KR-102960008-B1 - Diver safety status monitoring system

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템은 다이버가 착용하며, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 구비하는 수중 로봇;을 포함할 수 있다.

Inventors

• 강형주
• 배철희
• 이만기
• 이문직
• 조건래
• 민정탁

Assignees

• 한국로봇융합연구원

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240828

Priority Date

20240821

Claims (10)

1. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 있어서, 다이버가 착용하고, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라를 포함하는 로봇 신호 감지부, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태에 따라 소정의 전달 신호를 발생시키고 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 각각 구비하는 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇;을 포함하며, 상기 제1 수중 로봇의 상기 로봇 신호 발생부가 상기 전달 신호를 발생시키는 경우, 상기 제2 수중 로봇의 상기 로봇 신호 감지부는, 상기 전달 신호를 감지하고, 상기 제2 수중 로봇의 상기 분석 모듈은, 감지한 상기 전달 신호를 이용하여 상기 안전 상태를 판별하는, 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
2. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 있어서, 다이버가 착용하고, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라를 포함하는 로봇 신호 감지부, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태에 따라 소정의 전달 신호를 발생시키고 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 각각 구비하는 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇;을 포함하며, 상기 제1 수중 로봇의 상기 로봇 신호 발생부가 상기 전달 신호를 발생시키는 경우, 상기 제2 수중 로봇의 상기 로봇 신호 감지부는, 상기 전달 신호를 감지하고, 상기 제2 수중 로봇의 상기 분석 모듈은, 감지한 상기 전달 신호를 이용하여 상기 안전 상태를 판별하며, 상기 로봇 신호 발생부는, 조명인, 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 다이버 안전 장비는, 상기 로봇 신호 발생부의 상기 조명을 감지하는 신호 감지부 및 상기 신호 감지부가 감지한 상기 조명을 이용하여 소정의 정보를 표시하는 디스플레이 모듈을 더 구비하는, 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
4. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 있어서, 다이버가 착용하고, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라를 포함하는 로봇 신호 감지부, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태에 따라 소정의 전달 신호를 발생시키고 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 각각 구비하는 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇;을 포함하며, 상기 제1 수중 로봇의 상기 로봇 신호 발생부가 상기 전달 신호를 발생시키는 경우, 상기 제2 수중 로봇의 상기 로봇 신호 감지부는, 상기 전달 신호를 감지하고, 상기 제2 수중 로봇의 상기 분석 모듈은, 감지한 상기 전달 신호를 이용하여 상기 안전 상태를 판별하며, 상기 로봇 신호 발생부는, 음파를 발생시키는 스피커인, 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 다이버 안전 장비는, 상기 로봇 신호 발생부의 상기 음파를 감지하는 신호 감지부 및 상기 신호 감지부가 감지한 상기 음파를 이용하여 소정의 정보를 표시하는 디스플레이 모듈을 더 구비하는, 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
6. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 있어서, 다이버가 착용하고, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라를 포함하는 로봇 신호 감지부, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태에 따라 소정의 전달 신호를 발생시키고 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 각각 구비하는 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇;을 포함하며, 상기 제1 수중 로봇의 상기 로봇 신호 발생부가 상기 전달 신호를 발생시키는 경우, 상기 제2 수중 로봇의 상기 로봇 신호 감지부는, 상기 전달 신호를 감지하고, 상기 제2 수중 로봇의 상기 분석 모듈은, 감지한 상기 전달 신호를 이용하여 상기 안전 상태를 판별하며, 상기 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇 각각은, 판별된 상기 안전 상태에 따라 기 설정된 운용 모드로 구동을 제어하는 제어 모듈을 더 구비하며, 상기 로봇 신호 발생부는 상기 기 설정된 운용 모드로 구동을 제어하기 전에 상기 소정의 피드백 신호를 발생시키는, 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
7. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 있어서, 다이버가 착용하고, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라를 포함하는 로봇 신호 감지부, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태에 따라 소정의 전달 신호를 발생시키고 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 각각 구비하는 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇;을 포함하며, 상기 제1 수중 로봇의 상기 로봇 신호 발생부가 상기 전달 신호를 발생시키는 경우, 상기 제2 수중 로봇의 상기 로봇 신호 감지부는, 상기 전달 신호를 감지하고, 상기 제2 수중 로봇의 상기 분석 모듈은, 감지한 상기 전달 신호를 이용하여 상기 안전 상태를 판별하며, 상기 다이버 안전 장비는, 의도 전달 모듈을 더 구비하는, 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
8. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 있어서, 다이버가 착용하고, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라를 포함하는 로봇 신호 감지부, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태에 따라 소정의 전달 신호를 발생시키고 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 각각 구비하는 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇;을 포함하며, 상기 제1 수중 로봇의 상기 로봇 신호 발생부가 상기 전달 신호를 발생시키는 경우, 상기 제2 수중 로봇의 상기 로봇 신호 감지부는, 상기 전달 신호를 감지하고, 상기 제2 수중 로봇의 상기 분석 모듈은, 감지한 상기 전달 신호를 이용하여 상기 안전 상태를 판별하며, 상기 다이버 안전 장비는, 부력 조절 모듈을 더 구비하는. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
9. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 있어서, 다이버가 착용하고, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라를 포함하는 로봇 신호 감지부, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태에 따라 소정의 전달 신호를 발생시키고 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 각각 구비하는 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇;을 포함하며, 상기 제1 수중 로봇의 상기 로봇 신호 발생부가 상기 전달 신호를 발생시키는 경우, 상기 제2 수중 로봇의 상기 로봇 신호 감지부는, 상기 전달 신호를 감지하고, 상기 제2 수중 로봇의 상기 분석 모듈은, 감지한 상기 전달 신호를 이용하여 상기 안전 상태를 판별하며, 상기 다이버 안전 장비는, 모니터링 모듈을 더 구비하는. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.
10. 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 있어서, 다이버가 착용하고, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라를 포함하는 로봇 신호 감지부, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태에 따라 소정의 전달 신호를 발생시키고 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 각각 구비하는 제1 수중 로봇 및 제2 수중 로봇;을 포함하며, 상기 제1 수중 로봇의 상기 로봇 신호 발생부가 상기 전달 신호를 발생시키는 경우, 상기 제2 수중 로봇의 상기 로봇 신호 감지부는, 상기 전달 신호를 감지하고, 상기 제2 수중 로봇의 상기 분석 모듈은, 감지한 상기 전달 신호를 이용하여 상기 안전 상태를 판별하며, 상기 제1 수중 로봇은, 추진 모듈을 더 구비하는, 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템.

Description

다이버의 안전 상태 모니터링 시스템{Diver safety status monitoring system} 본 발명은 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이버의 안전한 수중 활동을 지원하여 다이버의 안전을 보장할 수 있는 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 관한 것이다. 스쿠버다이빙 등 수중레저에 대한 인식 보편화로 활동인구가 증가함에 따라 안전사고 또한 증가하는 추세이며, 수중 안전관리는 활동자 자신 또는 안전관리 요원의 인적 역량에 의존하고 있다. 특히 수중레저 활동을 하는 다이버는 위급사항 발생 시에 생명과 직결되는 경우가 많으며, 이러한 문제를 해결하기 위해 다이버의 안전 상태를 정확히 파악하고, 응급상활 발생 시 적절한 조치를 취하는 것이 매우 중요하다. 이러한, 다이버의 안전을 위해, 다이버를 추종하거나 가이드하며 다이버의 수중 활동을 지원하는 수중 로봇(수중 드론)이 개발되고 있다. 그러나, 기존의 수중 로봇의 경우 수중 환경에서 통신을 위한 수단으로 USBL(Ultra-short baseline), UVLC(Underwater visible light communication) 등이 있으나, 매우 고가의 장비라는 점에서 보편화가 어려운 실정이다. 한편, 대한민국 등록특허 제10-2402703 B1 (2022.05.23)호에서는 다이버 보조용 수중드론 장치 및 이를 이용한 다이버 추적 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 발명은 다이버를 추적하기 위한 다이버추적부(110), 다이버 정보를 수신하기 위한 시신부(140), 수중 주변 상황을 촬영하는 촬영부(120) 등 다수의 장치들이 필요한 단점이 있다. 도 1은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 다이버 안전 장비에 대한 개략 구성 블록도. 도 2는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 다이버 안전 장비가 안전 상태를 판별하는 것을 설명하기 위한 개략 구성 블록도. 도 3은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 다이버 안전 장비가 소정의 신호를 발생하는 것을 설명하기 위한 개략 구성 블록도. 도 4는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 수중 로봇에 대한 개략 구성 블록도. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 수중 로봇이 다이버의 자세 및/또는 다이버와의 거리를 판별하는 기능을 설명하기 위한 개략도. 도 9는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 다이버 안전 장비와 수중 로봇이 통신하는 것을 설명하기 위한 개략도. 도 10은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템이 구현하는 피드백 신호를 설명하기 위한 개략 순서도. 도 11은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 다이버 안전 장비의 디스플레이 모듈이 표시하는 정보를 설명하기 위한 개략도. 도 12는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 복수의 수중 로봇 간에 통신하는 것을 설명하기 위한 개략도. 도 13은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 수중 로봇이 소정의 신호를 감지한 경우에 구현되는 기능을 설명하기 위한 개략 순서도. 도 14는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 수중 로봇이 전달 신호를 감지한 경우에 구현되는 기능을 설명하기 위한 개략 순서도. 도 15는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 복수의 다이버 안전 장비 간에 통신하는 것을 설명하기 위한 개략도. 도 16은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 다이버 안전 장비 가 소정의 산호를 감지한 경우에 구현되는 기능을 설명하기 위한 개략도. 도 17 내지 도 20은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 수중 로봇이 다이버 및 다른 수중 로봇을 추종하는 기능을 설명하기 위한 개략도. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템은 다이버가 착용하며, 소정의 색 또는 소정의 점멸 패턴의 조명을 발생시키는 신호 발생부를 구비하는 다이버 안전 장비; 및 상기 조명을 촬영하여 영상을 생성하는 카메라, 상기 영상에서의 상기 조명을 이용하여 다이버의 안전 상태를 판별하는 분석 모듈 및 상기 안전 상태의 판별이 완료된 후 상기 안전 상태의 판별 완료를 소정의 피드백 신호로 발생시키는 로봇 신호 발생부를 구비하는 수중 로봇;을 포함할 수 있다. 또, 상기 로봇 신호 발생부는 조명일 수 있다. 또, 상기 다이버 안전 장비는 상기 로봇 신호 발생부의 상기 조명을 감지하는 신호 감지부 및 상기 신호 감지부가 감지한 상기 조명을 이용하여 소정의 정보를 표시하는 디스플레이 모듈을 더 구비할 수 있다. 또, 상기 로봇 신호 발생부는 음파를 발생시키는 스피커일 수 있다. 또, 상기 다이버 안전 장비는 상기 로봇 신호 발생부의 상기 음파를 감지하는 신호 감지부 및 상기 신호 감지부가 감지한 상기 음파를 이용하여 소정의 정보를 표시하는 디스플레이 모듈을 더 구비할 수 있다. 또, 상기 수중 로봇은 판별된 상기 안전 상태에 따라 기 설정된 운용 모드로 구동을 제어하는 제어 모듈을 더 구비하며, 상기 로봇 신호 발생부는 상기 기 설정된 운용 모드로 구동을 제어하기 전에 상기 소정의 피드백 신호를 발생시킬 수 있다. 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 다이버 안전 장비에 대한 개략 구성 블록도이다. 도 2는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 다이버 안전 장비가 안전 상태를 판별하는 것을 설명하기 위한 개략 구성 블록도이다. 도 3은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 다이버 안전 장비가 소정의 신호를 발생하는 것을 설명하기 위한 개략 구성 블록도이다. 도 4는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 수중 로봇에 대한 개략 구성 블록도이다. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 수중 로봇이 다이버의 자세 및/또는 다이버와의 거리를 판별하는 기능을 설명하기 위한 개략도이다. 도 9는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템을 구성하는 다이버 안전 장비와 수중 로봇이 통신하는 것을 설명하기 위한 개략도이다. 도 10은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템이 구현하는 피드백 신호를 설명하기 위한 개략 순서도이다. 도 11은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 다이버 안전 장비의 디스플레이 모듈이 표시하는 정보를 설명하기 위한 개략도이다. 도 12는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 복수의 수중 로봇 간에 통신하는 것을 설명하기 위한 개략도이다. 도 13은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 수중 로봇이 소정의 신호를 감지한 경우에 구현되는 기능을 설명하기 위한 개략 순서도이다. 도 14는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 수중 로봇이 전달 신호를 감지한 경우에 구현되는 기능을 설명하기 위한 개략 순서도이다. 도 15는 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 복수의 다이버 안전 장비 간에 통신하는 것을 설명하기 위한 개략도이다. 도 16은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 다이버 안전 장비 가 소정의 산호를 감지한 경우에 구현되는 기능을 설명하기 위한 개략도이다. 도 17 내지 도 20은 본 발명의 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템의 수중 로봇이 다이버 및 다른 수중 로봇을 추종하는 기능을 설명하기 위한 개략도이다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 보다 명확하게 표현하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상과 관련성이 떨어지거나 당업자로부터 용이하게 도출될 수 있는 부분은 간략화 하거나 생략하였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다. 이하에서는, 도 1 내지 도 20을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이버의 안전 상태 모니터링 시스템에 대해 자세히 설명하겠다. 상기 시스템은 레저활동을 하는 다이버의 수중 활동을 지원하기 위한 목적으로 이용될 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며 수중작업, 군사활동 등을 지원하기 위한 목적으로 이용될 수도 있음은 자명하다. 상기 시스템은 크게 다이버가 착용하는 다이버 안전 장비(100)와 수중에서 다이버의 수중 활동을 모니터링하고 지원하는 수중 로봇(200)을 포함할 수 있다. 물론, 상