KR102190271B1 - 이동체 접근 경보 시스템 - Google Patents

Abstract

이동체 접근 경보 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 접근 경보 시스템은, 작업자가 소지하며 무선 신호를 송수신하는 작업자 태그 및 중장비에 장착되는 접근경보기를 포함하되, 상기 접근경보기는, 상기 작업자 태그로부터의 무선 신호를 수신하고, 상기 무선 신호를 이용하여 상기 작업자 태그와 상기 중장비 사이의 거리를 측정하는 통신부, 상기 중장비의 위치를 측정하는 위치측정부, 상기 중장비의 가속도를 측정하는 가속도 센서, 경보음을 송출하는 스피커 및 경보 조건 충족 여부를 판단하고, 상기 경보 조건 충족시 상기 스피커가 경보음을 송출하도록 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 경보 조건은, 상기 측정된 거리가 제1 거리 이하이고 상기 가속도가 0이 아닌 제1 경보 조건을 포함할 수 있다.

Description

이동체 접근 경보 시스템{PROXIMITY WARNING SYSTEM}

본 발명은 공장, 건설 현장 등에서 안전 사고를 방지하기 위한 이동체 접근 경보 시스템에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, 작업자가 소지하며 무선 신호를 송수신하는 작업자 태그 및 중장비에 장착되는 접근경보기를 포함하는 이동체 접근 경보 시스템에 관한 것으로서, 지게차 등과 같은 중장비를 이용하여 작업을 하는 과정에서 중장비 또는 중장비에 적재된 화물에 의해 작업자가 부상을 당하는 사고를 미연에 방지하기 위한 시스템에 관한 것이다.

공장, 건설 현장 등에서 지게차, 굴삭기 등의 중장비를 이용하여 화물을 운반할 때, 운반하는 화물에 의해 운전자의 시야가 가려져 작업자를 미처 발견하지 못한 운전자가 작업자를 충격하는 경우가 있다. 운전자의 시야가 확보된 상태라도 운반하는 화물의 길이가 길 경우에는 중장비를 회전할 때 회전하는 화물에 의해 작업자가 충격되어 사망하거나 부상당하는 경우가 있다.

중장비의 운전 중 발생하는 인명사고나 파손 등은 대부분 운전자가 관측하기 어려운 사각 지대에서 발생하므로, 중장비에 후방 카메라를 포함한 복수개의 카메라를 부착하고, 복수개의 카메라에서 촬영된 영상을 운전실 내에 표시하여 안전 운전을 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 카메라에서 촬영된 영상을 보고 안전 사고를 방지하기 위해서는 운전자가 직접 주위 상황을 확인하여야 하므로, 운전자의 부주의로 인한 사고를 방지하기 어렵다.

이에 따라, 작업자가 작업 현장에서 필수적으로 착용하게 되는 안전모 등에 태그를 부착하고, 중장비에 장착된 접근경보기가 태그와 통신을 수행하도록 하여, 작업자가 일정 거리 이내에 들어올 경우 접근 경보를 발생시키도록 하는 접근 경보 기술이 한국공개특허 제10-2017-0055370호 (2017.05.19) 등에 개시되어 있다.

그러나 종래의 접근 경보 기술은 작업자가 정해진 거리 이내에 들어왔을 때 접근 경보를 발생시키는 구성만을 개시하고 있을 뿐 중장비에 적재된 화물의 길이를 고려하여 접근 경보를 발생시키는 구성을 개시하지 않고 있다. H빔 등 적재된 화물의 길이가 매우 긴 경우, 중장비 회전시 회전하는 화물에 의한 사고 발생 가능성이 매우 높으므로, 중장비의 회전 및 적재된 화물의 길이를 고려한 능동적 이동체 접근 경보 시스템의 구축이 요구되고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 LiDAR 센서를 이용하여 화물의 길이를 측정하여, 자동으로 안전 거리를 계산하여 접근 경보를 송출할 수 있다.

한국공개특허 제10-2017-0055370호 (2017.05.19.)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 중장비의 회전시 발생할 수 있는 안전 사고를 미연에 방지하기 위한 이동체 접근 경보 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 중장비에 적재된 화물의 길이를 고려한 적응적 이동체 접근 경보 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 중장비의 운행 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 이동체 접근 경보 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 중장비의 운행 정보를 이용하여 생성된 사고 방지 맵을 이용하여 안전 사고를 미연에 방지하는 이동체 접근 경보 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 이상에서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들이 아래에 기재된 내용으로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 접근 경보 시스템은, 작업자가 소지하며 무선 신호를 송수신하는 작업자 태그 및 중장비에 장착되는 접근경보기를 포함하되, 상기 접근경보기는, 상기 작업자 태그로부터의 무선 신호를 수신하고 상기 무선 신호를 이용하여 상기 작업자 태그와 상기 중장비 사이의 거리를 측정하는 통신부, 상기 중장비의 위치를 측정하는 위치측정부, 상기 중장비의 가속도를 측정하는 가속도 센서, 경보음을 송출하는 스피커 및 경보 조건 충족 여부를 판단하고 상기 경보 조건 충족시 상기 스피커가 경보음을 송출하도록 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 경보 조건은, 상기 측정된 거리가 제1 거리 이하이고 상기 가속도가 0이 아닌 제1 경보 조건을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 위치측정부는, GPS 모듈 또는 실내에 설치된 비콘과 통신하여 측위를 수행하는 측위 모듈을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 접근경보기는, 상기 중장비에 적재된 화물의 길이를 측정하는 길이측정부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 길이측정부에서 측정된 길이를 이용하여 상기 제1 거리를 결정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 길이측정부는, LiDAR 센서를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 길이측정부는, 상기 통신부와 무선으로 통신하는 통신 인터페이스를 포함하며, 상기 통신 인터페이스는 상기 측정된 화물의 길이를 상기 통신부로 전송할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이동체 접근 경보 시스템은, 상기 접근경보기와 통신하는 관제 서버를 더 포함하되, 상기 관제 서버는 상기 접근경보기로부터 관제 데이터를 수신하고, 상기 관제 데이터는, 상기 통신부에서 측정된 거리 정보, 상기 위치측정부에서 측정된 위치 정보 및 상기 가속도 센서에서 측정된 가속도 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 관제 서버는, 상기 거리 정보가 제2 거리 이하인 경우, 상기 위치 정보를 이용하여 위험 지역을 지정하고, 상기 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하되, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 길 수 있다.

일 실시예에서, 상기 관제 서버는, 복수개의 중장비에 설치된 접근경보기로부터 수신한 관제 데이터를 이용하여 상기 복수개의 중장비 각각의 이동 경로를 산출하고, 상기 복수개의 중장비 각각의 이동 경로가 겹치는 지점을 위험 지역으로 지정하며, 상기 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 통신부는, 상기 관제 서버로부터 상기 사고 방지 맵 데이터를 수신하고, 상기 경보 조건은, 상기 위치측정부에서 측정된 위치가 상기 사고 방지 맵의 위험 지역으로부터 기 설정된 반경 이내인 제2 경보 조건을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제1 경보 조건이 충족되지 않고 상기 제2 경보 조건만이 충족된 경우 상기 스피커가 송출하는 경보음의 볼륨을, 상기 제1 경보 조건 충족시 상기 스피커가 송출하는 경보음보다 작게 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제1 경보 조건 및 상기 제2 경보 조건이 모두 충족된 경우 상기 스피커가 송출하는 경보음의 볼륨을, 상기 제1 경보 조건 충족시 상기 스피커가 송출하는 경보음보다 크게 제어할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 접근 경보 방법은, 중장비에 장착된 접근경보기에 의해 수행되되, 작업자가 소지하며 무선 신호를 송수신하는 작업자 태그로부터 무선 신호를 수신하는 단계, 상기 무선 신호를 이용하여 상기 작업자 태그와 상기 중장비 사이의 거리를 측정하는 단계, 상기 중장비의 위치를 측정하는 단계, 상기 중장비의 가속도를 측정하는 단계, 경보 조건 충족 여부를 판단하는 단계 및 상기 경보 조건 충족시 경보음을 송출하는 단계를 포함하되, 상기 경보 조건은, 상기 측정된 거리가 제1 거리 이하이고 상기 가속도가 0이 아닌 제1 경보 조건을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 경보 조건 충족 여부를 판단하는 단계 이전에, 상기 중장비에 적재된 화물의 길이를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 경보 조건 충족 여부를 판단하는 단계는, 상기 길이를 측정하는 단계에서 측정된 길이를 이용하여 상기 제1 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 가속도를 측정하는 단계 다음에, 관제 서버와 통신하는 단계를 더 포함하되, 상기 통신하는 단계는, 상기 거리를 측정하는 단계에서 측정된 거리 정보, 상기 위치를 측정하는 단계에서 측정된 위치 정보 및 상기 가속도를 측정하는 단계에서 측정된 가속도 정보를 포함하는 관제 데이터를 상기 관제 서버로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 통신하는 단계는, 상기 관제 서버로부터 사고 방지 맵 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 경보 조건은, 상기 측정하는 단계에서 측정된 위치가 상기 사고 방지 맵의 위험 지역으로부터 기 설정된 반경 이내인 제2 경보 조건을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 경보음을 송출하는 단계는, 상기 제1 경보 조건이 충족되지 않고 상기 제2 경보 조건만이 충족된 경우, 송출되는 경보음의 볼륨을 상기 제1 경보 조건 충족시 송출되는 경보음보다 더 작게 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 경보음을 송출하는 단계는, 상기 제1 경보 조건 및 상기 제2 경보 조건이 모두 충족된 경우, 송출되는 경보음의 볼륨을 상기 제1 경보 조건 충족시 송출되는 경보음보다 더 크게 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 방법은, 중장비에 장착되는 접근경보기와 통신하는 관제 서버에 의해 수행되되, 상기 접근경보기로부터 관제 데이터를 수신하는 단계 및 사고 방지 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 관제 데이터는, 작업자가 소지하며 무선 신호를 송수신하는 작업자 태그와 상기 중장비 사이의 거리 정보, 상기 중장비의 위치 정보 및 상기 중장비의 가속도 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 사고 방지 맵을 생성하는 단계는, 상기 거리 정보가 기 설정된 거리 이하인 경우, 상기 위치 정보를 이용하여 위험 지역을 지정하는 단계 및 상기 위험 지역 정보를 이용하여 상기 사고 방지 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 사고 방지 맵을 생성하는 단계는, 복수개의 중장비에 설치된 접근경보기로부터 수신한 관제 데이터를 이용하여 상기 복수개의 중장비 각각의 이동 경로를 산출하는 단계, 상기 복수개의 중장비 각각의 이동 경로가 겹치는 지점을 상기 위험 지역으로 지정하는 단계 및 상기 위험 지역 정보를 이용하여 상기 사고 방지 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 하나 이상의 프로세서, 상기 프로세서에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드하는 메모리 및 상기 컴퓨터 프로그램을 저장하는 스토리지를 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 작업자가 소지하며 무선 신호를 송수신하는 작업자 태그로부터 무선 신호를 수신하는 인스트럭션, 상기 무선 신호를 이용하여 상기 작업자 태그와 상기 중장비 사이의 거리를 측정하는 인스트럭션, 상기 중장비의 위치를 측정하는 인스트럭션, 상기 중장비의 가속도를 측정하는 인스트럭션, 경보 조건 충족 여부를 판단하는 인스트럭션 및 상기 경보 조건 충족시 경보음을 송출하는 인스트럭션을 포함하되, 상기 경보 조건은, 상기 측정된 거리가 기 설정된 거리 이하이고 상기 가속도가 0이 아닌 조건을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기의 구성을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기, 작업자 태그, GPS 위성 및 비콘을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이측정부에 의해 측정된 화물의 길이에 따라 복수개의 중장비의 작업 안전 반경이 자동으로 설정되는 과정을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 접근 경보 시스템을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 서버가, 작업자 태그와 중장비 사이의 거리가 일정 거리 이하인 경우, 해당 중장비의 위치를 기준으로 위험 지역을 지정하고, 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 과정을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 서버가, 복수개의 중장비 각각의 이동 경로를 산출하고, 복수개의 중장비 각각의 이동 경로가 겹치는 지점을 기준으로 위험 지역을 지정하며, 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 과정을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 서버가 생성한 사고 방지 맵을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기가 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 서버로부터 사고 방지 맵을 수신한 후, 사고 방지 맵을 이용하여 경보를 송출하는 과정을 예시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접근 경보 방법을 예시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 방법을 예시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관제 방법을 예시한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 접근 경보 방법 또는 관제 방법을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치의 하드웨어 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises/comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에 대한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇몇 용어들에 대하여 명확하게 설명하기로 한다.

본 명세서에서 '중장비'란, 공장, 건설 현장 등에서 사용되는 지게차, 카고크레인, 포크레인, 카고크레인, 불도저, 덤프트럭 등의 작업 차량을 의미한다. 공장, 건설 현장 등에서 운반되는 화물은 매우 크거나 매우 길고, 화물을 운반하는 이동 거리는 멀다. 또한 중장비의 폭보다 훨씬 더 긴 화물을 적재하여 운반하는 경우도 많다. 따라서 중장비 회전시 적재된 화물의 회전에 의한 안전 사고 발생 가능성이 높다.

본 명세서에서 '작업자 태그'란, 작업자가 작업시 소지하고 있는 장치로서, 무선 신호를 송수신하는 장치를 의미한다. 작업자 태그는 작업자가 주머니에 넣어 휴대 가능한 장치일 수도 있고, 작업자가 착용하는 작업복이나 안전모에 부착 가능한 장치일 수도 있다. 작업자 태그가 안전모에 부착될 경우, 안전모에 무선 신호가 가로막히지 않도록, 안전모의 앞 뒤에 1개씩 부착하여, 안전모 1개에 2개의 작업자 태그를 부착하는 것이 바람직하다.

작업자 태그는 무선 신호의 송수신이 모두 가능한 장치일 수도 있고, 비용 절감을 위하여 무선 신호를 송출하는 기능만을 가지는 장치일 수도 있다. 본 명세서에서는 무선 신호의 송수신이 모두 가능한 작업자 태그를 예로 들어 설명한다.

작업자 태그의 배터리는 충전 가능한 배터리 또는 1회용 배터리일 수 있다. 다만 충전 모듈은 부피를 많이 차지하고, 매번 충전하는 것이 번거로울 수 있으므로, 작업자 태그에는 CR2032 (200mAh) 등과 같은 1회용 전지를 사용하는 것이 바람직하다. 작업자 태그의 배터리 수명은 무선 신호 송수신 주기 설정에 따라 달라질 수 있으나, CR2032 배터리를 사용할 경우 6개월 정도는 배터리 교체 없이 사용 가능하도록 제작하는 것이 바람직하다.

작업자 태그의 트랜스미터는 초 광대역 무선 통신(UWB: Ultra Wide Band) 또는 블루투스(BLE: Bluetooth Low Energy)와 같이 저전력 특성을 가진 통신 모듈을 이용하여 무선 신호를 송수신하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 작업자 태그의 트랜스미터는, 무선랜(Wi-Fi), 무선 주파수(Radio Frequency), 적외선 통신(IrDA: Infrared Data Association), 지그비(Zigbee), WPAN(Wireless Personal Area Networks), 광통신 등과 같은 다양한 방식으로 무선 신호를 송수신할 수 있다.

작업자 태그의 크기는 안전모에 부착되는 경우 지름 36 mm, 두께 16 mm 정도의 크기로 제작될 수 있다. 작업자 태그는 험한 작업 환경에서도 고장나지 않도록 IP67 또는 그 이상의 방수/방진 성능을 가지도록 제작하는 것이 바람직하다.

작업자 태그는 안전모에 부착되는 등 작업자가 소지하고 있는 것이므로 작업자 태그의 위치는 작업자의 위치와 동일하다. 따라서 이하 본 명세서에서는 작업자 태그의 위치를 작업자의 위치로 취급한다.

본 명세서에서 '접근경보기'란, 중장비에 장착되는 장치로서 무선 신호를 송수신하고, 안전 사고의 위험이 있을 경우 운전자 및 작업자에게 경보를 송출하는 장치를 의미한다. 접근경보기는 중장비의 내부 또는 외부에 고정식으로 장착될 수 있으며, 중장비로부터 전원을 공급 받도록 구현될 수 있다. 접근경보기는 작업자 태그 및 관제 서버와 통신할 수 있다. 접근경보기에 대해서는 추후 도 1을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.

본 명세서에서 '관제 서버'란, 접근경보기로부터 관제 데이터를 수신하여 수집하고, 수집된 관제 데이터를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하며, 생성된 사고 방지 맵을 운전자 또는 접근경보기에게 제공하여 안전 사고를 미연에 방지하는, 네트워킹 기능을 구비한 컴퓨팅 장치를 의미한다. 관제 서버에 대해서는 추후 도 4 내지 8을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기의 구성을 예시한 도면이다.

도 1에 나타난 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기(100)는 제어부(110), 통신부(120), 길이측정부(130), 가속도 센서(140), 위치측정부(150), 경고등(160) 및 스피커(170)를 포함할 수 있다.

제어부(110)는 접근 경보를 발생시킬 조건(이하, '경보 조건'이라 함)의 충족 여부를 판단하고, 경보 조건 충족시 경고등(160), 스피커(170), 또는 경고등(160) 및 스피커(170)를 이용하여 접근 경보를 발생시킬 수 있다.

통신부(120)는 작업자 태그로부터 무선 신호를 수신하고, 수신한 무선 신호를 이용하여 작업자 태그와의 거리를 측정할 수 있다. 통신부(120)는 작업자 태그로부터 수신한 무선 신호의 도착 시간, 각도, 세기 등을 이용하여 거리를 측정할 수 있다.

거리 측정 방법의 일례로서 TDOA(Time Difference Of Arrival)를 사용할 수 있다. 즉, 무선 신호가 작업자 태그로부터 통신부(120)까지 도착하는 데 걸리는 시간의 지연 차이를 측정한 후 이를 이용하여 작업자 태그와 접근경보기(100) 사이의 거리를 계산할 수 있다. TDOA는 위치 결정시에 많이 사용되는 방식이며, UWB(Ultra Wide Band) 측위, LTE 측위, 초음파 측위, 기지국 기반 측위 등 다양한 시스템에서 활용될 수 있다. 다만 거리 측정 방법이 TDOA로 한정되는 것은 아니고, 무선 신호를 이용하여 거리 측정을 수행하는 방법이라면 어떤 방법을 사용하여도 무방하다.

통신부(120)는 네트워크를 통해 관제 서버(400)와 통신할 수 있다. 여기서 네트워크는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN), 이동 통신망(mobile radio communication network), Wibro(Wireless Broadband Internet) 등과 같은 모든 종류의 유/무선 네트워크로 구현될 수 있다.

통신부(120)는 네트워크를 통해 관제 서버(400)에게 관제 데이터를 전송하고, 관제 서버(400)로부터 사고 방지 맵 데이터를 수신할 수 있다. 관제 데이터란 접근경보기(100)가 관제 서버(400)로 전송하는 데이터를 의미하고, 사고 방지 맵이란 관제 서버(400)가 관제 데이터를 이용하여 생성한 맵을 의미한다. 관제 데이터 및 사고 방지 맵에 대해서는 추후 도 4 내지 8을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.

길이측정부(130)는 중장비에 적재된 화물, 예컨대 지게차에 얹혀져 있는 화물이나 카고크레인에 매달려 있는 화물의 길이를 측정할 수 있다. 길이측정부(130)는 적재된 화물의 길이를 측정할 수만 있다면 어떤 방법을 사용하여도 무방하다. 예컨대 길이측정부(130)는 LiDAR 센서를 이용하여 화물의 길이를 측정할 수도 있고, 카메라에 촬영된 화물의 영상을 분석하여 화물의 길이를 측정할 수도 있다.

가속도 센서(140)는 접근경보기(100)의 가속도를 측정할 수 있다. 접근경보기(100)는 중장비의 내부 또는 외부에 고정식으로 장착되므로, 접근경보기(100)에서 측정된 가속도는 중장비의 가속도와 동일하다. 따라서 이하 본 명세서에서는 가속도 센서(140)에서 측정된 접근경보기(100)의 가속도를 중장비의 가속도로 취급한다. 가속도 센서(140)에서 측정된 가속도를 이용하여 중장비가 정지 상태에서 움직이기 시작하는지 여부, 중장비의 회전 여부 등을 측정할 수 있다.

위치측정부(150)는 GPS 모듈을 포함할 수 있다. 중장비가 실외에 위치하는 경우 GPS 모듈은 GPS 위성이 송출하는 무선 신호를 이용하여 위치를 측정할 수 있다. GPS 모듈은 3개 이상의 GPS 위성으로부터의 거리를 측정한 후, 후방교회법에 의한 삼변 측량(trilateration)을 통해 3개의 위성을 중심으로 하는 세 개의 구면이 서로 교차되는 지점을 현재 위치로 결정한다. 이론상 3개의 GPS 위성만 있다면 위치를 특정할 수 있으나, 실제로는 시간 오차를 보정하기 위해 최소 4개의 GPS 위성을 사용한다.

위치측정부(150)는 실내에 설치된 비콘 또는 AP와 통신하여 측위를 수행하는 실내 측위 모듈을 포함할 수 있다. 실내 측위 모듈은 실내에 설치된 복수개의 비콘 또는 AP로부터 송출되는 무선 신호를 이용하여 실내에서의 위치를 측정할 수 있다. 중장비가 실내에 위치하는 경우 실내 측위 모듈은 비콘 또는 AP가 송출하는 무선 신호를 이용하여 위치를 측정할 수 있다. 일례로 실내 측위 모듈은 실내에 설치된 복수개의 비콘 또는 AP로부터 송출되는 무선 신호를 수신하고, TDOA 등의 방법으로 각 비콘 또는 AP로부터의 거리를 계산한 후, 삼각 측량 등의 방법으로 실내에서의 위치를 계산한다. 실내 측위 방법에는 잘 알려진 다양한 방법들이 존재하며, https://en.wikipedia.org/wiki/Indoor_positioning_system 등의 문헌에 자세한 내용이 설명되어 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

경고등(160)은 작업자가 중장비에 접근하여 위험한 상황일 때 접근 경보 목적으로 작업자에게 강한 빛을 발생시키는 장치이다. 경고등(160)은 야외에서 햇빛 등의 강한 조명 하에서도 작업자가 인지할 수 있도록 고휘도 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 경고등(160)은 비상 상황에 대한 작업자의 주의를 끌 수 있도록 스트로브 램프를 사용할 수 있으며, 작업자의 주의 집중을 위하여 60~80회/min 정도로 점멸하도록 설계할 수 있다. 경고등(160)의 크기는 지름 136 mm 정도의 크기일 수 있으며, 물과 먼지가 많은 작업 현장에서 물이나 먼지로 인해 고장이 나거나 빛의 세기가 감소하지 않도록 IP66 또는 그 이상의 방수/방진 성능을 가지도록 제작하는 것이 바람직하다. 전압은 DC 12~24 V를 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

스피커(170)는 작업자가 중장비에 접근하여 위험한 상황일 때 접근 경보 목적으로 주위에 경보음을 발생시키는 장치이다. 스피커(170)의 음량은 조절 가능하나, 경보의 목적을 달성하기 위하여 115 dB 정도의 음량으로 설정하는 것이 바람직하다.

제어부(110)는 경보 조건이 충족되었을 때, 경고등(160) 및 스피커(170)를 모두 이용하여 접근 경보를 발생시킬 수도 있으나, 경고등(160) 또는 스피커(170) 중 어느 하나만을 이용하여 경보를 발생시킬 수도 있다. 사람의 시야는 360도 전방향을 인지하지 못하므로, 불가피하게 경고등(160)과 스피커(170) 중 어느 하나만 선택해야 한다면 스피커(170)를 이용하여 접근 경보를 발생시키는 것이 바람직하다. 따라서 접근경보기(100)에서 스피커(170)는 필수적인 구성이다.

제어부(110)가 경고등(160), 스피커(170), 또는 경고등(160) 및 스피커(170)로 하여금 접근 경보를 발생하도록 하는 경보 조건은, 통신부(120)에서 측정된 작업자 태그와 중장비 사이의 거리가 기 설정된 안전 거리(또는, '제1 거리') 이하이고. 가속도 센서(140)에서 측정된 가속도가 0이 아닌 조건일 수 있다.

경보 발생을 위한 안전 거리는 사용자가 직접 설정할 수 있다. 안전 거리를 설정하는 사용자는 중장비의 운전자일 수도 있고, 작업장의 관리자일 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 접근 경보 시스템은 중장비의 회전시 발생할 수 있는 안전 사고를 미연에 방지하기 위한 시스템을 제공하는데, 중장비의 회전시 발생할 수 있는 사고는 화물의 길이에 큰 영향을 받는다. 예컨대 중장비가 지게차인 경우, 지게차는 본체보다 훨씬 더 큰 화물을 적재하여 운반하는 경우가 많다. 일례로 지게차가 길이가 매우 긴 H빔을 옆으로 실어 운반하는 경우, 지게차가 회전할 때 회전하는 H빔에 의해 작업자가 부상 당하거나 사망할 위험이 높다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 접근 경보 시스템은 적재된 화물의 길이를 고려하여 안전 거리를 가변적으로 조절할 수 있도록 구현하는 것이 바람직하다.

안전 거리에 관해 설명하면, 지게차에 길이가 20 m인 H빔을 적재하였을 경우, 지게차의 회전시 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지하기 위한 안전 거리는 20 m 보다 크게 설정하는 것이 바람직하다. 위험 상황에서 지게차가 즉각 정지할 경우 지게차에서 화물이 떨어져 위험할 수 있으므로, 접근 경보의 발생 기준이 되는 안전 거리는 적재된 화물의 길이보다 크게 설정하는 것이 바람직하다.

만약 적재한 화물의 길이에 비해 안전 거리를 너무 작게 설정하면 위험 상황이 닥친 후에야 경보를 울리게 되어 접근 경보의 의미가 없어지고, 적재한 화물의 길이에 비해 안전 거리를 너무 크게 설정하면 위험 상황이 아닌데도 계속 울리는 경보음으로 인하여 운전자 및 작업자의 불쾌함을 유발할 뿐만 아니라, 반복되는 경보음으로 인하여 경보음에 대한 경각심이 떨어져 위험 상황에서의 대응이 신속하지 않을 수 있다. 따라서 화물의 길이에 따라 적절하게 안전 거리를 설정할 필요가 있다. 다만 화물의 길이에 따른 구체적인 안전 거리 설정 방법은 본 명세서의 범위를 벗어나므로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 적재된 화물의 길이에 따라 사용자가 매번 안전 거리를 입력하는 것은 번거롭고 불편하므로 사용자가 안전 거리 입력을 소홀히 할 가능성이 높다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 길이측정부(130)에서 측정된 화물의 길이에 따라 경보 발생을 위한 안전 거리가 자동으로 설정되도록 구현할 수 있다.

안전 거리 자동 설정 방법의 일례로서, 길이측정부(130)에 의해 측정된 화물의 길이를 제어부(110)에 전달하고, 제어부(110)가 측정된 화물의 길이를 반영하여 안전 거리를 자동으로 계산하여 경보 조건으로 설정함으로써, 스마트한 이동체 접근 경보 시스템을 구축할 수 있다.

경보 조건으로 고려되는 또 다른 요소는 중장비의 가속도이다. 중장비가 정지해 있는 상태에서는 작업자가 안전 거리 이내에 들어왔더라도 접근 경보를 발생시킬 필요가 없다. 따라서 운전자는 중장비가 정지되어 있을 때 접근경보기(100)를 꺼서 불필요한 경보 발생을 방지할 필요가 있다. 그러나 중장비를 정지시킬 때마다 운전자가 일일이 접근경보기(100)를 끄는 것은 불편하므로 경보 조건에 중장비의 가속도를 포함시킬 수 있다.

일례로, 중장비의 가속도가 0이 아닌 조건을 경보 조건에 포함시킬 수 있다. 즉, 작업자가 안전 거리 이내에 있고 중장비가 앞 또는 뒤로 이동 중인 경우 경보를 발생시킬 수 있다.

다른 예로, 중장비의 가속도가 0이 아닌 조건을 경보 조건에 포함시킬 수 있다. 중장비가 앞 또는 뒤로 이동하지 않더라도 중장비가 회전하는 경우, 회전하는 화물 또는 중장비의 암(arm)부에 의해 사고가 발생할 수 있으므로, 이동 속도가 0이라도 가속도가 0이 아니면 경보를 발생시킬 필요가 있다. 즉, 작업자가 안전 거리 이내에 있고 중장비가 회전하고 있는 경우 경보를 발생시킬 수 있다.

한편, 작업자가 안전 거리 이내에 있더라도, 가속도가 0이라면 경보를 발생시키지 않을 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기(100), 작업자 태그, GPS 위성 및 비콘을 예시한 도면이다.

도 2에 나타난 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기(100)는 작업자 태그(211, 212, 213, 214, 215), GPS 위성(221, 222, 223) 및 비콘(231, 232)로부터 무선 신호를 수신한다.

접근경보기(100)는 하나 이상의 작업자 태그로부터 무선 신호를 수신하여 각 작업자 태그(211, 212, 213, 214, 215)와 중장비 사이의 거리를 측정한다. 접근경보기(100)가 경보를 발생시키는 기준이 되는 안전 거리는 사용자가 접근경보기(100)에 직접 입력하거나, 접근경보기(100)에서 자동으로 계산될 수 있다.

도 2의 지게차에 적재된 화물의 길이가 4 m라고 가정할 때, 경보 조건인 안전 거리는 5 m일 수 있다. 도 2에서 제1 작업자 태그(211)와 제2 작업자 태그(212)가 안전 거리 내에 있으므로, 가속도가 0이 아니라면 제1 작업자 태그(211)와 제2 작업자 태그(212)에 의해 경보가 발생한다. 제1 작업자 태그(211)와 제2 작업자 태그(212)가 5 m 밖으로 벗어나면 경보가 중단된다.

도 2의 지게차에 적재된 화물의 길이가 8 m라고 가정할 때, 경보 조건인 안전 거리는 10 m일 수 있다. 도 2에서 제1 작업자 태그(211), 제2 작업자 태그(212) 및 제3 작업자 태그(213)가 안전 거리 내에 있으므로, 지게차가 움직이거나, 회전하고 있으면, 제1 작업자 태그(211), 제2 작업자 태그(212) 및 제3 작업자 태그(213)에 의해 경보가 발생한다. 제1 작업자 태그(211), 제2 작업자 태그(212)및 제3 작업자 태그(213)가 10 m 밖으로 벗어나면 경보가 중단된다.

접근경보기(100)는 GPS 위성(221, 222, 223)으로부터 무선 신호를 수신하여 중장비의 위치를 측정한다. GPS를 이용한 측위는 중장비가 실외에 있을 때 사용 가능한 방법으로서, 중장비가 실내에 있을 때는 실내에 설치된 비콘(231, 232)을 이용하여 위치를 측정하는 것이 바람직하다. 다만, 중장비가 실내에 있더라도 GPS repeater 등을 이용하여 GPS를 이용한 측위가 가능할 수 있다.

즉, 접근경보기(100)의 위치 측정은 반드시 GPS, 비콘 등을 이용하는 것으로 한정되는 것은 아니고, 어떠한 방법으로든 접근경보기(100)의 위치, 곧, 중장비의 위치를 측정할 수 있다면 어떤 방법을 사용하여도 무방하다.

길이측정부(130)는 중장비에 적재된 화물의 길이를 측정한다. 일례로 길이측정부(130)는 LiDAR 센서를 포함할 수 있으며, LiDAR 센서를 이용하여 화물의 길이를 계산할 수 있다. LiDAR 센서를 이용하여 사물의 길이를 계산하는 방법은 공지된 기술로서 자세한 설명은 생략한다.

길이측정부(130)에서 측정된 화물(410)의 길이는 제어부(110)에 전송된다. 접근경보기(100)의 제어부(110)가 중장비 내부에 장착되고, 접근경보기(100)의 길이측정부(130)가 중장비 외부에 장착되는 경우, 떨어져 있는 제어부(110)와 길이측정부(130)를 전선으로 연결하거나, 전선 연결이 용이하지 않은 경우 무선 통신을 수행하도록 하여, 측정된 화물(410)의 길이 데이터를 제어부(110)로 전송하여야 한다.

제어부(110)와 길이측정부(130)가 전선으로 연결하기 어려운 위치에 있는 경우, 예컨대 제어부(110)와 길이측정부(130)가 멀리 떨어져 있고, 타이랩(Tie-wrap) 등으로 전선을 묶을 곳이 없어 전선이 흔들릴 가능성이 있거나, 제어부(110)와 길이측정부(130) 사이에 중장비의 구동부가 있어 중장비의 구동에 의해 전선이 끊어질 염려가 있는 경우에는 무선으로 데이터를 전송하는 것이 바람직하다. 길이측정부(130)에서 측정된 화물(410)의 길이 데이터를 무선으로 제어부(110)에 전송하기 위하여, 길이측정부(130)는 통신부(120)와 통신 가능한 통신 인터페이스를 구비할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이측정부(130)에 의해 측정된 화물의 길이에 따라 복수개의 중장비의 작업 안전 반경이 자동으로 설정되는 과정을 예시한 도면이다.

도 3에 나타난 것과 같이, 실제 작업 현장은 많은 중장비들과 많은 작업자들이 좁은 공간에 섞여 복잡하고 정신이 없다. 중장비의 운전자는 작업자들이 어디에 있는지 일일이 확인하기 어렵고, 작업자도 어떤 중장비가, 얼마나 큰 화물을 싣고, 어떠한 속도로, 어디에서 올지 알 수 없다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 접근 관제 시스템을 이용하여 작업자의 안전을 확보할 필요가 있다.

중장비들은 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기(101, 102, 103, 104)를 내부 또는 외부에 고정식으로 장착한다. 작업자들은 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 태그(311, 312, 313, 314, 315)를 소지한다. 작업자는 작업시 안전모를 착용해야 하는 경우가 많으므로, 작업자 태그(311, 312, 313, 314, 315)는 안전모에 부착되는 것일 수 있다. 다만, 안전모를 착용하지 않는 작업 현장에 적용하기 위하여, 작업자 태그(311, 312, 313, 314, 315)를 작업복에 부착하거나 휴대 단말의 형태로 주머니에 소지하는 것도 물론 가능하다.

중장비 운전자들은 적재된 화물의 길이에 따라 접근경보기(101, 102, 103, 104)의 안전 거리를 설정한다. 적재된 화물이 길면 접근경보기(101, 102, 103, 104)의 안전 거리를 크게 설정하고, 적재된 화물이 짧으면 접근경보기(101, 102, 103, 104)의 안전 거리를 작게 설정한다.

접근경보기(101, 102, 103, 104)에 길이측정부(130)가 포함되어 있는 경우, 길이측정부(130)가 자동으로 적재된 화물의 길이를 측정하여 이를 제어부(110)로 전송하도록 할 수 있다. 제어부(110)는 전송된 화물의 길이 데이터에 따라 자동으로 안전 거리를 설정하며, 이 경우 중장비 운전자들이 일일이 적재된 화물의 길이에 따른 안전 거리 설정을 할 필요가 없을 뿐만 아니라, 운전자가 미처 적재된 화물의 길이에 따른 안전 거리 설정을 잊어버리는 문제를 해결할 수 있어 작업자의 안전 확보에 용이하다.

제어부(110)는 작업자가 안전 거리 이내에 있고, 중장비가 앞 또는 뒤로 이동하고 있거나 회전하고 있다면, 경고등(160), 스피커(170), 또는 경고등(160) 및 스피커(170)로 하여금 경보를 발생하도록 제어할 수 있다. 제어부(110)는 작업자가 안전 거리 밖으로 벗어나면 경보를 중단시킨다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 접근 경보 시스템을 예시한 도면이다.

도 4에 나타난 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 접근 경보 시스템은 접근경보기(100), 작업자 태그(210) 및 관제 서버(400)를 포함할 수 있다.

접근경보기(100) 및 작업자 태그(210)에 대해서는 앞에서 자세히 설명하였으므로 반복되는 설명은 생략한다.

관제 서버(400)는 접근경보기(100)로부터 관제 데이터를 수신하여 수집하고, 수집된 관제 데이터를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하며, 생성된 사고 방지 맵을 운전자 또는 접근경보기(100)에게 제공하여 안전 사고를 미연에 방지하는, 네트워킹 기능을 구비한 컴퓨팅 장치를 의미한다. 다만 관제 서버(400)는 필수적인 구성은 아니므로 제외될 수 있다.

접근경보기(100), 작업자 태그(210) 및 관제 서버(400) 사이에서 이루어지는 통신에 대하여 설명하면 다음과 같다.

작업자 태그(210)는 무선 신호를 송수신한다. 작업자 태그(210)는 무선 신호를 송출과 수신이 모두 가능하도록 제작될 수도 있고, 비용 절감을 위하여 무선 신호의 송출만 가능하도록 제작될 수도 있다.

접근경보기(100)는 작업자 태그(210)로부터 무선 신호를 수신하고, 수신한 무선 신호를 이용하여 작업자 태그(210)와의 거리를 측정한다. 접근경보기(100)는 현재 위치, 가속도를 측정한다. 접근경보기(100)는 측정한 거리, 위치, 가속도 데이터를 관제 서버(400)에게 전송한다. 또한, 접근경보기(100)는 수동 또는 자동으로 설정된 안전 거리 또한 관제 서버(400)에게 전송할 수 있다. 접근경보기(100)가 관제 서버(400)에게 전송하는 데이터는 관제 서버(400)의 입장에서 관제를 수행하기 위한 기초 데이터가 되므로, 이를 '관제 데이터'라고 한다.

관제 서버(400)는 접근경보기(100)로부터 수신한 관제 데이터를 이용하여 현재 작업 현장에서 어떤 중장비가, 어디에서, 어떤 동작을 하고 있고, 어떤 방향으로 이동하고 있는지를 분석하여, 모니터(미도시)에 디스플레이한다. 관제실의 관제자는 모니터(미도시)를 보고 중장비와 작업자 사이에 위험한 상황이 발생할 가능성이 있는지 여부를 판단하여, 위험한 상황이 발생할 가능성이 있으면 운전자에게 무전기(미도시) 또는 접근경보기(100)의 통신부(120)를 통해 경고를 발송한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 서버(400)가, 작업자 태그(210)와 중장비 사이의 거리가 일정 거리 이하인 경우, 해당 중장비의 위치를 기준으로 위험 지역을 지정하고, 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 과정을 예시한 도면이다.

관제 서버(400)는 접근경보기(100)로부터 수신한 관제 데이터를 분석하여 위험한 상황이 발생할 가능성이 높은 지점을 분석한다. 중장비와 작업자는 정해진 작업 수행을 위하여 정형화된 경로로 움직일 가능성이 높으므로, 관제 서버(400)는 관제 데이터를 분석하여 사고 발생 가능성이 높은 지점을 추정할 수 있다. 사고 발생 가능성이 높은 지점을 '위험 지역'이라고 한다.

위험 지역을 지정하는 방법에는 다양한 방법이 있을 수 있다. 일례로 작업자가 각 중장비의 안전 거리 내로 들어온 상태에서 중장비가 움직이거나 회전하여 실제 접근경보기(100)에서 경보가 발생하였다면, 그 때의 중장비의 위치를 위험 지역으로 지정할 수 있다.

다만, 접근경보기(100)에서 실제 경보가 발생한 지점을 위험 지역으로 지정하면 예방적 목적에 부합하지 않을 수 있으므로, 실제 경보가 발생하지 않았더라도 사고 가능성이 높은 지점을 위험 지역으로 지정하도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 작업자가 안전 거리 내로 들어오지 않았더라도, 안전 거리보다 더 크게 설정된 위험 거리(또는, '제2 거리') 내로 들어온 상태에서 중장비가 움직이거나 회전하였다면, 그 때의 중장비의 위치를 위험 지역으로 지정할 수 있다.

관제 서버(400)는 접근경보기(100)로부터 수신한 관제 데이터를 이용하여 위험 지역을 분석한 후, 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성한다. 도 5에서 검은 색 원으로 표시한 것이 작업자가 위험 거리 내로 들어옴으로 인해 지정된 위험 지역(510, 520, 530, 540..)들이다.

도 5에 나타난 것과 같이, 위험 지역은 복수개가 있을 수 있으며, 각 위험 지역을 사고 방지 맵에 표시하여, 중장비 또는 작업자가 위험 지역 근처로 이동할 경우 관제실의 모니터(100)에 위험 지역 근처로 이동한 중장비 또는 작업자를 다른 색깔로 표시하여 관제에 도움을 줄 수 있다.

또한 관제 서버(400)는 접근경보기(100)에게 위험 지역 정보를 포함하는 사고 방지 맵 데이터를 전송할 수 있다. 접근경보기(100)는 현재 중장비가 위험 지역 근처에 있으면 운전자만 들을 수 있는 작은 소리로 경보를 울리게 하여, 운전자가 사고 발생 가능성에 대하여 주의하게 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 서버(400)가, 복수개의 중장비 각각의 이동 경로를 산출하고, 복수개의 중장비 각각의 이동 경로가 겹치는 지점을 기준으로 위험 지역을 지정하며, 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 과정을 예시한 도면이다.

관제 서버(400)는 복수개의 중장비에 설치된 접근경보기(100)로부터 수신한 관제 데이터를 이용하여 각 중장비의 이동 경로를 산출할 수 있다. 중장비는 정해진 작업 수행을 위하여 정형화된 경로로 움직일 가능성이 높으므로, 중장비가 반복하여 이동하는 경로를 각 중장비의 이동 경로로 판단할 수 있다.

중장비가 정형화된 경로로 이동한다고 할 때, 각 중장비의 이동 경로가 겹쳐지는 부분에서 중장비 사이의 충돌 사고가 발생할 가능성이 높다. 따라서 각 중장비의 이동 경로가 겹쳐지는 지점을 위험 지역으로 지정할 수 있다.

관제 서버(400)는 복수개의 중장비의 이동 경로를 이용하여 위험 지역을 분석한 후, 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성한다. 도 6에서 검은 색 사각형으로 표시한 것이 각 중장비의 이동 경로가 겹쳐짐으로 인해 지정된 위험 지역(610, 620, 630, 640..)들이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 서버(400)가 생성한 사고 방지 맵을 예시한 도면이다.

도 7에 나타난 것과 같이, 완성된 사고 방지 맵은 작업자가 위험 거리 내로 들어옴으로 인해 지정된 위험 지역(510, 520, 530, 540..)들 및 각 중장비의 이동 경로가 겹쳐짐으로 인해 지정된 위험 지역(610, 620, 630, 640..)들을 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 접근경보기(100)가 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 서버(400)로부터 사고 방지 맵을 수신한 후, 사고 방지 맵을 이용하여 경보를 송출하는 과정을 예시한 도면이다.

관제 서버(400)는 접근경보기(100)에게 도 7의 사고 방지 맵 데이터를 전송할 수 있다. 접근경보기(100)의 통신부(120)는 관제 서버(400)로부터 사고 방지 맵 데이터를 수신하여 제어부(110)로 전송한다.

제어부(110)는 현재 중장비가 위험 지역에서 일정 반경 이내에 있는지 여부를 판단하여, 현재 중장비가 위험 지역에서 일정 반경 이내에 있으면, 안전 거리 이내에 작업자가 없다고 하더라도, 운전자만 들을 수 있는 작은 소리로 경보를 울리게 하여, 운전자가 사고 발생 위험에 대하여 미리 주의를 기울이도록 할 수 있다.

또한 제어부(110)는 현재 중장비가 위험 지역에서 일정 반경 이내에 있고, 안전 거리 이내에 작업자가 있으며, 중장비가 이동하거나 회전하고 있는 경우, 평소보다 더 큰 소리로 경보를 울리게 하여, 사고 발생 가능성이 높은 곳에서 부주의하게 작업을 하였음을 강하게 경고할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접근 경보 방법을 예시한 순서도이다.

도 9에 예시된 접근 경보 방법은 접근경보기(100)에 의해 수행될 수 있다.

도 9에 나타난 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 접근 경보 방법은 작업자 태그(210)로부터 무선 신호를 수신하는 단계(S910), 작업자 태그(210)와 중장비 사이의 거리를 측정하는 단계(S920), 중장비의 위치를 측정하는 단계(S930), 중장비의 가속도를 측정하는 단계(S940), 작업자용 태그와 중장비 사이의 거리가 안전 거리(또는, '제1 거리') 이내인지 여부를 판단하는 단계(S950), 중장비의 가속도가 0인지 여부를 판단하는 단계(S960) 및 작업자용 태그와 중장비 사이의 거리가 안전 거리 이내이고 중장비의 가속도가 0이 아니면 경보음을 송출하는 단계(S970)를 포함할 수 있다.

S9

작업자 태그(210)로부터 무선 신호를 수신하는 단계(S910)는 작업자 태그(210)로부터 무선 신호를 수신하는 단계이다. 작업자 태그(210)가 송수신하는 무선 신호는 초 광대역 무선 통신(UWB: Ultra Wide Band) 또는 블루투스(BLE: Bluetooth Low Energy)와 같이 저전력 특성을 가진 무선 신호일 수 있다.

작업자 태그(210)와 중장비 사이의 거리를 측정하는 단계(S920)는 무선 신호를 이용하여 작업자 태그(210)와 중장비 사이의 거리를 측정하는 단계이다. 구체적으로, 작업자 태그(210)로부터 수신한 무선 신호의 도착 시간, 각도, 세기 등을 이용하여 작업자 태그(210)와 중장비 사이의 거리를 측정할 수 있으며, 무선 신호를 이용한 대표적인 거리 측정 방법으로서 TDOA가 있다.

중장비의 위치를 측정하는 단계(S930)는 GPS 위성 또는 실내에 설치된 비콘을 이용하여 중장비의 위치를 측정하는 단계이다. 중장비가 실외에 위치하는 경우 GPS 위성이 송출하는 무선 신호를 이용하여 중장비의 위치를 측정하는 것이 바람직하고, 중장비가 실내에 설치된 복수개의 비콘 또는 AP로부터 송출되는 무선 신호를 이용하여 중장비의 위치를 측정하는 것이 바람직하다. 다만, 중장비의 위치를 측정할 수만 있다면 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다.

중장비의 가속도를 측정하는 단계(S940)는 중장비의 가속도를 측정하는 단계이다.S9S9S9

작업자용 태그와 중장비 사이의 거리가 안전 거리 이내인지 여부를 판단하는 단계(S950)에서, 작업자용 태그와 중장비 사이의 거리가 안전 거리 이내일 경우, 가속도가 0인지 여부를 판단하는 단계(S960)로 넘어간다.

도 9에는 나타나 있지 않지만, 작업자용 태그와 중장비 사이의 거리가 안전 거리 이내인지 여부를 판단하는 단계(S950) 이전에, 안전 거리를 설정하는 단계가 더 추가될 수 있다. 안전 거리를 설정하는 단계에서 사용자가 직접 안전 거리를 설정할 수도 있고, LiDAR 센서, 영상 분석 등을 이용하여 측정된 적재된 화물의 길이를 이용하여 자동으로 안전 거리가 설정되도록 할 수도 있다. 이에 대해서는 앞에서 자세히 설명하였으므로, 반복되는 내용에 대한 설명은 생략한다.

중장비의 가속도가 0인지 여부를 판단하는 단계(S960)는 중장비의 움직임 여부를 판단하는 것이다. 중장비가 회전하는 상태에서 적재된 화물의 회전에 의해 작업자가 부상 당할 가능성이 있으므로, 작업자가 안전 거리 내에 있고, 중장비의 가속도가 0이 아닌 경우, 경보 조건이 충족된다.

경보음을 송출하는 단계(S970)는 경보 조건 충족시 스피커(170)를 이용하여 경보음을 송출하는 것이다. 도 9는 접근 경보의 일례로서 스피커(170)를 이용한 경보음 송출을 예시하였으나, 실제 구현시에는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 경보음을 송출하는 단계(S970)는 경고등(160)을 이용하여 경보를 발생시키는 단계로 대체될 수 있다. 또는 경보음을 송출하는 단계(S970)는 스피커(170)를 이용하여 경보음을 송출하고 경고등(160)을 이용하여 경보를 발생시키는 단계로 대체될 수 있다.

한편, 중장비의 가속도를 측정하는 단계(S940) 다음에, 관제 서버(400)와 통신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 관제 서버(400)와 통신하는 단계에서 중장비는 거리를 측정하는 단계에서 측정된 거리 정보, 위치를 측정하는 단계에서 측정된 위치 정보 및 가속도를 측정하는 단계에서 측정된 가속도 정보를 포함하는 관제 데이터를 관제 서버(400)로 전송할 수 있다.

중장비가 관제 서버(400)와 통신하는 경우, 관제 서버(400)로부터 수신한 사고 방지 맵 데이터를 이용하여 추가적인 경보 조건을 설정할 수 있다. 예컨대, 현재 안전 거리 이내에 작업자가 없다고 하더라도 중장비가 사고 방지 맵의 위험 지역으로부터 일정 반경 내에 있으면 작은 소리로 경보음을 출력시켜 운전자가 주의를 기울이도록 할 수 있다. 또한, 현재 작업자가 안전 거리 내에 있고, 중장비의 가속도가 0이 아니며, 사고 방지 맵의 위험 지역으로부터 일정 반경 내에 있으면, 평소보다 더 큰 소리로 경보를 울리게 하여, 사고 발생 가능성이 높은 곳에서 부주의하게 작업을 하였음을 강하게 경고할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 방법을 예시한 순서도이다.

도 10에 예시된 관제 방법은 관제 서버(400)에 의해 수행될 수 있다.

도 10에 나타난 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 방법은 접근경보기(100)로부터 관제 데이터를 수신하는 단계(S1010), 작업자 태그(210)와 중장비 사이의 거리가 위험 거리(또는, '제2 거리') 이하일 때 중장비의 위치 정보를 이용하여 위험 지역을 지정하는 단계(S1020) 및 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 단계(S1030)를 포함할 수 있다.

접근경보기(100)로부터 관제 데이터를 수신하는 단계(S1010)는 접근경보기(100)로부터 작업자와의 거리, 위치, 가속도 등의 관제 데이터를 얻는 것이다.

작업자 태그(210)와 중장비 사이의 거리가 위험 거리 이하일 때 중장비의 위치 정보를 이용하여 위험 지역을 지정하는 단계(S1020)는 실제 경보가 발생하지 않았더라도 사고 가능성이 높은 지점을 위험 지역으로 지정하는 것이다. 즉, 작업자가 안전 거리보다 더 크게 설정된 위험 거리 내로 들어온 상태에서 중장비가 움직이거나 회전하였다면, 그 때의 중장비의 위치를 위험 지역으로 지정할 수 있다.

위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 단계(S1030)는 접근경보기(100)로부터 수신한 관제 데이터를 분석하여 얻은 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 것이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관제 방법을 예시한 순서도이다.

도 11에 예시된 관제 방법은 관제 서버(400)에 의해 수행될 수 있다.

도 11에 나타난 것과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 관제 방법은 복수개의 중장비에 설치된 접근경보기(100)로부터 관제 데이터를 수신하는 단계(S1110), 복수개의 접근경보기(100)로부터 수신한 관제 데이터를 이용하여 복수개의 중장비 각각의 이동 경로를 산출하는 단계(S1120), 복수개의 중장비 각각의 이동 경로가 겹치는 지점을 위험 지역으로 지정하는 단계(S1130) 및 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 단계(S1140)를 포함할 수 있다.

복수개의 중장비에 설치된 접근경보기(100)로부터 관제 데이터를 수신하는 단계(S1110)는 복수개의 중장비로부터 작업자와의 거리, 위치, 가속도 등의 관제 데이터를 얻는 것이다.

복수개의 접근경보기(100)로부터 수신한 관제 데이터를 이용하여 복수개의 중장비 각각의 이동 경로를 산출하는 단계(S1120)는 중장비가 정해진 작업 수행을 위하여 정형화된 경로로 움직일 가능성이 높다는 가정 하에서, 중장비가 반복하여 이동하는 경로를 각 중장비의 이동 경로로 판단하는 것이다.

복수개의 중장비 각각의 이동 경로가 겹치는 지점을 위험 지역으로 지정하는 단계(S1130)는 각 중장비의 이동 경로가 겹쳐지는 부분에서 중장비 사이의 충돌 사고가 발생할 가능성이 높으므로 각 중장비의 이동 경로가 겹쳐지는 지점을 위험 지역으로 지정하는 것이다.

위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 단계(S1140)는 각 중장비의 이동 경로가 겹쳐지는 지점에 대한 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하는 것이다.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 접근 경보 방법 또는 관제 방법을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치의 하드웨어 구성도이다.

본 발명의 실시예들에 따른 접근 경보 방법 또는 관제 방법을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치는, 하나 이상의 프로세서(1210), 프로세서(1210)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드(load)하는 메모리(1220), 스토리지(1230) 및 버스(bus)를 포함할 수 있다. 도 12에는 본 발명의 실시예와 관련 있는 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 12에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.

프로세서(1210)는 본 발명의 실시예들에 따른 접근 경보 방법 또는 관제 방법을 구현할 수 있는 컴퓨팅 장치의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(1210)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1210)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 구현할 수 있는 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 프로세서를 구비할 수 있다.

메모리(1220)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(1220)는 본 발명의 실시예들에 따른 접근 경보 방법 또는 관제 방법을 실행하기 위하여 스토리지(1230)로부터 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 로드할 수 있다.

스토리지(1230)는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 비임시적으로 저장할 수 있다. 스토리지(1230)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다. 스토리지(1230)에는 본 발명의 실시예들에 따른 접근 경보 방법 또는 관제 방법을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있다.

버스는 본 발명의 실시예들에 따른 접근 경보 방법 또는 관제 방법을 구현할 수 있는 컴퓨팅 장치의 구성요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus), 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 하나 이상의 프로세서(1210), 프로세서(1210)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드하는 메모리(1220) 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 스토리지(1230)를 포함하되, 컴퓨터 프로그램은, 작업자가 소지하며 무선 신호를 송수신하는 작업자 태그(210)로부터 무선 신호를 수신하는 인스트럭션, 무선 신호를 이용하여 작업자 태그(210)와 중장비 사이의 거리를 측정하는 인스트럭션, 중장비의 위치를 측정하는 인스트럭션, 중장비의 가속도를 측정하는 인스트럭션, 경보 조건 충족 여부를 판단하는 인스트럭션 및 경보 조건 충족시 경보음을 송출하는 인스트럭션을 포함하되, 경보 조건은, 측정된 거리가 기 설정된 거리 이하이고 가속도가 0이 아닌 조건을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 스토리지(1230)에 저장된 컴퓨터 프로그램의 각 인스트럭션은 앞에서 설명한 접근 경보 방법 또는 관제 방법을 수행하는 것이므로 반복되는 내용에 대한 설명은 생략한다.

한편, 도면들을 참조하여 설명된 본 발명의 개념은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는, 멀티 태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 위에 설명한 실시예들에서 다양한 구성들의 분리는 그러한 분리가 반드시 필요한 것으로 이해되어서는 안 되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키지될 수 있음을 이해하여야 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해하여야 한다.

Claims (25)

1. 작업자가 소지하며 무선 신호를 송수신하는 작업자 태그 및 중장비에 장착되는 접근경보기를 포함하는 이동체 접근 경보 시스템에 있어서,
   상기 접근경보기는,
   상기 작업자 태그로부터의 무선 신호를 수신하고, 상기 무선 신호를 이용하여 상기 작업자 태그와 상기 중장비 사이의 거리를 측정하는 통신부;
   상기 중장비의 위치를 측정하는 위치측정부;
   상기 중장비의 가속도를 측정하는 가속도 센서;
   경보음을 송출하는 스피커; 및
   경보 조건 충족 여부를 판단하고, 상기 경보 조건 충족시 상기 스피커가 경보음을 송출하도록 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 경보 조건은, 상기 측정된 거리가 제1 거리 이하이고 상기 가속도가 0이 아닌 제1 경보 조건을 포함하고,
   상기 접근경보기는, 상기 중장비에 적재된 화물의 길이를 측정하는 길이측정부를 더 포함하되,
   상기 제어부는, 상기 길이측정부에서 측정된 길이를 이용하여 상기 제1 거리를 결정하며,
   상기 접근경보기와 통신하는 관제 서버가 복수개의 중장비에 설치된 접근경보기로부터 수신한 관제 데이터를 이용하여 상기 복수개의 중장비 각각의 이동 경로를 산출하고, 상기 복수개의 중장비 각각의 이동 경로가 겹치는 지점을 위험 지역으로 지정하되,
   상기 관제 서버는, 상기 복수개의 중장비 각각의 이동 경로가 겹치는 지점에서 제1 거리를 고려하여 상기 위험 지역을 지정하는,
   이동체 접근 경보 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 위치측정부는, GPS 모듈을 포함하는,
   이동체 접근 경보 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 위치측정부는, 실내에 설치된 비콘과 통신하여 측위를 수행하는 측위 모듈을 포함하는,
   이동체 접근 경보 시스템.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 길이측정부는, LiDAR 센서를 포함하는,
   이동체 접근 경보 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 길이측정부는, 상기 통신부와 무선으로 통신하는 통신 인터페이스를 포함하며,
   상기 통신 인터페이스는 상기 측정된 화물의 길이를 상기 통신부로 전송하는,
   이동체 접근 경보 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 이동체 접근 경보 시스템은, 상기 접근경보기와 통신하는 관제 서버를 더 포함하되, 상기 관제 서버는 상기 접근경보기로부터 관제 데이터를 수신하고,
   상기 관제 데이터는, 상기 통신부에서 측정된 거리 정보, 상기 위치측정부에서 측정된 위치 정보 및 상기 가속도 센서에서 측정된 가속도 정보를 포함하는,
   이동체 접근 경보 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 관제 서버는, 상기 거리 정보가 제2 거리 이하인 경우, 상기 위치 정보를 이용하여 위험 지역을 지정하고, 상기 위험 지역 정보를 이용하여 사고 방지 맵을 생성하되, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 긴,
   이동체 접근 경보 시스템.
9. 삭제
10. 제7항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 관제 서버로부터 사고 방지 맵 데이터를 수신하고,
    상기 경보 조건은, 상기 위치측정부에서 측정된 위치가 상기 사고 방지 맵의 위험 지역으로부터 기 설정된 반경 이내인 제2 경보 조건을 포함하는,
    이동체 접근 경보 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 경보 조건이 충족되지 않고 상기 제2 경보 조건만이 충족된 경우 상기 스피커가 송출하는 경보음의 볼륨을, 상기 제1 경보 조건 충족시 상기 스피커가 송출하는 경보음보다 작게 제어하는,
    이동체 접근 경보 시스템.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 경보 조건 및 상기 제2 경보 조건이 모두 충족된 경우 상기 스피커가 송출하는 경보음의 볼륨을, 상기 제1 경보 조건 충족시 상기 스피커가 송출하는 경보음보다 크게 제어하는,
    이동체 접근 경보 시스템.
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제

Images