KR20220015771A - 안전 고리의 지능형 모니터 방법 - Google Patents

안전 고리의 지능형 모니터 방법 Download PDF

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KR20220015771A
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Abstract

본 개시는 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 있어서, 2개의 안전 고리와 이들을 연결하는 안전 라인으로 이루어진 안전 고리 장치를 이용하여 작업자와 홀더를 연결하는 단계; 복수의 카메라를 이용하여 안전 라인의 형태를 담은 이미지를 획득하는 단계; 그리고, 획득된 이미지 상에서 안전 라인의 형태를 판독하여 안전 고리 장치가 작업자와 홀더를 연결하고 있는지를 판단하는 단계;를 포함하는 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 관한 것이다.

Description

안전 고리의 지능형 모니터 방법{METHOD OF MONITERING SAFETY HOOK INTELLIGENTLY}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 관한 것으로, 특히 작업자의 사용 여부를 확실히 확인할 수 있는 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 공개실용신안공보 제20-2016-0002767호에 제시된 고소 작업 안전 관리 시스템의 일 예를 나타내는 도면으로서, 작업자(100), 안전 관리자(110), 안전 로프(117), 고소 작업대(120), 안전 감지 유닛(131,132,135), 통신 유닛(141,142), 알람 발생 유닛(150) 그리고 디스플레이(165)가 도시되어 있다. 작업자(100)는 안전 벨트 또는 재킷(118)을 착용하고 있으며, 안전 로프(117)에 안전 라인(111)과 안전 고리(115)를 이용하여 연결되어 있다. 안전 감지 유닛(131,132,135)은 안전 고리(115)가 안전 로프(117) 또는 안전 지점(122)에 연결되었는지를 확인하고, 확인 정보를 작업자(100) 측 통신 유닛(141)을 통해 안전 관리자(110) 측 통신 유닛(142)으로 송신한다.안전 고리(115)가 안전 로프(117) 또는 안전 지점(112)에 연결되지 않은 경우에, 알람 발생 유닛(150)을 통해 안전 관리자(110)에게 알람이 울리고, 관련 정보들이 디스플레이(165)에 표시된다.
도 2는 공개특허공보 제10-2016-0135080호에 제시된 안전 고리의 일 예를 나타내는 도면으로서, 안전 고리(200)는 후크 몸체(210), 개폐식 레버(220), 제1 센서(230), 제2 센서(240), 알림부(250), 제어부(260) 그리고 전원부(270)를 포함한다. 제1 센서(230)는 리미트 스위치와 같은 접촉식 센서가 사용될 수 있으며, 개폐식 레버(220)가 닫히는 경우 후크 몸체(210)와 맞닿는 부위에 설치된다. 제1 센서(230)는 개폐식 레버(220)가 회동에 따른 개폐식 레버(220)와 후크 몸체(210)의 접촉 여부를 감지하며, 이 접촉 여부가 제어부(260)에 의해 판별된다. 제2 센서(240)는 개폐식 레버(220)의 내측면에 설치되어 후크 몸체(210)와 개폐식 레버(220)로 둘러싸인 공간 내부를 다른 물체가 통과하는지 여부를 제어부(260)가 판별하는데 이용되며, 적외선이나 레이저 등을 이용하는 비접촉식 센서가 사용될 수 있다. 제2 센서(240)가 후크 몸체(210)의 내측면에 설치될 수 있음은 물론이다. 알림부(250; 예: 스피커, 부저, LED)는 개폐식 레버(220)와 후크 몸체(210)의 접촉 여부, 안전 고리(200)가 제대로 걸려있는지의 여부 등을 청각적 및/또는 시각적으로 표현하는데 이용되며, 전원부(270)는 제1 선서(230), 제2 센서(240), 알림부(250) 및 제어부(260)의 작동에 필요한 전원을 공급하며, 배터리로 이루어질 수 있다.
도 3 및 도 4는 등록특허공보 제10-2115508호에 제시된 안전 벨트용 사물인터넷 디바이스의 일 예를 나타내는 도면으로서, 안전 벨트용 사물인터넷 디바이스는 안전 벨트 또는 재킷(318), 그리고 안전 고리 장착부(320)를 포함하며, 안전 고리 장착부(320)에 안전 고리(315)가 체결된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 안전 고리 장착부(320)는 안전 고리(315)가 체결되는 홀더(321)를 포함하며, 홀더(321)의 내측에는 안전 고리(315)의 장착 여부를 판별하는 센서(330)가 구비되어 있다.
도 3 및 도 4에 제시된 안전 고리 장착 여부 확인 장치는 도 2에 제시된 장치와 달리, 작업자(310) 측에서 안전 고리(315)가 제대로 장착 또는 연결되었는지 확인한다는 점에서 차이를 가지지만, 안전 벨트 또는 재킷(318)에 추가적으로 센서(330)를 설치해야 하는 단점을 가진다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 측면에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 있어서, 2개의 안전 고리와 이들을 연결하는 안전 라인으로 이루어진 안전 고리 장치를 이용하여 작업자와 홀더를 연결하는 단계; 복수의 카메라를 이용하여 안전 라인의 형태를 담은 이미지를 획득하는 단계; 그리고, 획득된 이미지 상에서 안전 라인의 형태를 판독하여 안전 고리 장치가 작업자와 홀더를 연결하고 있는지를 판단하는 단계;를 포함하는 안전 고리의 지능형 모니터 방법이 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 공개실용신안공보 제20-2016-0002767호에 제시된 고소 작업 안전 관리 시스템의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 공개특허공보 제10-2016-0135080호에 제시된 안전 고리의 일 예를 나타내는 도면,
도 3 및 도 4는 등록특허공보 제10-2115508호에 제시된 안전 벨트용 사물인터넷 디바이스의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 지능형 안전 고리의 일 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 지능형 안전 고리의 블록도의 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시에 따른 안전 고리의 지능형 모니터 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 안전 고리의 지능형 모니터 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 본 개시에 따른 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 이용되는 카메라의 일 예를 나타내는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 5는 본 개시에 따른 지능형 안전 고리의 일 예를 나타내는 도면으로서, 지능형 안전 고리(1)는 후크 몸체(10), 개폐식 레버(20), 제1 센서(30; 예: 리미트 스위치와 같은 접촉식 센서), 제2 센서(40; 예: 적외선이나 레이저 등을 이용하는 비접촉식 센서, 카메라), 알림부(50; 예: 스피커, 부저 및/또는 LED), 제어부(60), 그리고 전원부(70; 예: 배터리)를 포함한다. 도 2에 제시된 예와 달리, 지능형 안전 고리(1)는 안전 벨트 또는 재킷(318; 도 3 참조)에 마련된 안전 고리 장착부(320; 도 3 참조)에 체결된다. 또한, 홀더(21,321; 또 3 참조)에 체결되어 있는지를 확인하기 위한 제2 센서(40)에 더하여, 지능형 안전 고리(1)가 작업자(310; 도 3 참조)에 붙어 있는지를 확인하기 위한 제3 센서(80; 예: 적외선이나 레이저 등을 이용하는 비접촉식 센서, IR센서)를 더 포함한다. 제2 센서(40)만으로, 다양한 형태를 가질 수 있는 홀더(21)를 확인하는 것은 쉽지 않으며, 제3 센서(80)를 구비함으로써 제2 센서(40)에 의한 체결 여부 판단을 보완할 수 있게 된다. 한편, 제2 센서(40)를 생략하고, 제3 센서(80)만으로 체결 여부를 판단하는 것을 고려할 수 있는데, 이는 바닥면에 지능형 안전 고리(1)를 놓아둔 경우와 구분되지 않는다. 제1 센서(30)의 도움을 받아 제3 센서(80)만으로 체결 여부를 판단하는 것을 고려할 수 있다. 제3 센서(80)는 후크 몸체(10)와 개폐식 레버(20)가 형성하는 내면이 아니라, 후크 몸체(10)의 측면 또는 개폐식 레버(20)의 측면, 즉 지능형 안전 고리(1)의 측면에 형성된다. 바람직하게는, 양 측면에 제3 센서(80,81)를 구비함으로써, 작업자(310; 도 3 참조)가 지능형 안전 고리(1)의 어떤 측면을 몸쪽으로 향하게 하더라도, 센싱이 가능하게 할 수 있는 이점을 가진다. 도면 번호 90은 통신부인 안테나(예: 무선통신(블루투스, 와이파이)) 이며, 도면 번호 91은 사용자 입/출력 핀이다.
도 6은 본 개시에 따른 지능형 안전 고리의 블록도의 일 예를 나타내는 도면으로서, 제어부(60)는 PCB에 올려진 형태를 가질 수 있으며, 여기에 제1 센서(30)를 포함하는 제1 센서부(30A; 예: GPS, IMU), 제2 센서(40; 도 5 참조) 및 제3 센서(80,81; 도 5 참조)를 포함하는 제2 센서부(40A), 알림부(50; 예: 스피커, 부저, LED), 전원부(70; 예: 배터리), 통신부인 안테나(90), 사용자 입/출력 핀(91) 등이 함께 올려지거나 배선을 통해 연결된 형태를 가질 수 있다. 제1 센서부(30A), 제2 센서부(40A), 알림부(50), 제어부(60), 전원부(70), 안테나(90) 및 사용자 입/출력 핀(91)은 지능형 안전 고리(1)의 구성에 따라, 후크 몸체(10)와 개폐식 레버(20)에 나누어 배치될 수 있으며, 회동 운동을 하는 개폐식 레버(20)를 고려하면 모두 후크 몸체(10)에 배치되는 것이 바람직하다.
개폐식 레버(20)가 후크 몸체(10)로부터 분리되었다 접촉되었다는 점을 제1 센서(30)가 확인(또는 개폐식 레버(20)가 후크 몸체(10)로부터 분리되었다는 점을 제1 센서(30)가 확인)하면, 제어부(60)의 동작이 시작되고, 제3 센서(80,81)가 지능형 안전 고리(1)가 작업자(310)에게 부착되어 있는지를 먼저 확인한 다음, 제2 센서(40)가 홀더(21)의 존재를 확인한다. 제2 센서(40)와 제3 센서(80,81)의 확인 순서가 바뀔 수 있음은 물론이다. 확인 작업이 완료되고, 일정 시간이 지나면 슬립 모드에 들어가는 것이 바람직하다.
한편, 도 2 내지 도 6에 제시된 지능형 안전 고리를 사용하는 경우에라도, 안전 고리가 일측에만 구비되거나, 안전 고리가 작업 도중에 고장나거나, 배터리가 소모되거나, 통신에 장애 요인이 있는 경우에, 작업자의 안전을 확실히 보장할 수 없게 된다. 이러한 다양한 염려를 고려하여, 지능형 안전 고리 장치의 일부를 구성하는 안전 라인(111; 도 1 참조)을 체크함으로써, 고소 작업 중인 작업자의 안전을 확실히 보장하는 것이 요구된다 하겠다.
도 7은 본 개시에 따른 안전 고리의 지능형 모니터 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 작업자(100), 고소 작업대(120), 그리고 복수의 카메라(700)가 구비되어 있다. 고소 작업대(120)의 가드레일 또는 난간(121)과 작업자(100)의 안전 벨트 또는 재킷(도시 생략)에 안전 고리 장치(701,702,703)가 결합되어 있다. 안전 고리 장치(701,702,703)는 작업자(100) 측 안전 고리(701), 고소 작업대(120) 측 안전 고리(702), 그리고 이들을 연결하는 안전 라인(703)으로 이루어진다. 복수의 카메라(700)는 안전 라인(703)의 형태를 적어도 하나의 방향에서 획득한다. 작업자(100)의 위치가 바뀌여도 안정적으로 이미지를 획득할 수 있도록 적어도 3 방향, 바람직하게는 동서남북 4방향에 복수의 카메라(700)가 구비되어 있다. 도 7에서, 안전 라인(703)은 아래로 볼록한 포물선 형태를 가진다. 이렇게 획득된 안전 라인(703)의 형태를 담은 이미지는 연속적 또는 단속적으로 (예를 들어, 1초 2~3장) 컴퓨터(도시 생략)로 전송되며, 컴퓨터는 전송받은 이미지를 확인하여 작업자(100)가 고소 작접대(120)에서 안전 고리(701)에 의해 안전하게 보호되고 있는지를 확인한다. 확인의 방법으로는 머신러닝(예: 딥러닝) 기법이 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 제시된 예에서, 안전 고리 장치(701,702,703)가 체결되어 있는 경우에, 안전 라인(703)이 아래로 볼록한 형태를 가지게 되므로, 컴퓨터는 전송된 이미지 상에서 안전 라인(703)이 아래로 볼록한 형태인지를 판별함으로써, 이를 확인할 수 있게 된다. 안전 고리 장치(701,702,703)가 체결된 다수의 이미지들로 구성된 학습 데이터 세트를 준비한 다음, CNN(Convolutinal Neural Network)을 학습시키고, 학습된 CNN을 이용해 전송되는 이미지 상에서 안전 고리 장치(701,702,703)의 체결 여부를 확인한다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 안전 라인(111)이 작업자(100)보다 높은 곳에 위치하는 안전 로프(117)에 연결되는 경우에는 안전 라인(111)이 도 7에서와 같이 아래로 볼록한 포물선의 형태를 가지는 것이 아니라, 직선 형태를 가질 수 있으며, 컴퓨터는 이러한 작업 환경에 대응하여 전송된 이미지 상에서 직선 형태의 안전 로프(117)인지를 체크하여 안전 고리 장치(701,702,703)의 체결 여부를 확인하여야 한다. 다양한 작업 환경에서, 안전 고리 장치(701,702,703)의 체결 여부를 확인하기 위해서는, 특정 환경에 처한 작업자(100)가 이 작업 환경에 맞는 안전 라인(111)의 형태를 지정해주는 방법이 있겠으나, 바람직하게는 전술한 예들에서와 같이, 안전 고리(701)가 안전 벨트 또는 재킷(미도시)에 체결될 때를 감지하고, 이때 복수의 카메라(700)로부터 전송되는 이미지에서 안전 고리(701)에 연결된 안전 라인(703)의 형태를 포착하여, 이를 바탕으로, 이후 컴퓨터로 전송되는 이미지에서 안전 고리 장치(701,702,703)의 체결 여부를 확인할 수 있다. 이때 체결 여부의 확인은 다수의 이미지로부터 안전 라인(703)을 찾아내는 detection 또는 segmentation 네트워크를 학습시킨 다음, 학습된 detection 또는 segmentation 네트워크를 이용하여 안전 고리(701)가 안전 벨트 또는 재킷(미도시)에 체결될 때 복수의 카메라(700)로부터 전송되는 이미지(도 8a)에서 안전 라인(703)을 찾아내고, 실시간으로 컴퓨터로 전송되는 이미지(도 8b)에서 안전 라인(703')을 찾아낸 다음, 이들을 비교함으로써 가능하다. 도 7에서 안전 고리(702)가 가드레일 또는 난간(121)에 체결되는 것으로 설명하였지만, 안전 고리(702)는 도 1 및 도 3에 제시된 바와 같이, 다양하게 곳에 고정될 수 있으며, 안전 고리(702)가 체결되는 곳을 통칭하여 홀더라 칭한다.
도 9는 본 본 개시에 따른 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 이용되는 카메라의 일 예를 나타내는 도면으로서, 카메라(700)는 이미지 또는 영상 획득부(704), 안전 고리 장치(701,702,703)의 미체결을 알리는 표시부(705: LED) 및 음향부(706; 예: 스피커 또는 부저), 제어부(707; 도 6 참조) 그리고 전원부(708; 예: 배터리)를 포함한다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 작업자가 착용한 안전 벨트 또는 재킷에 구비된 홀더에 결합되는 지능형 안전 고리에 있어서, 후크 몸체; 후크 몸체에 회동가능하도록 결합된 개폐식 레버; 후크 몸체와 개폐식 레버가 형성하는 내부 공간에 구비되며, 홀더의 존재를 확인하는 홀더 확인 센서; 그리고, 후크 몸체 및 개폐식 레버에 이루어진 지능형 안전 고리의 측면에 구비되며, 지능형 안전 고리가 작업자에게 부착되어 있는지를 확인하는 적어도 하나의 작업자 부착 확인 센서;를 포함하는 지능형 안전 고리.
(2) 판단하는 단계는 작업자와 홀더가 연결될 때의 안전 라인의 형태를 담은 이미지를 기준으로 행해지는 안전 고리의 지능형 모니터 방법.
(3) 판단하는 단계는 작업자 측의 안전 고리에 연결된 안전 라인의 형태를 기준으로 행해지는 안전 고리의 지능형 모니터 방법.
(4) 판단하는 단계에서, 안전 고리 장치가 연결되지 않는 것으로 판단될 때, 이를 작업자에게 알리는 단계;를 더 포함하는 안전 고리의 지능형 모니터 방법.
본 개시에 따른 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 의하면, 작업자의 사용 여부를 확실히 확인할 수 있게 된다.
지능형 안전 고리(1), 후크 몸체(10), 개폐식 레버(20), 제1 센서(30), 제2 센서(40), 알림부(50), 제어부(60), 전원부(70), 제3 센서(80,81)

Claims (4)

  1. 안전 고리의 지능형 모니터 방법에 있어서,
    2개의 안전 고리와 이들을 연결하는 안전 라인으로 이루어진 안전 고리 장치를 이용하여 작업자와 홀더를 연결하는 단계;
    복수의 카메라를 이용하여 안전 라인의 형태를 담은 이미지를 획득하는 단계; 그리고,
    획득된 이미지 상에서 안전 라인의 형태를 판독하여 안전 고리 장치가 작업자와 홀더를 연결하고 있는지를 판단하는 단계;를 포함하는 안전 고리의 지능형 모니터 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    판단하는 단계는 작업자와 홀더가 연결될 때의 안전 라인의 형태를 담은 이미지를 기준으로 행해지는 안전 고리의 지능형 모니터 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    판단하는 단계는 작업자 측의 안전 고리에 연결된 안전 라인의 형태를 기준으로 행해지는 안전 고리의 지능형 모니터 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 한 항에 있어서,
    판단하는 단계에서, 안전 고리 장치가 연결되지 않는 것으로 판단될 때, 이를 작업자에게 알리는 단계;를 더 포함하는 안전 고리의 지능형 모니터 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102497524B1 (ko) * 2022-06-21 2023-02-08 장봉재 고소 작업자 추락방지 장치
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