Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR102346002B1 - National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor - Google Patents

National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor Download PDF

Info

Publication number
KR102346002B1
KR102346002B1 KR1020190178131A KR20190178131A KR102346002B1 KR 102346002 B1 KR102346002 B1 KR 102346002B1 KR 1020190178131 A KR1020190178131 A KR 1020190178131A KR 20190178131 A KR20190178131 A KR 20190178131A KR 102346002 B1 KR102346002 B1 KR 102346002B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
construction machine
training
practice
evaluation
loader
Prior art date
Application number
KR1020190178131A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210085266A (en
Inventor
김종민
Original Assignee
빅픽쳐스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 빅픽쳐스 주식회사 filed Critical 빅픽쳐스 주식회사
Priority to KR1020190178131A priority Critical patent/KR102346002B1/en
Publication of KR20210085266A publication Critical patent/KR20210085266A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102346002B1 publication Critical patent/KR102346002B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/04Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles
    • G09B9/052Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles characterised by provision for recording or measuring trainee's performance
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/23Updating
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/20Education
    • G06Q50/205Education administration or guidance
    • G06Q50/2057Career enhancement or continuing education service
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/26Government or public services
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/16Control of vehicles or other craft
    • G09B19/167Control of land vehicles

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

본 발명은 첨단 기술을 활용하여 건설기계 실습교육(조종훈련)을 보완, 강화할 수 있는 새로운 대안으로 실장비 교육에서 체험형, 실습교육을 국가직무능력표준(NCS)의 교육 지침에 추가함으로써 조종사에게 충분한 실습교육을 제공하여 학습적 효과를 향상시키고, 안전한 실습교육을 통해 부족한 직무능력을 보완할 수 있고, 건설기계 조종 현장과 유사한 가상환경을 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현, 하드웨어와 융합된 가상의 물체를 실제처럼 조작실습함으로써 안전한 환경에서 위험을 줄이고, 훈련된 데이터를 재가공하고, 이 데이터를 웹3D 이용한 실시간 분석하고, 훈련기간 단축과 실습교육 비용절감을 통해 건설기계 교육학원 경쟁력의 기반을 마련할 수 있고, 실제 건설기계의 운용 환경을 재현한 VR HMD 시뮬레이터를 조종면허 취득을 위한 실습 교육훈련에 활용하여 실제 콘트롤러를 적용해 조작감 등을 몸으로 체험할 수 있으며, 굴삭기의 운동 현상도 실제 상황과 유사하게 구현하며, 특히 VR HMD를 적용하여 운용자의 능동적 행동에 대응함으로써 실제 상황처럼 몰입이 가능한 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention is a new alternative that can supplement and reinforce construction machine practice education (pilot training) by utilizing advanced technology. By providing practical education, it is possible to improve the learning effect, to compensate for insufficient job skills through safe practical education, and to implement a virtual environment similar to a construction machine operation site through computer simulation, and to create a virtual object fused with hardware as if it were real. By practicing operation, it is possible to reduce risks in a safe environment, reprocess the trained data, analyze this data in real time using web 3D, and lay the foundation for the competitiveness of the construction equipment training institute by shortening the training period and reducing the cost of practical education. By using the VR HMD simulator that reproduces the actual operating environment of a construction machine for practical training for obtaining a pilot's license, you can experience the feeling of operation by applying a real controller. In particular, by applying VR HMD to respond to the operator's active actions, we provide a National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice training system and method that can be immersed like a real situation.

Description

국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템 및 이를 이용한 실습방법{National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor}National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor

본 발명은 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템 및 이를 이용한 실습방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 첨단 기술을 활용하여 건설기계 실습교육(조종훈련)을 보완, 강화할 수 있는 새로운 대안으로 실장비 교육에서 체험형, 실습교육을 국가직무능력표준(NCS)의 교육 지침에 추가함으로써 조종사에게 충분한 실습교육을 제공하여 학습적 효과를 향상시키고, 안전한 실습교육을 통해 부족한 직무능력을 보완할 수 있는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템 및 이를 이용한 실습방법에 관한 것이다.The present invention relates to a National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system and a practice method using the same, and more specifically, a new alternative that can supplement and reinforce construction machine practice education (pilot training) using advanced technology By adding experiential and practical training to the training guidelines of the National Competency Standard (NCS) in actual equipment training, it is possible to provide sufficient practical training to pilots to improve the learning effect, and to compensate for the lack of job competency through safe practical training. It relates to a construction machine loader practice education system based on the National Competency Standards (NCS) and a practice method using the same.

일반적으로, 건설기계운전 실기 응시생은 매년 증가추세로 2017년 13만 1 천명이나 전국 중장비 교육장은 250곳으로 특히 실습교육 제공이 매우 부족한 상황이다.In general, the number of test takers for construction machinery operation is increasing every year, and in 2017, there were 131,000 people, but there are 250 heavy equipment training centers across the country, and in particular, the provision of practical training is very insufficient.

한편 NCS(국가직무능력표준)에서는 건설기계 운전을 Level 2(기초능력) 단계에서 이론교육과 실습교육을 이수하도록 하는데, 그중 10% 약 39시간의 실 장비를 통한 실습 교육시간을 규정하고 있으며, 훈련시설 정의로 강의실 1명당 1.5㎡, 구조실습실 1명당 3.0㎡, 운용실습 1명당 15㎡, 단 실습장비에 대한 보유규정 없어 학원당 해당장비 2대 이하로 실습교육 진행 중인 경우가 대부분이다.On the other hand, NCS (National Competency Standards) requires students to complete theoretical education and practical education in Level 2 (basic competency) level for construction machinery operation. According to the definition of facilities, 1.5 m2 per lecture room, 3.0 m2 per person in rescue practice room, 15 m2 per person in operation practice.

이는 고가의 실습장비와, 실습부지의 확보에 대한 어려움, 부족한 실습교제로 인하여 1인 1일 실습시간이 평균 11분 미만이며, 총 실습교육량 3시간 정도 운영되고, 공동실습시간으로 배정되어 눈으로 보는 실습형태의 교육진행이 이루어져 부족한 실습교육 직무능력 미달로 이어진다.This is due to the high cost of training equipment, difficulties in securing a training site, and insufficient training, the average daily practice time per person is less than 11 minutes, and the total amount of practical training is operated for about 3 hours. Training in the form of hands-on training is conducted, which leads to insufficient practical training job competency.

또한, 건설기계 운전은 터파기, 깎기, 상하차, 쌓기, 메우기의 작업수행 과정이 있지만 실장비 교육진행 건설기계 특성상 사고 발생률이 높고 사고발생시 사망사고로 직결, 사고예방 목적으로 시험 터파기와 주행만으로 제한적이고 소극적 교육진행 폭넓은 실습교육을 제공하지 못하고 있다.In addition, construction machinery operation has a process of digging, cutting, loading and unloading, stacking, and filling, but training on actual equipment. Progressive and passive education It is not possible to provide a wide range of practical education.

이러한 건설기계, 자동차실습교육은 유류, 소모품 교환, 정비, 1인규정 실습장소등 운영유지관리비용 높은 직군으로 매출의 70%이상을 유지관리비로 지출되어 설비 재투자에 어려움을 겪고 있는 문제가 있다.These construction machinery and automobile training courses have high operating and maintenance costs such as oil, consumable exchange, maintenance, and one-person practice place.

한편 최근들어 시뮬레이터가 실습교육의 현실적인 보완 방법이나, 개발비가 높고 콘텐츠의 다양성부족, 도입의 한계로, 건설기계 실습의 문제점을 보완할 솔루션 부재의 악순환이 이어지고 있다.Meanwhile, in recent years, a vicious cycle of lack of a solution to supplement the problems of construction machinery practice continues due to the fact that the simulator is a realistic supplementary method for practical training, high development cost, lack of diversity in content, and limitations in introduction.

그에 따라 국가직무능력표준(건설기계운전.정비)에 맞는 실습교육을 제공하기 위한 보완방법으로 실장비의 운용 느낌에 가까운 조작감, 설치공간, 유지관리의 효율성 높은 국내 건설기계 운전 실습교육의 현실성에 맞는 시뮬레이터 교육을 도입하여, 인적자원을 개발의 필요성이 있다.Accordingly, it is a complementary method to provide practical training that meets the national job competency standard (construction machine operation and maintenance). By introducing simulator education, there is a need to develop human resources.

선행특허 1은 비즈니스 모델의 제휴를 통해 확보된 CP 그룹에게 가상공간이 될 월드를 제공하고 기본적인 학습 콘텐츠 예제 및 개발도구 교육을 제공함으로써, 기 생산된 학습 데이터 및 신규 생산된 학습 데이터를 개설된 가상공간에 주어진 NPC(Non-player character)에게 제공하여 교육자에게 제공하거나, 월드의 한 부분에 학습장을 제작 또는 제공 받아 CP(Contents Provider) 그룹이 직접 학습 콘텐츠의 서비스를 진행할 수 있게함으로써 소비자에게 다양한 학습 콘텐츠를 사이버공간의 시장경쟁을 통하여 제공할 수 있는 가상현실 교육 시스템 제작 도구 및 방법이 기재되어 있다.Prior patent 1 provides a world that will become a virtual space to the CP group secured through business model alliance, and provides basic learning content examples and development tool training, thereby creating a virtual environment for previously produced learning data and newly produced learning data. Provided to educators by providing to NPCs (Non-player characters) given in the space, or by making or providing a learning field in a part of the world so that the CP (Contents Provider) group can directly provide learning content services, providing consumers with a variety of learning A virtual reality education system production tool and method that can provide content through market competition in cyberspace is described.

그러나, 선행특허 1은 사이버 공간에서 학습하는 구성으로, 직접 시뮬레이터를 통해 건설기계를 실제와 유사한 환경의 교육 환경을 통해 실습할 수 있는 교육환경을 제공하지 못하는 문제점이 있다.However, the prior patent 1 has a problem in that it cannot provide an educational environment in which a construction machine can be practiced through an educational environment similar to the actual environment through a direct simulator through a configuration for learning in cyberspace.

선행특허 2는 저가의 카메라를 통해 작업에 필요한 영상을 구현하고, 입체 음향 효과를 제공하여 음향에 의한 주위 환경을 입체적으로 느낄 수 있도록 하여 조작을 용이하게 함으로써 비숙련자도 조작을 용이하게 수행할 수 있도록 하여, 수중 건설용으로 새롭게 개발되는 경작업용 원격제어로봇(ROV: Remotely Operated Vehicle)의 작업 능률과 범위를 현저히 향상시키고, 인건비를 절감시킬 수 있도록 하는 수중 작업용 원격제어로봇 시스템 및 그 제어 방법이 기재되어 있다.Prior Patent 2 realizes the image required for work through a low-cost camera, and provides a stereoscopic sound effect to make the surrounding environment by sound feel three-dimensional, thereby facilitating the operation, so that even unskilled people can easily perform the operation. A remote control robot system for underwater work and its control method that can significantly improve the work efficiency and range of a remotely operated vehicle (ROV) newly developed for underwater construction and reduce labor costs. is described.

그러나 선행특허 2는 실제 수중 로봇을 탑승공간이 구현된 원격지에서 조종할 수 있도록 하는 구성으로, 실제 수중 로봇을 움직이게되므로, 실제 장비가 구비되지 않으면 사용이 불가능하며, 교육을 위한 환경이 아니라 실제 작업을 위한 환경을 구비하는 것이므로, 실습 교육을 하지 못하는 문제점이 있다.However, Prior Patent 2 is a configuration that allows the actual underwater robot to be controlled from a remote location where the boarding space is implemented. There is a problem in that practical education cannot be provided because it is to provide an environment for

선행특허 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0123334호(2011.11.15.)Prior Patent 1: Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0123334 (2011.11.15.) 선행특허 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0145590호(2015.12.30.)Prior Patent 2: Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0145590 (2015.12.30.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 첨단 기술을 활용하여 건설기계 실습교육(조종훈련)을 보완, 강화할 수 있는 새로운 대안으로 실장비 교육에서 체험형, 실습교육을 국가직무능력표준(NCS)의 교육 지침에 추가함으로써 조종사에게 충분한 실습교육을 제공하여 학습적 효과를 향상시키고, 안전한 실습교육을 통해 부족한 직무능력을 보완할 수 있고, 건설기계 조종 현장과 유사한 가상환경을 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현, 하드웨어와 융합된 가상의 물체를 실제처럼 조작실습함으로서 안전한 환경에서 위험을 줄이고, 훈련기간 단축과 실습교육 비용절감을 통해 건설기계 교육학원 경쟁력의 기반을 마련할 수 있는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템 및 이를 이용한 실습방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention is to solve all the shortcomings and problems of the prior art as described above, and is a new alternative that can supplement and reinforce construction machine practice education (pilot training) using advanced technology. By adding to the training guidelines of the National Competency Standards (NCS), it is possible to provide sufficient practical training to pilots to improve the learning effect, to compensate for insufficient job skills through safe practical training, and to create a virtual environment similar to a construction machine operation site. The national job ability to lay the foundation for the competitiveness of the Construction Machinery Training Institute by reducing risks in a safe environment by realizing virtual objects fused with hardware by realizing them through computer simulation and reducing the training period and cost of hands-on training. The purpose is to provide a standard (NCS)-based construction machine loader practice education system and a practice method using the same.

또한, 본 발명은 실제 건설기계의 운용 환경을 재현한 VR HMD 시뮬레이터를 조종면허 취득을 위한 실습 교육훈련에 활용하여 실제 콘트롤러를 적용해 조작감 등을 몸으로 체험할 수 있으며, 로우더와 같은 건설기계의 운동 현상도 실제 상황과 유사하게 구현하며, 특히 VR HMD를 적용하여 운용자의 능동적 행동에 대응함으로써 실제 상황처럼 몰입이 가능한 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템 및 이를 이용한 실습방법을 제공함에 그 다른 목적이 있다. In addition, the present invention utilizes a VR HMD simulator that reproduces the operating environment of an actual construction machine for hands-on training for obtaining a pilot's license to apply a real controller to experience the feeling of operation, etc. The movement phenomenon is implemented similarly to the actual situation, and in particular, by responding to the operator's active actions by applying the VR HMD, we provide a NCS-based construction machine loader practice education system and practice methods using it that can be immersed like a real situation. It has a different purpose.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템은, 가상현실 기반의 체험형 건설기계용 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)에서 발생한 가상현실 기반 체험 데이터를 수신하여 전송부(140)를 통해 서버(300)로 전송하고, 사용자 정보를 통합 관리하는 통제실(100); 상기 건설기계 교육학원의 통제실(100)과 연동되어 실제 건설기계의 운용 환경을 재현한 VR HMD(Virtual Reality Head Mounted Display) 시뮬레이터를 조종면허 취득을 위한 실습 교육훈련에 활용하여 실제 콘트롤러를 적용해 조작감을 몸으로 체험할 수 있으며, 건설기계의 운동 현상도 실제 상황을 구현하되, VR HMD를 적용하여 운용자의 능동적 행동에 대응함으로써 실제상황에 몰입이 가능하도록 하는 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202); 상기 건설기계 교육학원의 실장비 교육에서 체험형, 실습교육에 상기 국가직무능력표준(NCS)의 교육 지침에 가상교육(VRT, Virtual Reality Training)을 추가하여 조종사에게 충분한 실습교육을 제공하여 학습적 효과를 향상시키고, 안전한 실습교육을 통해 부족한 직무능력을 보완하도록 하며, 학습자의 정보와 콘텐츠 운영에서 발생하는 데이터를 수렴하는 실습교육 시스템 서버(300) 및 상기 시스템 서버(300)에 연결되는 인터넷으로 정보를 관리하고 제공하는 웹서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention for achieving the above object, the NCS-based construction machine loader practice education system is virtual reality-based experience data generated in a plurality of simulators (200, 201, 202) for a virtual reality-based experiential construction machine. a control room 100 for receiving and transmitting to the server 300 through the transmission unit 140, and integrated management of user information; The VR HMD (Virtual Reality Head Mounted Display) simulator, which reproduces the actual operation environment of the construction machine in conjunction with the control room 100 of the construction machine education institute, is used for practical training to obtain a driving license, and the actual controller is applied to feel the operation. Multiple simulators (200, 201, 202) that allow users to experience the real world, realizing the movement phenomenon of construction machinery, but also respond to the operator's active actions by applying a VR HMD to immerse themselves in the real situation. ; In the actual equipment training of the construction machine training institute, virtual training (VRT, Virtual Reality Training) is added to the training guidelines of the National Competency Standard (NCS) to the experiential and practical training to provide sufficient practical training to pilots, thereby providing a learning effect The practical education system server 300 that converges the learner's information and data generated from content operation and information through the Internet connected to the system server 300 It is characterized in that it includes a web server that manages and provides.

국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템을 이용한 가상현실 기반의 체험형 로우더 건설기계 실습 솔루션 시스템은, 건설기계의 기종 및 기종 선택에 따른 버킷의 종류, 버킷의 용량, 어테치먼트를 선택하는 구성부(10)와, 성토종류, 성토의 밀도, 덤프차량 최종 디스플레이 선택의 상기 구성부(10)의 지형, 기후, 온도, 돌발 이벤트을 체험하기 위한 환경부(20); 상기 건설기계의 기종 선택에 따른 시뮬레이터 작동을 측정하는 작동부(30)와, 상기 작동부(30)의 상기 작동부에 대한 시뮬레이터 주행체의 기울기, 이동물체 충격감지, 고정물체 충격감지, 지면 마찰력, 작업안전선 접촉감지 버킷 뮬량 감지 및 이벤트 대응 반응시간을 검출하는 검출부(40) 및 상기 검출부(40)의 검출결과에 따라 상기 시뮬레이터 주행체의 전복, 전락, 협착, 충돌 및 바퀴깔림, 마찰력상실, 엔진 정지, 감전을 포함하는 결과를 측정하는 결과부(50)를 포함하여 안전기준 결과를 도출하는 것을 특징으로 한다.The virtual reality-based experiential loader construction machine practice solution system using the National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system is based on an environment unit 20 for experiencing the topography, climate, temperature, and unexpected event of the component unit 10 to select, the type of fill, the density of the fill, and the topography, climate, temperature, and unexpected event of the component unit 10 of the dump vehicle final display selection; The operation unit 30 for measuring the operation of the simulator according to the selection of the model of the construction machine, and the inclination of the simulator running body relative to the operation unit of the operation unit 30, the moving object impact detection, the fixed object impact detection, the ground friction force , a detection unit 40 that detects a work safety line contact detection bucket mule amount detection and event response reaction time, and the overturning, falling, stenosis, collision and wheel crushing, frictional force loss of the simulator running body according to the detection result of the detection unit 40, It is characterized in that the safety standard result is derived including the result unit 50 for measuring the results including engine stop and electric shock.

상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202) 각각은, 상기 통제실(100)과 통신하는 통신모듈(210)과, 훈련하고자 하는 건설기계의 기종선택 선택, 환경설정, 사용자정보, 평가결과 및 평가 주행 영상이 기록되는 저장부(220)와, 안전운용실습교육 가상공간 환경을 설정하는 훈련평가 시나리오 생성부(230)와, 상기 시뮬레이터를 작동시에 발생되는 실질적인 시뮬레이션을 진행하고, 시뮬레이션과정을 실시간으로 시각화하여 모니터와 HMD로 전송하는 시뮬레이션 연산부(240)와, 상기 시뮬레이터의 작동부분으로, 조이스틱, 페달, 휠, 레버, 온/오프 스위치, HMD 센서 입력을 받아, 상기 모니터 및 HMD 출력을 수행하는 작동부(250)와, 상기 작동부(250)의 작동부의 각 요소값이 사고발생시 미리 설정된 작동 분포값을 기준으로 낮으면 안전, 분포값에 포함되면 경고, 높으면 위험을 알람을 화면상에 표시하는 화면 표시부(260)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Each of the plurality of simulators 200 , 201 , 202 includes a communication module 210 that communicates with the control room 100 , model selection and selection of a construction machine to be trained, environment settings, user information, evaluation results, and evaluation driving. A storage unit 220 in which an image is recorded, a training evaluation scenario generation unit 230 for setting a virtual space environment for safety operation practice education, and a real simulation generated when the simulator is operated, and the simulation process in real time Simulation operation unit 240 that visualizes and transmits to the monitor and HMD, and as an operating part of the simulator, receives input from joystick, pedal, wheel, lever, on/off switch, and HMD sensor, and performs the monitor and HMD output When the value of each element of the unit 250 and the operating unit of the operating unit 250 is low based on a preset operating distribution value when an accident occurs, a warning is displayed on the screen if it is included in the distribution value, and an alarm is displayed on the screen. It is characterized in that it is configured to include a screen display unit (260).

상기 저장부(220)에 저장된 데이터는 상기 통제실 제어부(120)에서 임의로 전송하거나 익일 일정시간에 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송되며, 상기 시뮬레이터의 저장부(220)에서는 삭제되고, 새로운 안전기준 정보가 주기적으로 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서 업데이트됨을 특징으로 한다.The data stored in the storage unit 220 is arbitrarily transmitted from the control room control unit 120 or transmitted to the construction machine training system server 300 at a certain time the next day, and is deleted from the storage unit 220 of the simulator, and a new It is characterized in that the safety standard information is periodically updated in the construction machine training system server 300 .

상기 훈련평가 시나리오 생성부(230)는 훈련하고자 선택한 건설기계의 작업 및 주행에 관련된 평가항목 및 돌발 이벤트를 선택하여 시뮬레이션 환경을 설정하고, 미션 해결에 따른 조종사의 능력치를 절대적 평가하고 평가시 발생한 운용 데이터를 상기 저장부(220)에 기록함을 특징으로 한다.The training evaluation scenario generation unit 230 sets the simulation environment by selecting evaluation items and unexpected events related to the work and driving of the selected construction machine to be trained, and absolutely evaluates the pilot's ability according to the mission resolution, and the operation occurred during evaluation. It is characterized in that the data is recorded in the storage unit (220).

상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는, 시뮬레이터에 필요한 시뮬레이터 저장데이터와 안전기준정보를 분석 관리하는 운용서버(310)와, 전송된 데이터를 1차 저장하는 DB서버(320), 빅데이터연산부(330)를 통해 분석된 데이터를 저장하고, 업데이트된 안전기준정보를(340), 돌발 이벤트 발생시 대처능력에 대한 운용과 대응시간 상황을 도출하는 DB서버를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The construction machine training system server 300 includes an operation server 310 that analyzes and manages simulator storage data and safety standard information required for the simulator, a DB server 320 that primarily stores the transmitted data, and a big data operation unit. It is characterized in that it is configured to include a DB server that stores the analyzed data through (330) and derives the updated safety standard information (340), operation and response time situations for coping ability when an unexpected event occurs.

상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)의 상기 훈련평가 시나리오 생성부(230)에서의 훈련평가 시나리오에 따른 사용자의 실습에 대하여 상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)의 통신모듈을 통해 상기 통제실(100)의 상기 전송부(140)를 거쳐 사용자의 수행결과 평가가 전송되면 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서는 상기 실습에 대한 사용자의 수행결과 평가를 전국이나 지역단위로 랭킹화하고, 상기 전국이나 지역단위 랭킹 정보는 건설기계 회사 서버(400)나 취업관련 공공기관 서버(500), 중소기업 서버, 중장비 사업자나 개인사업자 단말기(600)에 제공되며, 상기 실습시간이 충족되면 상기 국가직무능력표준(NCS, national competency standards) 서버로 상기 사용자의 운전연습시간 충족을 통보함을 특징으로 한다.The construction machine practice education system server 300 is the plurality of simulators 200 with respect to the user's practice according to the training evaluation scenario in the training evaluation scenario generator 230 of the plurality of simulators 200 , 201 , 202 . , 201, 202 through the communication module of the control room 100 through the transmission unit 140, when the user's performance evaluation is transmitted, the construction machine training system server 300, the user's performance for the practice The result evaluation is ranked nationally or regionally, and the national or regional ranking information is stored in the construction equipment company server 400, employment-related public institution server 500, small business server, heavy equipment business operator or individual business terminal 600. It is provided, and when the practice time is met, the national competency standards (NCS) server is characterized in that it notifies the satisfaction of the driving practice time of the user.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템을 이용한 안전교육 방법은, 시뮬레이터(200)에서 운용시뮬레이션을 생성하는 단계(S100); 상기 시뮬레이터(200) 사용자를 인증하는 단계(S110); 상기 시뮬레이터(200)의 훈련평가 시나리오 생성부(230)에서는 훈련평가 시나리오를 설정하는 단계(S120); 상기 훈련평가 시나리오에 따른 안전기준정보를 수신하는 단계(S130); 상기 훈련평가 시나리오가 실습을 시험인지 연습평가인지 구분하여(S140), 실습 구분(S140)이 평가운용이면(S150), 훈련평가 시나리오에 따른 수행결과를 시뮬레이션 연산부(240)에서 연산하고, 화면 표시부(260)에 표시하며, 훈련 시나리오 생성부(230)에서 평가하는 단계(S160); 및 상기 수행결과 평가를 저장부(220)에 저장하거나(S180), 작동 데이터만을 저장부(220)에 저장하는 단계(S190);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the safety education method using the national job competency standard (NCS)-based construction machine loader practice education system of the present invention for achieving the above object, generating an operation simulation in the simulator 200 (S100); authenticating the simulator 200 user (S110); Setting the training evaluation scenario in the training evaluation scenario generation unit 230 of the simulator 200 (S120); Receiving safety standard information according to the training evaluation scenario (S130); The training evaluation scenario classifies whether the practice is a test or a practice evaluation (S140), and if the practice classification (S140) is an evaluation operation (S150), the simulation calculation unit 240 calculates the performance results according to the training evaluation scenario, and the screen display unit Displayed in (260), the step of evaluating in the training scenario generation unit 230 (S160); and storing the evaluation result in the storage unit 220 (S180), or storing only the operation data in the storage unit 220 (S190).

상기 평가 단계(S160)에서, 돌발 이벤트 발생 평가 방법은, 평가운용을 시작하여(S161), 돌발 이벤트가 발생하면(S162), 돌발 이벤트에 해당하는 안전값을 수신하는 단계(S163)와, 상기 돌발 이벤트가 종료되었는지를 판단하여(S164), 종료 되었다면 사용자(학습자)의 돌발 이벤트에 대한 안전값(대응값)을 수신하여(S165), 평가운용을 종료하는 단계(S166)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the evaluation step (S160), the unexpected event occurrence evaluation method starts the evaluation operation (S161), and when the unexpected event occurs (S162), receiving a safety value corresponding to the unexpected event (S163), and the It is determined whether the unexpected event has ended (S164), and if it is over, receiving a safety value (corresponding value) for the unexpected event of the user (learner) (S165), comprising the step of terminating the evaluation operation (S166) do it with

상기 복수의 시뮬레이터 각각은, 가상의 건설기계를 조종하기 위해 마련되는 컨트롤러(201)와, 사용자가 가상의 건설기계 조종 시 원근감이 표현되는 3차원의 VR 정보를 출력하기 위해 마련되며, 자이로센서를 포함하여, 회전값 및 가속도값을 교육용 단말(204)에 전달하는 HMD(202)와, 상기 HMD(202)의 움직임을 감지하여 헤드 트렉킹 하기 위해 마련되되, 사용자가 상기 HMD(202)를 착용하고 머리를 위아래로 이동하는 경우 또는 사용자가 머리를 좌우로 이동하는 경우 또는 앞뒤로 이동하는 경우를 감지하여 헤드 트렉킹을 수행하는 모션센서(203) 및 가상 공간을 구현하여 사용자에게 VR정보를 제공하기 위해 마련되는 교육용 단말(204)을 포함하여 구성되고, 상기 교육용 단말(204)은 상기 모션센서(203)를 통해 상기 HMD(202)의 위치정보를 생성할 수 있으며, 상기 HMD(202)의 자세 또는 위치를 기반으로 VR정보를 갱신하며, 사용자 조작 정보는 사용자의 고유 번호 정보와 함께 상기 교육용 단말(204)에 저장되어 축적되어 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에 전달됨을 특징으로 한다.Each of the plurality of simulators is provided to output a controller 201 provided to control a virtual construction machine, and 3D VR information in which perspective is expressed when a user controls a virtual construction machine, and a gyro sensor Including, the HMD 202 that transmits the rotation value and the acceleration value to the educational terminal 204, and is provided for head tracking by sensing the movement of the HMD 202, when the user wears the HMD 202 Provided to provide VR information to the user by implementing a motion sensor 203 that performs head tracking and a virtual space by detecting when the head moves up and down, or when the user moves the head left and right, or moves back and forth It is configured to include an educational terminal 204 that becomes VR information is updated based on, and user manipulation information is stored and accumulated in the educational terminal 204 together with the user's unique number information, and is characterized in that it is transmitted to the construction machine training system server 300 .

또한, 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템을 이용한 실습교육 방법은 지정교육기관에서 교육생을 선발하면 선발된 교육생을 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에 등록하여 사용자 관리 및 시스템 관리를 수행하는 단계;복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통한 건설기계 실습 교육을 수행하면 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 로그기록 및 운용 기록을 저장하는 단계; 및 상기 로그 기록 및 운용 기록에 따라 교육시간 및 운전 데이터 기록에서 운전자의 잘못된 운영습관 데이터를 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서 분석하고, 이를 통해 안전교육 커리큘럼에 리맵핑하여 안전교육의 선교육에 이용함을 특징으로 한다.In addition, the practical education method using the National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system selects trainees at a designated educational institution, registers the selected trainees in the construction machine practice education system server 300 to manage users and systems Performing the steps; When the construction machine practice training is performed through a plurality of simulators 200, 201, 202, the construction machine training system server 300 stores log records and operation records; And according to the log record and operation record, the driver's erroneous operating habit data in the training time and driving data record are analyzed in the construction machine practice education system server 300, and through this, the safety education curriculum is re-mapped to improve safety education. It is characterized by use in education.

상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통한 건설기계 실습 교육을 수행하면 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 로그기록 및 운용 기록을 저장하는 단계는, 상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202) 각각에서 운용시뮬레이션을 생성하는 단계(S100); 상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202) 각각의 훈련평가 시나리오 생성부(230)에서는 훈련평가 시나리오를 설정하는 단계(S120); 상기 사용자의 시뮬레이터 운용이 실습시험인지 연습평가인지(S140)에 따라 실습 구분(S140)이 실습시험을 위한 평가운용이면(S150), 훈련평가 시나리오에 따른 수행결과를 시뮬레이션 연산부(240)에서 연산하고, 화면 표시부(260)에 표시하며, 훈련 시나리오 생성부(230)에서는 수행결과를 평가하고(S160), 수행결과 평가를 저장부(220)에 선택적으로 저장하며(S180), 상기 저장결과는 시뮬레이터(200, 201, 202)의 통신모듈을 통해 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송되어 시뮬레이션 데이터를 종합하여 안전사고 유형을 도출하고, 안전운용에 근접한 결과치를 도출하며, 돌발 이벤트 발생에 대한 대처 능력에 대한 효율적인 운용과 대응시간 상황을 돌출하여 빅데이터화하고 이를 통해 가상현실 기반의 체험형 건설기계 안전교육 방법과 솔루션 시스템을 업데이트하는데 이용하는 단계; 상기 실습 구분(S140)이 평가운용이 아니고, 연습운용이면(S200) 사용자의 연습 운용시간을 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송하여 갱신하여 저장되고, 운전 데이터를 분석하는 단계(S210); 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서는 개인사용자의 운전 데이터에서 잘못된 운영습관에 대한 보완 데이터를 사용자의 단말기로 전송하는 단계(S220); 상기 사용자의 연습 운용시간이 충족되면 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 NCS 서버(800)로 연습시간 충족결과를 전송하고(S240), 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 시뮬레이터 운용에 따라 저장된 데이터에서 초급자 발생 안전사고 유발행동을 분석하여 커리큘럼을 리맵핑하는 단계(S250);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.When construction machine practice training is performed through the plurality of simulators 200, 201, and 202, the step of storing the log record and operation record of the construction machine training system server 300 includes the plurality of simulators 200, 201, 202) generating operation simulations in each (S100); Setting a training evaluation scenario in the training evaluation scenario generator 230 of each of the plurality of simulators 200, 201, 202 (S120); According to whether the user's simulator operation is a practice test or a practice evaluation (S140), if the practice classification (S140) is an evaluation operation for the practice test (S150), the simulation calculating unit 240 calculates the performance result according to the training evaluation scenario, and , displayed on the screen display unit 260, the training scenario generating unit 230 evaluates the execution result (S160), and selectively stores the evaluation result in the storage unit 220 (S180), and the stored result is the simulator (200, 201, 202) is transmitted to the construction machine practice education system server 300 through the communication module to derive the type of safety accident by synthesizing the simulation data, to derive a result close to safe operation, and to Efficient operation and response time situations for coping capabilities are projected into big data and used to update a virtual reality-based experiential construction machine safety education method and solution system; If the practice classification (S140) is not an evaluation operation, but a practice operation (S200), the user's practice operation time is transmitted to the construction machine training training system server 300 to be updated and stored, and the operation data is analyzed (S210) ; In the construction machine training system server 300, the step of transmitting supplemental data for the wrong operating habits in the driving data of the individual user to the user's terminal (S220); When the user's practice operation time is satisfied, the construction machine practice education system server 300 transmits the practice time satisfaction result to the NCS server 800 (S240), and the construction machine practice training system server 300 is used to operate the simulator. In accordance with the stored data, analyzing the safety accident-inducing behavior of beginners and remapping the curriculum (S250); characterized in that it comprises a.

상기 연습운용 단계(S200)는, 상기 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통해 건설기계를 운전하기전 점검사항을 점검하는 단계(S2010); 상기 점검이 완료된 건설기계를 시운전하는 단계(S2020); 상기 시운전이 완료된 건설기계를 시험 현장으로 이동시키는 단계(S2030); 상기 이동이 완료된 건설기계를 통해 작업물을 상차하는 단계(S2040); 상기 상차된 작업물을 운반하는 단계(S2050); 상기 운반되는 작업물을 통해 평가장소를 평탄화하는 단계(S2060); 상기 평탄화를 진행하는 건설기계에 대한 응급상황 발생에 따른 안전 및 환경 관리 사항을 확인하는 단계(S2070); 상기 환경 및 안전관리 사항이 완료된 건설기계의 작업 후 기초 점검사항을 점검하여 시뮬레이터를 통한 평가를 완료하는 단계(S2080)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The practice operation step (S200) includes the steps of checking inspection items before operating the construction machine through the simulators (200, 201, 202) (S2010); test-driving the construction machine on which the inspection has been completed (S2020); moving the construction machine for which the test operation is completed to a test site (S2030); loading the work through the construction machine, the movement of which is completed (S2040); transporting the loaded work (S2050); leveling the evaluation site through the transported work (S2060); checking safety and environmental management matters according to the occurrence of an emergency with respect to the construction equipment undergoing the flattening (S2070); It characterized in that it comprises the step (S2080) of completing the evaluation through the simulator by checking the basic inspection items after the work of the construction machine on which the environmental and safety management items have been completed.

가상현실 기반의 체험형 건설기계 솔루션 시스템을 이용한 로우더 평가운용 방법은, 상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통한 건설기계 실습 교육을 수행하는 건설기계 실습교육 시스템 이용한 로우더 실습교육 평가 방법은, 상기 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통해 로우더 운전평가를 시작하는 단계(S1510); 상기 장비 움직임 전 사이드브레이크를 감지하는 단계(S15110); 상기 작업장 진입 전 버킷의 작동능력을 평가하는 단계(S15120); 상기 작업장 진입 전 기동상태를 확인하는 단계(S15130); 상기 성토 작업장 진입을 확인하는 단계(S1520); 상기 성토 작업장 진입 후 평가시간을 확인하는 단계(S15210); 상기 성토 작업장 진입 로우더 조향 운전능력을 평가하는 단계(S15220); 상기 성토 작업장 안에서 버킷 운용능력 평가하는 단계(S15230); 상기 성토 작업 평가시간 확인하는 단계(S15240); 상기 성토 작업장 이탈 후 로우더 후진 감지능력을 평가하는 단계(S15250); 상기 성토 작업에서 벗어남을 확인하는 단계(S1530); 상기 버킷에 성토 적재시 버킷의 운용능력 평가하는 단계(S15310); 상기 버킷에 성토 적재 후 로우더 기동능력을 평가하는 단계(S15320); 상기 성토 작업장 이탈 후 로우더 후진 감지능력을 평가하는 단계(S15330); 상기 덤프 작업장 이동시간을 확인하는 단계(S15340); 상기 덤프 작업장 조향 운전능력을 평가하는 단계(S15350); 상기 덤프 작업장 진입 확인하는 단계(S1540); 상기 덤프 작업 평가시간 확인하는 단계(S15410); 상기 덤프 작업장으로 이동 로우더 운용능력을 평가하는 단계(S15420); 상기 덤프트럭 적재물 덤프운용능력을 평가하는 단계(S15430); 상기 덤프트럭 적재물 덤프 후 후진운용능력을 평가하는 단계(S15440); 상기 작업 전 로우더 원상복구 평가시간을 확인하는 단계(S1550); 상기 작업 완료 후 복귀 운전능력을 평가하는 단계(S15510); 상기 작업 완료 후 로우더 정차 운전능력을 평가하는 단계(S15520); 상기 작업 완료 후 로우더 정지 운전능력을 평가하는 단계(S15530); 상기 시뮬레이터를 통한 실습 평가를 완료하는 단계(S15540)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The loader evaluation operation method using the virtual reality-based experiential construction machine solution system, the loader practice education evaluation method using the construction machine practice education system that performs construction machine practice education through the plurality of simulators 200, 201, 202 is , starting the loader operation evaluation through the simulator (200, 201, 202) (S1510); Detecting the side brake before the equipment movement (S15110); Evaluating the operation capability of the bucket before entering the workshop (S15120); Checking the starting state before entering the workshop (S15130); Confirming the entry to the filling workshop (S1520); Checking the evaluation time after entering the filling workshop (S15210); Evaluating the loader steering driving ability to enter the filling workshop (S15220); Evaluating the bucket operation capability in the filling workshop (S15230); Checking the filling work evaluation time (S15240); Evaluating the loader reversing detection capability after leaving the filling workshop (S15250); Checking the deviation from the filling operation (S1530); Evaluating the operational capability of the bucket when loading the fill in the bucket (S15310); Evaluating the loader maneuverability after loading the embankment in the bucket (S15320); Evaluating the loader reversing detection capability after leaving the filling workshop (S15330); confirming the moving time of the dump site (S15340); evaluating the dump workshop steering driving ability (S15350); confirming entry into the dump workshop (S1540); checking the dump job evaluation time (S15410); Evaluating the operation capability of the moving loader to the dump workshop (S15420); evaluating the dump truck load dump operation capability (S15430); evaluating the reverse operation capability after dumping the dump truck load (S15440); Checking the loader restoration evaluation time before the operation (S1550); Evaluating the return driving ability after the completion of the work (S15510); evaluating the loader stopping driving ability after completing the work (S15520); Evaluating the loader stop operation ability after the completion of the work (S15530); Completing the practice evaluation through the simulator (S15540).

본 발명은 첫째, NCS 교육 모듈기반 기초작동 방법에 대해 실습교육 시뮬레이션이 가능한 효과가 있다.The present invention, first, has the effect that a practical training simulation is possible for the basic operation method based on the NCS education module.

둘째, 실장비 운용시에는 구두 교육진행으로 객관적인 데이터 확보가 어려움에 반해 시뮬레이터 운용으로 운전데이터에 대한 기록이 가능하여 저장된 데이터를 분석하여 초급자에게 발생되는 안전사고 유발 행동을 분석, 안전교육 커리큘럼에 재 맵핑하여, 안전교육의 선교육에 활용함으로써 운전자의 잘못된 운영습관을 빠르게 보완할 수 있는 효과가 있다.Second, while it is difficult to obtain objective data due to oral training when operating actual equipment, it is possible to record driving data by operating a simulator, so it is possible to analyze the stored data to analyze the behaviors that cause safety accidents for beginners and to re-introduce them into the safety education curriculum. It has the effect of quickly compensating the driver's wrong operating habits by mapping it and using it for the safety training prior to training.

셋째, 설치 공간이 작으며, 내연기관 비사용, 예열 및 교육장소 준비 시간 등 운용 전 대기시간이 없기 때문에 공해발생이 없으며, 유류 및 소모품의 유지관리비용을 혁신적으로 낮출 수 있는 효과가 있다.Third, since the installation space is small, there is no waiting time before operation, such as non-use of the internal combustion engine, preheating and preparation time for training place, there is no pollution, and it has the effect of innovatively lowering the maintenance cost of oil and consumables.

넷째, VR HMD를 적용하여 기존의 모니터방식의 제한적 환경제공에서 벗어나, 운용자의 능동적 행동에 대응하는 폭넓은 실제 상황에 몰입할 수 있고, VR(가상공간)에서 상황에 맞는 교육을 진행함으로써 안전사고예방 및 콘텐츠 다각화 대응력을 높일 수 있고, 실제 콘트롤러를 적용하여 조작감 등을 몸으로 체험하면서, 실습을 진행함으로써 교육효과가 높은 효과가 있다.Fourth, by applying the VR HMD, you can escape from the limited environment provision of the existing monitor method and immerse yourself in a wide range of real situations responding to the operator's active actions. The ability to respond to prevention and content diversification can be increased, and by applying a real controller to experience the feeling of operation with the body, the educational effect is highly effective.

다섯째, 산업적으로 본 실증사업에서 활용된 VR, HMD 기술은 다양한 파생 산업군에 적용될 수 있는 확장성을 제공하는 효과가 있다.Fifth, the VR and HMD technologies used in this demonstration project industrially have the effect of providing scalability that can be applied to various derivative industries.

여섯째, VR 장비와 관련 소프트웨어 및 시뮬레이션을 위한 알고리즘, 사용자관리 시스템 등이 결합된 융합기술 제품으로, 국내외 경쟁사 대비 유일하게 HMD를 채용하였으며, 타기종 확장성과 가격 경쟁력이 우수하여 고가로 수입되고 있는 해외 솔루션의 수입대체 효과와 함께 세계 시장을 주도할 수 있는 기회를 마련할 수 있는 효과가 있다.Sixth, it is a convergence technology product that combines VR equipment, related software, algorithms for simulation, and user management system. It is the only product that employs HMD compared to domestic and foreign competitors. Along with the import substitution effect of the solution, it has the effect of providing an opportunity to lead the global market.

일곱째, 조종면허 교육생의 입장에서는 건설기계 장비조종에 친숙함으로써 면허 취득이 용이하고, 사고상황 시뮬레이션을 통해 안전의식 고취 및 위기대응력이 향상 되는 효과가 있다.Seventh, from the perspective of the pilot license trainee, it is easy to obtain a license by being familiar with the operation of construction machinery equipment, and it has the effect of raising safety awareness and improving crisis response ability through accident situation simulation.

여덟째, 건설기계 중장비 초보조종사 실습교육을 위한 VR HMD가 적용된 가상실습 시스템으로 산업현장에서 사용되는 건설기계를 조종사가 조종하는 동안 수행하는 조종장치 등의 콘트롤러 조작을 통해 작동되는 건설기계의 운동 현상을 실제 상황과 유사하게 시뮬레이션하고, 이를 현실감 있게 체감할 수 있도록 센서, 영상, 음향, 구동데이터 알고리즘 등의 융합을 통해 VR을 제공하며, 실습시 조종사의 운용 상황을 기록하고 평가할 수 있는 등 기존 실장비 실습교육 대비 유지관리가 용의하고, 경제적인 실습교육 보완 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.Eighth, it is a virtual practice system to which VR HMD is applied for the training of novice pilots of heavy equipment in construction equipment. It simulates the real situation and provides VR through the convergence of sensors, images, sound, and driving data algorithms so that you can experience it realistically. It is easy to maintain compared to practical education, and has the effect of providing an economical practical education supplement system.

도 1은 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 실습교육의 시스템운용과 생성된 데이터정보의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반의 건설기계 로우더 실습교육에서 이용되는 안전기준 결과 도출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a에서 도 2e는 도 2에서 나타낸 건설기계 실습교육 시스템을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 도 2a에서 나타낸 버킷의 종류와 어테치먼트의 종류를 그림으로 설명하는 도면이다.
도 2c는 도 2a에서 나타낸 성토의 밀도에 따른 마찰력과 성토가 쌓이는 높이에 대한 경사각을 나타내는 도면이다.
도 2e는 도 2d에서 나타낸 안전기준 결과도출을 위한 지형의 마찰계수를 나타낸 도면이다.
도 3는 본 발명 제1실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3a 내지 도 2h는 도 3에 나타낸 건설기계 로우더 실습교육 시스템을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 3g는 도 3f에서 나타낸 화면표시부의 안전기준 정보를 유져인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 커리큘럼 맵핑을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 기능 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 로우더 운용 능력을 평가 방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.
도 5b는 도 5를 평가하기 위한 가상공간의 평가 장소 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 로우더에 대한 실습교육에 필요한 시뮬레이터의 위치기반 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명 제1실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 VR 운용 시뮬레이터의 데스크를 이용한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 나타낸 건설기계 실습교육 시스템에서 타워크레인 작동 메커니즘을 구현한 사실적인 실습을 설명하기 위한 도면이다.
도 9와 도 9a는 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 시뮬레이터를 이용한 실습시 모션센서에 의해 감지되는 HMD의 시선처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터의 전면부를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터의 후면부를 나타낸 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터의 조종기 마운트의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터의 핸들마운트의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 실습교육 시스템의 가공된 데이터 제공 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 18은 건설기계 로우더 실습교육의 안전교육 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 건설기계 로우더 실습교육의 돌발 이벤트 발생을 평가하기 위한 흐름도이다.
도 20 내지 도 20d는 로우더 실습교육의 평가운용의 평가를 위해 운용능력을 측정할 수 있는 흐름도 이다.
도 21은 건설기계 로우더 실습교육의 연습을 통해 직무능력을 배양하는 단계의 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 22는 건설기계 로우더 실습교육 시뮬레이터관제에서 학습자 학습운영관리 화면을 나타낸 도면이다.
1 is a view for explaining the flow of data information and the system operation of the construction machine training based on the National Competency Standard (NCS) according to the present invention.
2 is a view for explaining a process of deriving safety standards used in the construction machine loader practice education based on the National Competency Standards (NCS) according to the present invention.
2a to 2e are diagrams for explaining in more detail the construction machine training system shown in FIG. 2 .
FIG. 2B is a diagram illustrating the type of the bucket and the type of the attachment shown in FIG. 2A .
FIG. 2c is a view showing a friction force according to the density of the embankment shown in FIG. 2a and an inclination angle with respect to the height at which the embankment is accumulated.
FIG. 2e is a view showing the friction coefficient of the terrain for deriving the safety standard result shown in FIG. 2d.
3 is a block diagram for explaining an embodiment of the National Competence Standards (NCS)-based construction machine loader training system according to the first embodiment of the present invention.
3A to 2H are diagrams for explaining in more detail the construction machine loader training system shown in FIG. 3 .
FIG. 3G is a diagram illustrating a user interface for safety reference information of the screen display unit shown in FIG. 3F.
4 is a view for explaining the curriculum mapping of the National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system according to the present invention.
5 is a view for explaining the functional configuration of the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the present invention.
5A is a flowchart illustrating a method for evaluating a loader operating capability.
FIG. 5B is a diagram of an evaluation place of a virtual space for evaluating FIG. 5 .
6 is a view for explaining the location-based function of the simulator required for the practical training for the loader in the National Competence Standards (NCS)-based construction machine loader training system according to the present invention.
7 is a view showing an embodiment using the desk of the VR operation simulator used in the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the first embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a realistic practice implementing the tower crane operating mechanism in the construction machine training system shown in FIG. 7 .
9 and 9A are diagrams for explaining the gaze processing of the HMD detected by the motion sensor during the practice using the simulator in the NCS-based construction machine loader training system according to the present invention.
10 is a view showing the front part of the simulator used in the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the second embodiment of the present invention.
11 is a view showing the rear part of the simulator used in the National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader training system according to the second embodiment of the present invention.
12 to 14 are diagrams showing an embodiment of a manipulator mount of a simulator used in the National Competence Standards (NCS)-based construction machine loader training system according to the second embodiment of the present invention.
15 and 16 are diagrams showing an embodiment of a handle mount of a simulator used in the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the second embodiment of the present invention.
17 is a block diagram for explaining an embodiment of providing processed data of the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine practice education system according to the second embodiment of the present invention.
18 is a flowchart for explaining a safety education method of the construction machine loader practice education.
19 is a flowchart for evaluating the occurrence of a sudden event of the construction machine loader practical training.
20 to 20D are flowcharts capable of measuring the operational capability for the evaluation of the evaluation operation of the loader practical education.
21 is a flowchart showing the process of cultivating job skills through the practice of construction machine loader training.
22 is a view showing the learner learning operation management screen in the construction machine loader practice education simulator control.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Identical elements in the drawings are denoted by the same reference numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

도 1은 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 실습교육의 시스템운용과 생성된 데이터정보의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the flow of data information and the system operation of the construction machine training based on the National Competency Standard (NCS) according to the present invention.

본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 실습교육의 개념을 설명하기에 앞서 국가직무능력표준(NCS, national competency standards)은 산업현장에서 직무를 수행하기 위해 요구되는 지식기술소양 등의 내용을 국가가 산업부문별수준별로 체계화한 것으로, 국가적 차원에서 표준화한 것을 의미한다.Prior to explaining the concept of the National Competency Standard (NCS)-based construction machine practice education according to the present invention, the National Competency Standard (NCS) is the content of knowledge and technology required to perform a job in an industrial field. It is systematized by the national level by industry sector, and it means standardized at the national level.

이러한 국가직무능력표준(NCS)는 자격기본법 (제2조제2호) '국가직무능력표준이란 산업현장에서 직무를 수행하기 위하여 요구되는 지식기술소양 등의 내용을 국가가 산업부문별수준별로 체계화한 것을 말한다.'라고 규정되어 있다.These National Competency Standards (NCS) are defined in the Framework Act on Qualifications (Article 2, No. 2) 'National Competency Standards refer to the state systematized by the level of knowledge and technology required to perform duties at industrial sites by the level of each industry sector. .' is specified.

건설기계 NCS 학습모듈은 산업현장에서 건설기계를 운전직무를 수행하기 위한 지식 기술 소양 등의 내용을 초급, 중급, 상급에게 필요한 운용능력을 학습하는 방법을 정의한 것으로 국가에서 해당 실무운용에 필요한 능력을 충분히 확보할 수 있도록 이론 및 실기로 학습할 수 있다.The Construction Machinery NCS Learning Module defines a method to learn the operational skills necessary for beginners, intermediates, and seniors, such as knowledge and skills to perform the job of operating construction machines at industrial sites. You can learn theory and practice so that you can secure enough.

학습단계는 1 ~ 5단계로 세분화 되어 있고, 본 발명은 학습모듈 분야 중 건설기계 운전 및 정비에 대한 학습방법이다.The learning stage is subdivided into stages 1 to 5, and the present invention is a learning method for operation and maintenance of construction machines in the field of learning modules.

초급은 교육모델은 1, 2단계로 기초적인 조작 및 정비 건설기계 운용에 필요한 환경인지 및 수신호 그리고 안전관리법규 등을 수직하는 수준이다.In the beginner level, the education model is level 1 and 2, and it is a level that verticalizes environmental awareness, hand signals, and safety management regulations necessary for basic operation and maintenance construction machine operation.

중급 교육모델은 3단계로 실무작업에 필요한 작업규정으로 장비의 이동과 해당 환경에서 작업운영에 관한 학습 모듈이다.The intermediate education model is a learning module about the movement of equipment and operation operation in the environment as work rules necessary for practical work in three steps.

고급 교육모델은 4단계로 중급 실무작업에서 더운 세밀한 실무를 수항할 수 있는 운전 능력에 관한 학습 모듈이다.The advanced education model is a learning module about driving ability that can handle hot and detailed practical work in intermediate practical work with 4 levels.

특급 교육모델인 5단계는 실무적 지식을 타인에게 전달할 수 있는 정도의 학습모듈이다.Level 5, which is an express education model, is a learning module to the extent that practical knowledge can be transferred to others.

현 특허 관련된 학습은 1,2,3단계의 학습모듈로써 초급자에게 필수적으로 필요한 기능지식 소양으로써 장비의 기초적인 작동방법, 환경인지, 안전교육을 주 내용으로 한다.The current patent-related learning is a learning module of steps 1, 2, and 3, and the main contents are basic operation methods of equipment, environmental awareness, and safety education as essential functional knowledge knowledge for beginners.

이론교육은 현재 멀티미디어 교육을 통해 충분한 학습을 제공하고 있으나, 실습은 실장비를 이용한 교육으로 초급자는 장비에 대한 기초지식이 없는 상황으로 현재 실장비를 이용한 실습교육으로 안전사고의 위험에 노출되기 쉽고, 실습교제(실장비)의 부족으로 인해 실습교육을 충분히 제공 받지 못하고 있는 실정으로 이를 보완할 수 있는 시뮬레이터 실습을 적용할 수 있도록 하였다.Although theoretical education is currently providing sufficient learning through multimedia education, practical training is education using actual equipment, and beginners do not have basic knowledge of equipment. However, due to the lack of practical training materials (actual equipment), practical training is not provided enough.

그리고 실습보완 교제의 조건으로는, NCS 실습 1, 2 단계 학습모듈에 규정되어 있는 장비의 이동, 상차, 소운반, 평탄작업 등을 학습할 수 있는 훈련기준 커리큘럼과 초급단계의 직무능력을 평가할 수 있는 평가 항목으로 자격증 시험을 기준으로 하는 평가(제공도면)를 제공해야 한다(도 5a 참조).And, as a condition of the practice supplementary fellowship, it is a training standard curriculum that can learn the movement of equipment, loading and unloading, small transportation, and flat work prescribed in the first and second step learning modules of NCS practice, and the ability to evaluate the job ability of the beginner As an evaluation item, an evaluation (provided drawing) based on the certification exam must be provided (refer to FIG. 5A).

또한, 실장비를 운용함에 앞서 레버나 조이스틱을 직접 작동시켜 가상공간의 장비를 운용함으로써 기초적인 작동방법을 숙지하여 장비 오작동으로 인해 발생할 수 있는 안전사고 발생과 장비 수명을 단축시키는 불필요한 운전을 예방할 수 있다.In addition, by operating the equipment in the virtual space by directly operating the lever or joystick prior to operating the actual equipment, you can learn the basic operation method to prevent safety accidents that may occur due to equipment malfunction and unnecessary operation that shortens the equipment lifespan. have.

기존 모니터방식의 단점인 고정시선 처리방법은 사실적인 조종느낌을 방해하는 가장 큰 요소로 이를 해결할 수 있는 헤드 트렉킹 방식의 센서를 이용하는 HMD형 사용자 위치기반 추적 시스템을 적용하여 상하좌우 전후를 실시간으로 시점을 제공해야 한다.The fixed gaze processing method, which is a disadvantage of the existing monitor method, is the biggest factor that interferes with the realistic feeling of control, and the HMD-type user location-based tracking system using the head tracking type sensor is applied to solve this problem in real time. should provide

실장비 운용에 발생되는 과도한 유지관리비용을 줄일 수 있는 방법을 제공하여 현재 문제를 야기하는 실습교제의 부족한 제공을 반복하지 않도록 실내 운용이 가능하며, 설치공간이 적고운영이 편리하며, 친환경적인 시스템을 공급해야 한다.It provides a method to reduce the excessive maintenance cost incurred in the operation of actual equipment, so that it is possible to operate indoors so as not to repeat the insufficient provision of practical training that causes current problems. should supply

그리고 학생의 학습관리를 위한 운용데이터를 확보하고 관리자를 통한 통제가 가능해야 한다.In addition, it should be possible to secure operational data for student learning management and to control it through an administrator.

건설기계 종류는 매우 다양하며 각 종류에 따라 운용방법이 상이하여, 2개 이상의 기종을 제공하여 상황에 따른 기종 선택의 폭을 넓힐 수 있어야 한다.The types of construction equipment are very diverse and the operation method is different for each type, so it should be possible to widen the range of selection according to the situation by providing two or more types.

본 발명은 첨단 기술을 활용하여 건설기계 실습교육(조종훈련)을 보완, 강화할 수 있는 새로운 대안으로 실장비 교육에서 체험형, 실습교육을 국가직무능력표준(NCS)의 교육 지침에 추가함으로써 조종사에게 충분한 실습교육을 제공하여 학습적 효과를 향상시키고, 안전한 실습교육을 통해 부족한 직무능력을 보완할 수 있다. The present invention is a new alternative that can supplement and reinforce construction machine practice education (pilot training) by utilizing advanced technology. It is possible to improve the learning effect by providing practical training, and to compensate for the lack of job competency through safe practical training.

또한, 건설기계 조종현장과 유사한 가상환경을 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현, 하드웨어와 융합된 가상의 물체를 실제처럼 조작실습함으로써 안전한 환경에서 위험을 줄이고, 훈련기간 단축과 실습교육 비용절감을 통해 건설기계 교육학원 경쟁력의 기반을 마련할 수 있게 된다.In addition, by realizing a virtual environment similar to a construction machine operation site through computer simulation, and by operating a virtual object fused with hardware as if it were real, it reduces risks in a safe environment, shortens the training period and reduces the cost of practical education. It can lay the foundation for competitiveness.

그리고 실제 건설기계의 운용 환경을 재현한 VR HMD(Virtual Reality Head Mounted Display) 시뮬레이터를 조종면허 취득을 위한 실습 교육훈련에 활용하여 실제 콘트롤러를 적용해 조작감 등을 몸으로 체험할 수 있으며, 굴삭기의 운동 현상도 실제 상황과 유사하게 구현하며, 특히 VR HMD를 적용하여 운용자의 능동적 행동에 대응함으로써 실제 상황처럼 몰입이 가능하도록 한다. In addition, the VR HMD (Virtual Reality Head Mounted Display) simulator, which reproduces the operating environment of the actual construction machine, is used for hands-on training to obtain a pilot's license to apply the real controller to experience the feeling of operation, and the movement of the excavator. The phenomenon is implemented similarly to the real situation, and in particular, the VR HMD is applied to respond to the operator's active action, enabling immersion like a real situation.

본 발명은 이와 같이 NCS 교육 모듈기반 기초작동 방법에 대한 실습교육 시뮬레이션이 가능하다는 장점이 발생된다.The present invention has the advantage that it is possible to simulate the practical training for the basic operation method based on the NCS education module as described above.

이를 종래 기술의 문제점인 표 1과 본 발명에 따른 효과를 나타내는 표 2를 통해 비교하면,Comparing this through Table 1, which is a problem of the prior art, and Table 2, which shows the effect according to the present invention,

Figure 112019135605251-pat00001
Figure 112019135605251-pat00001

Figure 112019135605251-pat00002
Figure 112019135605251-pat00002

과 같이 대비할 수 있다.can be prepared with

특히 표 3에서는 현 실습교육의 문제점과 본 발명 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 실습교육의 필요성을 쉽게 알 수 있다.In particular, in Table 3, it is easy to see the problems of the current practical education and the necessity of the present invention National Competency Standard (NCS)-based construction machine practical education.

Figure 112019135605251-pat00003
Figure 112019135605251-pat00003

도 3는 본 발명 제1실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도이다.3 is a block diagram for explaining an embodiment of the National Competence Standards (NCS)-based construction machine loader training system according to the first embodiment of the present invention.

본 발명 제1실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 실시예는 NCS 학습모듈로, 실증진행교육학원에 설치될 수 있는 것으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 통제실(학원서버)(100), 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202) 및 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 구성된다. An embodiment of the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system according to the first embodiment of the present invention is an NCS learning module, which can be installed in a demonstration progress education institute, and as shown in FIG. 3, the control room ( academy server) 100 , a plurality of simulators 200 , 201 , 202 , and a construction machine training system server 300 .

여기서, 통제실(100)은 시뮬레이터 관제부(110)와 통제실 제어부(120)와 통신모듈(130) 및 전송부(140)로 구성된다.Here, the control room 100 includes a simulator control unit 110 , a control room control unit 120 , a communication module 130 , and a transmission unit 140 .

상기 통제실(100)은 시뮬레이터의 가동상태를 통합 관리하는데, 통제실 제어부(120)를 통해 시뮬레이터 관제 관리를 수행하고, 시뮬레이터 실행 관리를 수행하는 시뮬레이터 관제부(110)를 제어하며, 통신모듈(130)을 통해서는 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)에서 발생한 데이터를 수신하여 전송부(140)를 통해 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송하고, 사용자 정보를 통합 관리한다. The control room 100 manages the operation state of the simulator in an integrated manner, and controls the simulator control unit 110 that performs the simulator control management through the control room control unit 120 , and performs the simulator execution management, and the communication module 130 . Receives data generated by the plurality of simulators 200 , 201 , 202 through the transmission unit 140 and transmits the data to the construction machine practice education system server 300 through the integrated management of user information.

상기 복수의 시뮬레이터 중 시뮬레이터1(200)는 통신모듈(210), 저장부(220), 훈련평가 시나리오 생성부(230), 시뮬레이션 연산부(240), 작동부(250) 및 화면 표시부(260)로 구성된다.The simulator 1 200 among the plurality of simulators includes a communication module 210 , a storage unit 220 , a training evaluation scenario generation unit 230 , a simulation operation unit 240 , an operation unit 250 , and a screen display unit 260 . is composed

상기 통신모듈(210)은 통제실(100)과 통신하며, 저장부(220)는 훈련하고자 하는 건설기계의 기종선택 선택, 환경설정, 사용자정보, 평가결과 및 평가 주행 영상 등이 기록된다. The communication module 210 communicates with the control room 100, and the storage unit 220 records selection of a type of construction machine to be trained, environment settings, user information, evaluation results and evaluation driving images.

저장부(220)에 저장된 데이터는 통제실 제어부(120)에서 임의로 전송하거나 익일 일정시간에 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송되며, 시뮬레이터1(200)의 저장부(220)에서는 삭제되고, 새로운 안전기준 정보가 주기적으로 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서 업데이트 된다. Data stored in the storage unit 220 is arbitrarily transmitted from the control room control unit 120 or transmitted to the construction machine training system server 300 at a certain time the next day, and is deleted from the storage unit 220 of the simulator 1 200, New safety standard information is periodically updated in the construction machine training system server 300 .

상기 훈련평가 시나리오 생성부(230)는 안전운용실습교육 가상공간 환경을 설정한다. 즉 예를 들어 훈련하고자 선택한 건설기계가 굴삭기인 경우 굴삭작업 및 주행에 관련된 평가항목 및 돌발 이벤트를 선택하여 시뮬레이션 환경을 설정한다. 그리고 미션 해결에 따른 운용자의 능력치를 절대적 평가하고 평가시 발생한 운용 데이터를 저장부(220)에 기록한다.The training evaluation scenario generation unit 230 sets up a virtual space environment for safety operation practice education. That is, for example, if the selected construction machine to be trained is an excavator, the evaluation items and unexpected events related to excavation work and driving are selected to set the simulation environment. In addition, absolute evaluation of the operator's ability according to the mission is recorded, and the operation data generated during the evaluation is recorded in the storage unit 220 .

상기 시뮬레이션 연산부(240)는 시뮬레이터를 작동시에 발생되는 실질적인 시뮬레이션을 진행한다. 시뮬레이션 과정은 실시간으로 시각화하여 모니터와 HMD로 전송한다.The simulation operation unit 240 performs actual simulations generated when the simulator is operated. The simulation process is visualized in real time and transmitted to the monitor and HMD.

상기 작동부(250)는 시뮬레이터1(200)의 작동부분으로, 조이스틱, 페달, 휠, 레버, 온/오프 스위치, HMD 센서 입력을 받아, 모니터 및 HMD 출력 등을 수행한다.The operation unit 250 is an operation part of the simulator 1 200 , and receives input from a joystick, pedal, wheel, lever, on/off switch, and HMD sensor, and performs monitor and HMD output, and the like.

상기 화면 표시부(260)는 작동부의 각 요소값이 사고발생시 가장 빈도수가 많은 작동 분포값을 기준으로 낮으면 안전, 분포값에 포함되면 경고, 높으면 위험을 알람을 화면상에 표시한다.The screen display unit 260 displays a warning on the screen if the value of each element of the operation unit is low based on the operation distribution value with the highest frequency when an accident occurs, a warning if it is included in the distribution value, and an alarm if it is high.

예를 들어 데이터 분석으로 얻어진 결과 도출값 중 전복 사고의 유형값에 근접할 경우. "전복 위험성 감지"를 표시하고, 미리 설정된 안전기준표의 사고발생 분포값을 표시하며, 운전자의 각 작동값을 표시부에 연동하여, 사고 발생 분포값을 기준으로 운전자의 작동값의 위치를 비교하여 안전/경고/위험 여부를 화면 표시부(260)에 표시한다. For example, when the results obtained from data analysis are close to the type value of a rollover accident. "Rollover risk detection" is displayed, the accident occurrence distribution value of the preset safety standard table is displayed, and each operation value of the driver is linked to the display unit, and the position of the driver's operation value is compared based on the accident occurrence distribution value to ensure safety. /Warning/Danger is displayed on the screen display unit 260 .

상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 기본적으로는 운영서버(310)와 DB서버(320)로 구성되지만 이에 더해 빅데이터연산부(330)과 안전기준정보(340)와 연동되어 동작된다.The construction machine training system server 300 is basically composed of an operation server 310 and a DB server 320 , but in addition, the big data operation unit 330 and the safety standard information 340 are interlocked to operate.

이러한 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 각 시뮬레이터(200, 201, 202)에서 발생한 시뮬레이션 데이터를 종합하여 안전사고 유형을 도출하는데, 시뮬레이터 학습을 통한 최적의 효과적인 운용방법과 안전운용에 가장 근접한 결과치를 도출한다.The construction machine training system server 300 synthesizes simulation data generated in each simulator 200, 201, and 202 to derive a safety accident type. get the results

이때, 상기 시뮬레이터 저장데이터와 안전기준정보를 운용하는 운용서버와 연동하는 DB서버(320)에서는 빅데이터연산부(330)를 통해 돌발 이벤트 발생시 대처능력에 대한 효율적인 운용과 대응시간 상황을 도출하고 도출된 데이터를 시각적으로 변환하여 인터넷을 통해 웹서버로 제공된다.At this time, in the DB server 320 interworking with the operation server that operates the simulator stored data and safety standard information, the efficient operation and response time situation for the coping ability in case of an unexpected event occurs through the big data operation unit 330, and the derived The data is visually converted and provided to a web server through the Internet.

이에 따라 웹서버에서는 웹서버에 접속하는 클라이언트들에게 필요정보를 동양상 등의 자료로 제공하게 된다.Accordingly, the web server provides necessary information to clients accessing the web server as materials such as oriental images.

예를 들어 상기 시뮬레이터를 통한 연습에서, 지형의 경우에는 평탄한 지형, 비탈지형, 모래지형, 흙 지형, 자갈지형, 시멘트 지형, 아스팔트 지형, 탄재 지형, 빙판지형, 다져진 눈 지형, 푸석한 눈 지형 등을 체험하게 된다. For example, in the practice through the simulator, in the case of terrain, flat terrain, slope terrain, sand terrain, soil terrain, gravel terrain, cement terrain, asphalt terrain, carbonaceous terrain, icy terrain, compacted snow terrain, crumbly snow terrain, etc. will experience

이러한 지형은 상황에 따라 단일지형과 혼합된 형태로 존재할 수 있으며 그 비율에 따라 마찰계수가 변화되어 운용에 영향을 준다.Such terrain may exist in a mixed form with a single terrain depending on the situation, and the friction coefficient changes according to the ratio, affecting operation.

그리고 기후로는 눈, 비, 맑음, 구름, 안개, 바람 등을 체험하게 되는데, 환경을 시각적으로 표현하며, 눈/비/맑음/구름 등은 마찰계수의 영향을 주는 요소이다.And as climate, you can experience snow, rain, sunny, cloud, fog, wind, etc., and visually express the environment, and snow/rain/sunny/clouds are factors that affect the coefficient of friction.

한편, 돌발 이벤트로는 고정물체, 이동물체, 지형부 변경, 작업 공간, 작업 시간 등이 있는데, 고정물체는 적재물, 정지해있는 운반차량, 건물, 전선, 그 외 이동 및 회전시 충돌을 발생시키는 고정되어 있는 물체를 의미한다.On the other hand, sudden events include a fixed object, a moving object, a change of terrain, a work space, and a working time. It means a fixed object.

그리고 이동물체는 시뮬레이션 중 미리 설정된 프로그램에 따라 사람, 이동하는 운반차량, 이동중인 작업차량 그 외 이동중인 모든 물체를 작업공간 안에 갑자기 로딩시켜 안전사고 발생, 기계의 전기장치나 차량의 부하도를 변화시켜 문제를 발생시켜 상황을 연출함으로써 대응능력을 상승시킬 수 있다. In addition, according to a preset program during simulation, a moving object suddenly loads people, moving transport vehicles, moving work vehicles, and all other moving objects into the work space, causing safety accidents and changing the load level of electrical devices or vehicles. You can increase the ability to respond by creating a problem by creating a situation.

즉, 작업 연습 시에도 갑작스럽게 발생될 수 있는 주의상황을 연출하여 실제 작업 환경에서도 미리 그러한 상황을 예상하면서 주의를 하면서 작업할 수 있도록 한다.In other words, it is possible to work with caution while anticipating such a situation in advance even in an actual work environment by creating a caution situation that may occur suddenly during work practice.

또한, 상기 지형부 변경은 굴착중 토양의 재질(토사 및 바위 등)이 부분적으로 변경되어있는 기계적 부하가 발생된다.In addition, the change of the topography generates a mechanical load in which the material (soil and rock, etc.) of the soil is partially changed during excavation.

즉, 토양 중 밀도가 다른 부분을 초기화시켜 파기 시 장비의 동력 과부하를 발생시킬 수 있는데 이에 콘트롤러 등의 조작감을 통해 동력 과부하가 발생되는 원인을 인지하거나 하는 연습이 가능하도록 하여, 밀도가 다른 부분(바위, 돌)에 대한 대처가 가능하도록 함은 물론 실제현장에서 작업 시 과부하로 인한 장비 노화 등을 방지할 수 있다.In other words, it is possible to initialize the part of the soil with different densities and cause power overload of the equipment when digging. Rocks and stones), as well as preventing equipment aging due to overload when working in the actual field.

한편, 작업시간은 운용능력을 절대적 평가하기 위한 기준시간 또는 돌발 이벤트가 발생시 대응하는 시간 등을 측정한다.On the other hand, the working time measures the reference time for absolute evaluation of the operational capability or the time to respond when an unexpected event occurs.

본 발명에서는 이와 같이 실장비 운용시에는 구두 교육진행으로 객관적인 데이터 확보가 어려움에 반해 시뮬레이터 운용으로 운전데이터에 대한 기록이 가능하여 저장된 데이터를 분석하여 초급자에게 발생되는 안전사고 유발 행동을 분석, 안전교육 커리큘럼에 재 맵핑하여, 안전교육의 선교육에 활용함으로써 운전자의 잘못된 운영습관을 빠르게 보완할 수 있다.In the present invention, as described above, when operating the actual equipment, it is difficult to obtain objective data through oral training, but by operating the simulator, it is possible to record the driving data, so the stored data is analyzed to analyze the safety accident-causing behavior that occurs in beginners, and safety education By re-mapping into the curriculum and using it for safety training prior to training, it is possible to quickly compensate the driver's wrong operating habits.

도 4은 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 기능 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 기술, 서비스의 주요 흐름을 설명하기 위한 도면이다.Figure 4 is a view for explaining the functional configuration of the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system according to the present invention, Figure 4 is a National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system according to the present invention It is a drawing to explain the main flow of technology and service.

본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 기능 구성은 도 5에 도시된 바와 같이 분석관리, 시스템 관리 및 콘텐츠 관리(CMS)로 그 기능을 구성할 수 있다.The functional configuration of the National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system according to the present invention may consist of analysis management, system management and content management (CMS) as shown in FIG. 5 .

그리고 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 기술, 서비스의 주요 흐름은 도 5에 도시된 바와 같이, 관리자 PC(통제실)와 운용 시뮬레이터들 및 서버간 이루어진다.And, as shown in FIG. 5, the main flow of technology and service of the National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader training system is made between the manager PC (control room) and the operation simulators and the server.

본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 제품 및 기술은 시뮬레이터 개발제품에 대하여 HMD 콘트롤러를 적용하고, 소프트웨어를 구동하여 학습자가 실제환경에서와 유사한 환경에서 교육을 수행하고, 이러한 초급교육은 추후 서버를 통해 운용분석을 수행한다.The product and technology of the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system according to the present invention apply the HMD controller to the simulator developed product, and drive the software so that the learner performs education in an environment similar to the real environment, and , This beginner's education performs operational analysis through the server later.

따라서 건설기계 운전에 필요한 실습기능 구현. 주행 및 굴삭의 기능을 별도 관리 맞춤형 교육 진행이 가능하고, 실장비 운용은 구두 교육진행으로 객관적인 데이터 확보가 어려운 문제가 있었으나, 본 발명에서는 시뮬레이터 운용으로 운전데이터 기록이 가능해지고 이에 대해 운용분석을 함으로써 학습자의 잘못된 운영습관을 빠르게 보완할 수 있게 된다.Therefore, practice functions necessary for operation of construction machinery are implemented. It is possible to separately manage the functions of driving and excavation, and customized training is possible, and there was a problem in that it was difficult to secure objective data due to oral training for actual equipment operation. It is possible to quickly supplement the learner's wrong operating habits.

즉 저장된 데이터를 분석하여 초급자에게 발생되는 안전사고 유발 행동을 분석, 안전교육 커리큘럼에 재 맵핑(리 맵핑)하여, 안전교육 선교육에 활용할 수 있다. That is, by analyzing the stored data, it is possible to analyze and remap (remapping) the safety accident-inducing behavior that occurs to beginners to the safety education curriculum, which can be used for safety education prior education.

도 5a는 로우더 운용 능력을 평가 방법을 설명하기 위한 흐름도 이며, 이 과정을 통해 국가직무능력표준(NCS) 기반 걸설기계 로우더 직무1단계, 2단계, 3단계의 실습운용능력을 확보할 수 있다. Figure 5a is a flowchart for explaining a method of evaluating the loader operation capability, and through this process, it is possible to secure the practical operation capability of the National Job Competency Standard (NCS)-based Geolseol Machine Loader job step 1, 2, and 3 steps.

도 5b는 도 5a를 평가하기 위한 가상공간의 평가 장소 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 로우더에 대한 실습교육에 필요한 시뮬레이터의 기능을 설명하기 위한 도면이다.Figure 5b is a view of the evaluation place of the virtual space for evaluating Figure 5a, Figure 6 is the national job competency standard (NCS) based construction machine loader practice education system according to the present invention The function of the simulator required for practical education for the loader is explained. It is a drawing for

도 5b에서는 실제 국가기술자격실기시험 중 로우더 운전기능사 자격시험의 요구사항이 나타나 있다. In Figure 5b, the requirements of the loader driver's technician qualification test among the actual national technical qualification test are shown.

이에 대하여 본 발명에서는 도 5에서와 같이 로우더 기초운전을 실습할 수 있는 콘텐츠로 주행과 운반 평탄화 작업의 직무능력을 반복숙달 하여 로우더를 이동시키거나 기초토목공사 작업수행 실습을 할 수 있다. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 5, it is possible to move the loader or practice performing basic civil works by repeatedly mastering the job skills of driving and transporting flattening work with content that can practice the basic operation of the loader.

그러므로 실제 로우더운전기능사를 준비 중인 학생은 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템을 통해 국가기술자격실기시험에 대한 대비를 충분히 할 수 있게 된다.Therefore, students who are preparing for actual loader driving skills can fully prepare for the national technical qualification test through the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system according to the present invention.

또한, 도 6에서와 같이 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서는 실습 교육 시 교육생(운전자)의 행동을 행동감지센서를 통해 움직임을 감지하여 현실과 같은 운전자의 시선처리가 가능하도록 하였다. In addition, as shown in FIG. 6, in the NCS-based construction machine loader practice education system according to the present invention, the behavior of the trainee (driver) is detected through a behavior sensor during the practical training, and the driver's gaze like reality. processing was possible.

또한, 콘트롤러를 직접 움직이는 조작감 및 트렉킹으로 가상공간에서 매칭하여 사실감을 나타내고 있다.In addition, the realism is expressed by matching in the virtual space with the feeling of direct movement of the controller and tracking.

이와 같이 VR HMD를 적용하여 기존의 모니터방식의 제한적 환경제공에서 벗어나, 운용자의 능동적 행동에 대응하는 폭넓은 실제 상황에 몰입할 수 있고, VR(가상공간)에서 상황에 맞는 교육을 진행함으로써 안전사고예방 및 콘텐츠 다각화 대응력을 높일 수 있고, 실제 콘트롤러 적용하여 조작감 등을 몸으로 체험하면서, 실습을 진행함으로써 교육효과가 높다는 장점이 있으며, 산업적으로도 본 발명사업에서 활용된 VR, HMD 기술은 다양한 파생 산업군에 적용될 수 있는 확장성을 제공함으로서 다양한 파생 효과를 유발할 수 있다.In this way, by applying VR HMD, it is possible to escape from the limited environment provision of the existing monitor method and to immerse in a wide range of real situations that respond to the operator's active actions, and to conduct education according to the situation in VR (virtual space) to prevent safety accidents. Prevention and content diversification can be increased, and the actual controller is applied to the body to experience the feeling of operation, and the educational effect is high by conducting practical training. By providing scalability that can be applied to industries, it can induce various derivative effects.

도 7은 본 발명 제1실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 VR 운용 시뮬레이터의 데스크 설치 실시예를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 나타낸 건설기계 실습교육 시스템에서 타워크레인 작동 메커니즘을 구현한 사실적인 실습을 설명하기 위한 도면이이며, 도 9와 도 9a는 본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 시뮬레이터를 이용한 실습시 모션센서에 의해 감지되는 HMD의 시선처리를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view showing an embodiment of the desk installation of the VR operation simulator used in the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is the construction machine practice shown in FIG. It is a drawing for explaining the realistic practice implementing the tower crane operation mechanism in the education system, and FIGS. 9 and 9a are the National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice training system according to the present invention when practicing using a simulator It is a diagram for explaining the gaze processing of the HMD detected by the motion sensor.

여기서 도 8은 HMD의 위치에 따라 갱신되는 가상의 프레임(F)과 외부 구조물(S)을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.Here, FIG. 8 is a view provided to explain the virtual frame F and the external structure S that are updated according to the location of the HMD.

본 발명의 타워 크레인 VR 운용교육 시뮬레이터 장치(200)는 가상 현실을 통해 로우더 실습교육을 진행하며, 사실적인 작동감을 구현하여 사용자가 실제 로우더의 운전실에 앉아 조종하는 것과 같이 느끼도록 하기 위해 마련된다.The tower crane VR operation training simulator device 200 of the present invention performs loader practice education through virtual reality, and implements a realistic feeling of operation so that the user feels like sitting in the cab of a real loader and operating it.

이를 위해 로우더 VR 운용교육 시뮬레이터 장치(200)는 컨트롤러(201), HMD(202), 모션센서(203) 및 교육용 단말(204)을 포함하도록 구성된다.To this end, the loader VR operation training simulator device 200 is configured to include a controller 201 , an HMD 202 , a motion sensor 203 , and an educational terminal 204 .

상기 컨트롤러(201)는 가상의 로우더(건설기계)을 조종하기 위해 마련된다. 컨트롤러(201)는 실제 건설기계의 컨트롤러와 유사하도록 마련되며, 사용자의 좌측과 우측에 각각 마련되어, 사용자는 양손을 이용해 조종할 수 있게 된다. The controller 201 is provided to control a virtual loader (construction machine). The controller 201 is provided to be similar to the controller of an actual construction machine, and is provided on the left and right sides of the user, respectively, so that the user can control it using both hands.

도 10은 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터의 전면부를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터의 후면부를 나타낸 도면이다.10 is a view showing the front part of the simulator used in the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is the national job competency standard ( It is a diagram showing the rear part of the simulator used in the NCS)-based construction machine loader practice education system.

본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터(200)는 도 9 및 도 10 나타낸 바와 같이, 베이스 프레임(1), 지지부 연결 블록(2), 가상현실(VR) 센서 거치대(3), 모니터거치대 서브프레임(4), 모니터 마운트(5), 모니터(6), HMD 마운트(7), HMD마운트 서브프레임(8), 좌석 마운트(9), 조종기 마운트(10), 페달 마운트(11), 핸들 마운트(12) 및 좌석(13)으로 구성된다.9 and 10, the simulator 200 used in the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system according to the second embodiment of the present invention is a base frame (1), a support unit connection block (2) , Virtual Reality (VR) Sensor Stand(3), Monitor Stand Subframe(4), Monitor Mount(5), Monitor(6), HMD Mount(7), HMD Mount Subframe(8), Seat Mount(9) , a manipulator mount 10 , a pedal mount 11 , a handle mount 12 , and a seat 13 .

여기서 상기 베이스 프레임(1)은 가상현실 교육장치가 교육장이나 설치장소에 설치되는 경우 가상현실 교육장치를 설치장소에서 안정적으로 안치시키도록 사각틀 형태로 구성되고, 지지부 연결 블록(2)은 베이스 프레임(1)의 전방부와 후방부사이에 가로지르는 형태로 체결되어 전원 및 영상 전송용 케이블이 지나가는 통로의 역할을 할 수 있도록 가운데가 비어 있는 블록이다.Here, the base frame (1) is configured in the form of a square frame to stably place the virtual reality education device at the installation site when the virtual reality education device is installed at the training site or installation place, and the support connecting block (2) is the base frame ( It is a block with an empty center so that it is fastened in a crosswise fashion between the front and rear parts of 1) to serve as a passage for power and video transmission cables.

이와 같은 본 발명 제1, 제2실시예를 통해 VR HMD를 적용하여 기존의 모니터방식의 제한적 환경제공에서 벗어나, 운용자의 능동적 행동에 대응하는 폭넓은 실제 상황에 몰입할 수 있고, VR(가상공간)에서 상황에 맞는 교육을 진행함으로써 안전사고예방 및 콘텐츠 다각화 대응력을 높일 수 있고, 실제 콘트롤러 적용하여 조작감 등을 몸으로 체험하면서, 실습을 진행함으로써 교육효과가 높다는 장점이 있다. By applying the VR HMD through the first and second embodiments of the present invention as described above, it is possible to immerse in a wide range of real situations corresponding to the operator's active actions, breaking away from the limited environment provision of the existing monitor method, and VR (virtual space). ), it is possible to increase the ability to prevent safety accidents and respond to content diversification by conducting education according to the situation, and it has the advantage that the educational effect is high by applying the actual controller and experiencing the feeling of operation with the body and conducting the practice.

또한, 실증사업에서 활용된 VR, HMD 기술은 다양한 파생 산업 군에 적용될 수 있는 확장성을 제공할 수 있으며, VR장비와 관련 소프트웨어 및 시뮬레이션을 위한 알고리즘, 사용자관리 시스템 등이 결합된 융합기술 제품으로, 국내외 경쟁사 대비 유일하게 HMD를 채용하였으며, 타기종 확장성과 가격 경쟁력이 우수하여 고가로 수입되고 있는 해외 솔루션의 수입대체 효과와 함께 세계 시장을 주도할 수 있는 기회를 마련할 수 있을 것이다. In addition, VR and HMD technology used in the demonstration project can provide scalability that can be applied to various derivative industries, and it is a convergence technology product that combines VR equipment, related software, algorithms for simulation, and user management system. , the only HMD that has been adopted compared to domestic and foreign competitors, and has excellent scalability and price competitiveness for other models.

또한, 앞에서도 설명한 바와 같이 건설기계 중장비 초보조종사 실습교육을 위한 VR HMD가 적용된 가상실습 시스템으로 산업현장에서 사용되는 건설기계를 조종사가 조종하는 동안 수행하는 조종장치 등의 콘트롤러 조작을 통해 작동되는 건설기계의 운동 현상을 실제 상황과 유사하게 시뮬레이션하고, 이를 현실감 있게 체감할 수 있도록 센서, 영상, 음향, 구동데이터 알고리즘 등의 융합을 통해 VR을 제공하며, 실습시 조종사의 운용 상황을 기록하고 평가할 수 있는 등 기존 실장비 실습교육 대비 유지관리가 용의하고, 경제적인 실습교육 보완 시스템을 제공할 수 있다.In addition, as described above, it is a virtual practice system to which VR HMD is applied for training of novice pilots of heavy equipment for construction machinery. It simulates the motion of the machine similar to the real situation, and provides VR through the fusion of sensors, images, sound, and driving data algorithms so that you can experience it realistically. It is easier to maintain compared to the existing practical equipment practice training, and can provide an economical training training supplement system.

도 12 내지 도 14는 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터의 조종기 마운트의 실시예를 나타낸 도면이며, 도 15 및 도 16은 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 이용되는 시뮬레이터의 핸들마운트의 실시예를 나타낸 도면이다.12 to 14 are views showing an embodiment of the manipulator mount of the simulator used in the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 15 and 16 are the present invention It is a view showing an embodiment of the handle mount of the simulator used in the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the second embodiment.

본 발명 제2실시예에 따른 시뮬레이터의 조종기 마운트(10)는 도 11 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 좌석(도 9 및 도 10의 부호 13 참조)의 네모서리끝에 베이스프레임(1)에 체결되어 높이와 위치 각도 등을 조절할 수 있어 건설기계 모든 기종에 대응할 수 있도록 제작되는 것이 바람직하다. 이때, 건설기계 종류에 따라 레버방식, 조이스틱 방식 등을 선택적으로 거치하여 이용할 수 있도록 할 수 있다.As shown in FIGS. 11 to 13, the manipulator mount 10 of the simulator according to the second embodiment of the present invention is fastened to the base frame 1 at the four corner ends of the seat (refer to reference numeral 13 in FIGS. 9 and 10). It is desirable that it be manufactured so that it can respond to all types of construction equipment because the height, position, and angle can be adjusted. In this case, depending on the type of construction machine, a lever method, a joystick method, etc. may be selectively mounted and used.

이를 위한 조종기 마운트(10)는 도 13에 나타낸 바와 같이, 베이스프레임(1)에 하부가 체결되어 교육생의 손높이에 적당한 위치까지 수직하게 연장형성된 복수의 조종기 서브프레임(24)과 조종기 서브프레임(24) 상부면에 조정기의 높이와 위치 각도 등을 자유롭게 조절하기 위하여 순차적으로 형성된 조종기 링크 암(25)과 콘트롤러 마운트(26)로 구성된다. 이때, 콘트롤러 마운트(26)는 서로 다른 기종의 건설기계에 대응할 수 있도록 콘트롤러 마운트 A(26-1)와 콘트롤러 마운트 B(26-2)와 같이 구성될 수 있다.As shown in FIG. 13, the manipulator mount 10 for this purpose includes a plurality of manipulator subframes 24 and manipulator subframes ( 24) It is composed of a manipulator link arm 25 and a controller mount 26 that are sequentially formed in order to freely adjust the height, position, angle, etc. of the manipulator on the upper surface. In this case, the controller mount 26 may be configured as a controller mount A (26-1) and a controller mount B (26-2) to correspond to different types of construction machines.

본 발명 제2실시예에 따른 시뮬레이터의 핸들마운트는 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같은데, 일반적으로 건설기계의 핸들각도는 좌석의 높이가 높아 일반 핸들의 각도보다 심하게 기울어져 있으며, 각 기종에 따라 핸들 각이 많이 상이하여, 길이와 각도를 조절하여 원하는 위치를 맞출 수 있도록 하는 것이 중요하다. 이를 위하여 본 발명에 따른 핸들마운트(12)는 베이스 프레임(1)에서 교육생의 다리 사이로 소정높이 수직하게 형성되는 핸들 마운트 서브프레임(27)과, 베이스 프레임(1)에 대응되는 핸들 마운트 서브프레임(27)과 핸들 링크암(29) 사이에 체결되는 핸들 링크 마운트(28)와, 핸들 링크 암(29)일 일측끝단에 체결되어 핸들을 확장시키는 핸들 확장 암(30) 및 핸들 엔드 암(31)으로 구성되어 각 기종에 따라 핸들 길이와 각도를 조절하여 원하는 위치를 맞출 수 있도록 하였다.The handle mount of the simulator according to the second embodiment of the present invention is as shown in FIGS. 14 and 15. In general, the handle angle of a construction machine is more inclined than that of a general handle due to the high seat height, and depending on each model Since the angle of the handle is very different, it is important to adjust the length and angle to fit the desired position. To this end, the handle mount 12 according to the present invention includes a handle mount subframe 27 formed vertically between the legs of the trainee from the base frame 1, and a handle mount subframe corresponding to the base frame 1 ( 27) and a handle link mount 28 fastened between the handle link arm 29, a handle extension arm 30 and a handle end arm 31 fastened to one end of the handle link arm 29 to expand the handle According to each model, the length and angle of the handle can be adjusted so that the desired position can be adjusted.

그에 따라 본 발명 시뮬레이터를 통해서는 다양한 기종의 건설기계에 대한 시뮬레이터 운용이 가능해진다.Accordingly, it is possible to operate the simulator for various types of construction machines through the simulator of the present invention.

본 발명에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에서 시뮬레이터 운용에 따른 데이터 확보 예는 도 21에 나타낸 바와 같이, 지정교육기관에서 교육생을 선발하면 선발된 교육생을 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에 등록하여 사용자 관리 및 시스템 관리(교육생 개인정보, 교육 건설기계 종목 등)를 수행한다.As shown in FIG. 21, an example of securing data according to simulator operation in the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice training system according to the present invention is as shown in FIG. It registers in the server 300 to perform user management and system management (trainee personal information, educational construction equipment items, etc.).

그리고 시뮬레이터 실습 교육을 수행하고, 관리자(서버)는 로그기록 및 운용 기록을 저장한다. 이러한 로그 기록 및 운용 기록에 따라 교육시간 및 운전 데이터 기록에서 운전자의 잘못된 운영습관 데이터를 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서 분석하고, 이를 통해 안전교육 커리큘럼에 리맵핑하여 안전교육의 선교육에 이용될 수 있다.And the simulator practice training is performed, and the manager (server) stores log records and operation records. According to these log records and operation records, the data of the driver's wrong operation habits in the training time and driving data records are analyzed in the construction machine practice education system server 300, and through this, the safety education curriculum is remapped to be used in the pre-training of safety education. can be used

이는 개인은 물론 시뮬레이터 운용에 따라 많이 발생되는 잘못된 운영습관 데이터 분석에 이용되고 그에 따라 교육생들이 자주 저지르는 잘못된 운영습관에 대한 선교육에 이용된다.This is used for data analysis of bad operating habits that occur frequently according to simulator operation as well as individuals, and is used for pre-education about bad operating habits frequently committed by trainees.

도 17은 본 발명 제2실시예에 따른 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템의 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도이다.17 is a block diagram for explaining an embodiment of the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader training system according to the second embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 가상현실 기반의 체험형 건설기계 안전교육 솔루션 시스템의 사용자 정보 제공 시스템은 도 3에 나타낸 바와 같은 앞에서 설명한 복수의 각 시뮬레이터(200, 201, 202)에 대한 사용자(학습자)의 학습결과, 즉 훈련의 달성도에 대한 다양한 방식의 평가를 전국 단위의 랭킹 시스템을 통해 훈련을 게임과 같이 함으로써 긍정적인 경쟁심을 유발시키고, 주도적, 자발적인 훈련 분위기를 조성할 수 다.The user information providing system of the virtual reality-based experiential construction machine safety education solution system according to the present invention is the learning result of the user (learner) for the plurality of simulators 200 , 201 , 202 described above as shown in FIG. 3 . In other words, it is possible to induce a positive competitive spirit and create an atmosphere of initiative and voluntary training by conducting training like a game through the national ranking system for evaluation of training achievement in various ways.

그리고 이를 위하여 시뮬레이터(200)의 훈련평가 시나리오 생성부(230)에서의 훈련평가 시나리오에 따른 사용자의 실습에 대하여 시뮬레이터(200, 201, 202)의 통신모듈을 통해 통제실(100)의 전송부를 거쳐 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송되면, 예를 들면 스토리지 서버(310)에서는 실습에 대한 사용자의 수행결과 평가를 전국이나 지역(각 시도 단위)로 랭킹화하는 것이다. And for this purpose, the user's practice according to the training evaluation scenario in the training evaluation scenario generator 230 of the simulator 200 is constructed through the communication module of the simulator 200, 201, and 202 through the transmission unit of the control room 100. When it is transmitted to the machine training system server 300, for example, the storage server 310 ranks the evaluation of the user's performance for the practice nationally or regionally (each provincial unit).

또한, 이러한 수행결과는 물론 복수의 각 시뮬레이터(200, 201, 202)에서 발생되는 이벤트 대처 능력에 대하여도 전국이나 지역(각 시도 단위)단위별로 사용자를 랭킹화한다. In addition, the user is ranked according to the country or region (each city and province) unit with respect to the event coping ability generated in each of the plurality of simulators 200, 201, and 202 as well as the performance results.

다시 말하면 후술하는 도 18에서와 같은 가상현실 기반의 체험형 건설기계 안전교육 방법과, 도 19에 나타낸 바와 같은 가상현실 기반의 체험형 건설기계 안전교육 방법 중 돌발 이벤트 발생 평가 방법에 대한 사용자 순위를 별도로 랭킹화할 수 있다는 것이다.In other words, the user ranking for the unexpected event occurrence evaluation method among the virtual reality-based experiential construction machine safety education method as in FIG. 18, which will be described later, and the virtual reality-based experiential construction machine safety education method as shown in FIG. It can be ranked separately.

그리고 이러한 수행결과는 사용자별로 자신의 부족한 점, 즉 일반적인 가상현실 기반의 체험형 건설기계 안전교육 방법에 대한 사용자의 숙련도를 높여야 하겠다는 것을 자각시키는 한편, 돌발적으로 발생되는 이벤트에 대한 자신의 부족한점을 자각하거나 인식하도록 하여 자신의 부족한 점을 알게 하여 사용자가 자신에데 부족한 부분을 좀더 학습하도록 하는데 도움을 줄 수 있다. And these performance results make each user aware of their own shortcomings, that is, that they need to increase the user's proficiency in the general virtual reality-based experiential construction machine safety education method. It can help the user to learn more about what he lacks by making him aware or aware of his own shortcomings.

결국, 이는 사용자의 숙련도를 향상시키는 것은 물론, 사용자가 현장에 투입되기 이전에 자신에게 부족한 돌발상황에 대한 대처 능력을 향상시키도록 하는 학습 능력을 향상시키는데 큰 도움이 될 것이다.In the end, this will be of great help in improving the user's skill level, as well as improving the learning ability to improve the user's ability to cope with the unexpected situation that the user lacks before being put into the field.

또한, 이러한 전국적, 지역적 랭킹화는 관련된 건설기계 회사 서버(400)에 그 정보가 제공되거나, 취업관련 공공기관(고용노동부, 고용보험 등) 서버(500)에 사용자에 대한 체험형 건설기계 안전교육과, 돌발 이벤트 평가에 대한 랭킹 정보를 제공하여 사용자의 취업에 대한 도움을 줄 수 있다.In addition, this national and regional ranking is provided with the information to the relevant construction equipment company server 400, or experiential construction machine safety education for users on the employment-related public institution (Ministry of Employment and Labor, Employment Insurance, etc.) server 500 And, by providing ranking information for the evaluation of unexpected events, it can help users find employment.

뿐만 아니라 중소기업 서버나, 개인사업자(중장비 사업자나 인력센터) 단말기(PC 또는 스마트폰)(600) 등에게도 사용자의 성이나 이름, 나이, 성별 등의 기본정보와 랭킹 정보를 제공하도록 할 수 있다. In addition, it is possible to provide basic information and ranking information such as the user's last name, first name, age, gender, etc. to a small business server or a personal business operator (heavy equipment operator or manpower center) terminal (PC or smartphone) 600 .

이러한 사용자 랭킹 정보 제공 시 사용자에 대한 취업과 관련하여서는 금융사 서버(700)를 통해 사용자의 신용등급정보가 제공될 수도 있고, 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서의 정보 제공에 따른 정보 제공 수수료(예를 들어, 건별, 월별 등)를 금융사 서버(700)와 건설기계회사서버(400)나, 취업관련 공공기관 서버(500)나, 개인사업자 단말기(600)로 제공되도록 할 수 있다. When providing such user ranking information, the user's credit rating information may be provided through the financial company server 700 in relation to employment for the user, and the information provision fee according to the information provision in the construction machine training system server 300 ( For example, by case, monthly, etc.) may be provided to the financial company server 700 , the construction machinery company server 400 , the employment-related public institution server 500 , or the individual business operator terminal 600 .

물론 이러한 수수료는 믿을만한 대형건설기계회사나 취업관련 공공기관에는 무료로 제공할 수도 있고, 개인사업자 단말기(600)의 경우에는 무분별한 정보 제공 요청을 방지하는데 이용될 수도 있다.Of course, these fees may be provided free of charge to reliable large construction equipment companies or employment-related public institutions, or may be used to prevent reckless requests for information provision in the case of the personal operator terminal 600 .

물론 이러한 정보 제공은 교육받는 사용자의 허가 후 제공되는 것이 바람직하다.Of course, it is desirable to provide such information after permission of the educated user.

도 18은 건설기계 로우더 실습교육과 평가 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 19는 건설기계 로우더 실습교육의 돌발 이벤트 발생을 평가하기 위한 흐름도이다.18 is a flowchart for explaining the construction machine loader practical training and evaluation method, and FIG. 19 is a flowchart for evaluating the occurrence of a sudden event in the construction machine loader practical training.

본 발명에 따른 가상현실 기반의 체험형 건설기계 안전교육 방법은 도 18에 나타낸 바와 같이, 시뮬레이터(200)에서 운용시뮬레이션을 생성한다(S100).In the virtual reality-based experiential construction machine safety education method according to the present invention, as shown in FIG. 18 , an operation simulation is generated in the simulator 200 ( S100 ).

그리고 사용자를 인증한다(S110).And the user is authenticated (S110).

시뮬레이터(200)의 훈련평가 시나리오 생성부(230)에서는 훈련평가 시나리오를 설정한다(S120).The training evaluation scenario generation unit 230 of the simulator 200 sets the training evaluation scenario (S120).

그리고 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로부터는 안전기준정보를 수신한다(S130).And receives the safety standard information from the construction machine training system server 300 (S130).

한편 사용자의 시뮬레이터 운용이 실습시험인지 연습평가인지 구분한다(S140).On the other hand, it is discriminated whether the user's simulator operation is a practice test or a practice evaluation (S140).

실습 구분(S140)이 실습시험을 위한 평가운용이면(S150), 훈련평가 시나리오에 따른 수행결과를 시뮬레이션 연산부(240)에서 연산하고, 화면 표시부(260)에 표시하며, 훈련 시나리오 생성부(230)에서는 수행결과를 평가한다(S160).If the practice classification (S140) is the evaluation operation for the practice test (S150), the simulation calculation unit 240 calculates the performance results according to the training evaluation scenario, displays it on the screen display unit 260, and the training scenario generation unit 230 evaluates the execution result (S160).

그리고 수행결과 평가를 저장부(220)에 저장할 것인가를 판단한다(S170).Then, it is determined whether to store the evaluation result in the storage unit 220 (S170).

판단결과(S170) 저장을 선택하면 개인 수행결과를 저장부(220)에 저장한다(S180).If the determination result (S170) is selected to be stored, the personal performance result is stored in the storage unit 220 (S180).

그러나 판단결과(S170) 저장을 선택하지 않았다면 작동 데이터만을 저장부(220)에 저장한다(S190). 이러한 저장결과는 시뮬레이터(200, 201, 202)의 통신모듈을 통해 통제실(100)의 전송부를 거쳐 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송된다. 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서는 시뮬레이터에서 발생한 시뮬레이션 데이터를 종합하여 안전사고 유형을 도출하고, 안전운용에 근접한 결과치를 도출하며, 돌발 이벤트 발생에 대한 대처 능력에 대한 효율적인 운용과 대응시간 상황을 돌출하여 빅데이터화하고 이를 통해 가상현실 기반의 체험형 건설기계 안전교육 방법과 솔루션 시스템을 업데이트한다.However, if the determination result (S170) storage is not selected, only the operation data is stored in the storage unit 220 (S190). These storage results are transmitted to the construction machine training system server 300 through the transmission unit of the control room 100 through the communication modules of the simulators 200 , 201 , and 202 . In the construction machine training system server 300, the type of safety accident is derived by synthesizing the simulation data generated in the simulator, the result value close to safe operation is derived, and the efficient operation and response time situation for the ability to cope with the occurrence of an unexpected event are obtained. It protrudes into big data and updates the virtual reality-based experiential construction machine safety education method and solution system.

한편 실습 구분(S140)이 평가운용이 아니고, 연습운용이면(S200) 사용자의 연습 운용시간을 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송하여 갱신하여 저장되고, 운전 데이터를 분석한다(S210). On the other hand, if the practice classification (S140) is not an evaluation operation, but a practice operation (S200), the user's practice operation time is transmitted to the construction machine training training system server 300 to be updated and stored, and the operation data is analyzed (S210).

그리고 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서는 개인사용자의 운전 데이터에서 잘못된 운영습관에 대한 보완 데이터를 전송한다(S220). And, the construction machine training system server 300 transmits supplementary data for the wrong operating habits from the driving data of the individual user (S220).

이러한 보완 데이터는 문자, 웹3D 등으로도 제공가능한데, 이때, 앞에서 설명한 바와 같은 운전자의 운전 데이터를 학습자 학습 운영관리에서 잘못된 운전 데이터와 함께 모범 운용 데이터를 통제실, 시뮬레이터 관제(110)와 개인사용자의 스마트폰, PC 등으로 인터넷으로 전송할 수 있다.Such supplementary data can also be provided in text, web 3D, etc. At this time, the driver's driving data as described above is used with the wrong driving data in the learner's learning operation management, and the exemplary operation data of the control room, the simulator control 110 and the individual user. It can be transmitted over the Internet to a smartphone or PC.

학습자 학습 운영관리는 운영자의 운전 데이터를 웹3D로 구현하여 한정된 시간에 3차원의 많은 정보를 전달할 수 있어 운영습관에 대한 보완을 빠르게 학습할 수 있는 특징을 가지고 있다.The learner learning operation management has the characteristic of being able to quickly learn the complement of operating habits by implementing the operator's driving data in web 3D and delivering a lot of three-dimensional information in a limited time.

한편 사용자의 연습 운용시간이 충족되면 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 NCS 서버(800)로 연습시간 충족결과를 전송한다(S240).On the other hand, when the user's practice operation time is satisfied, the construction machine practice education system server 300 transmits the practice time satisfaction result to the NCS server 800 (S240).

그리고 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 시뮬레이터 운용에 따라 저장된 데이터에서 초급자 발생 안전사고 유발행동을 분석하여 커리큘럼을 리맵핑한다(S250).And the construction machine training system server 300 remaps the curriculum by analyzing the safety accident-inducing behavior of the beginner from the data stored according to the simulator operation (S250).

한편, 도 19는 건설기계 로우더 실습교육의 돌발 이벤트 발생을 평가하기 위한 흐름도로서, 돌발 이벤트 발생 평가 방법은 도 19에 나타낸 바와 같이, 평가운용을 시작하여(S161), 돌발 이벤트가 발생하면(S162), 돌발 이벤트에 해당하는 안전값을 수신한다(S163). On the other hand, FIG. 19 is a flowchart for evaluating the occurrence of an unexpected event in the construction machine loader practice training, and the unexpected event occurrence evaluation method starts the evaluation operation as shown in FIG. 19 (S161), and when the unexpected event occurs (S162) ), and receives a safety value corresponding to the unexpected event (S163).

그리고 돌발 이벤트가 종료되었는지를 판단하여(S164), 종료 되었다면 학습자의 돌발 이벤트에 대한 안전값(대응값)을 수신하여(S165), 평가운용을 종료한다.Then, it is determined whether the unexpected event has ended (S164), and if it is over, a safety value (corresponding value) for the learner's unexpected event is received (S165), and the evaluation operation is terminated.

도 20 내지 도 20d는 건설기계 로우더 실습교육 평가 방법에서 평가 단계 과정을 나타낸 흐름도이다. 20 to 20D are flowcharts showing the evaluation step process in the construction machine loader practical training evaluation method.

도 5a에 도시된 바와 같이 로우더 실습평가를 직무능력표준(NCS) 기반 직무능력을 평가하여 결과치를 도출한다.As shown in Figure 5a, the loader practice evaluation evaluates the job competency standard (NCS)-based job competency to derive the result.

도 21은 건설기계 로우더 실습교육 방법에서 운용능력 학습 단계의 과정을 나타낸 흐름도이다.21 is a flowchart showing the process of the operation ability learning step in the construction machine loader practical training method.

도 5 및 도 21에 도시된 바와 같이 상기 연습운용 단계(S200)는, 먼저, 상기 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통해 건설기계를 운전하기전 점검사항을 점검하게된다(S2010).As shown in FIGS. 5 and 21 , in the practice operation step ( S200 ), first, inspection items are checked before operating the construction machine through the simulators ( 200 , 201 , 202 ) ( S2010 ).

상기 점검이 완료된 시뮬레이터(200, 201, 202) 상의 건설기계를 시운전하고(S2020), 시운전이 완료된 건설기계를 시험 현장으로 이동시킨다(S2030).A test run of the construction machine on the simulators 200, 201, and 202 on which the inspection has been completed (S2020), and the completed test run of the construction machine are moved to the test site (S2030).

상기 이동이 완료된 건설기계를 통해 작업물을 상차하며(S2040), 상차된 작업물을 시험 평가 위치로 운반한다(S2050).The work is loaded through the construction machine on which the movement is completed (S2040), and the loaded work is transported to the test evaluation location (S2050).

상기 시험 평가 위치로 운반되는 작업물을 통해 평가 장소를 평탄화하고(2060), 평탄화를 진행하는 건설기계에 대한 응급상황 발생에 따른 안전 및 환경 관리 사항을 확인하게 된다(S2070).The evaluation site is flattened through the work transported to the test evaluation position (2060), and safety and environmental management matters according to the occurrence of an emergency for the construction machine undergoing leveling are checked (S2070).

상기 환경 및 안전관리 사항이 완료된 건설기계의 작업후 기초 점검사항을 점검하여 시뮬레이터를 통한 운용연습을 완료한다(S2080).After the work of the construction machine on which the environmental and safety management items have been completed, the basic inspection items are checked to complete the operation practice through the simulator (S2080).

이와 같이 이루어지는 본 발명은 첫째, NCS 교육 모듈기반 기초작동 방법에 대해 실습교육 시뮬레이션이 가능한 효과가 있다.The present invention made in this way has the effect that, first, the practical training simulation is possible for the basic operation method based on the NCS education module.

둘째, 실장비 운용시에는 구두 교육진행으로 객관적인 데이터 확보가 어려움에 반해 시뮬레이터 운용으로 운전데이터에 대한 기록이 가능하여 저장된 데이터를 분석하여 초급자에게 발생되는 안전사고 유발 행동을 분석, 안전교육 커리큘럼에 재 맵핑하여, 안전교육의 선교육에 활용함으로써 운전자의 잘못된 운영습관을 빠르게 보완할 수 있는 효과가 있다.Second, while it is difficult to obtain objective data due to oral training when operating actual equipment, it is possible to record driving data by operating a simulator, so it is possible to analyze the stored data to analyze the behaviors that cause safety accidents for beginners and to re-introduce them into the safety education curriculum. It has the effect of quickly compensating the driver's wrong operating habits by mapping it and using it for the safety training prior to training.

셋째, 설치 공간이 작으며, 내연기관 비사용, 예열 및 교육장소 준비 시간 등 운용 전 대기시간이 없기 때문에 공해발생이 없으며, 유류 및 소모품의 유지관리비용을 혁신적으로 낮출 수 있는 효과가 있다.Third, since the installation space is small, there is no waiting time before operation, such as non-use of the internal combustion engine, preheating and preparation time for training place, there is no pollution, and it has the effect of innovatively lowering the maintenance cost of oil and consumables.

넷째, VR HMD를 적용하여 기존의 모니터방식의 제한적 환경제공에서 벗어나, 운용자의 능동적 행동에 대응하는 폭넓은 실제 상황에 몰입할 수 있고, VR(가상공간)에서 상황에 맞는 교육을 진행함으로써 안전사고예방 및 콘텐츠 다각화 대응력을 높일 수 있고, 실제 콘트롤러를 적용하여 조작감 등을 몸으로 체험하면서, 실습을 진행함으로써 교육효과가 높은 효과가 있다.Fourth, by applying the VR HMD, you can escape from the limited environment provision of the existing monitor method and immerse yourself in a wide range of real situations responding to the operator's active actions. The ability to respond to prevention and content diversification can be increased, and by applying a real controller to experience the feeling of operation with the body, the educational effect is highly effective.

다섯째, 산업적으로 본 실증사업에서 활용된 VR, HMD 기술은 다양한 파생 산업군에 적용될 수 있는 확장성을 제공하는 효과가 있다.Fifth, the VR and HMD technologies used in this demonstration project industrially have the effect of providing scalability that can be applied to various derivative industries.

여섯째, VR 장비와 관련 소프트웨어 및 시뮬레이션을 위한 알고리즘, 사용자관리 시스템 등이 결합된 융합기술 제품으로, 국내외 경쟁사 대비 유일하게 HMD를 채용하였으며, 타기종 확장성과 가격 경쟁력이 우수하여 고가로 수입되고 있는 해외 솔루션의 수입대체 효과와 함께 세계 시장을 주도할 수 있는 기회를 마련할 수 있는 효과가 있다.Sixth, it is a convergence technology product that combines VR equipment, related software, algorithms for simulation, and user management system. It is the only product that employs HMD compared to domestic and foreign competitors. Along with the import substitution effect of the solution, it has the effect of providing an opportunity to lead the global market.

일곱째, 조종면허 교육생의 입장에서는 건설기계 장비조종에 친숙함으로써 면허 취득이 용이하고, 사고상황 시뮬레이션을 통해 안전의식 고취 및 위기대응력이 향상 되는 효과가 있다.Seventh, from the perspective of the pilot license trainee, it is easy to obtain a license by being familiar with the operation of construction machinery equipment, and it has the effect of raising safety awareness and improving crisis response ability through accident situation simulation.

여덟째, 건설기계 중장비 초보조종사 실습교육을 위한 VR HMD가 적용된 가상실습 시스템으로 산업현장에서 사용되는 건설기계를 조종사가 조종하는 동안 수행하는 조종장치 등의 콘트롤러 조작을 통해 작동되는 건설기계의 운동 현상을 실제 상황과 유사하게 시뮬레이션하고, 이를 현실감 있게 체감할 수 있도록 센서, 영상, 음향, 구동데이터 알고리즘 등의 융합을 통해 VR을 제공하며, 실습시 조종사의 운용 상황을 기록하고 평가할 수 있는 등 기존 실장비 실습교육 대비 유지관리가 용의하고, 경제적인 실습교육 보완 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.Eighth, it is a virtual practice system to which VR HMD is applied for the training of novice pilots of heavy equipment in construction equipment. It simulates the real situation and provides VR through the convergence of sensors, images, sound, and driving data algorithms so that you can experience it realistically. It is easy to maintain compared to practical education, and has the effect of providing an economical practical education supplement system.

상기와 같은 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템 및 이를 이용한 실습방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.The above-described National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system and a practice method using the same are not limited to the configuration and operation method of the embodiments described above. The above embodiments may be configured so that various modifications can be made by selectively combining all or part of each of the embodiments.

10 : 구성부 20 : 환경부
30 : 작동부 40 : 검출부
50 : 결과부
100 : 통제실
110 : 시뮬레이터 관제부
120 : 통제실 제어부 130 : 통신모듈
140 : 전송부
200, 201, 202 : 시뮬레이터 204 : 휠
300 : 서버
310 : 운영서버 320 : DB서버
330 : 빅데이터연산부 340 : 안전기준정보
400 : 건설기계회사 서버 500 : 취업관련 공공기관 서버
600 : 개인사업자 단말기 700 : 금융사 서버
10: composition part 20: environment department
30: operation unit 40: detection unit
50: result part
100: control room
110: simulator control unit
120: control room control unit 130: communication module
140: transmission unit
200, 201, 202: Simulator 204: Wheel
300 : server
310: operation server 320: DB server
330: big data calculation unit 340: safety standard information
400: construction machinery company server 500: employment-related public institution server
600: personal business terminal 700: financial company server

Claims (14)

국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템에 있어서,
가상현실 기반의 체험형 건설기계용 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)에서 발생한 가상현실 기반 체험 데이터를 수신하여 전송부(140)를 통해 서버(300)로 전송하고, 사용자 정보를 통합 관리하는 통제실(100);
상기 건설기계 교육학원의 통제실(100)과 연동되어 실제 건설기계의 운용 환경을 재현한 VR HMD(Virtual Reality Head Mounted Display) 시뮬레이터를 조종면허 취득을 위한 실습 교육훈련에 활용하여 실제 콘트롤러를 적용해 조작감을 몸으로 체험할 수 있으며, 건설기계의 운동 현상도 실제 상황을 구현하되, VR HMD를 적용하여 운용자의 능동적 행동에 대응함으로써 실제상황에 몰입이 가능하도록 하는 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202);
상기 건설기계 교육학원의 실장비 교육에서 체험형, 실습교육에 국가직무능력표준(NCS)의 교육 지침에 가상교육(VRT, Virtual Reality Training)을 추가하여 조종사에게 실습교육을 제공하여 학습적 효과를 향상시키고, 안전한 실습교육을 통해 부족한 직무능력을 보완하도록 하며, 학습자의 정보와 콘텐츠 운영에서 발생하는 데이터를 수렴하는 실습교육 시스템 서버(300) 및
상기 시스템 서버(300)에 연결되는 인터넷으로 정보를 관리하고 제공하는 웹서버를 포함하고,
상기 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템을 이용한 실습교육 방법은,
시뮬레이터(200)에서 운용시뮬레이션을 생성하는 단계(S100);
상기 시뮬레이터(200) 사용자를 인증하는 단계(S110);
상기 시뮬레이터(200)의 훈련평가 시나리오 생성부(230)에서는 훈련평가 시나리오를 설정하는 단계(S120);
상기 훈련평가 시나리오에 따른 안전기준정보를 수신하는 단계(S130);
상기 훈련평가 시나리오가 실습시험과 연습평가로 구분되며(S140), 실습시험을 위한 평가운용을 하면(S150) 훈련평가 시나리오에 따른 수행결과를 시뮬레이션 연산부(240)에서 연산하고, 화면 표시부(260)에 표시하며, 훈련 시나리오 생성부(230)에서 평가하는 단계(S160); 및
상기 수행결과 평가를 저장부(220)에 저장하거나(S180), 작동 데이터만을 저장부(220)에 저장하는 단계(S190);를 포함하며,
상기 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템을 이용한 실습교육 방법은,
지정교육기관에서 교육생을 선발하면 선발된 교육생을 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에 등록하여 사용자 관리 및 시스템 관리를 수행하는 단계;
복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통한 건설기계 실습 교육을 수행하면 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 로그기록 및 운용 기록을 저장하는 단계; 및
상기 로그 기록 및 운용 기록에 따라 교육시간 및 운전 데이터 기록에서 운전자의 잘못된 운영습관에 관한 데이터를 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서 분석하고, 이를 통해 안전교육 커리큘럼에 리맵핑하여 안전교육의 선교육에 이용하는 단계를 더 포함하고,
상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통한 건설기계 실습 교육을 수행하면 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 로그기록 및 운용 기록을 저장하는 단계는,
상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202) 각각에서 운용시뮬레이션을 생성하는 단계(S100);
상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202) 각각의 훈련평가 시나리오 생성부(230)에서는 훈련평가 시나리오를 설정하는 단계(S120);
상기 사용자의 시뮬레이터 운용이 실습시험과 연습평가로 구분되며(S140), 실습시험을 위한 평가운용을 하면(S150) 훈련평가 시나리오에 따른 수행결과를 시뮬레이션 연산부(240)에서 연산하고, 화면 표시부(260)에 표시하며, 훈련 시나리오 생성부(230)에서는 수행결과를 평가하고(S160), 수행결과 평가를 저장부(220)에 선택적으로 저장하며(S180), 상기 저장결과는 시뮬레이터(200, 201, 202)의 통신모듈을 통해 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송되어 시뮬레이션 데이터를 종합하여 안전사고 유형을 도출하고, 안전운용의 결과치를 도출하며, 돌발 이벤트 발생의 대처 능력에 대한 운용과 대응시간 상황을 돌출하여 빅데이터화하고 이를 통해 가상현실 기반의 체험형 건설기계 안전교육 방법과 솔루션 시스템을 업데이트하는데 이용하는 단계;
상기 연습평가를 위한 연습운용을 하면(S200) 사용자의 연습 운용시간을 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송하여 갱신하여 저장되고, 운전 데이터를 분석하는 단계(S210);
상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서는 개인사용자의 운전 데이터에서 잘못된 운영습관에 대한 보완 데이터를 사용자의 단말기로 전송하는 단계(S220) 및
상기 사용자의 연습 운용시간이 충족되면 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 NCS 서버(800)로 연습시간 충족결과를 전송하고(S240), 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 시뮬레이터 운용에 따라 저장된 데이터에서 초급자 발생 안전사고 유발행동을 분석하여 커리큘럼을 리맵핑하는 단계(S250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
In the construction machine loader practice education system based on the National Competency Standards (NCS),
It receives virtual reality-based experience data generated from a plurality of simulators 200, 201, and 202 for virtual reality-based experiential construction machines and transmits it to the server 300 through the transmission unit 140, and manages user information in an integrated manner. control room (100);
The VR HMD (Virtual Reality Head Mounted Display) simulator, which reproduces the actual operation environment of the construction machine in conjunction with the control room 100 of the construction machine education institute, is used for practical training to obtain a driving license, and the actual controller is applied to feel the operation. Multiple simulators (200, 201, 202) that allow users to experience the real world, realizing the movement phenomenon of construction machinery, but also respond to the operator's active actions by applying a VR HMD to immerse themselves in the real situation. ;
In the actual equipment training of the construction machine training institute, virtual training (VRT, Virtual Reality Training) is added to the training guidelines of the National Competency Standards (NCS) to the experiential and practical training to provide practical training to the pilots to improve the learning effect. A practical education system server 300 and
It includes a web server that manages and provides information through the Internet connected to the system server 300,
The practical education method using the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practical education system is,
generating an operation simulation in the simulator 200 (S100);
authenticating the simulator 200 user (S110);
Setting the training evaluation scenario in the training evaluation scenario generation unit 230 of the simulator 200 (S120);
Receiving safety standard information according to the training evaluation scenario (S130);
The training evaluation scenario is divided into a practice test and a practice evaluation (S140), and when the evaluation operation for the practice test is performed (S150), the simulation calculation unit 240 calculates the performance results according to the training evaluation scenario, and the screen display unit 260 and the step of evaluating in the training scenario generation unit 230 (S160); and
Including; storing the evaluation result in the storage unit 220 (S180), or storing only the operation data in the storage unit 220 (S190);
The practical education method using the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practical education system is,
performing user management and system management by registering the selected trainees in the construction machine training system server 300 when a designated educational institution selects trainees;
When the construction machine training is performed through a plurality of simulators 200, 201, and 202, the construction machine training system server 300 stores log records and operation records; and
According to the log record and operation record, the data about the driver's wrong operating habits in the training time and driving data record are analyzed in the construction machine practice education system server 300, and through this, the data on the safety education curriculum is re-mapped to the safety education. Further comprising the step of using for pre-education,
When the construction machine practice training is performed through the plurality of simulators 200, 201, 202, the construction machine training training system server 300 stores log records and operation records,
generating operation simulations in each of the plurality of simulators (200, 201, 202) (S100);
Setting a training evaluation scenario in the training evaluation scenario generator 230 of each of the plurality of simulators 200, 201, 202 (S120);
The user's simulator operation is divided into a practice test and a practice evaluation (S140), and when the evaluation operation for the practice test is performed (S150), the simulation calculation unit 240 calculates the performance results according to the training evaluation scenario, and the screen display unit 260 ), the training scenario generating unit 230 evaluates the performance results (S160), and selectively stores the evaluation results in the storage unit 220 (S180), and the stored results are stored in the simulators 200, 201, 202) through the communication module of the construction machine training system server 300, synthesizing simulation data to derive the type of safety accident, to derive the result of safe operation, and to operate on the ability to cope with unexpected events The step of projecting the response time situation into big data and using it to update the virtual reality-based experiential construction machine safety education method and solution system;
When the practice operation for the practice evaluation is performed (S200), the user's practice operation time is transmitted to the construction machine training training system server 300, updated and stored, and analyzing the operation data (S210);
In the construction machine training system server 300, the step of transmitting supplemental data for the wrong operating habits in the driving data of the individual user to the user's terminal (S220) and
When the user's practice operation time is satisfied, the construction machine practice education system server 300 transmits the practice time satisfaction result to the NCS server 800 (S240), and the construction machine practice training system server 300 is used to operate the simulator. National Competence Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system, characterized in that it comprises the step (S250) of remapping the curriculum by analyzing the safety accident-inducing behavior of beginners from the stored data.
제1항에 있어서,
건설기계의 기종 및 기종 선택에 따른 버킷의 종류, 버킷의 용량, 어테치먼트를 선택하고, 성토종류, 성토의 밀도, 덤프차량을 선택하는 구성부(10);
상기 구성부(10)의 지형, 기후, 온도, 돌발 이벤트을 체험하기 위한 환경부(20);
상기 건설기계의 기종 선택에 따른 시뮬레이터 작동을 측정하는 작동부(30)와, 상기 작동부(30)의 상기 작동부에 대한 시뮬레이터 주행체의 기울기, 이동물체 충격감지, 고정물체 충격감지, 지면 마찰력, 작업안전선 접촉감지 버킷 물량 감지 및 이벤트 대응 반응시간을 검출하는 검출부(40) 및
상기 검출부(40)의 검출결과에 따라 상기 시뮬레이터 주행체의 전복, 전락, 협착, 충돌 및 바퀴깔림, 마찰력상실, 엔진 정지, 감전을 포함하는 결과를 측정하는 결과부(50)를 포함하여 안전기준 결과를 도출하는 것을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
According to claim 1,
a configuration unit 10 for selecting a type of bucket, a capacity of a bucket, and an attachment according to the type of construction machine and selection of the type, and selecting the type of fill, the density of the fill, and a dump vehicle;
an environment unit 20 for experiencing the topography, climate, temperature, and sudden event of the component unit 10;
The operation unit 30 for measuring the operation of the simulator according to the selection of the model of the construction machine, and the inclination of the simulator running body relative to the operation unit of the operation unit 30, the moving object impact detection, the fixed object impact detection, the ground friction force , a detection unit 40 that detects the work safety line contact detection bucket quantity detection and event response reaction time, and
Safety standards including a result unit 50 for measuring results including overturning, falling, stenosis, collision and wheel crushing, frictional force loss, engine stop, and electric shock of the simulator vehicle according to the detection result of the detection unit 40 National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system, characterized in that it derives the results.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202) 각각은,
상기 통제실(100)과 통신하는 통신모듈(210)과, 훈련하고자 하는 건설기계의 기종선택 선택, 환경설정, 사용자정보, 평가결과 및 평가 주행 영상이 기록되는 저장부(220)와, 안전운용실습교육 가상공간 환경을 설정하는 훈련평가 시나리오 생성부(230)와, 상기 시뮬레이터를 작동시에 발생되는 실질적인 시뮬레이션을 진행하고, 시뮬레이션과정을 실시간으로 시각화하여 모니터와 HMD로 전송하는 시뮬레이션 연산부(240)와, 상기 시뮬레이터의 작동부분으로, 조이스틱, 페달, 휠, 레버, 온/오프 스위치, HMD 센서 입력을 받아, 상기 모니터 및 HMD 출력을 수행하는 작동부(250)와, 상기 작동부(250)의 작동부의 각 요소값이 사고발생시 미리 설정된 작동 분포값을 기준으로 낮으면 안전, 분포값에 포함되면 경고, 높으면 위험을 알람을 화면상에 표시하는 화면 표시부(260)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
The method according to claim 1,
Each of the plurality of simulators 200, 201, 202,
A communication module 210 that communicates with the control room 100, a storage unit 220 in which model selection, environment setting, user information, evaluation result and evaluation driving image of the construction machine to be trained are recorded, and safe operation practice A training evaluation scenario generation unit 230 for setting an educational virtual space environment, a simulation operation unit 240 that performs a practical simulation generated when the simulator is operated, visualizes the simulation process in real time and transmits it to a monitor and an HMD; , as an operation part of the simulator, a joystick, a pedal, a wheel, a lever, an on/off switch, an operation unit 250 that receives input from a HMD sensor, and performs the monitor and HMD output, and the operation of the operation unit 250 State job characterized in that it comprises a screen display unit 260 that displays a warning on the screen if each element value of negative is low based on a preset operating distribution value when an accident occurs, a warning when included in the distribution value, and an alarm when high Incompetence standard (NCS) based construction machine loader training system.
청구항 3에 있어서,
상기 저장부(220)에 저장된 데이터는 상기 통제실 제어부(120)에서 임의로 전송하거나 익일 일정시간에 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)로 전송되며, 상기 시뮬레이터의 저장부(220)에서는 삭제되고, 새로운 안전기준 정보가 주기적으로 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서 업데이트됨을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
4. The method according to claim 3,
The data stored in the storage unit 220 is arbitrarily transmitted from the control room control unit 120 or transmitted to the construction machine training system server 300 at a certain time the next day, and is deleted from the storage unit 220 of the simulator, and a new National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice training system, characterized in that the safety standard information is periodically updated in the construction machine training system server 300.
청구항 4에 있어서,
상기 훈련평가 시나리오 생성부(230)는 훈련하고자 선택한 건설기계의 작업 및 주행에 관련된 평가항목 및 돌발 이벤트를 선택하여 시뮬레이션 환경을 설정하고, 미션 해결에 따른 조종사의 능력치를 절대적 평가하고 평가시 발생한 운용 데이터를 상기 저장부(220)에 기록함을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
5. The method according to claim 4,
The training evaluation scenario generation unit 230 sets the simulation environment by selecting evaluation items and unexpected events related to the work and driving of the selected construction machine to be trained, and absolutely evaluates the pilot's ability according to the mission resolution, and the operation occurred during evaluation. National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system, characterized in that the data is recorded in the storage unit 220 .
청구항 1에 있어서,
상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는,
시뮬레이터에 필요한 시뮬레이터 저장데이터와 안전기준정보를 분석 관리하는 운용서버(310)와, 전송된 데이터를 1차 저장하는 DB서버(320), 빅데이터연산부(330)를 통해 분석된 데이터를 저장하고, 업데이트된 안전기준정보를(340), 돌발 이벤트 발생시 대처능력에 대한 운용과 대응시간 상황을 도출하는 DB서버를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
The method according to claim 1,
The construction machine training system server 300,
The operation server 310 that analyzes and manages the simulator storage data and safety standard information required for the simulator, the DB server 320 that stores the transmitted data first, and the big data operation unit 330 to store the analyzed data, The updated safety standard information (340), the National Job Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system, characterized in that it comprises a DB server that derives the operation and response time situation for coping ability when an unexpected event occurs.
청구항 6에 있어서,
상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)는 상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)의 상기 훈련평가 시나리오 생성부(230)에서의 훈련평가 시나리오에 따른 사용자의 실습에 대하여 상기 복수의 시뮬레이터(200, 201, 202)의 통신모듈을 통해 상기 통제실(100)의 상기 전송부(140)를 거쳐 사용자의 수행결과 평가가 전송되면 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에서는 상기 실습에 대한 사용자의 수행결과 평가를 전국이나 지역단위로 랭킹화하고, 상기 전국이나 지역단위 랭킹 정보는 건설기계 회사 서버(400)나 취업관련 공공기관 서버(500), 중소기업 서버, 중장비 사업자나 개인사업자 단말기(600)에 제공되며, 상기 실습시간이 충족되면 상기 국가직무능력표준(NCS, national competency standards) 서버로 상기 사용자의 운전연습시간 충족을 통보함을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
7. The method of claim 6,
The construction machine practice education system server 300 is the plurality of simulators 200 with respect to the user's practice according to the training evaluation scenario in the training evaluation scenario generator 230 of the plurality of simulators 200 , 201 , 202 . , 201, 202 through the communication module of the control room 100 through the transmission unit 140, when the user's performance evaluation is transmitted, the construction machine training system server 300, the user's performance for the practice The result evaluation is ranked nationally or regionally, and the national or regional ranking information is stored in the construction equipment company server 400, employment-related public institution server 500, small business server, heavy equipment business operator or individual business terminal 600. It is provided, and when the practice time is met, the National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system, characterized in that it notifies the satisfaction of the user's driving practice time to the national competency standards (NCS) server.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 평가 단계(S160)에서,
돌발 이벤트 발생 평가 방법은,
평가운용을 시작하여(S161), 돌발 이벤트가 발생하면(S162), 돌발 이벤트에 해당하는 안전값을 수신하는 단계(S163)와,
상기 돌발 이벤트가 종료되었는지를 판단하여(S164), 종료 되었다면 사용자(학습자)의 돌발 이벤트에 대한 안전값(대응값)을 수신하여(S165), 평가운용을 종료하는 단계(S166)를 포함하는 것을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
The method according to claim 1,
In the evaluation step (S160),
How to evaluate the occurrence of a sudden event,
Starting the evaluation operation (S161), when an unexpected event occurs (S162), receiving a safety value corresponding to the unexpected event (S163) and,
It is determined whether the unexpected event has ended (S164), and if so, a safety value (corresponding value) for the unexpected event of the user (learner) is received (S165), including the step of terminating the evaluation operation (S166) The National Competency Standard (NCS)-based construction machine loader practice education system.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 시뮬레이터 각각은,
가상의 건설기계를 조종하기 위해 마련되는 컨트롤러(201)와, 사용자가 가상의 건설기계 조종 시 원근감이 표현되는 3차원의 VR 정보를 출력하기 위해 마련되며, 자이로센서를 포함하여, 회전값 및 가속도값을 교육용 단말(204)에 전달하는 HMD(202)와, 상기 HMD(202)의 움직임을 감지하여 헤드 트렉킹 하기 위해 마련되되, 사용자가 상기 HMD(202)를 착용하고 머리를 위아래로 이동하는 경우 또는 사용자가 머리를 좌우로 이동하는 경우 또는 앞뒤로 이동하는 경우를 감지하여 헤드 트렉킹을 수행하는 모션센서(203) 및 가상 공간을 구현하여 사용자에게 VR정보를 제공하기 위해 마련되는 교육용 단말(204)을 포함하여 구성되고,
상기 교육용 단말(204)은 상기 모션센서(203)를 통해 상기 HMD(202)의 위치정보를 생성할 수 있으며, 상기 HMD(202)의 자세 또는 위치를 기반으로 VR정보를 갱신하며,
사용자 조작 정보는 사용자의 고유 번호 정보와 함께 상기 교육용 단말(204)에 저장되어 축적되어 상기 건설기계 실습교육 시스템 서버(300)에 전달됨을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
The method according to claim 1,
Each of the plurality of simulators,
The controller 201 is provided to control the virtual construction machine, and the user is provided to output three-dimensional VR information in which perspective is expressed when the user controls the virtual construction machine, and includes a gyro sensor, rotation value and acceleration The HMD 202 that transmits a value to the educational terminal 204 and the HMD 202 are provided for head tracking by sensing the movement of the HMD 202, when the user wears the HMD 202 and moves the head up and down Alternatively, a motion sensor 203 that detects when the user moves the head left and right or moves back and forth to perform head tracking and an educational terminal 204 provided to provide VR information to the user by implementing a virtual space consists of,
The educational terminal 204 may generate the position information of the HMD 202 through the motion sensor 203, and update VR information based on the posture or position of the HMD 202,
User operation information is stored and accumulated in the educational terminal 204 together with the user's unique number information and delivered to the construction machine practice training system server 300 system.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연습운용 단계(S200)는,
상기 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통해 건설기계를 운전하기전 점검사항을 점검하는 단계(S2010);
점검이 완료된 건설기계를 시운전하는 단계(S2020);
시운전이 완료된 건설기계를 시험 현장으로 이동시키는 단계(S2030);
이동이 완료된 건설기계를 통해 작업물을 상차하는 단계(S2040);
상차된 작업물을 운반하는 단계(S2050);
운반되는 작업물을 통해 평가장소를 평탄화하는 단계(S2060);
평탄화를 진행하는 건설기계에 대한 응급상황 발생에 따른 안전 및 환경 관리 사항을 확인하는 단계(S2070);
환경 및 안전관리 사항이 완료된 건설기계의 작업 후 기초 점검사항을 점검하여 시뮬레이터를 통한 평가를 완료하는 단계(S2080)를 포함하는 것을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
According to claim 1,
The practice operation step (S200) is,
Checking the inspection items before operating the construction machine through the simulator (200, 201, 202) (S2010);
test-running the inspection completed construction machine (S2020);
moving the construction machine for which the test operation has been completed to the test site (S2030);
Loading the work through the construction machine that has been moved (S2040);
Transporting the loaded work (S2050);
leveling the evaluation site through the transported work (S2060);
Checking safety and environmental management matters in accordance with the occurrence of an emergency for the construction equipment in progress of flattening (S2070);
National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system, characterized in that it includes the step (S2080) of completing the evaluation through the simulator by checking the basic check items after the work of the construction machine in which the environmental and safety management matters have been completed.
제1항에 있어서,
상기 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통한 건설기계 실습 교육을 수행하는 건설기계 실습교육 시스템 이용한 로우더 실습교육 평가 방법은,
상기 시뮬레이터(200, 201, 202)를 통해 로우더 운전평가를 시작하는 단계(S1510);
장비 움직임 전 사이드브레이크를 감지하는 단계(S15110);
작업장 진입 전 버킷의 작동능력을 평가하는 단계(S15120);
작업장 진입 전 기동상태를 확인하는 단계(S15130);
성토 작업장 진입을 확인하는 단계(S1520);
상기 성토 작업장 진입 후 평가시간을 확인하는 단계(S15210);
상기 성토 작업장 진입 로우더 조향 운전능력을 평가하는 단계(S15220);
상기 성토 작업장 안에서 버킷 운용능력 평가하는 단계(S15230);
성토 작업 평가시간 확인하는 단계(S15240);
상기 성토 작업장 이탈 후 로우더 후진 감지능력을 평가하는 단계(S15250);
성토 작업에서 벗어남을 확인하는 단계(S1530);
버킷에 성토 적재시 버킷의 운용능력 평가하는 단계(S15310);
상기 버킷에 성토 적재 후 로우더 기동능력을 평가하는 단계(S15320);
상기 성토 작업장 이탈 후 로우더 후진 감지능력을 평가하는 단계(S15330);
덤프 작업장 이동시간을 확인하는 단계(S15340);
상기 덤프 작업장 조향 운전능력을 평가하는 단계(S15350);
상기 덤프 작업장 진입 확인하는 단계(S1540);
덤프 작업 평가시간 확인하는 단계(S15410);
상기 덤프 작업장으로 이동 로우더 운용능력을 평가하는 단계(S15420);
덤프트럭 적재물 덤프운용능력을 평가하는 단계(S15430);
덤프트럭 적재물 덤프 후 후진운용능력을 평가하는 단계(S15440);
작업 전 로우더 원상복구 평가시간을 확인하는 단계(S1550);
작업 완료 후 복귀 운전능력을 평가하는 단계(S15510);
작업 완료 후 로우더 정차 운전능력을 평가하는 단계(S15520);
작업 완료 후 로우더 정지 운전능력을 평가하는 단계(S15530);
상기 시뮬레이터를 통한 실습 평가를 완료하는 단계(S15540)를 포함하는 것을 특징으로 하는 국가직무능력표준(NCS) 기반 건설기계 로우더 실습교육 시스템.
According to claim 1,
The loader practice education evaluation method using the construction machine practice education system that performs the construction machine practice education through the simulators 200, 201, and 202 is,
starting the loader operation evaluation through the simulator (200, 201, 202) (S1510);
Detecting the side brake before the equipment movement (S15110);
Evaluating the operation capability of the bucket before entering the workplace (S15120);
Checking the starting state before entering the workplace (S15130);
Checking the entry to the filling workshop (S1520);
Checking the evaluation time after entering the filling workshop (S15210);
Evaluating the loader steering driving ability to enter the filling workshop (S15220);
Evaluating the bucket operation capability in the filling workshop (S15230);
Checking the filling time evaluation time (S15240);
Evaluating the loader reversing detection capability after leaving the filling workshop (S15250);
Checking the deviation from the filling operation (S1530);
Evaluating the operational capability of the bucket when loading the fill in the bucket (S15310);
Evaluating the loader maneuverability after loading the embankment in the bucket (S15320);
Evaluating the loader reversing detection capability after leaving the filling workshop (S15330);
Checking the moving time of the dump workshop (S15340);
evaluating the dump workshop steering driving ability (S15350);
confirming entry into the dump workshop (S1540);
Checking the dump job evaluation time (S15410);
Evaluating the operation capability of the moving loader to the dump workshop (S15420);
Evaluating the dump truck load dump operation capability (S15430);
Evaluating the reverse operation capability after dumping the dump truck load (S15440);
Checking the loader restoration evaluation time before operation (S1550);
Evaluating the return driving ability after completing the work (S15510);
Evaluating the loader stopping driving ability after completing the work (S15520);
Evaluating the loader stop operation ability after the work is completed (S15530);
National Competency Standards (NCS)-based construction machine loader practice education system, characterized in that it comprises the step (S15540) of completing the practical evaluation through the simulator.
KR1020190178131A 2019-12-30 2019-12-30 National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor KR102346002B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190178131A KR102346002B1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190178131A KR102346002B1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210085266A KR20210085266A (en) 2021-07-08
KR102346002B1 true KR102346002B1 (en) 2021-12-31

Family

ID=76893570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190178131A KR102346002B1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102346002B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102687805B1 (en) 2023-12-07 2024-07-24 정재수안전 주식회사 Method, device and system for automating creation of qualified person training content according to national competency standards

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102682045B1 (en) * 2021-11-22 2024-07-08 주식회사 듀코젠 Authoring environment of engineering practice VR contents and authoring method thereof
CN114581043B (en) * 2022-02-21 2023-01-31 国家海洋环境预报中心 Cross-network modular multi-source multi-factor wave-condition analysis system
KR102664727B1 (en) * 2022-04-15 2024-05-10 한화오션 주식회사 Transporter education method based on virtual reality
CN116433082B (en) * 2023-03-22 2023-12-26 北京游娱网络科技有限公司 Evaluation report generation method and device, electronic equipment and storage medium
CN116469292B (en) * 2023-06-20 2023-08-25 长沙图灵教育科技有限公司 E-commerce simulation teaching management system and teaching training method
CN118248021B (en) * 2024-05-23 2024-09-10 徐州九鼎机电总厂 Armored car driving training simulation system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101950698B1 (en) * 2017-10-10 2019-02-21 김종민 Construction machine virtual reality education device and construction machine using it Virtual reality education/evaluation method
JP2019135505A (en) * 2018-02-05 2019-08-15 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Program and train operation simulator
KR102034549B1 (en) * 2018-11-13 2019-11-08 김종민 Virtual reality-based experience-based construction machine safety education method and solution system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110123334A (en) 2010-05-07 2011-11-15 (주)코아블루 Making tool and method for virtual reality education system
KR20150145590A (en) 2014-06-20 2015-12-30 한국해양과학기술원 Remotely operated vehicle system for underwater work and the control method thereof
KR20170057736A (en) * 2015-11-17 2017-05-25 주식회사 글로브포인트 Virtual-Reality EDUCATIONAL CONTENT PRODUCTION SYSTEM AND METHOD OF CONTRLLING THE SAME
KR20180134281A (en) * 2017-05-31 2018-12-18 (주)미래융합정보기술 Educational service providing system and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101950698B1 (en) * 2017-10-10 2019-02-21 김종민 Construction machine virtual reality education device and construction machine using it Virtual reality education/evaluation method
JP2019135505A (en) * 2018-02-05 2019-08-15 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Program and train operation simulator
KR102034549B1 (en) * 2018-11-13 2019-11-08 김종민 Virtual reality-based experience-based construction machine safety education method and solution system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102687805B1 (en) 2023-12-07 2024-07-24 정재수안전 주식회사 Method, device and system for automating creation of qualified person training content according to national competency standards

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210085266A (en) 2021-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102346002B1 (en) National Competency Standards-based Construction Machine Loader Training System and Training Method therefor
KR102089374B1 (en) National Competency Standards-based Construction Machine Training System and Method
Lin et al. Training of low-literacy and low-English-proficiency Hispanic workers on construction fall fatality
Wang et al. Design, strategies, and issues towards an augmented reality-based construction training platform
KR102034549B1 (en) Virtual reality-based experience-based construction machine safety education method and solution system
CN114676614B (en) Virtual simulation experiment system for ship structure mechanics and implementation method
Xie et al. Development of a virtual reality safety-training system for construction workers
George et al. A novel approach for training crane operators: Serious game on crane simulator
KR102465697B1 (en) National Competency Standards based Construction Machine Bulldozer Training System
KR102509275B1 (en) National Competency Standards based Construction Machine Crane Training System
KR102446842B1 (en) Immersive Virtual Reality Based Heavy Equipment Training Simulator System To Provide Reduced Motion Sickness And Pitch Vibration
Burk et al. Incorporating Simulators into a Training Curriculum for Forestry Equipment Operators: A Literature Review
KR102541767B1 (en) National competency standards based driving machine training system in virtual reality enviroment
Wang et al. Heavy equipment operator training via virtual modeling technologies
Kuusisto et al. Effect of the immersion level of a virtual loader simulator on the sense of presence
US9147351B2 (en) Simulation device for training equipment for a vehicle
Stothard E-minesafe safety and training simulator–the integration of knowledge and skills to achieve safe human responses
Schafrik et al. Methodology of incident recreation using virtual reality
KR20200087369A (en) Education and Qualification System and the Method Using VR
Naweed et al. Evaluating your train simulator part i: the physical environment
Kruachottikul et al. Car Drive Simulation in Metaverse with VR Glasses for Testing Driver’s License
De Villiers et al. Readiness of forklift operators to train with serious games
Chen et al. Application of serious game model on simulation training for decision makings of project management
Wager et al. Simulations: Selection and development
Kalwasiński Simulation of the sense of touch with the use of a simulator

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant