 송신측 초음파 센서
17. 수신측 초음파 센서 19. 로우 패스 필터
21. 오프셋 조정 증폭부 23. 대역 통과 필터
25. 비교기 27. 기준 전압 제공부
29. 시간 지연 회로부 31. 신호 증폭부
33. 디밍 제어부 35. 펄스 제어부
37. 스위칭부 39. 모드 변경 스위치
41. 펄스 주파수 변환 스위치 43. LED 색상 변경 스위치
45. 푸쉬 스위치 47. 풀업 저항
49. 제 1 커패시터 51. 조명 수단
53. 저항 55. 제 2 커패시터
57. 오피 앰프 59. 게인 저항
61. 기준 저항 63. 가변 저항
65. 가변 전위 출력단 67. 제 1 오프셋 범위 조정 저항
69. 제 2 오프셋 범위 조정 저항1. Safety cap 3. Distance sensing module
5. Display unit 7. Buzzer
9. LED module 11. Central processing unit
13. High-voltage pulse generation circuit 15. Transmission-side ultrasonic sensor
17. Receiver Ultrasonic Sensor 19. Low Pass Filter
21. Offset adjustment amplifier 23. Bandpass filter
25. Comparator 27. Reference voltage supply
29. Time delay circuit section 31. Signal amplification section
33. Dimming control section 35. Pulse control section
37. Switching part 39. Mode changeover switch
41. Pulse frequency conversion switch 43. LED color change switch
45. Push switch 47. Pull-up resistor
49. First capacitor 51. Illumination means
53. Resistor 55. Second capacitor
57. Op Amp 59. Gain Resistance
61. Reference resistance 63. Variable resistance
65. Variable potential output stage 67. First offset range adjustment resistor
69. Second offset range adjustment resistor

Claims (2)

안전모(1)와;
상기 안전모(1)의 둘레 방향으로 설치되어 전방 물체에 초음파 신호를 발사하고 전방 물체로부터 반사되어 돌아온 초음파 신호를 받아들이는 거리 센싱 모듈(3);
상기 안전모(1)의 전방에 장착되어 전방 물체와 안전모(1)와의 거리를 표시하는 표시부(5);
상기 안전모(1)에 장착된 부져(7)(Buzzer);
상기 안전모(1)의 둘레 방향으로 설치된 LED 모듈(9);
상기 거리 센싱 모듈(3)의 센싱 결과를 이용하여 전방 물체와 안전모(1) 사이의 거리를 도출한 다음 표시부(5)에 거리를 표시하고 전방 물체와 안전모(1) 사이의 거리에 따라 부져(7)를 작동시켜 위험 상황을 안전모(1) 착용자에게 알리며 입력 스위치 동작에 따라 LED 모듈(9)을 구동시키는 중앙 처리 장치(11)로 이루어지고,
상기 거리 센싱 모듈(3)은 중앙 처리 장치(11)로부터 제공된 펄스 신호를 고전압 펄스로 변환하는 고전압 펄스 발생 회로(13)와,
상기 고전압 펄스 발생 회로(13)로부터 제공된 고전압 펄스 신호에 따라 전방에 초음파 신호를 발사하는 송신측 초음파 센서(15),
전방 물체에 부딪혀 반사되어 돌아온 송신측 초음파 센서(15)의 초음파 신호를 수신하는 수신측 초음파 센서(17),
상기 수신측 초음파 센서(17)로부터 출력되는 신호 중 고주파 성분을 제거하는 로우 패스 필터(19),
상기 로우 패스 필터(19)로부터 출력되는 신호를 증폭함과 더불어 신호에 포함된 DC 오프셋을 조절하는 오프셋 조정 증폭부(21),
상기 오프셋 조정 증폭부(21)로부터 출력된 신호 중 중앙 처리 장치(11)로부터 제공된 펄스 신호의 주파수만을 걸러내는 대역 통과 필터(23),
상기 대역 통과 필터(23)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 펄스 신호로 변환하는 비교기(25),
상기 비교기(25)의 입력 단자에 기준 전압을 제공하는 기준 전압 제공부(27),
및 상기 비교기(25)로부터 디지털 펄스 신호가 입력되었을 때 상기 디지털 펄스 신호를 소정 시간 동안 지연시켜 중앙 처리 장치(11)로 제공하는 시간 지연 회로부(29)로 이루어지며,
상기 중앙 처리 장치(11)는 초음파의 속도와, 초음파 발사 시간과 초음파 도착 시간을 계산하여 전방 거리를 측정하고,
상기 중앙 처리 장치(11)와 부져(7) 사이에는 부져(7)로 공급되는 신호를 증폭하는 신호 증폭부(31)가 장착되며,
상기 LED 모듈(9)에는 중앙 처리 장치(11)로부터 제공된 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호에 따라 디밍(Dimming) 신호를 발생하여 LED 모듈(9)를 발광시키는 디밍 제어부(33)와,
중앙 처리 장치(11)로부터 제공된 펄스 신호에 따라 LED에 공급되는 전류를 온 또는 오프시켜 LED를 발광 또는 소등시키는 펄스 제어부(35),
및 중앙 처리 장치(11)의 제어 신호에 따라 LED 모듈(9)에 갖추어진 빨강색 발광 다이오드나 녹색 발광 다이오드 또는 파랑색 발광 다이오드를 선택적으로 점멸시키는 스위칭부(37)가 장착되며,
상기 중앙 처리 장치(11)에는 디밍 제어부(33)를 이용하여 LED 모듈(9)에 갖추어진 LED를 디밍(Dimming) 시킬 것인지 또는 펄스 제어부(35)를 이용하여 LED 모듈(9)에 갖추어진 LED를 일정 시간 간격으로 점멸시킬지를 결정하는 모드 변경 스위치(39)와,
상기 중앙 처리 장치(11)에 펄스 제어부(35)로 입력되는 펄스 신호의 주파수를 조절하여 LED의 점멸 시간 간격을 조절하도록 하는 펄스 주파수 변환 스위치(41),
및 중앙 처리 장치(11)로 하여금 스위칭부(37)에 제어 신호를 보내도록 하여 빨강색 발광 다이오드나 녹색 발광 다이오드 또는 파랑색 발광 다이오드를 선택적으로 점등시키는 LED 색상 변경 스위치(43)가 부가 장착되는 것을 특징으로 하는 근접 위험 방지용 안전모.
A safety helmet 1;
A distance sensing module 3 installed in a circumferential direction of the helmet 1 to emit an ultrasonic signal to a forward object and receive an ultrasonic signal reflected from a forward object and returned;
A display unit 5 mounted on the front of the helmet 1 to display a distance between the front helmet 1 and the front helmet 1;
A buzzer 7 mounted on the safety helmet 1;
An LED module 9 installed in the circumferential direction of the helmet 1;
The distance between the forward object and the helmet 1 is derived using the sensing result of the distance sensing module 3 and then the distance is displayed on the display unit 5 and the distance between the forward object and the helmet 1 And a central processing unit (11) for activating the LED module (9) in response to an input switch operation by informing the wearer of a dangerous situation of the safety helmet (1)
The distance sensing module 3 includes a high voltage pulse generating circuit 13 for converting a pulse signal provided from the central processing unit 11 into a high voltage pulse,
A transmission-side ultrasonic sensor 15 for emitting an ultrasonic signal in front of the high-voltage pulse signal provided from the high-voltage pulse generation circuit 13,
A receiving-side ultrasonic sensor 17 for receiving an ultrasonic signal of the transmitting-side ultrasonic sensor 15 which is reflected and returned to the front object,
A low-pass filter 19 for removing high-frequency components from signals output from the receiving-side ultrasonic sensor 17,
An offset adjusting amplifier 21 for amplifying a signal output from the low-pass filter 19 and adjusting a DC offset included in the signal,
A band pass filter 23 for filtering only the frequency of the pulse signal provided from the central processing unit 11 among the signals output from the offset adjustment amplifying unit 21,
A comparator 25 for converting an analog signal output from the band-pass filter 23 into a digital pulse signal,
A reference voltage providing unit 27 for providing a reference voltage to an input terminal of the comparator 25,
And a time delay circuit unit (29) for delaying the digital pulse signal for a predetermined time and providing the digital pulse signal to the central processing unit (11) when a digital pulse signal is inputted from the comparator (25)
The central processing unit 11 measures the forward distance by calculating the velocity of the ultrasonic waves, the ultrasonic emission time and the arrival time of the ultrasonic waves,
Between the central processing unit 11 and the buzzer 7 is mounted a signal amplifying unit 31 for amplifying a signal supplied to the buzzer 7,
The LED module 9 is provided with a dimming control unit 33 for generating a dimming signal in accordance with a PWM (Pulse Width Modulation) control signal provided from the central processing unit 11 to emit the LED module 9,
A pulse control unit 35 for turning on or off the current supplied to the LED according to the pulse signal provided from the central processing unit 11 to emit or extinguish the LED,
And a switching unit 37 for selectively blinking the red light emitting diode, the green light emitting diode or the blue light emitting diode provided in the LED module 9 according to a control signal of the central processing unit 11,
The central processing unit 11 is provided with a dimming control unit 33 for dimming the LEDs provided in the LED module 9 or by using LEDs 9 provided in the LED module 9 by using the pulse control unit 35. [ A mode change switch 39 for determining whether to turn on /
A pulse frequency conversion switch 41 for controlling the frequency of the pulse signal input to the pulse control unit 35 to adjust the blinking time interval of the LED in the central processing unit 11,
And an LED color changing switch 43 for selectively turning on the red light emitting diode, the green light emitting diode, or the blue light emitting diode so as to send the control signal to the central processing unit 11 to the switching unit 37 A safety cap for preventing proximity risk.
제 1항에 있어서,
상기 모드 변경 스위치(39)나 펄스 주파수 변환 스위치(41) 또는 LED 색상 변경 스위치(43)는 출력단이 중앙 처리 장치(11)와 연결되고 입력단이 접지된 푸쉬 스위치(45)와,
푸쉬 스위치(45)의 입력단에 연결된 풀업(Pull Up) 저항(47)으로 이루어져,
스위치가 눌렸을 때 중앙 처리 장치(11)에 로우 신호를 출력하고 스위치가 눌리지 않았을 때 중앙 처리 장치(11)에 하이 신호를 출력하며,
상기 풀업 저항(47)의 입력단에는 푸쉬 스위치(45) 동작 시 발생 되는 채터링(Chattering) 현상을 최소화하기 위해 한쪽이 접지된 제 1 커패시터(49)가 연결되고,
상기 표시부(5)는 중앙 처리 장치(11)의 제어 신호에 따라 전방 물체와 안전모(1) 사이의 거리를 표시하거나 후레쉬 기능이 있는 조명 수단(51)으로 모드 변경되며,
상기 로우 패스 필터(19)는 입력단이 수신측 초음파 센서(17)와 연결되고 출력단이 오프셋 조정 증폭부(21)의 입력단에 연결된 저항(53)과,
한쪽이 저항(53)의 출력단에 연결되고 다른 한쪽이 접지된 제 2 커패시터(55)로 이루어지고,
상기 오프셋 조정 증폭부(21)는 오피 앰프(57)(OPAMP)와,
입력단과 출력단이 각각 오피 앰프(57)의 반전 입력 단자와 출력 단자에 연결되는 게인 저항(59),
출력단이 오피 앰프(57)의 반전 입력 단자에 연결되는 기준 저항(61),
입력단과 출력단에 플러스 전원과 마이너스 전원이 공급되는 가변 저항(63),
입력단이 가변 저항(63)의 가변 전위 출력단(65)에 연결되고 출력단이 기준 저항(61)의 입력단에 연결되는 제 1 오프셋 범위 조정 저항(67),
입력단이 제 1 오프셋 범위 조정 저항(67)의 출력단에 연결되고 출력단이 접지된 제 2 오프셋 범위 조정 저항(69)으로 이루어지고,
상기 오피 앰프(57)의 비반전 입력 단자에는 로우 패스 필터(19)가 결합 되며,
상기 안전모(1)에는 휴대용 배터리가 장착되고,
상기 휴대용 배터리에는 충전 회로부가 장착되는 것을 특징으로 하는 근접 위험 방지용 안전모. The method according to claim 1,
The mode change switch 39, the pulse frequency change switch 41 or the LED color change switch 43 has a push switch 45 whose output terminal is connected to the central processing unit 11 and whose input terminal is grounded,
And a pull-up resistor 47 connected to an input terminal of the push switch 45,
Outputs a low signal to the central processing unit 11 when the switch is pressed and outputs a high signal to the central processing unit 11 when the switch is not pressed,
A first capacitor 49 grounded at one end is connected to an input terminal of the pull-up resistor 47 to minimize the chattering phenomenon generated during the operation of the push switch 45,
The display unit 5 displays the distance between the forward object and the helmet 1 according to the control signal of the central processing unit 11 or changes the mode to the lighting unit 51 having a flash function,
The low-pass filter 19 has a resistor 53 whose input end is connected to the reception-side ultrasonic sensor 17 and whose output end is connected to the input terminal of the offset adjustment amplifying part 21,
A second capacitor 55 having one end connected to the output terminal of the resistor 53 and the other end grounded,
The offset adjustment amplifying unit 21 includes an operational amplifier 57 (OPAMP)
A gain resistor 59 whose input terminal and output terminal are respectively connected to the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 57,
A reference resistor 61 whose output terminal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 57,
A variable resistor 63 to which a positive power source and a negative power source are supplied to an input terminal and an output terminal,
A first offset range adjusting resistor 67 whose input terminal is connected to the variable potential output terminal 65 of the variable resistor 63 and whose output terminal is connected to the input terminal of the reference resistor 61,
A second offset range adjusting resistor 69 whose input terminal is connected to the output terminal of the first offset range adjusting resistor 67 and whose output terminal is grounded,
A low pass filter 19 is coupled to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 57,
The hard hat (1) is equipped with a portable battery,
Wherein the portable battery is mounted with a charging circuit unit.
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