KR102491081B1 - Worker protection system using safety clothing based on magnetic fiber - Google Patents

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KR102491081B1
KR102491081B1 KR1020210055931A KR20210055931A KR102491081B1 KR 102491081 B1 KR102491081 B1 KR 102491081B1 KR 1020210055931 A KR1020210055931 A KR 1020210055931A KR 20210055931 A KR20210055931 A KR 20210055931A KR 102491081 B1 KR102491081 B1 KR 102491081B1
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고현우
김태훈
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한국기술교육대학교 산학협력단
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/145—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using magnetic technology

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Abstract

본 발명은 작업자 보호 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 작업자 보호 시스템은, 자성 입자가 함유된 자력사로 제작된 안전복; 작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 상기 안전복의 자력사에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부를 구비하는 작업 장비를 포함하며, 상기 작업 장비는 작업자의 접근이 감지되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 자력사를 수축시키거나 자력사의 강성을 강화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 작업자가 위험한 장비나 현장에 접근하면 작업자가 착용한 안전복의 자력사가 자기장에 의해 수축 또는 진동하여 작업자에게 위험 상황을 경고하여 사고를 방지할 수도 있고, 외부 충격이 가해진 경우에는 자기장에 의해 안전복의 강성이 강화되어 작업자의 신체를 보호할 수 있으므로 산업 현장의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an operator protection system. Worker protection system according to the present invention, safety clothes made of magnetic yarn containing magnetic particles; It includes work equipment including an access detection means for detecting whether a worker is approaching, and a magnetic field generator for applying a magnetic field to the magnetic thread of the safety suit, wherein the work equipment is configured to detect the worker's approach in the magnetic field generator A magnetic field may be generated to contract the magnetic thread or to enhance the stiffness of the magnetic thread.
According to the present invention, when a worker approaches dangerous equipment or a site, the magnetic thread of the safety suit worn by the worker contracts or vibrates by the magnetic field to warn the worker of a dangerous situation to prevent an accident, and when an external shock is applied Since the rigidity of the safety suit is enhanced by the magnetic field to protect the worker's body, the safety of the industrial site can be greatly improved.

Description

자력사 기반 안전복을 이용한 작업자 보호 시스템{Worker protection system using safety clothing based on magnetic fiber}Worker protection system using safety clothing based on magnetic fiber}

본 발명은 작업자 보호에 관한 것으로서, 구체적으로는 자성 입자를 함유한 자력사(magnetic fiber) 기반의 안전복을 이용하여 작업자에게 경고를 하거나 작업자의 신체를 보호할 수 있는 작업자 보호 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to worker protection, and more specifically, to a worker protection system capable of warning a worker or protecting a worker's body using safety clothing based on magnetic fibers containing magnetic particles.

일반적으로 산업현장, 건설현장 등에서 근무하는 작업자들은 복잡하고 분주한 공간에서 작업을 하므로 주변의 위험 상황을 제대로 인지하지 못하여 사고를 당할 위험에 항상 노출되어 있다.In general, workers working in industrial sites, construction sites, etc., are always exposed to the risk of accidents because they do not properly recognize the dangerous situation around them because they work in a complex and busy space.

특히 공작기계, 작업로봇, 지게차, 포크레인, 트럭 등의 장비들과 동일한 공간에서 작업하는 경우에는 이들 장비의 작업 반경이나 이동노선과 겹치는 경우에 심각한 인명 사고가 초래될 수 있기 때문에 상당한 주의가 요구된다.In particular, when working in the same space as equipment such as machine tools, work robots, forklifts, forklifts, trucks, etc., great care is required because serious human accidents may occur if the work radius or movement route of these equipments overlaps. .

이에 따라 대부분의 산업 현장에서는 위험 장비의 주변에 작업자가 접근하는 것을 방지하기 위하여 감시 인력을 배치하거나 경고 문구가 표시된 간판이나 펜스를 설치하고 있다.Accordingly, in most industrial sites, monitoring personnel are placed or signboards or fences with warning messages are installed to prevent workers from approaching dangerous equipment.

그러나 경고 문구는 시간이 지날수록 효용이 저하되는 단점이 있고, 감시 인력은 복잡한 현장에서 모든 작업자를 완벽하게 감시 및 통제하기 어려운 단점이 있다.However, warning phrases have the disadvantage of deteriorating effectiveness over time, and it is difficult for monitoring personnel to perfectly monitor and control all workers in a complex site.

따라서 작업 현장에서 일하는 모든 작업자에게 위험 장비에 대한 접근을 적극적으로 경고하고 통제할 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to devise a plan to actively warn and control access to hazardous equipment to all workers working at the work site.

등록 실용신안 제20-0491628호(2020.05.12 공고)Registered Utility Model No. 20-0491628 (Announced on May 12, 2020)

본 발명은 이러한 배경에서 고안된 것으로서, 작업자에게 작업 현장의 위험 상황을 효과적으로 경고하여 사고를 방지하는 한편 비상시에 충격을 완화하여 작업자의 신체를 보호함으로써 작업 안정성을 높일 수 있는 방안을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived against this background, and its purpose is to provide a way to increase work safety by effectively warning workers of dangerous situations at work sites to prevent accidents while protecting workers' bodies by mitigating shock in an emergency. there is.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 자성 입자가 함유된 자력사로 제작된 안전복; 작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 상기 안전복의 자력사에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부를 구비하는 작업 장비를 포함하며, 상기 작업 장비는 작업자의 접근이 감지되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 자력사를 수축시키거나 자력사의 강성을 강화하는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템을 제공한다.In order to achieve this object, one aspect of the present invention is a safety suit made of magnetic yarn containing magnetic particles; It includes work equipment including an access detection means for detecting whether a worker is approaching, and a magnetic field generator for applying a magnetic field to the magnetic thread of the safety suit, wherein the work equipment is configured to detect the worker's approach in the magnetic field generator It provides a worker protection system characterized in that by generating a magnetic field to shrink the magnetic yarn or to enhance the stiffness of the magnetic yarn.

본 발명의 일 양상에 따른 작업자 보호 시스템에서, 상기 작업 장비는 작업자와의 거리를 확인할 수 있는 근접감지센서를 포함하고, 작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부로 제1 전류를 공급하고, 작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위 보다 가까운 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부로 제1 전류보다 큰 제2 전류를 공급할 수 있다.In the worker protection system according to one aspect of the present invention, the work equipment includes a proximity sensor capable of checking the distance to the worker, and when the distance between the work equipment and the worker falls within the first set range, the magnetic field generator is controlled. 1 current is supplied, and when the distance between the work equipment and the operator falls within a second setting range closer than the first setting range, a second current greater than the first current may be supplied to the magnetic field generator.

또한 본 발명의 다른 양상은, 작업자가 착용하는 것으로서, 자성 입자가 함유된 자력사와, 자력사에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부와, 제1 통신부를 구비한 안전복; 작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 작업자가 설정범위 이내로 접근하였을 때 경고신호를 생성하는 경고발생부와, 상기 제1 통신부와 통신하는 제2 통신부를 구비하는 경고 패널을 포함하며, 상기 안전복에 설치된 프로세서는, 상기 경고 패널로부터 경고신호가 수신되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 자력사를 수축시키거나 자력사의 강성을 강화하는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템을 제공한다.In addition, another aspect of the present invention, as worn by a worker, magnetic yarn containing magnetic particles, a magnetic field generating unit for applying a magnetic field to the magnetic yarn, safety clothes having a first communication unit; A warning panel including an approach detection means for detecting whether an operator is approaching, a warning generating unit for generating a warning signal when the operator approaches within a set range, and a second communication unit communicating with the first communication unit, wherein the The processor installed in the safety suit provides a worker protection system, characterized in that when a warning signal is received from the warning panel, the magnetic field generating unit generates a magnetic field to contract the magnetic thread or strengthen the strength of the magnetic thread.

본 발명에 따른 작업자 보호 시스템에서, 상기 안전복의 표면에는 자기유변탄성체(MRE)로 이루어진 다수의 보강재가 서로 이격되어 결합될 수 있다.In the worker protection system according to the present invention, a plurality of reinforcing materials made of magneto-rheological elastomer (MRE) may be spaced apart from each other and coupled to the surface of the safety suit.

본 발명에 따르면, 작업자가 위험한 장비나 현장에 접근하면 작업자가 착용한 안전복의 자력사가 자기장에 의해 수축 또는 진동하여 작업자에게 위험 상황을 경고하여 사고를 방지할 수도 있고, 외부 충격이 가해진 경우에는 자기장에 의해 안전복의 강성이 강화되어 작업자의 신체를 보호할 수 있으므로 산업 현장의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, when a worker approaches dangerous equipment or a site, the magnetic thread of the safety suit worn by the worker contracts or vibrates by the magnetic field to warn the worker of a dangerous situation to prevent an accident, and when an external shock is applied Since the rigidity of the safety suit is enhanced by the magnetic field to protect the worker's body, the safety of the industrial site can be greatly improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업 장비의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 자력사로 직조된 안전복의 동작 원리를 나타낸 단면도.
도 4 및 도 5는 자력사의 여러 유형을 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 변형 예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 동작을 예시한 흐름도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업자 보호 시스템을 위한 자력사 안전복의 구성을 나타낸 블록도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 동작을 예시한 흐름도.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 개략 구성도.
도 11은 경고 패널의 구성을 나타낸 블록도.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 동작을 예시한흐름도.
도 13은 보강재가 결합된 자력사 기반 안전복의 단면을 예시한 도면.
도 14는 자력사 기반 안전복이 수축함에 따라 보강재가 밀집하는 모습을 나타낸 도면.
도 15는 안전복의 여러 변형 예를 예시한 도면1 is a schematic configuration diagram of a worker protection system according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the work equipment according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the operating principle of the safety clothing woven with self-strength yarn.
4 and 5 are diagrams illustrating various types of magnetic yarn.
6 is a view showing a modified example of the worker protection system according to the first embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating the operation of the worker protection system according to the first embodiment of the present invention.
Figure 8 is a block diagram showing the configuration of the magnetic safety clothing for the worker protection system according to a second embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating the operation of the worker protection system according to the second embodiment of the present invention.
10 is a schematic configuration diagram of a worker protection system according to a third embodiment of the present invention.
Fig. 11 is a block diagram showing the configuration of a warning panel;
12 is a flowchart illustrating the operation of the worker protection system according to the third embodiment of the present invention.
13 is a view illustrating a cross section of a magnetic yarn-based safety suit to which a reinforcing material is coupled.
14 is a view showing a state in which reinforcing materials are densely packed as the self-strength-based safety clothing contracts.
15 is a view illustrating various modifications of safety clothing

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

참고로 본 명세서에 첨부된 도면에는 실제와 다른 치수 또는 비율로 표시된 부분이 있으나 이는 설명과 이해의 편의를 위한 것이므로 이로 인해 본 발명의 범위가 제한적으로 해석되어서는 아니됨을 미리 밝혀 둔다. 또한 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우는 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우뿐 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합되는 경우는 중간에 다른 요소 없이 연결 또는 결합되는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없다면 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에서 전, 후, 좌, 우, 위, 아래 등의 표현은 보는 위치에 따라 달라질 수 있는 상대적인 개념이므로 본 발명의 범위가 반드시 해당 표현으로 제한되어서는 아니된다.For reference, there are portions shown in dimensions or ratios different from those of the actual drawings in the drawings attached to this specification, but this is for convenience of explanation and understanding, so it should be noted in advance that the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. In addition, in the present specification, when one element is connected, coupled, or electrically connected to another element, not only when it is directly connected, coupled, or electrically connected to another element, but also between other elements in the middle. and indirectly connected, bonded or electrically connected. In addition, when one element is directly connected or combined with another element, it means that it is connected or combined without another element in the middle. In addition, the fact that a part includes a certain component means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. In addition, since expressions such as front, back, left, right, up, and down in this specification are relative concepts that may vary depending on the viewing position, the scope of the present invention is not necessarily limited to the corresponding expressions.

<제1 실시예><First Embodiment>

본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템은, 도 1의 개략 구성도에 나타낸 바와 같이, 작업 장비(100)와 작업자가 착용하는 자력사 기반 안전복(200)을 포함한다.A worker protection system according to a first embodiment of the present invention, as shown in the schematic configuration diagram of FIG. 1 , includes a work equipment 100 and a magnetic thread-based safety suit 200 worn by a worker.

작업 장비(100)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 도면에 나타낸 바와 같이 고정된 위치에서 소정의 동작을 반복 수행하는 로봇일 수도 있고, 이동하면서 작업을 수행하는 지게차, 트럭, 포크레인, 무인 운반차 등의 이동형 장비일 수도 있고, 기타 다른 형태의 장비일 수도 있다.The type of work equipment 100 is not particularly limited, and as shown in the drawings, it may be a robot that repeatedly performs a predetermined operation at a fixed location, or a forklift, truck, fork crane, unmanned vehicle, etc. that performs work while moving. It may be a mobile device of the type, or may be other types of equipment.

자력사 기반 안전복(200)은 자성 입자를 함유한 자력사로 제작한 것으로서, 작업복일 수도 있고 작업복 위에 착용하는 보조 의복일 수도 있다.Magnetic yarn-based safety clothing 200 is made of magnetic yarn containing magnetic particles, and may be work clothes or auxiliary clothing worn over work clothes.

작업 장비(100)는, 도 2의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(110), 메모리(120), 장비구동부(130), 자기장센서(140), 근접감지센서(150), 경고발생부(160), 자기장발생부(170), 통신부(180) 등을 포함할 수 있다.As illustrated in the block diagram of FIG. 2, the work equipment 100 includes a processor 110, a memory 120, an equipment driving unit 130, a magnetic field sensor 140, a proximity sensor 150, and a warning generating unit. 160, a magnetic field generator 170, a communication unit 180, and the like.

프로세서(110)는 메모리(120)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하여 소정의 연산이나 데이터 처리를 실행한다.The processor 110 executes a computer program stored in the memory 120 to perform predetermined calculations or data processing.

메모리(120)는 비휘발성 메모리(예: 플래시 메모리 등)와 휘발성 메모리(예: RAM(random access memory)를 포함할 수 있다. 메모리(120)는 HDD, SSD, ODD 등의 대용량 스토리지를 포함할 수도 있다. 메모리(120)는 작업 장비(100)의 동작을 위한 컴퓨터 프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등을 저장할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서(110)에 의해 실행되는 명령어의 집합이며, 운영체제, 미들웨어, 애플리케이션 또는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: application programming interface) 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 비휘발성 메모리에 저장되고 휘발성 메모리로 로드되어 실행될 수 있다.The memory 120 may include non-volatile memory (eg, flash memory, etc.) and volatile memory (eg, random access memory (RAM). The memory 120 may include mass storage such as HDD, SSD, ODD, etc. The memory 120 may store computer programs, various parameters, data, etc. for operation of the work equipment 100. A computer program is a set of instructions executed by the processor 110, and includes an operating system, middleware, It may include an application or an application programming interface (API), etc. A computer program may be stored in a non-volatile memory, loaded into the volatile memory, and executed.

본 발명의 일 실시예에 따른 작업 장비(100)에서는 작업자의 접근이 감지되었을 경우에 작업자에게 경고하기 위한 작업자 보호 프로그램을 메모리(120)에 저장할 수 있다.In the work equipment 100 according to an embodiment of the present invention, a worker protection program for alerting the worker when the worker's approach is detected may be stored in the memory 120 .

장비구동부(130)는 작업 장비(100)가 본래 용도의 작업을 수행하기 위한 구동계통을 제어한다.The equipment driving unit 130 controls a driving system for the work equipment 100 to perform its intended purpose.

자기장센서(140)는 자력사 기반 안전복(200)에서 발생하는 자기장을 감지하는 역할을 할 수 있다. 자력사 기반 안전복(200)은 자력사(230)에 함유된 자성입자로 인해 자기장을 생성하며, 작업 장비(100)는 자기장센서(140)를 통해 자기장이 감지되면 자력사 기반 안전복(200)을 착용한 작업자가 접근한 것으로 판단하고 소정의 경고를 제공할 수 있다.The magnetic field sensor 140 may serve to detect a magnetic field generated from the magnetic thread-based safety suit 200 . The magnetic yarn-based safety clothing 200 generates a magnetic field due to the magnetic particles contained in the magnetic yarn 230, and the work equipment 100 detects a magnetic field through the magnetic field sensor 140, the magnetic yarn-based safety clothing 200 ) may be determined to be approached by a worker wearing a suit and a predetermined warning may be provided.

근접감지센서(150)는 자기장센서(140)와는 다른 방식으로 작업자의 접근을 감지하기 위한 것으로서, 자기장센서(140)의 기능을 보완하는 용도로 사용될 수 있다. 근접감지센서(150)의 종류는 특별히 한정되지 않으며 적외선센서, 레이저센서, 감시카메라 등이 사용될 수 있다.Proximity sensor 150 is to detect the approach of the operator in a different way from the magnetic field sensor 140, and may be used to supplement the function of the magnetic field sensor 140. The type of proximity sensor 150 is not particularly limited, and an infrared sensor, a laser sensor, a monitoring camera, and the like may be used.

예를 들어, 근접감지센서(150)는 자기장센서(140)의 감지거리 밖에 있는 작업자를 미리 감지하여 보다 빠른 시점에 경고를 제공하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 근접감지센서(150)가 작업자를 감지한 이후에 자기장센서(140)가 활성화되도록 제어하는 용도로 사용될 수도 있다.For example, the proximity sensor 150 may be used for the purpose of providing a warning at an earlier time by detecting a worker outside the detection distance of the magnetic field sensor 140 in advance. It may also be used for controlling the magnetic field sensor 140 to be activated after the proximity sensor 150 detects the operator.

또한 근접감지센서(150)는 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리를 산출하는 기능을 구비할 수 있으며, 이러한 근접감지센서(150)를 사용하면 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리에 따라 차등화된 피드백을 작업자에게 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the proximity sensor 150 may have a function of calculating the distance between the work equipment 100 and the operator, and using the proximity sensor 150 differentiated according to the distance between the work equipment 100 and the operator. It has the advantage of being able to provide feedback to workers.

경고발생부(160)는 작업자가 설정범위 이내에 접근하는 것으로 판단되었을 때 작업 장비(100)에 설치되거나 주변에 설치된 경고등을 제어하여 시각적 경고신호를 출력하거나 스피커를 통해 경고음을 출력할 수 있다. The warning generating unit 160 may output a visual warning signal or output a warning sound through a speaker by controlling a warning light installed in or around the work equipment 100 when it is determined that the operator is approaching within the set range.

또한 경고발생부(160)는 소정의 경고신호를 생성하여 통신부(180)를 통해 자력사 기반 안전복(200)에 구비된 통신부(도 8의 250)로 경고신호를 전송할 수도 있다.In addition, the warning generating unit 160 may generate a predetermined warning signal and transmit the warning signal to the communication unit (250 in FIG. 8) provided in the magnetic thread-based safety suit 200 through the communication unit 180.

자기장발생부(170)는 작업자에게 촉각적인 경고를 제공하기 위한 것으로서, 전자석 등을 제어하여 작업 장비(100)의 주변에 소정 세기의 자기장을 생성시키는 역할을 한다. The magnetic field generating unit 170 serves to provide a tactile warning to the operator, and controls an electromagnet to generate a magnetic field of a predetermined intensity around the work equipment 100 .

자기장발생부(170)에서 자기장이 발생하면, 자력사 기반 안전복(200)을 착용한 작업자가 접근하였을 때 자력사(230)의 강성이 강해지므로 안전복(200)이 비상시에 충격을 완화하여 작업자의 신체를 보호하는 역할을 할 수 있다. When a magnetic field is generated from the magnetic field generator 170, the rigidity of the magnetic yarn 230 increases when a worker wearing the magnetic yarn-based safety clothing 200 approaches, so the safety clothing 200 relieves the impact in case of emergency It can play a role in protecting the worker's body.

또한 자기장발생부(170)에서 자기장이 발생하면, 자기장에 의해 자력사(230)가 수축 또는 진동하므로 작업자의 입장에서는 촉각을 통해 위험상황을 보다 신속하게 인지할 수 있게 된다.In addition, when a magnetic field is generated from the magnetic field generator 170, since the magnetic thread 230 contracts or vibrates due to the magnetic field, the operator can more quickly recognize a dangerous situation through tactile sense.

한편, 작업 장비(100)에는 자기장발생부(170)를 생략하고 자력사 기반 안전복(200)에 자기장발생부(도 8의 240)를 설치할 수도 있다.On the other hand, in the work equipment 100, the magnetic field generating unit 170 may be omitted and the magnetic field generating unit (240 in FIG. 8) may be installed in the magnetic yarn-based safety suit 200.

통신부(180)는 작업자가 착용한 자력사 기반 안전복(200)의 통신부(250)와 근거리 통신을 수행하기 위한 것으로서, 근거리 통신규격은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 지웨이브(Z-wave), 적외선통신(IrDA), RF통신 등이 제한없이 사용될 수 있다.The communication unit 180 is for performing short-range communication with the communication unit 250 of the magnetic thread-based safety suit 200 worn by the worker, and the short-range communication standard is not particularly limited. For example, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-wave, infrared communication (IrDA), RF communication, etc. may be used without limitation.

전송라인(190)은 상기 각 구성요소 간에 전기적 신호 또는 데이터를 전송하는 매체의 역할을 한다.The transmission line 190 serves as a medium for transmitting electrical signals or data between the components.

자력사 기반 안전복(200)은, 도 3의 단면도에 나타낸 바와 같이, 자력사(230)로 직조하여 제조될 수 있다.Magnetic yarn-based safety clothing 200, as shown in the cross-sectional view of FIG. 3, may be manufactured by weaving with magnetic yarn 230.

자력사(230)는, 예를 들어 섬유 형성이 가능한 고분자에 자성 입자를 혼합하고, 혼련 및 방사를 거쳐 제조될 수 있다.Magnetic yarn 230, for example, may be prepared by mixing magnetic particles with a polymer capable of forming fibers, and then kneading and spinning.

섬유 형성이 가능한 고분자에는, 폴리에스테르계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리올레핀계 고분자, 비닐계 고분자, 불소계 고분자, 셀룰로오스계 고분자, 실리콘계 고분자, 방향족 또는 지방족 케톤계 고분자, 천연 고무나 합성 고무 등의 엘라스토머 등이 사용될 수 있다.Polymers capable of forming fibers include polyester-based polymers, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, polyolefin-based polymers, vinyl-based polymers, fluorine-based polymers, cellulose-based polymers, silicone-based polymers, aromatic or aliphatic ketone-based polymers, natural rubber, Elastomers such as synthetic rubber and the like can be used.

또한 자성 입자는, 자성 산화철, 코발트 첨가 자성산화철, 크롬첨가 자성산화철 등의 산화물계 자성체 분말일 수도 있고, 철, 니켈, 코발트 또는 몰리브덴 등 단일 금속으로 이루어지는 금속계 자성체 분말일 수도 있다.Further, the magnetic particles may be oxide-based magnetic body powders such as magnetic iron oxide, cobalt-added magnetic iron oxide, and chromium-added magnetic iron oxide, or metal-based magnetic body powder made of a single metal such as iron, nickel, cobalt, or molybdenum.

자력사(230)는, 도 4에 예시한 바와 같이, 함유된 자성 입자(234)로 인해 약간의 자기장(10)을 발생시킨다. 따라서 작업로봇(100)은 자기장센서(140)를 통해 자기장(10)이 검출되면 자력사 기반 안전복(200)을 착용한 작업자가 접근한 것으로 판단하고 소정의 경고와 피드백을 제공할 수 있다.The magnetic thread 230 generates a slight magnetic field 10 due to the magnetic particles 234 contained therein, as illustrated in FIG. 4 . Therefore, when the magnetic field 10 is detected through the magnetic field sensor 140, the working robot 100 may determine that a worker wearing the magnetic thread-based safety clothing 200 has approached and provide a predetermined warning and feedback.

자력사(230)에서 발생하는 자기장을 보다 강화시키기 위해서는, 도 5에 예시한 바와 같이, 섬유 제조 과정에서 고분자가 경화되기 전에 자기장을 인가하여 자성 입자(234)를 일정한 방향으로 정렬시키면 된다.In order to further strengthen the magnetic field generated from the magnetic yarn 230, as illustrated in FIG. 5, a magnetic field is applied to align the magnetic particles 234 in a certain direction before the polymer is cured in the fiber manufacturing process.

자력사(230)는 자성 입자(234)를 함유하므로 자기장이 인가되었을 때 자성 입자(234) 간의 인력이 작용함에 따라 약간 수축되면서 변형에 대한 저항력이 커지는 특성이 있다. 즉, 자기장이 인가되면 약간 수축되면서 강성이 강해지는 특성이 있다.Since the magnetic yarn 230 contains the magnetic particles 234, when a magnetic field is applied, as the attraction between the magnetic particles 234 acts, the magnetic yarn 230 shrinks slightly while increasing resistance to deformation. That is, when a magnetic field is applied, there is a characteristic that the rigidity is strengthened while being slightly contracted.

따라서, 외부 자기장을 이용하여 자력사 기반 안전복(200)의 강성을 일시적으로 강화하여 작업자를 보호하는 것이 가능하다. 또한 자기장을 이용하여 자력사 기반 안전복(200)을 수축시켜서 작업자에게 촉각적인 경고를 제공하는 것도 가능하다.Therefore, it is possible to protect workers by temporarily strengthening the rigidity of the magnetic thread-based safety clothing 200 using an external magnetic field. In addition, it is also possible to provide a tactile warning to the operator by contracting the magnetic thread-based safety suit 200 using a magnetic field.

또한 펄스 또는 교류 전류를 인가하여 자기장을 고속으로 온/오프 시키면 자력사(230)가 수축 및 복원되면서 진동이 발생하므로 이를 이용하여 작업자에게 촉각적인 경고를 제공할 수도 있다.In addition, when the magnetic field is turned on/off at high speed by applying a pulse or alternating current, vibration occurs while the magnetic thread 230 is contracted and restored, so it may be used to provide a tactile warning to the operator.

한편 자력사(230)는 섬유 형상으로 제조된 자기 유변 탄성체(Magnetorheological elastomer, MRE)일 수도 있다. 자기유변탄성체는 천연고무, 실리콘 고무 등의 폴리머 탄성체에 자성 입자(234)가 함유된 것으로서, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 상대적으로 유연하지만 자기장이 인가되면 자성입자(234) 간의 인력으로 인해 탄성력과 강성이 크게 변하는 특성이 있다.Meanwhile, the magnetic thread 230 may be a magnetorheological elastomer (MRE) manufactured in a fibrous shape. The magneto-rheological elastomer contains magnetic particles 234 in a polymer elastomer such as natural rubber or silicone rubber. It is relatively flexible when a magnetic field is not applied, but when a magnetic field is applied, the elastic force and It is characterized by a large change in stiffness.

따라서 자기유변탄성체로 이루어진 자력사(230)로 안전복(200)을 제작하면, 자기장을 이용하여 안전복(200)을 보다 큰 폭으로 수축 또는 진동시킬 수 있고 안전복(200)의 강성도 훨씬 더 강화시킬 수 있다.Therefore, if the safety clothing 200 is made of magnetic yarn 230 made of magnetorheological elastomer, the safety clothing 200 can be contracted or vibrated to a greater extent using a magnetic field, and the strength of the safety clothing 200 is much higher. can be strengthened.

한편 도 1에는 자기장 센서(140)와 자기장발생부(170)가 작업 장비(100)의 암(arm)에 설치된 것으로 나타나 있으나 설치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, FIG. 1 shows that the magnetic field sensor 140 and the magnetic field generator 170 are installed on the arm of the work equipment 100, but the installation location is not limited thereto.

일 예로서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 자기장 센서(140)와 자기장발생부(170) 중에서 적어도 하나는 작업대(50)에 설치될 수도 있다.As an example, as shown in FIG. 6 , at least one of the magnetic field sensor 140 and the magnetic field generator 170 may be installed on the work table 50 .

다른 예로서, 자기장 센서(140)와 자기장발생부(170) 중에서 적어도 하나는 작업 장비(100)의 주변에 설치된 펜스 등에 설치될 수도 있다. As another example, at least one of the magnetic field sensor 140 and the magnetic field generator 170 may be installed in a fence installed around the work equipment 100 .

또 다른 예로서, 작업 장비(100)가 지게차, 포크레인, 트럭 등과 같은 이동형 장비인 경우에는 자기장 센서(140)와 자기장발생부(170) 중에서 적어도 하나는 이동체의 후면, 측면 등에 설치될 수도 있다.As another example, when the work equipment 100 is a mobile device such as a forklift, forklift, or truck, at least one of the magnetic field sensor 140 and the magnetic field generating unit 170 may be installed on the rear side or side of the moving body.

이하에서는 도 7의 흐름도를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템에서 작업자가 접근할 때 경고하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of warning when a worker approaches in the worker protection system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 7 .

먼저 자력사 기반 안전복(200)을 착용한 작업자가 작업 장비(100)로 접근하면, 작업 장비(100)의 자기장센서(140)가 자력사(230)에서 발생하는 자기장을 감지한다. (ST11, ST12)First, when a worker wearing a magnetic yarn-based safety suit 200 approaches the work equipment 100, the magnetic field sensor 140 of the work equipment 100 detects a magnetic field generated from the magnetic yarn 230. (ST11, ST12)

자기장센서(140)에서 자기장이 감지되면, 작업 장비(100)의 프로세서(110)는 경고발생부(160)를 제어하여 시청각적 경고신호를 발생시키는 한편 작업 장비(100)에 설치되거나 연결된 자기장발생부(170)를 제어하여 자기장을 발생시킨다.When a magnetic field is detected by the magnetic field sensor 140, the processor 110 of the work equipment 100 controls the warning generating unit 160 to generate an audible and visual warning signal, while generating a magnetic field installed or connected to the work equipment 100. A magnetic field is generated by controlling the unit 170.

한편 작업 장비(100)의 프로세서(110)는 자기장발생부(170)를 제어하여 작업자와 작업 장비(100) 간의 거리에 따라 다양한 방식으로 자기장을 발생시킬 수 있다. Meanwhile, the processor 110 of the work equipment 100 may control the magnetic field generator 170 to generate a magnetic field in various ways according to the distance between the operator and the work equipment 100 .

일 예로서, 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 도달하면 자기장발생부(170)에 제1 전류를 공급하여 상대적으로 약한 자기장을 발생시킴으로써 자력사 기반 안전복(200)을 상대적으로 약하게 수축시키고, 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위보다 가까운 제2 설정범위에 도달하면 자기장발생부(170)에 제1 전류 보다 큰 제2 전류를 공급하여 보다 강한 자기장을 발생시킴으로써 자력사 기반 안전복(200)을 보다 강하게 수축시킬 수 있다.As an example, when the distance between the work equipment 100 and the operator reaches the first set range, the magnetic thread-based safety clothing 200 is produced by supplying a first current to the magnetic field generator 170 to generate a relatively weak magnetic field. Relatively weak contraction, and when the distance between the work equipment 100 and the operator reaches a second setting range closer than the first setting range, a second current greater than the first current is supplied to the magnetic field generator 170 to produce a stronger magnetic field. It is possible to more strongly contract the magnetic thread-based safety clothing 200 by generating.

이렇게 하면 작업자는 위험 장비에 가까워질수록 강하게 수축하는 안전복(200)을 통해 위험도를 실감할 수 있게 된다.In this way, the operator can realize the degree of danger through the safety clothing 200, which strongly contracts as it gets closer to the dangerous equipment.

다른 예로서, 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 도달하면 자기장발생부(170)에 제1 진동수의 펄스 전류 또는 교류 전류를 공급하여 자력사 기반 안전복(200)을 제1 진동수로 진동시키고, 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위보다 가까운 제2 설정범위에 도달하면 자기장발생부(170)에 제1 진동수보다 빠른 제2 진동수의 펄스 전류 또는 교류 전류를 공급하여 자력사 기반 안전복(200)을 제2 진동수로 진동시킬 수 있다.As another example, when the distance between the work equipment 100 and the operator reaches the first set range, the magnetic field generator 170 supplies pulse current or alternating current of a first frequency to manufacture the magnetic thread-based safety clothing 200. Vibrates at a frequency of 1, and when the distance between the work equipment 100 and the operator reaches a second set range closer than the first set range, a pulse current or an alternating current of a second frequency faster than the first frequency is transmitted to the magnetic field generator 170 It is possible to vibrate the magnetic thread-based safety clothing 200 at a second frequency by supplying.

이렇게 하면 작업자는 위험 장비에 가까워질수록 더 빠르게 진동하는 안전복(200)을 통해 위험도를 실감할 수 있게 된다. In this way, the worker can realize the degree of danger through the safety clothing 200 which vibrates more rapidly as he gets closer to the dangerous equipment.

한편, 작업 장비(100)의 자기장발생부(170)에서 자기장이 발생하면, 앞서 설명한 바와 같이 자력사(230)에 함유된 자성 입자 간의 인력으로 인해 자력사(230)의 강성이 강해지므로 자력사 기반 안전복(200)은 비상시에 외부 충격을 완화하여 작업자의 신체를 보호하는 역할을 할 수도 있다. (ST13, ST14)On the other hand, when a magnetic field is generated in the magnetic field generating unit 170 of the work equipment 100, as described above, the stiffness of the magnetic yarn 230 becomes stronger due to the attraction between the magnetic particles contained in the magnetic yarn 230, so the magnetic yarn The base safety suit 200 may serve to protect the body of a worker by mitigating an external shock in an emergency. (ST13, ST14)

<제2 실시예><Second Embodiment>

본 발명의 제2 실시예에 따른 작업자 보호 시스템은 작업 장비(100)와 작업자가 착용하는 자력사 기반 안전복(200)을 포함하되, 자력사 기반 안전복(200)이 자력사(230) 뿐만 아니라, 도 8의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(210), 메모리(220), 자기장발생부(240), 통신부(250) 등을 포함하는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.The worker protection system according to the second embodiment of the present invention includes the work equipment 100 and the magnetic yarn-based safety clothing 200 worn by the worker, but the magnetic yarn-based safety clothing 200 is not only the magnetic yarn 230 Rather, as illustrated in the block diagram of FIG. 8, there is a difference from the first embodiment in that it includes a processor 210, a memory 220, a magnetic field generator 240, a communication unit 250, and the like.

자력사 기반 안전복(200)의 프로세서(210)와 메모리(220)는 모듈로 제작되어 자력사 기반 작업복(200)에 고정될 수 있다.The processor 210 and the memory 220 of the magnetic yarn-based safety suit 200 may be manufactured as a module and fixed to the magnetic yarn-based workwear 200.

메모리(220)는 컴퓨터 프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등을 저장할 수 있다. 또한 메모리(220)에는 설정 조건을 충족하거나 작업 장비(100)로부터 소정의 지령을 수신하였을 때 자기장발생부(240)를 제어하여 자력사(230)를 수축 또는 진동시키거나 자력사(230)의 강도를 강화하는 작업자 보호 프로그램이 저장될 수 있다.The memory 220 may store computer programs, various parameters, data, and the like. In addition, the memory 220 controls the magnetic field generator 240 to contract or vibrate the magnetic thread 230 when a set condition is met or a predetermined command is received from the work equipment 100, or the magnetic thread 230 Worker protection programs that enhance strength can be stored.

자기장발생부(240)는 자력사(230)에 자기장을 인가하기 위한 것으로서 코일과 코일에 배터리 전원을 선택적으로 공급하는 스위칭 장치 등을 포함할 수 있다. 자기장발생부(240)를 구성하는 코일은 자력사(230)로 이루어진 작업복(200)의 표면에 부착될 수도 있고, 자수 방식으로 작업복(200)의 양면에 걸쳐 형성될 수도 있다.The magnetic field generating unit 240 is for applying a magnetic field to the magnetic thread 230 and may include a coil and a switching device that selectively supplies battery power to the coil. The coil constituting the magnetic field generator 240 may be attached to the surface of the work clothes 200 made of magnetic thread 230 or may be formed over both sides of the work clothes 200 in an embroidery manner.

자기장발생부(240)를 구성하는 코일이 다수인 경우에는 다수의 코일에 동시에 전류가 공급되도록 제어할 수도 있고, 일부의 코일에만 전류가 공급되도록 제어할 수도 있고, 각 코일에 순차적으로 전류가 공급되도록 제어할 수도 있다.When there are multiple coils constituting the magnetic field generating unit 240, current may be controlled to supply current to a plurality of coils at the same time, or current may be controlled to supply current to only some coils, or current may be supplied sequentially to each coil. You can also control it.

자력사(230)에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부(240)는 코일을 이용한 전자석에 한정되지 않으며 전자영구자석 등과 같은 다른 유형의 자기장발생장치가 사용될 수도 있다. 이는 작업 장비(100)나 경고 패널(300)에 설치되는 자기장발생부(170,370)의 경우에도 마찬가지이다.The magnetic field generator 240 for applying a magnetic field to the magnetic thread 230 is not limited to an electromagnet using a coil, and other types of magnetic field generators such as electro-permanent magnets may be used. This is also the case of the magnetic field generators 170 and 370 installed in the work equipment 100 or the warning panel 300.

통신부(250)는 작업 장비(100)의 통신부(180)와 근거리 통신을 수행하기 위한 것으로서, 근거리 통신규격은 특별히 한정되지 않는다.The communication unit 250 is for performing short-range communication with the communication unit 180 of the work equipment 100, and a short-range communication standard is not particularly limited.

통신부(250)는 프로세서(210), 메모리(220) 등과 함께 모듈로 제작되어 자력사 기반 작업복(200)에 고정될 수 있다.The communication unit 250 may be manufactured as a module together with the processor 210 and the memory 220 and fixed to the magnetic thread-based work clothes 200 .

전송라인(290)은 상기 각 구성요소 간에 전기적 신호 또는 데이터를 전송하는 매체의 역할을 한다.The transmission line 290 serves as a medium for transmitting electrical signals or data between the components.

이하에서는 도 9의 흐름도를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업자 보호 시스템에서 작업자가 접근할 때 경고하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of warning when a worker approaches in the worker protection system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 9 .

먼저 자력사 기반 안전복(200)을 착용한 작업자가 작업 장비(100)로 접근하면, 작업 장비(100)의 자기장센서(140)가 자력사(230)에서 발생하는 자기장을 감지한다. (ST21, ST22)First, when a worker wearing a magnetic yarn-based safety suit 200 approaches the work equipment 100, the magnetic field sensor 140 of the work equipment 100 detects a magnetic field generated from the magnetic yarn 230. (ST21, ST22)

자기장센서(140)에서 자기장이 감지되면, 작업 장비(100)의 프로세서(110)는 경고발생부(160)를 제어하여 시청각적 경고신호를 발생시키는 한편 통신부(180)를 제어하여 소정의 경고신호를 자력사 기반 안전복(200)으로 송출한다. 이때 작업 장비(100)는 근접감지센서(150)를 통해 획득한 작업자와의 거리 정보를 경고신호와 함께 송출할 수도 있다. (ST23)When a magnetic field is detected by the magnetic field sensor 140, the processor 110 of the work equipment 100 controls the warning generating unit 160 to generate an audio-visual warning signal and controls the communication unit 180 to generate a predetermined warning signal. is sent to the self-powered safety suit 200. At this time, the work equipment 100 may transmit information about the distance to the operator obtained through the proximity sensor 150 together with a warning signal. (ST23)

자력사 기반 안전복(200)의 프로세서(210)는 작업 장비(100)에서 송출한 경고신호가 수신되면 자기장발생부(240)를 제어하여 자기장을 발생시킨다.The processor 210 of the magnetic yarn-based safety suit 200 generates a magnetic field by controlling the magnetic field generator 240 when the warning signal sent from the work equipment 100 is received.

이 경우에도 자력사 기반 안전복(200)의 프로세서(210)는, 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 작업자와 작업 장비(100) 간의 거리에 따라 전류 세기, 펄스 전류의 진동수 등을 차등화하여 다양한 형태로 자기장을 발생시킬 수 있다. (ST24)Even in this case, as described in the first embodiment, the processor 210 of the magnetic yarn-based safety suit 200 differentiates the current intensity, the frequency of the pulse current, etc. according to the distance between the worker and the work equipment 100 to various A magnetic field can be generated in the form of (ST24)

이와 같이 자기장발생부(240)에서 자기장이 발생하면 자력사(230)가 수축 또는 진동하게 되므로 작업자가 촉각을 통해 위험상황을 직접적으로 인식할 수 있게 된다. 또한 자력사(230)의 강성이 강해지므로 안전복(200)이 비상시에 외부 충격을 완화하여 작업자의 신체를 보호하는 역할을 할 수도 있다. (ST25)In this way, when a magnetic field is generated from the magnetic field generator 240, the magnetic thread 230 contracts or vibrates, so that the operator can directly recognize a dangerous situation through the tactile sense. In addition, since the rigidity of the magnetic yarn 230 is strong, the safety clothing 200 may serve to protect the body of the worker by mitigating external impact in an emergency. (ST25)

<제3 실시예><Third Embodiment>

본 발명의 제3 실시예에 따른 작업자 보호 시스템은, 도 10의 개략 구성도에 나타낸 바와 같이, 작업 장비(100)와, 작업 장비(100)의 주변에 설치된 적어도 하나의 경고 패널(300)과, 작업자가 착용하는 자력사 기반 안전복(200)을 포함한다.The worker protection system according to the third embodiment of the present invention, as shown in the schematic configuration diagram of FIG. 10, the work equipment 100 and at least one warning panel 300 installed around the work equipment 100 and , including the magnetic thread-based safety clothing 200 worn by the worker.

즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 작업자 보호 시스템에서는 작업 장비(100)에 자기장센서, 근접감지센서, 자기장발생부 등을 설치하지 않고 작업 장비의 주변에 설치된 경고 패널(300)에 자기장센서, 근접감지센서, 자기장발생부 등을 설치하는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.That is, in the worker protection system according to the third embodiment of the present invention, the magnetic field sensor, the proximity sensor, the magnetic field generator, etc. are not installed in the work equipment 100, but the warning panel 300 installed around the work equipment has a magnetic field sensor. , there is a difference from the first embodiment in that a proximity sensor, a magnetic field generator, etc. are installed.

이때, 자력사 기반 안전복(200)은 자력사(230)만 포함할 수도 있고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 프로세서(210), 메모리(230), 자기장발생부(240), 통신부(250) 등을 포함할 수도 있다.At this time, the magnetic thread-based safety suit 200 may include only the magnetic thread 230, and as shown in FIG. 8, the processor 210, the memory 230, the magnetic field generator 240, and the communication unit 250 etc. may be included.

경고 패널(300)은, 도 11의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(310), 메모리(320), 디스플레이(330), 자기장센서(340), 근접감지센서(350), 경고발생부(360), 자기장발생부(370), 통신부(380) 등을 포함할 수 있다.As illustrated in the block diagram of FIG. 11, the warning panel 300 includes a processor 310, a memory 320, a display 330, a magnetic field sensor 340, a proximity sensor 350, and a warning generating unit ( 360), a magnetic field generator 370, a communication unit 380, and the like.

프로세서(310)는 메모리(320)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하여 소정의 연산이나 데이터 처리를 실행한다.The processor 310 executes a computer program stored in the memory 320 to perform predetermined calculations or data processing.

메모리(320)는 경고 패널(300)의 동작을 위한 컴퓨터 프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등을 저장할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 경고 패널(300)에서는 작업자의 접근이 감지되었을 경우에 작업자에게 경고하기 위한 작업자 보호 프로그램을 메모리(320)에 저장할 수 있다.The memory 320 may store a computer program for operation of the warning panel 300, various parameters, and data. The warning panel 300 according to an embodiment of the present invention may store a worker protection program in the memory 320 to warn the worker when the worker's approach is detected.

디스플레이(330)는 작업자의 접근을 방지하기 위한 시각적인 경고 문구를 표시하는 용도로 사용될 수 있다.The display 330 may be used to display a visual warning message to prevent an operator from approaching.

자기장센서(340)는 자력사 기반 안전복(200)의 자력사(230)에서 발생하는 자기장을 감지하는 역할을 한다. 경고 패널(300)은 자기장센서(340)를 통해 자기장이 감지되면 작업자가 접근한 것으로 판단하고 소정의 경고를 제공할 수 있다.The magnetic field sensor 340 serves to detect a magnetic field generated from the magnetic yarn 230 of the magnetic yarn-based safety suit 200. When the magnetic field is sensed through the magnetic field sensor 340, the warning panel 300 may determine that an operator has approached and provide a predetermined warning.

근접감지센서(350)는 자기장센서(340)와는 다른 방식으로 작업자의 접근을 감지하기 위한 것으로서, 자기장센서(340)의 기능을 보완하는 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 근접감지센서(350)는 자기장센서(340)의 감지거리 밖에 있는 작업자를 미리 감지하여 보다 빠른 시점에 경고를 제공하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 근접감지센서(350)가 작업자를 감지한 이후에만 자기장센서(340)가 활성화되도록 제어하는 용도로 활용될 수도 있다,Proximity sensor 350 is to detect the approach of the operator in a different way from the magnetic field sensor 340, it can be used for supplementing the function of the magnetic field sensor 340. For example, the proximity sensor 350 may be used for the purpose of providing a warning at an earlier time by detecting a worker outside the detection distance of the magnetic field sensor 340 in advance. In addition, it may be used for controlling the magnetic field sensor 340 to be activated only after the proximity sensor 350 detects the operator.

근접감지센서(350)에는 적외선센서, 레이저센서, 감시카메라 등이 사용될 수 있으나, 그 종류가 이에 한정되지 않음은 물론이다.An infrared sensor, a laser sensor, a monitoring camera, etc. may be used as the proximity sensor 350, but the type is not limited thereto.

경고발생부(360)는 작업자가 기준범위 이내에 접근하는 것으로 판단되었을 때 시청각적 경고신호를 출력하거나, 소정의 경고신호를 생성하여 통신부(380)를 통해 자력사 기반 안전복(200)으로 전송할 수 있다. The warning generating unit 360 outputs an audio-visual warning signal when it is determined that the operator is approaching within the standard range, or generates a predetermined warning signal and transmits it to the self-powered safety suit 200 through the communication unit 380. there is.

자기장발생부(370)는 작업자에게 촉각적인 경고를 제공하기 위한 것으로서, 전자석 등을 제어하여 작업 장비(100)의 주변에 소정 세기의 자기장을 생성시키는 역할을 한다. 자기장발생부(370)에서 자기장이 발생하면 작업자가 착용한 자력사 기반 안전복(200)의 강성이 강해지므로 비상시에 충격을 완화시켜서 작업자의 신체를 보호할 수 있다. 또한 자기장발생부(370)에서 자기장이 발생하면 작업자가 착용한 자력사 기반 안전복(200)이 수축 또는 진동하므로 작업자는 신체적인 자극을 통해 위험상황을 신속하게 인지할 수 있게 된다.The magnetic field generator 370 serves to provide a tactile warning to the operator, and controls an electromagnet to generate a magnetic field of a predetermined intensity around the work equipment 100 . When a magnetic field is generated from the magnetic field generator 370, the rigidity of the magnetic yarn-based safety clothing 200 worn by the worker increases, so that the body of the worker can be protected by mitigating the impact in an emergency. In addition, when a magnetic field is generated from the magnetic field generating unit 370, the magnetic yarn-based safety clothing 200 worn by the worker contracts or vibrates, so the worker can quickly recognize a dangerous situation through physical stimulation.

한편, 경고 패널(300)에는 자기장발생부(370)를 생략하고 자력사 기반 안전복(200)에만 자기장발생부(240)를 설치할 수도 있다.Meanwhile, the warning panel 300 may omit the magnetic field generating unit 370 and install the magnetic field generating unit 240 only on the magnetic yarn-based safety clothing 200.

통신부(380)는 작업자가 착용한 자력사 기반 안전복(200)의 통신부(250)와 근거리 통신을 수행하기 위한 것으로서, 근거리 통신규격은 특별히 한정되지 않는다. The communication unit 380 is for performing short-range communication with the communication unit 250 of the magnetic thread-based safety suit 200 worn by the worker, and the short-range communication standard is not particularly limited.

전송라인(390)은 상기 각 구성요소 간에 전기적 신호 또는 데이터를 전송하는 매체의 역할을 한다.The transmission line 390 serves as a medium for transmitting electrical signals or data between the components.

이하에서는 도 12의 흐름도를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 작업자 보호 시스템에서 작업자가 접근할 때 경고하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of warning when a worker approaches in the worker protection system according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 12 .

먼저 자력사 기반 안전복(200)을 착용한 작업자가 경고 패널(300)에 접근하면, 경고 패널(300)의 자기장센서(340)가 자력사(230)에서 발생하는 자기장을 감지한다. (ST31, ST32)First, when a worker wearing a magnetic yarn-based safety suit 200 approaches the warning panel 300, the magnetic field sensor 340 of the warning panel 300 detects a magnetic field generated from the magnetic yarn 230. (ST31, ST32)

자기장센서(340)에서 자기장이 감지되면, 경고 패널(300)의 프로세서(310)는 경고발생부(360)를 제어하여 시청각적 경고신호를 발생시키는 한편 경고 패널(300)에 설치되거나 연결된 자기장발생부(370)를 제어하여 자기장을 발생시킨다.When a magnetic field is detected by the magnetic field sensor 340, the processor 310 of the warning panel 300 controls the warning generating unit 360 to generate an audio-visual warning signal, while generating a magnetic field installed or connected to the warning panel 300. A magnetic field is generated by controlling the unit 370.

이 경우에도 경고 패널(300)의 프로세서(310)는, 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 작업자와 경고 패널(300) 간의 거리에 따라 전류 세기, 펄스 전류의 진동수 등을 차등화하여 다양한 형태로 자기장을 발생시킬 수 있다. (ST33)Even in this case, as described in the first embodiment, the processor 310 of the warning panel 300 differentiates the current intensity, the frequency of the pulse current, etc. according to the distance between the worker and the warning panel 300 to form a magnetic field in various forms. can cause (ST33)

이와 같이 경고 패널(300)의 자기장발생부(370)에서 자기장이 발생하면, 작업자가 자력사 기반 안전복(200)이 수축 또는 진동하게 되므로 작업자가 촉각을 통해 위험상황을 직접적으로 인식할 수 있게 된다. 또한 경고 패널(300)의 자기장발생부(370)에서 자기장이 발생하면 안전복(200)의 자력사(230)가 수축되면서 자체 강성이 강화되므로 비상시에 안전복(200)이 외부 충격을 완화시키는 역할을 할 수도 있다. (ST34)In this way, when a magnetic field is generated from the magnetic field generator 370 of the warning panel 300, the operator contracts or vibrates the magnetic thread-based safety clothing 200 so that the operator can directly recognize a dangerous situation through tactile sense do. In addition, when a magnetic field is generated from the magnetic field generator 370 of the warning panel 300, the magnetic thread 230 of the safety suit 200 contracts and strengthens its own rigidity, so that the safety suit 200 relieves external impact in an emergency. may play a role. (ST34)

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 구체적인 적용 과정에서 보다 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention may be modified or modified in more various forms in a specific application process.

일 예로서, 도 13에 예시한 바와 같이 작업자의 신체 보호를 위하여 자력사(230)로 직조된 안전복(200a)의 표면에 다수의 보강재(260)를 추가로 부착할 수도 있다. As an example, as illustrated in FIG. 13 , a plurality of reinforcing materials 260 may be additionally attached to the surface of the safety clothing 200a woven with magnetic yarn 230 to protect the body of a worker.

다수의 보강재(260)는 외부 충격시에 안전복(200a)의 강성을 보강하여 사용자의 신체를 보호하기 위한 것으로서, 평상시에서는 사용자의 움직임을 방해하지 않을 정도로 서로 이격되어 있다가 자기장이 인가되어 자력사(230)가 수축되면 도 14에 나타낸 바와 같이 서로 밀집하여 외부 충격을 완화시키는 역할을 할 수 있다.The plurality of reinforcing members 260 are intended to protect the user's body by reinforcing the rigidity of the safety clothing 200a in the event of an external impact, and are spaced apart from each other to the extent that they do not interfere with the user's movement in normal times, and then a magnetic field is applied to the self. When the hysteresis 230 is contracted, as shown in FIG. 14, they may serve to alleviate external impact by being densely packed with each other.

한편 다수의 보강재(260)를 각각 자기유변탄성체(MRE)로 제작하면, 평상시에는 사용자의 움직임을 방해하지 않을 정도로 유연하고, 자기장이 인가되면 서로 밀집된 상태에서 단단해지므로 안전복(200a)의 외피 역할을 하여 작업자의 신체를 더욱 보호할 수 있다.On the other hand, if the plurality of reinforcing materials 260 are made of magneto-rheological elastomer (MRE), they are flexible enough not to interfere with the user's movement in normal times, and become hard in a dense state when a magnetic field is applied, thus serving as the outer shell of the safety suit 200a By doing so, the worker's body can be further protected.

다른 예로서, 이상에서는 작업자가 자력사(230)로 제작한 안전복(200)을 착용하는 것으로 설명하였는데, 이와 별개로 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이 작업자가 신체에 밀착되는 유연 밴드(280)를 추가로 착용할 수도 있다.As another example, it has been described above that the worker wears the safety suit 200 made of magnetic yarn 230, and separately from this, as shown in (a) of FIG. 280) may be additionally worn.

유연 밴드(280)는 착용시 작업자의 신체에 밀착되고 자기장에 반응할 수 있어야 하므로 자기유변탄성체 재질인 것이 바람직하다. The flexible band 280 is preferably made of a magneto-rheological elastomer material because it needs to be in close contact with the operator's body and respond to a magnetic field when worn.

이와 같이 자력사 기반 안전복(200)과 유연 밴드(280)를 함께 착용하면, 작업 장비(100) 등에서 발생하는 자기장에 의해 유연 밴드(280)가 빠르게 수축되면서 작업자는 피부를 통해 경고 신호를 보다 빠르게 인지할 수 있으므로 작업 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.In this way, when the magnetic yarn-based safety clothing 200 and the flexible band 280 are worn together, the flexible band 280 is rapidly contracted by the magnetic field generated from the work equipment 100, etc., and the worker sees a warning signal through the skin. As it can be recognized quickly, work safety can be further improved.

유연 밴드(280)는 안전복(200)에 사용된 자력사(230)에 비하여 더 고농도의 자성 입자를 함유할 수 있다. 이렇게 하면 유연 밴드(280)가 자력사(230)에 비하여 외부 자기장에 보다 빠르게 또는 보다 강하게 반응함으로써 작업자가 보다 빠르게 위험 상황을 인지할 수 있다.The flexible band 280 may contain a higher concentration of magnetic particles than the magnetic yarn 230 used in the safety suit 200 . In this way, the flexible band 280 reacts more quickly or more strongly to the external magnetic field than the magnetic thread 230, so that the operator can more quickly recognize the dangerous situation.

유연 밴드(280)는 도면에 나타낸 바와 같이 손목 밴드가 간편하기는 하지만 이에 한정되는 것은 않는다. 예를 들어 장갑, 발목 밴드, 헤드 밴드 등의 형태로 제공될 수도 있다,The flexible band 280 is a simple wrist band as shown in the drawing, but is not limited thereto. For example, it may be provided in the form of gloves, ankle bands, head bands, etc.

또 다른 예로서, 이상에서는 자력사 기반 안전복(200)이 전신 작업복 형상인 것으로 나타나 있으나 이에 한정되는 것은 아니므로 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이 자력사 기반 안전복(200)이 상의로만 제작될 수도 있고, 이와 달리 하의로만 제작될 수도 있다.As another example, in the above, the self-strength-based safety clothing 200 is shown as a full-body workwear shape, but is not limited thereto, so the self-strength-based safety clothing 200 is only a top as shown in (b) of FIG. It may be manufactured, or alternatively, it may be manufactured only as a bottom.

또 다른 예로서, 안전복(200) 전체를 자력사(230)로 제작하지 않고 안전복(200)의 일부분만을 자력사(230)로 제작할 수도 있다. 이때, 안전복(200)의 일부분에 자력사(230)로 직조한 천을 배치할 수도 있고, 안전복(200)을 위한 천을 직조할 때 처음에는 일반 실로 편직을 진행하다가 특정 부분에 도달하면 자력사로 교체하여 편직을 진행함으로써 안전복 전체가 아닌 특정 부분만을 자력사로 제작할 수도 있다.As another example, only a portion of the safety clothing 200 may be manufactured with the magnetic yarn 230 without making the entire safety clothing 200 with the magnetic yarn 230. At this time, the fabric woven with the magnetic yarn 230 may be placed on a part of the safety clothing 200, and when weaving the fabric for the safety clothing 200, the knitting is first performed with a general thread, and when a specific part is reached, the magnetic yarn is used. By replacing and knitting, it is also possible to produce only a specific part of the safety suit with self-strength yarn instead of the entire safety suit.

이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.As such, the present invention can be modified or modified in various forms, and if the modified or modified embodiments also include the technical spirit of the present invention disclosed in the claims to be described later, it will be natural that they fall within the scope of the present invention. .

10: 자기장 100: 작업 장비 110: 프로세서
120: 메모리 130: 장비구동부 140: 자기장 센서
150: 근접감지센서 160: 경고발생부 170: 자기장발생부
180: 통신부 190: 전송라인 200: 자력사 기반 안전복
210: 프로세서 220: 메모리 230: 자력사
234: 자성 입자 240: 자기장발생부 250: 통신부
260: 보강재 280: 유연밴드 290: 전송라인
300: 경고 패널 310: 프로세서 320: 메모리
330: 디스플레이 340: 자기장 센서 350: 근접감지센서
360: 경고발생부 370: 자기장발생부 380: 통신부
390: 전송라인10: magnetic field 100: work equipment 110: processor
120: memory 130: equipment driving unit 140: magnetic field sensor
150: proximity sensor 160: warning generating unit 170: magnetic field generating unit
180: communication unit 190: transmission line 200: magnetic thread-based safety suit
210: processor 220: memory 230: magnetism
234: magnetic particles 240: magnetic field generating unit 250: communication unit
260: stiffener 280: flexible band 290: transmission line
300: warning panel 310: processor 320: memory
330: display 340: magnetic field sensor 350: proximity sensor
360: warning generating unit 370: magnetic field generating unit 380: communication unit
390: transmission line

Claims (4)

자성 입자가 함유된 자력사로 제작된 안전복;
상기 안전복의 자력사에서 발생하는 자기장을 감지하는 자기장센서와, 상기 안전복의 자력사에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부를 구비하는 작업 장비
를 포함하며,
상기 작업 장비는 자기장센서에서 자기장이 감지되면 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 안전복의 자력사를 수축시키거나 자력사의 강성을 강화시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템.safety clothing made of magnetic yarn containing magnetic particles;
Working equipment comprising a magnetic field sensor for detecting a magnetic field generated from the magnetic thread of the safety suit, and a magnetic field generating unit for applying a magnetic field to the magnetic thread of the safety suit
Including,
The work equipment is a worker protection system, characterized in that when the magnetic field is detected by the magnetic field sensor, the magnetic field generating unit generates a magnetic field to contract the magnetic thread of the safety suit or to strengthen the rigidity of the magnetic thread. 제1항에 있어서,
상기 작업 장비는 작업자와의 거리를 확인할 수 있는 근접감지센서를 포함하고,
작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부로 제1 전류를 공급하고,
작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위 보다 가까운 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부로 제1 전류보다 큰 제2 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템.According to claim 1,
The work equipment includes a proximity sensor that can check the distance to the operator,
Supplying a first current to the magnetic field generator when the distance between the work equipment and the operator falls within a first set range;
A worker protection system characterized in that for supplying a second current greater than the first current to the magnetic field generator when the distance between the work equipment and the operator belongs to a second set range closer than the first set range. 자성 입자가 함유된 자력사로 제작된 안전복;
상기 안전복의 자력사에서 발생하는 자기장을 감지하는 자기장센서와, 상기 안전복의 자력사에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부를 구비하는 경고 패널
을 포함하며,
상기 경고패널은 자기장센서에서 자기장이 감지되면 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 안전복의 자력사를 수축시키거나 자력사의 강성을 강화시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템.safety clothing made of magnetic yarn containing magnetic particles;
A warning panel having a magnetic field sensor for detecting a magnetic field generated from the magnetic thread of the safety suit, and a magnetic field generating unit for applying a magnetic field to the magnetic thread of the safety suit
Including,
The warning panel is a worker protection system, characterized in that when the magnetic field is detected by the magnetic field sensor, the magnetic field generating unit generates a magnetic field to shrink the magnetic thread of the safety suit or strengthen the rigidity of the magnetic thread. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안전복의 표면에는 자기유변탄성체(MRE)로 이루어진 다수의 보강재가 서로 이격되도록 결합된 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템.According to any one of claims 1 to 3,
A worker protection system, characterized in that a plurality of reinforcing materials made of magneto-rheological elastomer (MRE) are coupled to the surface of the safety suit so as to be spaced apart from each other.
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