KR20180051217A - 스마트 헤드랜턴 - Google Patents

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KR20180051217A
KR20180051217A KR1020160148259A KR20160148259A KR20180051217A KR 20180051217 A KR20180051217 A KR 20180051217A KR 1020160148259 A KR1020160148259 A KR 1020160148259A KR 20160148259 A KR20160148259 A KR 20160148259A KR 20180051217 A KR20180051217 A KR 20180051217A
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박성현
봉경민
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박성현
여순구
봉경민
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Abstract

본 발명은 스마트 헤드랜턴에 관한 것으로, 본 발명에 따른 작업자 안전모에 탈부착이 가능한 헤드랜턴 장치는 빛을 조사하는 조명부, 적어도 한 종류 이상의 가스 농도를 측정하는 센서부, 작업자에게 경고를 출력하는 경고부, 그리고 센서부에서 측정된 가스 농도에 기초하여 작업자가 위험한 것으로 판단되면, 경고부를 제어하여 경고를 출력시키는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면 작업장의 가스 농도를 측정하여 작업자 위험 여부를 판단하고 경고를 출력하여 안전하게 대피하게 할 수 있는 장점이 있다. 또한 클립에 의해 작업모에 탈부착이 가능하므로 사용 수명이 증가할 수 있다.

Description

스마트 헤드랜턴{SMART HEAD LANTERN}
본 발명은 헤드랜턴에 관한 것으로, 보다 자세하게는 작업장의 가스 농도를 측정하여 작업자 위험 여부를 판단하고 경고를 출력할 수 있는 스마트 헤드랜턴에 관한 것이다.
화학플랜트 산업, 조선 산업 발달이 많이 되어있는 우리나라 산업 특성상 안전사고가 최근 5년간 밀폐 공간 작업 현장에서 질식사고(폭발사고 제외) 피해자는 174명으로 그중 50%인 87명이 사망하였다.
밀폐 공간 작업 현장에서는 내부 작업자 외에 외부에서 동료나 안전 관리자가 실내 환기 및 지속적인 산소농도 측정을 통하여 실내 작업자에게 알려주어야 하나 구조적으로 원청이 하청업체나 일용직 근로자에 대한 안전관리가 허술하게 되고 인재로 인한 밀폐 공간 작업 현장에서 이러한 질식사고가 빈번하게 발생하고 있다.
밀폐 공간은 주로 어두운 환경에 있기 때문에 작업자가 작업시에 작업공간을 밝게 하기 위하여 머리에 헤드랜턴을 착용하게 된다.
한국공개특허 제2003-0079653호에서는 두 개 이상의 광원으로부터 빛이 조사됨으로 작업자의 손이나 손 공구에 의한 그림자를 줄일 수 있고 발광면적이 넓어서 주어진 광량을 효율적으로 이용할 수 있으므로 적은 전력으로 작업 공간을 밝게 비출수 있고, 광원에 전기를 공급하는 개폐기가 작업자가 머리에 헤드램프를 착용하고 있는 동안만 전기를 통하도록 되어있어 전력을 절감할 수 있는 헤드랜턴 장치가 개시되고 있다.
그러나 앞서 언급한 밀폐 공간 작업 현장에서 질식 사고 등을 예방하기 위한 구성은 제시되고 있지 못하다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 작업장의 가스 농도를 측정하여 작업자 위험 여부를 판단하고 경고를 출력할 수 있는 스마트 헤드랜턴 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 작업자 안전모에 탈부착이 가능한 헤드랜턴 장치는 빛을 조사하는 조명부, 적어도 한 종류 이상의 가스 농도를 측정하는 센서부, 작업자에게 경고를 출력하는 경고부, 그리고 상기 센서부에서 측정된 가스 농도에 기초하여 작업자가 위험한 것으로 판단되면, 상기 경고부를 제어하여 경고를 출력시키는 제어부를 포함한다.
상기 경고부는, 시각적으로 경고를 출력하는 경고등 또는 청각적으로 경고를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.
상기 헤드랜턴 장치는 외부 장치와 데이터를 무선으로 교환하는 무선 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 무선 통신부를 통해 작업자 위험 정보를 상기 외부 장치로 전송할 수 있다.
상기 외부 장치는, 작업자의 신체 일부에 착용 가능한 웨어러블 장치 또는 휴대 단말일 수 있다.
상기 웨어러블 장치는 작업자의 팔목에 착용되어 상기 작업자 위험 정보를 수신하면 진동을 출력하는 스마트 밴드일 수 있다.
상기 휴대 단말은 상기 작업자 위험 정보를 수신하면 통신망을 통해 원격지에 위치한 서버로 작업자 위험 정보를 전송할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 센서부에서 측정된 가스 농도에 기초하여 작업자가 위험한 것으로 판단되면, 상기 조명부에서 조사되는 빛을 깜박이도록 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면 작업장의 가스 농도를 측정하여 작업자 위험 여부를 판단하고 경고를 출력하여 안전하게 대피하게 할 수 있는 장점이 있다. 또한 클립에 의해 작업모에 탈부착이 가능하므로 사용 수명이 증가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 헤드랜턴를 이용한 밀폐 공간 작업자 안전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 헤드랜턴의 구성을 보다 자세히 나타는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 헤드랜턴를 이용한 밀폐 공간 작업자 안전 시스템의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 헤드랜턴를 이용한 밀폐 공간 작업자 안전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 스마트 헤드랜턴를 이용한 밀폐 공간 작업자 안전 시스템은 스마트 헤드랜턴(100), 스마트 밴드(200), 휴대 단말(300), 서버(400) 및 관리자 단말(500)을 포함할 수 있다.
스마트 헤드랜턴(100)은 작업자 안전모(10)에 탈부착이 가능하다. 작업자는 작업자 안전모(10)에 스마트 헤드랜턴(100)을 부착하고, 밀폐 공간과 같이 어두운 작업 현장에서 스마트 헤드랜턴(100)의 조명부(110)를 통해 작업자가 바라보는 방향으로 빛을 조사하면서 작업을 할 수 있다.
스마트 헤드랜턴(100)은 조명부(110) 등의 구성 요소가 장착되고, 작업자 안전모(10)에 거치될 수 있는 몸체(160)를 포함할 수 있다. 스마트 헤드랜턴(100)의 몸체(160)는 클립(도시하지 않음) 등으로 작업자 안전모(10)에 부착될 수 있다.
스마트 헤드랜턴(100)은 작업 현장에서 한 종류 이상의 가스 농도를 측정하고, 작업자 위험 여부를 판단하여 경고를 출력할 수 있다. 예컨대 스마트 헤드랜턴(100)에 구비된 경고등을 통해 시각적으로 경고를 출력하거나, 스피커를 통해 청각적으로 경고를 출력하도록 구현할 수도 있다.
한편 실시예에 따라서 스마트 헤드랜턴(100)에 조명부(110)에서 빛을 특정 패턴으로 깜박이게 하여 작업자에게 위험 상황을 인지하도록 하는 것도 가능하다.
또한 스마트 헤드랜턴(100)은 작업자가 위험한 것으로 판단된 경우 작업자가 휴대하거나 착용하고 있는 외부 장치, 예컨대 스마트 밴드(200)나 휴대 단말(300)에 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등의 근거리 통신을 이용하여 작업자 위험 정보를 전달하여 경고를 출력하게 할 수도 있다.
스마트 밴드(200)는 작업자의 팔목 등에 착용 되고 외부 기기와 무선 통신을 통해 각종 정보를 교환할 수 있는 웨어러블 장치로 구현될 수 있다. 스마트 밴드(200)는 스마트 헤드랜턴(100)으로부터 작업자 위험 정보가 전달되면, 진동을 발생시켜 작업자에게 위험 상황을 알릴 수 있다. 위험도에 따라 스마트 밴드(200)는 진동 강도나 진동 주기를 조절하도록 구현할 수도 있다. 예컨대 가스 농도나 가스 종류 등에 따라 진동 강도나 진동 주기를 다르게 구현하는 것이 가능하다.
휴대 단말(300)은 이동 통신이 가능한 무선 정보 통신 단말, 예컨대 스마트폰 등으로 구현될 수 있다. 휴대 단말(300)은 스마트 밴드(200)와 마찬가지로 스마트 헤드랜턴(100)과 마찬가지로 와이파이, 블루투스 등의 근거리 통신을 이용하여 작업자 위험 정보를 전달받아 경고를 출력할 수 있다.
또한 휴대 단말(300)은 통신망(1)을 통해 원격지에 위치한 서버(400)에 작업자 위험 정보를 전달하는 것도 가능하다. 작업자 위험 정보는 가스 종류, 가스 농도, 가스 검출 시간 등을 포함할 수 있다. 아울러 작업장에 작업자가 진입할 때까지 획득된 휴대 단말(300)의 위치 정보(예컨대 휴대 단말의 GPS 정보 또는 기지국 접속 정보, 작업장 입구에 설치된 액세스 포인트 정보 등)를 이용하여 작업자가 현재 위치한 작업장 정보도 함께 전달할 수 있다. 물론 작업자가 작업장에 진입할 때 수동으로 작업장 정보를 설정할 수도 있다.
휴대 단말(300)에는 작업자 위험 정보를 자동으로 미리 정해진 서버(400) 등에 전송하는 기능을 수행하기 위한 어플리케이션이 설치될 수 있다. 작업자는 어플리케이션을 통해 작업자 정보, 작업장 정보 등을 설정하는 것도 가능하다. 또한 부가적으로 어플리케이션 상에서 작업자 위험 정보를 전달받은 관리자 연락처 등을 설정하는 것도 가능하다.
물론 실시예에 따라 작업자가 위험한 상황은 아니더라도 일정 기준 이상의 가스 농도 등이 측정된 경우 스마트 헤드랜턴(100)은 휴대 단말(300)에 작업자 위험 정보를 전송하도록 구현하는 것도 가능하다. 그리고 휴대 단말(300)은 이를 원격지에 위치한 서버(400)에 전송함으로써, 작업장 환경 데이터베이스로 구축하도록 할 수도 있다.
통신망(1)은 구내 정보 통신망(Local Area Network, LAN), 도시권 통신망(Metropolitan Area Network, MAN), 광역 통신망(Wide Area Network, WAN), 인터넷(internet), 3G(generation), 4G(generation) 이동통신망, 와이파이(Wi-Fi), WIBRO(Wireless Broadband Internet) 또는 LTE(Long Term Evolution) 등을 포함하는 각종 데이터 통신망을 포함할 수 있고, 유선과 무선을 가리지 않으며 어떠한 통신 방식을 사용하더라도 상관없다.
서버(400)는 휴대 단말(300)로부터 전송된 작업자 위험 정보를 데이터베이스 등에 저장한다. 그리고 서버(400)는 관리자 단말(500)로부터 요청에 따라 데이터베이스로 구축된 작업자 위험 정보를 제공할 수 있다. 물론 휴대 단말(300)로부터 작업자 위험 정보가 전달되면, 서버(400)는 바로 미리 지정된 관리자 단말(500)로 경고 메시지를 전송하도록 구현하는 것도 가능하다.
관리자 단말(500)은 서버(400)를 관리하는 관리자에 의해 사용되는 정보 통신 단말로서, 데스크탑 PC, 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC, 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA)나 웹 패드(Web Pad) 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 정보 통신 단말로 구현될 수 있다.
관리자는 관리자 단말(500)을 통해 서버(400)에 접속하여 작업자 위험 정보 데이터베이스 또는 작업장 환경 데이터베이스로 구축된 정보를 확인하고 이용할 수 있다. 또한 관리자는 관리자 단말(500)을 통해 작업자 위험 정보를 전달받고, 소방서, 병원 등과 같은 구조 기관에 구조 요청을 즉각적으로 할 수 있다.
물론 작업자 휴대 단말(300)로부터 바로 관리자 단말(500)에 작업자 위험 정보가 통신망(1)을 통해 전송되는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 헤드랜턴의 구성을 보다 자세히 나타는 블록도이다.
도 2를 참고하면, 스마트 헤드랜턴(100)은 조명부(110), 센서부(120), 제어부(130), 경고부(140) 및 무선 통신부(150)를 포함할 수 있다.
조명부(110)는 LED 모듈이나 할로겐 램프 등과 같이 빛을 조사하는 수단과, LED 모듈에 동작 전원을 공급하는 배터리를 포함할 수 있다.
센서부(120)는 작업장에서 한 종류 이상의 유해 가스 농도를 측정하는 기능을 수행한다. 여기서 유해 가스는 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 황화수소 등의 일정 농도 이상일 경우 작업자를 질식시킬 수 있는 가스를 의미한다. 실시예에 따라 여기서 예시한 것 이외의 다양한 종류의 유해 가스가 포함될 수 있다.
센서부(120)는 앞서 설명한 유해 가스의 농도를 측정할 수 있는 센서가 하나 이상 포함될 수 있다. 작업 환경 등에 따라 센서부(120)에 포함되는 유해 가스 측정 센서는 종류가 달라질 수 있다.
제어부(130)는 스마트 헤드랜턴(100)의 전체적인 동작을 제어한다. 제어부(130)는 센서부(120)에서 측정된 가스 농도가 일정 기준 이상, 예컨대 작업자를 질식시킬 위험이 있거나, 질식시키지 않더라도 작업자에게 해로운 영향을 끼칠 수 있는 기준 이상인 경우 작업자가 위험한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(130)는 작업자가 위험한 것으로 판단된 경우, 경고부(140)를 통해 작업자에게 경고를 출력할 수 있다. 또한 앞서 설명한 것과 같이 스마트 밴드(200)나 휴대 단말(300)에 작업자 위험 정보를 전달하여 경고를 출력하게 할 수도 있다. 아울러 제어부(130)는 조명부(110)에서 조사되는 빛을 일정 패턴으로 깜박이게 제어하는 것도 가능하다.
경고부(140)는 조명등이나 스피커를 포함하고, 제어부(130)로부터 작업자 위험 정보가 전달되면, 경고등을 통해 시각적으로 경고를 출력하거나, 스피커를 통해 청각적으로 경고를 출력하도록 구현할 수도 있다. 또한 경고부(140)는 진동 모터 등을 포함하고, 진동을 발생시키는 방식으로 작업자에게 경고를 출력하게 구현할 수도 있다.
무선 통신부(150)는 불루투스 또는 와이파이 등의 근거리 무선 통신을 지원하여, 스마트 헤드랜턴(100)이 작업자가 휴대하고 있는 스마트 밴드(200)나 휴대 단말(300)과 작업자 위험 정보를 포함하여 각종 정보를 교환할 수 있게 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 헤드랜턴를 이용한 밀폐 공간 작업자 안전 시스템의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 3을 참고하면, 먼저 스마트 헤드랜턴(100)은 작업장에서 한 종류 이상의 가스 농도를 모니터링할 수 있다(S310).
단계(S310)에서 측정된 가스 농도가 작업자에게 위험한 정도로 판단되면(S320-Y), 스마트 헤드랜턴(100)은 작업자가 휴대하고 있는 스마트 밴드(200)나 휴대 단말(300) 등과 같은 외부 장치로 근거리 무선 통신을 통해 작업자 위험 정보를 전달함으로써 해당 외부 장치에서 경고를 출력하게 할 수 있다(S330).
한편 작업자 위험 정보를 전달받은 외부 장치 중에서 휴대 단말(300)은 통신망(1)을 통해 원격지에 위치한 서버(400)로 작업자 위험 정보를 전송할 수 있다(S340).
다음으로 서버(400)는 단계(S340)에서 전송된 작업자 위험 정보를 관리자 단말(500)로 전송하여 소방서, 병원 등에 구조 요청 등을 하게 할 수 있다(S350).
물론 실시예에 따라 단계(S340)에서 휴대 단말(300)은 서버(400)로 작업자 위험 정보를 전송하면서 동시에 관리자 단말(500)이나 미리 지정된 구조 센터, 병원 등의 수신처로 작업자 위험 정보를 함께 전송하도록 구현하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함한다. 이 매체는 앞서 설명한 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다. 이 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 매체의 예에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 자기-광 매체, 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치 등이 있다. 또는 이러한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 통신망
100: 스마트 헤드랜턴
110: 조명부 120: 센서부
130: 제어부 140: 경고부
150: 무선 통신부 160: 헤드랜턴 몸체
200: 스마트 밴드
300: 휴대 단말
400: 서버
500: 관리자 단말

Claims (6)

  1. 빛을 조사하는 조명부,
    적어도 한 종류 이상의 가스 농도를 측정하는 센서부,
    작업자에게 경고를 출력하는 경고부, 그리고
    상기 센서부에서 측정된 가스 농도에 기초하여 작업자가 위험한 것으로 판단되면, 상기 경고부를 제어하여 경고를 출력시키는 제어부
    를 포함하고 작업자 안전모에 탈부착이 가능한 헤드랜턴 장치.
  2. 제 1 항에서,
    상기 경고부는,
    시각적으로 경고를 출력하는 경고등 또는 청각적으로 경고를 출력하는 스피커를 포함하는 작업자 안전모에 탈부착이 가능한 헤드랜턴 장치.
  3. 제 1 항에서,
    외부 장치와 데이터를 무선으로 교환하는 무선 통신부
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는 무선 통신부를 통해 작업자 위험 정보를 상기 외부 장치로 전송하는 작업자 안전모에 탈부착이 가능한 헤드랜턴 장치.
  4. 제 3 항에서,
    상기 외부 장치는,
    작업자의 신체 일부에 착용 가능한 웨어러블 장치 또는 휴대 단말인 작업자 안전모에 탈부착이 가능한 헤드랜턴 장치.
  5. 제 4 항에서,
    상기 웨어러블 장치는 작업자의 팔목에 착용되어 상기 작업자 위험 정보를 수신하면 진동을 출력하는 스마트 밴드이고,
    상기 휴대 단말은 상기 작업자 위험 정보를 수신하면 통신망을 통해 원격지에 위치한 서버로 작업자 위험 정보를 전송하는 헤드랜턴 장치.
  6. 제 1 항에서,
    상기 제어부는,
    상기 센서부에서 측정된 가스 농도에 기초하여 작업자가 위험한 것으로 판단되면, 상기 조명부에서 조사되는 빛을 깜박이도록 제어하는 헤드랜턴 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200003975A (ko) * 2018-07-03 2020-01-13 주식회사 아이오티시스 재난 안전 관리를 위한 웨어러블 디바이스 및 이를 이용한 안전 관리 시스템

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