KR102565424B1 - 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템 및 방법은, 증강현실 영상을 통해 건설현장과 건설장비에 대한 안전교육이 실시될 수 있으므로, 보다 입체적이고 현장감있는 교육이 이루어질 수 있는 이점이 있다. 또한, 증강현실 영상에 작업계획서에 포함된 작업계획 정보를 반영하여, 작업계획 정보를 영상으로 직접 확인할 수 있으므로, 건설현장과 건설장비에 따른 작업계획 정보에 대한 이해도를 향상시킬 수 있으므로, 보다 안전한 작업계획을 세워 재해를 예방할 수 있다. 또한, 증강현실 영상에 건설장비의 점검 항목을 표시하여 확인할 수 있으므로, 보다 입체적이고 현장감있는 점검 교육이 이루어질 수 있다.

Description

증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템 및 방법{Safety training system and method for augmented reality-based construction equipment}

본 발명은 건설장비의 안전교육 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증강현실 영상을 이용하여 건설현장에서 작업하는 건설장비에 대한 안전교육을 실시하도록 구성됨으로써, 건설장비에 대한 이해도를 향상시키고 보다 입체적이고 현장감 있는 안전교육을 실시할 수 있는 건설장비의 안전교육 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업 현장에서는 다양한 건설장비들이 사용되므로, 안전 사고 예방을 위해서는 작업자나 관리자의 건설장비에 대한 점검과 관리가 매우 중요하다.

그러나, 현장의 특성이나 건설장비의 종류에 따라 관리 방법이나 점검 방법이 각기 다르기 때문에, 근로자들에게 다수의 건설장비들에 대한 점검과 안전에 대한 교육을 실시하는 데 한계가 따르는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2017-0006095호

본 발명의 목적은, 건설장비의 특성을 보다 정확하게 이해하여 건설장비에 대한 안전 관리 능력을 강화시킬 수 있는 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법은, 교육용 단말기에 설치된 건설장비 안전교육 앱을 통해 교육생이 건설현장과 건설장비를 선택하여 입력하는 단계와; 상기 교육용 단말기가 촬영한 실시간 영상 위에 상기에서 선택된 건설현장을 3D 모델링한 현장 이미지와, 상기에서 선택된 건설장비를 3D 모델링한 건설장비 객체를 중첩시켜, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 증강현실 영상을 생성하여 디스플레이하는 단계와; 상기 증강현실 영상에 상기에서 선택된 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 설정된 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하여 교육하는 단계를 더 포함하고, 상기 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하여 교육하는 단계는, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 작업계획서를 디스플레이하여 상기 작업계획서의 작성을 교육하는 작업계획서 교육과정과, 상기 건설장비의 점검 항목을 디스플레이하여 점검을 교육하는 점검 교육과정과, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 재해사례를 디스플레이하여 재해사례를 예방교육하는 재해사례 교육과정 중 적어도 하나를 포함한다.

상기 건설장비 안전교육 앱은, 교육생이 상기 건설장비의 운전원, 상기 건설현장의 신호수, 작업자 및 작업 책임자 중 하나의 시야를 선택가능하도록 시야 메뉴를 표시하고, 상기 증강현실 영상은, 상기 교육생으로부터 선택된 시야에 대응하는 영상으로 생성한다.

상기 건설장비 안전교육 앱은, 교육생이 상기 증강현실 영상에서 상기 건설장비 객체, 신호수, 작업자, 안전시설물 중 적어도 하나를 배치, 이동, 회전, 확대 및 축소시킬 수 있도록 조작하기 위한 조작 메뉴를 표시한다.

상기 작업계획서 교육과정은, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 작성된 표준 작업계획서를 표시하는 과정을 포함한다.

상기 작업계획서 교육과정은, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 교육생이 입력하도록 설정된 테스트용 작업계획서를 표시하는 과정을 포함한다.

상기 작업계획서 교육과정은, 교육생이 상기 테스트용 작업계획서에 입력한 작업계획 정보를 미리 설정된 표준 작업계획서의 작업계획 정보와 비교하는 과정을 더 포함한다.

상기 작업계획 정보는, 상기 건설장비의 작업 위치, 이동 경로, 선회 반경, 작업 구역, 신호수 배치, 작업자 배치 및 안전시설물 배치 중 적어도 일부를 포함한다.

상기 점검 교육과정은, 상기 증강현실 영상에서 상기 건설장비 객체의 점검 위치에 상기 건설장비의 점검 항목을 표시하는 과정과, 교육생이 상기 점검 항목과 상기 점검 위치 중 적어도 하나를 선택하면, 상기 점검 항목에 대한 상세 정보를 표시하는 과정을 포함한다.

상기 점검 교육과정은, 교육생이 상기 점검 항목 또는 상기 점검 위치를 미리 설정된 설정횟수 이상 선택하면, 상기 점검 항목에 대해 점검 완료를 표시하는 과정을 더 포함한다.

상기 재해사례 교육과정은, 상기 증강현실 영상에 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 저장된 재해사례 리스트를 표시하는 과정과, 교육생이 상기 재해사례 리스트 중 어느 하나를 선택하면, 선택된 재해 사례에 대한 영상, 재해원인 및 예방대책 중 적어도 일부를 표시하는 과정을 포함한다.

상기 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하여 교육하는 단계는, 상기 증강현실 영상에 상기 건설장비에 대해 미리 저장된 공종별 재해 빈도, 재해 강도 및 위험성 등급을 포함하는 위험성 평가 항목을 디스플레이하여 위험성 평가를 교육하는 위험성 평가 교육과정을 더 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법은, 교육용 단말기에 설치된 건설장비 안전교육 앱을 실행하여 로그인하는 단계와; 교육생이 상기 건설장비 안전교육 앱을 통해 건설장비의 점검 교육과정을 선택하여 입력하는 단계와; 교육생이 상기 건설장비 안전교육 앱을 통해 건설현장과 건설장비를 선택하여 입력하는 단계와; 상기 교육용 단말기가 촬영한 실시간 영상 위에 상기에서 선택된 건설현장을 3D 모델링한 현장 이미지와, 상기에서 선택된 건설장비를 3D 모델링한 건설장비 객체를 중첩시켜, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 증강현실 영상을 생성하여 디스플레이하는 단계와; 상기 증강현실 영상에 상기에서 선택된 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 설정된 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하여 교육하는 단계를 더 포함하고, 상기 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하여 교육하는 단계는, 교육생이 상기 건설장비 객체의 배치, 상기 건설장비 객체의 점검 항목, 상기 건설현장에 배치되어야 하는 신호수, 작업자 및 안전시설물을 포함하는 서브 객체의 배치 중 적어도 일부를 포함하는 정보를 입력하도록 안내하는 과정을 포함한다.

본 발명에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템은, 다수의 건설현장들에서 사용되는 다수의 건설장비들에 대한 안전교육을 수행하기 위하여 증강현실 영상을 구현하는 건설장비 안전교육 앱을 제공하고, 상기 건설현장들을 3D 모델링한 현장 이미지, 상기 건설장비들을 3D 모델링한 건설장비 객체, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대한 안전교육 콘텐츠가 구축된 서버와; 상기 서버와 무선 통신하고, 교육생으로부터 상기 건설현장과 상기 건설장비를 입력받고, 입력받은 건설현장과 건설장비에 대한 증강현실 영상을 구현하는 상기 건설장비 안전교육 앱을 구동하여 상기 증강현실 영상을 표시하고, 상기 증강현실 영상 위에 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 설정된 안전교육 콘텐츠를 중첩하여 표시하는 교육용 단말기를 포함한다.

상기 서버는, 상기 건설현장들을 3D 모델링한 현장 이미지에 대한 정보가 저장된 건설현장 데이터베이스와, 상기 건설장비들을 3D 모델링한 건설장비 객체가 저장된 건설장비 데이터베이스와, 상기 건설장비들에 대한 작업계획서가 저장된 작업계획서 데이터베이스와, 상기 건설장비들에 대한 점검항목이 저장된 점검항목 데이터베이스와, 상기 건설현장과 상기 건설장비들에 대한 재해사례가 저장된 재해사례 데이터베이스를 포함한다.

본 발명에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템 및 방법은, 증강현실 영상을 통해 건설현장과 건설장비에 대한 안전교육이 실시될 수 있으므로, 보다 입체적이고 현장감있는 교육이 이루어질 수 있는 이점이 있다.

또한, 건설현장과 건설장비에 따른 작업계획 정보에 대한 이해도를 향상시킬 수 있으므로, 보다 안전한 작업계획을 세워 재해를 예방할 수 있다.

또한, 증강현실 영상에 건설장비의 점검 항목을 표시하여 확인할 수 있으므로, 보다 입체적이고 현장감있는 점검 교육이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 앱에서 건설장비를 선택하는 화면의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 앱에서 건설장비의 점검 항목을 나타내는 화면의 일 예를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템은, 서버(10)와 교육용 단말기(20)를 포함한다.

상기 서버(10)는, 다수의 건설현장들에서 사용되는 다수의 건설장비들에 대한 안전교육을 수행하기 위한 건설장비 안전교육 앱을 제공하는 안전교육 플랫폼 서버이다. 상기 서버(10)는, 다수의 건설현장들을 3D 모델링한 현장 이미지에 대한 정보가 저장된 건설현장 데이터베이스(11), 다수의 건설장비들을 3D 모델링한 건설장비 객체가 저장된 건설장비 데이터베이스(12), 상기 건설장비들에 대한 작업계획서가 저장된 작업계획서 데이터베이스(13), 상기 건설장비들에 대한 점검항목이 저장된 점검항목 데이터베이스(14), 상기 건설현장과 상기 건설장비들에 대한 재해사례가 저장된 재해사례 데이터베이스(15), 상기 건설현장과 상기 건설장비들에 대한 위험성 평가에 대한 정보가 저장된 위험성 평가 데이터베이스(16), 근로자 정보가 저장된 근로자 데이터베이스(17), 상기 안전교육 앱을 실행하고 상기 데이터베이스드의 입출력을 제어하는 제어부(18)를 포함한다. 또한, 상기 서버(10)에는 네트워크를 통해 상기 교육용 단말기(20)와 통신하는 통신부(미도시)를 더 포함한다.

본 실시예에서는, 상기 서버(10)에 다수의 데이터베이스들이 포함되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 서버(10)와 데이터베이스는 별도로 구비되는 것도 물론 가능하다. 또한, 상기 데이터베이스들에 저장된 정보들은 별도의 관리자 단말기(미도시)등을 통해 수정 가능하다.

상기 교육용 단말기(20)는, 안전교육을 받는 교육생들이나 안전교육을 실시하는 강사 등이 사용하는 단말기이다. 상기 교육용 단말기(20)는 유,무선 네트워크를 통해 상기 서버(10)와 통신이 가능하고, 카메라를 통해 실시간 영상을 촬영할 수 있는 단말기이다. 예를 들어, 상기 교육용 단말기(20)는 태블릿 PC, 스마트폰 등을 포함할 수 있다. 상기 교육용 단말기(20)에는 상기 서버(10)가 제공하는 건설장비 안전교육 앱이 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템을 이용한 안전교육 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법은, 로그인 단계(S10), 입력 단계(S20), 증강현실 영상 디스플레이 단계(S30), 안전교육 콘텐츠 디스플레이 단계(S40)를 포함한다.

먼저, 상기 로그인 단계(S10)는, 교육생이 상기 교육용 단말기(20)에 설치된 건설장비 안전교육 앱을 실행하고, 로그인 화면에서 미리 주어진 아이디와 패스워드를 이용하여 로그인하는 단계이다.

여기서, 회사에서 사원들을 대상으로 교육하는 경우, 상기 아이디는 사번으로 설정될 수 있다.

교육생이 입력한 로그인 정보는 상기 서버(10)로 전송되고, 상기 서버(10)는 상기 근로자 정보(17)에 저장된 정보와 비교하여, 로그인을 승인할 수 있다.

상기 입력 단계(S20)는, 교육생이 상기 건설장비 안전교육 앱을 통해 수강하고자 하는 안전교육 콘텐츠, 건설현장 및 건설장비를 선택하여 입력하는 단계이다.

상기 입력 단계(S20)는, 상기 안전교육 콘텐츠를 선택하여 입력하는 과정(S21)과, 상기 건설현장과 상기 건설장비를 선택하여 입력하는 과정(S22)을 포함한다.

이하, 본 실시예에서는, 상기 안전교육 콘텐츠를 선택 후 상기 건설현장과 상기 건설장비를 선택하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 선택 순서는 바뀌는 것도 물론 가능하다.

상기 안전교육 콘텐츠를 선택하여 입력하는 과정(S21)에서는 상기 건설장비 안전교육 앱을 통해 미리 저장된 안전교육 콘텐츠 리스트가 표시되고, 교육생은 상기 안전교육 콘텐츠 리스트 중에서 적어도 하나를 선택할 수 있다.

상기 안전교육 콘텐츠는, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대응하는 작업계획서, 점검 항목, 재해사례 및 위험성 평가 항목을 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 건설현장이나 건설장비에 따라 이외 다른 콘텐츠들이 추가되는 것도 물론 가능하다.

또한, 본 실시예에서는, 교육생이 상기 안전교육 콘텐츠들 중 적어도 하나를 선택하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 모든 안전교육 콘텐츠들이 미리 정해진 순서대로 디스플레이되는 것도 물론 가능하다.

상기 건설현장과 상기 건설장비를 선택하여 입력하는 과정(S22)에서는, 상기 건설장비 안전교육 앱을 통해 미리 저장된 건설현장 리스트와 건설장비 리스트가 표시되고, 교육생은 상기 건설현장 리스트 중에서 적어도 하나의 건설현장을 선택하고, 상기 건설장비 리스트 중에서 적어도 하나의 건설장비를 선택한다.

상기 건설현장은, 건축 현장, 토목 현장 및 플랜트 현장 등의 대분류 항목이 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 건축 현장은 흙막이, 터파기, 철골, 골조 70%, 골조 100% 등의 소분류 항목이 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 토목 현장은 교량, 터널, 항만, 택지 개발 등의 소분류 항목이 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 플랜트 현장은 정유 시설, 전력 시설 등의 소분류 항목을 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 안전교육이 필요한 건설현장이라면 어느 곳이나 더 포함될 수 있다.

교육생이 상기 대분류 항목과 상기 소분류 항목을 차례로 선택하여 입력할 수 있다.

상기 건설장비는, 불도저, 휠굴착기, 트랙 굴착기, 휠로더, 스키드로더, 지게차, 덤프트럭, 하이드로크레인, 크롤러 크레인, 모터 그레이더, 콤비 롤러, 타이어 롤러, 콘크리트 믹서트럭, 공기 압축기, 콘크리트 펌프, 아스팔트 피니셔, 항타 및 항발기, 터널용 고소작업차, 타워 크레인(L형, T형, Topless형) 등을 포함하는 산업안전보건법 적용 대상인 건설장비와, 건설용 리프트, 곤돌라, 시저형 고소작업대, 차량탑재형 고소작업대, 차량탑재형 카고 크레인 등 안전인증 대상 건설장비를 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 안전교육이 필요한 건설기계라면 어느 것이나 더 포함될 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 건설장비 안전교육 앱은 다수의 건설장비들의 명칭과 이미지를 교육생이 선택할 수 있도록 표시한다.

상기와 같이, 상기 안전교육 콘텐츠, 상기 건설현장 및 상기 건설장비가 선택되면, 상기 증강현실 영상 디스플레이 단계(S30)가 수행된다.

상기 증강현실 영상 디스플레이 단계(S30)에서는, 상기 교육용 단말기(20)가 촬영한 실시간 영상 위에 상기 건설현장을 3D 모델링한 현장 이미지와 상기 건설장비를 3D 모델링한 건설장비 객체를 중첩하여 표시한 증강현실 영상을 생성하여, 상기 교육용 단말기(20)의 화면에 디스플레이한다.

상기 건설현장을 3D 모델링한 현장 이미지는 상기 서버(10)의 건설현장 데이터베이스(11)로부터 제공받으며, 실제 건설현장 사진을 이용하여 모델링된 이미지이다. 상기 건설장비를 3D 모델링한 건설장비 객체는 상기 서버(10)의 건설장비 데이터베이스(12)로부터 제공받을 수 있다.

상기 증강현실 영상은, 상기 교육용 단말기(20)가 촬영하는 실시간 영상 위에 상기 현장 이미지와 상기 건설장비 객체가 중첩하여 표시됨으로써, 교육생은 보다 입체적이고 현실감있는 건설현장과 건설장비를 체험할 수 있으므로, 교육 이해도가 향상될 수 있다.

또한, 상기 건설장비 안전교육 앱은, 상기 증강현실 영상 위에 시야 메뉴, 조작 메뉴 및 반영 메뉴 등을 추가로 표시할 수 있다.

상기 시야 메뉴는, 교육생이 상기 건설장비의 운전원, 상기 건설현장의 신호수, 상기 건설현장의 작업자, 상기 건설현장의 작업 책임자 중 하나의 시야를 선택하기 위한 아이콘 등을 포함할 수 있다.

교육생이 상기 증강현실 영상에서 상기 시야 메뉴 중 하나의 시야를 선택하면, 선택된 시야에 대응하는 영상이 디스플레이된다.

즉, 상기 서버(10)에는 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 상기 시야에 따른 영상이 미리 구축되어 있다.

상기 조작 메뉴는, 교육생이 상기 건설장비 객체, 신호수, 작업자, 안전시설물 중 적어도 하나를 배치, 이동, 회전, 확대 및 축소시킬 수 있도록 조작하기 위한 아이콘 등을 포함할 수 있다.

여기서, 배치는 상기 신호수와 상기 작업자의 각 인원수와 각 위치를 모두 포함하고, 상기 안전시설의 개수와 위치를 모두 포함한다. 상기 안전시설물은 라바콘 등을 포함할 수 있다.

따라서, 교육생이 상기 증강현실 영상에서 상기 조작 메뉴를 이용하여 상기 건설장비 객체를 이동시키거나 회전시키면서 상기 건설장비를 점검 또는 확인할 수 있다. 또한, 교육생은 상기 조작 메뉴를 이용하여 신호수나 작업자의 수를 변경하거나, 신호수나 작업자의 위치를 변경할 수 있다.

한편, 상기 반영 메뉴는, 교육생이 일부 객체의 배치를 변경한 이후, 변경된 배치를 증강현실 영상에 반영하거나 변경 정보에 대한 안전도를 평가하는 아이콘 등을 포함하는 것도 가능하다. 따라서, 교육생이 상기 반영 메뉴를 선택하면, 상기 증강현실 영상에 배치된 상기 건설장비 객체, 상기 신호수, 상기 작업자 및 상기 안전시설물에 대한 안전도를 평가하는 것도 가능하고, 상기 증강현실 영상에 평가 결과가 함께 표시될 수 있다. 여기서, 상기 평가 결과는 점수, 색상, 경고 메시지, 알람, 가이드 등으로 표시될 수 있다.

상기 안전교육 콘텐츠 디스플레이 단계(S40)는, 상기 증강현실 영상에 상기 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하여 교육하는 단계이다.

상기 안전교육 콘텐츠 디스플레이 단계(S40)는, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 작업계획서를 디스플레이하여 상기 작업계획서의 작성을 교육하는 작업계획서 교육과정과, 상기 건설장비의 점검 항목을 디스플레이하여 상기 건설장비의 점검 방법을 교육하는 점검 교육과정과, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 재해사례를 디스플레이하여 재해사례를 예방교육하는 재해사례 교육과정을 포함한다.

상기 작업계획서 교육과정은, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대응하는 작업계획서를 작성하는 방법을 교육하는 과정이다.

상기 작업계획서는 건설현장에서 건설장비를 사용하기 전에 작성하는 계획서이며, 법적 기준 또는 사내 기준에 따라 서식이 지정되어 상기 서버(10)의 작업계획서 데이터베이스(13)에 미리 저장되어 있으며, 상기 서버(10)로부터 상기 교육용 단말기(20)로 전송된다.

상기 작업계획서에는 상기 건설장비의 작업 위치, 이동 경로, 선회 반경, 작업 구역, 신호수 배치, 작업자 배치 및 안전시설물 배치 등의 작업계획 정보가 포함되는 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 작업계획 정보 중 적어도 일부는 평면도로 작성된다. 상기 안전시설물은 라바콘 등을 포함한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 작업계획서에 포함되는 작업계획 정보는 건설현장과 건설장비에 대응하여 변경가능하다.

상기 작업계획서 교육과정은, 안전에 적합하게 미리 작성된 표준 작업계획서를 이용하여 교육하는 과정과, 교육생이 입력하여 작성할 수 있도록 공란을 포함하는 테스트용 작업계획서를 이용하여 교육하는 과정을 포함하고, 강사 또는 교육생에 의해 선택가능하도록 제공될 수 있다. 상기 표준 작업계획서와 상기 테스트용 작업계획서는 상기 건설현장과 상기 건설장비에 따라 다르며, 상기 서버(10)의 상기 작업계획서 데이터베이스(13)에 미리 저장된다.

먼저, 상기 표준 작업계획서를 이용하여 교육하는 과정은, 상기에서 선택된 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 작성된 표준 작업계획서를 표시하는 과정을 포함한다.

상기 표준 작업계획서는 상기 증강현실 영상과 별도로 표시하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 상기 증강현실 영상 중 적어도 일부 영역에 중첩하여 표시하는 것도 가능하다.

상기 표준 작업계획서에 포함된 작업계획 정보가 상기 증강현실 영상에 표시되는 것도 가능하며, 교육생은 상기 증강현실 영상에서 상기 작업계획 정보를 확인하는 것도 가능하다. 즉, 상기 증강현실 영상에 상기 건설장비의 작업 반경이 색상이나 기호 등을 이용하여 표시될 수 있고, 신호수, 작업자 및 라바콘 등이 표시될 수 있다.

교육생은 상기 표준 작업계획서의 항목들을 선택하여 각 항목의 작성 방법이나 상기 건설장비의 제원을 조회하여 확인할 수 있다.

한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 표준 작업계획서에 포함된 작업계획 정보가 상기 증강현실 영상 위에 표시된 상태에서 교육생은 상기 조작 메뉴를 통해 신호수 등 일부 객체의 배치를 변경하거나 건설장비의 이동 경로를 변경하는 등의 상기 작업계획 정보를 수정하는 것도 가능하다. 교육생이 상기 작업계획 정보를 수정하고 상기 반영 메뉴를 선택하면, 수정된 작업계획 정보가 상기 증강현실 영상에 반영되어 표시되고, 수정된 작업계획 정보에 대한 안전도를 평가하고, 상기 증강현실 영상에 평가 결과가 표시될 수 있다. 상기 평가 결과는 안전도 점수, 색상, 경고 메시지, 가이드 등으로 표시될 수 있다.

한편, 상기 테스트용 작업계획서를 이용하여 교육하는 과정은, 교육생이 상기 테스트용 작업계획서의 공란을 채우면서 직접 작업계획서를 작성하는 과정이다.

상기 테스트용 작업계획서를 이용하여 교육하는 과정은, 상기에서 선택된 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 설정되고 교육생이 입력하도록 공란을 포함하는 테스트용 작업계획서를 표시하는 과정을 포함한다.

상기 테스트용 작업계획서를 표시하는 과정에서는, 상기 테스트용 작업계획서를 상기 증강현실 영상과 별도로 표시하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 증강현실 영상 중 적어도 일부 영역에 중첩하여 표시하는 것도 가능하다.

한편, 상기 테스트용 작업계획서를 이용하여 교육하는 과정은, 교육생이 상기 테스트용 작업계획서에 입력한 작업계획 정보를 반영하여 표시하는 과정과, 교육생이 입력한 작업계획 정보를 평가하는 과정을 더 포함하는 것도 가능하다.

상기 작업계획 정보를 반영하여 표시하는 과정은, 교육생이 상기 테스트용 작업계획서를 작성하고 나면, 상기 반영 메뉴를 이용하여, 상기 테스트용 작업계획서에 포함된 작업계획 정보를 상기 증강현실 영상 위에 반영하여 표시할 수 있다.

상기 작업계획 정보를 평가하는 과정에서는, 교육생이 상기 테스트용 작업계획서에 입력한 작업계획 정보를 미리 설정된 표준 작업계획서의 작업계획 정보와 비교하여, 안전도를 평가하고, 평가 결과를 표시한다. 상기 평가 결과는 안전도 점수, 색상, 경고 메시지, 가이드 등으로 표시될 수 있다.

에를 들어, 교육생이 입력한 신호수의 배치가 상기 표준 작업계획서의 배치와 다를 경우, 안전도가 미흡한 신호수에 경고 메시지를 표시하거나 해당 신호수를 붉은 색 등 미리 지정된 경고 색으로 표시할 수 있다. 또한, 안전도가 미흡한 신호수가 이동해야 할 위치를 안내하는 것도 물론 가능하다.

한편, 상기 점검 교육과정은, 상기 건설현장에서 사용되는 상기 건설장비에 대응하는 점검 항목과 점검 방법 등을 교육하는 과정이다.

상기 건설장비에 대한 점검 항목과 점검 방법 등은 법적 기준 또는 사내 기준에 따라 미리 지정되어 상기 서버(10)의 점검 항목 데이터베이스(14)에 미리 저장되어 있으며, 상기 서버(10)로부터 상기 교육용 단말기(20)로 전송된다.

상기 점검 교육과정은, 상기 증강현실 영상에 디스플레이된 상기 건설장비 객체의 점검 위치에 상기 건설장비의 점검 항목을 표시하는 과정과, 교육생이 상기 점검 항목과 상기 점검 위치 중 적어도 하나를 선택하면 상기 점검 항목에 대한 상세 정보를 표시하는 과정과, 교육생이 상기 점검 항목과 상기 점검 위치 중 적어도 하나를 미리 설정된 설정횟수 이상 선택하면, 상기 점검 항목에 대해 점검 완료를 표시하는 과정을 포함한다.

상기 건설장비의 점검 항목을 표시하는 과정에서는, 상기 점검 항목은 상기 건설장비 객체의 점검 위치에 기호 등으로 표시하고, 상기 증강현실 영상의 일부 영역 또는 별도로 사전 점검표나 일일 점검표를 표시할 수도 있다.

또한, 상기 건설장비 객체의 점검 위치에 표시된 점검 항목들을 1회 선택시, 상기 점검 항목에 대한 점검 방법, 점검 기준 등을 텍스트로 표시하고, 2회 선택시 상기 점검 항목에 대해 점검 완료를 표시할 수 있다. 예를 들어, 점검 항목이 붉은색으로 표시할 경우, 2회 선택시 녹색으로 바꾸어 표시함으로써, 상기 건설장비 객체에 표시된 모든 점검 항목들이 녹색으로 표시되어 점검 완료되도록 교육을 안내할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 기반 건설장비의 안전교육 앱에서 건설장비의 점검 항목을 나타내는 화면의 일 예를 나타낸다.

예를 들어, 상기 건설장비 객체가 굴삭기이고, 점검 항목이 버킷 이탈 방지 핀일 경우, 상기 건설장비 객체의 버킷 이탈 방지 핀의 위치에 붉은색 원을 표시할 수 있다. 또한, 교육생이 붉은색 원을 터치하면, 버킷 이탈 방지 핀의 점검 방법이나 기준 등이 텍스트 등으로 표시될 수 있다.

상기 재해사례 교육과정은, 상기 건설현장에서 사용되는 상기 건설장비에 대한 재해사례를 예방교육하기 위한 과정이다.

상기 재해사례 교육과정은, 상기 증강현실 영상에 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 저장된 재해사례 리스트를 표시하는 과정과, 교육생이 상기 재해사례 리스트 중 어느 하나를 선택하면, 선택된 재해 사례에 대한 영상, 재해원인 및 예방대책 중 적어도 일부를 표시하는 과정을 포함한다.

상기 재해사례 리스트, 영상, 재해 원인 및 예방 대책에 대한 정보는 상기 건설현장과 상기 건설장비에 따라 다르며, 상기 서버(10)의 재해사례 데이터베이스(15)에 미리 저장된다.

따라서, 교육생은 자신이 선택한 건설현장과 건설장비에 대한 실제 재해사례를 영상으로 확인할 수 있으므로, 안전 사고 예방에 보다 효과적이다.

한편, 상기 안전교육 콘텐츠 디스플레이 단계(S40)는, 위험성 평가를 교육하는 위험성 평가 교육과정을 더 포함한다.

상기 위험성 평가 교육과정은, 상기 증강현실 영상에 상기 건설장비에 대해 미리 저장된 공종별 재해 빈도, 재해 강도 및 위험성 등급을 포함하는 위험성 평가 항목을 디스플레이하여 위험성 평가를 교육하는 과정이다.

상기 위험성 평가 교육과정에서는 재해 사례별 중대 재해 유무도 함께 표시할 수 있다.

상기 위험성 평가 항목 등에 대한 정보는, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 따라 다르며, 상기 서버(10)의 상기 위험성 평가 데이터베이스(16)에 미리 저장된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 증강현실 영상을 통해 건설현장과 건설장비에 대한 안전교육이 실시될 수 있으므로, 보다 입체적이고 현실감있는 교육이 이루어질 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 서버 20: 교육용 단말기

Claims (13)

1. 교육용 단말기가 건설장비 안전교육 앱을 통해 교육생으로부터 건설현장과 건설장비를 입력받는 단계와;
   상기 교육용 단말기가 촬영한 실시간 영상 위에 상기에서 입력된 건설현장을 3D 모델링한 현장 이미지와, 상기에서 입력된 건설장비를 3D 모델링한 건설장비 객체를 중첩시켜, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 증강현실 영상을 생성하여 디스플레이하는 단계와;
   상기 교육용 단말기가 상기 증강현실 영상에 상기에서 입력된 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 설정된 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하는 단계를 더 포함하고,
   상기 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하는 단계는,
   상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 작업계획서를 디스플레이하여 상기 작업계획서의 작성을 교육하기 위한 작업계획서 교육과정과, 상기 건설장비의 점검 항목을 디스플레이하여 점검을 교육하기 위한 점검 교육과정과, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 재해사례를 디스플레이하여 재해사례를 예방교육하기 위한 재해사례 교육과정 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 3D 모델링한 현장 이미지는, 복수의 건설현장들을 3D 모델링한 현장 이미지에 대한 정보가 기저장된 건설현장 데이터베이스로부터 제공받고,
   상기 3D 모델링한 건설장비 객체는, 복수의 건설장비들을 3D 모델링한 건설장비 객체가 기저장된 건설장비 데이터베이스로부터 제공받으며,
   상기 건설장비 안전교육 앱은,
   교육생이 상기 건설장비의 운전원, 상기 건설현장의 신호수, 작업자 및 작업 책임자 중 하나의 시야를 선택가능하도록 시야 메뉴와,
   교육생이 상기 증강현실 영상에서 상기 건설장비 객체, 신호수, 작업자, 안전시설물 중 적어도 하나를 배치, 이동, 회전, 확대 및 축소시킬 수 있도록 조작하기 위한 조작 메뉴와,
   교육생이 상기 조작 메뉴를 이용하여 변경한 정보를 상기 증강현실 영상에 반영하거나 변경 정보에 대한 안전도를 평가하기 위한 반영 메뉴를 표시하고,
   상기 증강현실 영상은, 상기 교육생으로부터 선택된 시야에 대응하는 영상으로 생성되고,
   상기 작업계획서 교육과정은,
   상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 안전에 적합하게 미리 작성된 표준 작업계획서를 표시하는 과정과, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 설정되고 교육생이 입력하도록 공란을 포함하는 테스트용 작업계획서를 표시하는 과정과, 교육생이 상기 테스트용 작업계획서에 입력한 작업계획 정보를 미리 설정된 표준 작업계획서의 작업계획 정보와 비교하여 안전도를 평가하고 평가 결과를 표시하는 과정을 포함하고,
   상기 작업계획서는,
   상기 건설장비의 작업 위치, 이동 경로, 선회 반경, 작업 구역, 신호수 배치, 작업자 배치 및 안전시설물 배치 중 적어도 일부를 포함하고, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 따라 다르며, 서버의 작업계획서 데이터베이스에 미리 저장된,
   증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 점검 교육과정은,
   상기 증강현실 영상에서 상기 건설장비 객체의 점검 위치에 상기 건설장비의 점검 항목을 표시하는 과정과,
   교육생이 상기 점검 항목과 상기 점검 위치 중 적어도 하나를 선택하면, 상기 점검 항목에 대한 상세 정보를 표시하는 과정을 포함하는,
   증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 점검 교육과정은,
   교육생이 상기 점검 항목 또는 상기 점검 위치를 미리 설정된 설정횟수 이상 선택하면, 상기 점검 항목에 대해 점검 완료를 표시하는 과정을 더 포함하는,
   증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 재해사례 교육과정은,
   상기 증강현실 영상에 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 저장된 재해사례 리스트를 표시하는 과정과,
   교육생이 상기 재해사례 리스트 중 어느 하나를 선택하면, 선택된 재해 사례에 대한 영상, 재해원인 및 예방대책 중 적어도 일부를 표시하는 과정을 포함하는,
   증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 안전교육 콘텐츠를 디스플레이하여 교육하는 단계는,
    상기 증강현실 영상에 상기 건설장비에 대해 미리 저장된 공종별 재해 빈도, 재해 강도 및 위험성 등급을 포함하는 위험성 평가 항목을 디스플레이하여 위험성 평가를 교육하는 위험성 평가 교육과정을 더 포함하는,
    증강현실 기반 건설장비의 안전교육 방법.
11. 삭제
12. 다수의 건설현장들에서 사용되는 다수의 건설장비들에 대한 안전교육을 수행하기 위하여 증강현실 영상을 구현하는 건설장비 안전교육 앱을 제공하고, 상기 건설현장들을 3D 모델링한 현장 이미지, 상기 건설장비들을 3D 모델링한 건설장비 객체, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대한 안전교육 콘텐츠가 구축된 서버와;
    상기 서버와 무선 통신하고, 교육생으로부터 상기 건설현장과 상기 건설장비를 입력받고, 입력받은 건설현장과 건설장비에 대한 증강현실 영상을 구현하는 상기 건설장비 안전교육 앱을 구동하여 상기 증강현실 영상을 표시하고, 상기 증강현실 영상 위에 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 설정된 안전교육 콘텐츠를 중첩하여 표시하는 교육용 단말기를 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 건설현장들을 3D 모델링한 현장 이미지에 대한 정보가 미리 저장된 건설현장 데이터베이스와,
    상기 건설장비들을 3D 모델링한 건설장비 객체가 미리 저장된 건설장비 데이터베이스와,
    상기 건설장비들에 대한 작업계획서가 저장된 작업계획서 데이터베이스와,
    상기 건설장비들에 대한 점검항목이 저장된 점검항목 데이터베이스와,
    상기 건설현장과 상기 건설장비들에 대한 재해사례가 저장된 재해사례 데이터베이스를 포함하고,
    상기 서버는, 상기 건설장비 안전교육 앱에 교육생이 상기 건설장비의 운전원, 상기 건설현장의 신호수, 작업자 및 작업 책임자 중 하나의 시야를 선택가능하도록 시야 메뉴와, 교육생이 상기 증강현실 영상에서 상기 건설장비 객체, 신호수, 작업자, 안전시설물 중 적어도 하나를 배치, 이동, 회전, 확대 및 축소시킬 수 있도록 조작하기 위한 조작 메뉴와, 교육생이 상기 조작 메뉴를 이용하여 변경한 정보를 상기 증강현실 영상에 반영하거나 변경 정보에 대한 안전도를 평가하기 위한 반영 메뉴를 표시하고,
    상기 증강현실 영상은, 상기 교육생으로부터 선택된 시야에 대응하는 영상으로 생성되고,
    상기 안전교육 콘텐츠는,
    상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 작업계획서를 디스플레이하여 상기 작업계획서의 작성을 교육하기 위한 작업계획서 교육과정과, 상기 건설장비의 점검 항목을 디스플레이하여 점검을 교육하기 위한 점검 교육과정과, 상기 건설현장에서 작업하는 상기 건설장비에 대한 재해사례를 디스플레이하여 재해사례를 예방교육하기 위한 재해사례 교육과정을 포함하고,
    상기 작업계획서 교육과정은,
    상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 안전에 적합하게 미리 작성된 표준 작업계획서를 표시하는 과정과, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 대해 미리 설정되고 교육생이 입력하도록 공란을 포함하는 테스트용 작업계획서를 표시하는 과정과, 교육생이 상기 테스트용 작업계획서에 입력한 작업계획 정보를 미리 설정된 표준 작업계획서의 작업계획 정보와 비교하여 안전도를 평가하고 평가 결과를 표시하는 과정을 포함하고,
    상기 작업계획서는,
    상기 건설장비의 작업 위치, 이동 경로, 선회 반경, 작업 구역, 신호수 배치, 작업자 배치 및 안전시설물 배치 중 적어도 일부를 포함하고, 상기 건설현장과 상기 건설장비에 따라 다르며, 상기 서버의 작업계획서데이터베이스에 미리 저장된,
    증강현실 기반 건설장비의 안전교육 시스템.
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