KR20220090648A

KR20220090648A - 지게차의 스마트 안전 관리 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20220090648A
Application number: KR1020200181027A
Authority: KR
Inventors: 김진수; 박완선
Original assignee: (주)다울
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-06-30
Also published as: KR102575009B1

Abstract

본 실시예에 따른 차량에 부착되어 작업자 인체와 인접 여부를 감지하는 복합 감지부와, 작업자의 신체 일부에 부착된 작업자 태그부와, 작업 현장을 촬영하는 영상 촬영부와, 복합 감지부, 작업자 태그부 및 영상 촬영부의 현장 정보를 관리서버에 제공하는 무선 중계부 및 상기 현장 정보를 바탕으로 위험 발생 유무를 판단, 관리하여 사고를 예방하는 관리서버부를 포함하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템을 제공한다.

Description

지게차의 스마트 안전 관리 시스템 및 방법{SMART SAFETY ADMINISTRATION SYSTEM FOR FORKLIFT TRUCK AND MEHTOD THEREOF}

본 발명은 지게차의 스마트 안전 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 지계차 작업 구간 내의 작업자 안전 보호를 위해 스마트 공장 현장 적응형 지게차 위치 기반 작업자 안전 관리 시스템을 제공한다.

국내 제조 산업에서의 산업재해 1위가 지게차 안전사고로, 최근 5년간(2013년부터 2017년) 평균 약 천백명의 부상자와 약 35명의 사상자가 발생하였다.

이와 같은 지계차 사고의 예방을 위해 다양한 기술들이 연구 개발되고 적용되어야 한다.

이와 같은 사고 예방 기술중 하나로 대한민국등록특허 제10-1774200호에서는 RFID와 지그비(Zigbee) 무선 통신을 이용하여 지계차간 또는 지계차와 작업자간의 근접 경고를 알리는 기술이 개시되어 있다.

하지만, 이와 같은 기술도 다양한 작업 환경과 전파 방해등으로 인해 효과적인 안전 관리시스템이 되지 못하고, 관리자가 이러한 환경을 관리하지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

지계차 부착형 인체감지 및 거리 인식 기능의 복합 센서, 미들웨어, 위치 정보 및 영상 데이터 뷰젼 디지털트윈 플랫폼 기술을 통해 현장 작업자 및 지게차 운전자, 관리자 모두 위험 상황을 동시에 인지하고, 작업자 위험상황 감지 복합 센서 및 보정 알고리즘등을 통한 인지 정확도 개선과 태그 미착용자에 관한 위험 감지를 보안할 수 있는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량에 부착되어 작업자 인체와 인접 여부를 감지하는 복합 감지부와, 작업자의 신체 일부에 부착된 작업자 태그부와, 작업 현장을 촬영하는 영상 촬영부와, 복합 감지부, 작업자 태그부 및 영상 촬영부의 현장 정보를 관리서버에 제공하는 무선 중계부 및 상기 현장 정보를 바탕으로 위험 발생 유무를 판단, 관리하여 사고를 예방하는 관리서버부를 포함하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템을 제공한다.

상기 복합 감지부는 작업자의 인접 여부와 주변의 인체를 감지하는 복합 센서부와, 차량의 위치를 측정 제공하는 위치 센서부와, 외부 장치와 통신을 수행하는 복합 통신부와, 위험 여부를 알리는 알림부와, 각부의 동작을 제어하는 복합 제어부와, 전원을 제공하는 전원부와 각부를 수납하는 하우징부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복합 센서부는 단일 몸체로 구성된 원거리 물체를 감지하는 원거리감지부와, 근거리 물체를 감지하는 근거리 감지부와, 주변의 인체를 감지하는 인체 감지부를 포함하고, 상기 원거리 감지부는 900MHz 대역의 주파수 신호를 사용하여 원거리 작업자의 위치를 감지하는 RF 리더를 포함하고, 상기 근거리 감지부는 125KHz 대역의 주파수 신호를 사용하여 근거리 작업자의 위치를 감지하는 LF 리더를 포함하고, 상기 인체 감지부는 근접 영역의 인체를 감지하는 근접(RIP) 센서, IP센서 및 레이저 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복합 센서부, 위치 센서부, 복합 통신부, 복합 알림부, 복합 제어부 및 전원부는 별도의 하우징 내측에 실장되고, 상기 복합 센서부와, 복합 통신부 및 복합 제어부가 하우징 내측에 위치하고, 위치 센서부와 복합 알림부는 하우징 외측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 작업자 태그부는 원거리 및 근거리 신호를 출력하는 태그부와, 외부 장치와 통신을 수행하는 작업자 통신부와, 위험 여부를 알리는 작업자 알림부와, 각부의 동작을 제어하는 작업자 제어부와, 각부에 전원을 제공하는 작업자 전원부를 포함하고, 작업자가 작용하는 안전모에 장착되거나, 작업자가 패용하는 출입 카드에 위치하는 것을 특징으로 한다.

영상 촬영부는 작업 현장의 영상을 촬영하는 CCTV부와, 촬영된 영상을 분석하여 작업 현장을 메쉬 패턴 형태로 구획하여 구분하는 영상 구획부와, 지게차 및 작업자를 인식하는 영상 인식부와, 영상 구획부와 영상 인식부를 통해 구획된 영상 구간내의 지게차 및 작업자의 이동을 판단하는 움직임 판단부와, 지게차의 움직임을 패턴화 하는 움직임 패턴화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 영상 구획부는 작업 현장 영상 정보를 일정한 사이즈의 메쉬(격자) 패턴 형태 또는 그리드 패턴 형태로 구획하되, 하나의 격자가 지게차의 장축 길이에 해당하는 정사각형 형태로 패터닝되고, 상기 영상 인식부는 촬영된 영상 정보내에서 작업자와 지게차를 인식하고, 상기 움직임 판단부는 격자 패턴 하나에 하나의 입력 이동과 4개의 출력 이동으로 판단하고, 격자 간을 움직이는 움직임을 트리 노드 형태로 분리하여 작업자 또는 지게차의 움직임을 패턴화하고, 이 패턴을 이용하여, 작업자 또는 지게차의 예상 움직임을 파악하는 것을 특징으로 한다.

상기 관리 서버부는 무선 중계부, 복합 감지부, 작업자 태그부 및 영상 촬영부와 통신을 수행하는 서버 통신부와, 각부로 부터 제공된 신호를 바탕으로 지게차의 위치와 그 주변의 작업자 위치를 실시간으로 확인하는 위치 확인부와, 확인된 지게차와 작업자의 위치를 바탕으로 지게차 및 작업자의 이동 경로를 예측하는 경로 예측부와, 제공된 신호를 바탕으로 지게차와 작업자간의 충돌을 판단하거나, 예측된 지게차와 작업자의 이동 경로를 바탕으로 지게차와 작업자간의 충돌을 사전에 판단하는 위험 판단부와, 각 신호와 정보가 저장된 데이터 베이스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 서버 통신부는 지게차의 현 위치를 확인할 수 있는 위치 센싱 신호와, 작업자와의 충돌 여부를 확인할 수 있는 복합 센싱 신호 그리고, 영상 촬영부의 영상 정보도 제공 받고, 상기 위치 확인부는 제공 받은 정보와 신호를 바탕으로 격자 패턴으로 구획된 작업 현장 내에서 지게차와 작업자의 현재 위치 좌표를 확인하고, 제공 받은 위치 센싱 신호를 바탕으로 정확한 지게차의 위치정보를 수정하고, 복합 센싱 신호를 바탕으로 태그를 갖고 있는 작업자의 현 위치를 확인하고, 영상 정보내의 사람의 이동을 확인하여 태그를 갖지 않는 작업자의 위치를 확인하는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 예측부는 영상 정보의 격자 패턴을 기준으로 지게차의 이동을 예측하고, 작업자의 이동을 예측하되, 사각형 형태의 패턴으로 지게차가 들어가는 일면 영역이 입력 방향이 되고, 입력 방향 일면을 포함한 다른 3면 모두가 출력 방향으로 정의 하고, 실시간으로 들어오는 복합 센싱 신호 및 위치 센싱 신호와 영상 정보를 바탕으로 지게차의 이동 경로를 예층하되, 지게차의 속도와, 직진 또는 후진 방향을 바탕으로 그 주변의 격자 패턴을 이동 예상 격자로 위험 구간으로 지정하고, 상기 위험 판단부는 복합 센싱 신호를 바탕으로 지게차의 복합 센서부에서 센싱된 인접 작업자의 위치를 통해 직접 위험 여부를 판단하고, 경로 예측부를 통해 지게차의 이동 경로와 작업자가 위치한 격자 간의 이격 거리를 바탕으로 지게차가 위치한 격자를 충격 격자로 지정하고, 이 충격 격자를 기준으로 4방향의 인접 격자를 위험 격자로 감지하고, 이 위험 격자들을 기준으로 4방향의 인접 격자를 위험 예비 격자로 정의하여, 위험 예비 격자에 작업자가 위치하는 경우, 위험으로 판단하고, 관련 알람 신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.

상기 경로 예측부는 이전 이동한 지게차의 경로에 해당하는 격자를 선 이동 격자로 저장하고, 이를 바탕으로 지게차가 앞으로 이동할 경로를 예측하되, 시간 및 이동 횟수를 반영하여 이동 예상 격자를 산출하는 것을 특징으로 한다.

상기 영상 정보는 음영 구간을 갖고, 상기 위험 판단부에 작업자 이동을 추적하는 기능을 구비하여, 작업자가 음영 구간(즉, 음영 격자)영역으로 들어간 다음 그 주변의 다른 격자로 이동하지 않는 경우에는 작업자가 음영 구간에 지속적으로 머물고 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.

상기 경로 예측부는 위치 센싱 신호와, 충격 격자의 변화를 바탕으로 지게차의 이동 방향을 산출하고, 상기 위험 판단부는 충격 격자를 기준으로 지게차의 이동 방향면과 그 인접 양 주변의 면에 해당하는 영역의 격자를 위험 격자로 하고, 이 위험 격자와 접하는 면의 격자를 위험 예비 격자로 정의 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 공장과 같은 작업 현장(영역) 내의 작업자의 위치는 물론 지게차의 위치를 정확하게 인식이 가능하다.

또한, 모션 감지 CCTV등을 활용하여 작업자 수는 물론, 태그가 없는 작업자의 위치도 파악하는 것이 가능하다.

또한, 관리자의 현장 모니터링이 가능하여 작업 현장의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 음영 지역의 작업자 인식을 통해 음영 지역에서의 사고 발생 위험을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 스마트 안전 관리 시스템을 설명하기 위한 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 감지부의 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른 복합 센서부의 블록도.
도 4는 일 실시예에 따른 작업자 태그부의 블록도.
도 5는 일 실시예에 따른 영상 촬영부의 블록도.
도 6은 일 실시예에 따른 관리 서버부의 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 관리 시스템의 동작을 설명하기 위한 개념도.
도 8 및 도 9는 일 실시예의 변형예에 다른 안전 관리 방법을 설명하기 위한 개념도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 지게차의 스마트 안전 관리 시스템 및 방법의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.

본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지게차의 스마트 안전 관리 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 감지부의 블록도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 복합 센서부의 블록도이다.

도 4는 일 실시예에 따른 작업자 태그부의 블록도이다.

도 5는 일 실시예에 따른 영상 촬영부의 블록도이다.

도 6은 일 실시예에 따른 관리 서버부의 블록도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전 관리 시스템의 동작을 설명하기 위한 개념도이고, 도 8 및 도 9는 일 실시예의 변형예에 다른 안전 관리 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 지게차의 스마트 안전 관리 시스템은 차량에 부착되어 작업자 인체와 인접 여부를 감지하는 복합 감지부(100)와, 작업자의 신체 일부에 부착된 작업자 태그부(200)와, 작업 현장을 촬영하는 영상 촬영부(400)와, 복합 감지부(100), 작업자 태그부(200) 및 영상 촬영부(400)의 현장 정보를 관리서버(500)에 제공하는 무선 중계부(300)와, 상기 현장 정보를 바탕으로 위험 발생 유무를 판단, 관리하여 사고를 예방하는 관리서버부(500)를 포함한다.

본 실시예의 지게차의 스마트 안전 관리 시스템은 지게차 주변의 작업자 위치를 수집하고, 작업 현장내의 지게차 위치 확인을 통해 지게차 주변 작업자를 인식하여 작업자의 사망재해를 방지한다. 이때, 디지털 트윈기술을 활용하여 지게차 사고 예방 정보를 제공하되, 모션 감지 기술을 통해 가상의 작업 현장의 지게차와 작업자의 움직임을 모니터링하여 위험 발생시 이를 긴급히 알릴수 있다.

또한, 작업 현장 내의 위치 인식의 어려움을 해소하고, 관리자가 작업 현장에 관한 모니터링이 가능하게된다. 태그를 착용하지 않는 작업자의 안전도 보장할 수 있다. 이를 위해 센서 퓨젼을 이용한 위치 및 인체 감지 데이터의 지능적 정합 기술과 이러한 복합센서를 통한 지게차 주변 작업자의 위치를 분석하고, 지게차 주변의 사고 방지가 가능하다. 영상 데이터의 퓨젼을 통해 안전 관리 서비스의 제공이 가능하다.

본 발명은 지게차 부착형 작업자 인체감지 및 거리인식기능의 복합센서 수집기술을 구비한다. 이를 위해 센서 데이터 신호처리와, 무선통신 RF 성능 개선 및 노이즈 필터링과, 현장 적합형 안테나를 제안한다. 또한, 지게차 안전관리 전용 IoT 네트워크가 탑재된 게이트웨이가 필요하고, 이를 임베디드 리눅스 어플리케이션(embedded Linux application)으로 하고, 위치인식 데이터 보정 알고리즘을 포함한다. 그리고, IoT기반 제조산업현장 적응형 안전관리 미들웨어를 개발하되, 위험상황을 인지하고, 실시간 위치추적정보 기반의 대상 출현 패터닝과, 개체별 이동패턴에 따른 경로예측 및 실시간 위치정보 기반 위험예측을 실시한다. 지게차 위치정보와 영상 데이터 퓨젼(Data Fusion) 디지털트윈(Digital Twin) 플랫폼구현을 구현한다. 이를 위해 데이터 통합관리 인터페이스 모듈과, 통합관리 데이터베이스 및 IoT시스템을 포함하고, IoT Data와 비젼(VISION)과 위치 매칭 음영지역 해소하고 데이터를 연동한다.

본 실시예에 따른 복합 감지부(100)는 작업자의 인접 여부와 주변의 인체를 감지하는 복합 센서부(110)와, 차량의 위치를 측정 제공하는 위치 센서부(120)와, 외부 장치와 통신을 수행하는 복합 통신부(130)와, 위험 여부를 알리는 알림부(140)와, 각부의 동작을 제어하는 복합 제어부(150)와, 전원을 제공하는 전원부(160)와 각부를 수납하는 하우징부(170)를 포함한다.

복합 센서부(110)는 원거리 물체를 감지하는 원거리감지부(111)와, 근거리 물체를 감지하는 근거리 감지부(112)와, 주변의 인체를 감지하는 인체 감지부(113)를 포함한다.

본 실시예의 복합 센서부(110)는 원거리 감지부(111), 근거리 감지부(112) 및 인체 감지부(113)가 하나의 몸체로 구성되는 것이 효과적이다. 이를 통해, 각부의 측정 신호가 서로 다른 방향이 아닌 동일 방향을 향할 수 있게 되고, 단일 기준점에서의 측정 값이 산출될 수 있다. 또한, 이들이 단일 몸체에서 서로 다른 파장의 주파수 신호가 전송됨으로 인해 지게차의 작업 현장에 있는 다양한 전파 방해 요소들에 의한 전파 방해에 의한 신호 왜곡을 최소화할 수 있다. 종래의 작업 현장은 금속재질등에 의한 주파수 왜곡이 심한 상태이지만, 이들을 본 발명과 같이 퓨전된 단일 몸체의 하나의 센서 형태로 배치함으로 인해, 일 부에서의 신호 왜곡을 다른 부에서 보완할 수 있는 특징이 있다.

그리고, 원거리 감지부(111)와 근거리 감지부(112)의 감지 신호 세기에 따라 이격 거리를 판단하는 것도 가능하다.

복합 센서부(110)의 근거리 위치 추적은 RTLS(Real-Time Location Service)를 통해 제한된 공간내에서 사용하는 것이 효과적이다. 물론, LBS(Location-Based Service)를 사용하는 것이 가능하다. 근거리 위치 추적은 공장이나 사무실 같은 실내(Indoor)및 야적장 및 공원과 같은 제한적인 범위의 실외(Outdoor)에서 특정 사물 및 사람의 위치를 찾을 수 있다. 그리고, 삼각법(Triangulation), 인접법(Proximity)을 사용하거나, 공간을 작은 셀로 나누어 위치 추적이 가능하다. 본 실시예의 복합 센서부의 신호를 이용하여 본 실시에의 제어부는 위와 같은 추적 기술의 적용이 가능하다.

거리기반(Range-based) 위치 측정은 중요한 역할을 한다. 이는 거리 측정에서 생기는 오차가 측위의 결과에 크게영향을 줄 수 있다. 측위의 정확도를 높이기 위해서는 거리 측정의 정확도를 높여하고, 거리 측정 오차가 흔하게 발생하는 문제로 LOS(Line of Sight)를 확보하지 못했을 경우와 멀티패스(Multi Path)가 발생하는 경우로 나눌 수 있다. 그 중 전자의 경우 직선으로 나아가지 못하고, 주변 사물에 반사되어 도달해서 거리 오차를 발생 시킨다. 또한 멀티패스의 경우 LOS 는 확보하였으나 사물에 반사되어 오는 무선 주파수 신호가 가장 센 신호로 들어올 때 무선 주파수 수신기는 그 신호를 올바른 신호로 인식하여 거리 오차가 발생하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 앞서 언급한 각부를 단일 몸체 형태의 퓨젼 개념으로 제작하여 신호의 중심주파수를 일정하게 증가 혹은 감소시키면서 신호를 전송한다. 이를 통해 멀티패스로 오는 무선 주파수 신호를 줄임으로써 거리측정의 정확도를 향상 시킬 수 있다. 복합 센서부는 복합 센싱 신호를 생성하고 이를 출력한다.

원거리 감지부(111)는 900MHz 대역의 주파수 신호를 사용하여 원거리 작업자의 위치를 감지하는 것이 효과적이다. 이를 위해 원거리 감지부로 RF 리더를 사용하는 것이 바람직하다.

근거리 감지부(112)는 125KHz 대역의 주파수 신호를 사용하여 근거리 작업자의 위치를 감지하는 것이 효과적이다. 이를 위해 근거리 감지부로 LF 리더를 사용하는 것이 바람직하다.

인체 감지부(113)는 근접 영역의 인체를 감지하는 근접(RIP) 센서, IP센서 및 레이저 센서를 사용하는 것이 효과적이다.

위치 센서부(120)는 복합 감지부(100)가 부착된 차량의 위치를 실시간으로 측정한다. 이를 위해 본 실시예에서는 GPS를 사용하는 것이 바람직하다. 위치 센서부(120)는 위치 센싱 신호를 송출할 수 있다.

복합 통신부(130)는 유무선 통신을 통해 복합 감지부(100)와 외부 장치들 간의 통신을 수행한다. 이를 위해 다양한 형태의 안테나와 통신 방식이 적용될 수 있다. 복합 통신부(130)는 센싱된 복합 센싱 신호와 위치 센싱 신호를 무선 중계부(300) 또는 관리 서버부(500)에 제공하는 것이 가능하다.

복합 알림부(140)는 복합 제어부(150)의 복합 제어 신호 또는 외부 장치로 부터 제공된 외부 신호에 따라 위험 여부를 알린다. 이때, 복합 알림부(140)는 소리, 신호, 진동 등의 방식을 통해 알림작업을 진행하는 것이 바람직하다. 물론, 복합 알림부(140)는 복합 통신부(130)를 통해 지게차와 통신을 진행하여 위험 신호를 지게차에 제공하여 위험 여부를 알리거나, 지게차 운행을 정지시키는 등의 기능을 수행하는 것도 가능하다.

복합 제어부(150)는 각부의 동작을 제어하되, 복합 센서부(110)의 복합 센싱 신호 및 위치 센서부(120)의 위치 센싱 신호를 복합 통신부(130)를 통해 실시간으로 무선 중계부(300) 및 관리 서버부(500)로 제공하도록 한다. 또한, 무선 중계부(300) 및 관리 서버부(500)의 관리 신호를 제공 받아 각부의 동작을 제어하는 것도 가능하다.

복합 감지부(100)는 지게차의 고유 번호를 보유하고 있고, 이를 복합 통신부(130)를 통해 무선 중계부(300) 및 관리 서버부(500)에 제공하는 것이 가능하다.

전원부(160)는 각부에 전원을 제공하기 위해 차량의 전원에 접속된는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 차량의 정지 등의 상황에서도 작업자의 충돌등을 방지하기 위해 전원부(160)는 비상 배터리를 포함하는 것이 효과적이다. 이를 통해 차량의 전원이 끊어진 상황에서도 복합 감지부(100)가 동작하도록 할 수 있다.

상술한 복합 센서부(110), 위치 센서부(120), 복합 통신부(130), 복합 알림부(140), 복합 제어부(150) 및 전원부(160)는 별도의 하우징 내측에 실장되어 있는 것이 효과적이다. 이때, 하우징(170)의 PCB보드 상에 실장되고, 외부 충격이나 습기나 물기에 의해 각 부분이 손상 받는 것을 최소화할 수 있다. 물론, 각부가 하우징(170)이 아닌 지게차량에 분산 배치되는 것도 가능하다. 각부가 복수개 분리되어 차량에 장착되거나, 복수의 하우징(170)이 차량에 장착되는 것이 가능하다.

본 실시예에서는 복합 센서부(110)와, 복합 통신부(130) 및 복합 제어부(150)가 하우징(170) 내측에 위치하고, 위치 센서부(120)와 복합 알림부(140)는 하우징(170) 외측에 위치하는 것이 효과적이다. 이를 통해 위치 센서부(120)의 센싱시 하우징(170)에 의한 간섭을 최소화할 수 있고, 복합 알림부(140)의 알림신호가 작업자나 운전자에게 직관적으로 알릴 수 있는 효과가 있다.

상술한 복합 감지부(100)의 복합 센서부(110)는 작업자 태그부(200)와의 통신을 통해 작업자의 접근 여부를 파악할 수 있다.

작업자 태그부(200)는 원거리 및 근거리 신호를 출력하는 태그부(210)와, 외부 장치와 통신을 수행하는 작업자 통신부(220)와, 위험 여부를 알리는 작업자 알림부(230)와, 각부의 동작을 제어하는 작업자 제어부(240)와, 각부에 전원을 제공하는 작업자 전원부(250)를 포함한다. 본 실시예의 작업자 태그부(200)는 작업자가 작용하는 안전모에 장착되는 것이 가능하다. 물론, 이에 한정되지 않고, 작업자가 패용하는 출입 카드에 위치하는 것이 효과적이다.

태그부(210)는 원거리 RF태그와 근거리 LF태그를 포함하는 것이 효과적이다. 작업자 통신부(220)는 무선 중계부(300) 또는 관리 서버부(500)와 통신을 수행하는 것이 가능하다. 이를 통해 관리 신호를 제공 받을 수 있다. 이 관리 신호는 작업자 제어부(240)에 제공되고, 작업자 제어부(240)는 작업자 태그부(200)의 동작을 제어하는 것이 가능하다. 이때, 알람 발생일 경우에는 작업자 알림부(230)를 통해 알림을 알려주는 것이 바람직하다.

본 실시예의 작업자 알림부(230)는 진동 부저인 것이 효과적이다. 이를 통해 앞서 언급한 바와 같이 작업자 태그부(200)가 안전모나 출입 카드에 장착될 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 작업자 전원부(250)는 소형의 배터리인 것이 바람직하다. 이를 통해 외부 전원 연결없이도 작업자 태그부(200)가 작동하는 것이 가능하다.

본 실시예의 무선 중계부(300)는 게이트 웨이인 것이 바람직하다.

영상 촬영부(400)는 작업 현장의 영상을 실시간으로 촬영하고, 이를 무선 중계부(300) 또는 관리 서버부(500)에 제공한다. 이를 통해 작업 현장의 상황을 관리자가 실시간으로 인식할 수 있게 된다.

본 실시예의 영상 촬영부(400)는 스마트 영상 촬영 수단을 포함하는 것이 효과적이다. 물론, 이 스마트 기능이 관리 서버부(500)에서 수행하는 것도 가능하다.

스마트 영상 촬영 수단을 갖는 영상 촬영부(400)는 작업 현장의 영상을 촬영하는 CCTV부(410)와, 촬영된 영상을 분석하여 작업 현장을 메쉬 패턴 형태로 구획하여 구분하는 영상 구획부(420)와, 지게차 및 작업자를 인식하는 영상 인식부(430)와, 영상 구획부(420)와 영상 인식부(430)를 통해 구획된 영상 구간내의 지게차 및 작업자의 이동을 판단하는 움직임 판단부(440)와, 지게차의 움직임을 패턴화 하는 움직임 패턴화부(450)를 포함하는 것이 효과적이다.

CCTV부(410)는 단일의 CCTV를 통해 영상을 촬영하거나, 복수의 CCTV를 통해 영상을 촬영하고, 그 촬영된 영상을 통합하여 하나의 작업 현장 영상 정보를 생성하는 것이 가능하다.

영상 구획부(420)는 작업 현장 영상 정보를 일정한 사이즈의 메쉬(격자) 패턴 형태 또는 그리드 패턴 형태로 구획한다. 본 실시예에서는 지게차의 크기가 하나의 메쉬 사이즈인 것이 효과적이다. 바람직하게는 지게차의 장축 길이에 해당하는 정사각형 형태의 메쉬 패턴을 갖는 것이 효과적이고, 이를 통해 지게차의 움직임 파악이 용이해질 수 있다. 그리고, 각 메쉬 패턴에는 고유의 번호가 부여되고, 이는 행렬 형태로 번호가 부여되거나 좌표 형태로 부여되는 것이 가능하다.

영상 인식부(430)는 촬영된 영상 정보내에서 작업자와 지게차를 인식한다. 이때, 지게차는 복합 감지부(100)를 통해 고유한 정보가 부여되는 것이 바람직하고, 영상 인식부(430)는 이 고유 정보를 바탕으로 지게차를 개별적으로 인식하는 것이 가능하다. 또한, 작업자는 작업자 태그가 있는 작업자와 작업자 태그가 없는 작업자로 분류되고, 작업자 태그가 있는 작업자는 태그 정보로 고유하게 인식하고, 태그가 없는 작업자는 영상 내의 움직임과 영상 비교 기술을 통해 작업자를 인식하는 것이 가능하다. 물론, 이외에 다양한 형태의 영상 인식 기술의 사용이 가능하고, AI의 학습 기술을 적용하여 인식하는 것이 효과적이다.

움직임 판단부(440)는 격자 패턴 하나에 하나의 입력 이동과 4개의 출력 이동으로 판단한다. 즉, 사각형 형태의 격자의 경우 4방향이 있고, 이 4방향중 하나의 방향이 입력 이동이 되고, 4개의 방향 모두가 출력 이동이 될 수 있다. 이를 통해 영상 인식부를 통해 하나의 격자 내에 작업자 또는 지게차가 이동한 경우, 4개의 출력 방향중 하나의 방향으로 이동할 것이고, 이를 바탕으로 작업자 또는 지게차의 움직임을 판단할 수 있다.

움직임 패턴화부(450)는 격자 간을 움직이는 움직임을 트리 노드 형태로 분리하여 작업자 또는 지게차의 움직임을 패턴화하고, 이 패턴을 이용하여, 작업자 또는 지게차의 예상 움직임을 파악하는 것이 가능하다.

영상 촬영부(400)는 영상 통신부(미도시) 더 구비하고, 이 영상 통신부를 통해 촬영된 영상 정보와 파악된 움직임 정보를 무선 중계부(300)와 관리 서버부(500)에 제공될 수 있다.

관리 서버부(500)는 무선 중계부(300), 복합 감지부(100), 작업자 태그부(200) 및 영상 촬영부(400)와 통신을 수행하는 서버 통신부(510)와, 각부로 부터 제공된 신호를 바탕으로 지게차의 위치와 그 주변의 작업자 위치를 실시간으로 확인하는 위치 확인부(520)와, 확인된 지게차와 작업자의 위치를 바탕으로 지게차 및 작업자의 이동 경로를 예측하는 경로 예측부(530)와, 제공된 신호를 바탕으로 지게차와 작업자간의 충돌을 판단하거나, 예측된 지게차와 작업자의 이동 경로를 바탕으로 지게차와 작업자간의 충돌을 사전에 판단하는 위험 판단부(540)와, 각 신호와 정보가 저장된 데이터 베이스부(550)를 포함한다.

서버 통신부(510)는 복합 감지부(100)로부터 지게차의 현 위치를 확인할 수 있는 위치 센싱 신호와, 작업자와의 충돌 여부를 확인할 수 있는 복합 센싱 신호를 제공 받는다. 또한, 영상 촬영부(400)의 영상 정보도 제공 받을 수 있다. 이때, 신호는 직접 제공 받거나 무선 중계부(300)를 통해 제공 받는 것이 가능하다.

위치 확인부(520)는 제공 받은 정보와 신호를 바탕으로 격자 패턴으로 구획된 작업 현장 내에서 지게차와 작업자의 현재 위치 좌표를 확인할 수 있다.

위치 확인부(520)는 먼저 영상 정보내의 각 격자 패턴 내의 지게차 및 작업자의 유무에 따라 먼저 위치를 확인하고, 이후 제공 받은 위치 센싱 신호를 바탕으로 정확한 지게차의 위치정보를 수정한다. 그리고, 복합 감지부(100)로 부터 제공된 복합 센싱 신호를 바탕으로 태그를 갖고 있는 작업자의 현 위치를 확인하는 것이 가능하다. 또한, 영상 정보내의 사람의 이동을 확인하여 태그를 갖지 않는 작업자의 위치를 확인하는 것이 가능하다. 하지만, 이는 격자 내의 위치를 확인하는 것으로, 태그를 갖지 않는 작업자의 정확한 위치가 아니라 해당 격자의 위치가 태그를 갖지 않는 작업자의 위치가 될 수 있다.

경로 예측부(530)는 영상 정보의 격자 패턴을 기준으로 지게차의 이동을 예측하고, 작업자의 이동을 예측하는 것이 가능하다. 격자는 도 7에 도시된 바와 같이 사각형 형태의 패턴으로 지게차가 들어가는 일면 영역이 입력 방향이 되고, 입력 방향 일면을 포함한 다른 3면 모두가 출력 방향이 될 수 있다. 경로 예측부(530)는 실시간으로 들어오는 복합 센싱 신호 및 위치 센싱 신호와 영상 정보를 바탕으로 지게차의 이동 경로의 예측이 가능하다. 즉, 지게차의 속도와, 직진 또는 후진 방향을 바탕으로 그 주변의 격자 패턴을 이동 예상 격자로 위험 구간으로 지정하는 것이 가능하다. 지게차의 속도는 격자를 이동하는 속도로 파악하는 것이 가능하다.

위험 판단부(540)는 복합 센싱 신호를 바탕으로 지게차의 복합 센서부(110)에서 센싱된 인접 작업자의 위치를 통해 직접 위험 여부를 판단하는 것이 가능하다. 또한, 경로 예측부(530)를 통해 지게차(T)의 이동 경로와 작업자(W)가 위치한 격자 간의 이격 거리를 바탕으로 위험을 예측할 수 있다. 앞서 이야기한 바와 같이 지게차가 위치한 격자를 충격으로 감지하고, 이 충격 격자(도 7의 회색 영역)를 기준으로 4방향의 인접 격자를 위험 격자(도 7의 빨강 영역)로 감지하고, 이 위험 격자들을 기준으로 4방향의 인접 격자를 위험 예비 격자(도 7의 노랑 영역)로 정의하여, 위험 예비 격자에 작업자가 위치하는 경우, 위험으로 판단하고, 관련 알람 신호를 송출하도록 할 수 있다. 이때, 위험 격자와 위험 예비 격자가 중첩 되는 경우에는 상위 레벨 값으로 선정하는 것이 바람직하다. 즉, 위험 격자와 위험 예비 격자의 정의가 중첩되는 경우에는 위험 격자로 정의한다.

도 8에 도시된 바와 같이 격자의 경계 영역에 지게차가 위치하는 경우에는 경계에 해당하는 모든 격자가 충격 격자 영역이 되고, 이에 따라 위험 격자 및 위험 예비 격자의 범위가 단일 격자 내에 위치할 때보다 더 넓어질 수 있다. 앞서, 격자의 사이즈가 지게차의 장축 사이즈에 해당하기 때문에 최대 4개의 격자에 지게차가 위치할 수 있다. 즉, 1 내지 4개의 격자가 충격 격자가 될 수 있다. 이에 따라, 4개 내지 8개의 격자가 위험 격자가 될 수 있다.

본 실시예에서는 앞선 경로 예측부(530)는 이전 이동한 지게차의 경로에 해당하는 격자를 선 이동 격자로 저장하고, 이를 바탕으로 지게차가 앞으로 이동할 경로를 예측하는 것이 가능하다. 즉, 위험 판단부(540)에서 충격 격자로 지정된 격자 패턴 영역을 데이터 베이스부(550)에 저장하여 이를 구현하는 것이 가능하다. 이때, 경로 예측부(530)에 의해 저장된 격자 값을 이동 예상 격자(도 7의 X표시 격자)로 정의한다. 작업자가 위치한 격자를 작업자 격자로 정의하는 것이 가능하다.

이동 예상 격자의 경우 다양한 메소드를 선정하여 최적 이동 값을 도출하는 것이 가능하다. 메소드로는 시간, 이동 횟수를 포함한다. 그리고, 해당 업무가 무엇인지도 관리자가 입력하여 도출하는 것이 가능하다. 이를 통해 시간대별 이동 횟수를 통해 이동 예상 격자를 추출하는 것도 가능하다. 시간은 15분 내지 2시간 단위로 구분하는 것이 효과적이다. 바람직하게는 본 실시예에서는 30분 또는 1시간 단위로 구분할 수 있다.

또한, 이동 방향의 경우, 시간별 이동 횟수를 적용하여 예상 이동 방향을 측정하는 것이 가능하다. 이를 통해 이동 빈도가 가장 높은 방향이 예상 이동 방향이 된다.

위험 판단부(540)는 앞서 언급한 위험 격자 및 위험 예비 격자와 작업자 격자가 중첩되는 경우에 충돌 알림을 송출하는 것이 가능하고, 이동 예상 격자와 작업자 격자가 중첩되는 경우에는 충돌 예상 알림을 송출하는 것이 가능하다. 이를 통해 사전에 지게차와 작업자간의 충돌을 방지하는 것이 가능하다. 이를 통해 작업자가 작업자 태그부(200)를 착용하고 있는 경우에는 이 태그부와 복합 감지부(100) 간의 통신을 통해 충돌을 예상하여 충돌 발생을 예방하는 것이 가능하다. 또한, 영상 정보와 격자에 따른 충돌 위험을 판단하여 작업자 태그부(200)를 작용하지 않는 작업자와 지게차간의 충돌 발생을 예방하는 것도 가능하다.

여기서, 격자 선택은 영상 정보에 의하여 추정하는 것이 가능하다. 또한, 위치 센싱 신호에 의해 제공 받은 정확한 지게차의 위치를 바탕으로 해당 영상 정보의 이미지 상에 표시하는 것도 가능하다. 바람직하게는 이 두가지를 병합하여 표시하는 것이 가능하다. 그리고, 하나의 영상 정보 내에 복수의 지게차의 위치를 표시하는 것도 가능하다. 작업자의 경우 영상 정보를 통해 추정하는 것이 가능하고, 복합 감지부(100)의 복합 센서부(110)를 통해 측정된 작업자 태그부(200)를 바탕으로 작업자의 위치를 지게차로 부터 이격된 거리를 산출하여 보정하는 것도 가능할 수 있다. 이와 같이 본 실시예에서는 센싱에 의한 값과, 영상 촬영을 통해 획득된 값을 이용하여 지게차의 위치와 작업자의 위치를 정확하게 표시하는 것이 가능하다.

그리고, 작업 현장 또는 작업 영역은 평면 형태의 공간이 아니라 많은 기둥과 물건들이 적제되어 있는 공간일 수 있다. 이에 따라 영상 정보에 의해 표시되지 않는 음영구간을 가질 수 있다. 이 경우, 지게차는 위치 센서부(120)에 의해 지게차가 있는 위치를 파악하는 것이 가능하지만, 작업자는 음영 구간에 들어가는 경우 그 위치를 파악하는 것이 어렵다. 이에 본 실시예에서는 위험 판단부에 작업자 이동을 추적하는 기능을 구비할 수 있다. 즉, 작업자가 음영 구간(즉, 음영 격자)영역으로 들어간 다음 그 주변의 다른 격자로 이동하지 않는 경우에는 작업자가 음영 구간에 지속적으로 머물고 있는 것으로 판단한다. 이를 통해 지게차가 음영구간에 접근하는 경우 작업자가 있음을 인지하고, 이에 따른 충격 위험을 알릴 수 있게 된다.

본 실시예의 경로 예측부(530)와 위험 판단부(540)는 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.

관리 서버부(500)는 지게차의 이동 방향을 선정하고, 격자 내의 지게차 체류 시간을 측정하여 위험 격자와 위험 예비 격자의 배치를 변화시킬 수 있다.

경로 예측부(530)는 위치 센싱 신호와, 충격 격자의 변화를 바탕으로 지게차의 이동 방향(도 9의 T)을 산출한다. 또한, 영상 정보 내의 지게차의 뒷바퀴 방향을 바탕으로 지게차의 이동 예상 방향을 산출하는 것이 가능하다. 즉, 영상 정보에서 지게차의 뒷바퀴의 바퀴면이 보이는 방향과 면적을 계산하여 지게차의 방향 회전을 산출하는 것이 가능하다.

그리고, 지게차의 속도와 격자 내에서의 지게차가 머무르는 시간을 바탕으로 지게차의 회전 또는 후진 여부를 파악하는 것이 가능하다. 이를 통해 위험 격자 구간을 역전시키는 것이 가능하다.

본 변형예의 위험 판단부(540)는 충격 격자를 기준으로 지게차의 이동 방향면과 그 인접 양 주변의 면에 해당하는 영역의 격자를 위험 격자로 하고, 이 위험 격자와 접하는 면의 격자를 위험 예비 격자로 한다. 즉, 차량이 진입하는 진입(입력) 면을 제외한 나머지 3면과 접하는 모든 격자를 위험 격자로 지정한다.

이를 통해 작업자 태그부(200)에 의해 작업자 테그부(200)가 지게차에 근접하는 경우, 복합 감지부(100)에 의해 원거리 및 근거리 접근이 인식되고, 인체 감지부(113)에 의해 인체가 접근함이 감지된다. 지게차는 복합 센서의 센싱 결과인 복합 센싱 신호를 생성하여 작업자의 접근을 인지하게된다. 그리고, 이를 무선 중계부 또는 관리 서버에 제공하여 작업자가 접근함을 통지할 수 있다. 여기서, 작업자 태그부(200)는 서버에 직접 자신의 위치를 통지하는 것도 가능하다. 영상 촬영부(400)는 촬영된 영상 정보를 서버에 제공하고, 관리 서버부(500)에서는 영상 정보를 격자 형태로 편집하고, 편집된 영상 정보를 바탕으로 정확한 지게차의 위치와 작업자의 위치를 확인하는 것이 가능하다. 그리고, 그 위치를 바탕으로 위험 격자구간과 위험 예비 격자 구간을 정의하고, 이 정의 구간 내에 작업자가 위치하는지 여부를 바탕으로 위험 발생 여부를 지게차 또는 작업자에게 통지하는 것이 가능하다. 물론, 관리자에게 이를 통지하는 것도 가능하다.

본 실시예에서는 관리 서버부(500)의 서버 통신부(510)는 작업자 및 지게차 움직임에 따른 신호 왜곡을 보정하는 것이 효과적이다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 복합 감지부 110: 복합 센서부
111: 원거리 감지부 112: 근거리 감지부
113: 인체 감지부 120: 위치 센서부
130: 복합 통신부 140: 복합 알림부
150: 복합 제어부 200: 작업자 태그부
210: 태그부 220: 작업자 통신부
230: 작업자 알림부 240: 작업자 제어부
300: 무선 중계부 400: 영상 촬영부
410: CCTV부 420: 영상 구획부
430: 영상 인식부 440: 움직임 판단부
450: 움직임 패턴화부 500: 관리 서버부
510: 서버 통신부 520: 위치 확인부
530: 경로 예측부 540: 위험 판단부
550: 데이터 베이스부

Claims

차량에 부착되어 작업자 인체와 인접 여부를 감지하는 복합 감지부;
작업자의 신체 일부에 부착된 작업자 태그부;
작업 현장을 촬영하는 영상 촬영부;
복합 감지부, 작업자 태그부 및 영상 촬영부의 현장 정보를 관리서버에 제공하는 무선 중계부; 및
상기 현장 정보를 바탕으로 위험 발생 유무를 판단, 관리하여 사고를 예방하는 관리서버부를 포함하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복합 감지부는 작업자의 인접 여부와 주변의 인체를 감지하는 복합 센서부와, 차량의 위치를 측정 제공하는 위치 센서부와, 외부 장치와 통신을 수행하는 복합 통신부와, 위험 여부를 알리는 알림부와, 각부의 동작을 제어하는 복합 제어부와, 전원을 제공하는 전원부와 각부를 수납하는 하우징부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제2항에 있어서,
상기 복합 센서부는 단일 몸체로 구성된 원거리 물체를 감지하는 원거리감지부와, 근거리 물체를 감지하는 근거리 감지부와, 주변의 인체를 감지하는 인체 감지부를 포함하고,
상기 원거리 감지부는 900MHz 대역의 주파수 신호를 사용하여 원거리 작업자의 위치를 감지하는 RF 리더를 포함하고, 상기 근거리 감지부는 125KHz 대역의 주파수 신호를 사용하여 근거리 작업자의 위치를 감지하는 LF 리더를 포함하고, 상기 인체 감지부는 근접 영역의 인체를 감지하는 근접(RIP) 센서, IP센서 및 레이저 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복합 센서부, 위치 센서부, 복합 통신부, 복합 알림부, 복합 제어부 및 전원부는 별도의 하우징 내측에 실장되고,
상기 복합 센서부와, 복합 통신부 및 복합 제어부가 하우징 내측에 위치하고, 위치 센서부와 복합 알림부는 하우징 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 작업자 태그부는 원거리 및 근거리 신호를 출력하는 태그부와, 외부 장치와 통신을 수행하는 작업자 통신부와, 위험 여부를 알리는 작업자 알림부와, 각부의 동작을 제어하는 작업자 제어부와, 각부에 전원을 제공하는 작업자 전원부를 포함하고,
작업자가 작용하는 안전모에 장착되거나, 작업자가 패용하는 출입 카드에 위치하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제1항에 있어서,
영상 촬영부는 작업 현장의 영상을 촬영하는 CCTV부와, 촬영된 영상을 분석하여 작업 현장을 메쉬 패턴 형태로 구획하여 구분하는 영상 구획부와, 지게차 및 작업자를 인식하는 영상 인식부와, 영상 구획부와 영상 인식부를 통해 구획된 영상 구간내의 지게차 및 작업자의 이동을 판단하는 움직임 판단부와, 지게차의 움직임을 패턴화 하는 움직임 패턴화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제6항에 있어서,
상기 영상 구획부는 작업 현장 영상 정보를 일정한 사이즈의 메쉬(격자) 패턴 형태 또는 그리드 패턴 형태로 구획하되, 하나의 격자가 지게차의 장축 길이에 해당하는 정사각형 형태로 패터닝되고,
상기 영상 인식부는 촬영된 영상 정보내에서 작업자와 지게차를 인식하고,
상기 움직임 판단부는 격자 패턴 하나에 하나의 입력 이동과 4개의 출력 이동으로 판단하고, 격자 간을 움직이는 움직임을 트리 노드 형태로 분리하여 작업자 또는 지게차의 움직임을 패턴화하고, 이 패턴을 이용하여, 작업자 또는 지게차의 예상 움직임을 파악하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 관리 서버부는 무선 중계부, 복합 감지부, 작업자 태그부 및 영상 촬영부와 통신을 수행하는 서버 통신부와, 각부로 부터 제공된 신호를 바탕으로 지게차의 위치와 그 주변의 작업자 위치를 실시간으로 확인하는 위치 확인부와, 확인된 지게차와 작업자의 위치를 바탕으로 지게차 및 작업자의 이동 경로를 예측하는 경로 예측부와, 제공된 신호를 바탕으로 지게차와 작업자간의 충돌을 판단하거나, 예측된 지게차와 작업자의 이동 경로를 바탕으로 지게차와 작업자간의 충돌을 사전에 판단하는 위험 판단부와, 각 신호와 정보가 저장된 데이터 베이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제8항에 있어서,
상기 서버 통신부는 지게차의 현 위치를 확인할 수 있는 위치 센싱 신호와, 작업자와의 충돌 여부를 확인할 수 있는 복합 센싱 신호 그리고, 영상 촬영부의 영상 정보도 제공 받고,
상기 위치 확인부는 제공 받은 정보와 신호를 바탕으로 격자 패턴으로 구획된 작업 현장 내에서 지게차와 작업자의 현재 위치 좌표를 확인하고, 제공 받은 위치 센싱 신호를 바탕으로 정확한 지게차의 위치정보를 수정하고, 복합 센싱 신호를 바탕으로 태그를 갖고 있는 작업자의 현 위치를 확인하고, 영상 정보내의 사람의 이동을 확인하여 태그를 갖지 않는 작업자의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제9항에 있어서,
상기 경로 예측부는 영상 정보의 격자 패턴을 기준으로 지게차의 이동을 예측하고, 작업자의 이동을 예측하되, 사각형 형태의 패턴으로 지게차가 들어가는 일면 영역이 입력 방향이 되고, 입력 방향 일면을 포함한 다른 3면 모두가 출력 방향으로 정의 하고, 실시간으로 들어오는 복합 센싱 신호 및 위치 센싱 신호와 영상 정보를 바탕으로 지게차의 이동 경로를 예층하되, 지게차의 속도와, 직진 또는 후진 방향을 바탕으로 그 주변의 격자 패턴을 이동 예상 격자로 위험 구간으로 지정하고,
상기 위험 판단부는 복합 센싱 신호를 바탕으로 지게차의 복합 센서부에서 센싱된 인접 작업자의 위치를 통해 직접 위험 여부를 판단하고, 경로 예측부를 통해 지게차의 이동 경로와 작업자가 위치한 격자 간의 이격 거리를 바탕으로 지게차가 위치한 격자를 충격 격자로 지정하고, 이 충격 격자를 기준으로 4방향의 인접 격자를 위험 격자로 감지하고, 이 위험 격자들을 기준으로 4방향의 인접 격자를 위험 예비 격자로 정의하여, 위험 예비 격자에 작업자가 위치하는 경우, 위험으로 판단하고, 관련 알람 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제10항에 있어서,
상기 경로 예측부는 이전 이동한 지게차의 경로에 해당하는 격자를 선 이동 격자로 저장하고, 이를 바탕으로 지게차가 앞으로 이동할 경로를 예측하되, 시간 및 이동 횟수를 반영하여 이동 예상 격자를 산출하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제11항에 있어서,
상기 영상 정보는 음영 구간을 갖고,
상기 위험 판단부에 작업자 이동을 추적하는 기능을 구비하여, 작업자가 음영 구간(즉, 음영 격자)영역으로 들어간 다음 그 주변의 다른 격자로 이동하지 않는 경우에는 작업자가 음영 구간에 지속적으로 머물고 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제9항에 있어서,
상기 경로 예측부는 위치 센싱 신호와, 충격 격자의 변화를 바탕으로 지게차의 이동 방향을 산출하고,
상기 위험 판단부는 충격 격자를 기준으로 지게차의 이동 방향면과 그 인접 양 주변의 면에 해당하는 영역의 격자를 위험 격자로 하고, 이 위험 격자와 접하는 면의 격자를 위험 예비 격자로 정의 하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.
제13항에 있어서,
상기 영상 정보 내의 지게차의 뒷바퀴 방향을 바탕으로 지게차의 이동 예상 방향을 산출하거나, 지게차의 속도와 격자 내에서의 지게차가 머무르는 시간을 바탕으로 지게차의 회전 또는 후진 여부를 파악하는 것을 특징으로 하는 지게차의 스마트 안전 관리 시스템.