KR102497552B1 - Worker integrated control system using smart helmet - Google Patents

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KR102497552B1 KR1020210098959A KR20210098959A KR102497552B1 KR 102497552 B1 KR102497552 B1 KR 102497552B1 KR 1020210098959 A KR1020210098959 A KR 1020210098959A KR 20210098959 A KR20210098959 A KR 20210098959A KR 102497552 B1 KR102497552 B1 KR 102497552B1
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Abstract

본 발명은 스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템에 관한 것으로, 작업자가 머리에 착용 가능하며, 착용을 마친 작업자가 작업을 수행하는 과정에서 해당 작업과 관련하여 발생하는 각종 정보를 생성하는 스마트 헬멧; 상기 스마트 헬멧과 무선 통신 네트워크를 구축하여 상기 스마트 헬멧을 통해 생성되는 정보를 수신하여 내부에 저장 관리하는 관리서버; 및 상기 관리서버에 접속하여 내부에 기 저장된 정보를 출력 제공받는 관리단말;을 포함한다.
이를 통해, 스마트 헬멧을 이용함에 있어 착용 후 작업 가능한 환경의 제약을 없애고, 스마트 헬멧에 부가된 각종 모듈에 의한 발열 및 전자파 발생 문제를 최소화 시키며, 외부 요인으로 인한 고장 혹은 손상 문제를 확연히 감소시킬 수 있으며, 작업자의 작업 효율 및 안정성 확보 측면에서의 기능적 고도화를 이룸과 동시에 이와 연계되어 관리서버 및 관제센터 내 관리단말 간의 유기적 상호 작용 방식을 새롭고 효율적으로 제시하여 작업자 관제가 효과적으로 이루어질 수 있는 관제 시스템을 제공하고자 한다.
The present invention relates to a worker control system using a smart helmet, which can be worn on the head by a worker, and generates various information generated in relation to the work in the course of performing the work by the worker who has finished wearing the helmet; A management server that establishes a wireless communication network with the smart helmet, receives information generated through the smart helmet, and stores and manages the information therein; and a management terminal that accesses the management server and outputs information previously stored therein.
Through this, in using a smart helmet, it is possible to eliminate restrictions on the workable environment after wearing it, to minimize the problem of generating heat and electromagnetic waves by various modules added to the smart helmet, and to significantly reduce the problem of failure or damage caused by external factors. It achieves functional advancement in terms of securing work efficiency and stability of workers, and at the same time, it presents a new and efficient method of organic interaction between the management server and management terminals in the control center in connection with this, thereby creating a control system that can effectively control workers. want to provide

Description

스마트 헬멧을 이용한 작업자 통합 관제 시스템 {WORKER INTEGRATED CONTROL SYSTEM USING SMART HELMET}Worker integrated control system using smart helmet {WORKER INTEGRATED CONTROL SYSTEM USING SMART HELMET}

본 발명은 다양한 기능의 부가를 통해 헬멧을 사용하는 작업자의 상태 모니터링, 안전 확보 및 현장 관리가 더욱 편리하고 효율적으로 이루어 질 수 있게 하는 스마트 헬멧을 이용해 통합관제센터와의 통신 네트워크 구축함으로써 마련되는 작업자 관제 시스템에 관한 것이다.The present invention provides a worker prepared by establishing a communication network with an integrated control center using a smart helmet that enables the condition monitoring, safety assurance, and field management of workers using the helmet to be more convenient and efficient through the addition of various functions. It's about the control system.

또한, 본 발명은 과학기술정보통신부와 (재단)과학기술일자리진흥원이 지원하는 성장동력실증기획지원(R&D) 사업으로 수행된 디지털 전환을 위한 조선/해운 ICT 융합 스마트 안전모 기획/실증 과제에 대한 연구결과로서, 구체적으로 본 연구와 관련된 세부사항은 아래와 같다.In addition, the present invention is a study on the planning / demonstration task of shipbuilding / shipping ICT convergence smart helmet for digital conversion carried out as a growth engine demonstration planning support (R & D) project supported by the Ministry of Science and ICT and (Foundation) Science and Technology Job Promotion Agency As a result, the details specifically related to this study are as follows.

- 연구사업명 : 성장동력실증기획지원(R&D)- Research project name: Growth engine demonstration planning support (R&D)

- 연구과제명: 디지털 전환을 위한 조선/해운 ICT 융합 스마트 안전모 기획/실증- Research project title: Shipbuilding/maritime ICT convergence smart safety helmet planning/demonstration for digital transformation

- 부처명: 과학기술정보통신부- Ministry Name: Ministry of Science and ICT

- 과제관리기관명: (재단)과학기술일자리진흥원 - Project management agency name: (Foundation) Science and Technology Job Promotion Agency

- 과제수행기관명: ㈜오에스랩- Name of the organization performing the project: OS Lab Co., Ltd.

- 고유과제번호 : 1711138887- Unique task number: 1711138887

- 과제기간 : 2021.06.11.~ 2021.08.10.- Assignment period: 2021.06.11.~ 2021.08.10.

일반적으로 헬멧(Helmet)은 주로 착용자의 머리, 안면 등을 보호하기 위한 목적으로 착용하는데, 예컨대 바이크, 싸이클, 경주용 차량, 소방용, 군용 등 다양한 용도로 사용되고 있다.In general, helmets are mainly worn for the purpose of protecting the wearer's head, face, etc., and are used for various purposes such as, for example, bicycles, cycles, racing vehicles, firefighting, and military use.

이러한 헬멧에 다양한 분야의 기술들을 융복합시켜 다기능성을 확보한 스마트 헬멧이 최근에는 여러 형태로 개발되고 있으며, 실제 많은 작업 현장 환경에 맞춰 개발된 스마트 헬멧이 사용되고 있다.Recently, smart helmets that have secured multifunctionality by converging and combining technologies in various fields have been developed in various forms, and smart helmets developed for many actual worksite environments are being used.

예를 들어, 빈번히 위급한 상황에 처해질 수 있는 소방관, 군인 등을 비롯해, 다양한 사고 원인들로부터 노출된 상태로 작업을 진행하게 되는 공사 현장의 작업자에 이르기까지 해당 스마트 헬멧을 착용함으로서, 착용자의 안전을 보호받고 더욱 효율적인 작업 진행이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. For example, firefighters, soldiers, etc., who can frequently be in emergency situations, as well as workers at construction sites who are exposed to various causes of accidents, by wearing the corresponding smart helmet, the wearer's safety can be protected and more efficient work progress can be made.

더 나아가, 이와 같이 마련된 스마트 헬멧을 이용해 특정 작업지역에서 해당 헬멧을 착용하고 작업을 수행하는 작업자들을 효과적으로 관리, 감독하여 상황을 실시간으로 모니터링하고, 각종 상황들에 발빠른 대처가 가능하도록 하기 위한 시스템을 구축하는 방식으로 기술이 활용되고 있는 실정이다.Furthermore, a system for effectively managing and supervising workers who wear the helmet and performing work in a specific work area using the smart helmet prepared as described above to monitor the situation in real time and enable quick response to various situations. Technology is being used as a way to build.

이와 관련하여, 특정 사용 환경에 맞추어 실질적으로 필요성이 지속 요구되던 다양한 기능들을 적합하게 부가한 스마트 헬멧을 기반으로 이를 착용한 작업자의 안전을 관리하기 위한 시스템 구축을 위해 마련된 종래기술로는. 대한민국 등록특허공보 제10-2128679호의 "작업자 안전관리 및 현장 커뮤니케이션을 위한 무선타입 스마트 안전모 제어 시스템"(이하, '종래기술'이라고 함)이 있다.In this regard, in the prior art prepared for building a system for managing the safety of workers wearing it based on a smart helmet to which various functions that have been practically continuously required according to a specific use environment are suitably added. Republic of Korea Patent Registration No. 10-2128679 has a "wireless type smart helmet control system for worker safety management and on-site communication" (hereinafter referred to as 'prior art').

하지만, 종래기술을 비롯한 기존의 스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템의 경우, 우선 스마트 헬멧 자체가 다양한 기능들을 제공하기 위해 부가되는 모듈들의 전기적 구성이 많아짐에 따라 이를 착용하고 작업을 수행할 수 있는 작업 환경의 제약이 많아지고, 이를 착용하고 작업을 수행하는 과정에서 발열 및 전자파 등의 신체적 악영향을 끼쳤으며, 외부 요인으로 인해 기능적 고장을 일으키거나 부품이 손상되는 현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.However, in the case of a worker control system using an existing smart helmet, including the prior art, first of all, as the electrical configuration of modules added to the smart helmet itself to provide various functions increases, a working environment that can wear it and perform work There are many restrictions, and in the process of wearing it and performing work, it has adverse physical effects such as heat and electromagnetic waves, and there is a problem that functional failure or damage to parts frequently occurs due to external factors.

또한, 종래기술을 비롯한 기존의 스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템의 경우, 스마트 헬멧을 활용하여 다양한 정보들을 획득하여 관제센터에서 단순히 획득된 정보들을 출력 확인하는 모니터링 방식에 그칠 뿐, 이와 같이 획득되는 다양한 정보들을 기반으로 작업자의 작업효율을 높이고, 충분한 안정성을 확보함에 있어 효과적인 관제 방식을 제시하지 못하고 있다.In addition, in the case of a worker control system using an existing smart helmet, including the prior art, it is only a monitoring method of acquiring various information using the smart helmet and simply checking the output of the obtained information in the control center, Based on the information, it is not possible to suggest an effective control method to increase the work efficiency of workers and secure sufficient stability.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 스마트 헬멧을 이용함에 있어 착용 후 작업 가능한 환경의 제약을 없애고, 스마트 헬멧에 부가된 각종 모듈에 의한 발열 및 전자파 발생 문제를 최소화 시키며, 외부 요인으로 인한 고장 혹은 손상 문제를 확연히 감소시킬 수 있는 스마트 헬멧을 이용하는 관제 시스템을 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to remove the restrictions of the working environment after wearing the smart helmet in using the smart helmet, and to solve the problem of heat generation and electromagnetic wave generation by various modules added to the smart helmet. It is to provide a control system using a smart helmet that can minimize and significantly reduce the problem of failure or damage caused by external factors.

또한, 본 발명의 목적은, 스마트 헬멧이 종래와 달리 작업자의 작업 효율 및 안정성 확보 측면에서의 기능적 고도화를 이룸과 동시에 이와 연계되어 관리서버 및 관제센터 내 관리단말 간의 유기적 상호 작용 방식을 새롭고 효율적으로 제시하여 작업자 관제가 효과적으로 이루어질 수 있는 관제 시스템을 제공하는데 있다.In addition, the object of the present invention is that, unlike the prior art, the smart helmet achieves functional advancement in terms of securing the work efficiency and safety of the worker, and at the same time, it is linked to a new and efficient organic interaction method between the management server and the management terminal in the control center. It is to provide a control system that can effectively control workers by presenting it.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스마트 헬멧을 이용한 작업자 통합 관제 시스템은, 작업자가 머리에 착용 가능하며, 착용을 마친 작업자가 작업을 수행하는 과정에서 해당 작업과 관련하여 발생하는 각종 정보를 생성하는 스마트 헬멧; 상기 스마트 헬멧과 무선 통신 네트워크를 구축하여 상기 스마트 헬멧을 통해 생성되는 정보를 수신하여 내부에 저장 관리하는 관리서버; 및 상기 관리서버에 접속하여 내부에 기 저장된 정보를 출력 제공받는 관리단말;을 포함하며, 상기 스마트 헬멧은, 작업자의 머리에 착용 가능한 헬멧 형태로 마련되어 내측에 소정의 크기로 함입 형성된 모듈 설치홈이 구비되고, 상기 모듈 설치홈이 설치홈 덮개의 결합상태에 따라 열림공간 또는 닫힘공간을 형성하며, 착용을 마친 작업자의 머리를 외부 충격으로부터 보호하는 헬멧 본체; 상기 헬멧 본체 전단측에 설치되어 상기 헬멧 본체의 전방측을 촬영하여 작업 영상정보를 생성하는 카메라 모듈; 상기 헬멧 본체 전단측에 설치되어 상기 헬멧 본체의 전방측을 향해 광을 조사하는 발광 모듈; 상기 헬멧 본체 좌우 양 측부에 각각 착탈 가능한 형태로 설치되어 음성 출력을 수행하는 한쌍의 스피커 모듈; 상기 헬멧 본체 일측에 착탈 가능한 형태로 설치되어 음성 입력을 수행하는 마이크 모듈; 상기 헬멧 본체 일측에 설치되어 작업자 주변 환경정보, 작업자의 생체정보 및 작업자의 위치정보를 감지 생성하는 통합 감지모듈; 상기 모듈 설치홈 내에 안착 설치되며, 상기 관리서버와 근거리 및 원거리 통신망을 각각 구축할 수 있도록 마련되는 통신 모듈; 상기 모듈 설치홈 내에 안착 설치되며, 상기 카메라 모듈, 발광 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통합 감지모듈 및 통신 모듈의 작동 상태를 제어하는 제어 모듈; 및 내부에 동작전원의 축전을 위한 배터리가 구비되며, 상기 배터리로부터 상기 카메라 모듈, 발광 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통합 감지모듈, 통신 모듈 및 제어 모듈의 작동에 필요한 동작전원을 공급하는 전원 모듈;을 포함한다.In order to achieve the above object, the worker integrated control system using the smart helmet of the present invention can be worn on the head by the worker, and generates various information generated in relation to the work in the process of performing the work by the worker who has finished wearing the helmet smart helmet; A management server that establishes a wireless communication network with the smart helmet, receives information generated through the smart helmet, and stores and manages the information therein; And a management terminal that accesses the management server and receives information stored therein as output. The smart helmet is provided in the form of a helmet that can be worn on a worker's head and has a module installation groove recessed into a predetermined size on the inside. a helmet body provided, wherein the module installation groove forms an open space or a closed space according to the coupling state of the installation groove cover, and protects a worker's head from external impact; a camera module installed on the front side of the helmet body to capture the front side of the helmet body and generate operation image information; a light emitting module installed on the front side of the helmet body to emit light toward the front side of the helmet body; a pair of speaker modules that are detachably installed on both left and right sides of the helmet body and perform audio output; a microphone module that is detachably installed on one side of the helmet body and performs voice input; An integrated sensing module installed on one side of the helmet body to detect and generate environmental information around the operator, biometric information of the operator, and location information of the operator; a communication module installed in the module installation groove and provided to establish local and long-distance communication networks with the management server, respectively; a control module seated and installed in the module installation groove and controlling operating states of the camera module, the light emitting module, the speaker module, the microphone module, the integrated sensing module, and the communication module; and a battery for storing operating power therein, and a power module supplying operating power necessary for the operation of the camera module, the light emitting module, the speaker module, the microphone module, the integrated sensing module, the communication module, and the control module from the battery. includes;

여기서, 상기 설치홈 덮개는, 상기 헬멧 본체 내측에 구비된 상기 모듈 설치홈 상측에 결합되어 상기 모듈 설치홈의 개방공간을 덮을 수 있는 제1덮개부; 소정의 탄성력을 갖춘 링 형태로 마련되어 상기 제1덮개부의 상기 모듈 설치홈이 구비된 상기 헬멧 본체 내측면에 결합되는 체결부위에 설치됨으로써, 상기 제1덮개부와 상기 모듈 설치홈이 구비된 상기 헬멧 본체 내측면 간의 결합을 통한 체결 발생 시 수밀(水密)구조가 갖춰지도록 하는 실링부; 및 상기 제1덮개부에 비해 연성 재질로 마련되어 상기 제1덮개부의 외측면을 덮도록 결합되며, 외측면에 전자파 차폐용 도료가 도포되어 전자파 차폐막이 형성되는 제2덮개부;를 포함한다.Here, the installation groove cover may include a first cover portion coupled to an upper side of the module installation groove provided inside the helmet body to cover the open space of the module installation groove; The helmet having the first cover and the module installation groove is provided in a ring shape having a predetermined elastic force and installed at a fastening portion coupled to the inner surface of the helmet body having the module installation groove of the first cover. A sealing unit to have a watertight structure when fastening occurs through coupling between inner surfaces of the main body; and a second cover that is made of a softer material than the first cover and coupled to cover the outer surface of the first cover, and is coated with an electromagnetic wave shielding coating on the outer surface to form an electromagnetic wave shielding film.

또한, 상기 통합 감지모듈은, 상기 헬멧 본체 외주면 일측에 부착 설치되어 상기 스마트 헬멧을 착용한 작업자 주변 환경의 온도 및 습도를 감지하여 환경 감지정보를 생성하는 환경 감지부; 상기 헬멧 본체 내주면 일측에 부착 설치되어 상기 스마트 헬멧을 착용한 작업자의 생체신호를 감지하여 생체신호 감지정보를 생성하는 생체신호 감지부; 및 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 위치정보를 생성하는 GPS부분; 상기 헬멧 본체의 전방측 물체를 감지하고, 감지된 물체와의 거리를 측정하여 제1감지정보를 생성하는 거리 감지부분; 관성센서(IMU, Inertia Measurement Unit)로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 동작을 감지하여 작업자 움직임에 대한 제2감지정보를 생성하는 동작 감지부분; 및 고도 센서로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 현재 위치상의 고도를 측정하여 제3감지정보를 생성하는 고도 감지부분;를 포함하는 위상 감지부;를 포함한다.In addition, the integrated sensing module may include an environment sensing unit attached to one side of the outer circumferential surface of the helmet body to sense the temperature and humidity of the environment around the worker wearing the smart helmet and generate environment sensing information; a bio-signal detection unit attached to one side of the inner circumferential surface of the helmet body to sense bio-signals of a worker wearing the smart helmet and generate bio-signal detection information; and a GPS unit for generating location information of a worker wearing the helmet body. a distance sensing unit that detects an object on the front side of the helmet body and measures a distance to the detected object to generate first sensing information; a motion detection unit provided as an inertia measurement unit (IMU) and detecting a motion of a worker wearing the helmet body and generating second sensing information for the motion of the operator; and an altitude sensing unit provided as an altitude sensor and measuring the altitude of the operator at the current location where the helmet body is worn to generate third sensing information; a phase sensing unit including.

아울러, 상기 통신 모듈은, 상기 관리서버와 원거리 무선 통신망을 구축하는 제1통신부; 및 인접한 위치의 타 작업자가 착용한 스마트 헬멧 내 포함된 통신 모듈과 근거리 무선 통신망을 구축하는 제2통신부;를 포함하며, 상기 카메라 모듈을 통해 생성되는 작업 영상정보와 상기 통합 감지모듈을 통해 생성되는 환경 감지정보, 생체신호 감지정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보는 상기 제1통신부를 통해 상기 관리서버에 전송되고, 상기 스피커 모듈 및 마이크 모듈을 이용한 상기 관리단말과의 통화는 상기 관리서버를 통해 생성되는 채널을 중계하여 상기 제1통신부를 통해 이루어지며, 상기 스피커 모듈 및 마이크 모듈을 이용한 인접한 위치에서 상기 스마트 헬멧을 착용한 타 작업자와의 통화는 상기 제2통신부를 통해 이루어진다.In addition, the communication module, a first communication unit for establishing a long-distance wireless communication network with the management server; And a second communication unit for establishing a short-range wireless communication network with a communication module included in a smart helmet worn by another worker in an adjacent location; including, the work image information generated through the camera module and the integrated sensing module generated through the Environment sensing information, biosignal sensing information, location information, first sensing information, second sensing information, and third sensing information are transmitted to the management server through the first communication unit, and the management using the speaker module and the microphone module. A call with the terminal is made through the first communication unit by relaying a channel generated through the management server, and a call with another worker wearing the smart helmet at an adjacent location using the speaker module and the microphone module is the first communication unit. It is done through the 2nd communication unit.

아울러, 상기 마이크 모듈은, 작업자에 의해 발생되는 음성신호를 입력받는 마이크부; 및 상기 마이크부를 통해서 입력되는 음성신호의 음량을 감지하는 음량 감지부;를 포함하며, 상기 전원 모듈은, 상기 배터리로부터 동작전원이 공급됨에 따라 발생되는 배터리 전압 및 배터리 전압 변동 패턴을 감지하여 동작전원 공급정보를 생성하는 전압 감지부;를 더 포함하며, 상기 제어 모듈은, 상기 제어 모듈의 자체 발열 온도를 감지하는 온도 감지부; 상기 음량 감지부를 통해 감지되는 음성신호의 음량이 기 설정된 마이크 활성화 수치를 초과할 경우 상기 제1통신부를 통해 상기 관리서버에 의해 생성되는 채널을 중계하여 상기 관리단말과의 통화를 수행하는 기능을 활성화시키거나, 상기 제2통신부를 통해 인접한 위치에서 상기 스마트 헬멧을 착용한 타 작업자와의 통화를 수행하는 기능을 활성화시키는 마이크 제어부; 상기 전압 감지부를 통해 생성되는 동작전원 공급정보를 기반으로 상기 배터리로부터 동작전원이 공급됨에 따라 발생되는 배터리 전압이 기 설정된 적정 전압 범위 상의 최대 수준을 초과하거나 최소 수준 미만으로 감지되는 경우 또는 배터리 전압 변동 패턴이 기 설정된 이상 전압 변동 패턴에 대응될 경우 상기 배터리로부터 공급되는 동작전원을 절전시키고 배터리 이상 알림정보를 생성하여 상기 제1통신부를 통해 상기 관리서버에 전송하는 전원 제어부; 및 상기 온도 감지부를 통해 감지되는 상기 제어 모듈의 자체 발열 온도가 기 설정된 제한 온도를 초과할 경우 상기 제어 모듈의 작동을 재부팅시키는 리셋 설정부;를 포함한다.In addition, the microphone module, the microphone unit for receiving a voice signal generated by the operator; and a volume detector for detecting the volume of a voice signal input through the microphone, wherein the power module detects a battery voltage and a battery voltage variation pattern generated when operating power is supplied from the battery to operate the power source. It further includes a voltage detector for generating supply information, and the control module includes a temperature detector for detecting a self-heating temperature of the control module; When the volume of the voice signal detected through the volume detector exceeds a preset microphone activation value, a function of relaying a channel generated by the management server through the first communication unit to activate a function of making a call with the management terminal a microphone control unit for activating a function of performing a call with another worker wearing the smart helmet at an adjacent location through the second communication unit; When the battery voltage generated as operating power is supplied from the battery based on the operating power supply information generated through the voltage detector is detected to exceed the maximum level or to be below the minimum level in a predetermined appropriate voltage range, or change the battery voltage a power control unit configured to save operation power supplied from the battery when the pattern corresponds to a predetermined abnormal voltage variation pattern, generate battery failure notification information, and transmit the information to the management server through the first communication unit; and a reset setting unit configured to reboot the operation of the control module when the self-heating temperature of the control module detected by the temperature sensor exceeds a preset limit temperature.

그리고 상기 관리서버는, 상기 제1통신부와 원거리 무선 통신망을 구축하고, 상기 관리단말과의 유선 또는 무선 통신망을 구축하는 서버 통신부; 서버 통신부를 통해 수신되는 정보를 기록 저장하여 데이터베이스화하는 서버 저장부; 상기 서버 통신부를 통해 접속된 관리단말로부터 입력 생성된 후 수신되는 작업지역 설정정보를 기반으로 특정 작업지역 내 다수의 작업위치 중 인접한 작업위치별로 묶어 작업군집을 적어도 하나 이상 설정하고, 각 작업위치별 위험도를 설정하여 작업지역 관리정보를 생성하여 상기 서버 저장부에 기록 저장시키는 작업지역 관리부; 및 음성신호 기반의 통화를 수행하기 위한 채널을 생성하며, 생성된 채널 중 동일 채널에 접속한 스마트 헬멧과 상기 관리단말간의 통화가 수행될 수 있도록 음성신호의 송수신을 중계하는 통화 관리부;를 포함하며, 상기 작업지역 관리부는 상기 제1통신부로부터 상기 서버 통신부를 통해 수신되는 작업자의 위치정보 및 고도정보를 기반으로 작업자의 작업위치를 파악하고, 상기 서버 저장부에 기록 저장된 작업지역 관리정보를 이용해 작업자의 작업위치에 대응되는 위험도에 관한 작업 위험도 정보를 생성하여 성기 서버 통신부를 통해 상기 제1통신부에 전송한다.And the management server, a server communication unit for establishing a wireless communication network with the first communication unit, and establishing a wired or wireless communication network with the management terminal; a server storage unit for recording and storing information received through the server communication unit and converting it into a database; Based on the work area setting information received after input and generation from the management terminal connected through the server communication unit, at least one work group is set by grouping each work location among a plurality of work locations within a specific work area, and at least one work group is set for each work location. a work area management unit which sets a risk level, generates work area management information, and records and stores the work area management information in the server storage unit; And a call management unit that creates a channel for conducting a call based on a voice signal and relays transmission and reception of a voice signal so that a call can be performed between a smart helmet and the management terminal connected to the same channel among the created channels. , The work area management unit identifies the worker's work location based on the location information and altitude information of the worker received from the first communication unit through the server communication unit, and uses the work area management information recorded and stored in the server storage unit to control the operator. To generate work risk information on the risk corresponding to the work position of the first communication unit through the sexual server communication unit.

여기서, 상기 관리서버는, 상기 제1통신부로부터 상기 서버 통신부를 통해 수신되는 작업 영상정보, 환경 감지정보, 생체신호 감지정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 위험상황 발생 예측을 위한 분석을 수행하여, 분석 결과 위험상황 발생이 예측될 경우 위험상황 발생 알림정보를 생성하는 위험상황 관리부;를 더 포함하며, 상기 위험상황 관리부는, 작업 영상정보로부터 추출되는 특징점이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 특징점 기준 모델과 기 설정된 수준 이상으로 대응되는지 여부를 판단하는 제1판단기준정보, 환경 감지정보에 따른 작업자 주변 온도 및 습도의 수치 또는 변화 양상 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 이상 수치 범위 내에 해당되거나 이상 변화 양상과 대응되는지 여부를 판단하는 제2판단기준정보, 생체신호 감지정보에 따른 작업자의 생체신호의 수치 및 변화 양상 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 이상 수치 범위 내에 해당되거나 이상 변화 양상과 대응되는지 여부를 판단하는 제3판단기준정보, 위치정보 및 제3감지정보에 따른 작업자의 위치 및 고도가 작업지역 내 기 설정된 위험 지역에 기 설정된 거리 이하로 근접한지 여부를 판단하는 제4판단기준정보, 제1감지정보에 따라 작업자에서 기 설정된 위험 근접 거리 이하로 접근한 물체가 존재하는지 여부를 판단하는 제5판단기준정보 및 제2감지정보와 제3감지정보에 따른 작업자의 움직임 패턴이 기 설정된 이상 움직임 패턴과 기 설정된 수준 이상으로 대응되는지 여부를 판단하는 제6판단기준정보 중 적어도 하나 이상의 판단기준정보를 이용해 위험상황 발생 예측을 위한 분석을 수행하는 상황 예측부분; 및 상기 상황 예측부분을 통해 수행된 분석 결과 제1판단기준정보 내지 제6판단기준정보 중 중 적어도 하나 이상의 판단기준정보를 통한 위험상황의 발생이 예측될 경우, 위험상황 발생 알림정보를 생성하여 상기 관리단말에 전송하는 상황 알림부분;을 포함한다.Here, the management server is selected from among work image information, environment detection information, bio-signal detection information, location information, first detection information, second detection information, and third detection information received from the first communication unit through the server communication unit. A dangerous situation management unit that performs an analysis to predict the occurrence of a dangerous situation based on at least one piece of information, and generates dangerous situation notification information when the occurrence of a dangerous situation is predicted as a result of the analysis, wherein the dangerous situation management unit, The first decision criterion information to determine whether the feature point extracted from the work image information corresponds to a preset level or higher with the feature point reference model for predicting the occurrence of a preset dangerous situation, and the values of the temperature and humidity around the operator according to the environment detection information Alternatively, the second criterion information for determining whether at least one of the change aspects corresponds to an abnormal value range for predicting the occurrence of a predetermined dangerous situation or corresponds to an abnormal change pattern, and the bio-signal of the worker according to the bio-signal detection information A worker according to third judgment criterion information, location information, and third detection information to determine whether at least one of the numerical value and change pattern falls within the range of abnormal values for predicting the occurrence of a predetermined dangerous situation or corresponds to the abnormal change pattern According to the 4th decision criterion information and the 1st detection information that determines whether the position and altitude of the location and altitude are close to the preset danger area within the preset distance or less, there is an object that has approached less than the preset danger proximity distance from the operator. Among the fifth decision criterion information for determining whether or not the motion pattern of the operator according to the second detection information and the third detection information corresponds to the preset abnormal movement pattern and the sixth determination criterion information for determining whether or not the preset level or higher corresponds. a situation prediction unit that performs an analysis for predicting occurrence of a dangerous situation using at least one criterion information; And as a result of the analysis performed through the situation prediction unit, when the occurrence of a dangerous situation is predicted through at least one criterion information among the first to sixth judgment standard information, dangerous situation occurrence notification information is generated to It includes; a situation notification part transmitted to the management terminal.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, there are the following effects.

첫째, 착용자의 머리 및 안면을 충분히 외부 요소로부터 안전하게 보호하고, 외부 요소로부터 가해지는 충격으로 인해 각종 기능을 제공하는 모듈 구성들이 쉽게 손상되거나 고장나지 않도록 충분한 구조적 안정성을 갖춘 스마트 헬멧을 제공할 수 있다.First, it is possible to provide a smart helmet with sufficient structural stability to safely protect the wearer's head and face from external factors and prevent module components that provide various functions from being easily damaged or broken due to impacts from external factors. .

둘째, 다양한 기능의 부가에도 충분히 경량화되고, 발열 및 전자파가 방지되어 착용감이 우수하고 착용 후 작업을 장시간 진행하더라도 신체적 불편함이 최소화된 스마트 헬멧을 제공할 수 있다.Second, it is possible to provide a smart helmet that is light enough even with the addition of various functions, has excellent wearing comfort by preventing heat and electromagnetic waves, and minimizes physical discomfort even after wearing it for a long time.

셋째, 작업자가 스마트 헬멧을 착용 시, 이동방향 기준 전방측의 충분한 시야확보에서부터 실시간 영상정보의 관리서버를 중계한 관제센터 내 관리단말로의 제공, 관리단말 혹은 주변 작업자와의 통화, 이동 중 충돌방지, 작업자의 주변 환경, 현재 생체 신호 상태, 움직임 및 현재 위치에 대한 정보 제공 등 다양한 기능을 제공받을 수 있다.Third, when a worker wears a smart helmet, from securing sufficient visibility in the front side based on the moving direction, provision of real-time video information to the management terminal in the control center that relays the management server, communication with the management terminal or nearby workers, and collision prevention during movement , various functions can be provided, such as providing information on the worker's surrounding environment, current bio-signal status, movement, and current location.

넷째, 스마트 헬멧을 착용한 작업자로부터 관리서버를 중계하여 제공되는 각종 정보들을 활용하여 특정 작업지역 내에서 작업을 수행하고 있는 각 작업자들의 작업 안전도에 관한 정보를 제공하고, 작업자들의 작업 위치상의 위험 상황 발생을 미리 예측하여 알림과 동시에 빠른 대응이 이루어질 수 있도록 함은 물론이고, 더 나아가 작업 군집 내 주변 작업 위치상의 작업자들에도 상황 전파가 빠르게 이루어질 수 있도록 하여 작업자들의 안정성 확보 및 관제가 충분히 효과적으로 이루어질 수 있다.Fourth, by using various information provided by relaying the management server from workers wearing smart helmets, information on the work safety of each worker performing work within a specific work area is provided, and the risk situation of the workers' work location is provided. It not only predicts the occurrence in advance so that a quick response can be made at the same time as notification, but furthermore, the situation can be rapidly propagated to workers at nearby work locations within the work cluster, so that the safety of workers and control can be sufficiently effective. there is.

도1은 본 발명에 따른 작업자 관제 시스템의 구성 형태를 도시한 구성도이다.
도2는 본 발명에 따른 작업자 관제 시스템 내 스마트 헬멧의 구조를 도시한 정면도이다.
도3은 본 발명에 따른 작업자 관제 시스템 내 스마트 헬멧의 헬멧 본체 내측에 구비된 모듈 설치홈 및 설치홈 덮개의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도4는 본 발명에 따른 스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템의 구성요소를 도시한 블록도이다.
도5는 본 발명에 따른 스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템 내 관리서버의 작업지역 관리부 및 위험상황 관리부의 작동 상태를 설명하기 위한 작업지역 설정 형태를 도시한 개념도이다.
1 is a configuration diagram showing the configuration of a worker control system according to the present invention.
Figure 2 is a front view showing the structure of a smart helmet in the worker control system according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view for explaining the structure of the module installation groove and the installation groove cover provided inside the helmet body of the smart helmet in the operator control system according to the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing the components of the worker control system using a smart helmet according to the present invention.
5 is a conceptual diagram showing the form of setting a work area to explain the operating state of the work area management unit and the dangerous situation management unit of the management server in the worker control system using a smart helmet according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간경함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but the already well-known technical parts will be omitted or compressed for brevity of explanation.

<스마트 헬멧을 이용한 작업자 통합 관제 시스템에 관한 설명><Description of worker integrated control system using smart helmet>

도1 및 도4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 스마트 헬멧(100)을 이용한 작업자 관제 시스템(10)은 스마트 헬멧(100), 관리서버(200) 및 관리단말(300)이 상호 통신 네트워크를 구축하며 연결되어 각종 정보, 신호, 명령 등을 송수신을 통해 주고 받으며 상호 작용하여 작업자의 특정 작업지역 내에서의 작업 과정을 효과적으로 관제하기 위한 시스템에 해당한다.Referring to FIGS. 1 and 4, the worker control system 10 using the smart helmet 100 of the present invention is a smart helmet 100, a management server 200 and a management terminal 300 are connected to a mutual communication network. It is a system for effectively controlling the work process within a specific work area of a worker by interacting with each other by exchanging various information, signals, commands, etc. through transmission and reception.

스마트 헬멧(100)은 작업자가 머리에 착용 가능하며, 착용을 마친 작업자가 작업을 수행하는 과정에서 해당 작업과 관련하여 발생하는 각종 정보를 생성하는 스마트 기기이다.The smart helmet 100 is a smart device that can be worn on the head by a worker and generates various information generated in relation to the work while the worker who has finished wearing the helmet performs work.

관리서버(200)는 스마트 헬멧(100)과 무선 통신 네트워크를 구축하여 스마트 헬멧(200)을 통해 생성되는 정보를 수신하여 내부에 저장 관리하는 서버 구성으로, 관제 센터에서 관리하게 된다.The management server 200 is a server configuration that builds a wireless communication network with the smart helmet 100 to receive information generated through the smart helmet 200 and stores and manages the information therein, and is managed by the control center.

관리단말(300)은 관리서버(200)에 접속하여 내부에 기 저장된 각종 정보들을 출력 제공받는 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 태블릿 등의 기기를 의미하며, 관제 센터 내부에 설치된다.The management terminal 300 refers to a device such as a computer, laptop, mobile phone, tablet, etc. that accesses the management server 200 and outputs various information stored therein, and is installed inside the control center.

결과적으로, 본 발명의 스마트 헬멧(100)을 이용한 작업자 관제 시스템(10) 내에서는 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자들(W1, W2, W3)이 특정 작업지역(T) 내에 설정 분포된 작업군집(T1, T2, T3)의 작업위치(A1, A2, A3)에 개별 배치되어 작업을 수행하는 과정에서 실시간 상황을 관리서버(200)를 중계하여 관제센터 내 관리단말(300)이 제공 받아 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 더 나아가 관리서버(200)이 스마트 헬멧(100)으로부터 수신한 각종 정보들을 활용하여 분석, 판단, 가공하여 생성되는 2차 정보들을 기반으로 관리단말(300)이 이를 확인 후 이에 대응되는 명령 신호를 관리서버(200)를 중계하여 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자들(W1, W2, W3)에게 전달하거나 관리서버(200) 자체적으로 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자들(W1, W2, W3)에게 즉각 정보를 알리거나 상황에 대응하여 작업 효율성의 증대와 함께 작업자의 안정성 고도화를 기대할 수 있게 되었다.As a result, within the worker control system 10 using the smart helmet 100 of the present invention, the workers W1, W2, and W3 wearing the smart helmet 100 are set and distributed within a specific work area T. The management terminal 300 in the control center relays the real-time situation to the management server 200 in the process of being individually arranged in the work locations (A1, A2, A3) of the clusters (T1, T2, T3) and performing the work. In addition to being able to check, the management server 200 further analyzes, determines, and processes various information received from the smart helmet 100 based on secondary information generated by the management terminal 300 after confirming it. The command signal corresponding to this is relayed through the management server 200 and delivered to the workers (W1, W2, W3) wearing the smart helmet 100 or the worker wearing the smart helmet 100 by the management server 200 itself. It is now possible to expect the improvement of worker safety along with the increase in work efficiency by immediately notifying information to W1, W2, and W3 or responding to the situation.

이를 위해, 스마트 헬멧(100)은 헬멧 본체(110)를 기본적인 하우징으로 하여 헬멧 본체(110)와 연결되는 카메라 모듈(120), 발광 모듈(130), 스피커 모듈(140), 마이크 모듈(150), 통합 감지모듈(160), 통신 모듈(170), 제어 모듈(180), 전원 모듈(190) 및 안면 보호판(100P);을 포함한다.To this end, the smart helmet 100 uses the helmet body 110 as a basic housing and includes a camera module 120 connected to the helmet body 110, a light emitting module 130, a speaker module 140, and a microphone module 150 , Integrated sensing module 160, communication module 170, control module 180, power module 190 and face shield (100P); includes.

헬멧 본체(110)는 작업자의 머리에 착용 가능한 헬멧 형태로 마련되어, 착용된 작업자의 머리를 외부 충격으로부터 보호하는 기저가 되는 하우징의 구성으로, 추후 연결될 다양한 모듈에 의해 추가된 무게를 고려하여 경량화를 유지하기 위해 에코젠(Ecozen) 또는 PES(Polyethersulfone) 재질로 마련됨이 바람직하다.The helmet body 110 is provided in the form of a helmet that can be worn on a worker's head, and is a configuration of a housing that serves as a base to protect the worn worker's head from external impact, and is lightweight in consideration of the weight added by various modules to be connected later. In order to maintain it, it is preferable to be made of Ecozen or PES (Polyethersulfone) material.

여기서, 헬멧 본체(110)는 재질적 특성을 통해 경량화 뿐만 아니라 충분한 안정성 확보까지도 가능하며, 이로 인해 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자는 안전하게 외부충격으로부터 보호를 받을 수 있을 뿐만 아니라 다양한 기능을 구현함에 무게적으로 가벼워 사용감 및 착용감이 큰 만족을 줄 수 있다.Here, the helmet body 110 can not only lighten the weight but also secure sufficient stability through material characteristics, and as a result, the worker wearing the smart helmet 100 can be safely protected from external shocks as well as implement various functions. It is light in weight, so it can give great satisfaction to the user and wearability.

더 나아가, 헬멧 본체(110)는 재질적 특성에 있어, 본체 전체 혹은 내측면에 재질을 아래 설명될 각종 모듈들의 작동에 의해 발생되는 열에 의해 착용자가 스마트 헬멧(100)을 장시간 착용하더라도 머리 측에 고온을 느끼지 않도록 하기 위한 발열 방지 기능을 갖춘 방열소재를 사용함이 바람직하며, 실시에 따라 별도의 축열/균열화 시트(FOX 300, KGK Chemical Corp 또는 FREY 10, KGK Chemical Corp 등의 제품)를 내측 혹은 내, 외측 표면에 부착시켜 적정온도 유지를 위한 발열 방지 기능을 부가할 수 있다.Furthermore, in terms of material characteristics, the helmet body 110 is made of material on the entire body or inner surface, and heat generated by the operation of various modules to be described below keeps the wearer on the head side even if the wearer wears the smart helmet 100 for a long time. It is desirable to use a heat-dissipating material with a function to prevent heat generation so as not to feel high temperature. By attaching it to the inner and outer surfaces, it is possible to add an anti-heating function to maintain an appropriate temperature.

아울러, 헬멧 본체(110)의 내측면(111I)상에는 도3에 도시된 바와 같이 소정의 크기로 함입 형성된 모듈 설치홈(110H)이 구비되고, 이와 같이 구비된 모듈 설치홈(110H)은 아래 설명될 통신 모듈(170) 및 제어 모듈(180)이 수용 설치될 수 있는 개방공간을 제공하게 된다.In addition, on the inner surface 111I of the helmet body 110, as shown in FIG. 3, a module installation groove 110H formed in a predetermined size is provided, and the module installation groove 110H provided in this way will be described below. An open space in which the communication module 170 and the control module 180 to be accommodated and installed is provided.

이와 같이 헬멧 본체(110)의 내측면(111I)상에 구비된 모듈 설치홈(110H)은 내부 개방공간에 수용 설치된 통신 모듈(170) 및 제어 모듈(180)을 외부의 각종 요인들로부터 기계적, 전기적으로 안전하게 보호하고, 상호적으로 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자의 신체적 안전성을 확보하기 위해 설치홈 덮개(110C)에 의해 덮여진다.In this way, the module installation groove 110H provided on the inner surface 111I of the helmet body 110 protects the communication module 170 and the control module 180 accommodated and installed in the internal open space from various external factors from mechanical, It is covered by the installation groove cover (110C) to electrically protect safety and mutually secure the physical safety of the operator wearing the smart helmet (100).

구체적으로, 설치홈 덮개(110C)와 헬멧 본체(110) 내측면(111I)간의 결합 상태에 따라 모듈 설치홈(110H)을 열림공간 또는 닫힘공간으로 변형되게 되며, 설치홈 덮개(110C)를 열어 모듈 설치홈(110H)을 열림공간으로 만든 뒤 통신 모듈(170) 및 제어 모듈(180)을 수용 설치하고, 다시 설치홈 덮개(110C)를 체결시켜 덮음으로서 모듈 설치홈(110H)을 닫힌공간으로 하여 충격, 방수, 전자파 차단 등이 이루어질 수 있도록 한다.Specifically, the module installation groove 110H is transformed into an open space or a closed space according to the coupling state between the installation groove cover 110C and the inner surface 111I of the helmet body 110, and the installation groove cover 110C is opened. After making the module installation groove 110H into an open space, the communication module 170 and the control module 180 are accommodated and installed, and the installation groove cover 110C is fastened and covered again to make the module installation groove 110H a closed space. Thus, shock, waterproofing, electromagnetic wave blocking, etc. can be achieved.

이를 위해, 설치홈 덮개(110C)는 도3에 도시된 바와 같이 2중 덮개구조와 전자파 차폐막 그리고 실링구조를 갖추기 위해 제1덮개부(110Ca), 실링부(110Cb) 및 제2덮개부(110Cc)를 포함한다.To this end, as shown in FIG. 3, the installation groove cover 110C includes a first cover portion 110Ca, a sealing portion 110Cb, and a second cover portion 110Cc to have a double cover structure, an electromagnetic wave shielding film, and a sealing structure. ).

우선, 제1덮개부(110Ca)는 헬멧 본체(110) 내측에 구비된 모듈 설치홈(110H) 상측에 결합되어 모듈 설치홈(110H)의 개방공간을 덮을 수 있는 내측 1차 덮개부재로서, 모듈 설치홈(110H)이 구비되기 위해 함입 형성된 헬멧 본체(110) 내측 일부면 상의 홈 구조에 실질적인 끼움 결합을 통해 체결을 이룰 수 있는 체결부위를 갖추고 있다. First, the first cover portion 110Ca is an inner primary cover member coupled to the upper side of the module installation groove 110H provided inside the helmet body 110 to cover the open space of the module installation groove 110H. It has a fastening part that can be fastened through substantial fitting into a groove structure on a part of the inner surface of the helmet body 110 formed to be provided with the installation groove 110H.

다음으로, 실링부(110Cb)는 소정의 탄성력을 갖춘 링 형태로 마련되는 O-링과 같은 부재로서, 도3에 도시된 바와 같이 제1덮개부(110Ca)의 모듈 설치홈(110H)이 구비된 헬멧 본체(110) 내측면에 결합되는 체결부위 외측면상에 설치된다.Next, the sealing portion 110Cb is a member such as an O-ring provided in a ring shape having a predetermined elastic force, and as shown in FIG. 3, the module installation groove 110H of the first cover portion 110Ca is provided. It is installed on the outer surface of the fastening portion coupled to the inner surface of the helmet body 110.

이를 통해, 실링부(110Cb)는 제1덮개부(110Ca)와 듈 설치홈(110H)이 구비된 헬멧 본체(110) 내측면 간의 결합을 통한 체결 발생 시 수밀(水密)구조가 갖춰지도록 하여 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자가 해양과 같은 물이 존재하는 환경에 위치하더라도 모듈 설치홈(110H) 내부로 물이 유입되거나 작업자의 머리에서 발생하는 땀이 모듈 설치홈(110H) 내부로 유입되어 통신 모듈(170) 및 제어 모듈(180)의 부식 혹은 전기적 손상을 일으키지 않도록 한다.Through this, the sealing part 110Cb is equipped with a watertight structure when fastening occurs through coupling between the first cover part 110Ca and the inner surface of the helmet body 110 provided with the module installation groove 110H, so that the smart Even if the worker wearing the helmet 100 is located in an environment where water exists, such as the ocean, water flows into the module installation groove 110H or sweat generated from the worker's head flows into the module installation groove 110H. Prevent corrosion or electrical damage to the communication module 170 and the control module 180.

더 나아가, 제2덮개부(110Cc)는 제1덮개부(110Ca)에 비해 연성 재질로 마련되어 제1덮개부(110Ca)의 외측면을 덮도록 결합되는 외측 2차 덮개부재로서, 제1덮개부(110Ca)와 함께 이중 보호구조를 형성하여 외부로부터 가해지는 충격에 의해 설치홈 덮개(110C) 자체가 기계적으로 부서지거나, 모듈 설치홈(110H) 내부에 수용 설치된 통신 모듈(170) 및 제어 모듈(180)의 기계적 손상을 최소화할 수 있다.Furthermore, the second cover part 110Cc is an outer secondary cover member made of a softer material than the first cover part 110Ca and coupled to cover the outer surface of the first cover part 110Ca, the first cover part (110Ca) to form a double protection structure, so that the installation groove cover 110C itself is mechanically broken by an impact applied from the outside, or the communication module 170 and the control module accommodated and installed inside the module installation groove 110H 180) can minimize mechanical damage.

또한, 제2덮개부(110Cc)의 외측면에 전자파 차폐용 도료(ECO-20, EMCpro)가 도포되거나 전자파 차폐 테이프(500 E, KGK Chemical Corp)가 부착되어 전자파 차폐막(110Cd)이 형성됨으로써, 모듈 설치홈(110H) 내부에 수용 설치된 통신 모듈(170) 및 제어 모듈(180)의 작동에 의해 지속적으로 발생되는 전자파가 외부로 누출되어 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자에게 신체적인 악영향을 끼치지 않도록 한다.In addition, the electromagnetic wave shielding coating (ECO-20, EMCpro) is applied to the outer surface of the second cover portion (110Cc) or the electromagnetic wave shielding tape (500 E, KGK Chemical Corp) is attached to form the electromagnetic wave shielding film (110Cd), Electromagnetic waves continuously generated by the operation of the communication module 170 and the control module 180 accommodated and installed inside the module installation groove 110H leak to the outside, causing physical adverse effects to workers wearing the smart helmet 100. Make sure not to

그리고 헬멧 본체(110)의 전방 측에는 도2에 도시된 바와 같이 얼굴 정면 측 안면의 보호를 위한 안면 보호판(100P)이 설치된다.And, as shown in FIG. 2, a face protection plate 100P for protecting the face on the front side of the helmet body 110 is installed on the front side of the helmet body 110.

이러한 안면 보호판(100P)은 투명 재질의 보호판 형태로 마련되어 보호 기능과 함께 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자의 전방측 시야를 가리지 않도록 하고 있다. This face protection plate (100P) is provided in the form of a protective plate made of a transparent material so as not to block the front view of the worker wearing the smart helmet 100 together with the protection function.

또한, 안면 보호판(100P)은 헬멧 본체(110)의 전방 측에 탈부착 또는 각도 조절 가능하도록 연결됨으로써 헬멧 본체(110)의 착용이 이루어진 작업자의 시야 확보 및 안면 보호를 수행하게 된다.In addition, the face protection plate 100P is connected to the front side of the helmet body 110 in a detachable or angle adjustable manner, thereby securing the operator's field of vision and protecting the face of the worker wearing the helmet body 110.

따라서 작업자는 필요에 따라 헬멧 본체(110)로부터 안면 보호판(100P)을 결합 혹은 결합 해제시킬 수도 있으며, 실시에 따라 헬멧 본체(110)로부터 안면 보호판(100P)을 상하로 회전하며 소정의 각도를 이루어 들어 올려지거나 내려오도록 할 수도 있다.Therefore, the operator may combine or disengage the face shield plate 100P from the helmet body 110 as needed, and rotate the face shield plate 100P from the helmet body 110 up and down to form a predetermined angle. It can be raised or lowered.

실시에 따라, 안면 보호판(100P)은 아래 설명될 각종 모듈로부터 생성되는 정보의 시각적 출력이 선택적으로 가능한 별도의 투명 혹은 반투명 디스플레이 형태로 구현될 수도 있다.Depending on implementation, the face protection plate 100P may be implemented in the form of a separate transparent or translucent display capable of selectively visually outputting information generated from various modules to be described below.

카메라 모듈(120)은 헬멧 본체(110)의 전방 측을 촬영하여 작업 영상정보를 생성하여 현재 작업자의 전방 측 상황이 어떠한지 관리서버(200)를 중계하여 통합 관제센터 내 관리단말(200)에서 실시간으로 확인하거나 관리서버(200) 자체적으로 작업 영상정보를 분석, 가공하여 작업 상황을 파악하고 각각의 상황에 맞는 대응을 수행할 수 있도록 마련된 구성이다.The camera module 120 captures the front side of the helmet body 110 to generate work image information and relays the current situation of the front side of the operator to the management server 200 at the management terminal 200 in the integrated control center in real time. or the management server 200 itself analyzes and processes the work image information to identify the work situation and is configured to perform a response suitable for each situation.

발광 모듈(130)은 헬멧 본체(110)의 전방측을 향해 광을 조사하는 구성으로, 작업자가 어두운 환경에 위치하더라도 밝은 광량을 제공받아 시야확보에 어려움이 없도록 합니다.The light emitting module 130 is configured to emit light toward the front side of the helmet body 110, and even if the operator is located in a dark environment, a bright amount of light is provided so that there is no difficulty in securing vision.

이러한 헬멧 본체(110)의 전방측을 향해 광을 조사하는 레이저, LED 등 다양한 형태의 광이 적용 가능하며, 각각의 조사 범위 혹은 조사 목적의 변경을 위해 복수개의 광 조사형태가 복합적으로 합쳐진 형태로 실시될 수도 있다.Various types of light such as laser and LED that irradiate light toward the front side of the helmet body 110 can be applied, and a plurality of light irradiation types are combined in a complex manner to change each irradiation range or irradiation purpose. may be carried out.

스피커 모듈(140)은 한 쌍으로 마련되어, 도2에 도시된 바와 같이 헬멧 본체(110) 좌우 양 측부에 각각 설치되어 앞서 설명한 알림정보의 출력은 물론이고, 관리버서(200)가 제공하는 채널을 통해 통합 관제센터 내 관리단말(300) 혹은 인접한 타 스마트 헬멧(100')를 착용한 작업자 간의 통화에 이용된다.The speaker modules 140 are provided as a pair, and as shown in FIG. 2, they are installed on the left and right sides of the helmet body 110, respectively, to output the notification information described above as well as to transmit channels provided by the management server 200. Through this, it is used for calls between workers wearing the management terminal 300 in the integrated control center or other adjacent smart helmets 100'.

이와 연계되어 헬멧 본체(110) 일측에는 음성신호의 입력이 이루어질 수 있는 마이크 모듈(150)이 설치된다.In connection with this, a microphone module 150 capable of inputting a voice signal is installed on one side of the helmet body 110.

여기서, 스피커 모듈(140) 및 마이크 모듈(150)은 상황에 따라 헬멧 본체(110) 일측에서 착탈을 통해 기계적, 전기적으로 결합 또는 결합 해제가 가능한 형태로 설치된다.Here, the speaker module 140 and the microphone module 150 are installed in a form that can be coupled or released mechanically or electrically through attachment or detachment from one side of the helmet body 110 according to circumstances.

또한, 마이크 모듈(150)은 작업자에 의해 발생되는 음성신호를 입력받는 실질적인 마이크 구성으로서 마이크부(151)와 해당 마이크부(151)를 통해서 입력되는 음성신호의 음량을 감지하는 음량 감지부(152)를 포함한다.In addition, the microphone module 150 is a practical microphone component that receives a voice signal generated by a worker, and a microphone unit 151 and a volume detector 152 that detects the volume of a voice signal input through the corresponding microphone unit 151 ).

통합 감지모듈(160)은 헬멧 본체(110) 일측에 설치되어 작업자 주변 환경정보, 작업자의 생체정보 및 작업자의 위치정보를 감지 생성하는 센서들의 집합체에 해당한다.The integrated sensing module 160 is installed on one side of the helmet body 110 and corresponds to an assembly of sensors that detect and generate environmental information around the operator, biometric information of the operator, and location information of the operator.

더욱 구체적으로, 통합 감지모듈(160)은 환경 감지부(161), 생체신호 감지부(162) 및 위상 감지부(163)를 포함한다.More specifically, the integrated sensing module 160 includes an environment sensing unit 161, a biosignal sensing unit 162, and a phase sensing unit 163.

우선, 환경 감지부(161)는 헬멧 본체(110) 외주면 일측에 부착 설치되어 스마트 헬멧(110)을 착용한 작업자 주변 환경의 온도 및 습도를 감지하여 환경 감지정보를 생성하는 온도센서와 습도센서의 집합체이다.First of all, the environment sensor 161 is attached to one side of the outer circumferential surface of the helmet body 110 to sense the temperature and humidity of the environment around the worker wearing the smart helmet 110 and generates environment detection information. it is an aggregate

다음으로, 생체신호 감지부(162)는 헬멧 본체(110) 내주면 일측에 부착 설치되어 스마트 헬멧(110)을 착용한 작업자의 뇌파계(EEG, Electroencephalograph)와 같은 생체신호를 감지하여 생체신호 감지정보를 생성하는 센서의 구성이다.Next, the biosignal detection unit 162 is attached to one side of the inner circumferential surface of the helmet body 110 and detects biosignals such as an electroencephalograph (EEG) of a worker wearing the smart helmet 110 to detect biosignal information. It is the configuration of the sensor that generates

마지막으로, 위상 감지부(163)는 작업자의 위치, 주변 일정 반경내 물체, 작업자의 움직임, 작업자의 고도 등에 관한 위상 관련 정보를 생성하기 위한 다수의 센서 집합체로, GPS부분(163a), 거리 감지부분(163b), 동작 감지부분(163c) 및 고도 감지부분(163d)을 포함한다.Finally, the phase detection unit 163 is an assembly of a plurality of sensors for generating phase-related information about the position of the operator, an object within a certain radius around the operator, the motion of the operator, and the altitude of the operator, and includes a GPS unit 163a, distance detection It includes a part 163b, a motion sensing part 163c and an altitude sensing part 163d.

또한, GPS부분(163a)은 헬멧 본체(110)의 착용이 이루어진 작업자의 위치정보를 생성하는 구성으로, 이와 같이 GPS부분(163a)을 통해 생성되는 위치정보를 활용해 관리서버(200) 및 관제센터 내 관리단말(300)에서는 현재 각 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자들의 위치를 실시간으로 파악할 수 있다.In addition, the GPS part 163a is a component that generates positional information of a worker wearing the helmet body 110, and the management server 200 and the control unit utilize the positional information generated through the GPS part 163a in this way. In the management terminal 300 in the center, the location of workers currently wearing each smart helmet 100 can be grasped in real time.

다음으로, 거리 감지부분(163b)은 헬멧 본체(110)의 전방측 물체를 감지하고, 감지된 물체와의 거리를 측정하여 제1감지정보를 생성하는 구성으로, 이와 같이 생성된 제1감지정보를 관리서버(200) 및 관제센터 내 관리단말(300)에 제공될 수 있을 뿐만 아니라 궁극적 자체적인 정보 활용을 통해 일종의 충돌방지 센서로서 작동할 수 있도록 실시 가능하다.Next, the distance sensing part 163b is configured to sense an object on the front side of the helmet body 110 and measure a distance to the detected object to generate first sensing information. Not only can be provided to the management server 200 and the management terminal 300 in the control center, but also can be implemented to operate as a kind of anti-collision sensor through the ultimate use of its own information.

따라서 거리 감지부분(163b)은 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자 전방측으로 기 설정된 소정의 거리 내에 충돌을 유발시킬만한 물체가 존재하는 여부를 판단하여, 존재할 시 이를 알려 경고될 수 있도록 하는 별도의 구성인 위상 감지부(163)내 충돌 방지부분(미도시)과 연계되어 작동할 수 있다.Therefore, the distance sensing part 163b determines whether an object capable of causing a collision exists within a predetermined distance to the front side of the operator wearing the smart helmet 100, and if present, a separate device that informs and warns It can operate in conjunction with a collision prevention part (not shown) in the phase detection unit 163, which is a component.

아울러, 충돌 방지부분(미도시)은 거리 감지부분(163b)을 통해 생성되는 제1감지정보를 기반으로 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자 전방측으로 기 설정된 소정의 거리 내에 충돌을 유발시킬만한 물체가 존재할 시 이를 알리기 위한 경고 알림을 수행하기 위해 별도의 알림정보를 생성하여 스피커 모듈(140)을 통해 알림 출력될 수 있도록 한다.In addition, the anti-collision part (not shown) is an object capable of causing a collision within a predetermined distance to the front of the worker wearing the smart helmet 100 based on the first detection information generated through the distance sensing part 163b. When there exists, separate notification information is generated to perform a warning notification to inform this, so that the notification can be output through the speaker module 140.

소리 데이터 형태의 알림정보가 스피커 모듈(140)에 전송되면 기 설정된 알림음이 출력되어 소리를 내게 되고 이를 통해 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자는 혹시 모를 충돌에 대비할 수 있게 된다.When notification information in the form of sound data is transmitted to the speaker module 140, a preset notification sound is output to make a sound, and through this, a worker wearing the smart helmet 100 can prepare for an unexpected collision.

더 나아가, 충돌 방지부분(미도시)은 거리 감지부분(163b)을 통해 생성되는 제1감지정보를 기반으로 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자 전방측으로 기 설정된 소정의 거리 내에 충돌을 유발시킬만한 물체가 존재함을 전제로하여, 이들 간 상호 근접 거리의 수준이 점점 짧아질수록 점차 알림정보의 스피커 모듈(140)을 통한 출력 주기가 앞당겨져 더욱 자주 소리가 날 수 있도록 전송형태를 변형시킬 수 있다.Furthermore, the anti-collision part (not shown) is capable of causing a collision within a predetermined distance to the front of the worker wearing the smart helmet 100 based on the first detection information generated through the distance sensing part 163b. On the premise that objects exist, as the level of proximity between them becomes shorter, the output cycle of notification information through the speaker module 140 is gradually advanced, so that the transmission form can be modified so that sound can be heard more often. there is.

다음으로, 동작 감지부분(163c)은 관성센서(IMU, Inertia Measurement Unit)로 마련되어, 헬멧 본체(110)의 착용이 이루어진 작업자의 동작을 감지하여 작업자 움직임에 대한 제2감지정보를 생성한다.Next, the motion detection unit 163c is provided as an inertia sensor (IMU, Inertia Measurement Unit), detects the motion of the operator wearing the helmet body 110, and generates second sensing information for the operator's motion.

마지막으로, 고도 감지부분(163d)은 고도 센서로 마련되어, 헬멧 본체(110)의 착용이 이루어진 작업자의 현재 위치상의 고도를 측정하여 제3감지정보를 생성한다.Lastly, the altitude sensing part 163d is provided as an altitude sensor, and measures the altitude of the current position of the worker wearing the helmet body 110 to generate third sensing information.

이와 같이 생성된 제2감지정보 및 제3감지정보는 관리서버(200) 및 관제센터 내 관리단말(300)에 제공되어 현재 현장에서 작업을 수행하기 위해 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자들의 움직임 형태 및 고도가 어떤 수준에 해당하는지를 확인할 수 있다.The second sensing information and the third sensing information generated in this way are provided to the management server 200 and the management terminal 300 in the control center, and the movement of workers wearing smart helmets 100 to perform work in the current field. You can check what level the shape and height correspond to.

통신 모듈(170)은 근거리 및 원거리 통신망을 각각 구축할 수 있도록 마련되어 모듈 설치홈(110H) 내부에 수용 설치되는 구성으로, 통신형태에 따라 구분되어 제1통신부(171)와 제2통신부(172)를 포함한다.The communication module 170 is configured to be accommodated and installed inside the module installation groove 110H so as to build local and long-distance communication networks, respectively, and is divided according to the communication type, so that the first communication unit 171 and the second communication unit 172 includes

여기서, 제1통신부(171)는 관리서버(200)와 원거리 무선 통신망을 구축하는 Wifi, 5G, 혹은 LTE 통신모듈 등이 해당된다.Here, the first communication unit 171 corresponds to a Wifi, 5G, or LTE communication module for establishing a long-distance wireless communication network with the management server 200.

또한, 제2통신부(172)는 인접한 위치의 타 작업자가 착용한 스마트 헬멧(100') 내 포함된 통신 모듈(150)과 근거리 무선 통신망을 구축하는 블루투스, NPC 등의 통신모듈 등이 해당된다.In addition, the second communication unit 172 corresponds to a communication module 150 included in the smart helmet 100' worn by another worker in an adjacent location and a communication module such as Bluetooth or NPC that establishes a short-range wireless communication network.

더욱 구체적으로, 카메라 모듈(120)을 통해 생성되는 실시간 작업 영상정보, 통합 감지모듈(160)을 통해 생성되는 환경 감지정보, 생체신호 감지정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보는 제1통신부(171)를 통해 관리서버(200)에 전송되게 되고, 궁극적으로 관리서버(200)에 접속한 통합 관제센터 내 관리단말(300)은 해당 정보의 내용들을 언제든 쉽게 확인할 수 있게 된다.More specifically, real-time work image information generated through the camera module 120, environmental sensing information generated through the integrated sensing module 160, bio-signal sensing information, location information, first sensing information, second sensing information, and The third sensing information is transmitted to the management server 200 through the first communication unit 171, and ultimately, the management terminal 300 in the integrated control center connected to the management server 200 can easily view the contents of the information at any time. you can check

이와 더불어, 스피커 모듈(140) 및 마이크 모듈(150)을 이용한 통합 관제센터 내 관리단말(300)과의 통화는 도1 및 도4에 도시된 바와 같이 관리서버(200)를 통해 생성되는 별도의 통화 채널을 중계하여 제1통신부(171)를 통해 이루어진다.In addition, a call with the management terminal 300 in the integrated control center using the speaker module 140 and the microphone module 150 is generated through the management server 200 as shown in FIGS. 1 and 4 The communication channel is relayed through the first communication unit 171.

또한, 스피커 모듈(140) 및 마이크 모듈(150)을 이용한 인접한 위치에서 스마트 헬멧(100')을 착용한 타 작업자와의 통화는 도1 및 도4에 도시된 바와 같이 제2통신부(172)를 통해 이루어진다.In addition, a call with another worker wearing a smart helmet 100 'at an adjacent location using the speaker module 140 and the microphone module 150 is performed through the second communication unit 172 as shown in FIGS. 1 and 4. done through

제어 모듈(180)은 카메라 모듈(120), 발광 모듈(130) 스피커 모듈(140), 마이크 모듈(150), 통합 감지모듈(160), 통신 모듈(170) 및 전원 모듈(190)의 작동 상태를 제어하는 구성으로 전원의 공급형태 제어, 정보의 이동 제어, 신호 처리 제어, 통신 형태 제어 등을 수행하는 MCU로 실시될 수 있다.The control module 180 is the operating state of the camera module 120, the light emitting module 130, the speaker module 140, the microphone module 150, the integrated sensing module 160, the communication module 170, and the power module 190. As a configuration for controlling, it may be implemented as an MCU that performs power supply type control, information movement control, signal processing control, communication type control, and the like.

전원 모듈(190)은 헬멧 본체(110) 후단측에 설치되며, 카메라 모듈(120), 발광 모듈(130) 스피커 모듈(140), 마이크 모듈(150), 통합 감지모듈(160), 통신 모듈(170) 및 제어 모듈(180)의 작동에 필요한 동작전원을 공급하고, 별도의 LED 광출력을 통한 상태 알림 또는 표시가 가능하도록 한다.The power module 190 is installed at the rear end of the helmet body 110, and includes a camera module 120, a light emitting module 130, a speaker module 140, a microphone module 150, an integrated sensing module 160, and a communication module ( 170) and the control module 180 supply operating power required for operation, and enable status notification or display through a separate LED light output.

이를 위해, 전원 모듈(190)은 도4에 도시된 바와 같이 배터리(191), 충전 단자(192), 상태 표시부(193) 및 전압 감지부(194)를 포함한다.To this end, the power module 190 includes a battery 191, a charging terminal 192, a status display unit 193, and a voltage detection unit 194, as shown in FIG.

여기서, 배터리(191)는 동작전원의 축전일 이루어지며, 이와 같은 배터리(191)의 충전은 충전 단자(192)를 통해 외부전원으로부터 전력이 공급되어 이루어 진다.Here, the battery 191 is made of storage of operating power, and charging of the battery 191 is made by supplying power from an external power source through the charging terminal 192.

또한, 상태 표시부(193)는 도1과 같이 헬멧 본체(110)의 외부 일측에 다수의 LED가 순차적으로 설치되어 신호에 따라 발광여부, 발광형태 등이 현재 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자의 상태 변화에 따라 달라져 해당 사실을 주변 작업자들이 쉽게 인지할 수 있도록 할 수 있다.In addition, in the status display unit 193, as shown in FIG. 1, a plurality of LEDs are sequentially installed on one side of the exterior of the helmet body 110, and whether or not light is emitted according to a signal, the type of light emitted, etc. Depending on the state change, the fact can be easily recognized by nearby workers.

이와 같은 상태 표시부(193)는 배터리(191)로부터 동작전원을 공급받아 기 설정된 조건 하에서 발광되는데, 기 설정된 조건은 실시에 따라 거리 감지부분(163b)를 통해 생성되는 제1감지정보를 기반으로 작업자 전방에 충돌을 유발할만한 물체가 존재할 경우, 혹은 스피커 모듈(140) 및 마이크 모듈(150)을 이용해 통신 모듈(170)과 무선 통신망을 구축한 대상과 통화를 진행중일 경우, GPS부분(163a)를 통해 감지되는 위치정보를 기반으로 기 설정된 작업구역을 벗어난 경우 등 다양하게 변형 가능하다.Such a status display unit 193 is supplied with operating power from the battery 191 and emits light under a preset condition. The preset condition is based on the first sensing information generated through the distance sensing unit 163b according to the implementation. When there is an object that can cause a collision in front, or when a call is in progress with a target who has built a wireless communication network with the communication module 170 using the speaker module 140 and the microphone module 150, the GPS part 163a Based on the location information sensed through, it can be variously modified, such as when out of a preset work area.

마지막으로, 전압 감지부(194)는 배터리(191)로부터 동작전원이 공급됨에 따라 발생되는 배터리 전압 및 배터리 전압 변동 패턴을 감지하여 동작전원 공급정보를 생성하는 전압 감지센서에 해당한다.Finally, the voltage detector 194 corresponds to a voltage sensor that generates operating power supply information by detecting a battery voltage and a battery voltage variation pattern generated as operating power is supplied from the battery 191 .

이와 연계되어, 제어 모듈(180)은 구체적인 제어 형태의 구현을 위해 온도 감지부(181), 마이크 제어부(182), 전원 제어부(183) 및 리셋 설정부(184)를 포함한다.In connection with this, the control module 180 includes a temperature sensor 181, a microphone control unit 182, a power control unit 183, and a reset setting unit 184 to implement a specific control type.

먼저, 온도 감지부(181)는 제어 모듈(180)의 자체 발열 온도를 감지하는 온도 센서로서, 제어 모듈(180)의 지속적인 제어 동작 수행에 따른 작동이 이어져 발열이 심해질 경우 소프트 리셋(Soft Reset)을 수행하기 위한 기준정보를 제공하게 괸다.First, the temperature sensor 181 is a temperature sensor that senses the self-heating temperature of the control module 180, and performs a soft reset when the control module 180 continues to operate and heats up severely. It is expected to provide the standard information for performing the

이와 관련하여, 리셋 설정부(184)는 온도 감지부(181)를 통해 감지되는 제어 모듈(180)의 자체 발열 온도가 기 설정된 제한 온도를 초과할 경우 제어 모듈(180)의 작동을 재부팅시켜 스마트 헬멧(100)의 장시간 사용이 이어질 경우 제어 모듈(180)의 고온 발열로 인한 작동 정지 혹은 오류 발생을 사전에 차단하게 된다. In this regard, the reset setting unit 184 reboots the operation of the control module 180 when the self-heating temperature of the control module 180 detected by the temperature sensor 181 exceeds a predetermined limit temperature, When the helmet 100 is used for a long time, the control module 180 prevents operation stoppage or error occurrence due to high temperature heat generation in advance.

다음으로, 마이크 제어부(182)는 음량 감지부(152)를 통해 감지되는 음성신호의 음량이 기 설정된 마이크 활성화 수치를 초과할 경우에 한해 통화 시의 음성신호의 전달이 이루어질 수 있도록 하기 위한 구성이다.Next, the microphone control unit 182 is a configuration for enabling transmission of a voice signal during a call only when the volume of the voice signal detected by the volume detector 152 exceeds a preset microphone activation value. .

이를 통해, 작업자가 별도의 통화를 수행하기 위한 PTT버튼을 누를 필요가 없어지며 손이 더 자유로워져 작업의 효율을 증대시킬 수 있게 된다.Through this, the operator does not need to press the PTT button for performing a separate call, and the efficiency of the work can be increased by freeing the hands more.

구체적으로, 마이크 제어부(182)는 음량 감지부(152)를 통해 감지되는 음성신호의 음량이 기 설정된 마이크 활성화 수치를 초과할 경우 제1통신부(171)를 통해 관리서버(200)에 의해 생성되는 채널을 중계하여 관리단말(300)과의 통화를 수행하는 기능을 활성화시키거나, 제2통신부(172)를 통해 인접한 위치에서 스마트 헬멧(100')을 착용한 타 작업자와의 통화를 수행하는 기능을 활성화시키게 된다.Specifically, the microphone control unit 182 is generated by the management server 200 through the first communication unit 171 when the volume of the voice signal detected through the volume detection unit 152 exceeds a preset microphone activation value A function of relaying a channel to activate a function of making a call with the management terminal 300 or a function of making a call with another worker wearing a smart helmet 100' at an adjacent location through the second communication unit 172 will activate

마지막으로, 전원 제어부(183)는 전압 감지부(194)를 통해 생성되는 동작전원 공급정보를 기반으로 배터리(191)로부터 동작전원이 공급됨에 따라 발생되는 배터리 전압이 기 설정된 적정 전압 범위 상의 최대 수준을 초과하거나 최소 수준 미만으로 감지되거나 배터리 전압 변동 패턴이 기 설정된 이상 전압 변동 패턴에 대응되어 배터리 과부화 또는 배터리 잔량전력 부족 등의 이상 징후가 판단되는 경우 배터리(191)로부터 공급되는 동작전원을 절전시키고 배터리(191) 이상 알림정보를 생성하여 제1통신부(171)를 통해 관리서버(200)에 전송한다.Lastly, the power control unit 183 determines that the battery voltage generated as operating power is supplied from the battery 191 based on the operating power supply information generated through the voltage detection unit 194 is at the maximum level within a predetermined appropriate voltage range. If it exceeds or is detected as less than the minimum level, or if the battery voltage fluctuation pattern corresponds to a preset abnormal voltage fluctuation pattern, and abnormal symptoms such as overloading the battery or insufficient remaining power of the battery are determined, the operating power supplied from the battery 191 is saved and Battery 191 abnormal notification information is generated and transmitted to the management server 200 through the first communication unit 171 .

그리고 이와 같은 스마트 헬멧(100)과 연계되어 관리서버(200)는 서버 통신부(210), 서버 저장부(220), 작업지역 관리부(230), 통화 관리부(240), 위험상황 관리부(250)를 포함한다.In connection with the smart helmet 100, the management server 200 includes a server communication unit 210, a server storage unit 220, a work area management unit 230, a call management unit 240, and a dangerous situation management unit 250. include

우선, 서버 통신부(210)는 제1통신부(171)와 원거리 무선 통신망을 구축하고, 관리단말(300)과의 유선 또는 무선 통신망을 구축하여 중계형 정보, 신호, 명령의 송수신을 수행하는 통신 구성에 해당한다.First, the server communication unit 210 establishes a long-distance wireless communication network with the first communication unit 171, and establishes a wired or wireless communication network with the management terminal 300 to transmit and receive relay-type information, signals, and commands. corresponds to

다음으로, 서버 저장부(220)는 서버 통신부(210)를 통해 수신되는 각종 정보를 분류하여 기록 저장하는 데이터베이스에 해당하는 저장 공간으로, 더 나아가 아래 설명될 작업지역 관리부(230), 통화 관리부(240), 위험상황 관리부(250)의 작업 결과 생성되는 정보 및 작업 수행 내역에 관한 정보 역시 기록하여 저장하게 된다.Next, the server storage unit 220 is a storage space corresponding to a database that classifies and records and stores various information received through the server communication unit 210. 240), the information generated as a result of the operation of the dangerous situation management unit 250 and the information on the work performance details are also recorded and stored.

다음으로, 작업지역 관리부(230)는 서버 통신부(210)를 통해 접속된 관리단말(300)로부터 입력 생성된 후 수신되는 작업지역 설정정보를 기반으로 도5에 도시된 바와 같이 특정 작업지역(T) 내 다수의 작업위치(A1, A2, A3) 중 인접한 작업위치별로 묶어 작업군집(T1, T2, T3)을 적어도 하나 이상 설정하고, 각 작업위치별 위험도를 설정하여 작업지역 관리정보를 생성한 뒤, 서버 저장부(220)에 기록 저장되도록 한다.Next, the work area management unit 230 determines the specific work area (T) as shown in FIG. ), set at least one work cluster (T1, T2, T3) by grouping them by adjacent work positions (A1, A2, A3), and set the risk level for each work position to create work area management information. After that, it is recorded and stored in the server storage unit 220.

이와 같이 작업지역 관리부(230)를 통해 생성된 작업지역 관리정보는 특정 작업지역(T) 내 다수의 작업위치(A1, A2, A3) 중 인접한 작업위치별로 묶은 작업군집(T1, T2, T3)이 어떻게 설정되었는지를 나타내는 정보와 각 작업위치별 위험도(혹은 작업난이도)가 어떻게 설정되었는지를 나타내는 정보가 반영되어 있다.The work area management information generated through the work area management unit 230 in this way is a work cluster (T1, T2, T3) grouped by adjacent work locations among a plurality of work locations (A1, A2, A3) within a specific work area (T). Information indicating how this was set and information indicating how the risk level (or difficulty level) of each work position was set are reflected.

이에 따라, 작업지역 관리부(230)는 제1통신부(171)로부터 서버 통신부(210)를 통해 수신되는 작업자의 위치정보 및 고도정보를 기반으로 작업자의 작업위치를 파악한 뒤, 서버 저장부(220)에 기록 저장된 작업지역 관리정보를 이용해 작업자의 작업위치에 대응되는 위험도에 관한 작업 위험도 정보를 생성하여 서버 통신부(210)를 통해 제1통신부(171)에 전송한다.Accordingly, the work area management unit 230 determines the worker's work location based on the position information and altitude information of the worker received from the first communication unit 171 through the server communication unit 210, and then the server storage unit 220 Using the work area management information recorded and stored in the work area management information, work risk information corresponding to the worker's work position is generated and transmitted to the first communication unit 171 through the server communication unit 210.

결과적으로, 다수의 작업위치(A1, A2, A3) 각각에 배치되어 작업을 수행하는 작업자(W1, W2, W3)들은 관리서버(200)를 통해 현재 자신의 작업위치상의 위험도를 파악하여 이를 자각한 상태에서 위험도에 따라 좀 더 안전하게 작업을 진행할 수 있다.As a result, the workers (W1, W2, W3) who are disposed at each of the plurality of work positions (A1, A2, A3) and perform the work identify the risk level of their current work position through the management server 200 and realize it. In one state, you can work more safely according to the degree of risk.

더욱 바람직하게는, 작업위치(A1, A2, A3)별 난이도에 따라 기 설정된 일정 수치 이상의 위험도가 특정 작업위치에 설정될 경우, 해당 작업위치에서 작업을 수행하는 작업자에게만 대응되는 작업 위험도 정보 생성 공급하는 것이 아니라, 동일 작업군집(T1, T2, T3) 내 주변에서 작업을 수행하고 있는 작업자들에게도 작업 위험도 정보를 전송하여 이에 미리 대처할 수 있도록 설계함이 바람직하다.More preferably, when a certain level of risk or higher is set at a specific work position according to the difficulty of each work position (A1, A2, A3), work risk information corresponding only to workers performing work at the work position is generated and supplied. Rather than doing so, it is desirable to design the work risk information to be transmitted to workers performing work in the vicinity of the same work group (T1, T2, T3) so that they can cope with it in advance.

예를 들어, 도5에 도시된 바와 같이 제1작업군집(T1)을 기준으로 제1작업위치(A1)의 작업 위험도가 고위험 수준일 경우, 제1작업위치(A1)에서 작업을 수행하는 제1작업자(W1)는 제1작업위치(A1)의 작업 위험도 정보를 관리서버(200)로부터 제공받아 확인하게 되고, 이와 동시에 주변 제2작업위치(A2)에서 작업을 수행하는 제2작업자(W2) 및 제3작업위치(A3)에서 작업을 수행하는 제3작업자(W3)는 관리서버(200)로부터 각각의 작업 위치에 대응되는 작업 위험도 정보와 함께 고위험 수준의 작업 위험도를 갖춘 제1작업위치(A1)의 작업이 현재 수행되고 있음을 알리는 주변 고위험 작업 진행 알림 정보 역시 같이 제공받게 된다.For example, as shown in FIG. 5 , when the work risk at the first work position A1 is at a high risk level based on the first work group T1, the first work position A1 is performed. One worker (W1) receives and checks the work risk information of the first work location (A1) from the management server 200, and at the same time, the second worker (W2) performing work at the nearby second work location (A2) ) and the third worker (W3) performing the work at the third work position (A3) is a first work position having a high risk level of work risk together with work risk information corresponding to each work position from the management server 200 High-risk work progress notification information notifying that the work of (A1) is currently being performed is also provided.

여기서, 관리서버(200) 내 작업지역 관리부(230)가 생성하는 주변 고위험 작업 진행 알림 정보는 고위험 수준의 작업 위험도를 갖춘 제1작업위치(A1)가 군집 내 어디에 위치하는지에 관한 정보와 해당 작업위치에서 작업을 수행하는 제1작업자(W1)가 누구인지에 관한 정보를 포함하고 있다. Here, the surrounding high-risk task progress notification information generated by the work area management unit 230 in the management server 200 includes information about where the first work position A1 with a high risk level of work is located in the cluster and the corresponding task It includes information about who is the first worker W1 performing the work at the location.

다음으로, 통화 관리부(240)는 음성신호 기반의 통화를 수행하기 위한 채널을 생성하며, 생성된 채널 중 동일 채널에 접속한 스마트 헬멧(100)과 관리단말(300)간의 통화가 수행될 수 있도록 음성신호의 송수신을 중계 관리한다.Next, the call management unit 240 creates a channel for conducting a call based on the voice signal, and among the created channels, a call between the smart helmet 100 and the management terminal 300 connected to the same channel can be performed. It relays and manages transmission and reception of voice signals.

이를 위해, 통화 관리부(240)는 스마트 헬멧(100) 또는 관리단말(300)로부터 수신되는 통화 채널 생성 요청신호를 기반으로 접속 후 일방향 또는 양방향 통화가 가능한 채널을 형성하는 채널 관리부분(241)을 포함한다.To this end, the call management unit 240 uses the channel management unit 241 to form a channel capable of one-way or two-way communication after connection based on the call channel creation request signal received from the smart helmet 100 or the management terminal 300. include

또한, 통화 관리부(240)는 채널 관리부분(241)을 통해 생성된 통화 채널에 접속 시도하는 스마트 헬멧(100)과 관리단말(300)의 접속 권한을 검증하고, 검증 후 접속이 이루어진 스마트 헬멧(100) 또는 관리단말(300)의 접속 유지 혹은 해제를 수신되는 명령 신호를 기반으로 수행하는 채널 접속관리부분(242) 또한 포함한다.In addition, the call management unit 240 verifies the access rights of the smart helmet 100 and the management terminal 300 attempting to access the communication channel created through the channel management unit 241, and the smart helmet ( 100) or a channel connection management unit 242 that maintains or releases the connection of the management terminal 300 based on the received command signal.

아울러, 통화 관리부(240)는 채널 관리부분(241)을 통해 생성된 통화 채널에 접속한 스마트 헬멧(100) 또는 관리단말(300)이 통화 수행 전 혹은 통화 수행 과정에서 통화 방식 및 통화 음량에 관한 제어를 수행하기 위한 통화 제어부분(243) 또한 포함한다. In addition, the call management unit 240 controls the call method and call volume before or during the call process by the smart helmet 100 or the management terminal 300 connected to the call channel created through the channel management unit 241. A call control unit 243 for performing control is also included.

마지막으로, 위험상황 관리부(250)는 제1통신부(171)로부터 서버 통신부(210)를 통해 수신되는 작업 영상정보, 환경 감지정보, 생체신호 감지정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 위험상황 발생 예측을 위한 분석을 수행하여, 분석 결과 위험상황 발생이 예측될 경우 위험상황 발생 알림정보를 생성한다.Finally, the dangerous situation management unit 250 detects work image information received from the first communication unit 171 through the server communication unit 210, environment detection information, biosignal detection information, location information, first detection information, and second detection. Analysis is performed to predict the occurrence of a dangerous situation based on at least one of information and third sensing information, and when the occurrence of a dangerous situation is predicted as a result of the analysis, dangerous situation notification information is generated.

이를 위해, 위험상황 관리부(250)는 상황 예측부분(251), 상황 알림부분(252), 상황 대응부분(253)을 포함한다.To this end, the dangerous situation management unit 250 includes a situation prediction unit 251, a situation notification unit 252, and a situation response unit 253.

여기서, 상황 예측부분(251)은 서버 통신부(210)를 통해 수신되는 작업 영상정보, 환경 감지정보, 생체신호 감지정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보 중 적어도 하나 이상의 정보와 기 설정된 특정 판단기준정보간의 비교 분석을 통해 위험상황 발생여부를 예측하는 분석 알고리즘을 갖추고 있다.Here, the situation prediction unit 251 is at least one of operation image information, environment detection information, bio-signal detection information, location information, first detection information, second detection information, and third detection information received through the server communication unit 210. It is equipped with an analysis algorithm that predicts whether or not a dangerous situation will occur through comparative analysis between one or more pieces of information and predetermined specific judgment standard information.

더욱 구체적으로, 판단기준정보라 함은 작업 영상정보로부터 추출되는 특징점이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 특징점 기준 모델과 기 설정된 수준 이상으로 대응되는지 여부를 판단하는 제1판단기준정보, 환경 감지정보에 따른 작업자 주변 온도 및 습도의 수치 또는 변화 양상 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 이상 수치 범위 내에 해당되거나 이상 변화 양상과 대응되는지 여부를 판단하는 제2판단기준정보, 생체신호 감지정보에 따른 작업자의 생체신호의 수치 및 변화 양상 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 이상 수치 범위 내에 해당되거나 이상 변화 양상과 대응되는지 여부를 판단하는 제3판단기준정보, 위치정보 및 제3감지정보에 따른 작업자의 위치 및 고도가 작업지역 내 기 설정된 위험 지역에 기 설정된 거리 이하로 근접한지 여부를 판단하는 제4판단기준정보, 제1감지정보에 따라 작업자에서 기 설정된 위험 근접 거리 이하로 접근한 물체가 존재하는지 여부를 판단하는 제5판단기준정보 및 제2감지정보와 제3감지정보에 따른 작업자의 움직임 패턴이 기 설정된 이상 움직임 패턴과 기 설정된 수준 이상으로 대응되는지 여부를 판단하는 제6판단기준정보 중 적어도 하나 이상의 판단기준정보에 해당한다.More specifically, the criterion information refers to first criterion information for determining whether a feature point extracted from work image information corresponds to a preset level or higher with a feature point reference model for predicting the occurrence of a preset dangerous situation, environment detection Second criterion information for determining whether at least one of the numerical values or changes in the temperature and humidity around the operator according to the information falls within the range of abnormal values for predicting the occurrence of a predetermined dangerous situation or corresponds to an abnormal change pattern, biometric Third decision criterion information for determining whether at least one of the numerical values and changing patterns of the worker's biological signals according to the signal detection information falls within the range of abnormal values for predicting the occurrence of a predetermined dangerous situation or corresponds to the abnormal changing patterns, According to the location information and the third detection information, the position and altitude of the worker are determined by the fourth decision criterion information for determining whether the location and altitude of the worker are closer than the preset distance to the preset danger area within the work area, and the preset detection information from the worker according to the first detection information. Whether or not the movement pattern of the operator according to the 5th decision criterion information, the 2nd detection information, and the 3rd detection information for determining whether or not there is an object that has approached less than the dangerous proximity distance corresponds to the preset abnormal movement pattern and the preset level or more. Corresponds to at least one criterion information among the sixth criterion information for determining whether

따라서 상황 예측부분(251)을 통해 각각의 판단기준정보 중 적어도 하나 이상에서 위험상황 발생 예측을 위한 분석을 수행한 결과, 위험상황의 발생이 예측될 경우 상황 알림부분(252)은 위험상황 발생 알림정보를 생성하여 관리단말(300)에 우선 전송한다.Therefore, as a result of performing an analysis for predicting the occurrence of a dangerous situation in at least one of the respective criterion information through the situation prediction part 251, when the occurrence of a dangerous situation is predicted, the situation notification part 252 notifies the occurrence of a dangerous situation. Information is generated and transmitted to the management terminal 300 first.

이에 이어, 상황 알림부분(252)은 자체적(위험상황 발생 알림정보를 생성 즉시) 혹은 관리단말(300)로부터 서버 통신부(210)에 위험상황 전파 요청명령이 수신될 경우, 위험상황 발생 알림정보를 위험상황 발생이 예측되는 특정 작업위치(A1)에서 작업을 수행하고 있는 특정 작업자(W1)의 스마트 헬멧(100)에 전송함은 물론이고, 더 나아가 위험상황 발생이 예측되는 특정 작업위치(A1)가 속한 작업군집(T1) 내 주변 작업위치(A2, A3)에서 작업을 수행하고 있는 주변 작업자(W2, W3)의 스마트 헬멧(100)에도 위험상황 발생 알림정보를 전송한다.Following this, the situation notification unit 252 transmits dangerous situation notification information when a dangerous situation propagation request command is received from itself (immediately when the dangerous situation notification information is generated) or from the management terminal 300 to the server communication unit 210. In addition to transmitting to the smart helmet 100 of a specific worker (W1) performing work at a specific work position (A1) in which a dangerous situation is predicted to occur, a specific work position (A1) in which a dangerous situation is predicted to occur Dangerous situation occurrence notification information is also transmitted to the smart helmets 100 of the surrounding workers W2 and W3 performing work at the surrounding work positions A2 and A3 in the work cluster T1 to which A belongs.

상황 대응부분(253)은 특정 작업위치(A1)에서 작업을 수행하고 있는 특정 작업자(W1)의 스마트 헬멧(100)으로부터 서버 통신부(210)에 위험상황 발생에 따른 도움 요청신호가 수신될 경우 통합 관제센터 내 관리단말(300)의 도움 요청발생 정보를 생성 후 전송하여 즉각 자체 구조센터 혹은 구조작업을 수행할 수 있는 기관에 도움을 요청할 수 있도록 한다.The situation response part 253 is integrated when a help request signal according to the occurrence of a dangerous situation is received by the server communication unit 210 from the smart helmet 100 of a specific worker W1 performing work at a specific work location A1. After generating and transmitting the information on occurrence of a request for help from the management terminal 300 in the control center, it is possible to immediately request help from a self-rescue center or an organization capable of performing a rescue operation.

이를 위해, 스마트 헬멧(100) 일측에는 위험상황 발생에 따른 도움 요청신호를 생성하여 제1통신부(710)통해 관리서버(200)에 즉각 전송하게 되는 버튼식의 입력모듈(미도시)이 구비됨이 바람직하다. To this end, a button-type input module (not shown) is provided on one side of the smart helmet 100 to generate a help request signal according to the occurrence of a dangerous situation and immediately transmit it to the management server 200 through the first communication unit 710 this is preferable

더 나아가, 상황 대응부분(253)은 위험상황 발생에 따른 도움 요청신호가 특정 작업위치(A1)가 속한 작업군집(T1) 내 주변 작업위치(A2, A3)에서 작업을 수행하고 있는 주변 작업자(W2, W3)의 스마트 헬멧(100)에 도움 요청발생 정보를 생성 후 전송하여 조금 더 빠른 대응 혹은 주변 작업자의 신속한 대피가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.Furthermore, the situation response unit 253 receives a help request signal according to the occurrence of a dangerous situation (a nearby worker ( By generating and transmitting help request generation information to the smart helmets 100 of W2 and W3, it is possible to make a quicker response or quick evacuation of nearby workers.

본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection should be interpreted according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 작업자 관제 시스템
100 : 스마트 헬멧
110 : 헬멧 본체
110H : 모듈 설치홈
110C : 설치홈 덮개
110Ca : 제1덮개부 110Cb : 실링부
110Cc : 제2덮개부 110Cd : 전자파 차폐막
120 : 카메라 모듈 130 : 발광 모듈
140 : 스피커 모듈
150 : 마이크 모듈
151 : 마이크부 152 : 음량 감지부
160 : 통합 감지모듈
161 : 환경 감지부 162 : 생체신호 감지부
163 : 위상 감지부
163a : GPS부분 163b : 거리 감지부분
163c : 동작 감지부분 163d : 고도 감지부분
170 : 통신 모듈
171 : 제1통신부 172 : 제2통신부
180 : 제어모듈
181 : 온도 감지부 182 : 마이크 제어부
183 : 전원 제어부 184 : 리셋 설정부
190 : 전원 모듈
191 : 배터리 192 : 충전 단자
193 : 상태 표시부 194 : 전압 감지부
100P : 안면 보호판
200 : 관리서버
210 : 서버 통신부 220 : 서버 저장부
230 : 작업지역 관리부
240 : 통화 관리부
241 : 채널 관리부분 242 : 채널 접속관리부분
243 : 통화 제어부분
250 : 위험상황 관리부
251 : 상황 예측부분 252 : 상황 알림부분
253 : 상황 대응부분
300 : 관리단말
10: worker control system
100: smart helmet
110: helmet body
110H: module installation groove
110C: installation groove cover
110Ca: first cover part 110Cb: sealing part
110Cc: second cover 110Cd: electromagnetic wave shielding film
120: camera module 130: light emitting module
140: speaker module
150: microphone module
151: microphone unit 152: volume detection unit
160: integrated detection module
161: environment sensor 162: biosignal sensor
163: phase detection unit
163a: GPS part 163b: distance sensing part
163c: motion detection part 163d: altitude detection part
170: communication module
171: first communication unit 172: second communication unit
180: control module
181: temperature sensor 182: microphone controller
183: power control unit 184: reset setting unit
190: power module
191: battery 192: charging terminal
193: status display unit 194: voltage detection unit
100P: Face shield
200: management server
210: server communication unit 220: server storage unit
230: work area management department
240: currency management unit
241: channel management part 242: channel access management part
243: call control part
250: Dangerous situation management department
251: situation prediction part 252: situation notification part
253: situation response part
300: management terminal

Claims (7)

작업자가 머리에 착용 가능하며, 착용을 마친 작업자가 작업을 수행하는 과정에서 해당 작업과 관련하여 발생하는 각종 정보를 생성하는 스마트 헬멧;
상기 스마트 헬멧과 무선 통신 네트워크를 구축하여 상기 스마트 헬멧을 통해 생성되는 정보를 수신하여 내부에 저장 관리하는 관리서버; 및
상기 관리서버에 접속하여 내부에 기 저장된 정보를 출력 제공받는 관리단말;을 포함하며,
상기 스마트 헬멧은,
작업자의 머리에 착용 가능한 헬멧 형태로 마련되어 내측에 소정의 크기로 함입 형성된 모듈 설치홈이 구비되고, 상기 모듈 설치홈이 설치홈 덮개의 결합상태에 따라 열림공간 또는 닫힘공간을 형성하며, 착용을 마친 작업자의 머리를 외부 충격으로부터 보호하는 헬멧 본체;
상기 헬멧 본체 전단측에 설치되어 상기 헬멧 본체의 전방측을 촬영하여 작업 영상정보를 생성하는 카메라 모듈;
상기 헬멧 본체 전단측에 설치되어 상기 헬멧 본체의 전방측을 향해 광을 조사하는 발광 모듈;
상기 헬멧 본체 좌우 양 측부에 각각 착탈 가능한 형태로 설치되어 음성 출력을 수행하는 한쌍의 스피커 모듈;
상기 헬멧 본체 일측에 착탈 가능한 형태로 설치되어 음성 입력을 수행하는 마이크 모듈;
상기 헬멧 본체 일측에 설치되어 작업자 주변 환경정보, 작업자의 생체정보 및 작업자의 위치정보를 감지 생성하는 통합 감지모듈;
상기 모듈 설치홈 내에 안착 설치되며, 상기 관리서버와 근거리 및 원거리 통신망을 각각 구축할 수 있도록 마련되는 통신 모듈;
상기 모듈 설치홈 내에 안착 설치되며, 상기 카메라 모듈, 발광 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통합 감지모듈 및 통신 모듈의 작동 상태를 제어하는 제어 모듈; 및
내부에 동작전원의 축전을 위한 배터리가 구비되며, 상기 배터리로부터 상기 카메라 모듈, 발광 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통합 감지모듈, 통신 모듈 및 제어 모듈의 작동에 필요한 동작전원을 공급하는 전원 모듈;을 포함하며,
상기 설치홈 덮개는,
상기 헬멧 본체 내측에 구비된 상기 모듈 설치홈 상측에 결합되어 상기 모듈 설치홈의 개방공간을 덮을 수 있는 제1덮개부;
소정의 탄성력을 갖춘 링 형태로 마련되어 상기 제1덮개부의 상기 모듈 설치홈이 구비된 상기 헬멧 본체 내측면에 결합되는 체결부위에 설치됨으로써, 상기 제1덮개부와 상기 모듈 설치홈이 구비된 상기 헬멧 본체 내측면 간의 결합을 통한 체결 발생 시 수밀(水密)구조가 갖춰지도록 하는 실링부; 및
상기 제1덮개부에 비해 연성 재질로 마련되어 상기 제1덮개부의 외측면을 덮도록 결합되며, 외측면에 전자파 차폐용 도료가 도포되어 전자파 차폐막이 형성되는 제2덮개부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템.
A smart helmet that can be worn on the head by a worker and generates various information generated in relation to the work in the process of performing the work by the worker who has finished wearing the helmet;
A management server that establishes a wireless communication network with the smart helmet, receives information generated through the smart helmet, and stores and manages the information therein; and
It includes; a management terminal that accesses the management server and outputs information stored therein;
The smart helmet,
It is provided in the form of a helmet that can be worn on the head of a worker and has a module installation groove formed in a predetermined size on the inside, and the module installation groove forms an open space or a closed space according to the coupling state of the installation groove cover, and is worn after being worn. A helmet body that protects a worker's head from external impact;
a camera module installed on the front side of the helmet body to capture the front side of the helmet body and generate operation image information;
a light emitting module installed on the front side of the helmet body to emit light toward the front side of the helmet body;
a pair of speaker modules that are detachably installed on both left and right sides of the helmet body and perform audio output;
a microphone module that is detachably installed on one side of the helmet body and performs voice input;
An integrated sensing module installed on one side of the helmet body to detect and generate environmental information around the operator, biometric information of the operator, and location information of the operator;
a communication module installed in the module installation groove and provided to establish local and long-distance communication networks with the management server, respectively;
a control module seated and installed in the module installation groove and controlling operating states of the camera module, the light emitting module, the speaker module, the microphone module, the integrated sensing module, and the communication module; and
A power supply module having a battery for storing operating power therein and supplying operating power necessary for the operation of the camera module, the light emitting module, the speaker module, the microphone module, the integrated sensing module, the communication module and the control module from the battery; Including,
The installation groove cover,
a first cover part coupled to an upper side of the module installation groove provided inside the helmet body to cover the open space of the module installation groove;
The helmet having the first cover and the module installation groove is provided in a ring shape having a predetermined elastic force and installed at a fastening portion coupled to the inner surface of the helmet body having the module installation groove of the first cover. A sealing unit to have a watertight structure when fastening occurs through coupling between inner surfaces of the main body; and
A second cover that is made of a softer material than the first cover and is coupled to cover the outer surface of the first cover, and an electromagnetic wave shielding film is formed by applying an electromagnetic wave shielding paint to the outer surface. doing
Worker control system using smart helmet.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 통합 감지모듈은,
상기 헬멧 본체 외주면 일측에 부착 설치되어 상기 스마트 헬멧을 착용한 작업자 주변 환경의 온도 및 습도를 감지하여 환경 감지정보를 생성하는 환경 감지부;
상기 헬멧 본체 내주면 일측에 부착 설치되어 상기 스마트 헬멧을 착용한 작업자의 생체신호를 감지하여 생체신호 감지정보를 생성하는 생체신호 감지부; 및
상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 위치정보를 생성하는 GPS부분; 상기 헬멧 본체의 전방측 물체를 감지하고, 감지된 물체와의 거리를 측정하여 제1감지정보를 생성하는 거리 감지부분; 관성센서(IMU, Inertia Measurement Unit)로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 동작을 감지하여 작업자 움직임에 대한 제2감지정보를 생성하는 동작 감지부분; 및 고도 센서로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 현재 위치상의 고도를 측정하여 제3감지정보를 생성하는 고도 감지부분;를 포함하는 위상 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템.
According to claim 1,
The integrated sensing module,
An environment sensor attached to one side of the outer circumferential surface of the helmet body to sense the temperature and humidity of the environment around the operator wearing the smart helmet and generate environment sensing information;
a bio-signal detection unit attached to one side of the inner circumferential surface of the helmet body to sense bio-signals of a worker wearing the smart helmet and generate bio-signal detection information; and
a GPS unit for generating location information of a worker wearing the helmet body; a distance sensing unit that detects an object on the front side of the helmet body and measures a distance to the detected object to generate first sensing information; a motion detection unit provided as an inertia measurement unit (IMU) and detecting a motion of a worker wearing the helmet body and generating second sensing information for the motion of the operator; And an altitude sensor provided as an altitude sensor, measuring an altitude on the current position of the worker wearing the helmet body and generating third sensing information; a phase sensor including a; characterized in that it comprises a
Worker control system using smart helmet.
제3항에 있어서,
상기 통신 모듈은,
상기 관리서버와 원거리 무선 통신망을 구축하는 제1통신부; 및
인접한 위치의 타 작업자가 착용한 스마트 헬멧 내 포함된 통신 모듈과 근거리 무선 통신망을 구축하는 제2통신부;를 포함하며,
상기 카메라 모듈을 통해 생성되는 작업 영상정보와 상기 통합 감지모듈을 통해 생성되는 환경 감지정보, 생체신호 감지정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보는 상기 제1통신부를 통해 상기 관리서버에 전송되고,
상기 스피커 모듈 및 마이크 모듈을 이용한 상기 관리단말과의 통화는 상기 관리서버를 통해 생성되는 채널을 중계하여 상기 제1통신부를 통해 이루어지며,
상기 스피커 모듈 및 마이크 모듈을 이용한 인접한 위치에서 상기 스마트 헬멧을 착용한 타 작업자와의 통화는 상기 제2통신부를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는
스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템.
According to claim 3,
The communication module,
A first communication unit for establishing a long-distance wireless communication network with the management server; and
A second communication unit for establishing a short-range wireless communication network with a communication module included in a smart helmet worn by another worker in an adjacent location; includes,
The operation image information generated through the camera module and environment sensing information, bio-signal sensing information, location information, first sensing information, second sensing information, and third sensing information generated through the integrated sensing module are the first communication unit. is transmitted to the management server through
A call with the management terminal using the speaker module and the microphone module is made through the first communication unit by relaying a channel generated through the management server,
Characterized in that a call with another worker wearing the smart helmet at an adjacent location using the speaker module and the microphone module is made through the second communication unit
Worker control system using smart helmet.
제4항에 있어서,
상기 마이크 모듈은,
작업자에 의해 발생되는 음성신호를 입력받는 마이크부; 및
상기 마이크부를 통해서 입력되는 음성신호의 음량을 감지하는 음량 감지부;를 포함하며,
상기 전원 모듈은,
상기 배터리로부터 동작전원이 공급됨에 따라 발생되는 배터리 전압 및 배터리 전압 변동 패턴을 감지하여 동작전원 공급정보를 생성하는 전압 감지부;를 더 포함하며,
상기 제어 모듈은,
상기 제어 모듈의 자체 발열 온도를 감지하는 온도 감지부;
상기 음량 감지부를 통해 감지되는 음성신호의 음량이 기 설정된 마이크 활성화 수치를 초과할 경우 상기 제1통신부를 통해 상기 관리서버에 의해 생성되는 채널을 중계하여 상기 관리단말과의 통화를 수행하는 기능을 활성화시키거나, 상기 제2통신부를 통해 인접한 위치에서 상기 스마트 헬멧을 착용한 타 작업자와의 통화를 수행하는 기능을 활성화시키는 마이크 제어부;
상기 전압 감지부를 통해 생성되는 동작전원 공급정보를 기반으로 상기 배터리로부터 동작전원이 공급됨에 따라 발생되는 배터리 전압이 기 설정된 적정 전압 범위 상의 최대 수준을 초과하거나 최소 수준 미만으로 감지되는 경우 또는 배터리 전압 변동 패턴이 기 설정된 이상 전압 변동 패턴에 대응될 경우 상기 배터리로부터 공급되는 동작전원을 절전시키고 배터리 이상 알림정보를 생성하여 상기 제1통신부를 통해 상기 관리서버에 전송하는 전원 제어부; 및
상기 온도 감지부를 통해 감지되는 상기 제어 모듈의 자체 발열 온도가 기 설정된 제한 온도를 초과할 경우 상기 제어 모듈의 작동을 재부팅시키는 리셋 설정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템.
According to claim 4,
The microphone module,
a microphone unit that receives a voice signal generated by an operator; and
It includes; a volume detection unit for detecting the volume of the voice signal input through the microphone unit,
The power module,
A voltage detector configured to detect a battery voltage and a battery voltage variation pattern generated as operating power is supplied from the battery and generate operating power supply information;
The control module,
a temperature sensor for sensing a self-heating temperature of the control module;
When the volume of the voice signal detected through the volume detector exceeds a preset microphone activation value, a function of relaying a channel generated by the management server through the first communication unit to activate a function of making a call with the management terminal a microphone control unit for activating a function of performing a call with another worker wearing the smart helmet at an adjacent location through the second communication unit;
When the battery voltage generated as operating power is supplied from the battery based on the operating power supply information generated through the voltage detector is detected to exceed the maximum level or to be below the minimum level in a predetermined appropriate voltage range, or change the battery voltage a power control unit configured to save operation power supplied from the battery when the pattern corresponds to a predetermined abnormal voltage variation pattern, generate battery failure notification information, and transmit the information to the management server through the first communication unit; and
And a reset setting unit for rebooting the operation of the control module when the self-heating temperature of the control module detected through the temperature sensor exceeds a preset limit temperature.
Worker control system using smart helmet.
제5항에 있어서,
상기 관리서버는,
상기 제1통신부와 원거리 무선 통신망을 구축하고, 상기 관리단말과의 유선 또는 무선 통신망을 구축하는 서버 통신부;
서버 통신부를 통해 수신되는 정보를 기록 저장하여 데이터베이스화하는 서버 저장부;
상기 서버 통신부를 통해 접속된 관리단말로부터 입력 생성된 후 수신되는 작업지역 설정정보를 기반으로 특정 작업지역 내 다수의 작업위치 중 인접한 작업위치별로 묶어 작업군집을 적어도 하나 이상 설정하고, 각 작업위치별 위험도를 설정하여 작업지역 관리정보를 생성하여 상기 서버 저장부에 기록 저장시키는 작업지역 관리부; 및
음성신호 기반의 통화를 수행하기 위한 채널을 생성하며, 생성된 채널 중 동일 채널에 접속한 스마트 헬멧과 상기 관리단말간의 통화가 수행될 수 있도록 음성신호의 송수신을 중계하는 통화 관리부;를 포함하며,
상기 작업지역 관리부는 상기 제1통신부로부터 상기 서버 통신부를 통해 수신되는 작업자의 위치정보 및 고도정보를 기반으로 작업자의 작업위치를 파악하고, 상기 서버 저장부에 기록 저장된 작업지역 관리정보를 이용해 작업자의 작업위치에 대응되는 위험도에 관한 작업 위험도 정보를 생성하여 성기 서버 통신부를 통해 상기 제1통신부에 전송하는 것을
스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템.
According to claim 5,
The management server,
a server communication unit that establishes a long-distance wireless communication network with the first communication unit and establishes a wired or wireless communication network with the management terminal;
a server storage unit for recording and storing information received through the server communication unit and converting it into a database;
Based on the work area setting information received after input and generation from the management terminal connected through the server communication unit, at least one work group is set by grouping each work location among a plurality of work locations within a specific work area, and at least one work group is set for each work location. a work area management unit which sets a risk level, generates work area management information, and records and stores the work area management information in the server storage unit; and
A call management unit that creates a channel for performing a call based on a voice signal and relays transmission and reception of a voice signal so that a call can be performed between a smart helmet and the management terminal connected to the same channel among the created channels,
The work area management unit identifies the worker's work location based on the location information and altitude information of the worker received from the first communication unit through the server communication unit, and uses the work area management information recorded and stored in the server storage unit to determine the location of the worker. Generating work risk information on the risk corresponding to the work position and transmitting it to the first communication unit through the server communication unit.
Worker control system using smart helmet.
제6항에 있어서,
상기 관리서버는,
상기 제1통신부로부터 상기 서버 통신부를 통해 수신되는 작업 영상정보, 환경 감지정보, 생체신호 감지정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 기반으로 위험상황 발생 예측을 위한 분석을 수행하여, 분석 결과 위험상황 발생이 예측될 경우 위험상황 발생 알림정보를 생성하는 위험상황 관리부;를 더 포함하며,
상기 위험상황 관리부는,
작업 영상정보로부터 추출되는 특징점이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 특징점 기준 모델과 기 설정된 수준 이상으로 대응되는지 여부를 판단하는 제1판단기준정보, 환경 감지정보에 따른 작업자 주변 온도 및 습도의 수치 또는 변화 양상 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 이상 수치 범위 내에 해당되거나 이상 변화 양상과 대응되는지 여부를 판단하는 제2판단기준정보, 생체신호 감지정보에 따른 작업자의 생체신호의 수치 및 변화 양상 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 위험상황 발생을 예측하기 위한 이상 수치 범위 내에 해당되거나 이상 변화 양상과 대응되는지 여부를 판단하는 제3판단기준정보, 위치정보 및 제3감지정보에 따른 작업자의 위치 및 고도가 작업지역 내 기 설정된 위험 지역에 기 설정된 거리 이하로 근접한지 여부를 판단하는 제4판단기준정보, 제1감지정보에 따라 작업자에서 기 설정된 위험 근접 거리 이하로 접근한 물체가 존재하는지 여부를 판단하는 제5판단기준정보 및 제2감지정보와 제3감지정보에 따른 작업자의 움직임 패턴이 기 설정된 이상 움직임 패턴과 기 설정된 수준 이상으로 대응되는지 여부를 판단하는 제6판단기준정보 중 적어도 하나 이상의 판단기준정보를 이용해 위험상황 발생 예측을 위한 분석을 수행하는 상황 예측부분; 및
상기 상황 예측부분을 통해 수행된 분석 결과 제1판단기준정보 내지 제6판단기준정보 중 중 적어도 하나 이상의 판단기준정보를 통한 위험상황의 발생이 예측될 경우, 위험상황 발생 알림정보를 생성하여 상기 관리단말에 전송하는 상황 알림부분;을 포함하는 것을
스마트 헬멧을 이용한 작업자 관제 시스템.
According to claim 6,
The management server,
Based on at least one or more of information received from the first communication unit through the server communication unit, environment detection information, bio-signal detection information, location information, first detection information, second detection information, and third detection information. A dangerous situation management unit that performs an analysis to predict the occurrence of a dangerous situation and generates dangerous situation notification information when the occurrence of a dangerous situation is predicted as a result of the analysis;
The risk situation management department,
The first decision criterion information to determine whether the feature point extracted from the work image information corresponds to a preset level or higher with the feature point reference model for predicting the occurrence of a preset dangerous situation, and the values of the temperature and humidity around the operator according to the environment detection information Alternatively, the second criterion information for determining whether at least one of the change aspects corresponds to an abnormal value range for predicting the occurrence of a predetermined dangerous situation or corresponds to an abnormal change pattern, and the bio-signal of the worker according to the bio-signal detection information A worker according to third judgment criterion information, location information, and third detection information to determine whether at least one of the numerical value and change pattern falls within the range of abnormal values for predicting the occurrence of a predetermined dangerous situation or corresponds to the abnormal change pattern According to the 4th decision criterion information and the 1st detection information that determines whether the position and altitude of the location and altitude are close to the preset danger area within the preset distance or less, there is an object that has approached less than the preset danger proximity distance from the operator. Among the fifth decision criterion information for determining whether or not the motion pattern of the operator according to the second detection information and the third detection information corresponds to the preset abnormal movement pattern and the sixth determination criterion information for determining whether or not the preset level or higher corresponds. a situation prediction unit that performs an analysis for predicting occurrence of a dangerous situation using at least one criterion information; and
As a result of the analysis performed through the situation prediction part, when the occurrence of a dangerous situation is predicted through at least one of the first to sixth judgment standard information, dangerous situation occurrence notification information is generated and the management is performed. Including; situation notification part transmitted to the terminal
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