KR20240057963A - Apparatus and method for detecting collision risk situation between a forklift and a worker - Google Patents

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KR20240057963A
KR20240057963A KR1020230034674A KR20230034674A KR20240057963A KR 20240057963 A KR20240057963 A KR 20240057963A KR 1020230034674 A KR1020230034674 A KR 1020230034674A KR 20230034674 A KR20230034674 A KR 20230034674A KR 20240057963 A KR20240057963 A KR 20240057963A
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강현철
이용귀
임상규
손지연
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법에 관한 것으로, AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스를 통해 지게차와 작업자간의 거리를 측정하여 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 단계; 및 지게차와 작업자간 충돌 위험상황이 예측되거나 감지될 경우, 충돌 위험상황을 알람하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker, comprising the steps of measuring the distance between a forklift and a worker through an AIoT device or an Edge device to predict or detect a collision risk situation between a forklift and a worker; And when a collision risk situation between the forklift and the worker is predicted or detected, a step of alarming a collision risk situation.

Description

지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING COLLISION RISK SITUATION BETWEEN A FORKLIFT AND A WORKER}Apparatus and method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker {APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING COLLISION RISK SITUATION BETWEEN A FORKLIFT AND A WORKER}

본 발명은 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상 기반으로 작업자와 지게차간 충돌 위험상황을 감지할 수 있도록 하는, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker, and more specifically, to an apparatus and method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker based on an image. It's about.

일반적으로 지게차는 다양한 산업현장에서 화물적재, 물류운송, 및 제품운송 등에 널리 사용되고 있다. In general, forklifts are widely used in various industrial sites for cargo loading, logistics transportation, and product transportation.

지게차는 속도가 빠르지 않고, 움직임도 비교적 단순해 사고 위험이 적다고 인식하고 있으나, 지게차 운전자의 시야 미확보로 인한 작업자와의 충돌, 및 과대 화물 적재로 인한 지게차 넘어짐 등, 매년 지게차 관련 사고로 인한 인명 피해가 끊이지 않고 발생하고 있다.Forklifts are recognized as having a low risk of accidents because their speed is not fast and their movements are relatively simple. However, every year, casualties occur due to forklift-related accidents, such as collisions with workers due to the forklift driver's poor visibility and forklifts falling over due to overloading. Damage continues to occur.

산업현장에서 지게차로 인한 사고를 예방하고, 폭 넓게 활용하기 위해서 산업 안전에 대한 요구가 계속 높아지고 있으며, 이에 따라 산업 안전관리를 위하여, 작업자와 지게차간 충돌 위험상황을 감지하여, 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 기술이 필요한 상황이다.In order to prevent accidents caused by forklifts in industrial sites and to utilize them widely, the demand for industrial safety continues to increase. Accordingly, for industrial safety management, it is possible to detect collision risk situations between workers and forklifts and prevent safety accidents. There is a need for technology to enable this.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 산업현장에서 영상 기반으로 작업자와 지게차간 충돌 위험상황을 감지할 수 있도록 하는, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above problems, and its purpose is to provide a device and method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker, which can detect a collision risk situation between a worker and a forklift based on images at an industrial site. There is.

본 발명은 산업현장에서 지게차와 작업자 간의 안전거리를 실시간으로 측정하여 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 실시간으로 모니터링하고, 또한 충돌 위험상황을 예측하여 작업자에게 신속하게 알림으로써, 안전사고를 예방할 수 있도록 하는, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention measures the safety distance between forklifts and workers in real time at industrial sites to monitor collision risk situations between forklifts and workers in real time, and also predicts collision risk situations and promptly notifies workers to prevent safety accidents. The purpose is to provide a device and method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker.

본 발명의 일부 실시 예에 따른 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법은, AIoT(Artificial Intelligence of Things) 디바이스 또는 Edge 디바이스를 통해 지게차와 작업자간의 거리를 측정하여 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 단계; 및 지게차와 작업자간 충돌 위험상황이 예측되거나 감지될 경우, 충돌 위험상황을 알람하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker according to some embodiments of the present invention measures the distance between a forklift and a worker using an AIoT (Artificial Intelligence of Things) device or an Edge device to predict a collision risk situation between a forklift and a worker. detecting; And when a collision risk situation between the forklift and the worker is predicted or detected, a step of alarming a collision risk situation.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스는, 안전관리 모듈을 통해 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하되, 상기 안전관리 모듈은, 수집 모듈을 통해 센서 모듈로부터 검출되는 데이터를 주기적으로 수집하고, 데이터 분석 모듈을 통해 상기 수집 모듈을 통해 수집된 데이터를 바탕으로 복수의 산업현장 상황을 분석하며, 데이터 학습 모듈을 통해 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 AI 모델을 생성하기 위하여 지정된 데이터를 학습하고, 충돌 위험상황 예측 모듈을 통해 상기 생성된 AI 모델을 통해 충돌 위험상황을 예측하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AIoT device or edge device predicts or detects a collision risk situation between a forklift and an operator through a safety management module, and the safety management module periodically collects data detected from the sensor module through a collection module. Collects and analyzes multiple industrial site situations based on the data collected through the collection module through the data analysis module, and uses the data learning module to generate an AI model that predicts or detects collision risk situations. It is characterized by learning and predicting a collision risk situation through the generated AI model through a collision risk situation prediction module.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스는, 사용자 인터페이스 모듈을 통해 충돌 위험상황의 예측이나 감지에 관련된 임계 값을 설정하되, 상기 사용자 인터페이스 모듈은, 이미지 캡처 모듈을 통해 지게차와 작업자간의 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 이미지를 캡처하고, 안전 포인트 설정 모듈을 통해 작업자와 지게차 간의 안전거리 위반에 대한 경보를 출력하기 위한 안전거리 위반 임계 값을 사용자의 선택을 받아 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AIoT device or Edge device sets a threshold related to prediction or detection of a collision risk situation through a user interface module, and the user interface module sets the distance between the forklift and the worker through an image capture module. Captures images to set configuration elements related to calibration for measurement, and sets the safety distance violation threshold based on the user's selection to output an alarm for safety distance violations between the operator and forklift through the safety point setting module. It is characterized by:

본 발명에 있어서, 상기 안전 포인트 설정 모듈은, 캡처 이미지에 안전거리를 측정하기 위한 직선을 사용자의 선택을 받아 설정하되, 상기 직선의 시작과 끝의 좌표 값에 의해 안전거리 위반 임계 값을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the safety point setting module sets a straight line for measuring the safety distance in the captured image upon the user's selection, and automatically sets the safety distance violation threshold based on the coordinate values of the start and end of the straight line. It is characterized by setting.

본 발명에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 모듈은, 안전거리 지표 모듈을 통해 캡처 이미지에 탐색 영역을 설정하기 위한 사각형을 사용자의 선택을 받아 설정하되, 상기 사각형을 형성하는 4개의 꼭짓점에 해당하는 좌표 값에 의해 상기 사각형에 대한 안전거리 위반 임계 값을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the user interface module sets a rectangle for setting a search area in the captured image through the safety distance indicator module by receiving the user's selection, and sets the coordinate values corresponding to the four vertices forming the rectangle. It is characterized by automatically setting the safety distance violation threshold for the square.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스는, AI 모델을 이용하여, 지게차에 부착된 카메라 렌즈를 기준으로 실제 작업자의 키와 CMOS 센서에 맺히는 작업자의 키에 대한 상대적인 비율을 바탕으로, 지게차로부터 떨어진 객체의 거리를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AIoT device or Edge device uses an AI model to detect data from a forklift based on the relative ratio of the actual worker's height to the worker's height reflected in the CMOS sensor based on the camera lens attached to the forklift. It is characterized by calculating the distance of a fallen object.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은, 지게차와 작업자간에 설정된 안전거리 위반 임계 값을 기준으로, 지게차와 작업자간 거리에 기초한 충돌 위험상황이 변화됨에 따라, 카메라를 통해 촬영된 영상에서 검출된 객체 바운딩 박스의 컬러를 변화시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AI model in the AIoT device or Edge device is based on the safety distance violation threshold set between the forklift and the worker, and as the collision risk situation based on the distance between the forklift and the worker changes, the AI model is captured through a camera. It is characterized by changing the color of the object bounding box detected in the image.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은, 지게차에 부착된 카메라를 통해 촬영된 영상에서 객체를 인식하여 객체 바운딩 박스를 추출한 후 객체 바운딩 박스의 비율을 계산하고, 객체 바운딩 박스의 비율이 지정된 제1 임계값(Thratio)보다 작으면, 객체 바운딩 박스의 하단 위치값을 추출하여 제2 임계값(Thspace) 이상인지 체크하고, 객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이면 충돌 위험상황이면서 작업자와 지게차의 거리를 초 근접 상태로 판단하여, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하고, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AI model in the AIoT device or Edge device recognizes an object in an image captured through a camera attached to a forklift, extracts the object bounding box, calculates the ratio of the object bounding box, and calculates the ratio of the object bounding box. If the ratio is less than the specified first threshold value (Th ratio ), the bottom position value of the object bounding box is extracted and checked to see if it is greater than the second threshold value (Th space ), and the bottom position value of the object bounding box is the second threshold value. If it is more than (Th space ), it is a collision risk situation and the distance between the worker and the forklift is judged to be very close, and an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector, and the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ). In this case, alarm and violation alarm messages are generated and transmitted to the data collection connector, and the alarm module is driven and a screen is displayed. Additionally, alarm and violation images and video data are stored in the database according to the cycle set by the user, and are stored for later use. It is characterized by being implemented so that users can search.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은, 상기 객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이 아니면, 지게차로부터 객체의 거리를 계산하고, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 큰지 체크하고, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 작은지 체크하여, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면서, 위반 임계 값(Thviolation)보다 작으면, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신하고, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AI model in the AIoT device or Edge device calculates the distance of the object from the forklift if the lower position value of the object bounding box is not more than the second threshold (Th space ), and the distance of the object is Check whether the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ), and if the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ), check whether the distance of the object is less than the violation threshold (Th violation ), and check whether the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm). If it is greater than the alarm threshold (Th alarm ) and less than the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and transmitted to the data collection connector 410, and the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ). Even in larger cases, alarm and violation alarm messages are generated and sent to the data collection connector, the alarm module is driven and a screen is displayed, and alarm and violation images and video data are stored in the database according to the cycle set by the user. Therefore, it is characterized by being implemented so that users can query it later.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은, 산업현장에 부착된 카메라의 촬영 영상으로부터 지게차와 작업자의 객체를 인식한 후, 각 객체 바운딩 박스의 좌표를 추출하고, 각 객체 바운딩 박스로부터 지게차의 중앙점과 작업자의 중앙점을 계산하고, 중앙점을 기준으로 지게차와 작업자의 궤적 추적과 움직임 속도를 계산하며, 영상의 프레임 데이터로부터 객체의 움직임 방향을 예측하며, 지게차와 작업자의 움직임 속도와 궤적을 고려하여 충돌 위험상황에 대한 지게차와 작업자간 거리를 계산하고, 객체간 거리 값이 경보 임계 값(Thalarm)보다 크지 않고, 경보 임계 값(Thalarm)과 위반 임계 값(Thviolation) 사이 값일 경우, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하고, 또한 객체간 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AI model in the AIoT device or edge device recognizes the objects of the forklift and the worker from the captured image of a camera attached to the industrial site, extracts the coordinates of each object's bounding box, and sets each object's bounding box. Calculate the center point of the forklift and the center point of the worker, calculate the trajectory and movement speed of the forklift and worker based on the center point, predict the direction of movement of the object from the frame data of the video, and calculate the movement of the forklift and worker. Considering the speed and trajectory, the distance between the forklift and the worker for a collision risk situation is calculated, and the distance between objects is not greater than the alarm threshold (Th alarm ), and the warning threshold (Th alarm ) and violation threshold (Th violation ) are calculated. ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector. Also, if the distance between objects is greater than the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector, and an alarm message is generated and sent to the data collection connector. It is characterized by being implemented to drive the module and display a screen, and to store alarm and violation images and video data in a database according to a cycle set by the user, so that the user can search them later.

본 발명의 일부 실시 예에에 따른 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치는, 영상을 기반으로, 지게차와 작업자가 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는, AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스; 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스에 포함되어, 충돌 위험상황과 이에 대응하는 동작을 수행할 수 있도록 하는 안전관리 모듈; 및 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스와 연결되어, 상기 안전관리 모듈에서의 충돌 위험상황 예측이나 감지의 기준이 되는 임계 값을 설정하는 사용자 인터페이스 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker according to some embodiments of the present invention includes an AIoT device or Edge device that predicts or detects a collision risk situation between a forklift and a worker based on an image; A safety management module included in the AIoT device or Edge device to detect a collision risk situation and perform corresponding operations; and a user interface module that is connected to the AIoT device or Edge device and sets a threshold value that serves as a standard for predicting or detecting a collision risk situation in the safety management module.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스는 충돌 위험상황을 예측하여 대응하는 동작을 수행하기 위한 안전관리 모듈;을 포함하고, 상기 안전관리 모듈은, 센서 모듈로부터 검출되는 데이터를 주기적으로 수집하는 수집 모듈; 상기 수집 모듈을 통해 수집된 데이터를 바탕으로 복수의 산업현장 상황을 분석하는 데이터 분석 모듈; 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 AI 모델을 생성하기 위하여 지정된 데이터를 학습하는 데이터 학습 모듈; 및 생성된 AI 모델을 통해 충돌 위험상황을 예측하는 충돌 위험상황 예측 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AIoT device or Edge device includes a safety management module for predicting a collision risk situation and performing a corresponding operation, and the safety management module periodically collects data detected from the sensor module. collection module; a data analysis module that analyzes a plurality of industrial site situations based on data collected through the collection module; A data learning module that learns designated data to create an AI model that predicts or detects collision risk situations; And a collision risk situation prediction module that predicts a collision risk situation through the generated AI model.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스와 연결되어 충돌 위험상황의 예측에 관련된 임계 값을 설정하는 사용자 인터페이스 모듈;을 더 포함하고, 상기 사용자 인터페이스 모듈은, 지게차와 작업자간의 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 캡처 이미지를, 사용자의 선택을 받아 캡처하는 이미지 캡처 모듈; 및 작업자와 지게차 간의 안전거리 위반에 대한 경보를 출력하기 위한 안전거리 위반 임계 값을 사용자의 선택을 받아 설정하는 안전 포인트 설정 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, it further includes a user interface module that is connected to the AIoT device or edge device and sets a threshold value related to prediction of a collision risk situation, wherein the user interface module is configured to measure the distance between the forklift and the worker. An image capture module that captures images selected by the user to set configuration elements related to calibration; and a safety point setting module that sets a safety distance violation threshold selected by the user to output an alarm for violation of the safety distance between the worker and the forklift.

본 발명에 있어서, 상기 안전 포인트 설정 모듈은, 캡처 이미지에 안전거리를 측정하기 위한 직선을 사용자의 선택을 받아 설정하되, 상기 직선의 시작과 끝의 좌표 값에 의해 안전거리 위반 임계 값을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the safety point setting module sets a straight line for measuring the safety distance in the captured image upon the user's selection, and automatically sets the safety distance violation threshold based on the coordinate values of the start and end of the straight line. It is characterized by setting.

본 발명에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 안전거리 지표 모듈;을 더 포함하고, 상기 안전거리 지표 모듈은, 캡처 이미지에 탐색 영역을 설정하기 위한 사각형을 사용자의 선택을 받아 설정하되, 상기 사각형을 형성하는 4개의 꼭짓점에 해당하는 좌표 값에 의해 상기 사각형에 대한 안전거리 위반 임계 값을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the user interface module further includes a safety distance indicator module, wherein the safety distance indicator module receives the user's selection and sets a rectangle for setting a search area in the captured image, forming the rectangle. It is characterized in that the safety distance violation threshold value for the square is automatically set according to the coordinate values corresponding to the four vertices.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은, 지게차와 작업자간에 설정된 안전거리 위반 임계 값을 기준으로, 지게차와 작업자간 거리에 기초한 충돌 위험상황이 변화됨에 따라, 카메라를 통해 촬영된 영상에서 검출된 객체 바운딩 박스의 컬러를 변화시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AI model in the AIoT device or Edge device is based on the safety distance violation threshold set between the forklift and the worker, and as the collision risk situation based on the distance between the forklift and the worker changes, the AI model is captured through a camera. It is characterized by changing the color of the object bounding box detected in the image.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은, 지게차에 부착된 카메라를 통해 촬영된 영상에서 객체를 인식하여 객체 바운딩 박스를 추출한 후 객체 바운딩 박스의 비율을 계산하고, 객체 바운딩 박스의 비율이 지정된 제1 임계값(Thratio)보다 작으면, 객체 바운딩 박스의 하단 위치값을 추출하여 제2 임계값(Thspace) 이상인지 체크하고, 객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이면 충돌 위험상황이면서 작업자와 지게차의 거리를 초 근접 상태로 판단하여, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하고, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AI model in the AIoT device or Edge device recognizes an object in an image captured through a camera attached to a forklift, extracts the object bounding box, calculates the ratio of the object bounding box, and calculates the ratio of the object bounding box. If the ratio is less than the specified first threshold value (Th ratio ), the bottom position value of the object bounding box is extracted and checked to see if it is greater than the second threshold value (Th space ), and the bottom position value of the object bounding box is the second threshold value. If it is more than (Th space ), it is a collision risk situation and the distance between the worker and the forklift is judged to be very close, and an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector, and the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ). In this case, alarm and violation alarm messages are generated and transmitted to the data collection connector, and the alarm module is driven and a screen is displayed. Additionally, alarm and violation images and video data are stored in the database according to the cycle set by the user, and are stored for later use. It is characterized by being implemented so that users can search.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은, 상기 객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이 아니면, 지게차로부터 객체의 거리를 계산하고, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 큰지 체크하고, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 작은지 체크하여, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면서, 위반 임계 값(Thviolation)보다 작으면, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신하고, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AI model in the AIoT device or Edge device calculates the distance of the object from the forklift if the lower position value of the object bounding box is not more than the second threshold (Th space ), and the distance of the object is Check whether the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ), and if the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ), check whether the distance of the object is less than the violation threshold (Th violation ), and check whether the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm). If it is greater than the alarm threshold (Th alarm ) and less than the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and transmitted to the data collection connector 410, and the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ). Even in larger cases, alarm and violation alarm messages are generated and sent to the data collection connector, the alarm module is driven and a screen is displayed, and alarm and violation images and video data are stored in the database according to the cycle set by the user. Therefore, it is characterized by being implemented so that users can query it later.

본 발명에 있어서, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은, 산업현장에 부착된 카메라의 촬영 영상으로부터 지게차와 작업자의 객체를 인식한 후, 각 객체 바운딩 박스의 좌표를 추출하고, 각 객체 바운딩 박스로부터 지게차의 중앙점과 작업자의 중앙점을 계산하고, 중앙점을 기준으로 지게차와 작업자의 궤적 추적과 움직임 속도를 계산하며, 영상의 프레임 데이터로부터 객체의 움직임 방향을 예측하며, 지게차와 작업자의 움직임 속도와 궤적을 고려하여 충돌 위험상황에 대한 지게차와 작업자간 거리를 계산하고, 객체간 거리 값이 경보 임계 값(Thalarm)보다 크지 않고, 경보 임계 값(Thalarm)과 위반 임계 값(Thviolation) 사이 값일 경우, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하고, 또한 객체간 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the AI model in the AIoT device or edge device recognizes the objects of the forklift and the worker from the captured image of a camera attached to the industrial site, extracts the coordinates of each object's bounding box, and sets each object's bounding box. Calculate the center point of the forklift and the center point of the worker, calculate the trajectory and movement speed of the forklift and worker based on the center point, predict the direction of movement of the object from the frame data of the video, and calculate the movement of the forklift and worker. Considering the speed and trajectory, the distance between the forklift and the worker for a collision risk situation is calculated, and the distance between objects is not greater than the alarm threshold (Th alarm ), and the warning threshold (Th alarm ) and violation threshold (Th violation ) are calculated. ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector. Also, if the distance between objects is greater than the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector, and an alarm message is generated and sent to the data collection connector. It is characterized by being implemented to drive the module and display a screen, and to store alarm and violation images and video data in a database according to a cycle set by the user, so that the user can search them later.

본 발명의 일부 실시 예에 따른 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치는, 영상을 기반으로, 지게차와 작업자가 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는, AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스; 및 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스와 통신 연결되어, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스에서 수집한 데이터를 바탕으로, 충돌 위험상황을 예측하는 AI 모델을 생성하기 위한 학습을 수행하고, 생성한 AI 모델을 이용하여 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 클라우드;를 포함하고, 상기 클라우드는, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스에서 데이터 학습 및 충돌 위험상황 예측을 수행하기 위한 자원의 부족이나 정책적인 필요에 따라, 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker according to some embodiments of the present invention includes an AIoT device or edge device that predicts or detects a collision risk situation between a forklift and a worker based on an image; And is connected to communicate with the AIoT device or Edge device, performs learning to create an AI model that predicts a collision risk situation based on data collected from the AIoT device or Edge device, and uses the created AI model. It includes a cloud that predicts or detects a collision risk situation, and the cloud predicts a collision risk situation depending on the lack of resources or policy needs to perform data learning and collision risk situation prediction in the AIoT device or edge device. It is characterized by predicting or detecting.

본 발명은 영상기반으로 지게차와 작업자간의 충돌 위험상황을 감지하여 경보 및 위반 알림을 통해 지게차와 작업자간 충돌 사고를 예방하고 신속하게 대응할 수 있도록 한다.The present invention detects collision risk situations between forklifts and workers based on video and provides warnings and violation notifications to prevent collisions between forklifts and workers and respond quickly.

본 발명은 산업현장에서 지게차와 작업자 간의 안전거리를 실시간으로 측정하여 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 실시간으로 모니터링하고, 또한 충돌 위험상황을 예측하여 작업자에게 신속하게 알림으로써, 안전사고를 예방할 수 있도록 한다.The present invention measures the safety distance between forklifts and workers in real time at industrial sites to monitor collision risk situations between forklifts and workers in real time, and also predicts collision risk situations and promptly notifies workers to prevent safety accidents. do.

도 1은 본 발명의 실시예에 관련된 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측 또는 감지를 위한 기본 개념을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.
도 2는 AIoT 디바이스 및 Edge 디바이스에 포함되는 안전관리 모듈 및 사용자 인터페이스 모듈을 보인 예시도이다.
도 3은 충돌 위험상황을 판단하기 위한 기준이 되는 직선거리와 탐색영역을 설정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 AIoT 디바이스 및 Edge 디바이스에 통신 연결되는 클라우드를 보인 예시도이다.
도 5는 AIoT 모듈을 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 타입 1의 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 Edge 디바이스를 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 타입 2의 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 산업현장의 이미지 캡쳐 작업을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 안전거리 설정을 위한 캘리브레이션 작업을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 작업자의 키를 통해 카메라로부터 떨어진 거리를 수학식을 이용하여 산출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 타입 2의 충돌 위험상황 예측이나 감지를 위한 탐색영역 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측 또는 감지하는 방법을 전체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 ①번으로 분기된 타입 1에 대한, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측이나 감지를 위한 세부적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 ②번으로 분기된 타입 2에 대한, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측이나 감지를 위한 세부적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 지게차의 전방/후방의 카메라 영상으로부터 AI 기반으로 객체를 인식하고 객체 바운딩 박스를 추출하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.
도 15는 타입 1에 의한 충돌 위험상황 감지 화면을 보인 예시도이다.
도 16은 타입 2에 의한 충돌 위험상황 감지 화면을 보인 예시도이다.
Figure 1 is an example diagram shown to explain the basic concept for predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and a worker related to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an example diagram showing the safety management module and user interface module included in AIoT devices and edge devices.
Figure 3 is an example diagram illustrating a method of setting the straight-line distance and search area, which are standards for determining a collision risk situation.
Figure 4 is an example diagram showing a cloud that is connected to AIoT devices and edge devices.
Figure 5 is an example diagram to explain a type 1 method of predicting in advance a collision risk situation between a forklift driver and worker using an AIoT module.
Figure 6 is an example diagram to explain a type 2 method of predicting in advance a collision risk situation between a forklift driver and worker using an edge device.
Figure 7 is a flow chart to explain the image capture operation at an industrial site.
Figure 8 is a flow chart to explain the calibration process for setting the safety distance.
Figure 9 is an example diagram to explain a method of calculating the distance from the camera using a mathematical equation based on the worker's height.
Figure 10 is a flow chart to explain a method of setting a search area for predicting or detecting a type 2 collision risk situation.
Figure 11 is a flow chart to overall explain a method for predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and an operator according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a flow chart to explain a detailed method for predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and a worker for type 1 branched into ①.
Figure 13 is a flow chart to explain a detailed method for predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and a worker for type 2 branched into ②.
Figure 14 is an example diagram shown to explain a method of recognizing an object and extracting an object bounding box based on AI from front/rear camera images of a forklift.
Figure 15 is an example diagram showing a collision risk situation detection screen by type 1.
Figure 16 is an example diagram showing a collision risk situation detection screen by type 2.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치 및 방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of an apparatus and method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines or sizes of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 관련된 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측 또는 감지를 위한 기본 개념을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.Figure 1 is an example diagram shown to explain the basic concept for predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and a worker related to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 산업현장에서 발생할 수 있는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측 또는 감지 방법을 2가지 타입으로 분류할 수 있다. Referring to Figure 1, methods for predicting or detecting collision risk situations between forklifts and workers that may occur in industrial sites can be classified into two types.

첫 번째 타입(즉, 타입 1)은 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 지게차의 전방 및 후방에 부착된 AIoT(Artificial Intelligence of Things) 디바이스(또는 AIoT 모듈)를 이용하여, 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측(또는 감지)하는 방법이다.The first type (i.e., type 1) uses AIoT (Artificial Intelligence of Things) devices (or AIoT modules) attached to the front and rear of the forklift, as shown in (a) of FIG. 1, to communicate with the forklift driver. This is a method of predicting (or detecting) risk of collision between workers in advance.

여기서 AIoT 디바이스(또는 AIoT 모듈)는, 인공지능(AI)과 IoT가 결합되어 사물지능융합기술이 적용된 디바이스이다.Here, an AIoT device (or AIoT module) is a device that combines artificial intelligence (AI) and IoT and applies object intelligence convergence technology.

두 번째 타입(즉, 타입 2)은 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 산업현장 내에 설치된 센서(예 : 카메라, 온도, 습도 등)가 연결된 엣지(Edge) 디바이스에서 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측(또는 감지)하는 방법이다.The second type (i.e., type 2) is a collision between a forklift and a worker at an edge device connected to sensors (e.g. cameras, temperature, humidity, etc.) installed in an industrial site, as shown in (b) of Figure 1. It is a method of predicting (or detecting) risky situations in advance.

여기서 Edge 디바이스는, 서버, CCTV(Closed Circuit Television), 사용자의 컴퓨터 또는 AIoT 디바이스를 포함할 수 있다. 또한 Edge 디바이스는 AI 모델이 탑재되어 작업자와 지게차간 충돌 위험상황을 실시간으로 관제하고, 충돌 위험상황이 발생했을 때 작업자에게 즉각 알람을 통보하는 기능을 제공한다. Here, the edge device may include a server, closed circuit television (CCTV), a user's computer, or an AIoT device. Additionally, the Edge device is equipped with an AI model to control collision risk situations between workers and forklifts in real time and provides a function to immediately notify workers when a collision risk situation occurs.

도 2는 AIoT 디바이스 및 Edge 디바이스에 포함되는 안전관리 모듈 및 사용자 인터페이스 모듈을 보인 예시도이다. 도 3은 도 1에 있어서, 충돌 위험상황을 판단하기 위한 기준이 되는 직선거리와 탐색영역을 설정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.Figure 2 is an example diagram showing the safety management module and user interface module included in AIoT devices and edge devices. FIG. 3 is an example diagram illustrating a method of setting a straight-line distance and a search area that are standards for determining a collision risk situation in FIG. 1.

본 실시예에서 사용자 인터페이스 모듈(100) 및 안전관리 모듈(200)이 포함된 AIoT 디바이스 및 Edge 디바이스는 산업현장에서 N개 이상으로 설치되어 운용될 수 있다. 여기서 상기 사용자 인터페이스 모듈(100) 및 안전관리 모듈(200)은 적어도 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 내부의 세부 모듈들을 하나의 프로세서로 통합하여 구동하거나, 별개의 프로세서에 의해 독립적으로 구동할 수 있다. In this embodiment, N or more AIoT devices and edge devices including the user interface module 100 and the safety management module 200 can be installed and operated at an industrial site. Here, the user interface module 100 and the safety management module 200 can be implemented with at least one processor, and the detailed internal modules can be integrated into one processor and driven, or can be driven independently by a separate processor. there is.

따라서 이하 설명에서는 편의상 각 모듈이 별개로 동작하는 방식으로 설명하지만, 하나의 프로세서가 통합하여 동작할 수도 있다.Therefore, in the following description, for convenience, each module is described as operating separately, but one processor may operate in an integrated manner.

도 2를 참조하면, 안전관리 모듈(200) 내부의 환경설정 모듈(210)은, 안전관리 모듈(200)의 기본 환경설정 정보(예 : IP Address, 디바이스ID, 데이터 수집 주기, 위험상황 경보 및 위반 임계 값 등)를 저장하고 관리한다.Referring to FIG. 2, the environment setting module 210 inside the safety management module 200 configures the basic environment setting information of the safety management module 200 (e.g., IP address, device ID, data collection cycle, dangerous situation warning, and (violation thresholds, etc.) are stored and managed.

제2 모니터링 모듈(220)은 산업현장의 지정된 고위험 요소 등을 포함한 상황 정보를 모니터링 한다.The second monitoring module 220 monitors situational information including designated high-risk elements at industrial sites.

수집 모듈(230)은 산업현장에 설치된 센서 모듈(320)로부터 센싱(검출)되는 데이터(예 : 영상정보, 온도, 습도 등)를 주기적으로 수집한다. The collection module 230 periodically collects data (e.g., image information, temperature, humidity, etc.) sensed (detected) from the sensor module 320 installed at the industrial site.

충돌 위험상황 예측 모듈(240)은 생성된 AI 모델(340)을 통해 충돌 위험상황을 예측한다.The collision risk situation prediction module 240 predicts a collision risk situation through the generated AI model 340.

데이터 제어 모듈(250)은 알람 모듈(310)을 제어하고, 센서 모듈(320)을 통해 검출된 데이터를 수집하여 데이터베이스(330)에 저장한다.The data control module 250 controls the alarm module 310, collects data detected through the sensor module 320, and stores it in the database 330.

데이터 분석 모듈(260)은 센서 모듈(320)을 통해 검출되어 수집된 데이터를 바탕으로 산업현장 데이터를 분석(예 : 충돌 위험상황, 작업자의 안전관리 준수유무 등)한다.The data analysis module 260 analyzes industrial field data (e.g., collision risk situation, worker compliance with safety management, etc.) based on data detected and collected through the sensor module 320.

외부 인터페이스 모듈(270)은 외부 시스템 또는 클라우드에 유선 또는 무선 방식으로 통신 연결되어 지정된 데이터를 송수신한다.The external interface module 270 is connected to an external system or cloud in a wired or wireless manner to transmit and receive designated data.

데이터 학습 모듈(280)은 AI 모델(340)(즉, 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 AI 모델)을 생성하기 위하여 지정된 데이터를 학습한다.The data learning module 280 learns designated data to generate the AI model 340 (that is, an AI model that predicts or detects a collision risk situation).

도 2를 참조하면, 사용자 인터페이스 모듈(120)의 이미지 캡처 모듈(110)은, 산업현장에서 수집한 영상(즉, 동영상 및 정지 영상) 데이터로부터 캘리브레이션(Calibration)과 관련된 환경설정 요소(즉, 지게차와 작업자간의 정확한 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소)를 설정하기 위한 이미지(예 : 산업현장에서 지게차가 포함된 참조 이미지, 정지 영상)를 사용자의 선택을 받아 캡처한다. Referring to FIG. 2, the image capture module 110 of the user interface module 120 captures configuration elements related to calibration (i.e., forklift) from image (i.e., video and still image) data collected at industrial sites. Images (e.g., reference images containing forklifts at industrial sites, still images) for setting environmental setting elements related to calibration to measure the exact distance between the user and the worker are captured upon the user's selection.

안전 포인트 설정 모듈(120)은, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같은 타입 1(즉, AIoT 모듈을 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)에서, 작업자와 지게차 간의 안전거리에 대한 경보 및 위반 임계 값(즉, 안전거리 위반 임계 값)을 사용자의 선택을 받아 설정한다.The safety point setting module 120 is a type 1 (i.e., a method of predicting in advance a collision risk situation between a forklift driver and a worker using an AIoT module) as shown in (a) of FIG. 1. The alarm and violation threshold values for the safety distance (i.e., the safety distance violation threshold value) are set based on the user's selection.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 안전 포인트 설정 모듈(120)은, 지게차가 포함된 캡처 이미지로부터 안전거리(또는 위험거리)를 측정하기 위한 1개의 직선(예 : 가상의 직선)을 사용자의 선택을 받아 설정한다(즉, 직선을 그린다). As shown in (a) of FIG. 3, the safety point setting module 120 creates one straight line (e.g., a virtual straight line) to measure the safety distance (or danger distance) from the captured image containing the forklift. Set based on the user's selection (i.e., draw a straight line).

예컨대 도 3의 (a)를 참조하면, 안전 포인트 설정 모듈(120)은, 지게차의 중심(예 : 하나의 x,y포인트 좌표)으로부터 사용자가 안전거리(또는 위험거리)로 생각하는 곳까지 사용자의 선택을 받아 직선을 설정한다(즉, 직선을 그린다). 이 때 이 직선은 작업자가 이 직선 거리(또는 범위) 안에 있는 경우 충돌 위험상황이라고 판단하기 위한 것이며, 이 직선의 시작과 끝 좌표 값에 의해 사용자로부터 위반 임계 값(즉, 안전거리 위반 임계 값)을 설정 받을 수 있다. For example, referring to (a) of FIG. 3, the safety point setting module 120 moves the user from the center of the forklift (e.g., one x, y point coordinate) to what the user considers a safe distance (or dangerous distance). Select and set a straight line (i.e. draw a straight line). At this time, this straight line is used to determine that there is a risk of collision if the worker is within the distance (or range) of this straight line, and the violation threshold (i.e., safety distance violation threshold) from the user is determined by the start and end coordinate values of this straight line. can be set.

이 때 직선거리를 위반 임계 값(즉, 안전거리 위반 임계 값)으로 설정하고, 경보 임계 값(즉, 안전거리 경보 임계 값)은 위반 임계 값(즉, 안전거리 위반 임계 값) 보다 작게(즉, 지게차의 중심에 가깝도록 짧게), 사용자의 선택을 받아 설정될 수 있다.At this time, the straight-line distance is set to the violation threshold (i.e., safety distance violation threshold), and the alarm threshold (i.e., safety distance violation threshold) is set to be smaller than the violation threshold (i.e., safety distance violation threshold) (i.e. , short so as to be close to the center of the forklift), can be set at the user's choice.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같은 타입 2(즉, Edge 디바이스를 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)인 경우, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 충돌 위험상황에 대한 예측이나 감지를 위한 탐색영역을 설정하기 위하여, 사용자의 선택을 받아 캡처된 캡처 이미지(예 : 산업현장의 지게차가 포함된 이미지, 정지 영상)로부터 사각형(즉, 가상의 사각형)을 형성하는 4개의 꼭짓점에 해당하는 좌표(즉, x,y포인트 좌표)를 설정할 수 있다. In the case of Type 2 (i.e., a method of predicting a collision risk situation between a forklift driver and worker using an edge device) as shown in (a) of FIG. 1, as shown in (b) of FIG. 3, In order to set a search area for predicting or detecting collision risk situations, a rectangle (i.e., a virtual rectangle) is created from captured images (e.g., images containing forklifts at industrial sites, still images) selected by the user. You can set the coordinates (i.e. x, y point coordinates) corresponding to the four vertices that form .

안전거리 지표 모듈(130)은 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지를 위하여 사용자의 선택을 받아 위반 임계 값(즉, 안전거리 위반 임계 값)을 설정한다.The safety distance indicator module 130 sets a violation threshold (i.e., safety distance violation threshold) selected by the user to detect a collision risk situation between the forklift and the worker.

제1 모니터링 모듈(140)은 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스로부터 수집된 데이터(즉, 산업현장에 설치된 센서로부터 검출되어 수집된 데이터)를 모니터링 하고, 이 모니터링을 통해 충돌 위험상황이 예측(또는 감지)되거나 발생했을 경우에 경보/알람 메시지를 출력하며, 사용자가 충돌 위험상황 이미지(예 : 정지 영상)와 영상(예 : 동영상)을 조회할 수 있도록 한다.The first monitoring module 140 monitors data collected from AIoT devices or edge devices (i.e., data detected and collected from sensors installed at industrial sites), and through this monitoring, collision risk situations are predicted (or detected) or In case of occurrence, a warning/alarm message is output and the user can view images (e.g. still image) and images (e.g. video) of a collision risk situation.

도 4는 AIoT 디바이스 및 Edge 디바이스에 통신 연결되는 클라우드를 보인 예시도이다.Figure 4 is an example diagram showing a cloud that is connected to AIoT devices and edge devices.

도 4의 (a)를 참조하면, AIoT 디바이스에 탑재되는 안전관리 모듈(200)은, 데이터 수집 커넥터(410)에 산업현장에 설치된 센서를 통해 검출하여 수집된 센싱 데이터(예 : 영상, 온도, 습도 등)를 전송한다.Referring to (a) of FIG. 4, the safety management module 200 mounted on the AIoT device detects and collects sensing data (e.g., image, temperature, humidity, etc.).

데이터 수집 커넥터(410)는 산업현장의 AIoT 디바이스를 관리하고, AIoT 디바이스를 통해 수집한 데이터를 모니터링 한다.The data collection connector 410 manages AIoT devices at industrial sites and monitors data collected through AIoT devices.

또한 데이터 수집 커넥터(410)는 AIoT 디바이스 제어 정보(예 : 센싱 데이터 수집 주기, AI 모델 자동 업데이트, 경보 이미지 보관주기 등)를 AIoT 디바이스에 전송한다.Additionally, the data collection connector 410 transmits AIoT device control information (e.g., sensing data collection cycle, AI model automatic update, alarm image storage cycle, etc.) to the AIoT device.

클라우드(420)는 N개의 데이터 수집 커넥터(410)를 관리한다.The cloud 420 manages N data collection connectors 410.

또한 산업현장에서 N개의 AIoT 디바이스를 통해 수집한 데이터를 바탕으로, 클라우드(420)는 AI 모델(즉, 충돌 위험상황을 예측하는 AI 모델)을 생성하기 위한 데이터 학습, 및 AI 모델을 이용한 충돌 위험상황 예측을 수행한다.In addition, based on data collected through N AIoT devices at industrial sites, the cloud 420 learns data to create an AI model (i.e., an AI model that predicts collision risk situations) and collision risk using the AI model. Perform situational predictions.

데이터 학습 및 충돌 위험상황 예측은, AIoT 디바이스 및 Edge 디바이스에서 데이터 학습 및 충돌 위험상황 예측을 수행하기 위한 실행 자원이 부족하거나, 서비스 정책상 클라우드(420)에서 AI 모델의 학습을 필요로 할 때 수행할 수 있다.Data learning and collision risk situation prediction are performed when there are insufficient execution resources to perform data learning and collision risk situation prediction on AIoT devices and edge devices, or when service policy requires AI model learning in the cloud (420). can do.

또한 클라우드(420)는 산업현장에서 필요한 생산공정 및 충돌 위험상황의 관리와 최적화를 위한 AI 모델들을 관리한다. Additionally, the cloud 420 manages AI models for management and optimization of production processes and collision risk situations required in industrial sites.

도 4의 (b)를 참조하면, Edge 디바이스에 탑재되는 안전관리 모듈(200)은, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 AIoT 디바이스와 동일한 기능을 수행한다. Referring to (b) of FIG. 4, the safety management module 200 mounted on the edge device performs the same function as the AIoT device shown in (a) of FIG. 4.

이 때 Edge 디바이스와 클라우드(420)는 데이터 수집 커넥터(410)를 통해 통신 연결될 수도 있고, 데이터 수집 커넥터(410)를 통하지 않고 Edge 디바이스와 클라우드(420)간에 직접적으로 통신이 연결될 수도 있다.At this time, the edge device and the cloud 420 may be connected to communication through the data collection connector 410, or communication may be connected directly between the edge device and the cloud 420 without going through the data collection connector 410.

도 5와 도 6은 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스를 통한 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측 또는 감지하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.Figures 5 and 6 are examples to explain a method of predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and a worker through an AIoT device or edge device.

도 5는 AIoT 모듈을 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 타입 1의 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 6은 Edge 디바이스를 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 타입 2의 방법을 설명하기 위한 예시도이다.Figure 5 is an example diagram to explain a type 1 method of predicting in advance a collision risk situation between a forklift driver and worker using an AIoT module, and Figure 6 is an example showing a method of predicting a collision risk situation between a forklift driver and worker using an edge device in advance. This is an example diagram to explain the type 2 prediction method.

지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측 방법은, 도 1에서 설명한 바와 같이, 두 가지 타입(예 : 타입 1, 타입 2)이 있다.As described in FIG. 1, there are two types of methods for predicting collision risk situations between forklifts and workers (e.g., Type 1 and Type 2).

첫 번째 타입(즉, 타입1)은 지게차에 직접 AIoT 디바이스(또는 AIoT 모듈)가 부착되어 지게차가 산업현장으로 이동하면서 주변의 작업자와의 충돌 위험상황을 감지(또는 예측)하는 방법이다(도 5 참조).The first type (i.e. Type 1) is a method in which an AIoT device (or AIoT module) is attached directly to a forklift and detects (or predicts) a risk of collision with surrounding workers as the forklift moves to an industrial site (Figure 5 reference).

두 번째 타입(즉, 타입2)은 Edge 디바이스를 통해 원격에서 지게차와 작업자간 위험상황을 실시간으로 감지(또는 예측)하는 방법이다(도 6 참조).The second type (i.e. type 2) is a method of detecting (or predicting) dangerous situations between forklifts and workers remotely in real time through an edge device (see Figure 6).

도 5를 참조하면, 지게차의 전/후방의 상황을 볼 수 있는 위치에 AIoT 디바이스가 부착된다.Referring to FIG. 5, an AIoT device is attached to a location where the front/rear situation of the forklift can be viewed.

AIoT 디바이스(또는 AIoT 모듈)에는 센서(예 : 카메라, 온도, 습도 등) 및 알람(예 : 사운드, LED 등) 디바이스(또는 모듈)가 연결되어 있다. Sensor (e.g. camera, temperature, humidity, etc.) and alarm (e.g. sound, LED, etc.) devices (or modules) are connected to an AIoT device (or AIoT module).

예컨대 지게차에 부착된 AIoT 디바이스와 이에 연결된 후방 카메라가 지게차 후방의 상황을 촬영하여 지게차 운전자의 전방 모니터에 고속 광 무선 통신(OWC: Optical Wireless Communications)을 통해 전송할 수 있다. For example, an AIoT device attached to a forklift and a rear camera connected to it can capture the situation behind the forklift and transmit it to the forklift driver's front monitor via high-speed optical wireless communications (OWC).

타입 1(즉, AIoT 모듈을 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)에서는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측을 온라인(Online) 프로세스와 오프라인(Offline) 프로세스로 구분할 수 있다. In Type 1 (i.e., a method of predicting collision risk situations between forklift drivers and workers using an AIoT module), prediction of collision risk situations between forklift drivers and workers can be divided into an online process and an offline process.

오프라인 프로세스는 사용자 인터페이스 모듈(100)을 통하여 AIoT 디바이스를 통해 지게차와 작업자간의 정확한 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정 및 저장한다.The offline process sets and stores configuration elements related to calibration to measure the exact distance between the forklift and the worker through the AIoT device through the user interface module 100.

온라인 프로세스는 오프라인 프로세스에서 설정 및 저장된 정보(예 : 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소)를 바탕으로 안전관리 기능을 실시간으로 수행한다. The online process performs safety management functions in real time based on information set and stored in the offline process (e.g., environmental setting elements related to calibration).

AI 모델이 탑재된 AIoT 디바이스는, 지게차의 전방 카메라(미도시)와 후방 카메라(미도시)로부터 객체(예 : 작업자, 고위험 요소 등)를 인식한다. 또한 충돌 위험상황 예측 및 감지를 위한 산업현장의 지게차와 작업자간의 상황(예 : 거리, 방향, 위치, 궤적 등) 검출을 통해 실시간으로 데이터 분석 및 충돌 위험상황을 예측(또는 감지)한다. An AIoT device equipped with an AI model recognizes objects (e.g. workers, high-risk elements, etc.) from the front camera (not shown) and rear camera (not shown) of the forklift. In addition, data analysis and collision risk situations are predicted (or detected) in real time by detecting the situation (e.g. distance, direction, location, trajectory, etc.) between forklifts and workers in industrial sites to predict and detect collision risk situations.

이에 따라 충돌 위험상황이 감지되면, AIoT 디바이스는, 즉시 충돌 위험상황을 알리는 경보(예 : 사운드, 알람)를 통해 주변에 충돌 위험상황을 전파하고, 데이터 수집 커넥터(410)에게 충돌 위험상황에 대한 경보 및 위반 메시지(즉, 안전거리 위반 메시지)를 전송한다. Accordingly, when a collision risk situation is detected, the AIoT device immediately disseminates the collision risk situation to the surrounding area through an alarm (e.g., sound, alarm) that notifies the collision risk situation, and informs the data collection connector 410 of the collision risk situation. Send warning and violation messages (i.e. safety distance violation messages).

도 6을 참조하면, 사용자는 사용자 인터페이스 모듈(100)을 통하여 사전에 지게차와 작업자간 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션을 수행한다(도 3의 (a) 참조). Referring to FIG. 6, the user performs calibration to measure the distance between the forklift and the worker in advance through the user interface module 100 (see (a) of FIG. 3).

또한 사용자는 사용자 인터페이스 모듈(100)을 통하여 산업현장에서 안전관리 대상 영역(또는 탐색영역)을 설정한다(도 3의 (b) 참조). Additionally, the user sets the safety management target area (or search area) at the industrial site through the user interface module 100 (see (b) in FIG. 3).

안전관리 대상 영역(또는 탐색영역), 및 지게차와 작업자간 거리 등의 환경설정 정보를 데이터베이스에 저장하고, 지게차와 작업자간 거리 측정 기능을 통해 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 감지한다.Environmental setting information such as the safety management target area (or search area) and the distance between the forklift and the worker are stored in the database, and the risk of collision between the forklift and the worker is detected through the distance measurement function between the forklift and the worker.

도 7은 산업현장의 이미지 캡쳐 작업을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 7 is a flow chart to explain the image capture operation at an industrial site.

사용자 인터페이스 모듈(100)의 이미지 캡처 모듈(110)은, AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스와 연결된 센서 모듈(320)(예 : 카메라)을 통해, 사용자가 원하는 이미지(즉, 지게차와 작업자간의 정확한 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 이미지)를 캡처한다. The image capture module 110 of the user interface module 100 measures the image desired by the user (i.e., the exact distance between the forklift and the worker) through the sensor module 320 (e.g. camera) connected to the AIoT device or edge device. Capture images to set configuration elements related to calibration.

가령, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측하는 첫 번째 타입(즉, 타입 1)의 경우, 이미지 캡처 모듈(110)은, 사용자의 선택을 받아 센서 모듈(320)(예 : 카메라)로부터 입력되는 영상 중, 사용자가 원하는 이미지(즉, 지게차와 작업자간의 정확한 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 이미지)를 캡처한다(S101, S102). For example, in the case of the first type (i.e., type 1) that predicts a collision risk situation between a forklift and a worker, the image capture module 110 receives the image input from the sensor module 320 (e.g., camera) upon selection by the user. Among the videos, the image desired by the user (i.e., an image for setting configuration elements related to calibration to measure the exact distance between the forklift and the worker) is captured (S101, S102).

AIoT 디바이스의 환경설정 모듈(210)은 영상을 프레임으로 변환하여 저장할 수 있다(S103, S104)The environment setting module 210 of the AIoT device can convert the video into a frame and store it (S103, S104).

도 8은 안전거리 설정을 위한 캘리브레이션 작업을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 8 is a flow chart to explain the calibration process for setting the safety distance.

안전거리 지표 모듈(130)은, 데이터베이스(330)로부터 사전에 캡처된 이미지(즉, 지게차와 작업자간의 정확한 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 이미지)(참조 이미지)를 불러온다(로딩한다)(S201). The safety distance indicator module 130 retrieves a pre-captured image (i.e., an image for setting configuration elements related to calibration to measure the accurate distance between the forklift and the worker) (reference image) from the database 330. It comes (loads) (S201).

만약 타입 1(즉, AIoT 모듈을 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)일 경우(S202의 예), 캡처된 이미지(참조 이미지)로부터 AI 모델을 이용하여 작업자 키(Height)를 검출하고, 캡처된 이미지에서 작업자 실제 키에 대한 프레임 내 픽셀을 계산한다(S203). If Type 1 (i.e., a method of predicting in advance a collision risk situation between a forklift driver and worker using an AIoT module) (example of S202), the worker height (Height) is calculated using an AI model from the captured image (reference image). ) is detected, and the pixels within the frame for the operator's actual key are calculated from the captured image (S203).

그리고 지게차와 작업자간 실제 떨어진 거리 데이터를 불러오고(S204), 카메라 렌즈에서 CMOS 센서까지의 초점거리(f)(또는 초점 길이)를 계산 및 설정한다(S205)(도 9 참조). 이 때 초점거리(f)는 미리 규격(SPEC)으로 주어질 수도 있다.Then, the actual distance data between the forklift and the worker is retrieved (S204), and the focal distance (f) (or focal length) from the camera lens to the CMOS sensor is calculated and set (S205) (see FIG. 9). At this time, the focal length (f) may be given in advance as a specification (SPEC).

안전거리 지표 모듈(130)은, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측하는 방법의 타입 값(즉, 타입 1 또는 타입 2), 카메라 초점거리를 계산하기 위한 실제 작업자의 키, 지게차와 작업자간 실제 떨어진 거리, 및 프레임 내 픽셀 값 차이에 대한 캘리브레이션에 관련된 환경설정 요소들의 값을 데이터베이스(또는 파일)(330)에 저장한다(S206).The safety distance indicator module 130 includes the type value of the method for predicting a collision risk situation between a forklift and a worker (i.e., type 1 or type 2), the actual worker's height for calculating the camera focal length, and the actual distance between the forklift and the worker. The values of environmental setting elements related to the distance apart and calibration of differences in pixel values within the frame are stored in the database (or file) 330 (S206).

한편 타입 2(즉, Edge 디바이스를 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)일 경우(S202의 아니오), 안전거리 지표 모듈(130)은, 사용자의 선택을 받아 사전에 캡처된 이미지(즉, 지게차와 작업자간의 정확한 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 이미지)(참조 이미지)에서 지게차에서 위반 임계 값(즉, 안전거리 위반 임계 값)을 설정하기 위하여 수평 또는 수직으로 직선을 설정한다(즉, 직선에 해당하는 거리(길이)의 픽셀 값 설정한다)(S207). Meanwhile, in the case of Type 2 (i.e., a method of predicting a collision risk situation between a forklift driver and worker using an edge device in advance) (No in S202), the safety distance indicator module 130 captures in advance the user's selection. To set the violation threshold (i.e., safety distance violation threshold) on the forklift in the image (i.e., image for setting configuration elements related to calibration to measure the correct distance between the forklift and the operator) (reference image). Set a straight line horizontally or vertically (i.e., set the pixel value of the distance (length) corresponding to the straight line) (S207).

이는 직선거리 안에 있는 범위에서는 지게차와 작업자가 근접거리에 있다고 판단하고, 직선거리 밖이면 지게차로부터 작업자가 안전하다고 판단하기 위한 기준이 되는 것으로, 위반 임계 값(즉, 안전거리 위반 임계 값)으로 실제 숫자를 입력하는 것보다, 캡처된 이미지에 직선을 그리는 것이 더욱 직관적으로 안전거리를 알 수 있도록 하는 특징이 있다.This is a standard for judging that the forklift and the worker are in close proximity if it is within the straight-line distance, and for judging that the worker is safe from the forklift if it is outside the straight-line distance. This is the violation threshold (i.e., the safety distance violation threshold) and is the standard for determining that the worker is safe from the forklift. Rather than entering numbers, drawing a straight line on the captured image has the feature of allowing you to know the safety distance more intuitively.

또한 안전거리 지표 모듈(130)은, 위반 임계 값(즉, 안전거리 위반 임계 값)을 설정하기 위하여 수평 또는 수직으로 설정된(즉, 그려진) 직선거리에 대응하는 픽셀 값에 대한 캘리브레이션 관련 설정(예 : 안전거리 경보 임계 값, 안전거리 위반 임계 값 등) 데이터를 저장한다(S206). In addition, the safety distance indicator module 130 sets calibration-related settings (e.g., pixel values corresponding to a straight line distance set horizontally or vertically (i.e., drawn) in order to set a violation threshold value (i.e., a safety distance violation threshold value). : Safety distance warning threshold, safety distance violation threshold, etc.) data is saved (S206).

예컨대 사용자가 설정한 직선거리에 대응하는 픽셀 값이 600이라고 가정하면, 이 픽셀 값 600 수치 안에서 안전거리 위반 임계 값 및 안전거리 경보 임계 값을 다양하게 설정할 수 있다. 이 때 카메라의 각도 및 위치에 따른 편차를 보정하기 위하여, 사용자로부터 직접 안전거리 위반 임계 값 및 안전거리 경보 임계 값을 설정 받을 수 있다. For example, assuming that the pixel value corresponding to the straight-line distance set by the user is 600, the safety distance violation threshold and the safety distance warning threshold can be set in various ways within this pixel value of 600. At this time, in order to correct deviations depending on the angle and position of the camera, the safety distance violation threshold and safety distance warning threshold can be set directly from the user.

도 9는 작업자의 키를 통해 카메라로부터 떨어진 거리를 수학식을 이용하여 산출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.Figure 9 is an example diagram to explain a method of calculating the distance from the camera using a mathematical equation based on the worker's height.

도 9의 (a)는, 렌즈를 기준으로 실제 작업자의 키와 CMOS 센서에 맺히는 작업자의 키(Height)에 대한 상대적인 비율을 이용하여 실제 작업자의 키(Height)를 계산하는 방법을 설명하기 위한 것이다.Figure 9 (a) is to explain a method of calculating the height of the actual worker using the relative ratio of the actual worker's height based on the lens and the worker's height reflected on the CMOS sensor. .

카메라의 초점거리(f)는, 렌즈에서 CMOS 센서와의 거리이다. The focal length (f) of a camera is the distance from the lens to the CMOS sensor.

도 9의 (b)에 도시된 수학식과 같이, CMOS 센서에 맺힌 작업자의 키(c)는, 초점거리(f) 및 실제 작업자의 키(h)와 거리(d)에 따른 상대적인 비율로 계산할 수 있으며, 이는 탄젠트 로 계산된다. 또한 탄젠트 는 도 9의 (c)에 도시된 수학식과 같이 계산될 수 있으며, 최종 거리(d)는 도 9의 (d)에 도시된 수학식에 의해 계산될 수 있다.As shown in the equation shown in (b) of Figure 9, the worker's height (c) on the CMOS sensor can be calculated as a relative ratio according to the focal distance (f) and the actual worker's height (h) and distance (d). and this is the tangent It is calculated as Also tangent Can be calculated according to the equation shown in (c) of FIG. 9, and the final distance (d) can be calculated according to the equation shown in (d) of FIG. 9.

다만 도 9에 도시된 방법은 실제 작업자의 키와 CMOS 센서에 맺히는 작업자의 키에 대한 상대적인 비율을 통해 카메라로부터 떨어진 거리를 산출할 수도 있음을 설명하기 위하여 예시한 것이며, 반드시 이를 한정하고자 하는 것은 아님에 유의한다.However, the method shown in Figure 9 is an example to explain that the distance from the camera can be calculated through the relative ratio of the actual worker's height and the worker's height reflected on the CMOS sensor, and is not intended to necessarily limit this. Pay attention to

도 10은 타입 2의 충돌 위험상황 예측이나 감지를 위한 탐색영역 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 10 is a flowchart explaining a method of setting a search area for predicting or detecting a type 2 collision risk situation.

도 3의 (b)를 참조하여 설명한 바와 같이, 사용자 인터페이스 모듈(100)을 통해, 사용자는 타입 2(즉, Edge 디바이스를 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)에 대한 탐색영역(즉, 충돌 위험상황의 예측이나 감지를 위한 탐색영역) 설정을 수행할 수 있다. As explained with reference to (b) of FIG. 3, through the user interface module 100, the user can use Type 2 (i.e., a method of predicting in advance a collision risk situation between a forklift driver and worker using an edge device). You can set up a search area (i.e., a search area for predicting or detecting a collision risk situation).

사용자 인터페이스 모듈(110)은 사용자의 선택을 받아 사전에 캡처된 이미지(즉, 지게차와 작업자간의 정확한 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 이미지)(참조 이미지)를 불러온다(S301). The user interface module 110 receives the user's selection and retrieves a previously captured image (i.e., an image for setting configuration elements related to calibration to measure the accurate distance between the forklift and the worker) (reference image) ( S301).

만약 타입 2(즉, Edge 디바이스를 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)일 경우(S302의 예), 캡처된 이미지(참조 이미지)에서 탐색영역, 즉, 충돌 위험상황의 예측이나 감지를 위한 탐색영역의 설정을 위하여, 사각형(즉, 가상의 사각형)의 꼭짓점에 해당하는 4개의 x,y 포인트 좌표를 선택하여 저장하고, 4개의 꼭짓점을 연결하는 선을 그어, 사각형의 경계선을 설정하여 저장한다(S303 ~ S305). If Type 2 (i.e., a method of predicting a collision risk situation between a forklift driver and worker using an edge device in advance) (example of S302), the search area, that is, the collision risk situation, is selected from the captured image (reference image). To set up a search area for prediction or detection, select and store four x, y point coordinates corresponding to the vertices of a square (i.e., a virtual square), draw a line connecting the four vertices, and Set and save the boundary line (S303 ~ S305).

상기 설정한 충돌 위험상황의 예측이나 감지를 위한 탐색영역 안에서 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지를 수행한다.A collision risk situation between a forklift and a worker is detected within the search area for predicting or detecting the collision risk situation set above.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측 또는 감지하는 방법을 전체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 11 is a flow chart to overall explain a method for predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and an operator according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 센서 모듈(320)(예 : 카메라)을 통해 입력 영상을 획득하고(S401), 도 11에서 입력 영상은 센서 모듈(320)(예 : 카메라)에 의해 획득되는데, 타입 1(즉, AIoT 모듈을 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)의 경우, 입력 영상 획득을 위한 카메라는 AIoT 디바이스에 연결되며, 타입 2(즉, Edge 디바이스를 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)의 경우, 입력 영상 획득을 위한 카메라는 Edge 디바이스에 연결된다. Referring to FIG. 11, an input image is acquired through the sensor module 320 (e.g., a camera) (S401), and in FIG. 11, the input image is acquired by the sensor module 320 (e.g., a camera), Type 1. In the case of (i.e., a method of predicting in advance the risk of collision between forklift drivers and workers using an AIoT module), the camera for acquiring input images is connected to the AIoT device, and type 2 (i.e., forklift drivers and workers using edge devices) In the case of (a method of predicting collision risk situations between workers in advance), the camera for acquiring input images is connected to the edge device.

도 11에 있어서, AIoT 디바이스에 탑재된 안전관리 모듈(200)의 수집 모듈(230)에서 입력 영상은 각각의 프레임으로 변환되고 크기가 조절되며(S402), 만약 타입 2(즉, Edge 디바이스를 이용한 지게차 운전자와 작업자간 충돌 위험상황을 사전에 예측하는 방법)일 경우(S404의 예), 타입 2에 해당하는 AI 모델을 불러오고 ②번으로 분기한다(S407). In Figure 11, in the collection module 230 of the safety management module 200 mounted on the AIoT device, the input image is converted to each frame and resized (S402), and if type 2 (i.e., using an edge device) In the case of a method of predicting a collision risk situation between a forklift driver and worker in advance (example of S404), the AI model corresponding to type 2 is loaded and branches to ② (S407).

만약 타입 1일 경우(S404의 아니오), 타입 1에 해당하는 AI 모델을 불러오고(S405), 타입 1에 해당하는 AI 모델은 사전 설정된 초점길이를 조회한 후, ①번으로 분기한다(S406).If it is type 1 (No in S404), the AI model corresponding to type 1 is loaded (S405), and the AI model corresponding to type 1 checks the preset focal length and then branches to number ① (S406). .

도 12는 ①번으로 분기된 타입 1에 대한, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측이나 감지를 위한 세부적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 13은 ②번으로 분기된 타입 2에 대한, 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 예측이나 감지를 위한 세부적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 12 is a flow chart to explain a detailed method for predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and a worker for type 1 branched into ①. Figure 13 is a flow chart to explain a detailed method for predicting or detecting a collision risk situation between a forklift and a worker for type 2 branched into ②.

도 12를 참조하면, 타입 1에 해당하는 AI 모델은, 지게차 전방/후방의 카메라를 통해 촬영된 영상을 획득하여(S408), 기게차 내 전방의 작업자 모니터(미도시)에 지게차 후방의 영상이 전송되면(S409)(도 14의 (a) 참조), 전방/후방의 카메라 영상으로부터 AI 기반 객체(작업자)를 인식하고(S410), 객체 바운딩 박스를 추출하여(S411), 객체 바운딩 박스의 비율을 계산한다(S412)(도 14의 (b) 참조).Referring to FIG. 12, the AI model corresponding to Type 1 acquires images captured through cameras on the front/rear of the forklift (S408), and displays the image of the rear of the forklift on the operator monitor (not shown) at the front of the forklift. When transmitted (S409) (see (a) in Figure 14), AI-based objects (workers) are recognized from the front/rear camera images (S410), the object bounding box is extracted (S411), and the ratio of the object bounding box is calculated. Calculate (S412) (see (b) of FIG. 14).

도 14의 (b)는 객체가 검출되었을 경우 바운딩 박스로 표시되는 좌표 값을 나타낸다. 바운딩 박스의 왼쪽 상부 모서리의 (x0,y0)좌표와 오른쪽 하부 모서리의 (x1,y1)좌표를 통해 가로 세로 길이를 측정할 수 있어 바운딩 박스의 크기를 알 수 있다. 즉, 바운딩 박스는 객체를 중심으로 x,y축을 이용하여 사각형으로 표시하고, 바운딩 박스 값은 왼쪽 상부 모서리의 (X 최소값, Y 최소값)(예 : x0,y0), 오른쪽 하부 모서리의 (X 최대값, Y 최대값)(예 : x1,y1)으로 표현된다. Figure 14(b) shows coordinate values displayed as a bounding box when an object is detected. The size of the bounding box can be determined by measuring the horizontal and vertical lengths through the (x 0 , y 0 ) coordinates of the upper left corner and (x 1 , y 1 ) coordinates of the lower right corner of the bounding box. In other words, the bounding box is displayed as a square using the x and y axes with the object as the center, and the bounding box values are (X minimum value, Y minimum value) in the upper left corner (e.g. x 0 , y 0 ) and ( X maximum value, Y maximum value) (e.g. x 1 , y 1 ).

데이터 분석 모듈(260)을 통해 객체의 바운딩 박스 비율을 계산할 수 있다. The bounding box ratio of the object can be calculated through the data analysis module 260.

객체 바운딩 박스의 비율과 지정된 제1 임계값(Thratio)(즉, 비율 임계값)을 비교하고(S413), 객체 바운딩 박스의 비율이 제1 임계값(Thratio)(즉, 비율 임계값)보다 작으면(S413의 예), 객체 바운딩 박스의 하단 위치값을 추출하여 이 값이 제2 임계값(Thspace)(즉, 공간 임계값) 이상인지 체크하고(S414). 객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace)(즉, 공간 임계값) 이상이면(S414의 예), 충돌 위험상황이며, 작업자와 지게차의 거리는 초 근접 상태로 판단하여(S418), 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신한다(S420).The ratio of the object bounding box is compared with a specified first threshold value (Th ratio ) (i.e., ratio threshold) (S413), and the ratio of the object bounding box is determined by the first threshold (Th ratio ) (i.e., ratio threshold). If it is smaller than (example in S413), extract the lower position value of the object bounding box and check whether this value is greater than or equal to the second threshold Th space (i.e. space threshold) (S414). If the lower position value of the object bounding box is more than the second threshold (Th space ) (i.e., space threshold) (example in S414), it is a collision risk situation, and the distance between the worker and the forklift is judged to be very close (S418). , Alert and violation alarm messages are generated and transmitted to the data collection connector 410 (S420).

만약 객체의 바운딩 박스 비율이 사용자가 설정한 바운딩 박스 비율의 임계 값을 초과한다면(S413의 아니오), 비정상적인 객체 검출로 인식하여, 지게차 전방 및 후방 카메라 영상을 입력받는 과정(S408)으로 다시 분기한다. If the bounding box ratio of the object exceeds the threshold value of the bounding box ratio set by the user (No in S413), it is recognized as an abnormal object detection and branches back to the process of receiving front and rear camera images of the forklift (S408). .

한편 객체의 바운딩 박스 하단 좌표 값이 사용자가 설정한 공간 임계 값(Thspace)을 초과할 경우(S414의 예), 즉, 객체 이미지가 카메라에 가까이 있어 바운딩 박스 전체가 검출되지 않을 때는 작업자의 거리를 정상적으로 계산할 수 없음을 의미한다. On the other hand, when the coordinate value of the bottom of the object's bounding box exceeds the space threshold (Th space ) set by the user (example in S414), that is, when the object image is close to the camera and the entire bounding box is not detected, the operator's distance This means that cannot be calculated normally.

한편 객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이 아니면(S414의 아니오), 지게차로부터 객체(즉, 작업자)의 거리를 계산하고(S415), 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)(즉, 안전거리 경보 임계 값)보다 큰지 체크한다(S416). Meanwhile, if the lower position value of the object bounding box is not more than the second threshold (Th space ) (No in S414), the distance of the object (i.e. worker) from the forklift is calculated (S415), and the distance of the object is set to the specified alarm threshold. Check whether it is greater than the value (Th alarm ) (i.e., safety distance alarm threshold) (S416).

객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)(즉, 안전거리 경보 임계 값)보다 크면(S416의 예), 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)(즉, 안전거리 위반 임계 값)보다 작은지 체크한다(S417).If the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ) (i.e., the safe distance alarm threshold) (example in S416), the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ) (i.e., the safe distance violation threshold). Check if it is small (S417).

객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)(즉, 안전거리 경보 임계 값)보다 크면서(S416의 예), 위반 임계 값(Thviolation)(즉, 안전거리 위반 임계 값)보다 작으면(S417의 예), 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신한다(S420).If the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ) (i.e., safe distance alarm threshold) (example of S416) and less than the violation threshold (Th violation ) (i.e., safe distance violation threshold) ( Example of S417), an alarm and violation alarm message is generated and transmitted to the data collection connector 410 (S420).

객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)(즉, 안전거리 경보 임계 값)과 위반 임계 값(Thviolation)(즉, 안전거리 위반 임계 값)의 사이 값이 아니라(S417의 아니오), 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)(즉, 안전거리 위반 임계 값)보다 큰 경우(S419의 예), 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신하고(S420), 알람 모듈(310)을 구동함과 아울러 화면을 표시하고(S421)(예 : GUI 표시), 경보 및 위반 이미지(예 : 정지 영상)와 영상(예 : 동영상) 데이터를 데이터베이스(330)에 저장한다(S422).If the distance of the object is not between the specified alarm threshold (Th alarm ) (i.e., safe distance alarm threshold) and the violation threshold (Th violation ) (i.e., safety distance violation threshold) (No in S417), the object If the distance is greater than the violation threshold (Th violation ) (i.e., safety distance violation threshold) (example of S419), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector 410 (S420), and the alarm module In addition to driving 310, a screen is displayed (S421) (e.g., GUI display), and alarm and violation image (e.g., still image) and image (e.g., video) data are stored in the database 330 (S422) ).

이 때 경보 및 위반 이미지(예 : 정지 영상)와 영상(예 : 동영상) 데이터는 사용자가 설정한 주기에 저장될 수 있다.At this time, alarm and violation image (e.g. still image) and image (e.g. video) data can be stored at a cycle set by the user.

도 13을 참조하면, 타입 2에서 안전관리 모듈(200)은, 센서 모듈(320)(예 : 카메라)로부터 AI 모델 기반으로 객체(예 : 작업자, 지게차)를 인식한다(S423).Referring to FIG. 13, in type 2, the safety management module 200 recognizes an object (eg, worker, forklift) from the sensor module 320 (eg, camera) based on an AI model (S423).

또한 충돌 위험상황 예측 모듈(240)은 카메라 영상으로부터 지게차와 작업자의 객체를 인식한 후, 트래킹을 하기 위하여, 바운딩 박스의 좌표((x0,y0),(x1,y1))를 추출한다(S424). In addition, the collision risk situation prediction module 240 recognizes the objects of the forklift and the worker from the camera image, and then sets the coordinates of the bounding box ((x 0 , y 0 ), (x 1 , y 1 )) for tracking. Extract (S424).

데이터 분석 모듈(260)은 바운딩 박스로부터 지게차의 중앙점(Forklift(x,y))와 작업자의 중앙점(person(x,y))을 계산하고(S425), 중앙점을 기준으로 지게차와 작업자의 궤적(Trajectory) 추적과 속도(Speed)를 계산한다(S426). The data analysis module 260 calculates the center point of the forklift (Forklift(x,y)) and the center point of the worker (person(x,y)) from the bounding box (S425), and calculates the center point of the forklift and the worker based on the center point. Trajectory tracking and speed are calculated (S426).

여기서 상기 궤적 추적은, 이전 프레임들에서 검출된 객체의 중앙점과 현재 영상으로부터 표시되는 프레임들에서 검출된 객체의 중앙점을 연결하여 궤적을 추적할 수 있다. 또한 속도는 이전 프레임에서 객체(예 : 지게차와 작업자)가 검출되었을 때 t1시간을 측정하고, 현재 프레임에서 객체가 검출되었을 때 t2시간을 측정하여 시간차이를 계산한다. 또한 이전 프레임 및 현재 프레임에서 객체의 바운딩 박스의 중앙점을 각각 계산하여 이동한 거리를 계산한다. 이로부터 이동한 거리는 객체가 이동한 영상에서 픽셀의 차이 값과 실제 거리 값을 상대적 비율을 바탕으로 산출할 수 있으며, 속도는 이동한 거리를 시간으로 나누어 산출할 수 있다. Here, the trajectory tracking may be performed by connecting the center point of the object detected in previous frames and the center point of the object detected in frames displayed from the current image. Additionally, the speed calculates the time difference by measuring t1 time when an object (e.g., forklift and worker) is detected in the previous frame, and measuring t2 time when an object is detected in the current frame. Additionally, the distance moved is calculated by calculating the center point of the object's bounding box in the previous frame and the current frame, respectively. From this, the distance moved can be calculated based on the relative ratio between the pixel difference value and the actual distance value in the image through which the object moved, and the speed can be calculated by dividing the distance moved by time.

그리고 영상 프레임 데이터로부터 객체의 움직임 방향을 예측한다(S427). Then, the direction of movement of the object is predicted from the video frame data (S427).

참고로 객체의 바운딩 박스가 상/하/좌/우로 이동할 경우, 칼만필터를 이용하여 움직임 방향을 예측할 수 있다. 즉, 바운딩 박스의 중앙점의 (x,y)좌표를 기준으로, 현재 프레임과 예측 프레임의 (x,y)좌표의 움직임 정보를 누적하여 방향을 예측할 수 있다.For reference, if the object's bounding box moves up/down/left/right, the direction of movement can be predicted using the Kalman filter. That is, based on the (x,y) coordinates of the center point of the bounding box, the direction can be predicted by accumulating the motion information of the (x,y) coordinates of the current frame and the predicted frame.

예컨대 X는 Xt+1-Xt 로 계산하고, Y는 Yt+1-Yt 로 계산할 수 있다.For example, X can be calculated as X t+1 -X t , and Y can be calculated as Y t+1 -Y t .

따라서 전체 움직임 방향은 dx = dx + Xt+1-Xt , dy = dy + Yt+1-Yt 로 계산할 수 있다. 이 때 dx가 0보다 크면 객체가 왼쪽, 0보다 작으면 오른쪽으로 이동한 것으로 판단하고, dy가 0보다 크면 위로 이동, 0보다 작으면 아래로 이동한 것으로 판단할 수 있다. Therefore, the overall direction of movement can be calculated as dx = dx + X t+1 -X t, dy = dy + Y t+1 -Y t . At this time, if dx is greater than 0, the object can be judged to have moved to the left, if it is less than 0, it can be judged to have moved to the right, if dy is greater than 0, it can be judged to have moved up, and if it is less than 0, it can be judged to have moved down.

그리고 지게차와 작업자의 속도와 궤적을 고려하여 충돌 위험상황에 대한 지게차와 작업자간 거리(즉, 객체간 거리)를 계산한다(S428).Then, considering the speed and trajectory of the forklift and the worker, the distance between the forklift and the worker (i.e., the distance between objects) for a collision risk situation is calculated (S428).

참고로 지게차와 작업자간 거리는, 의 수식에 의해 산출할 수 있다.For reference, the distance between the forklift and the worker is: It can be calculated by the formula.

객체간 거리 값이 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면(S429의 예) 객체 인식 과정(S423)으로 다시 분기하고, 그렇지 않으면(S423의 아니오), 객체간 거리가 경보 임계 값(Thalarm)과 위반 임계 값(Thviolation) 사이인지 비교한다(S430).If the distance between objects is greater than the alarm threshold (Th alarm ) (Yes in S429), branch back to the object recognition process (S423), otherwise (No in S423), the distance between objects is greater than the alarm threshold (Th alarm ). Compare whether it is within the violation threshold (Th violation ) (S430).

객체간 거리가 경보 임계 값(Thalarm)과 위반 임계 값(Thviolation) 사이 값이면(S430의 예), 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신한다(S432). If the distance between objects is between the alarm threshold (Th alarm ) and the violation threshold (Th violation ) (example in S430), an alarm and violation alarm message is generated and transmitted to the data collection connector 410 (S432).

객체간 거리가 경보 임계 값(Thalarm)과 위반 임계 값(Thviolation) 사이 값이 아니라, 위반 임계 값(Thviolation)보다 크다면(S431의 예), 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신하고(S432), 알람 모듈(310)을 구동함과 아울러 화면을 표시하고(S433)(예 : GUI 표시), 경보 및 위반 이미지(예 : 정지 영상)와 영상(예 : 동영상) 데이터를 데이터베이스(330)에 저장한다(S434).If the distance between objects is not between the alarm threshold (Th alarm ) and the violation threshold (Th violation ), but is greater than the violation threshold (Th violation ) (example of S431), data collection connector generates alarm and violation alarm messages transmits to 410 (S432), drives the alarm module 310 and displays a screen (S433) (e.g., GUI display), and alarm and violation images (e.g., still images) and images (e.g., video) ) Data is stored in the database 330 (S434).

이 때 경보 및 위반 이미지(예 : 정지 영상)와 영상(예 : 동영상) 데이터는 사용자가 설정한 주기에 저장될 수 있다.At this time, alarm and violation image (e.g. still image) and image (e.g. video) data can be stored at a cycle set by the user.

도 15는 타입 1에 의한 충돌 위험상황 감지 화면을 보인 예시도이다.Figure 15 is an example diagram showing a collision risk situation detection screen by type 1.

도 15의 (a)는 지게차로부터 작업자의 거리가 정상이여서 위험상황이 아닐 때 표시하는 화면이며, 도 15의 (b)는 지게차로부터 작업자의 거리가 위반 알람을 발생시킬 거리보다는 작고, 경보 알람을 발생시킬 거리보다 클 경우에 표시되는 화면이며, 도 15의 (c)는 지게차로부터 작업자의 위치가 경보 임계 값(Thalarm)을 초과할 경우 표시되는 화면이며, 도 15의 (d)는 이동하는 지게차에서 작업자의 위치가 위반 임계 값(Thviolation)을 초과할 경우 표시되는 화면이다. 이 때 바운딩 박스의 컬러가 녹색에서 빨간색으로 점차 변화되고 있다.Figure 15 (a) is a screen displayed when the worker's distance from the forklift is normal and is not in a dangerous situation, and Figure 15 (b) shows that the worker's distance from the forklift is smaller than the distance that would trigger a violation alarm, and the warning alarm is not triggered. This is a screen displayed when the distance is greater than the distance to be generated. Figure 15(c) is a screen displayed when the worker's position from the forklift exceeds the alarm threshold value (Th alarm ), and Figure 15(d) is a screen displayed when the operator's position from the forklift exceeds the alarm threshold (Th alarm). This screen is displayed when the worker's position in the forklift exceeds the violation threshold (Th violation ). At this time, the color of the bounding box is gradually changing from green to red.

도 16은 타입 2에 의한 충돌 위험상황 감지 화면을 보인 예시도이다. Figure 16 is an example diagram showing a collision risk situation detection screen by type 2.

도 16의 (a)는 사용자가 설정한 충돌 위험상황 감지 영역이 설정되었을 경우에 표시되는 화면이다. 지게차와 객체의 거리가 가까워도 충돌 위험상황 감지 영역 밖이라면 위험상황이라고 판단하지 않는다. 이 때 작업자의 궤적, 위치, 예측 진행 방향을 표시하고 있다. Figure 16 (a) is a screen displayed when a collision risk situation detection area set by the user is set. Even if the distance between the forklift and the object is close, if it is outside the collision risk situation detection area, it is not judged to be a dangerous situation. At this time, the worker's trajectory, location, and predicted direction of progress are displayed.

도 16의 (b)는 위험상황 감지 영역이 설정되지 않았을 경우에 표시되는 화면이다. 지게차와 작업자간 거리에 따라 경보 알람을 발생하는 경우와 위반 알람이 발생하는 화면을 보여주고 있다. 그리고 복합적으로 타입 1과 타입 2가 결합되어 수행될 수 있다.Figure 16(b) is a screen displayed when the dangerous situation detection area is not set. It shows a screen where an alarm occurs and a violation alarm occurs depending on the distance between the forklift and the worker. And it can be performed in a complex manner by combining Type 1 and Type 2.

상기와 같이 본 발명은 영상기반으로 지게차와 작업자 간의 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하기 위한 데이터(예 : 거리와 움직임 방향, 궤적, 위치 등)를 실시간으로 계산하여 산업현장 내의 지게차와 작업자 간의 충돌 위험상황을 감지(또는 예측)하고, 경보 및 위반 알림을 울려 지게차와 작업자간 충돌로 인한 사고를 예방하고 신속하게 대응할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention calculates data (e.g. distance, direction of movement, trajectory, location, etc.) in real time to predict or detect collision risk situations between forklifts and workers based on images, thereby reducing the risk of collisions between forklifts and workers in industrial sites. It is effective in detecting (or predicting) situations and sounding alarms and violation notifications to prevent accidents caused by collisions between forklifts and workers and to respond quickly.

또한 본 발명은 지게차에 직접 부착할 수 있는 AIoT 디바이스와 원격에서 위험상황을 모니터링 할 수 있는 Edge 디바이스에 AI 모델을 탑재하여 지게차와 작업자 간의 충돌 사고 등 다양한 위험상황을 사전에 감지하거나 예측함으로써 산업 재해율을 크게 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, the present invention mounts an AI model on an AIoT device that can be directly attached to a forklift and an edge device that can remotely monitor dangerous situations, thereby reducing the industrial accident rate by detecting or predicting various dangerous situations in advance, such as collision accidents between forklifts and workers. It has the effect of significantly reducing .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand. Therefore, the scope of technical protection of the present invention should be determined by the scope of the patent claims below. Implementations described herein may also be implemented as, for example, a method or process, device, software program, data stream, or signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, only as a method), implementations of the features discussed may also be implemented in other forms (eg, devices or programs). The device may be implemented with appropriate hardware, software, firmware, etc. The method may be implemented in a device such as a processor, which generally refers to a processing device that includes a computer, microprocessor, integrated circuit, or programmable logic device.

100 : 사용자 인터페이스 모듈
110 : 이미지 캡처 모듈
120 : 안전 포인트 설정 모듈
130 : 안전거리 지표 모듈
140 : 제1 모니터링 모듈
200 : 안전관리 모듈
210 : 환경설정 모듈
220 : 제2 모니터링 모듈
230 : 수집 모듈
240 : 충돌 위험상황 예측 모듈
250 : 데이터 제어 모듈
260 : 데이터 분석 모듈
270 : 외부 인터페이스 모듈
280 : 데이터 학습 모듈
310 : 알람 모듈
320 : 센서 모듈
330 : 데이터베이스
340 : AI 모델
410 : 데이터 수집 커넥터
420 : 클라우드
100: User interface module
110: Image capture module
120: Safety point setting module
130: Safety distance indicator module
140: first monitoring module
200: Safety management module
210: Environment setting module
220: second monitoring module
230: collection module
240: Collision risk situation prediction module
250: data control module
260: Data analysis module
270: external interface module
280: Data learning module
310: Alarm module
320: sensor module
330: database
340: AI model
410: data collection connector
420: Cloud

Claims (20)

AIoT(Artificial Intelligence of Things) 디바이스 또는 Edge 디바이스를 통해 지게차와 작업자간의 거리를 측정하여 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 단계; 및
지게차와 작업자간 충돌 위험상황이 예측되거나 감지될 경우, 충돌 위험상황을 알람하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
Predicting or detecting a risk of collision between a forklift and a worker by measuring the distance between a forklift and a worker using an AIoT (Artificial Intelligence of Things) device or edge device; and
A method of detecting a collision risk situation between a forklift and a worker, comprising the step of alarming a collision risk situation when a collision risk situation between a forklift and a worker is predicted or detected.
제 1항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스는, 안전관리 모듈을 통해 지게차와 작업자간 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하되,
상기 안전관리 모듈은,
수집 모듈을 통해 센서 모듈로부터 검출되는 데이터를 주기적으로 수집하고,
데이터 분석 모듈을 통해 상기 수집 모듈을 통해 수집된 데이터를 바탕으로 복수의 산업현장 상황을 분석하며,
데이터 학습 모듈을 통해 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 AI 모델을 생성하기 위하여 지정된 데이터를 학습하고,
충돌 위험상황 예측 모듈을 통해 상기 생성된 AI 모델을 통해 충돌 위험상황을 예측하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 1,
The AIoT device or Edge device predicts or detects collision risk situations between forklifts and workers through a safety management module,
The safety management module is,
Data detected from the sensor module is periodically collected through the collection module,
Through the data analysis module, multiple industrial site situations are analyzed based on the data collected through the collection module,
Through the data learning module, designated data is learned to create an AI model that predicts or detects collision risk situations,
A method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker, characterized in that the collision risk situation is predicted through the AI model generated through the collision risk situation prediction module.
제 1항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스는, 사용자 인터페이스 모듈을 통해 충돌 위험상황의 예측이나 감지에 관련된 임계 값을 설정하되,
상기 사용자 인터페이스 모듈은,
이미지 캡처 모듈을 통해 지게차와 작업자간의 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 이미지를 캡처하고,
안전 포인트 설정 모듈을 통해 작업자와 지게차 간의 안전거리 위반에 대한 경보를 출력하기 위한 안전거리 위반 임계 값을 사용자의 선택을 받아 설정하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 1,
The AIoT device or Edge device sets a threshold related to prediction or detection of a collision risk situation through a user interface module,
The user interface module is,
Through the image capture module, images are captured to set configuration elements related to calibration to measure the distance between the forklift and the worker,
A method of detecting a risk of collision between a forklift and a worker, characterized in that a safety distance violation threshold value for outputting an alarm for a safety distance violation between the worker and a forklift is selected by the user and set through a safety point setting module.
제 3항에 있어서,
상기 안전 포인트 설정 모듈은,
캡처 이미지에 안전거리를 측정하기 위한 직선을 사용자의 선택을 받아 설정하되, 상기 직선의 시작과 끝의 좌표 값에 의해 안전거리 위반 임계 값을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 3,
The safety point setting module is,
Collision risk between forklifts and workers, characterized in that a straight line for measuring the safety distance in the captured image is selected by the user and the safety distance violation threshold is automatically set based on the coordinate values of the start and end of the straight line. How to detect a situation.
제 3항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스 모듈은,
안전거리 지표 모듈을 통해 캡처 이미지에 탐색 영역을 설정하기 위한 사각형을 사용자의 선택을 받아 설정하되, 상기 사각형을 형성하는 4개의 꼭짓점에 해당하는 좌표 값에 의해 상기 사각형에 대한 안전거리 위반 임계 값을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 3,
The user interface module is,
A rectangle for setting a search area in the captured image is selected and set by the user through the safety distance indicator module, and the safety distance violation threshold for the rectangle is determined by the coordinate values corresponding to the four vertices forming the rectangle. A method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker, characterized by automatic setting.
제 1항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스는,
AI 모델을 이용하여, 지게차에 부착된 카메라 렌즈를 기준으로 실제 작업자의 키와 CMOS 센서에 맺히는 작업자의 키에 대한 상대적인 비율을 바탕으로, 지게차로부터 떨어진 객체의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 1,
The AIoT device or Edge device,
A forklift that uses an AI model to calculate the distance of an object away from a forklift based on the relative ratio of the actual worker's height to the worker's height reflected in the CMOS sensor based on the camera lens attached to the forklift. Method for detecting conflict risk situations between workers.
제 1항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은,
지게차와 작업자간에 설정된 안전거리 위반 임계 값을 기준으로,
지게차와 작업자간 거리에 기초한 충돌 위험상황이 변화됨에 따라, 카메라를 통해 촬영된 영상에서 검출된 객체 바운딩 박스의 컬러를 변화시키는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 1,
The AI model in the AIoT device or edge device is,
Based on the safety distance violation threshold set between the forklift and the worker,
A method for detecting a collision risk situation between a forklift and a worker, characterized in that the color of an object bounding box detected in an image captured by a camera changes as the collision risk situation based on the distance between the forklift and the worker changes.
제 1항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은,
지게차에 부착된 카메라를 통해 촬영된 영상에서 객체를 인식하여 객체 바운딩 박스를 추출한 후 객체 바운딩 박스의 비율을 계산하고,
객체 바운딩 박스의 비율이 지정된 제1 임계값(Thratio)보다 작으면, 객체 바운딩 박스의 하단 위치값을 추출하여 제2 임계값(Thspace) 이상인지 체크하고,
객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이면 충돌 위험상황이면서 작업자와 지게차의 거리를 초 근접 상태로 판단하여,
경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하고, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 1,
The AI model in the AIoT device or edge device is,
Objects are recognized in images captured through a camera attached to a forklift, the object bounding box is extracted, and the ratio of the object bounding box is calculated.
If the ratio of the object bounding box is less than the specified first threshold value (Th ratio ), extract the lower position value of the object bounding box and check whether it is greater than the second threshold value (Th space ),
If the lower position value of the object bounding box is more than the second threshold (Th space ), it is a collision risk situation and the distance between the worker and the forklift is judged to be very close,
Alarm and violation alarm messages are generated and sent to the data collection connector, and even when the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ), alarm and violation alarm messages are created and sent to the data collection connector, and the alarm module is driven. A method for detecting a risk of collision between a forklift and a worker, characterized in that it displays a screen and stores warning and violation images and video data in a database according to a cycle set by the user, so that the user can search them later.
제 10항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은,
상기 객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이 아니면, 지게차로부터 객체의 거리를 계산하고, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 큰지 체크하고,
객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 작은지 체크하여, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면서, 위반 임계 값(Thviolation)보다 작으면, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신하고,
객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 10,
The AI model in the AIoT device or edge device is,
If the lower position value of the object bounding box is not more than a second threshold (Th space ), calculate the distance of the object from the forklift, and check whether the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ),
If the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ), check whether the distance of the object is less than the violation threshold (Th violation ). If the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm), check whether the distance of the object is less than the violation threshold (Th alarm ). If it is less than the value (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector 410,
Even if the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector, and the alarm module is driven and the screen is displayed, and alarm and violation images and video data are also generated. A method of detecting a risk of collision between a forklift and a worker, characterized in that the data is stored in a database according to a cycle set by the user and can be searched later by the user.
제 1항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은,
산업현장에 부착된 카메라의 촬영 영상으로부터 지게차와 작업자의 객체를 인식한 후, 각 객체 바운딩 박스의 좌표를 추출하고,
각 객체 바운딩 박스로부터 지게차의 중앙점과 작업자의 중앙점을 계산하고,
중앙점을 기준으로 지게차와 작업자의 궤적 추적과 움직임 속도를 계산하며,
영상의 프레임 데이터로부터 객체의 움직임 방향을 예측하며,
지게차와 작업자의 움직임 속도와 궤적을 고려하여 충돌 위험상황에 대한 지게차와 작업자간 거리를 계산하고,
객체간 거리 값이 경보 임계 값(Thalarm)보다 크지 않고, 경보 임계 값(Thalarm)과 위반 임계 값(Thviolation) 사이 값일 경우, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하고, 또한 객체간 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한
경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 방법.
According to clause 1,
The AI model in the AIoT device or edge device is,
After recognizing the objects of the forklift and worker from images captured by cameras attached to industrial sites, the coordinates of each object's bounding box are extracted,
Calculate the center point of the forklift and the center point of the worker from each object bounding box,
Calculate the trajectory tracking and movement speed of the forklift and worker based on the center point,
Predict the direction of movement of an object from the frame data of the video,
Calculate the distance between the forklift and the worker for a collision risk situation by considering the movement speed and trajectory of the forklift and the worker.
If the distance between objects is not greater than the alarm threshold (Th alarm ) and is between the alarm threshold (Th alarm ) and the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector. Even if the distance between objects is greater than the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message are generated and sent to the data collection connector, and the alarm module is driven and a screen is displayed.
A method of detecting a risk of collision between a forklift and a worker, characterized in that alarm and violation images and video data are stored in a database according to a cycle set by the user and can be viewed by the user later.
영상을 기반으로, 지게차와 작업자가 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는, AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스;
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스에 포함되어, 충돌 위험상황과 이에 대응하는 동작을 수행할 수 있도록 하는 안전관리 모듈; 및
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스와 연결되어, 상기 안전관리 모듈에서의 충돌 위험상황 예측이나 감지의 기준이 되는 임계 값을 설정하는 사용자 인터페이스 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
An AIoT device or edge device that predicts or detects collision risk situations between forklifts and workers based on video;
A safety management module included in the AIoT device or Edge device to detect a collision risk situation and perform corresponding operations; and
A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, characterized in that it includes a user interface module that is connected to the AIoT device or Edge device and sets a threshold value that serves as a standard for predicting or detecting a collision risk situation in the safety management module. .
제 11항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스는 충돌 위험상황을 예측하여 대응하는 동작을 수행하기 위한 안전관리 모듈;을 포함하고,
상기 안전관리 모듈은,
센서 모듈로부터 검출되는 데이터를 주기적으로 수집하는 수집 모듈;
상기 수집 모듈을 통해 수집된 데이터를 바탕으로 복수의 산업현장 상황을 분석하는 데이터 분석 모듈;
충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 AI 모델을 생성하기 위하여 지정된 데이터를 학습하는 데이터 학습 모듈; 및
생성된 AI 모델을 통해 충돌 위험상황을 예측하는 충돌 위험상황 예측 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
According to clause 11,
The AIoT device or Edge device includes a safety management module for predicting collision risk situations and performing corresponding operations,
The safety management module is,
a collection module that periodically collects data detected from the sensor module;
a data analysis module that analyzes a plurality of industrial site situations based on data collected through the collection module;
A data learning module that learns designated data to create an AI model that predicts or detects collision risk situations; and
A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, comprising a collision risk prediction module that predicts a collision risk situation through the generated AI model.
제 11항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스와 연결되어 충돌 위험상황의 예측에 관련된 임계 값을 설정하는 사용자 인터페이스 모듈;을 더 포함하고,
상기 사용자 인터페이스 모듈은,
지게차와 작업자간의 거리를 측정하기 위한 캘리브레이션과 관련된 환경설정 요소를 설정하기 위한 캡처 이미지를, 사용자의 선택을 받아 캡처하는 이미지 캡처 모듈; 및
작업자와 지게차 간의 안전거리 위반에 대한 경보를 출력하기 위한 안전거리 위반 임계 값을 사용자의 선택을 받아 설정하는 안전 포인트 설정 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
According to clause 11,
It further includes a user interface module that is connected to the AIoT device or Edge device and sets a threshold related to prediction of a collision risk situation,
The user interface module is,
An image capture module that captures a capture image selected by the user to set environmental setting elements related to calibration for measuring the distance between the forklift and the worker; and
A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, comprising a safety point setting module that sets a safety distance violation threshold selected by the user to output an alarm for a violation of the safety distance between the worker and the forklift.
제 13항에 있어서,
상기 안전 포인트 설정 모듈은,
캡처 이미지에 안전거리를 측정하기 위한 직선을 사용자의 선택을 받아 설정하되,
상기 직선의 시작과 끝의 좌표 값에 의해 안전거리 위반 임계 값을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
According to clause 13,
The safety point setting module is,
Set a straight line to measure the safety distance in the captured image based on the user's selection,
A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, characterized in that automatically sets the safety distance violation threshold based on the coordinate values of the start and end of the straight line.
제 13항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스 모듈은 안전거리 지표 모듈;을 더 포함하고,
상기 안전거리 지표 모듈은,
캡처 이미지에 탐색 영역을 설정하기 위한 사각형을 사용자의 선택을 받아 설정하되,
상기 사각형을 형성하는 4개의 꼭짓점에 해당하는 좌표 값에 의해 상기 사각형에 대한 안전거리 위반 임계 값을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
According to clause 13,
The user interface module further includes a safety distance indicator module,
The safety distance indicator module is,
Set a rectangle for setting the navigation area in the captured image based on the user's selection.
A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, characterized in that automatically setting a safety distance violation threshold value for the square based on coordinate values corresponding to the four vertices forming the square.
제 11항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은,
지게차와 작업자간에 설정된 안전거리 위반 임계 값을 기준으로,
지게차와 작업자간 거리에 기초한 충돌 위험상황이 변화됨에 따라, 카메라를 통해 촬영된 영상에서 검출된 객체 바운딩 박스의 컬러를 변화시키는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
According to clause 11,
The AI model in the AIoT device or edge device is,
Based on the safety distance violation threshold set between the forklift and the worker,
A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, characterized in that the color of the object bounding box detected in the image captured by the camera changes as the collision risk situation based on the distance between the forklift and the worker changes.
제 11항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은,
지게차에 부착된 카메라를 통해 촬영된 영상에서 객체를 인식하여 객체 바운딩 박스를 추출한 후 객체 바운딩 박스의 비율을 계산하고,
객체 바운딩 박스의 비율이 지정된 제1 임계값(Thratio)보다 작으면, 객체 바운딩 박스의 하단 위치값을 추출하여 제2 임계값(Thspace) 이상인지 체크하고,
객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이면 충돌 위험상황이면서 작업자와 지게차의 거리를 초 근접 상태로 판단하여,
경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하고, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
According to clause 11,
The AI model in the AIoT device or edge device is,
Objects are recognized in images captured through a camera attached to a forklift, the object bounding box is extracted, and the ratio of the object bounding box is calculated.
If the ratio of the object bounding box is less than the specified first threshold value (Th ratio ), extract the lower position value of the object bounding box and check whether it is greater than the second threshold value (Th space ),
If the lower position value of the object bounding box is more than the second threshold (Th space ), it is a collision risk situation and the distance between the worker and the forklift is judged to be very close,
Alarm and violation alarm messages are generated and sent to the data collection connector, and even when the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ), alarm and violation alarm messages are created and sent to the data collection connector, and the alarm module is driven. A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, characterized in that it is implemented to display a screen and store warning and violation images and video data in a database according to a cycle set by the user so that the user can view them later.
제 17항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은,
상기 객체 바운딩 박스의 하단 위치값이 제2 임계값(Thspace) 이상이 아니면, 지게차로부터 객체의 거리를 계산하고, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 큰지 체크하고,
객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면, 객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 작은지 체크하여, 객체의 거리가 지정된 경보 임계 값(Thalarm)보다 크면서, 위반 임계 값(Thviolation)보다 작으면, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터(410)에게 송신하고,
객체의 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한 경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
According to clause 17,
The AI model in the AIoT device or edge device is,
If the lower position value of the object bounding box is not more than a second threshold (Th space ), calculate the distance of the object from the forklift, and check whether the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ),
If the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm ), check whether the distance of the object is less than the violation threshold (Th violation ). If the distance of the object is greater than the specified alarm threshold (Th alarm), check whether the distance of the object is less than the violation threshold (Th alarm ). If it is less than the value (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector 410,
Even if the distance of the object is greater than the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector, and the alarm module is driven and the screen is displayed, and alarm and violation images and video data are also generated. A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, characterized in that it is implemented by storing it in a database according to a cycle set by the user so that the user can search it later.
제 11항에 있어서,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스 내의 AI 모델은,
산업현장에 부착된 카메라의 촬영 영상으로부터 지게차와 작업자의 객체를 인식한 후, 각 객체 바운딩 박스의 좌표를 추출하고,
각 객체 바운딩 박스로부터 지게차의 중앙점과 작업자의 중앙점을 계산하고,
중앙점을 기준으로 지게차와 작업자의 궤적 추적과 움직임 속도를 계산하며,
영상의 프레임 데이터로부터 객체의 움직임 방향을 예측하며,
지게차와 작업자의 움직임 속도와 궤적을 고려하여 충돌 위험상황에 대한 지게차와 작업자간 거리를 계산하고,
객체간 거리 값이 경보 임계 값(Thalarm)보다 크지 않고, 경보 임계 값(Thalarm)과 위반 임계 값(Thviolation) 사이 값일 경우, 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하고, 또한 객체간 거리가 위반 임계 값(Thviolation)보다 큰 경우에도 경보 및 위반 알람 메시지 생성하여 데이터 수집 커넥터에 송신하며, 알람 모듈을 구동함과 아울러 화면을 표시하고, 또한
경보 및 위반 이미지와 영상 데이터를 사용자가 설정한 주기에 따라 데이터베이스에 저장하여, 추후 사용자가 조회할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
According to clause 11,
The AI model in the AIoT device or edge device is,
After recognizing the objects of the forklift and worker from images captured by cameras attached to industrial sites, the coordinates of each object's bounding box are extracted,
Calculate the center point of the forklift and the center point of the worker from each object bounding box,
Calculate the trajectory tracking and movement speed of the forklift and worker based on the center point,
Predict the direction of movement of an object from the frame data of the video,
Calculate the distance between the forklift and the worker for a collision risk situation by considering the movement speed and trajectory of the forklift and the worker.
If the distance between objects is not greater than the alarm threshold (Th alarm ) and is between the alarm threshold (Th alarm ) and the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message is generated and sent to the data collection connector. Even if the distance between objects is greater than the violation threshold (Th violation ), an alarm and violation alarm message are generated and sent to the data collection connector, and the alarm module is driven and the screen is displayed.
A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, characterized in that it is implemented by storing warning and violation images and video data in a database according to a cycle set by the user so that the user can search them later.
영상을 기반으로, 지게차와 작업자가 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는, AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스; 및
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스와 통신 연결되어, 상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스에서 수집한 데이터를 바탕으로, 충돌 위험상황을 예측하는 AI 모델을 생성하기 위한 학습을 수행하고, 생성한 AI 모델을 이용하여 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 클라우드;를 포함하고,
상기 클라우드는,
상기 AIoT 디바이스 또는 Edge 디바이스에서 데이터 학습 및 충돌 위험상황 예측을 수행하기 위한 자원의 부족이나 정책적인 필요에 따라, 충돌 위험상황을 예측하거나 감지하는 것을 특징으로 하는 지게차와 작업자간 충돌 위험상황 감지 장치.
An AIoT device or edge device that predicts or detects collision risk situations between forklifts and workers based on video; and
It is connected to communicate with the AIoT device or Edge device, performs learning to create an AI model that predicts a collision risk situation based on data collected from the AIoT device or Edge device, and uses the created AI model to perform collision Includes a cloud that predicts or detects risky situations,
The cloud is,
A collision risk situation detection device between a forklift and a worker, characterized in that it predicts or detects a collision risk situation according to a lack of resources or policy needs to perform data learning and collision risk situation prediction in the AIoT device or Edge device.
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