KR20220059260A - Flexible safety pad based on magnetic particles and wearable device and worker protection system comprising the same - Google Patents

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KR20220059260A
KR20220059260A KR1020200144627A KR20200144627A KR20220059260A KR 20220059260 A KR20220059260 A KR 20220059260A KR 1020200144627 A KR1020200144627 A KR 1020200144627A KR 20200144627 A KR20200144627 A KR 20200144627A KR 20220059260 A KR20220059260 A KR 20220059260A
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safety pad
flexible safety
work equipment
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KR1020200144627A
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고현우
정성원
김태훈
김상연
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한국기술교육대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a worker protection system. The worker protection system according to the present invention comprises: a wearable device having a flexible safety pad containing magnetic particles; and work equipment having an approach sensing means for sensing whether a worker approaches or not and a magnetic field generation unit for applying a magnetic field to the flexible safety pad, wherein the work equipment enables the magnetic field generation unit to generate a magnetic field when the wearable device approaches is sensed, thereby shrinking or vibrating the flexible safety pad. According to the present invention, the flexible safety pad worn by a worker is shrunk or vibrated by the magnetic field when the worker approaches dangerous equipment or a field, so that a dangerous situation can be rapidly sensed to prevent an accident. Therefore, safety in an industrial field can be greatly enhanced.

Description

자성체 입자 기반 유연 안전 패드와 이를 포함한 착용형 장치 및 작업자 보호 시스템{Flexible safety pad based on magnetic particles and wearable device and worker protection system comprising the same}Flexible safety pad based on magnetic particles and wearable device and worker protection system comprising the same

본 발명은 작업자가 착용하는 안전 패드에 관한 것으로서, 구체적으로는 자성체 입자를 함유함으로써 자기장 센서로 작업자의 접근을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 진동이나 수축을 통해 작업자에게 위험을 경고할 수 있는 안전 패드와 이를 포함하는 작업자 착용 장치 및 보호 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a safety pad worn by an operator, and specifically, a safety pad capable of not only sensing the operator's approach with a magnetic field sensor but also warning the operator of danger through vibration or contraction by containing magnetic particles; It relates to a worker wearing device and a protective system including the same.

일반적으로 산업현장, 건설현장 등에서 근무하는 작업자들은 복잡하고 분주한 공간에서 작업을 하므로 주변의 위험 상황을 제대로 인지하지 못하여 사고를 당할 위험에 항상 노출되어 있다.In general, workers working in industrial sites and construction sites are always exposed to the risk of accidents because they do not properly recognize the dangerous situations around them because they work in complex and busy spaces.

특히 공작기계, 작업로봇, 지게차, 포크레인, 트럭 등의 장비들과 동일한 공간에서 작업하는 경우에는 이들 장비의 작업 반경이나 이동노선과 겹치는 경우에 심각한 인명 사고가 초래될 수 있기 때문에 상당한 주의가 요구된다.In particular, when working in the same space with equipment such as machine tools, work robots, forklifts, fork cranes, and trucks, considerable attention is required because serious human accidents may occur if they overlap with the working radius or moving route of these equipment. .

이에 따라 대부분의 산업 현장에서는 위험 장비의 주변에 작업자가 접근하는 것을 방지하기 위하여 감시 인력을 배치하거나 경고 문구가 표시된 간판이나 펜스를 설치하고 있다.Accordingly, in most industrial sites, in order to prevent workers from approaching dangerous equipment, monitoring personnel are placed or signs or fences displaying warning texts are installed.

그러나 경고 문구는 시간이 지날수록 효용이 저하되는 단점이 있고, 감시 인력은 복잡한 현장에서 모든 작업자를 완벽하게 감시 및 통제하기 어려운 단점이 있다.However, warning phrases have the disadvantage that the utility deteriorates over time, and it is difficult for monitoring personnel to perfectly monitor and control all workers in a complex site.

따라서 작업 현장에서 일하는 모든 작업자에게 위험 장비에 대한 접근을 적극적으로 경고하고 통제할 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to prepare a plan to actively warn and control all workers on the job site of access to hazardous equipment.

등록 실용신안 제20-0491628호(2020.05.12 공고)Registered Utility Model No. 20-0491628 (Notice on May 12, 2020)

본 발명은 이러한 배경에서 고안된 것으로서, 작업자에게 작업 현장의 위험 상황을 효과적으로 경고함으로써 사고를 방지하고 작업 안정성을 높이는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in this background, and it is an object of the present invention to prevent accidents and increase work stability by effectively warning workers of a dangerous situation at the work site.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 자성체 입자가 함유된 유연 안전 패드를 구비한 착용형 장치; 작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 상기 유연 안전 패드에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부를 구비하는 작업 장비를 포함하며, 상기 작업 장비는 상기 착용형 장치의 접근이 감지되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 유연 안전 패드를 수축 또는 진동시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템을 제공한다.In order to achieve this object, an aspect of the present invention, a wearable device having a flexible safety pad containing magnetic particles; Approach detection means for detecting whether a worker approaches, and work equipment having a magnetic field generator for applying a magnetic field to the flexible safety pad, wherein the work equipment is the magnetic field generator when the approach of the wearable device is detected To provide a worker protection system, characterized in that for contracting or vibrating the flexible safety pad by generating a magnetic field in the.

본 발명의 일 양상에 따른 작업자 보호 시스템에서, 상기 접근감지수단은 상기 유연 안전 패드에서 발생하는 자기장을 감지하는 자기장센서일 수 있다.In the worker protection system according to an aspect of the present invention, the approach detecting means may be a magnetic field sensor for detecting a magnetic field generated by the flexible safety pad.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 작업자 보호 시스템에서, 상기 작업 장비는 작업자와의 거리를 확인할 수 있는 근접감지센서를 포함하고, 작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부를 제어하여 제1 진동수로 자기장을 온 오프 시키고, 작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위 보다 가까운 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부를 제어하여 제1 진동수 보다 큰 제2 진동수로 자기장을 온 오프 시킬 수 있다.In addition, in the worker protection system according to an aspect of the present invention, the work equipment includes a proximity sensor capable of confirming the distance to the operator, and when the distance between the work equipment and the operator falls within the first set range, the magnetic field generating unit Control to turn on and off the magnetic field at a first frequency, and when the distance between the work equipment and the operator falls within a second set range closer than the first set range, control the magnetic field generator to turn on the magnetic field at a second frequency greater than the first frequency can be turned off

본 발명의 다른 양상은, 작업자가 착용하는 것으로서, 자성체 입자가 함유된 유연 안전 패드와, 상기 유연 안전 패드에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부와, 제1 통신부를 구비한 착용형 장치; 작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 작업자가 설정범위 이내로 접근하였을 때 경고신호를 생성하는 경고발생부와, 상기 제1 통신부와 통신하는 제2 통신부를 구비하는 작업 장비를 포함하며, 상기 착용형 장치는 상기 작업 장비로부터 경고신호가 수신되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 유연 안전 패드를 수축 또는 진동시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템을 제공한다.Another aspect of the present invention, as worn by the operator, a wearable device having a flexible safety pad containing magnetic particles, a magnetic field generator for applying a magnetic field to the flexible safety pad, and a first communication unit; Approach detection means for detecting whether or not the operator approaches, a warning generator for generating a warning signal when the operator approaches within a set range, and a work equipment comprising a second communication unit communicating with the first communication unit, the The wearable device provides a worker protection system, characterized in that when a warning signal is received from the work equipment, the magnetic field generator generates a magnetic field to contract or vibrate the flexible safety pad.

본 발명의 또 다른 양상은, 작업자가 착용하는 것으로서, 자성체 입자가 함유된 유연 안전 패드와, 상기 유연 안전 패드에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부와, 제1 통신부를 구비한 착용형 장치; 작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 작업자가 설정범위 이내로 접근하였을 때 경고신호를 생성하는 경고발생부와, 상기 제1 통신부와 통신하는 제2 통신부를 구비하는 경고 패널을 포함하며, 상기 착용형 장치는 상기 경고 패널로부터 경고신호가 수신되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 유연 안전 패드를 수축 또는 진동시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템을 제공한다.Another aspect of the present invention, as worn by the operator, a wearable device having a flexible safety pad containing magnetic particles, a magnetic field generator for applying a magnetic field to the flexible safety pad, and a first communication unit; A warning panel comprising an approach detecting means for detecting whether an operator approaches, a warning generating unit generating a warning signal when the operator approaches within a set range, and a second communication unit communicating with the first communication unit, the warning panel comprising: The wearable device provides a worker protection system, characterized in that when a warning signal is received from the warning panel, the magnetic field generator generates a magnetic field to contract or vibrate the flexible safety pad.

본 발명에 따른 작업자 보호 시스템에서, 상기 유연 안전 패드는 자기유변탄성체(MRE)일 수 있다. 또한 상기 착용형 장치는, 손목밴드, 발목밴드, 헤드밴드, 장갑, 작업복, 안전모 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.In the worker protection system according to the present invention, the flexible safety pad may be a magnetorheological elastomer (MRE). In addition, the wearable device may include at least one of a wristband, an ankleband, a headband, gloves, work clothes, and a hard hat.

본 발명의 또 다른 양상은, 작업자가 착용하는 것으로서, 자성체 입자를 함유한 유연 안전 패드; 상기 유연 안전 패드에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부; 작업 장비 또는 경고 패널과 통신하는 통신부를 포함하며, 작업 장비 또는 경고 패널로부터 경고신호가 수신되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 유연 안전 패드를 수축 또는 진동시키는 것을 특징으로 하는 착용형 장치를 제공한다.Another aspect of the present invention, as worn by the operator, a flexible safety pad containing magnetic particles; a magnetic field generator for applying a magnetic field to the flexible safety pad; A wearable device comprising a communication unit communicating with the work equipment or the warning panel, and generating a magnetic field from the magnetic field generating unit when a warning signal is received from the work equipment or the warning panel to contract or vibrate the flexible safety pad to provide.

본 발명에 따르면, 작업자가 위험한 장비나 현장에 접근하면 작업자가 착용한 유연 안전 패드가 자기장에 의해 수축 또는 진동하기 때문에 위험 상황을 신속하게 감지하여 사고를 방지할 수 있고, 이를 통해 산업 현장의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, when a worker approaches a hazardous equipment or site, the flexible safety pad worn by the worker contracts or vibrates by a magnetic field, so it is possible to quickly detect a hazardous situation and prevent an accident, and through this, the safety of the industrial site can be greatly improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업 장비의 구성 블록도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 착용형 장치의 구성 블록도
도 4 및 도 5는 유연 안전 패드의 여러 유형을 예시한 도면
도 6은 유연 안전 패드의 동작을 예시한 도면
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 변형 예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 시스템의 경고 방법을 예시한 흐름도
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시스템의 다른 경고 방법을 예시한 흐름도
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업자 보호 시스템의 개략 구성도.
도 11은 경고 패널의 구성 블록도
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안전 시스템의 경고 방법을 나타낸 흐름도1 is a schematic configuration diagram of an operator protection system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a work equipment according to the first embodiment of the present invention;
3 is a block diagram of a wearable device according to the first embodiment of the present invention;
4 and 5 illustrate different types of flexible safety pads;
6 is a view illustrating the operation of the flexible safety pad
7 is a view showing a modified example of the worker protection system according to the first embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a warning method of a system according to a first embodiment of the present invention;
9 is a flowchart illustrating another warning method of the system according to the first embodiment of the present invention;
10 is a schematic configuration diagram of an operator protection system according to a second embodiment of the present invention.
11 is a block diagram of a warning panel.
12 is a flowchart illustrating a warning method of a safety system according to a second embodiment of the present invention;

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

참고로 본 명세서에 첨부된 도면에는 실제와 다른 치수 또는 비율로 표시된 부분이 있으나 이는 설명과 이해의 편의를 위한 것이므로 이로 인해 본 발명의 범위가 제한적으로 해석되어서는 아니됨을 미리 밝혀 둔다. 또한 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우는 다른 구성요소와 직접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우 뿐 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결, 결합 또는 전기적으로 연결되는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합되는 경우는 중간에 다른 요소 없이 연결 또는 결합되는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함하는 것은 특별히 반대되는 기재가 없다면 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에서 전, 후, 좌, 우, 위, 아래 등의 표현은 보는 위치에 따라 달라질 수 있는 상대적인 개념이므로 본 발명의 범위가 반드시 해당 표현으로 제한되어서는 아니된다.For reference, in the drawings attached to the present specification, there are parts indicated with dimensions or ratios different from those of actuality, but this is for convenience of explanation and understanding. In addition, in the present specification, when one element is connected, coupled or electrically connected to another element, it is not only directly connected, combined, or electrically connected to another element, but also when another element is interposed in between. and indirectly connected, coupled, or electrically connected to each other. In addition, when one element is directly connected or combined with another element, it means that it is connected or combined without another element in the middle. In addition, the inclusion of a certain component in a certain part means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise specifically stated. Also, in the present specification, expressions such as before, after, left, right, up, and below are relative concepts that may vary depending on the viewing position, and thus the scope of the present invention should not be necessarily limited to the corresponding expressions.

<제1 실시예><First embodiment>

본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템은, 도 1의 개략 구성도에 나타낸 바와 같이, 작업 장비(100)와 작업자가 착용하는 착용형 장치(200)를 포함한다.The worker protection system according to the first embodiment of the present invention includes, as shown in the schematic configuration diagram of FIG. 1 , the work equipment 100 and the wearable device 200 worn by the worker.

작업 장비(100)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 도면에 나타낸 바와 같이 고정된 위치에서 소정의 동작을 반복 수행하는 로봇일 수도 있고, 이동하면서 작업을 수행하는 지게차, 트럭, 포크레인, 무인 운반차 등의 이동형 장비일 수도 있고, 기타 다른 형태의 장비일 수도 있다.The type of the work equipment 100 is not particularly limited, and as shown in the drawings, it may be a robot that repeatedly performs a predetermined operation at a fixed position, and a forklift, truck, fork crane, unmanned transport vehicle, etc. that performs work while moving It may be a portable device of the or may be other types of equipment.

착용형 장치(200)는 작업자가 안전을 위해 착용하는 것으로서, 도면에는 손목 밴드 형상인 것으로 나타나 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 장갑, 발목 밴드, 헤드 밴드 등의 형태로 구현될 수도 있고, 작업복이나 안전모의 내측에 설치되는 내피의 형태로 구현될 수도 있고, 기타 다른 형태로 구현될 수도 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 유연 안전 패드(230)의 수축이나 진동을 작업자가 느낄 수 있어야 하므로 가급적 작업자의 신체에 밀착되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.The wearable device 200 is worn by an operator for safety, and is shown as having a wristband shape in the drawings, but is not limited thereto. For example, it may be implemented in the form of gloves, ankle bands, head bands, etc., may be implemented in the form of an endothelium installed on the inside of work clothes or hard hats, or may be implemented in other forms. However, as will be described later, since the operator must be able to feel the contraction or vibration of the flexible safety pad 230, it is preferable to have a structure in close contact with the operator's body as much as possible.

작업 장비(100)는, 도 2의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(110), 메모리(120), 장비구동부(130), 자기장센서(140), 근접감지센서(150), 경고발생부(160), 자기장발생부(170), 통신부(180) 등을 포함할 수 있다.As illustrated in the block diagram of FIG. 2 , the work equipment 100 includes a processor 110 , a memory 120 , a device driving unit 130 , a magnetic field sensor 140 , a proximity sensor 150 , and a warning generating unit. 160 , a magnetic field generator 170 , a communication unit 180 , and the like.

프로세서(110)는 메모리(120)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하여 소정의 연산이나 데이터 처리를 실행한다.The processor 110 executes a computer program stored in the memory 120 to execute a predetermined operation or data processing.

메모리(120)는 비휘발성 메모리(예: 플래시 메모리 등)와 휘발성 메모리(예: RAM(random access memory)를 포함할 수 있다. 메모리(120)는 HDD, SSD, ODD 등의 대용량 스토리지를 포함할 수 있다. 메모리(120)는 작업 장비(100)의 동작을 위한 컴퓨터 프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등을 저장할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서(110)에 의해 실행되는 명령어의 집합이며, 운영체제, 미들웨어, 애플리케이션 또는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: application programming interface) 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 비휘발성 메모리에 저장되고 휘발성 메모리로 로드되어 실행될 수 있다.The memory 120 may include non-volatile memory (eg, flash memory, etc.) and volatile memory (eg, random access memory (RAM)). The memory 120 may include mass storage such as HDD, SSD, and ODD. The memory 120 may store a computer program, various parameters, data, etc. for the operation of the work equipment 100. The computer program is a set of instructions executed by the processor 110, and includes an operating system, middleware, It may include an application or an application programming interface (API), etc. A computer program may be stored in a non-volatile memory, loaded into the volatile memory, and executed.

본 발명의 일 실시예에 따른 작업 장비(100)에서는 작업자의 접근이 감지되었을 경우에 작업자에게 경고하기 위한 작업자 보호 프로그램을 메모리(120)에 저장할 수 있다.In the work equipment 100 according to an embodiment of the present invention, when the approach of the operator is detected, a worker protection program for warning the operator may be stored in the memory 120 .

장비구동부(130)는 작업 장비(100)가 본래 용도의 작업을 수행하기 위한 구동계통을 제어한다.The equipment driving unit 130 controls the drive system for the work equipment 100 to perform the work of its original purpose.

자기장센서(140)는 착용형 장치(200)의 유연 안전 패드(230)에서 발생하는 자기장을 감지하는 역할을 할 수 있다. 유연 안전 패드(230)는 함유된 자성입자로 인해 자기장을 생성하며, 작업 장비(100)는 자기장센서(140)를 통해 자기장이 감지되면 유연 안전 패드(230)를 착용한 작업자가 접근한 것으로 판단하고 소정의 경고를 제공할 수 있다.The magnetic field sensor 140 may serve to detect a magnetic field generated by the flexible safety pad 230 of the wearable device 200 . The flexible safety pad 230 generates a magnetic field due to the contained magnetic particles, and the work equipment 100 determines that the operator wearing the flexible safety pad 230 approached when the magnetic field is detected through the magnetic field sensor 140 . and may provide a predetermined warning.

근접감지센서(150)는 자기장센서(140)와는 다른 방식으로 작업자의 접근을 감지하기 위한 것으로서, 자기장센서(140)의 기능을 보완하는 용도로 사용될 수 있다. 근접감지센서(150)의 종류는 특별히 한정되지 않으며 적외선센서, 레이저센서, 감시카메라 등이 사용될 수 있다.The proximity sensor 150 is for detecting the approach of the operator in a different way from the magnetic field sensor 140 , and may be used to supplement the function of the magnetic field sensor 140 . The type of the proximity sensor 150 is not particularly limited, and an infrared sensor, a laser sensor, a surveillance camera, and the like may be used.

예를 들어, 근접감지센서(150)는 자기장센서(140)의 감지거리 밖에 있는 작업자를 미리 감지하여 보다 빠른 시점에 경고를 제공하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 근접감지센서(150)가 작업자를 감지한 이후에 자기장센서(140)가 활성화되도록 제어하는 용도로 사용될 수도 있다.For example, the proximity sensor 150 may be used to detect an operator outside the sensing distance of the magnetic field sensor 140 in advance to provide a warning at a faster time. In addition, it may be used for the purpose of controlling the magnetic field sensor 140 to be activated after the proximity sensor 150 detects the operator.

또한 근접감지센서(150)는 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리를 산출할 수 있는 기능을 구비할 수 있으며, 이러한 근접감지센서(150)를 사용하면 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리에 따라 차등화된 피드백을 작업자에게 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, the proximity sensor 150 may have a function to calculate the distance between the work equipment 100 and the worker, and if such a proximity sensor 150 is used, depending on the distance between the work equipment 100 and the worker There is an advantage in that differentiated feedback can be provided to the operator.

경고발생부(160)는 작업자가 설정범위 이내에 접근하는 것으로 판단되었을 때 작업 장비(100)에 설치되거나 주변에 설치된 경고등을 제어하여 시각적 경고신호를 출력하거나 스피커를 통해 경고음을 출력할 수 있다. The warning generating unit 160 may output a visual warning signal or output a warning sound through a speaker by controlling warning lights installed in or around the work equipment 100 when it is determined that the operator approaches within the set range.

또한 경고발생부(160)는 소정의 경고신호를 생성하여 통신부(180)를 통해 착용형 장치(200)로 전송할 수도 있다.Also, the warning generating unit 160 may generate a predetermined warning signal and transmit it to the wearable device 200 through the communication unit 180 .

자기장발생부(170)는 작업자에게 촉각적인 경고를 제공하기 위한 것으로서, 전자석을 제어하여 작업 장비(100)의 주변에 소정 세기의 자기장을 생성시키는 역할을 한다. The magnetic field generator 170 serves to provide a tactile warning to the operator, and to generate a magnetic field of a predetermined strength around the work equipment 100 by controlling the electromagnet.

자기장발생부(170)에서 자기장이 발생하면 작업자가 착용한 유연 안전 패드(230)가 수축 또는 진동하므로 작업자는 신체적인 자극을 통해 위험상황을 신속하게 인지할 수 있게 된다.When a magnetic field is generated in the magnetic field generator 170, the flexible safety pad 230 worn by the operator contracts or vibrates, so that the operator can quickly recognize a dangerous situation through physical stimulation.

작업 장비(100)에는 자기장발생부(170)를 생략하고 착용형 장치(200)에 자기장발생부(240)를 설치할 수도 있다.In the work equipment 100 , the magnetic field generator 170 may be omitted and the magnetic field generator 240 may be installed in the wearable device 200 .

통신부(180)는 작업자가 착용한 착용형 장치(200)의 통신부(250)와 근거리 통신을 수행하기 위한 것으로서, 근거리 통신규격은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 지웨이브(Z-wave), 적외선통신(IrDA), RF통신 등이 제한없이 사용될 수 있다.The communication unit 180 is for performing short-range communication with the communication unit 250 of the wearable device 200 worn by the operator, and the short-range communication standard is not particularly limited. For example, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-wave, infrared communication (IrDA), RF communication, etc. may be used without limitation.

전송라인(190)은 상기 각 구성요소 간에 전기적 신호 또는 데이터를 전송하는 매체의 역할을 한다.The transmission line 190 serves as a medium for transmitting electrical signals or data between the respective components.

착용형 장치(200)는, 도 3의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(210), 메모리(220), 유연 안전 패드(230), 자기장발생부(240), 통신부(250) 등을 포함할 수 있다.The wearable device 200, as illustrated in the block diagram of FIG. 3, includes a processor 210, a memory 220, a flexible safety pad 230, a magnetic field generator 240, a communication unit 250, and the like. can do.

프로세서(210)는 메모리(220)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하여 소정의 연산이나 데이터 처리를 실행한다.The processor 210 executes a computer program stored in the memory 220 to execute a predetermined operation or data processing.

메모리(220)는 착용형 장치(200)의 동작을 위한 컴퓨터 프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등을 저장할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 장치(200)에서는 설정 조건을 충족하거나 작업 장비(100)로부터 소정의 지령을 수신하였을 때 자기장발생부(240)를 제어하여 작업자에게 경고하기 위한 작업자 보호 프로그램을 착용형 장치(200)의 메모리(220)에 저장할 수 있다.The memory 220 may store a computer program for the operation of the wearable device 200 , various parameters, data, and the like. In the wearable device 200 according to an embodiment of the present invention, when a set condition is met or a predetermined command is received from the work equipment 100, the operator protection program for controlling the magnetic field generator 240 to warn the operator may be stored in the memory 220 of the wearable device 200 .

유연 안전 패드(230)는 작업로봇(100)이 감지할 수 있는 자기장을 생성하는 한편 작업자의 신체 피부에 촉각 피드백을 제공하는 역할을 한다.The flexible safety pad 230 serves to generate a magnetic field that the work robot 100 can detect while providing tactile feedback to the operator's body skin.

유연 안전 패드(230)는, 도 4에 예시한 바와 같이, 비교적 얇은 두께의 탄성체(232)에 자성체 입자(234)가 분산 함유된 것이 사용될 수 있다.The flexible safety pad 230, as illustrated in FIG. 4, may be used in which magnetic particles 234 are dispersedly contained in an elastic body 232 having a relatively thin thickness.

예를 들어, 유연 안전 패드(230)는 실리콘 고무 재질의 탄성체(232)에 자성을 띄는 카르보닐 철(Carbonyl Iron) 분말(234)과 실리콘 오일이 배합된 자기유변탄성체(Magnetorheological elastomer, MRE)일 수 있다.For example, the flexible safety pad 230 may be a magnetorheological elastomer (MRE) in which carbonyl iron powder 234 and silicone oil are blended with a magnetic elastic body 232 made of silicone rubber. can

이와 같이 유연 안전 패드(230)는 자성체 입자(234)를 함유하고 있으므로 주변에 자기장이 형성된다. 따라서 유연 안전 패드(230)가 접근하면 작업로봇(100)은 자기장 센서(140)를 통해 자기장을 감지하고 작업자가 접근하는 것으로 판단하여 소정의 경고를 발생시킬 수 있다.As such, since the flexible safety pad 230 contains magnetic particles 234, a magnetic field is formed around it. Therefore, when the flexible safety pad 230 approaches, the work robot 100 detects a magnetic field through the magnetic field sensor 140 and determines that the operator is approaching, and may generate a predetermined warning.

유연 안전 패드(230)에서 발생하는 자기장을 보다 강화시키기 위해서는, 도 5에 예시한 바와 같이, 제조 과정에서 탄성체(232)가 경화되기 전에 외부 자기장을 인가하여 자성체 입자(234)를 소정 방향으로 정렬시키면 된다.In order to further strengthen the magnetic field generated by the flexible safety pad 230, as illustrated in FIG. 5, before the elastic body 232 is cured in the manufacturing process, an external magnetic field is applied to align the magnetic particles 234 in a predetermined direction. you should do it

한편 자기유변탄성체는 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 상대적으로 유연하지만, 자기장이 인가되면 자기장의 영향으로 자성 입자 간에 인력이 작용함에 따라 전체적으로 수축되면서 단단해지는 성질이 있다. On the other hand, magnetorheological elastomers are relatively flexible when a magnetic field is not applied, but when a magnetic field is applied, they have a property of being hardened while contracting as a whole as attractive forces act between magnetic particles under the influence of a magnetic field.

따라서 작업자가 MRE재질의 유연 안전 패드(230)를 손목 등에 착용한 상태에서 자기장이 인가되면 유연 안전 패드(230)가 수축함에 따라 작업자가 압박감을 직접적으로 느낄 수 있게 된다. 또한 자기장을 빠른 속도로 온/오프 시키면 유연 안전 패드(230)가 수축과 복원을 반복함에 따라 작업자는 진동을 느끼게 된다.Therefore, when a magnetic field is applied while the operator wears the flexible safety pad 230 made of MRE material on the wrist, etc., as the flexible safety pad 230 contracts, the operator can directly feel the pressure. In addition, when the magnetic field is turned on/off at a high speed, the operator feels vibration as the flexible safety pad 230 repeats contraction and restoration.

특히 MRE 재질의 유연 안전 패드(230)는 가공이 용이하므로 손목 등에 착용하는 밴드 형태로 활용할 수도 있고, 옷감과 비슷한 두께로 제작하여 작업복 등의 내피에 부착할 수도 있다.In particular, the flexible safety pad 230 made of MRE material is easy to process, so it may be used in the form of a band worn on the wrist or the like, and may be manufactured in a thickness similar to cloth and attached to the inner skin of work clothes.

자기장발생부(240)는 유연 안전 패드(230)에 자기장을 인가하기 위한 것으로서 코일과 코일에 배터리 전원을 선택적으로 공급하는 스위칭 장치 등을 포함할 수 있다. 자기장발생부(240)를 구성하는 코일은 유연 안전 패드(230)의 일 측에 별도로 설치될 수도 있고, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이 자수 방식으로 유연 안전 패드(230)의 양면에 걸쳐 형성될 수도 있다.The magnetic field generator 240 is for applying a magnetic field to the flexible safety pad 230 and may include a coil and a switching device for selectively supplying battery power to the coil. The coil constituting the magnetic field generating unit 240 may be separately installed on one side of the flexible safety pad 230, and as shown in FIG. may be formed.

또한 자기장발생부(240)를 구성하는 코일이 다수인 경우에는 다수의 코일에 동시에 전류가 공급되도록 제어할 수도 있고, 일부의 코일에만 전류가 공급되도록 제어할 수도 있고, 각 코일에 순차적으로 전류가 공급되도록 제어할 수도 있다.In addition, when there are a plurality of coils constituting the magnetic field generator 240, current may be controlled to be supplied to a plurality of coils at the same time, current may be controlled to be supplied to only some of the coils, and current may be sequentially supplied to each coil It can also be controlled to be supplied.

도 6(b)은 다수의 코일에 동시에 전류가 공급되었을 때 유연 안전 패드(230)에서 자기장이 집중되는 부분이 수축 변형되는 모습을 예시한 것이다. 따라서 코일에 공급되는 전류를 반복적으로 온/오프 시키면 유연 안전 패드(230)가 반복적으로 수축 및 복원되면서 진동이 발생하게 된다.Figure 6 (b) illustrates a state in which the magnetic field concentration in the flexible safety pad 230 is contracted and deformed when current is supplied to a plurality of coils at the same time. Therefore, when the current supplied to the coil is repeatedly turned on/off, the flexible safety pad 230 is repeatedly contracted and restored to generate vibration.

한편 유연 안전 패드(230)에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부(240)는 코일을 이용한 전자석에 한정되지 않으며 전자영구자석 등과 같은 다른 유형의 자기장발생장치가 사용될 수도 있다. 이는 작업 장비(100)나 경고 패널(300)에 설치되는 자기장발생부(170,370)의 경우에도 마찬가지이다.Meanwhile, the magnetic field generator 240 for applying a magnetic field to the flexible safety pad 230 is not limited to an electromagnet using a coil, and other types of magnetic field generators such as an electro-permanent magnet may be used. This is the same in the case of the magnetic field generators 170 and 370 installed in the work equipment 100 or the warning panel 300 .

이상에서는 착용형 장치(200)의 자기장발생부(240)를 이용하여 유연 안전 패드(230)를 수축 또는 진동시키는 경우를 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 작업 장비(100)에 구비된 자기장발생부(170)를 이용하여 유연 안전 패드(230)를 앞서 설명한 방식으로 수축 또는 진동시키는 것도 가능하다.In the above, the case in which the flexible safety pad 230 is contracted or vibrated using the magnetic field generator 240 of the wearable device 200 has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, it is also possible to contract or vibrate the flexible safety pad 230 in the manner described above by using the magnetic field generator 170 provided in the work equipment 100 .

다시 도 3을 참조하면, 착용형 장치(200)의 통신부(250)는 작업 장비(100)의 통신부(180)와 근거리 통신을 수행하기 위한 것으로서, 근거리 통신규격은 특별히 한정되지 않는다. 따라서 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 지웨이브(Z-wave), 적외선통신(IrDA), RF통신 등이 제한없이 사용될 수 있다.Referring back to FIG. 3 , the communication unit 250 of the wearable device 200 is for performing short-range communication with the communication unit 180 of the work equipment 100 , and the short-range communication standard is not particularly limited. Therefore, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-wave, infrared communication (IrDA), RF communication, etc. can be used without limitation.

전송라인(290)은 상기 각 구성요소 간에 전기적 신호 또는 데이터를 전송하는 매체의 역할을 한다.The transmission line 290 serves as a medium for transmitting electrical signals or data between the respective components.

한편 도 1에는 자기장 센서(140)와 자기장발생부(170)가 작업 장비(100)의 암(arm)에 설치된 것으로 나타나 있으나 설치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, in FIG. 1 , the magnetic field sensor 140 and the magnetic field generator 170 are installed on the arm of the work equipment 100 , but the installation location is not limited thereto.

일 예로서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 자기장 센서(140)와 자기장발생부(170) 중에서 적어도 하나는 작업대(50)에 설치될 수도 있다.As an example, as shown in FIG. 7 , at least one of the magnetic field sensor 140 and the magnetic field generator 170 may be installed on the workbench 50 .

다른 예로서, 자기장 센서(140)와 자기장발생부(170) 중에서 적어도 하나는 작업 장비(100)의 주변에 설치된 펜스 등에 설치될 수도 있다. As another example, at least one of the magnetic field sensor 140 and the magnetic field generator 170 may be installed in a fence installed around the work equipment 100 .

또 다른 예로서, 작업 장비(100)가 지게차, 포크레인, 트럭 등과 같은 이동형 장비인 경우에는 자기장 센서(140)와 자기장발생부(170) 중에서 적어도 하나는 이동체의 후면, 측면 등에 설치될 수도 있다.As another example, when the work equipment 100 is a mobile equipment such as a forklift, a fork crane, or a truck, at least one of the magnetic field sensor 140 and the magnetic field generator 170 may be installed on the rear surface or the side surface of the mobile body.

이하에서는 도 8의 흐름도를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 작업자 보호 시스템에서 작업자가 접근할 때 경고하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of warning an operator when an operator approaches in the operator protection system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 .

먼저, 작업자는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 장치(200)를 착용해야 한다. 착용형 장치(200)는 도 3에 나타낸 바와 같이 유연 안전 패드(230)를 포함하며, 손목밴드, 발목밴드, 헤드밴드 등의 형상일 수도 있고, 작업복이나 안전모의 일부를 구성할 수도 있다First, the operator must wear the wearable device 200 according to the embodiment of the present invention. The wearable device 200 includes a flexible safety pad 230 as shown in FIG. 3 , and may be in the form of a wristband, an ankleband, a headband, etc., and may constitute a part of work clothes or a helmet.

이러한 착용형 장치(200)를 착용한 작업자가 작업 장비(100)로 접근하면, 작업 장비(100)의 자기장센서(140)가 유연 안전 패드(230)에서 발생하는 자기장을 감지한다. (ST11, ST12)When a worker wearing such a wearable device 200 approaches the work equipment 100 , the magnetic field sensor 140 of the work equipment 100 detects a magnetic field generated by the flexible safety pad 230 . (ST11, ST12)

작업 장비(100)의 프로세서(110)는 자기장센서(140)에서 자기장을 감지한 것이 확인되면 경고발생부(160)를 통해 시청각적 경고신호를 발생시키는 한편 통신부(180)를 통해 소정의 경고신호를 착용형 장치(200)로 송출한다. 이때 작업 장비(100)는 근접감지센서(150)를 통해 검출한 작업자와의 거리 정보를 경고신호와 함께 송출할 수도 있다. (ST13)When it is confirmed that the processor 110 of the work equipment 100 detects a magnetic field from the magnetic field sensor 140 , it generates an audiovisual warning signal through the warning generating unit 160 , while generating a predetermined warning signal through the communication unit 180 . is transmitted to the wearable device 200 . At this time, the work equipment 100 may transmit information about the distance to the operator detected through the proximity sensor 150 together with a warning signal. (ST13)

착용형 장치(200)의 프로세서(210)는 작업 장비(100)에서 송출한 경고신호가 수신된 것이 확인되면 자기장발생부(240)를 제어하여 자기장을 발생시킨다. The processor 210 of the wearable device 200 generates a magnetic field by controlling the magnetic field generator 240 when it is confirmed that the warning signal transmitted from the work equipment 100 is received.

자기장발생부(240)에서 자기장이 발생하면 유연 안전 패드(230)가 수축 또는 진동하게 되므로 작업자가 촉각을 통해 위험상황을 직접적으로 인식할 수 있게 된다.When a magnetic field is generated in the magnetic field generator 240, the flexible safety pad 230 contracts or vibrates, so that the operator can directly recognize a dangerous situation through the sense of touch.

한편 본 발명의 실시예에서는 작업자와 작업 장비(100) 간의 거리에 따라 자기장을 다양하게 발생시킬 수 있다. Meanwhile, in the embodiment of the present invention, a magnetic field may be generated in various ways according to the distance between the operator and the work equipment 100 .

일 예로서, 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리가 상대적으로 먼 경우에는 자기장발생부(240)에 직류를 공급하여 자기장을 지속적으로 발생시킴으로써 유연 안전 패드(230)를 단순히 수축시킬 수 있다.As an example, when the distance between the work equipment 100 and the operator is relatively long, the flexible safety pad 230 may be simply contracted by supplying a direct current to the magnetic field generator 240 to continuously generate a magnetic field.

다른 예로서, 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 도달하면 자기장발생부(240)에 공급되는 전류를 제1 진동수로 온/오프 시켜서 유연 안전 패드(230)를 제1 진동수로 진동시킬 수 있다.As another example, when the distance between the work equipment 100 and the operator reaches the first set range, the current supplied to the magnetic field generator 240 is turned on/off at the first frequency to set the flexible safety pad 230 to the first frequency. can be vibrated with

또 다른 예로서, 작업 장비(100)와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위보다 가까운 제2 설정범위에 도달하면 자기장발생부(240)에 공급되는 전류를 제1 진동수보다 빠른 제2 진동수로 온/오프 시켜서 유연 안전 패드(230)를 제2 진동수로 진동시킬 수도 있다.As another example, when the distance between the work equipment 100 and the operator reaches a second set range closer than the first set range, the current supplied to the magnetic field generator 240 is turned on / at a second frequency faster than the first frequency It may be turned off to vibrate the flexible safety pad 230 at the second frequency.

이러한 방식으로 유연 안전 패드(230)를 수축 또는 진동시키면 작업자가 작업 장비(100)에 근접할수록 유연 안전 패드(230)가 빠르게 진동하게 되므로 작업자의 입장에서는 진동수 만으로도 위험도를 실감할 수 있게 된다. (ST14, ST15)When the flexible safety pad 230 is contracted or vibrated in this way, as the operator approaches the work equipment 100, the flexible safety pad 230 vibrates faster, so that the operator can feel the risk even with the frequency alone. (ST14, ST15)

이상에서는 착용형 장치(100)에 구비된 자기장발생부(240)를 제어하여 유연 안전 패드(230)를 수축 또는 진동시키는 것으로 설명하였으나, 도 9의 흐름도에 나타낸 바와 같이 작업 장비(100)에 구비된 자기장발생부(170)를 제어하여 유연 안전 패드(230)를 수축 또는 진동시키는 것도 가능하다.In the above, it has been described that the flexible safety pad 230 is contracted or vibrated by controlling the magnetic field generator 240 provided in the wearable device 100, but provided in the work equipment 100 as shown in the flowchart of FIG. It is also possible to contract or vibrate the flexible safety pad 230 by controlling the magnetic field generator 170 .

즉, 착용형 장치(200)를 착용한 작업자가 작업 장비(100)로 접근하면, 작업 장비(100)의 자기장센서(140)가 유연 안전 패드(230)에서 발생하는 자기장을 감지한다. (ST21, ST22)That is, when the worker wearing the wearable device 200 approaches the work equipment 100 , the magnetic field sensor 140 of the work equipment 100 detects a magnetic field generated by the flexible safety pad 230 . (ST21, ST22)

작업 장비(100)의 프로세서(110)는 자기장센서(140)에서 자기장을 감지한 것이 확인되면, 경고발생부(160)를 통해 시청각적 경고신호를 발생시키는 한편 작업 장비(100)에 설치되거나 연결된 자기장발생부(140)를 제어하여 자기장을 발생시킨다.When it is confirmed that the processor 110 of the work equipment 100 detects a magnetic field from the magnetic field sensor 140 , it generates an audiovisual warning signal through the warning generating unit 160 while being installed or connected to the work equipment 100 . A magnetic field is generated by controlling the magnetic field generator 140 .

이 경우에도 앞서 설명한 바와 같이 작업자와 작업 장비(100) 간의 거리에 따라 다양한 진동수로 자기장을 발생시킬 수 있다. (ST23)In this case, as described above, the magnetic field may be generated at various frequencies according to the distance between the operator and the work equipment 100 . (ST23)

이와 같이 작업 장비(100)의 자기장발생부(140)에서 자기장이 발생하면, 작업자가 착용한 유연 안전 패드(230)가 수축 또는 진동하게 되므로 작업자가 촉각을 통해 위험상황을 직접적으로 인식할 수 있게 된다. (ST24)As such, when a magnetic field is generated in the magnetic field generator 140 of the work equipment 100, the flexible safety pad 230 worn by the worker contracts or vibrates so that the operator can directly recognize a dangerous situation through the sense of touch. do. (ST24)

<제2 실시예><Second embodiment>

본 발명의 제2 실시예에 따른 작업자 보호 시스템은, 도 10의 개략 구성도에 나타낸 바와 같이, 작업 장비(100)와, 작업 장비(100)의 주변에 설치된 적어도 하나의 경고 패널(300)과, 작업자가 착용하는 착용형 장치(200)를 포함한다.The worker protection system according to the second embodiment of the present invention, as shown in the schematic configuration diagram of FIG. 10 , includes a work equipment 100 and at least one warning panel 300 installed around the work equipment 100 and , including a wearable device 200 worn by the operator.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업자 보호 시스템에서는 작업 장비(100)에 자기장센서, 근접감지센서, 자기장발생부 등을 설치하는 대신 작업 장비의 주변에 설치된 경고 패널에 자기장센서, 근접감지센서, 자기장발생부 등을 설치하는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.That is, in the worker protection system according to the second embodiment of the present invention, instead of installing a magnetic field sensor, a proximity sensor, a magnetic field generator, etc. in the work equipment 100, a magnetic field sensor, proximity sensing, etc. on a warning panel installed around the work equipment It is different from the first embodiment in that a sensor, a magnetic field generator, and the like are installed.

착용형 장치(200)는 도 3에 나타낸 바와 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.Since the wearable device 200 is the same as that shown in FIG. 3 , a description thereof will be omitted.

경고 패널(300)은, 도 11의 블록도에 예시한 바와 같이, 프로세서(310), 메모리(320), 디스플레이(330), 자기장센서(340), 근접감지센서(350), 경고발생부(360), 자기장발생부(170), 통신부(180) 등을 포함할 수 있다.As illustrated in the block diagram of FIG. 11 , the warning panel 300 includes a processor 310 , a memory 320 , a display 330 , a magnetic field sensor 340 , a proximity sensor 350 , and a warning generator ( 360), a magnetic field generator 170, a communication unit 180, and the like.

프로세서(310)는 메모리(320)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행하여 소정의 연산이나 데이터 처리를 실행한다.The processor 310 executes a computer program stored in the memory 320 to execute a predetermined operation or data processing.

메모리(320)는 경고 패널(300)의 동작을 위한 컴퓨터 프로그램, 각종 파라미터, 데이터 등을 저장할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 경고 패널(300)에서는 작업자의 접근이 감지되었을 경우에 작업자에게 경고하기 위한 작업자 보호 프로그램을 메모리(320)에 저장할 수 있다.The memory 320 may store a computer program for the operation of the warning panel 300 , various parameters, data, and the like. In the warning panel 300 according to an embodiment of the present invention, when the approach of the operator is detected, a worker protection program for warning the operator may be stored in the memory 320 .

디스플레이(330)는 작업자의 접근을 방지하기 위한 시각적인 경고 문구를 표시하는 용도로 사용될 수 있다.The display 330 may be used for displaying a visual warning phrase for preventing the operator's access.

자기장센서(340)는 착용형 장치(200)의 유연 안전 패드(230)에서 발생하는 자기장을 감지하는 역할을 한다. 경고 패널(300)은 자기장센서(340)를 통해 자기장이 감지되면 작업자가 접근한 것으로 판단하고 소정의 경고를 제공할 수 있다.The magnetic field sensor 340 serves to detect a magnetic field generated by the flexible safety pad 230 of the wearable device 200 . When a magnetic field is sensed through the magnetic field sensor 340 , the warning panel 300 may determine that the operator has approached and provide a predetermined warning.

근접감지센서(350)는 자기장센서(340)와는 다른 방식으로 작업자의 접근을 감지하기 위한 것으로서, 자기장센서(340)의 기능을 보완하는 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 근접감지센서(350)는 자기장센서(340)의 감지거리 밖에 있는 작업자를 미리 감지하여 보다 빠른 시점에 경고를 제공하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 근접감지센서(350)가 작업자를 감지한 이후에만 자기장센서(340)가 활성화되도록 제어하는 용도로 활용될 수도 있다,The proximity sensor 350 is for detecting the approach of the operator in a different way from the magnetic field sensor 340 , and may be used to supplement the function of the magnetic field sensor 340 . For example, the proximity sensor 350 may be used to detect a worker outside the sensing distance of the magnetic field sensor 340 in advance to provide a warning at a faster time. In addition, the proximity sensor 350 may be used for the purpose of controlling the magnetic field sensor 340 to be activated only after detecting the operator,

근접감지센서(350)에는 적외선센서, 레이저센서, 감시카메라 등이 사용될 수 있으나, 그 종류가 이에 한정되지 않음은 물론이다.An infrared sensor, a laser sensor, a surveillance camera, etc. may be used for the proximity sensor 350 , but the type is not limited thereto, of course.

경고발생부(360)는 작업자가 기준범위 이내에 접근하는 것으로 판단되었을 때 시청각적 경고신호를 출력하거나, 소정의 경고신호를 생성하여 통신부(380)를 통해 착용형 장치(200)로 전송할 수 있다. The warning generating unit 360 may output an audiovisual warning signal when it is determined that the operator approaches within the reference range, or generate a predetermined warning signal and transmit it to the wearable device 200 through the communication unit 380 .

자기장발생부(370)는 작업자에게 촉각적인 경고를 제공하기 위한 것으로서, 전자석을 제어하여 경고 패널(300)의 주변에 소정 세기의 자기장을 생성시키는 역할을 한다. 자기장발생부(370)에서 자기장이 발생하면 작업자가 착용한 유연 안전 패드(230)가 수축 또는 진동하므로 작업자는 신체적인 자극을 통해 위험상황을 신속하게 인지할 수 있게 된다.The magnetic field generator 370 serves to provide a tactile warning to the operator, and to generate a magnetic field of a predetermined strength around the warning panel 300 by controlling the electromagnet. When a magnetic field is generated in the magnetic field generator 370, the flexible safety pad 230 worn by the operator contracts or vibrates, so that the operator can quickly recognize a dangerous situation through physical stimulation.

통신부(380)는 작업자가 착용한 착용형 장치(200)의 통신부(250)와 근거리 통신을 수행하기 위한 것으로서, 근거리 통신규격은 특별히 한정되지 않는다. 따라서 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 지웨이브(Z-wave), 적외선통신(IrDA), RF통신 등이 제한없이 사용될 수 있다.The communication unit 380 is for performing short-range communication with the communication unit 250 of the wearable device 200 worn by the operator, and the short-range communication standard is not particularly limited. Therefore, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-wave, infrared communication (IrDA), RF communication, etc. can be used without limitation.

전송라인(390)은 상기 각 구성요소 간에 전기적 신호 또는 데이터를 전송하는 매체의 역할을 한다.The transmission line 390 serves as a medium for transmitting electrical signals or data between the respective components.

이하에서는 도 12의 흐름도를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 작업자 보호 시스템에서 작업자가 접근할 때 경고하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of warning an operator when an operator approaches in the operator protection system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 12 .

먼저 착용형 장치(200)를 착용한 작업자가 경고 패널(300)에 접근하면, 경고 패널(300)의 자기장센서(340)가 유연 안전 패드(230)에서 발생하는 자기장을 감지한다. (ST31, ST32)First, when the operator wearing the wearable device 200 approaches the warning panel 300 , the magnetic field sensor 340 of the warning panel 300 detects a magnetic field generated by the flexible safety pad 230 . (ST31, ST32)

경고 패널(300)의 프로세서(310)는 자기장센서(340)에서 자기장을 감지한 것이 확인되면 경고발생부(360)를 통해 소정의 경고신호를 출력하는 한편, 경고 패널(300)에 설치된 자기장발생부(370)를 제어하여 자기장을 발생시킨다.When it is confirmed that the magnetic field sensor 340 has detected the magnetic field, the processor 310 of the warning panel 300 outputs a predetermined warning signal through the warning generating unit 360 while generating a magnetic field installed in the warning panel 300 . A magnetic field is generated by controlling the unit 370 .

이 경우에도 앞서 설명한 바와 같이 작업자와 경고 패널(300) 간의 거리에 따라 다양한 진동수로 자기장을 발생시킬 수 있다. (ST33)In this case, as described above, the magnetic field may be generated at various frequencies according to the distance between the operator and the warning panel 300 . (ST33)

이와 같이 경고 패널(300)의 자기장발생부(370)에서 자기장이 발생하면, 작업자가 착용한 유연 안전 패드(230)가 수축 또는 진동하게 되므로 작업자가 촉각을 통해 위험상황을 직접적으로 인식할 수 있게 된다. (ST34)As such, when a magnetic field is generated in the magnetic field generator 370 of the warning panel 300, the flexible safety pad 230 worn by the operator contracts or vibrates so that the operator can directly recognize a dangerous situation through the sense of touch. do. (ST34)

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 앞서 설명한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.In the above, a preferred embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified or modified in various forms and implemented. If the technical idea is included, it will be natural to fall within the scope of the present invention.

10: 자기장 100: 작업 장비 110: 프로세서
120: 메모리 130: 장비구동부 140: 자기장 센서
150: 근접감지센서 160: 경고발생부 170: 자기장발생부
180: 통신부 190: 전송라인 200: 착용형 장치
210: 프로세서 220: 메모리 230: 유연 안전 패드
232: 탄성체 234: 자성체 입자 240: 자기장발생부
250: 통신부 290: 전송라인 300: 경고 패널
310: 프로세서 320: 메모리 330: 디스플레이
340: 자기장 센서 350: 근접감지센서 360: 경고발생부
370: 자기장발생부 380: 통신부 390: 전송라인10: magnetic field 100: work equipment 110: processor
120: memory 130: equipment driving unit 140: magnetic field sensor
150: proximity sensor 160: warning generating unit 170: magnetic field generating unit
180: communication unit 190: transmission line 200: wearable device
210: processor 220: memory 230: flexible safety pad
232: elastic body 234: magnetic particles 240: magnetic field generating unit
250: communication unit 290: transmission line 300: warning panel
310: processor 320: memory 330: display
340: magnetic field sensor 350: proximity sensor 360: warning generating unit
370: magnetic field generator 380: communication unit 390: transmission line

Claims (11)

자성체 입자가 함유된 유연 안전 패드를 구비한 착용형 장치;
작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 상기 유연 안전 패드에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부를 구비하는 작업 장비
를 포함하며,
상기 작업 장비는 상기 착용형 장치의 접근이 감지되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 유연 안전 패드를 수축 또는 진동시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템a wearable device having a flexible safety pad containing magnetic particles;
Working equipment comprising an approach detecting means for detecting whether an operator approaches, and a magnetic field generator for applying a magnetic field to the flexible safety pad
includes,
The work equipment generates a magnetic field from the magnetic field generator when the approach of the wearable device is sensed to contract or vibrate the flexible safety pad. 제1항에 있어서,
상기 접근감지수단은 상기 유연 안전 패드에서 발생하는 자기장을 감지하는 자기장센서인 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템According to claim 1,
The approach detecting means is a worker protection system, characterized in that the magnetic field sensor for detecting the magnetic field generated by the flexible safety pad 제1항에 있어서,
상기 작업 장비는 작업자와의 거리를 확인할 수 있는 근접감지센서를 포함하고,
작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부를 제어하여 제1 진동수로 자기장을 온 오프 시키고,
작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위 보다 가까운 제2 설정범위에 속하면 상기 자기장발생부를 제어하여 제1 진동수 보다 큰 제2 진동수로 자기장을 온 오프 시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템According to claim 1,
The work equipment includes a proximity sensor that can check the distance to the operator,
When the distance between the work equipment and the operator falls within the first set range, the magnetic field generator is controlled to turn the magnetic field on and off at the first frequency,
When the distance between the work equipment and the operator belongs to a second set range closer than the first set range, controlling the magnetic field generator to turn on/off the magnetic field at a second frequency greater than the first frequency 작업자가 착용하는 것으로서, 자성체 입자가 함유된 유연 안전 패드와, 상기 유연 안전 패드에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부와, 제1 통신부를 구비한 착용형 장치;
작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 작업자가 설정범위 이내로 접근하였을 때 경고신호를 생성하는 경고발생부와, 상기 제1 통신부와 통신하는 제2 통신부를 구비하는 작업 장비
를 포함하며,
상기 착용형 장치는 상기 작업 장비로부터 경고신호가 수신되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 유연 안전 패드를 수축 또는 진동시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템A wearable device having a flexible safety pad containing magnetic particles, a magnetic field generating unit for applying a magnetic field to the flexible safety pad, and a first communication unit worn by an operator;
Working equipment comprising an approach detecting means for detecting whether an operator approaches, a warning generating unit generating a warning signal when the operator approaches within a set range, and a second communication unit communicating with the first communication unit
includes,
The wearable device generates a magnetic field in the magnetic field generating unit when a warning signal is received from the work equipment to contract or vibrate the flexible safety pad. 제4항에 있어서,
상기 작업 장비는 작업자와의 거리를 확인할 수 있는 근접감지센서를 포함하며,
상기 작업 장비에서 송출하는 경고신호에는 작업 장비와 작업자 간의 거리 정보가 포함되며,
상기 착용형 장치의 자기장발생부는, 작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 속하면 제1 진동수로 자기장을 온 오프 시키고, 작업 장비와 작업자 간의 거리가 제1 설정범위 보다 가까운 제2 설정범위에 속하면 제1 진동수 보다 큰 제2 진동수로 자기장을 온 오프 시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템5. The method of claim 4,
The work equipment includes a proximity sensor that can check the distance to the operator,
The warning signal transmitted from the work equipment includes distance information between the work equipment and the operator,
The magnetic field generator of the wearable device, when the distance between the work equipment and the operator belongs to the first set range, turns the magnetic field on and off at a first frequency, and the distance between the work equipment and the operator is closer than the first set range a second set range Worker protection system, characterized in that the magnetic field is turned on and off with a second frequency greater than the first frequency when belonging to 작업자가 착용하는 것으로서, 자성체 입자가 함유된 유연 안전 패드와, 상기 유연 안전 패드에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부와, 제1 통신부를 구비한 착용형 장치;
작업자의 접근여부를 감지하는 접근감지수단과, 작업자가 설정범위 이내로 접근하였을 때 경고신호를 생성하는 경고발생부와, 상기 제1 통신부와 통신하는 제2 통신부를 구비하는 경고 패널
을 포함하며,
상기 착용형 장치는 상기 경고 패널로부터 경고신호가 수신되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 유연 안전 패드를 수축 또는 진동시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템A wearable device having a flexible safety pad containing magnetic particles, a magnetic field generating unit for applying a magnetic field to the flexible safety pad, and a first communication unit worn by an operator;
A warning panel comprising an approach detecting means for detecting whether an operator approaches, a warning generating unit generating a warning signal when the operator approaches within a set range, and a second communication unit communicating with the first communication unit
includes,
The wearable device generates a magnetic field in the magnetic field generator when a warning signal is received from the warning panel to contract or vibrate the flexible safety pad. 제6항에 있어서,
상기 경고 패널은 작업자와의 거리를 확인할 수 있는 근접감지센서를 포함하며,
상기 경고 패널에서 송출하는 경고신호에는 경고 패널과 작업자 간의 거리 정보가 포함되며,
상기 착용형 장치의 자기장발생부는, 경고 패널과 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 속하면 제1 진동수로 자기장을 온 오프 시키고, 경고 패널과 작업자 간의 거리가 제1 설정범위 보다 가까운 제2 설정범위에 속하면 제1 진동수 보다 큰 제2 진동수로 자기장을 온 오프 시키는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템7. The method of claim 6,
The warning panel includes a proximity sensor that can check the distance to the operator,
The warning signal transmitted from the warning panel includes distance information between the warning panel and the operator,
The magnetic field generator of the wearable device, when the distance between the warning panel and the operator falls within the first set range, turns the magnetic field on and off at a first frequency, and the distance between the warning panel and the operator is closer than the first set range, the second set range Worker protection system, characterized in that the magnetic field is turned on and off with a second frequency greater than the first frequency when belonging to 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유연 안전 패드는 자기유변탄성체(MRE)인 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The flexible safety pad is an operator protection system, characterized in that the magnetorheological elastic material (MRE) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 착용형 장치는, 손목밴드, 발목밴드, 헤드밴드, 장갑, 작업복, 안전모 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업자 보호 시스템8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The wearable device, wristband, ankleband, headband, gloves, work clothes, worker protection system, characterized in that it comprises at least one of a hard hat 작업자가 착용하는 것으로서,
자성체 입자를 함유한 유연 안전 패드;
상기 유연 안전 패드에 자기장을 인가하기 위한 자기장발생부;
작업 장비 또는 경고 패널과 통신하는 통신부
를 포함하며, 작업 장비 또는 경고 패널로부터 경고신호가 수신되면 상기 자기장발생부에서 자기장을 발생시켜 상기 유연 안전 패드를 수축 또는 진동시키는 것을 특징으로 하는 착용형 장치As worn by workers,
flexible safety pad containing magnetic particles;
a magnetic field generator for applying a magnetic field to the flexible safety pad;
Communication unit communicating with work equipment or warning panel
Including, when a warning signal is received from work equipment or a warning panel, the magnetic field generator generates a magnetic field to contract or vibrate the flexible safety pad. 제10항에 있어서,
작업 장비 또는 경고 패널과 작업자 간의 거리가 제1 설정범위에 속하면 제1 진동수로 자기장을 온 오프 시키고, 작업 장비 또는 경고 패널과 작업자 간의 거리가 제1 설정범위 보다 가까운 제2 설정범위에 속하면 제1 진동수 보다 큰 제2 진동수로 자기장을 온 오프 시키는 것을 특징으로 하는 착용형 장치11. The method of claim 10,
If the distance between the work equipment or the warning panel and the operator falls within the first set range, the magnetic field is turned on and off at the first frequency, and when the distance between the work equipment or the warning panel and the operator falls within the second set range closer than the first set range Wearable device characterized in that the magnetic field is turned on and off with a second frequency greater than the first frequency
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