KR20160140113A - 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법 - Google Patents

건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20160140113A KR1020150076271A KR20150076271A KR20160140113A KR 20160140113 A KR20160140113 A KR 20160140113A KR 1020150076271 A KR1020150076271 A KR 1020150076271A KR 20150076271 A KR20150076271 A KR 20150076271A KR 20160140113 A KR20160140113 A KR 20160140113A
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Abstract

본 발명은 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 건설장비의 외부 몸체에 장착되며, 임펄스 레이더를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하고, 상기 임펄스 레이더 기반의 탐지신호에 따라 작업자나 물체가 감지되면 해당 감지방향을 촬영하며, 접근 감지정보 및 영상정보를 포함하는 위험 감지정보를 무선 전송하기 위한 임펄스 레이더 센서노드; 상기 건설장비의 운전실 내에 장착되며, 상기 임펄스 레이더 센서노드로부터 무선 전송된 위험 감지정보를 화면으로 표시함과 더불어 작업자나 물체에 대한 접근 위험을 경보하기 위한 안전 모니터; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 임펄스 레이더 센서기술 및 무선통신기술을 이용함으로써 건설장비 주변의 작업자나 물체를 보다 용이하게 감지할 수 있고, 감지된 위험 정보를 건설장비 운전자에게 통보 및 경보를 통해 위험을 빠르게 인식시킬 수 있으며, 특히 임펄스 레이더를 활용함으로써 악천후나 기타 열악한 건설환경(먼지, 흙탕물, 안개 등) 등 어떠한 상황에서도 탐지할 수 있는 등 작업자나 물체의 감지효율을 높일 수 있다.

Description

건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법{Safety System and Method for Monitoring of Construction Equipment}
본 발명은 굴삭기 등의 건설 중장비 사용시 주변 감시를 통해 안전 관리를 수행할 수 있도록 하기 위한 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펄스 레이더 센서기술 및 무선통신기술을 이용하여 건설 장비 근처에 접근하는 작업자 및 물체 등을 감지할 수 있도록 하고 감지된 정보를 건설장비 운전자에게 전송 및 안전 모니터를 통하여 모니터링 가능하도록 함으로써 위험을 인지할 수 있도록 하며 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 토목 등의 건설현장에서는 굴삭기 등의 건설 중장비가 많이 사용되고 있으며, 이러한 이유로 항상 위험 요인이 노출된 상황에 있게 되므로 안전관리의 필요성이 요구되고 있다.
하지만, 국내 건설현장의 사고 발생율은 선진국에 비해 매우 높은 수준에 있는데, 이는 건설 안전에 대한 의식이 매우 낮고, 관련 기술에 대한 개발이 미진한 실정에 있다.
현재, 국내에서는 굴삭기 등과 같은 건설장비 주변의 위험을 감지하기 위한 기술로서, 국내등록특허 제10-1078341호에서와 같이 카메라를 설치하는 방식이 제안되고 있으나, 이는 단순한 카메라 위주의 영상정보만을 추출해내는 기술이라 할 수 있어 건설장비 운전자가 항상 영상을 확인하고 있어야하는 불편함 등 실질적인 효용성 및 활용도가 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
또한, 기존 건설안전 관련 건설장비는 후방 감시카메라나 초음파센서를 활용하는 방식이 대부분인데, 악천후나 기타 열악한 건설환경(먼지, 흙탕물, 안개 등)에 취약하여 주변 작업자를 제대로 감지하지 못하거나 오동작이 유발되는 등 정상적인 감지가 불가능한 문제점이 있다.
한편, 건설장비 등 건설안전 시스템에 통신망을 접목하는 개발이 진행되고 있으나, 통신망을 접목하더라도 건설장비와의 연동을 고려하지 않고 단순한 작업자 관리 위주로만 개발이 진행되고 있으며, 기존 건설안전 시스템이 건설현장의 특수성을 제대로 반영하지 못하는 실정에 있다.
덧붙여, 지금까지 무선통신을 이용한 건설장비 안전 시스템 관련하여 실질적으로 현장에서 상용화되어 사용되고 있는 시스템은 거의 사례를 찾아보기 어려운 실정에 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1078341호
본 발명의 목적은 임펄스 레이더 센서기술 및 무선통신기술을 이용하여 건설장비 근처에 접근하는 작업자나 물체 등을 탐지할 수 있도록 하고 감지된 정보를 건설장비 운전자에게 전송 및 안전 모니터를 통해 모니터링 가능하도록 함으로써 위험을 인지할 수 있도록 하며 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 건설장비 주변의 작업자들에게도 위험 영역에 위치되어 감지된 경우, 이를 해당 작업자에게 경보 및 위험을 통보할 수 있도록 함으로써 건설장비 운전자와 더불어 작업자 또한 쌍방으로 위험을 인지할 수 있도록 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 임펄스 레이더 센서기술을 이용한 전파를 활용하여 주변을 탐지할 수 있도록 함으로써 악천후나 기타 열악한 건설환경(먼지, 흙탕물, 안개 등) 등 어떠한 상황에서도 감지효율을 높일 수 있도록 하며, 주변 감시의 효율성은 물론 안전관리의 효율성까지 제고할 수 있도록 한 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템은, 건설장비의 외부 몸체에 장착되며, 임펄스 레이더를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하고, 상기 임펄스 레이더 기반의 탐지신호에 따라 작업자나 물체가 감지되면 해당 감지방향을 촬영하며, 접근 감지정보 및 영상정보를 포함하는 위험 감지정보를 무선 전송하기 위한 임펄스 레이더 센서노드; 상기 건설장비의 운전실 내에 장착되며, 상기 임펄스 레이더 센서노드로부터 무선 전송된 위험 감지정보를 화면으로 표시함과 더불어 작업자 및 물체에 대한 접근 위험을 경보하기 위한 안전 모니터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 건설장비가 사용되는 건설현장의 작업자가 보유하게 되는 전자기기로서, 상기 임펄스 레이더 기반의 탐지신호 발생시 감지된 위험 정보를 해당 감지반경 내에 위치하는 작업자들에게 무선 전송하여 접근 위험을 통보하기 위한 안전 단말; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 임펄스 레이더 센서노드는, 상기 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하기 위한 임펄스 레이더 기반의 감지센서; 상기 감지센서 및 안전 모니터와 통신 가능하도록 구비되고, 상기 감지센서로부터 전송된 접근 감지신호에 따라 감지된 방향을 촬영하게 되며, 촬영 영상을 비롯한 위험 감지정보를 안전 모니터로 무선 전송하기 위한 무선 카메라; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 임펄스 레이더 센서노드는, 상기 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하기 위한 임펄스 레이더 기반의 감지센서; 상기 감지센서로부터 전송된 접근 감지신호에 따라 감지된 방향을 촬영하기 위한 카메라; 상기 감지센서 및 카메라로부터 취득한 위험 감지정보를 안전 모니터로 무선 전송하기 위한 무선통신모듈; 상기 감지센서 및 카메라로부터 데이터를 입력받도록 구비되고, 이들로부터 취득한 위험 감지정보를 상기 무선통신모듈을 통해 안전 모니터로 전송하도록 제어하며, 상기 감지센서로부터 입력된 데이터에 따라 위험 감지정보를 몇 단계로 구분하여 출력함과 더불어 카메라의 방향을 제어하기 위한 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 임펄스 레이더 기반의 감지센서는, 상기 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하기 위한 임펄스 레이더를 발생하기 위한 임펄스 생성기; 상기 임펄스 생성기로부터의 송신파에 대해 반사되는 수신파를 수신하기 위한 임펄스 수신기; 상기 임펄스 생성기로 보내거나 임펄스 수신기로부터 받은 신호를 디지털 신호로 처리하기 위한 디지털신호처리기; 상기 건설장비의 회전 움직임에 대한 임펄스 레이더가 갖는 반사파 패턴의 사전 분석데이터가 저장되어 있으며, 감지된 작업자나 물체의 거리 및 방향을 판단하는 프로세서; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 무선 카메라는, 상기 무선통신을 위한 액세스포인트의 식별자인 SSID(Service Set Identifier)를 부여함으로써 해당 건설장비의 안전 모니터와만 통신할 수 있도록 하여 혼선을 피할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 안전 모니터는 상기 임펄스 레이더 센서노드로부터 무선 전송된 위험 정보에 대해 몇 개의 분할 화면으로 위험 정보를 표시하기 위한 다채널 화면출력부; 작업자나 물체에 대한 접근 위험을 감지된 거리에 따라 구분하여 다단의 경보 레벨로 출력하기 위한 경보출력부; 를 포함하며, 상기 다채널 화면출력부에서는 다채널 중 어느 1채널을 통해서 임펄스 레이더의 감지신호(감지방향)를 표시하도록 구성하고, 나머지 채널을 통해 영상 정보를 표시하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설장비의 주변 감시용 안전 방법은, (A) 건설장비의 외부 몸체에 임펄스 레이더 센서노드를 장착하고, 건설장비의 운전실 측에 안전 모니터를 장착하며, 작업자에게 안전 단말을 보유토록 하는 단계; (B) 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지함으로써 접근 감지정보를 획득하는 단계; (C) 상기 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용한 탐지신호에 따라 위험이 감지된 방향을 촬영하여 영상정보를 획득하는 단계; (D) 상기 (B)단계에서의 접근 감지정보와 상기 (C)단계에서의 영상정보를 포함하는 위험 감지정보를 무선통신을 이용하여 안전 모니터로 무선 전송하는 단계; (E) 상기 무선 전송된 위험 감지정보에 있어 영상정보를 화면으로 표시하여 건설장비의 운전자에게 통보함과 더불어 작업자 및 물체에 대한 접근 위험을 경보하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, (F) 상기 (B)단계를 통해 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지함에 의해 접근을 감지하는 경우, 상기 건설장비의 해당 감지반경 내에 접근 위치된 안전 단말로 감지신호를 무선 전송하여 안전 단말을 갖는 작업자에게 접근 위험을 통보 및 인식시키는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 임펄스 레이더 센서기술 및 무선통신기술을 이용함으로써 건설장비 근처에 접근하는 작업자나 물체를 보다 정확하고도 용이하게 감지할 수 있고, 감지된 위험 정보를 건설장비 운전자에게 통보 및 경보를 통해 위험을 빠르게 인식시킬 수 있으며, 특히 임펄스 레이더를 활용함으로써 악천후나 기타 열악한 건설환경(먼지, 흙탕물, 안개 등) 등 어떠한 상황에서도 탐지할 수 있는 등 작업자나 물체의 감지효율을 높일 수 있으며, 이를 통해 건설장비 주변에 대한 감시의 효율성은 물론 안전관리의 효율성까지 제고할 수 있는 유용한 효과가 있다.
본 발명은 건설장비 주변의 작업자들에게도 위험 영역에 위치되어 감지된 경우, 이를 해당 작업자에게 경보 및 위험을 통보할 수 있으며, 건설장비 운전자와 더불어 작업자 또한 쌍방으로 위험을 인지케 할 수 있어 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 무선기술을 이용하므로 건설장비에 장착시 발생할 수 있는 배선의 어려움을 극복할 수 있으며, 별도의 배선이 필요 없으므로 임펄스 레이더 센서노드와 안전 모니터 등의 설치에 따른 용이함을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템을 나타낸 개략적 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템에 있어 임펄스 레이더 기반의 감지센서를 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템에 있어 임펄스 레이더 센서노드를 나타낸 개략적 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템을 이용한 건설장비의 주변 감시용 안전 방법을 설명하기 위해 나타낸 개략 흐름도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 임펄스 레이더 센서노드(100)와 안전 모니터(200)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
여기에, 안전 단말(300)을 더 포함하는 구성으로 이루어지게 할 수 있다.
상기 임펄스 레이더 센서노드(100)는 건설장비(1)의 외부 몸체에 장착되며, 임펄스 레이더를 이용하여 탐지함으로써 건설장비(1) 주변의 작업자나 물체에 대한 접근상태를 감지하여 접근 감지정보를 획득하고, 상기 임펄스 레이더 기반의 탐지신호에 따라 감지된 방향을 촬영하여 영상정보를 획득하며, 상기 접근 감지정보 및 영상정보를 포함하는 위험 감지정보를 안전 모니터(200) 측으로 무선 전송하기 위한 구성요소이다.
이때, 상기 임펄스 레이더 센서노드(100)는 임펄스 레이더 기반의 감지센서(110)와, 무선 카메라(120)로 구성할 수 있다.
상기 임펄스 레이더 기반의 감지센서(110)는 임펄스 레이더를 발생시켜 공중에 송신함에 따라 주변 작업자나 물체를 맞고 반사되어오는 반사파를 수신하는 원리를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 감지 및 감지반경 내로의 접근을 감지하기 위한 감지수단이다.
여기에서, 감지반경(탐지거리)은 건설장비(1)를 굴삭기로 정의하였을 때, 굴삭기의 위치 기준하여 2~3m 이내라 할 수 있다.
여기에서, 주파수대역은 3.1~10.6GHz 대역을 적용함이 바람직하다.
여기에서, 수평 탐지각도는 135도 이상, 수직 탐지각도는 50도 이상을 탐지하도록 구비함이 바람직하다.
상기 임펄스 레이더 기반의 감지센서(110)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하기 위한 임펄스 레이더를 발생하기 위한 임펄스 생성기(111)와, 상기 임펄스 생성기(111)로부터의 송신파에 대해 반사되어오는 수신파(반사파)를 수신하기 위한 임펄스 수신기(112)와, 상기 임펄스 생성기(111)로 보내거나 임펄스 수신기(112)로부터 받은 신호를 디지털 신호로 처리하기 위한 디지털신호처리기(113)와, 상기 건설장비의 회전 움직임에 대한 임펄스 레이더가 갖는 반사파 패턴의 사전 분석데이터가 저장되어 있으며, 감지된 작업자나 물체의 거리 및 방향을 판단하는 프로세서(114), 및 상기 임펄스 레이더의 송신과 수신을 위한 임펄스 레이더용 안테나(115)를 포함하도록 구성할 수 있다.
상기 무선 카메라(120)는 상기 감지센서(110) 및 안전 모니터(200)와 통신 가능하도록 구비되고, 상기 감지센서(110)로부터 전송된 접근 감지신호에 따라 감지된 방향을 촬영하여 영상정보를 획득하도록 구비되며, 영상정보를 비롯한 위험 감지정보를 안전 모니터(200) 측으로 무선 전송하기 위한 수단이다.
여기에서, 상기 무선 카메라(120)는 후방과 좌측 및 우측을 구분할 수 있도록 다수 구비되거나 360도 회전 가능하게 구비될 수 있고, 상기 임펄스 레이더 기반의 감지센서(110)로부터 감지신호를 받을 수 있도록 통신포트가 구비되며, 상기 안전 모니터(200)와 무선통신 가능하도록 무선랜이 구비된다.
여기에서, 상기 무선 카메라(120)는 무선통신을 위한 액세스포인트의 식별자인 SSID(Service Set Identifier)를 부여함이 바람직한데, 이를 통해 해당 건설장비의 안전 모니터(200)와만 통신할 수 있도록 하여 혼선을 피할 수 있도록 한다.
덧붙여, 상기 임펄스 레이더 센서노드(100)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 다른 구성을 갖게 할 수도 있다 할 것인데, 상기 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하기 위한 임펄스 레이더 기반의 감지센서(110A)와, 상기 감지센서(110A)로부터 전송된 접근 감지신호에 따라 감지된 방향을 촬영하기 위한 카메라(120A)와, 상기 감지센서(110A) 및 카메라(120A)로부터 취득한 위험 감지정보를 안전 모니터(200)로 무선 전송하기 위한 무선통신모듈(130A)과, 상기 감지센서(110A) 및 카메라(120A)로부터 데이터를 입력받도록 구비되고 이들로부터 취득한 위험 감지정보를 상기 무선통신모듈을 통해 안전 모니터로 전송하도록 제어하며 상기 감지센서(110A)로부터 입력된 데이터에 따라 위험 감지정보를 몇 단계로 구분하여 출력함과 더불어 카메라(120A)의 방향을 제어하기 위한 제어부(140A)를 포함하는 구성으로 이루어지게 할 수 있다.
상기 제어부(140A)에서는 임펄스 레이더 기반의 감지센서(110A)로부터 입력된 감지데이터에 따른 접근(탐지) 거리로 단계를 나눌 수 있다 할 것이다.
예를 들면, 사전 경고단계와 주 경고단계 및 충돌 위험단계 등으로 구분할 수 있으며, 이러한 구분을 통해 경보 레벨을 각각 다르게 처리할 수 있다 할 것이다.
여기에서, 상기 카메라(120A)를 조명하기 위한 LED(150A)가 구비될 수 있으며, 도시하지는 않았으나 배터리 및 충전기를 포함할 수 있다.
여기에서도, 상기 임펄스 레이더 기반의 감지센서(110A)는 이미 상술한 바와 같이, 상기 임펄스 생성기(111), 임펄스 수신기(112), 디지털신호처리기(113), 프로세서(114), 및 임펄스 레이더용 안테나(115)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 상기 카메라(120A)는 후방과 좌측 및 우측을 구분하여 촬영할 수 있도록 다수 구비되거나 360도 회전 가능하게 구비될 수 있다.
상기 안전 모니터(200)는 상기 건설장비(1)의 운전실 내에 장착되며, 상기 임펄스 레이더 센서노드(100)로부터 무선 전송된 위험 정보를 화면으로 표시함과 더불어 작업자나 물체에 대한 접근 위험을 경보하기 위한 구성요소이다.
이때, 상기 안전 모니터(200)는 몇 개의 분할 화면으로 위험 정보를 표시하기 위한 다채널 화면출력부(210)와, 작업자나 물체에 대한 접근 위험을 감지된 거리에 따라 구분하여 다단의 경보 레벨로 출력하기 위한 경보출력부(220)를 포함되게 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 다채널 화면출력부(210)는 건설장비를 굴삭기라 정의하였을 때, 4채널로 구비할 수 있는데, 3채널을 통해서 건설장비의 후방과 좌측 및 우측의 3방향에 대한 영상의 입력 및 처리가 가능하여 3군데의 영상 화면을 동시에 표시할 수 있도록 구성하고, 나머지 1채널을 통해서 임펄스 레이더의 감지신호(감지방향)를 표시할 수 있도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 경보출력부(220)는 이미 상술한 예시의 기재에서와 같이, 사전 경고단계와 주 경고단계 및 충돌 위험단계 등으로 구분하여 3단계로 경보를 출력하도록 구성할 수 있다.
즉, 소리의 크기를 다르게 하거나 소리의 형태를 다르게 출력할 수 있다 할 것이다.
상기 안전 모니터(200)는 건설장비(1)의 시거잭 전원을 이용할 수 있도록 구비되고, 와이파이 모듈이 탑재될 수 있으며, 임펠스 레이더 기반의 감지센서와 직접 연결할 수 있도록 통신포트가 구비될 수 있다.
상기 안전 단말(300)은 상기 건설장비(1)가 사용되는 건설현장의 작업자가 보유하게 되는 휴대용 전자기기로서, 상기 임펄스 레이더 기반의 감지신호 발생시 감지된 위험 정보를 해당 감지반경 내에 위치하는 작업자에게 무선 전송하여 접근 위험을 통보하기 위한 구성요소이다.
이때, 상기 안전 단말(300)은 상기 임펄스 레이더 센서노드(100)와 무선통신하기 위한 무선통신모듈(310)과, 상기 임펄스 레이더 센서노드(100)로부터 무선 전송되는 접근 감지정보에 대해 경보 출력하여 접근 위험을 통보하기 위한 경보음출력부(320)를 포함되게 구성할 수 있다.
한편, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 건설장비 주변 감시용 안전 시스템을 이용하여 이루어지는 건설장비 주변 감시용 안전 방법에 대해 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
건설장비의 외부 몸체에는 임펄스 레이더 센서노드를 장착하고, 건설장비의 운전실 측에는 안전 모니터를 장착하며, 작업자에게는 안전 단말을 보유토록 한다(S10).
이때, 상기 임펄스 레이더 센서노드와 안전 모니터 및 안전 단말은 이미 상술하게 기재한 구성으로 이루어진다.
이어, 건설장비를 통한 작업 중 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지함으로써 접근 감지정보를 획득한다(S20).
이때, 임펄스 레이더 센서노드를 구성하는 임펄스 레이더 기반의 감지센서에서 임펄스 레이더를 발생시켜 건설장비 주변의 공중에 송신함에 의해 전파를 이용하여 작업자나 물체를 탐지하게 되며, 작업자나 물체를 맞고 반사되어오는 반사파를 수신함에 의해 작업자나 물체의 접근 감지정보를 획득할 수 있다.
이러한 임펄스 레이더를 이용한 접근 감지정보의 획득을 통해 감지된 작업자나 물체의 감지방향 및 거리를 파악할 수 있다.
이어, 상기 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용한 탐지신호에 따라 작업자나 물체의 위험이 감지되면, 이를 기반으로 해당 감지방향을 촬영하여 영상정보를 획득한다(S30).
여기에서, 임펄스 레이더에 기반하여 임펄스 레이더 센서노드를 구성하는 무선카메라(카메라)를 통해 후방이나 좌측 또는 우측 등의 해당 감지방향을 촬영하게 된다.
이어, 상기 S20단계에서 획득한 접근 감지정보와 상기 S30단계에서 획득한 영상정보를 포함하는 위험 감지정보를 무선통신을 이용하여 건설장비를 운전하는 운전자에게 무선 전송한다(S40).
이때, 상기 위험 감지정보는 건설장비의 운전실에 장착된 안전 모니터 측으로 무선 전송된다.
이어, 상기 무선 전송된 위험 감지정보에 있어 영상정보를 화면으로 표시하여 건설장비의 운전자에게 통보함과 더불어 작업자나 물체에 대한 접근 위험을 경보한다(S50).
이때, 영상정보의 화면 표시는 안전 모니터를 통해 이루어지며, 접근 위험에 대한 경보는 임펄스 레이더를 이용한 탐지에 따라 감지된 거리(위험 상태)에 기준하여 접근거리가 먼 쪽에서부터 가까운 쪽으로 갈수록 사전 경고단계와 주 경고단계 및 충돌 위험단계 등으로 구분하여 경보를 출력되게 할 수 있으며, 소리의 크기를 다르게 하거나 소리의 형태를 다르게 출력할 수 있다.
이러한 경보에 의한 소리 출력에 따라 건설장비 운전자에게 위험이 감지되었음을 인식시킬 수 있고, 건설장비 주변의 작업자에게 또한 위험을 인식시킬 수 있다 할 것이다.
덧붙여, 상기 S20단계를 통해 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하고, 이를 기반으로 접근을 감지하는 경우, 건설장비의 해당 감지반경 내에 접근 위치된 안전 단말로 감지신호를 무선 전송하여 안전 단말을 갖는 작업자에게 직접적으로 접근 위험을 통보한다(S60).
이때, 안전 단말을 통해서는 경보에 의한 소리출력이나 진동 출력 등을 통하여 직접적으로 위험요소를 갖는 작업자에게 위험을 통보 및 인식시킬 수 있게 되므로 안전사고 방지효율을 높일 수 있다 할 것이다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과한 것으로서, 이러한 실시예에 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 기술분야의 당업자에 의하여 수정과 변형 또는 치환이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.
100 : 임펄스 레이더 센서노드 110 : 임펄스 레이더 기반의 감지센서
111 : 임펄스 생성기 112 : 임펄스 수신기
113 : 디지털신호처리기 114 : 프로세서
115 : 임펄스 레이더용 안테나 120 : 무선 카메라
200 : 안전 모니터 210 : 다채널 화면출력부
220 : 경보출력부 300 : 안전 단말

Claims (9)

  1. 건설장비의 외부 몸체에 장착되며, 임펄스 레이더를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하고, 상기 임펄스 레이더 기반의 탐지신호에 따라 작업자나 물체가 감지되면 해당 감지방향을 촬영하며, 접근 감지정보 및 영상정보를 포함하는 위험 감지정보를 무선 전송하기 위한 임펄스 레이더 센서노드;
    상기 건설장비의 운전실 내에 장착되며, 상기 임펄스 레이더 센서노드로부터 무선 전송된 위험 감지정보를 화면으로 표시함과 더불어 작업자나 물체에 대한 접근 위험을 경보하기 위한 안전 모니터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 건설장비가 사용되는 건설현장의 작업자가 보유하게 되는 휴대용 전자기기로서, 상기 임펄스 레이더 기반의 탐지신호 발생시 감지된 위험 정보를 해당 감지반경 내에 위치하는 작업자에게 무선 전송하여 접근 위험을 통보하기 위한 안전 단말; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 임펄스 레이더 센서노드는,
    상기 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하기 위한 임펄스 레이더 기반의 감지센서;
    상기 감지센서 및 안전 모니터와 통신 가능하도록 구비되고, 상기 감지센서로부터 전송된 접근 탐지신호에 따라 감지된 방향을 촬영하게 되며, 촬영 영상을 비롯한 위험 감지정보를 안전 모니터로 무선 전송하기 위한 무선 카메라; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 임펄스 레이더 센서노드는,
    상기 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하기 위한 임펄스 레이더 기반의 감지센서;
    상기 감지센서로부터 전송된 접근 탐지신호에 따라 감지된 방향을 촬영하기 위한 카메라;
    상기 감지센서 및 카메라로부터 취득한 위험 감지정보를 안전 모니터로 무선 전송하기 위한 무선통신모듈;
    상기 감지센서 및 카메라로부터 데이터를 입력받도록 구비되고, 이들로부터 취득한 위험 감지정보를 상기 무선통신모듈을 통해 안전 모니터로 전송하도록 제어하며, 상기 감지센서로부터 입력된 데이터에 따라 접근 감지정보를 몇 단계로 구분하여 출력함과 더불어 카메라의 방향을 제어하기 위한 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 임펄스 레이더 기반의 감지센서는,
    상기 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지하기 위한 임펄스 레이더를 발생하기 위한 임펄스 생성기;
    상기 임펄스 생성기로부터의 송신파에 대해 반사되는 수신파를 수신하기 위한 임펄스 수신기;
    상기 임펄스 생성기로 보내거나 임펄스 수신기로부터 받은 신호를 디지털 신호로 처리하기 위한 디지털신호처리기;
    상기 건설장비의 회전 움직임에 대한 임펄스 레이더가 갖는 반사파 패턴의 사전 분석데이터가 저장되어 있으며, 탐지된 작업자나 물체의 거리 및 방향을 판단하는 프로세서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 무선 카메라는,
    상기 무선통신을 위한 액세스포인트의 식별자인 SSID(Service Set Identifier)를 부여함으로써 해당 건설장비의 안전 모니터와만 통신할 수 있도록 하여 혼선을 피할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 모니터는,
    상기 임펄스 레이더 센서노드로부터 무선 전송된 위험 정보에 대해 몇 개의 분할 화면으로 위험 정보를 표시하기 위한 다채널 화면출력부;
    상기 작업자나 물체에 대한 접근 위험을 감지된 거리에 따라 구분하여 다단의 경보 레벨로 출력하기 위한 경보출력부; 를 포함하며,
    상기 다채널 화면출력부에서는 다채널 중 어느 1채널을 통해서 임펄스 레이더의 탐지신호(감지방향)를 표시하도록 구성하고, 나머지 채널을 통해 영상 정보를 표시하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 시스템.
  8. (A) 건설장비의 외부 몸체에 임펄스 레이더 센서노드를 장착하고, 건설장비의 운전실 측에 안전 모니터를 장착하며, 작업자에게 안전 단말을 보유토록 하는 단계;
    (B) 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용하여 건설장비 주변의 작업자나 물체를 탐지함으로써 접근 감지정보를 획득하는 단계;
    (C) 상기 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용한 탐지신호에 따라 위험이 감지된 방향을 촬영하여 영상정보를 획득하는 단계;
    (D) 상기 (B)단계에서의 접근 감지정보와 상기 (C)단계에서의 영상정보를 포함하는 위험 감지정보를 무선통신을 이용하여 안전 모니터로 무선 전송하는 단계;
    (E) 상기 무선 전송된 위험 감지정보에 있어 영상정보를 화면으로 표시하여 건설장비의 운전자에게 통보함과 더불어 작업자나 물체에 대한 접근 위험을 경보하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    (F) 상기 (B)단계를 통해 임펄스 레이더 기반의 전파를 이용하여 건설장비 주변의 작업자를 탐지함에 의해 접근을 감지하는 경우,
    상기 건설장비의 해당 감지반경 내에 접근 위치된 안전 단말로 감지신호를 무선 전송하여 안전 단말을 갖는 작업자에게 접근 위험을 통보 및 인식시키는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설장비의 주변 감시용 안전 방법.
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