KR102140829B1 - System for monitoring a emergent situation using a smart helmet and the method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트 헬멧에 장착된 각종 센서 및 작업자가 휴대하고 있는 스마트 디바이스를 이용하여 작업자에게 위급상황이 발생하였을 경우에 이를 관제선터 등에 알려줌으로써 작업자의 위급상황에 신속히 대처가 가능하도록 하는 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a risk monitoring system and method using a smart helmet, and more specifically, when an emergency occurs to the worker using various sensors mounted on the smart helmet and a smart device carried by the worker. The present invention relates to a risk monitoring system using a smart helmet and a method for promptly responding to an emergency situation of a worker by notifying a control center or the like.
발전소, 정유시설 또는 제철소 등과 같이 넓은 영역에 걸쳐 설비가 구축되고 작업자들이 넓은 영역의 각 설비에서 작업을 하게 되는 시설의 경우, 매우 많은 작업자들이 각종 설비에서 일을 하게 되고 그 작업자들이 작업하고 있는 영역이 광범위하다. 이 때, 어떤 작업자가 특정 영역에서 작업을 하다가 쓰러진다거나 설비에 의해 위험상황이 발생하는 등의 상황이 발생하였을 경우 이를 인지하기 어렵고, 결과적으로 신속히 대처하였을 경우에는 인명사고 등으로 이어지지 않고 해결될 수 있는 상황임에도 불구하고 즉각적인 대응이 이루어지지 않아 작업자에게 치명적인 상해를 입히는 등 안타까운 일들이 벌어지는 경우가 많다.In the case of a facility where a facility is built over a wide area such as a power plant, a refinery, or a steel mill, and workers work in each facility in a wide area, a very large number of workers work in various facilities and the area where the workers are working This is extensive. At this time, it is difficult to recognize when an operator occurs in a specific area and falls, or if a situation occurs, such as a danger situation caused by equipment. As a result, if it is promptly dealt with, it can be resolved without leading to a human accident. In spite of the situation, many unfortunate things happen, such as inflicting fatal injuries to workers due to lack of immediate response.
이러한 안타까운 상황을 방지하기 위해 다양한 형태의 안전관리장치 및 시스템들이 제안되어 왔으며, 대표적으로 작업자가 착용하고 있는 헬멧에 각종 센서를 장착하여 작업자에게 위험한 상황이 발생하면 이를 감지하고 대응하도록 하는 방법들이 다수 제안되어 왔다.In order to prevent such a sad situation, various types of safety management devices and systems have been proposed, and there are a number of methods for detecting and responding to dangerous situations for workers by installing various sensors on a helmet worn by a worker. It has been proposed.
국내등록특허 제10-2017-0018747호를 참조하면, 종래의 헬멧을 이용한 작업자 안전관리시스템은 작업자의 생체 정보 및 실시간 위치를 수집하는 스마트 헬멧, 작업 현장에 대한 정보를 수집하여 전송하는 스마트 기, 스마트 헬 및 스마트 기기와 관리 서버 간의 무선통신을 중계하는 스마트 중계기, 작업 현장에 대Referring to the domestic registration patent No. 10-2017-0018747, a conventional worker safety management system using a helmet is a smart helmet that collects and transmits information on a work site, a smart helmet that collects biometric information and real-time location of a worker, Smart repeater that relays wireless communication between smart hell and smart devices and management server,
한 실시간 정보를 처리 및 제어하는 관리 서버로 구성되며, 작업 현장에 하나 이상 설치되어 가시광통신을 통해 스마트 헬멧에 상기 작업자의 위치를 전송하는 LED 조명등을 포함하여 구성된다. 스마트 헬멧에서 수집한 상기 작업자에 대한 생체 정보 및 위치 정보는 블루투스와 같은 근거리 무선통신으로 스마트 기기로 전송한다. 스마트 기기는 작업 현장의 환경에 대한 정보를 수집하여 스마트 헬멧으로부터 받은 상기 작업자의 정보와 함께 와이파이(Wi-fi) 또는 이동통신망(CDMA, LTE 등)과 같은 무선통신을 지원받아 스마트 중계기로 전송한다. 스마트 중계기는 유선 또는 무선통신을 통해 스마트 기기로부터 전송받은 상기 정보들을 관리 서버로 전송하며, 관리 서버로부터 전송받은 작업 현장에 대한 정보 즉, 긴급 메시지 등을 스마트 기기로 전송한다. 스마트 기기는 상기 긴급 또는 위험 메시지를 스마트 헬멧에 전송함으로써, 작업자에게 긴급 또는 위험 경보를 알린다.It consists of a management server that processes and controls one real-time information, and includes one or more LED lights that are installed on the work site and transmit the position of the worker to a smart helmet through visible light communication. The biometric information and location information about the worker collected from the smart helmet is transmitted to the smart device through short-range wireless communication such as Bluetooth. The smart device collects information about the environment of the work site and transmits it to a smart repeater by supporting wireless communication such as Wi-Fi or a mobile communication network (CDMA, LTE, etc.) along with the worker's information received from a smart helmet. . The smart repeater transmits the information received from the smart device through a wired or wireless communication to the management server, and transmits information on the work site received from the management server, that is, an emergency message to the smart device. The smart device notifies the operator of the emergency or danger warning by sending the emergency or danger message to the smart helmet.
그러나 상기와 같은 종래의 헬멧을 이용한 안전관리 시스템은 작업자의 위치를 알려준다거나 작업자의 생체신호를 이용하여 작업자의 안전상태를 판단하는 방법을 사용하고 있지만 작업자가 설비에서 발생하는 가스 등에 의해 갑자기 의식을 잃고 쓰러지는 상황이 발생한다거나, 작업자가 설비에 의해 심각한 상해를 입어 쓰러지는 상황 등이 발생하는 경우 이런 상황을 즉각적으로 감지하고 신속히 관제신터에 알려주는 기능을 제공하지 못하며, 일정 시간이 경과 후 작업자의 신체기능이 저하되는 등의 상황이 되어야만 이를 감지하여 관제센터에 알려주게 되어 작업자의 위험상황에 즉각적인 대처가 어렵다는 문제점이 있었다.However, the conventional safety management system using the helmet uses a method of determining the safety state of the worker by informing the position of the worker or using the biosignal of the worker, but the worker suddenly becomes conscious by gas generated from the equipment. In the event of a loss or collapse situation, or a situation where a worker is seriously injured by the facility and collapses, etc., it is not possible to immediately detect this situation and provide a function to notify the control center promptly. There was a problem in that it was difficult to immediately respond to the danger situation of the worker by detecting this and notifying it to the control center only when the function had to be deteriorated.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명에 따르면, 작업자가 착용하고 있는 헬멧에 있는 복수의 센서에 이상신호가 감지되고 작업자에게 전달되는 질문사항에 답이 없는 상황이 발생하면 이를 위험상황으로 감지하여 즉각적으로 위험상황을 관제센터에 알려주어 신속한 대처가 가능하도록 하는 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템 및 그 방법이 제공된다.The present invention was devised to solve the above problems, and according to the present invention, when an abnormal signal is detected by a plurality of sensors in a helmet worn by an operator and there is no answer to a question that is delivered to the operator, this occurs. Provided is a risk monitoring system and method using a smart helmet that detects a risk situation and promptly informs the control center of the risk situation so that rapid response is possible.
본 발명의 실시예에 따른 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템은, 위험상황으로부터 작업자의 머리를 보호하는 헬멧; 상기 작업자가 소지하며, 상기 헬멧과 통신에 의해 연결되고, 상기 작업자에게 위험상황이 발생했는지 분석하는 스마트 디바이스; 및 상기 스마트 디바이스로부터 분석된 위험감지상황을 취합 및 관리하는 관제서버;를 포함하며, 상기 헬멧은: 무선통신이 가능한 제 1통신부; 상기 작업자의 쓰러짐 유무를 감지하기 위한 쓰러짐감지센서; 상기 작업자의 머리에 충격이 가해지는 상황의 발생여부를 감지하기 위한 충격감지센서; 위험상황질문을 상기 작업자에게 들려주기 위한 스피커; 및 상기 작업자의 음성을 인식하는 음성인식센서;를 포함하고, 상기 스마트 디바이스는: 상기 제 1통신부와 무선으로 통신이 가능하도록 하는 제 2통신부; 상기 제 1통신부 및 상기 제 2통신부를 통해 상기 헬멧의 쓰러짐감지센서 및 상기 충격감지센서에서 감지된 신호들을 수신하기 위한 센서신호수신부; 및 상기 센서신호수신부에서 수신된 신호를 이용하여 작업자에게 위험상황이 발생하였는지 여부를 판단하는 위험상황판단부;를 포함하고, 상기 위험상황판단부는: 상기 쓰러짐감지센서를 통해 작업자의 쓰러짐이 감지되고 상기 충격감지센서에서 작업자 헬멧의 충격이 함께 감지되었을 경우에 작업자에게 1단계 위험상황이 발생하였다고 판단하는 1단계 위험상황 판단모듈; 상기 1단계 위험상황 판단모듈로부터 상기 작업자에게 1단계 위험상황이 발생하였다고 판단되면, 상기 작업자에게 위험상황이 실제로 발생했는지 여부를 판단하기 위해 위험상황질문을 생성하기 위한 위험상황질문 음성신호 생성모듈; 상기 헬멧의 스피커를 통해 상기 작업자에게 상기 위험상황질문을 들려주기 위해 상기 작업자에게 위험상황질문을 상기 헬멧으로 전달하기 위한 위험상황 질문 전달모듈; 및 상기 위험상황 질문 전달모듈이 상기 헬멧에 상기 위험상황질문을 전달한 이후 소정 시간 이내에 상기 음성인식센서를 통해 상기 작업자로부터 답변이 전달되지 않을 경우 작업자에게 2단계 위험상황이 발생하였다고 판단하는 2단계 위험상황 판단모듈;을 포함하여 점에 그 특징이 있다.Risk monitoring system using a smart helmet according to an embodiment of the present invention, a helmet that protects the operator's head from the risk situation; A smart device possessed by the worker, connected by communication with the helmet, and analyzing whether a danger situation has occurred to the worker; And a control server for collecting and managing the risk detection situation analyzed from the smart device, wherein the helmet comprises: a first communication unit capable of wireless communication; A fall detection sensor for detecting the presence or absence of the worker; An impact detection sensor for detecting whether a situation in which an impact is applied to the head of the worker occurs; A speaker for communicating a danger situation question to the worker; And a voice recognition sensor for recognizing the voice of the worker, The smart device includes: a second communication unit to enable wireless communication with the first communication unit; A sensor signal receiving unit for receiving signals sensed by the fall sensor and the impact sensor of the helmet through the first communication unit and the second communication unit; And a risk situation determination unit for determining whether a danger situation has occurred to an operator using a signal received from the sensor signal receiving unit, and the danger situation determination unit includes: a fall detection sensor detects a worker's fall A first-stage risk situation determination module for determining that a first-stage danger situation has occurred to the worker when the impact of the worker's helmet is detected by the impact detection sensor; A risk situation question voice signal generation module for generating a risk situation question to determine whether a risk situation actually occurred to the worker, if it is determined from the first step risk situation determination module that the first step risk situation has occurred to the worker; A danger situation question delivery module for delivering a danger situation question to the worker to the helmet to communicate the danger situation question to the worker through the speaker of the helmet; And a second stage risk of determining that a second stage risk situation has occurred to the worker if an answer is not delivered from the operator through the voice recognition sensor within a predetermined time after the dangerous situation question delivery module delivers the dangerous situation question to the helmet. Including the situation determination module; has its features in points.
여기서, 특히 상기 관제서버는: 상기 스마트 디바이스와 무선통신을 하기 위한 제 3통신부; 상기 스마트 디바이스로부터 작업자에게 위험상황이 발생하였다는 정보를 수신하였을 경우 이에 대한 알람을 울려주기 위한 알람부; 및 상기 스마트 디바이스로부터 작업자에게 위험상황이 발생하였다는 정보를 수신하였을 경우 이를 관제서버의 관리자에게 화면을 통해 표시해주기 위한 표시부;를 포함하는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the control server includes: a third communication unit for wireless communication with the smart device; An alarm unit for sounding an alarm when a danger situation has occurred to the operator from the smart device; And when receiving information from the smart device that the danger situation has occurred to the operator, a display unit for displaying it on the screen to the administrator of the control server; it is characterized in that it comprises a.
여기서, 특히 상기 쓰러짐감지센서는 자이로센서인 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the collapse detection sensor is characterized by being a gyro sensor.
여기서, 특히 상기 스마트 디바이스는 상기 위험상황질문에 대한 예상답변들을 저장하기 위한 예상답변저장부를 더 포함하고, 2단계위험상황판단모듈은 상기 위험상황질문전달모듈이 상기 헬멧에 상기 위험상황질문을 전달한 이후 소정 시간 이내에 상기 음성인식센서를 통해 상기 작업자로부터 수신된 답변이 상기 예상답변저장부에 있는 예상답변들 중 어느 하나인 경우 작업자에게 2단계위험상황이 발생하였다고 판단하고, 예상답변들 중 어느 하나가 아닌 경우 위험상황이 아니라고 판단하는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the smart device further includes a predicted answer storage unit for storing the predicted answers to the risk situation question, and the second-stage risk situation determination module transmits the risk situation question to the helmet by the risk situation question transfer module. Then, if the answer received from the operator through the voice recognition sensor within a predetermined time is any one of the predicted answers in the predicted answer storage unit, it is determined that a 2-step risk situation has occurred to the worker, and any of the predicted answers The characteristic is that it is judged that it is not a dangerous situation.
또한 본 발명의 실시예에 따른 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링방법은, 작업자의 쓰러짐을 감지하는 단계; 상기 작업자의 헬멧의 충격을 감지하는 단계; 1단계 위험상황발생 판단단계; 위험상황질문 전달단계; 상기 위험상황질문에 대한 상기 작업자의 답변을 인식하는 단계; 2단계 위험상황발생 판단단계; 및 관제서버에 위험상황을 알리는 단계;를 포함하는 점에 그 특징이 있다.In addition, the risk monitoring method using a smart helmet according to an embodiment of the present invention, detecting the fall of the operator; Sensing the impact of the worker's helmet; Stage 1 risk situation determination stage; Risk situation question delivery step; Recognizing the worker's answer to the risk situation question; 2nd stage risk situation determination stage; And informing the control server of the dangerous situation.
여기서, 특히 상기 위험상황질문에 대한 상기 작업자의 답변을 인식하는 단계;는, 상기 위험상황질문에 대한 작업자의 예상답변을 기 설정해 놓을 수 있고, 상기 예상답변이 기 설정된 답변인 경우 2단계 위험상황발생으로 판단하고, 상기 예상답변이 기 설정된 답변이 아닌 경우 2단계 위험상항발생으로 판단하지 않는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the step of recognizing the worker's answer to the risk situation question; In the case, the worker's expected answer to the risk situation question may be preset, and if the expected answer is a preset answer, the step 2 risk situation The feature is that it is judged as an occurrence, and if the predicted answer is not a preset answer, it is not judged as an occurrence of a second-level risk situation.
본 발명에 따르면, 작업자에게 위험한 상황이 발생하였을 때 이를 보다 정확히 확인하고 또한 신속하게 이를 감지하여 알려줌으로써 위험상황에 보다 즉각적인 대처가 가능하다는 장점이 있다.According to the present invention, when a dangerous situation occurs to an operator, it is more accurately identified and promptly detects and informs the user, thereby providing an immediate response to a dangerous situation.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템을 간략하게 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 헬멧의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 디바이스의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위험상황판단부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제서버의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링방법의 흐름도이다.1 is a conceptual diagram briefly showing a risk situation monitoring system using a smart helmet according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of a helmet according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the configuration of a smart device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the configuration of the risk situation determination unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the configuration of a control server according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a method for monitoring a risk situation using a smart helmet according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the embodiment of the present invention will be described the configuration and operation.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.It should be noted that the same components among the drawings are represented by the same reference numerals and symbols as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Also, when a part is said to “include” a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components, unless otherwise stated.
또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자들은 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있으며 본 발명의 범위가 다음에 기술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.In addition, the terms or words used in the specification and claims should not be interpreted in a conventional and lexical sense, and the inventors can properly define the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principles, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only a preferred embodiment of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of this application And variations, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템을 간략하게 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram briefly showing a risk situation monitoring system using a smart helmet according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트헬멧의 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the configuration of a smart helmet according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 디바이스의 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the configuration of a smart device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위험상황판단부의 구성을 나타낸 도면이다.4 is a view showing the configuration of the risk situation determination unit according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제서버의 구성을 나타낸 도면이다.5 is a view showing the configuration of a control server according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템은, 헬멧(100), 스마트 디바이스(200) 및 관제서버(300)를 포함하여 구성된다. 상기 헬멧(100)과 스마트 디바이스(200), 상기 스마트 디바이스(200)와 관제서버(300)는 서로 무선통신을 통하여 통신한다. 1 to 5, the risk monitoring system using a smart helmet according to the present invention is configured to include a
상기 헬멧(100)은 위험상황으로부터 작업자의 머리를 보호하기 위한 것으로, 제 1통신부(110), 쓰러짐감지센서(120), 충격감지센서(130), 스피커(140) 및 음성인식센서(150)를 포함하여 구성된다. The
상기 제 1통신부(110)는 상기 스마트 디바이스(200)와 무선통신을 하는 것으로, 근거리 무선통신을 수행하기 위한 무선링크로 구성될 수 있다. 예를 들어, 블루투스(bluetooth 3.0), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신, UWB(Ultra Wideband), 지그비(Zigbee), 가시광통신과 같은 통신 프로토콜을 이용하여 무선통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
상기 쓰러짐감지센서(120)는 작업자가 작업장에서 위험상황이 발생하였을 때, 쓰러짐 유무를 감지하기 위한 센서로 일 실시 예로, 자이로센서를 이용할 수 있다. 상기 쓰러짐감지센서(120)는 상기 헬멧(100)에 하나 이상이 구비될 수 있다.The
상기 충격감지센서(130)는 작업자의 머리에 충격이 가해지는 상황의 발생여부를 감지하기 위한 것으로, 상기 헬멧(100)에 하나 이상이 구비될 수 있다.The
상기 스피커(140)는 작업자에게 위험상황 발생시, 미리 설정된 위험상황질문을 하기 위한 것으로, 바람직하게는 상기 헬멧(100) 내부에 배치되나, 그에 한정되지 않는다. 또한, 상기 스피커(140)는 상기 헬멧(100)에 하나 이상이 구비될 수 있다.The
상기 음성인식센서(150)는 작업자의 음성을 인식하기 위한 것으로, 상기 헬멧(100)에 하나 이상이 구비될 수 있다.The
상기 스마트 디바이스(200)는 상기 작업자가 소지하며, 상기 헬멧(100)과 통신에 의해 연결된다. 보다 구체적으로, 무선통신을 통해 상호 통신한다.The
상기 스마트 디바이스(200)는 상기 작업자에게 위험상황이 발생했는지를 분석하며, 제 2통신부(210), 센서신호수집부(230) 및 위험상황판단부(250)를 포함하여 구성된다.The
상기 제 2통신부(210)는 상기 제 1통신부(110)와 무선으로 통신이 가능한다. 또한 제 2통신부(210)는 관제서버(300)와 무선으로 통신한다. The
상기 센서신호수집부(230)는 상기 제 1통신부(110) 및 제 2통신부(230)를 통해 상기 헬멧(100)의 쓰러짐감지센서(120) 및 충격감지센서(130)에서 감지된 신호들을 수신한다.The sensor
상기 위험상황판단부(250)는 상기 센서신호수집부(230)에서 수신된 신호를 이용하여 작업자에게 위험상황이 발생하였는지 여부를 판단한다.The danger
상기 위험상황판단부(230)는 1단계 위험상황 판단모듈(251), 위험상황 질문음성생성모듈(253), 위험상황 질문 전달모듈(255) 및 2단계 위험상황 판단모듈(257)를 포함한다.The risk
상기 1단계 위험상황 판단모듈(251)은 상기 쓰러짐감지센서(120)를 통해 작업자의 쓰러짐이 감지되고, 상기 충격감지센서(130)에서 상기 작업자 헬멧(100)의 충격이 함께 감지되는 경우, 상기 작업자에게 1단계 위험상황이 발생하였다고 판단한다.In the first stage risk
상기 위험상황질문 음성신호 생성모듈(253)은 상기 1단계 위험상황 판단모듈(251)로부터 상기 작업자에게 1단계 위험상황이 발생했다고 판단되면, 상기 작업자에게 위험상황이 실제로 발생했는지 여부를 질문하는 위험상황질문을 생성한다. 상기 위험상황질문은 음성신호 형태로 생성될 수 있다.When the risk situation question voice
상기 위험상황 질문 전달모듈(255)은 상기 위험상황질문을 상기 헬멧(100)으로 전달한다. 상기 위험상황질문은 음성신호 형태로 제 2통신부(230)를 통해 제 1통신부(110)로 전달될 수 있다. 상기 위험상황질문은 상기 헬멧(100)의 스피커(140)를 통해 위험상황에 처한 작업자에게 위험상황질문을 한다. The risk situation
상기 2단계 위험상황 판단모듈(257)은 상기 위험상황 질문 전달모듈(255)이 상기 헬멧(100)에 상기 위험상황질문을 전달한 이후, 소정 시간 이내에 상기 음성인식센서(150)를 통해 상기 작업자로부터 위험상황질문에 대한 답변이 인식되지 않을 경우 작업자에게 2단계 위험상황이 발생하였다고 판단한다.The second stage risk
보다 구체적으로, 상기 스마트 디바이스(200)는 상기 위험상황질문에 대한 예상답변을 저장하기 위한 예상답변 저장부(270)를 더 포함할 수 있다.More specifically, the
상기 2단계 위험상황 판단모듈(257)은 상기 위험상황 질문 전달모듈(255)이 상기 헬멧(100)에 상기 위험상황질문을 전달한 이후 소정 시간 이내에 상기 음성인식센서(150)를 통해 수신된 상기 작업자의 답변이 상기 예상답변저장부에 있는 예상답변들 중 어느 하나인 경우 2단계 위험상황이라고 판단할 수 있다. 또한, 상기 작업자의 답변이 상기 예상답변저장부에 있는 예상답변이 아닌 경우, 2단계 위험상황으로 판단하지 않을 수 있다.The second stage risk
상기 2단계 위험상황이 발생되었다고 판단한 경우, 상기 스마트 디바이스(200)는 상기 관제서버(300)에 위험상황에 대한 정보를 전달할 수 있다.When it is determined that the second stage risk situation has occurred, the
상기 관제서버(300)는 상기 스마트 디바이스로(200)부터 분석된 위험감지상황을 취합 및 관리하며, 제 3통신부(310), 알람부(330) 및 표시부(250)를 포함하여 구성된다.The
상기 제 3통신부(310)는 상기 스마트 디바이스(200)와 무선통신하며, 상기 스마트 디바이스(200)에서 위험상황이라고 판단되는 정보를 수신한다.The
상기 알람부(330)는 상기 스마트 디바이스(200)로부터 작업자에게 위험상황이 발생하였다는 정보를 수신하면, 이에 대한 알람을 울려 해당 사실을 관리자에게 전달할 수 있다.When the
상기 표시부(350)는 상기 스마트 디바이스(200)로부터 작업자에게 위험상황이 발생하였다는 정보를 수신하였을 경우 이를 관제서버의 관리자에게 화면을 통하여 표시한다.The
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a method for monitoring a risk situation using a smart helmet according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링방법은, 먼저 작업자의 쓰러짐을 감지하는 단계(s710)가 수행된다. 상기 작업자의 쓰러짐은 상기 작업자가 착용한 헬멧(100)에 포함된 쓰러짐감지센서(120)에서 감지할 수 있다. Referring to FIG. 6, in the method for monitoring a dangerous situation using a smart helmet according to the present invention, first, a step (S710) of detecting an operator's fall is performed. The fall of the worker may be detected by the
이어서, 상기 작업자 헬멧(100)의 충격을 감지하는 단계(s720)가 수행된다. 상기 충격은 상기 헬멧(100)에 포함된 충격감지센서(130)를 통해 감지할 수 있다.Subsequently, a step s720 of sensing the impact of the
이어서, 1단계 위험상황 발생 판단단계(s730)가 수행된다. 상기 1단계 위험상황 발생 판단단계(s730)는 상기 작업자의 쓰러짐과 상기 작업자 헬멧(100)의 충격이 모두 감지된 경우 1단계 위험상황발생으로 판단한다. 상기 1단계 위험상황 발생 판단단계(s730)는 스마트 디바이스(200)에서 판단한다.Subsequently, a first step risk situation determination step s730 is performed. In the first step risk situation occurrence determination step s730, when both the worker's collapse and the impact of the worker's
이어서, 위험상황질문 전달단계(s740)가 수행된다. 상기 위험상황질문 전달단계(s740)는 상기 작업자에게 위험상황질문을 전달한다. 상기 위험상황질문은 상기 작업자의 헬멧(100)의 스피커(140)를 통해 전달된다. Subsequently, a risk situation question transfer step s740 is performed. The dangerous situation question delivery step (s740) delivers the dangerous situation question to the worker. The risk situation question is transmitted through the
이어서, 상기 위험상황질문에 대한 상기 작업자의 답변을 인식하는 단계(s750)가 수행된다. 즉, 작업자가 응답하는 단계가 수행된다. 상기 스피커(140)를 통해 위험상황질문이 전달되면, 상기 작업자는 위험상황질문에 대한 답변을 할 수 있다. 상기 작업자의 답변은 상기 헬멧(100)의 음성인식센서(150)을 통해 인식될 수 있다.Subsequently, a step s750 of recognizing the worker's answer to the risk situation question is performed. That is, a step in which the worker responds is performed. When a risk situation question is transmitted through the
이어서, 2단계 위험상황 발생판단 단계(s760)가 수행된다. 상기 작업자가 위험상황질문에 대한 답변을 하지 않으면 2단계 위험상황이라고 판단할 수 있다. Subsequently, a two-step risk situation determination step (s760) is performed. If the worker does not answer the risk situation question, it can be determined that it is a second stage risk situation.
또 다른 예로, 상기 스마트 디바이스(200)는 상기 위험상황질문에 대한 예상답변을 미리 설정(저장)해 놓을 수 있으며, 상기 예상답변이 기 설정해놓은 답변인 경우 2단계 위험상황이라고 판단할 수 있다. 또한, 상기 예상답변이 기 설정해놓은 답변이 아닌경우, 2단계 위험상황이 아니라고 판단할 수 있다.As another example, the
이어서, 관제서버(300)에 위험상황을 알리는 단계(s770)가 수행된다. 상기 작업자의 응답을 통해 2단계 위험상황이라고 판단되면 스마트 디바이스(200)는 관제서버(300)에 위험상황을 알리는 정보를 전달할 수 있다. Subsequently, a step s770 of notifying the
상기와 같은 발명을 통하여 작업자가 위험상황에 처한 경우, 2단계로 걸쳐 위험상황에 대한 판단을 하고, 이를 관제서버로 전달을 하여 위험상황을 보다 정확하게 판단할 수 있다. Through the above-described invention, when the worker is in a danger situation, the risk situation can be determined more accurately by determining the risk situation in two stages and transmitting it to the control server.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be implemented as various types of embodiments within the scope of the appended claims. Any person skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims shall be deemed to be within the scope of the claims of the present invention to a wide range that can be modified.
100: 헬멧 110: 제 1통신부
120: 쓰러짐감지센서 130: 충격감지센서
140: 스피커 150: 음성인식센서
200: 스마트 디바이스 210: 제 2통신부
240: 센서신호수신부 250: 위험상황판단부
270: 예상답변저장부 300: 관제센터
310: 제 3통신부 330: 알람부
350: 표시부100: helmet 110: first communication department
120: fall detection sensor 130: impact detection sensor
140: speaker 150: voice recognition sensor
200: smart device 210: second communication unit
240: sensor signal receiving unit 250: dangerous situation determination unit
270: expected answer storage unit 300: control center
310: third communication unit 330: alarm unit
350: display unit
Claims (7)
상기 작업자가 소지하며, 상기 헬멧과 통신에 의해 연결되고, 상기 작업자에게 위험상황이 발생했는지 분석하는 스마트 디바이스; 및
상기 스마트 디바이스로부터 분석된 위험감지상황을 취합 및 관리하는 관제서버;를 포함하며,
상기 헬멧은:
무선통신이 가능한 제 1통신부;
상기 작업자의 쓰러짐 유무를 감지하기 위한 쓰러짐감지센서;
상기 작업자의 머리에 충격이 가해지는 상황의 발생여부를 감지하기 위한 충격감지센서;
위험상황질문을 상기 작업자에게 들려주기 위한 스피커; 및
상기 작업자의 음성을 인식하는 음성인식센서;를 포함하고,
상기 스마트 디바이스는:
상기 제 1통신부와 무선으로 통신이 가능하도록 하는 제 2통신부;
상기 제 1통신부 및 상기 제 2통신부를 통해 상기 헬멧의 쓰러짐감지센서 및 상기 충격감지센서에서 감지된 신호들을 수신하기 위한 센서신호수신부; 및
상기 센서신호수신부에서 수신된 신호를 이용하여 작업자에게 위험상황이 발생하였는지 여부를 판단하는 위험상황판단부;를 포함하고,
상기 위험상황판단부는:
상기 쓰러짐감지센서를 통해 작업자의 쓰러짐이 감지되고 상기 충격감지센서에서 작업자 헬멧의 충격이 함께 감지되었을 경우에 작업자에게 1단계 위험상황이 발생하였다고 판단하는 1단계 위험상황 판단모듈;
상기 1단계 위험상황 판단모듈로부터 상기 작업자에게 1단계 위험상황이 발생하였다고 판단되면, 상기 작업자에게 위험상황이 실제로 발생했는지 여부를 판단하기 위해 위험상황질문을 생성하기 위한 위험상황질문 음성신호 생성모듈;
상기 헬멧의 스피커를 통해 상기 작업자에게 상기 위험상황질문을 들려주기 위해 상기 작업자에게 위험상황질문을 상기 헬멧으로 전달하기 위한 위험상황 질문 전달모듈; 및
상기 위험상황 질문 전달모듈이 상기 헬멧에 상기 위험상황질문을 전달한 이후 소정 시간 이내에 상기 음성인식센서를 통해 상기 작업자로부터 답변이 전달되지 않을 경우 작업자에게 2단계 위험상황이 발생하였다고 판단하는 2단계 위험상황 판단모듈;을 포함하여 구성되고,
상기 스마트 디바이스는 상기 위험상황질문에 대한 예상답변들을 저장하기 위한 예상답변저장부를 더 포함하고,
상기 2단계 위험상황 판단모듈은 상기 위험상황질문전달모듈이 상기 헬멧에 상기 위험상황질문을 전달한 이후 소정 시간 이내에 상기 음성인식센서를 통해 상기 작업자로부터 수신된 답변이 상기 예상답변저장부에 있는 예상답변들 중 어느 하나인 경우 작업자에게 2단계위험상황이 발생하였다고 판단하고,
예상답변들 중 어느 하나가 아닌 경우 위험상황이 아니라고 판단하는 것을 특징으로 하는 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템.A helmet that protects the worker's head from danger;
A smart device possessed by the worker, connected by communication with the helmet, and analyzing whether a danger situation has occurred to the worker; And
Includes; a control server for collecting and managing the risk detection situation analyzed from the smart device;
The helmet is:
A first communication unit capable of wireless communication;
A fall detection sensor for detecting the presence or absence of the worker;
An impact detection sensor for detecting whether a situation in which an impact is applied to the head of the worker;
A speaker to communicate a danger situation question to the worker; And
Includes; a voice recognition sensor for recognizing the operator's voice,
The smart device is:
A second communication unit enabling wireless communication with the first communication unit;
A sensor signal receiving unit for receiving signals sensed by the fall sensor and the impact sensor of the helmet through the first communication unit and the second communication unit; And
Includes; a risk situation determination unit for determining whether a danger situation has occurred to the operator using the signal received from the sensor signal receiving unit;
The risk situation determination section:
A first-stage risk situation determination module for determining that a first-stage danger situation has occurred to the worker when the fall of the worker is detected through the fall detection sensor and the impact of the worker helmet is detected by the impact detection sensor;
A risk situation question voice signal generation module for generating a risk situation question to determine whether a risk situation actually occurred to the worker, when it is determined from the first step risk situation determination module that the first step risk situation has occurred to the worker;
A danger situation question delivery module for delivering a danger situation question to the worker to the helmet to communicate the danger situation question to the worker through the speaker of the helmet; And
If the answer to the danger is not delivered from the operator through the voice recognition sensor within a predetermined time after the danger situation question delivery module delivers the danger situation question to the helmet, the second stage danger situation is judged to have occurred to the worker as the second stage danger situation It comprises a judgment module;
The smart device further includes a predicted answer storage unit for storing predicted answers to the risk situation question,
In the second stage risk situation determination module, an answer received from the operator through the voice recognition sensor within a predetermined time after the danger situation questionnaire transmission module transmits the danger situation question to the helmet is a predicted answer in the predicted answer storage unit In case of any of the above, it is judged that a second stage risk situation has occurred to the worker,
A risk situation monitoring system using a smart helmet, characterized in that it is determined that it is not a risk situation if it is not one of the expected answers.
상기 관제서버는:
상기 스마트 디바이스와 무선통신을 하기 위한 제 3통신부;
상기 스마트 디바이스로부터 작업자에게 위험상황이 발생하였다는 정보를 수신하였을 경우 이에 대한 알람을 울려주기 위한 알람부; 및
상기 스마트 디바이스로부터 작업자에게 위험상황이 발생하였다는 정보를 수신하였을 경우 이를 관제서버의 관리자에게 화면을 통해 표시해주기 위한 표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템.According to claim 1,
The control server:
A third communication unit for wireless communication with the smart device;
An alarm unit for sounding an alarm when a danger situation has occurred to the operator from the smart device; And
A risk monitoring system using a smart helmet, characterized in that it comprises a; display unit for displaying the information on the screen to the administrator of the control server when receiving information from the smart device to the operator of the risk situation.
상기 쓰러짐감지센서는 자이로센서인 것을 특징으로 하는 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 시스템.According to claim 2,
The fall detection sensor is a risk monitoring system using a smart helmet, characterized in that the gyro sensor.
상기 작업자의 헬멧의 충격을 감지하는 단계;
1단계 위험상황발생 판단단계;
위험상황질문 전달단계;
상기 위험상황질문에 대한 상기 작업자의 답변을 인식하는 단계;
2단계 위험상황발생 판단단계; 및
관제서버에 위험상황을 알리는 단계;를 포함하고,
단계 위험상황발생 판단단계;는,
상기 위험상황질문에 대한 상기 작업자가 답변을 일정시간 하지 않는 경우 2단계 위험상황 발생으로 판단하고,
2단계 위험상황발생 판단단계;는,
상기 위험상황질문에 대한 작업자의 예상답변을 기 설정해 놓을 수 있고, 상기 예상답변이 기 설정된 답변인 경우 2단계 위험상황발생으로 판단하고, 상기 예상답변이 기 설정된 답변이 아닌 경우 2단계 위험상항발생으로 판단하지 않는 스마트헬멧을 이용한 위험상황 모니터링 방법.
Detecting a fall of the worker;
Sensing the impact of the worker's helmet;
Stage 1 risk situation determination stage;
Risk situation question delivery step;
Recognizing the worker's answer to the risk situation question;
2nd stage risk situation determination stage; And
Informing the control server of the risk situation; includes,
Step Risk situation occurrence judgment step;
If the worker does not respond to the risk situation question for a certain period of time, it is determined that a second stage risk situation occurs,
The second stage risk situation determination;
The worker's predicted answer to the risk situation question can be preset, and if the predicted answer is a preset answer, it is judged as a second-stage risk situation. If the predicted answer is not a preset answer, a second-stage risk situation occurs Risk monitoring method using a smart helmet that is not judged by.
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- 2019-11-13 KR KR1020190145332A patent/KR102140829B1/en active IP Right Grant
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