KR102061560B1 - 스마트 안전 장치 및 그 운용 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 작업자의 안전을 확보하기 위한 스마트 안전 고리 장치에 있어서, 상기 작업자의 작업복에 장착되며, 마스터 고리가 구비된 하우징 유닛; 상기 마스터 고리에 착탈되는 슬레이브 고리; 상기 슬레이브 고리 및 상기 작업복을 연결하는 안전 끈; 및 상기 작업자가 위험 지역 내에 진입하여 상기 슬레이브 고리가 상기 마스터 고리로부터 이탈되어 기설정된 안전 도구에 장착되었는지 여부를 센싱하는 센서 유닛; 을 포함할 수 있다.

Description

스마트 안전 장치 및 그 운용 시스템{A smart safety device and operating system thereof}
본 명세서는 스마트 안전 장치 및 그 운용 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업자의 안전 상태를 실시간으로 인식하여 대응하기 위한 스마트 안전 장치 및 그 운용 시스템에 관한 것이다.
최근 국토 교통부 및 고용 노동부 출처의 ‘건설현장 추락사고 방지 대책’ 보도 자료에 따르면, 근로자의 스마트 안전 장비의 사용을 단계적으로 의무화할 계획이라고 밝혔다. 이에 따르면, 스마트 안전 장비의 사용이 2020년에는 공공 의무화, 2021년에는 민간 의무화될 것으로 예측된다.
이렇듯 스마트 안전 장비의 착용 의무화가 단계적으로 실현됨에 따라 근로자의 안전을 보다 확실하고 효율적으로 책임질 수 있는 스마트 안전 장비에 대한 요구가 증대되고 있다. 특히, 근로자의 추락 사고가 가장 빈번하게 발생함에 따라, 이를 방지할 수 있는 안전 고리에 대한 스마트 기술에 대한 요구가 증대되고 있으나, 이에 대한 개발/판매는 현재까지 활발하게 이루어지고 있지 않은 실정이다.
본 발명은 작업자의 안전 상태를 실시간으로 체크하고, 이를 관리자에게 보고하기 위한 효율적인 스마트 안전 장치 및 그 운용 시스템을 제공하고자 함이 목적이다. 특히, 본 발명은 작업자의 추락 사고를 방지하기 위한 스마트 안전 고리 장치 및 해당 장치가 포함된 스마트 운용 시스템에 대해 제안하고자 함이 목적이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 작업자의 안전을 확보하기 위한 스마트 안전 고리 장치에 있어서, 상기 작업자의 작업복에 장착되며, 마스터 고리가 구비된 하우징 유닛; 상기 마스터 고리에 착탈되는 슬레이브 고리; 상기 슬레이브 고리 및 상기 작업복을 연결하는 안전 끈; 및 상기 작업자가 위험 지역 내에 진입하여 상기 슬레이브 고리가 상기 마스터 고리로부터 이탈되어 기설정된 안전 도구에 장착되었는지 여부를 센싱하는 센서 유닛; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기설정된 안전 도구는, 상기 작업자의 추락을 방지하기 위해 작업 공간내에 설치된 안전 줄 또는 안전 고리에 해당할 수 있다.
또한, 상기 센서 유닛은, 상기 슬레이브 고리가 상기 마스터 고리로부터 이탈되었는지 여부를 센싱하는 리미트 센서; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 유닛은, 상기 위험 지역 내에 설치된 제1 비콘 센서와 비콘 신호를 주고받아 상기 작업자가 상기 위험 지역 내에 진입했는지 여부를 센싱하는 제2 비콘 센서;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 유닛은, 상기 이탈된 슬레이브 고리가 상기 기설정된 안전 도구에 장착되었는지 여부를 센싱하는 비콘 센서 및/또는 자이로 센서; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 유닛이 상기 비콘 센서를 포함하는 경우, 제3 비콘 센서는 상기 하우징 유닛에 위치하며, 제4 비콘 센서는 상기 안전 끈에 위치할 수 있다.
또한, 상기 이탈된 슬레이브 고리가 상기 기설정된 안전 도구에 장착되었는지 여부는, 상기 하우징 유닛 및 상기 슬레이브 고리간에 송수신되는 비콘 신호의 세기에 기초하여 센싱될 수 있다.
또한, 상기 센서 유닛은, 상기 비콘 신호의 세기가 기설정된 세기 이하인 경우, 상기 이탈된 슬레이브 고리가 상기 기설정된 안전 도구에 장착된 것으로 센싱하고, 상기 비콘 신호의 세기가 기설정된 세기 이하인 경우, 상기 이탈된 슬레이브 고리가 상기 기설정된 안전 도구에 장착되지 않은 것으로 센싱할 수 있다.
또한, 상기 센서 유닛은, 상기 비콘 신호의 세기가 기설정된 세기 이하인 경우, 상기 이탈된 슬레이브 고리가 상기 기설정된 안전 도구에 장착된 것으로 센싱하고, 상기 비콘 신호의 세기가 기설정된 세기 이하인 경우, 상기 이탈된 슬레이브 고리가 상기 기설정된 안전 도구에 장착되지 않은 것으로 센싱할 수 있다.
또한, 상기 센서 유닛이 상기 자이로 센서를 포함하는 경우, 상기 이탈된 슬레이브 고리가 상기 기설정된 안전 도구에 장착되었는지 여부는, 상기 하우징 유닛과 상기 슬레이브 고리 사이의 각도에 기초하여 센싱될 수 있다.
또한, 상기 스마트 안전 고리 장치는, 상기 센싱 결과를 관리 장치로 실시간 전송하는 통신 유닛; 을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 관리 장치는 상기 실시간으로 전송받은 센싱 결과를 디스플레이하는 장치일 수 있다.
또한, 상기 통신 유닛은, LTE(Long-Term Evolution) 망에 기반하여 기설정된 시간 간극으로 지속적인 신호를 발송하는 로라망을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
또한, 상기 스마트 안전 고리 장치는, 상기 센싱 결과에 기초하여 위험 경고 피드백을 제공하는 피드백 유닛; 을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 피드백 유닛은, 디스플레이, 스피커 및/또는 진동 발생기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 작업자의 안전을 확보하기 위한 스마트 안전 장치를 운용하는 스마트 안전 운용 시스템에 있어서, 상기 작업자의 안전 현황 정보를 실시간으로 센싱하여 관리 장치로 전송하는 상기 스마트 안전 장치; 상기 작업자가 위험 지역 내에 진입하였는지 여부를 센싱하여 상기 작업자가 상기 위험 지역 내에 진입한 경우 상기 스마트 안전 장치의 장착을 안내하는 음성을 출력하는 스마트 스피커; 및 상기 스마트 안전 장치 또는 상기 스마트 스피커로부터 센싱 결과를 실시간으로 수신하여 출력하는 관리 장치; 를 포함하되, 상기 스마트 안전 장치는, 상기 작업자의 헬멧 착용 여부를 센싱하는 센서 유닛이 포함된 스마트 헬멧; 상기 작업자의 작업복과 연결된 안전 고리가 기설정된 안전 도구에 장착되었는지 여부를 센싱하는 스마트 안전 고리 장치; 상기 작업자의 생체 신호를 센싱하는 스마트 와치; 및/또는 상기 작업자의 시선 방향의 영상을 실시간으로 촬영하는 스마트 카메라; 에 해당할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 작업자의 안전 상태를 실시간으로 확인하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 작업자가 착용하는 스마트 안전 장치를 통해 작업자의 안전 상태를 직접 체크하므로 정확도가 높으며, 별도의 안전 인력을 배치할 필요가 없어 경제적이라는 효과가 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 운용 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 장치를 착용한 작업자를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 고리 장치를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 고리 장치를 예시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 고리 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 고리 장치의 피드백 실시예를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 장치를 예시한 도면이다.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 운용 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 스마트 안전 운용 시스템은 동일한 그룹으로 그룹핑되는 적어도 하나의 작업자와 각 그룹을 관리하는 관리자가 구분되어 운용될 수 있다. 스마트 안전 운용 시스템은 그룹핑된 작업자들의 안전 상태를 실시간으로 체크하고, 체크 결과를 실시간으로 관리자에게 보고하는 형태로 운용될 수 있다. 이를 위해, 스마트 안전 운용 시스템은 안전 상태를 체크하기 위한 작업자의 스마트 안전 장치와, 스마트 안전 장치로부터 각 작업자의 안전 상태를 보고 받기 위한 관리자의 관리 장치를 포함하도록 구성될 수 있다.
작업자의 스마트 안전 장치는 작업자의 현재 안전 상태를 실시간으로 체크하고, 위험 상태를 알릴 수 있는 다양한 스마트 장치를 의미하는 것으로, 예를 들어, 스마트 헬멧, 스마트 와치, 스마트 폰, 스마트 카메라, 스마트 의복, 스마트 신발, 스마트 스피커 및/또는 스마트 안전 고리 장치 등에 해당할 수 있다. 작업자가 작업 공간 내에서 스마트 안전 장치를 착용하거나 휴대하면, 스마트 안전 장치는 구비된 적어도 하나의 센서를 이용하여 작업자의 현재 안전 상태를 실시간으로 체크하여 관리자의 관리 장치로 체크한 안전 상태를 보고할 수 있다. 이러한 스마트 안전 장치에 관한 보다 상세한 설명은 이하에서 각 도면을 참조하여 상세히 후술한다.
관리자의 관리 장치는 작업자의 현재 안전 상태를 실시간으로 보고받아 이를 출력할 수 있는 다양한 스마트 장치를 의미하는 것으로, 예를 들어, 스마트 폰, 스마트 TV, 스마트 와치 및/또는 노트북 등에 해당할 수 있다. 특히, 관리 장치는 작업자가 위험 지역 진입 여부 및 진입 시의 스마트 안전 장치의 착용 여부를 보고받을 수 있다. 관리자는 관리 장치를 통해 보고받은 작업자의 안전 상태를 기초로 안전 사고를 미연에 예방하기 위한 다양한 조치를 취할 수 있다. 이러한 관리 장치에 관한 보다 상세한 설명은 도 6을 참조하여 이하에서 상세히 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 장치를 착용한 작업자를 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 작업자는 스마트 안전 장치로서, 스마트 헬멧(201), 스마트 카메라(202), 스마트 와치(204) 및/또는 스마트 안전 고리 장치(203)를 착용할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 작업자는 다양한 형태/종류의 스마트 안전 장치를 착용/휴대할 수 있다.
스마트 헬멧(201)은 작업자의 머리를 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 함과 동시에, 작업자가 스마트 헬멧(201)을 착용했는지 여부를 실시간으로 센싱할 수 있다. 예를 들어, 스마트 헬멧(201)의 턱 끈 결합 부분에 적어도 하나의 센서(예를 들어, 리미트 센서, 터치 센서, 압력 센서 등)가 구비되어 작업자가 턱 끈을 적절히 결착/결합시켜 스마트 헬멧(201)을 착용했는지 여부를 센싱할 수 있다. 나아가, 스마트 헬멧(201)은 센싱한 결과를 관리 장치에 실시간으로 전송할 수 있다.
스마트 카메라(202)는 작업자의 시선 방향의 영상을 실시간으로 촬영하여 관리 장치로 실시간 전송하거나 및/또는 저장할 수 있다. 관리자는 전송받은 영상을 기초로 작업자의 안전 상태를 적극적으로 체크할 수 있다.
스마트 안전 고리 장치(203)는 작업자의 추락을 방지하는 역할을 함과 동시에, 작업자가 작업복과 연결된 안전 고리를 작업 공간에 설치된 안전 줄/고리에 적절히 설치하였는지/걸었는지 여부를 실시간으로 센싱할 수 있다. 예를 들어, 스마트 안전 고리 장치(203)는 크게 안전 고리를 임시로 착탈할 수 있는 하우징 유닛 및 하우징 유닛으로부터 분리되어 작업자의 추락 방지를 위해 작업 공간 내 설치된 안전 줄/고리에 직접 설치/고정/연결/걸리는 안전 고리 유닛로 구성될 수 있다. 이러한 하우징 유닛 및/또는 안전 고리 유닛에는 적어도 하나의 센서가 구비되어 작업자가 특정 공간(예를 들어, 위험 지역, 안전 고리 필수 착용 지역 등)에서 안전 고리를 안전 줄/고리에 적절히 설치/고정하였는지 여부를 센싱할 수 있다. 이에 관한 보다 상세한 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 이하에서 후술한다. 나아가, 스마트 안전 고리 장치(203)는 센싱한 결과를 관리 장치에 실시간으로(특히, 특정 공간 진입 시) 전송할 수 있다.
스마트 와치(204)는 작업자의 다양한 생체 신호를 실시간으로 센싱하여 관리 장치로 실시간 전송할 수 있다. 예를 들어, 스마트 와치(204)는 생체 신호로서 작업자의 심박수, 혈압, 심전도, 호흡수, 자세 및/또는 신체 활성도 등을 센싱할 수 있다.
이외에, 본 도면에는 도시하지 않았으나, 작업자가 착용하는 것은 아니지만, 위험 지역 내에 설치되어 작업자의 스마트 안전 장치의 착용 안내 및 위험을 경고하는 기능을 수행하는 장치로서 스마트 스피커가 있을 수 있다. 이러한 스마트 스피커는 위험 지역 내에 설치되며, 작업자가 해당 지역 내에 진입하였는지 여부를 실시간으로 체크/센싱할 수 있으며, 이를 센싱하기 위한 적어도 하나의 센서(예를 들어, 비콘 센서/송수신기, GPS, 근접 센서 등)를 포함할 수 있다. 만일, 작업자가 해당 위험 지역 내에 진입하였음을 센싱한 경우, 음성 안내로서 사고 위험을 알리며, 안전 장치의 착용(예를 들어, 스마트 헬멧의 착용, 스마트 안전 고리 장치의 안전 고리 설치 등)을 안내하는 음성/소리를 출력할 수 있다. 나아가,
상술한 스마트 안전 장치와 관리 장치는 스마트 안전 운용 시스템으로 구분/포함되어 효율적으로 운용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 고리 장치를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 앞서 상술하였듯 본 발명의 스마트 안전 고리 장치(301)는 크게 하우징 유닛(302) 및 안전 고리 유닛(303)을 포함할 수 있다.
하우징 유닛(302)은 구조적으로 도 4에서 후술할 구성들 중 적어도 일부가 장착/설치되는 하우징(302-1) 및 안전 고리 유닛(303-1)이 착탈되는 마스터 고리(302-2)로 구성될 수 있다. 안전 고리 유닛(303)은 구조적으로 상기 마스터 고리(303-2)와 직접적으로 착탈되는 슬레이브 고리(303-1) 및 작업자의 작업복과 슬레이브 고리(303-1)를 연결하는 안전 끈(303-2)으로 구성될 수 있다. 안전 끈(303-2)의 일단은 슬레이브 고리(303-1)에, 타단은 작업자의 작업복과 고정/연결될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 안전 고리 유닛(303)이 하우징 유닛(302)에 연결/장착/설치/고정되었다고 단순하게 표현하나, 정확하게는 안전 고리 유닛(303)의 슬레이브 고리(303-1)가 하우징 유닛(302)의 마스터 고리(302-2)에 연결/장착/설치/고정/체결된다.
하우징 유닛(302)은 작업자의 작업복(특히, 상의 가슴 부분)에 고정/장착될 수 있으며, 안전 고리 유닛(303)은 이러한 하우징 유닛(302)에 장착/연결/고정/설치되어 있다가 작업자의 작업 시 혹은 기설정된 위험 지역(예를 들어, 비콘 센서/송수신기 설치 지역) 진입 시 하우징 유닛(302)으로부터 분리/이탈되어 작업 공간에 사전에 설치/고정되어 있는 안전 줄/고리에 장착/연결/고정/설치될 수 있다.
하우징 유닛(302) 및/또는 안전 고리 유닛(303)은 적어도 하나의 센서를 구비하여 작업자가 슬레이브 고리(303-1)를 안전 줄/고리에 제대로 장착/연결/고정했는지 여부(즉, 작업자가 슬레이브 고리를 안전 줄/고리에 제대로 장착하지 않고 끌고 다니고 있지 않은지 여부)를 센싱할 수 있다. 이를 센싱하기 위해 다양한 센서가 구비될 수 있으며, 이에 관하여는 도 4를 참조하여 이하에서 상세히 후술한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 고리 장치를 예시한 블록도이다. 실시예에 따라 본 도면에 도시된 구성 중 적어도 일부는 제외되거나, 적어도 하나의 새로운 구성이 추가될 수 있다.
도 4를 참조하면, 스마트 안전 고리 장치는 프로세서(410), 메모리 유닛(420), 센서 유닛(430), 통신 유닛(440) 및/또는 피드백 유닛(450)을 포함할 수 있다.
프로세서(410)는, 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현할 수 있으며, 스마트 안전 고리 장치에 포함된 적어도 하나의 다른 유닛/구성과 통신을 수행할 수 있다. 따라서, 프로세서(410)는 스마트 안전 고리 장치와 동일시되어 설명될 수 있다.
메모리 유닛(420)은 다양한 정보/데이터/프로그램/어플리케이션을 저장할 수 있다. 메모리 유닛(420)은 저장한 정보/데이터를 프로세서(410)로 전송하거나 프로세서(410)로부터 수신할 수 있다. 또한, 메모리 유닛(420)에 저장된 프로그램/어플리케이션은 프로세서(410)에 의해 실행/수행될 수 있다. 메모리 유닛(420)은 프로세서(410) 내부 또는 외부에 있을 수 있다.
센서 유닛(430)은 적어도 하나의 센서를 포함하여 다양한 외부 환경/상태를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센서 유닛(430)은, 무게 센서, 거리 센서, 비콘 센서/송수신기, 중력 센서, 압력 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, on/off 센서, 마이크로 센서, 리미트 센서, 스위치 센서, 온도 센서, 기압 센서, 가스 센서, GPS(Global Positioning System) 센서, 터치 센서, 카메라 센서, 및/또는 각도 센서에 해당할 수 있다.
스마트 안전 고리 장치는 위험 지역 진입 후 작업자가 안전 고리 유닛을 하우징 유닛으로부터 이탈/분리하여 안전 줄에 적절히 설치하였는지 여부를 센싱하기 위한 다양한 센서를 센서 유닛(430)으로서 구비할 수 있다. 특히, 스마트 안전 고리 장치는 작업자가 위험 지역에 진입했는지 여부를 센싱하기 위해, 비콘 센서/송수신기, GPS 센서, 근접 센서 등을 사용/구비/포함할 수 있다. 또한, 스마트 안전 고리 장치는 안전 고리 유닛이 하우징 유닛으로부터 이탈/분리 되었는지를 센싱하기 위한 센서 유닛(430)으로서 무게 센서, 중력 센서, 압력 센서, on/off 센서, 마이크로 센서, 리미트 센서, 스위치 센서 및/또는 터치 센서를 사용/구비/포함할 수 있다. 또한, 스마트 안전 고리 장치는 분리된 안전 고리 유닛이 안전 줄/고리에 고정/설치/장착되었는지 여부를 센싱하기 위한 센서 유닛(430)으로서 비콘 센서, 각도 센서 및/또는 자이로 센서를 사용/구비/포함할 수 있다. 센서 유닛(430)은 센싱하고자 하는 환경/상태에 따라 하우징 유닛 및/또는 안전 고리 유닛에 적절히 설치될 수 있다.
예를 들어, 작업자가 위험 지역에 진입했는지 여부를 센싱하기 위한 센서 유닛(430)의 구체적인 실시예로서 비콘 센서/송수신기가 사용될 수 있다. 비콘 센서/송수신기는 서로 비콘 신호를 송수신함으로써 통신을 수행할 수 있다. 이러한 점을 이용하여, 위험 지역 내에 특정 위치(예를 들어, 위험 지역 입구)에 제1 비콘 센서/송수신기가, 스마트 안전 장치에 제2 비콘 센서/송수신기가 각각 설치될 수 있다. 제1 비콘 센서/송수신기와 제2 비콘 센서/송수신기는 서로 비콘 신호를 송/수신함으로써 작업자가 위험 지역 내에 진입/위치하였는지 여부를 센싱할 수 있다. 작업자가 위험 지역 내에 진입/위치하였음이 센싱된 경우, 스마트 안전 고리 장치는 안전 고리 유닛의 분리/이탈의 센싱을 시작할 수 있다.
또한, 하우징 유닛으로부터 안전 고리 유닛의 분리/이탈을 센싱하기 위한 센서 유닛(430)의 구체적인 실시예로서 on/off(또는 스위치/마이크로/리미트) 센서가 사용될 수 있다. on/off(또는 스위치/마이크로/리미트) 센서란, 기계 장치 등에서 동작이 일정한 한계 위치에 달하면 접점이 전환되는 스위치로서, 스위치 중에서 설정하는 위치, 시간에 대해서 이것을 ON으로 하거나 OFF로 하거나 할 수 있는 구조로 만들어진 센서/스위치를 의미한다. on/off(또는 스위치/마이크로/리미트) 센서는 주로 자동 제어 장치나 크레인 기타 동작 제어 또는 안전 장치에 주로 사용된다. 스마트 안전 고리 장치는 이러한 on/off(또는 스위치/마이크로/리미트) 센서를 이용하여 안전 고리 유닛의 이탈을 on 또는 off로 인식하여 센싱할 수 있다.
또한, 안전 고리 유닛이 안전 줄/고리에 적절히 설치/장착/고정되었는지를 센싱하기 위한 센서 유닛(430)의 구체적인 실시예로서 비콘 센서/송수신기가 사용될 수 있다. 이를 위해, 스마트 안전 고리 장치의 하우징 유닛과 안전 고리 유닛은 비콘 신호를 서로 송/수신하여 통신을 수행할 수 있도록 각각 비콘 센서/송수신기를 구비할 수 있다. 스마트 안전 고리 장치는 이렇게 두 유닛 상호간에 송/수신되는 비콘 신호의 세기를 센싱/측정함으로써 안전 고리 유닛의 하우징 유닛으로부터의 이탈을 판단/인지/센싱할 수 있다. 보다 구체적으로, 스마트 안전 고리 장치는 센싱/측정한 신호의 세기가 기설정된 세기보다 약한 경우 두 유닛간의 거리가 충분히 멀어졌다고 판단/인지할 수 있으며, 이를 하우징 유닛으로부터 안전 고리 유닛의 이탈로 센싱할 수 있는 것이다. 스마트 안전 고리 장치는 안전 고리 유닛의 분리/이탈을 센싱한 후부터 두 유닛간의 비콘 신호 세기 센싱/측정을 시작할 수 있다.
그리고/또는, 안전 고리 유닛이 안전 줄/고리에 적절히 설치/장착/고정되었는지(즉, 작업자가 안전 고리 유닛을 안전 줄/고리에 적절히 걸지 않고 끌고 다니지는 않는지 여부)를 보다 정확하게 센싱하기 위해 자이로/각도 센서가 (추가로) 사용될 수도 있다. 따라서, 이러한 자이로/각도 센서는 안전 끈(특히, 슬레이브 고리와 가장 가까운 위치)에 구비될 수 있다.
상술한 실시예는 센서 유닛(430)의 사용예에 불과하며, 앞서 상술한 다양한 센서들이 센서 유닛(430)으로 사용될 수 있음은 물론이다.
통신 유닛(440)은 프로세서(410)와 연결되어, 내부/외부 기기/서버와 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 특히, 본 명세서에서 통신 유닛(440)이 사용하는 이동 통신망은, LTE(Long-Term Evolution) 망을 사용하여 기설정된 시간 간극으로 지속적인 신호를 발송하는 로라망에 해당할 수 있다.
피드백 유닛(450)은 센서 유닛의 센싱 결과에 따른 다양한 피드백을 출력/제공할 수 있다. 피드백 유닛(450)은, 센싱 결과를 작업자에게 알리기 위한 이미지/영상 피드백, 음성/소리 피드백 및/또는 진동 피드백과 같은 다양한 피드백을 출력/제공할 수 있다. 피드백 유닛(450)은, 예를 들어, 디스플레이, 스피커, 진동 발생기 등에 해당할 수 있다. 피드백에 관한 상세한 실시예는 도 6 및 7을 참조하여 이하에서 후술한다.
이상으로 상술한 유닛/구성들(410~450)은 스마트 안전 고리 장치 중 특히 하우징 내에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 각 기능/목적/효과에 따라 스마트 안전 고리 장치 내의 어느 곳이든 위치할 수 있다.
한편, 본 블록도 및 블록도에 관한 설명은, 앞서 상술한 다른 스마트 안전 장치(예를 들어, 관리 장치/서버, 스마트 헬멧, 스마트 카메라, 스마트 와치)에도 동일/유사하게 적용/포함될 수 있다. 특히, 스마트 헬멧의 경우 센서 유닛은 헬멧의 착용 여부를 센싱할 수 있는 센서 유닛(예를 들어, on/off/스위치/마이크로/리미트/터치 센서)를 구비할 수 있다. 스마트 와치의 경우 작업자의 다양한 생체 신호를 센싱할 수 있는 센서 유닛을 구비할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 고리 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다. 본 순서도에서 적어도 하나의 단계가 삭제되거나 새로운 단계가 추가될 수 있으며, 각 단계는 기능적으로 구분되는 특정 구성/유닛과 각각 대응될 수 있다. 즉, 각 단계는, 각 단계를 수행하기 위해 기능적으로 구분된 구성/유닛에 의해 수행되는 것으로 볼 수 있으며, 이러한 구성/유닛은 앞서 도 4에서 상술한 적어도 하나의 구성/유닛으로 대체될 수 있다.
스마트 안전 고리 장치는 안전 고리 유닛의 상태를 센싱할 수 있다(S501).
보다 상세하게는, 스마트 안전 고리 장치는 작업자가 위험 지역 내에 진입했는지 여부를 센싱할 수 있다(S501-1). 이를 위해 스마트 안전 고리 장치는 비콘 센서를 구비할 수 있으며(특히 안전 고리 장치의 안전 고리 유닛에 장착될 수 있음), 위험 지역 내에 미리 설치되어 있는 타 비콘 센서와 통신을 수행함으로써 이를 센싱할 수 있다. 작업자의 위험 지역 진입이 센싱된 경우, 스마트 안전 고리 장치는 안전 고리 유닛이 하우징 유닛으로부터 분리/이탈되었는지 여부를 센싱할 수 있다(501-2). 이를 센싱하기 위해, 스마트 안전 고리 장치는 적어도 하나의 센서(예를 들어, on/off/스위치/마이크로/리미트 센서 등)를 사용할 수 있다. 안전 고리 유닛이 하우징 유닛으로부터 분리/이탈되었음을 센싱한 경우, 스마트 안전 고리 장치는 안전 고리 유닛의 위치/각도를 센싱할 수 있다(S501-3). 이를 센싱하기 위해, 스마트 안전 고리 장치는 적어도 하나의 센서(예를 들어, 비콘 센서/송수신기, 자이로/각도 센서 등)를 사용할 수 있다.
스마트 안전 고리 장치는 센싱한 결과를 관리 장치/서버로 전송/보고할 수 있다(S503). 특히, 스마트 안전 고리 장치는 상술한 단계별로 센싱 결과를 획득한 경우, 획득한 즉시 센싱 결과를 관리 장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 스마트 안전 고리 장치는 작업자의 위험 지역 진입을 센싱하여 이를 바로 관리자에게 통신 유닛(특히, 로라망)을 통해 전송할 수 있다. 이 경우, 관리 장치는 스마트 안전 고리 장치가 적절히 설치되는지 여부를 집중적으로 모니터링할 수 있다.
만일, 센싱한 결과, 작업자의 위험 상황을 감지/센싱한 경우, 스마트 안전 고리 장치는 스마트 안전 고리 장치는 피드백 유닛을 통한 다양한 피드백을 작업자에게 제공하여 사고 위험을 경고할 수 있다(S502). 여기서 작업자의 위험 상황은, 예를 들어, 안전 고리 유닛이 하우징 유닛으로부터 분리/이탈되었으나 기설정된 시간 이내에 안전 줄/고리로 장착/연결되지 않은 경우, 작업자가 위험 지역(예를 들어, 스마트 안전 고리 장치의 사용이 필수적인 위험 작업 장소) 내에 진입한 경우, 또는 작업자가 위험 지역 내에 진입하였으나 기설정된 시간 이내에 안전 고리 유닛이 안전 줄/고리에 장착/연결되지 않은 경우 등이 이에 해당할 수 있다. 이 경우, 스마트 안전 고리 장치는 이러한 위험 상황을 관리 서버/장치로 알릴 뿐 아니라, 작업자에게 직접 피드백을 제공하여 위험 상황을 알릴 수 있다. 이에 관한 상세한 실시예는 도 6을 참조하여 이하에서 후술한다.
즉, 상술한 스마트 안전 고리 장치가 구비된 전체 스마트 안전 운용 시스템은 다음과 같은 예시로 운용될 수 있다.
스마트 안전 고리 장치(다른 스마트 안전 장치로 대체 가능)는 작업자가 위험 지역 내에 진입했는지 여부를 센싱할 수 있다. 만일, 작업자가 위험 지역 내에 진입하였음을 센싱한 경우, 스마트 안전 고리 장치(혹은 위험 지역 내에 설치되어 있는 비콘 센서)가 센싱 결과를 관리 장치에 로라/LTE 망을 통해 알릴 수 있다. 나아가, 위험 지역 내 설치되어 있는 스마트 스피커에서는 작업자의 스마트 안전 고리 장치의 설치를 안내하는 음성/소리가 출력될 수 있다. 센싱 결과를 수신한 관리 장치는 작업자의 스마트 안전 고리 장치가 적절히 안전 줄에 장착되었는지 여부를 원격으로 모니터링/확인할 수 있다.
위험 지역 내에 진입한 스마트 안전 고리 장치는 안전 고리 유닛이 적절히 안전 줄에 설치/장착되었는지 여부를 센싱하게 된다. 예를 들어, 스마트 안전 고리 장치는 안전 고리 유닛에 구비된 비콘 센서를 이용하여 안전 고리 유닛의 착탈 여부를 센싱하며, 안전 고리 유닛에 구비된 자이로 센서를 이용하여 안전 고리 유닛의 안전 줄로의 장착 여부를 센싱할 수 있다. 센싱 방식은 앞서 도 4를 참조하여 상술한 바와 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 고리 장치의 피드백 실시예를 예시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 스마트 안전 고리 장치는 작업자의 위험 상황을 센싱/감지한 경우, 이를 알리기 위한 다양한 피드백을 작업자에게 제공할 수 있다.
일 예로서, 피드백 유닛이 스피커에 해당하는 경우, 스마트 안전 고리 장치는 현재 위험 상황을 경고하며, 안전 고리 유닛의 안전 줄/고리 장착을 권유하는 음성/소리를 출력할 수 있다.
다른 예로서, 피드백 유닛이 진동 발생기에 해당하는 경우, 스마트 안전 고리 장치는 현재 위험 상황을 경고하기 위해 일정한 진동을 발생시킬 수 있다.
이외에도, 스마트 안전 장치는 피드백 유닛을 사용하여 다양한 방식으로 작업자에게 피드백을 제공함으로써 현재의 위험 상황을 경고하고, 안전 고리 유닛의 장착/설치를 유도할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 관리 장치를 예시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 관리 장치는 작업자의 스마트 안전 장치로부터 보고/전송받은 정보를 관리자에게 실시간으로 제공할 수 있다. 특히, 관리 장치는 스마트 안전 장치로부터 스마트 안전 장치의 장착/설치 여부, 작업자의 위치(특히, 위험 지역 내에 있는지 여부), 작업자의 생체 신호, 응급 신고 여부 등에 관한 다양한 안전 현황 정보를 수신하여 이를 관리자에게 제공할 수 있다. 본 실시예의 경우, 관리 장치는 안전 현황 정보를 실시간으로 디스플레이한다.
안전 현황 정보의 보고/수신 결과, 특정 작업자의 위험 상황이 감지된 경우, 관리 장치는 이러한 위험 상황을 알리기 위한 다양한 피드백을 관리자에게 제공할 수 있다.
일 예로서, 피드백 유닛이 스피커에 해당하는 경우, 관리 장치는 위험 상황을 알리기 위한 경고 음/음성/소리를 출력할 수 있다.
다른 예로서, 피드백 유닛이 디스플레이에 해당하는 경우, 관리 장치는 위험 상황을 알리기 위한 경고 창/UI(User Interface)을 디스플레이할 수 있다.
다른 예로서, 피드백 유닛이 진동 발생기에 해당하는 경우, 관리 장치는 위험 상황을 알리기 위해 일정한 진동을 발생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
아울러, 본 발명에 따른 장치나 단말은 하나 이상의 프로세서로 하여금 앞서 설명한 기능들과 프로세스를 수행하도록 하는 명령에 의하여 구동될 수 있다. 예를 들어 그러한 명령으로는, 예컨대 JavaScript나 ECMAScript 명령 등의 스크립트 명령과 같은 해석되는 명령이나 실행 가능한 코드 혹은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되는 기타의 명령이 포함될 수 있다. 나아가 본 발명에 따른 장치는 서버 팜(Server Farm)과 같이 네트워크에 걸쳐서 분산형으로 구현될 수 있으며, 혹은 단일의 컴퓨터 장치에서 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 장치에 탑재되고 본 발명에 따른 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일 되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시예들을 병합하여 새로운 실시예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
201: 스마트 헬멧
202: 스마트 카메라
203: 스마트 안전 고리 장치
204: 스마트 와치

Claims (15)

  1. 작업자의 작업복에 장착되며 제1 비콘 센서를 포함하는 하우징 유닛, 상기 하우징 유닛에 착탈되며 제2 비콘 센서를 포함하는 안전 고리 유닛을 포함하는 스마트 안전 고리 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 제2 비콘 센서를 통해 위험 지역 내에 설치된 제3 비콘 센서와 비콘 신호를 송수신하여 상기 스마트 안전 고리가 상기 위험 지역 내에 진입하였는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 위험 지역 내에 위치한 것으로 판단된 경우, 상기 안전 고리 유닛과 상기 하우징 유닛의 분리 여부를 판단하는 단계;
    상기 안전 고리 유닛이 상기 하우징 유닛과 분리된 것으로 판단된 경우, 상기 안전 고리 유닛이 상기 위험 지역 내에 위치한 안전줄에 연결되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 안전줄과의 연결 여부에 대한 판단 결과를 기초로 안전 현황 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 안전 현황 정보를 무선 통신을 통해 관리 장치에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 안전 고리 유닛과 상기 하우징 유닛의 분리 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 및 제2 비콘 센서들 사이에 측정된 비콘 신호의 세기가 기설정된 세기보다 작은 경우에 상기 안전 고리 유닛이 상기 하우징 유닛과 분리된 것으로 판단하는 스마트 안전 고리 장치의 동작 방법.
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KR101884309B1 (ko) * 2017-08-04 2018-08-02 주식회사 와이랩스 비콘을 이용한 건설 현장 관리 서비스 제공 시스템 및 방법
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