JP2017529589A - 無線通信可能な省エネ型安全帽及びその無線送受信方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、無線通信可能な省エネ型安全帽及びその無線送受信方法に関し、前記無線通信可能な省エネ型安全帽は、使用者から音声の入力を受け付ける音声入力部と、前記使用者の事故発生有無を検知して事故検知信号を発生させるセンサ部と、前記音声及び前記事故検知信号により生成されるか、外部から転送された音声信号及び非常信号を互いに異なる周波数チャネルを用いて間欠的に送受信する無線通信部と、外部から転送された前記音声信号及び前記非常信号に対応する音声及びビープ音を出力するサウンド出力部と、前記受信された非常信号の受信強度によって異なるように設定された出力時間間隔で前記ビープ音を出力するように制御する制御部とを含むことができる。【選択図】図１

Description

本発明は無線通信可能な省エネ型安全帽及びその無線送受信方法に関し、互いに異なる周波数チャネルを用いて音声信号及び非常信号を間欠的に送受信し、非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）によって異なる時間間隔で出力されたビープ音によって送信側使用者の位置を追跡できる無線通信可能な省エネ型安全帽装置及びその無線送受信方法に関する。

近年、産業技術の発展に伴い、建設現場、造船所、機械工場のような産業現場や災害現場などが大型化かつ複雑化するにつれ、使用者らの安全と作業の専門性及び効率を向上させるために、ヘルメット、ベルト、手袋などのような保護装備を着用しなければならないことはもちろん、中央センターや他の使用者らとの協力作業のために、コミュニケーションを行える通信装置を所持することが必須である。

そのために、従来は、ヘルメットのような保護装備にコミュニケーションのための無線機のような通信装置を結合させて、保護装備を着用した状態で無線機などを用いて組織員らと無線交信することが可能である。

しかしながら、従来の無線機は、送信者と受信者間で単純な音声を送受信することのみ可能であるので、事故発生時に事故者の迅速な救済のためには、事故者の位置を追跡できるＧＰＳモジュール及びブルートゥース（登録商標）モジュールのような別途の通信装置が必要である。それだけでなくＧＰＳモジュールを通じて事故者の位置を追跡する場合、基地局基盤のＧＰＳモジュールは、外部の地形又は事故現場の地形による事故者の位置に対する誤差が大きくなり得る。

従って、別途の通信装置を具備したり、使用したりせず、無線機を用いて、音声信号だけでなく事故時に非常信号を送受信できる装置及び方法が切実に要求されている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、別途の通信モジュールを備えることなく、互いに異なる周波数チャネルを用いて音声信号及び非常信号を送受信できる無線通信可能な省エネ型安全帽及びその無線送受信方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、非常信号の送受信時に送受信モードと待機モードとを交互に行って電力消費を低減させることができる無線通信可能な省エネ型安全帽及びその無線送受信方法を提供することにある。

更に、本発明の別の目的は、非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）によって異なる時間間隔で出力されるビープ音で送信側使用者の位置を追跡できる無線通信可能な省エネ型安全帽及びその無線送受信方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする多様な課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解できる。

本発明の技術的思想の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽は、使用者から音声の入力を受け付ける音声入力部と、前記使用者の事故発生有無を検知して事故検知信号を発生させるセンサ部と、前記音声及び前記事故検知信号により生成されるか、外部から転送された、音声信号及び非常信号を互いに異なる周波数チャネルを用いて間欠的に送受信する無線通信部と、外部から転送された前記音声信号及び前記非常信号に対応する音声及びビープ音を出力するサウンド出力部と、前記受信された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）によって異なるように設定された出力時間間隔で前記ビープ音を出力するように制御する制御部とを備える。

また、本発明の技術的思想の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽の無線送信方法は、制御部が、ＰＴＴ信号が入力されるか、事故検知信号が入力されるかを判断する段階と、前記ＰＴＴ信号が入力されれば、前記制御部が音声の入力を受け付けて音声信号を生成して第１周波数チャネルで送信する段階と、前記事故検知信号が入力されれば、前記制御部が非常信号を生成して第２周波数チャネルで間欠的に送信する段階とを含む。

更に、本発明の技術的思想の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽の無線受信方法は、制御部が設定された時間によって無線通信部の受信モジュールを待機モード、音声信号受信モード、待機モード及び非常信号受信モードを１周期で反復的に動作させて音声信号及び非常信号の受信を間欠的にモニターリングし、前記音声信号の受信モード時に前記制御部が前記受信モジュールを第１周波数チャネルに設定して前記音声信号をモニターリングする段階と、前記非常信号の受信モード時に前記制御部が前記受信モジュールを第２周波数チャネルに設定して前記非常信号をモニターリングする段階とを含む。

その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。

本発明によれば、別途の通信モジュールを備えることなく、互いに異なる周波数チャネルを用いて音声信号だけでなく、非常信号を送受信することが可能であるので、安全帽の構成が簡単になり得るという効果を奏する。

また、前記非常信号の送受信時に送受信モード及び送受信待機モードを交互に繰り返し行って前記非常信号を間欠的に送受信することによって電力消費を低減させることができる。

更に、救助者の安全帽が事故者の安全帽から送信された非常信号を受信して受信された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）によって異なる時間間隔でビープ音を出力することによって、救助者は前記ビープ音の間隔によって事故者の位置を追跡することが可能である。

本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽の概略的なブロック構成図である。 図１に示した無線通信部の概略的なブロック構成図である。 （ａ）は、図２に示した送信モジュールの送信タイミング図（ｔｉｍｉｎｇｃｈａｒｔ）であり、（ｂ）は、図２に示した受信モジュールの受信タイミング図（ｔｉｍｉｎｇ ｃｈａｒｔ）である。 図１に示した制御部の概略的なブロック構成図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽の無線送信方法を示すフローチャートである。 図５に示した音声信号の送信方法を示すフローチャートである。 図５に示した非常信号の送信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽の無線受信方法を示すフローチャートである。 図８に示した音声信号の受信方法を示すフローチャートである。 図８に示した非常信号の受信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽を用いたＩＰＰＴＴ通信ネットワークの構成を概略的に示す図である。

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されることができ、但し、本実施形態は本発明の開示が完全なようにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求の範囲の範疇により定義されるだけである。

明細書全般に亘って同一の参照符号は、同一の構成要素を示す。従って、同一の参照符号又は類似の参照符号は、該当図面で言及又は説明しなくても、他の図面を参照して説明されることができる。また、参照符号が表示されていなくても、他の図面を参照して説明されることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽１０の概略的なブロック構成図である。図１を参照すれば、本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽１０は、キー入力部１００、音声入力部２００、センサ部３００、無線通信部４００、サウンド出力部５００、電源部６００、メモリ部７００及び制御部８００を含むことができる。前記各構成要素は、安全帽のボディーに一体に装着されてもよく、内部に分散されて配置されてもよい。

前記キー（ｋｅｙ）入力部１００は、例えば、ＰＴＴ（Ｐｕｓｈｔｏ ｔａｌｋ）入力キー、警報解除キー及び非常信号送信解除キーなどを含むことができる。前記ＰＴＴ入力キーは、音声信号の送受信時に使用されることができる。前記ＰＴＴ入力キーは、音声信号の送受信モードを切り換えられるキーであって、トグル（ｔｏｇｇｌｅ）機能を有することができる。例えば、前記ＰＴＴ入力キーを押せば、ＰＴＴ信号が生成されて音声信号を送信できる音声信号送信モードに切り換えられ、前記ＰＴＴ入力キーを解除すれば、ＰＴＴ解除信号が生成されて音声信号を受信できる音声信号受信モードに切り換えられる。

前記警報解除キーは、事故通報警報を解除させるものであって、前記警報解除キーを押せば、事故検知解除信号が生成されて事故通報警報を解除させることができる。例えば、前記警報解除キーは、機器の故障などにより事故通報警報が誤って鳴り、使用者により事故通報警報を解除しようとする場合に使用されることができる。

前記非常信号送信解除キーは、非常信号の送信を解除させるものであって、前記非常信号送信解除キーを押して非常信号の送信を解除させることができる。例えば、事故の発生後に救済作業が完了し、非常信号の送信を解除しようとする場合に使用されることができる。

前記音声入力部２００は、使用者から音声の入力を受け付けることができる。前記音声入力部２００によって入力された音声は、制御部８００により電気的信号である音声信号に変換されることができる。このような前記音声信号は、無線通信部４００に伝達されて送信されることができる。例えば、前記音声入力部２００は、マイクを含むことができる。

前記センサ部３００は、使用者の動き又は前記使用者に加えられる衝撃などを検知し、事故検知信号を生成できる。前記事故検知信号は制御部８００に入力され、制御部８００で前記事故検知信号が設定値以上の場合、非常信号を生成できる。前記非常信号は、無線通信部４００に伝達されて送信されることができる。

このような前記センサ部３００は、例えば、勾配センサ、衝撃センサ又はジャイロセンサ及びその組み合わせの何れか１つを含むことができる。前記勾配センサは、使用者の倒れ又は長時間動きがない状態を検知できる。前記衝撃センサは、使用者への衝突又は落下を検知できる。前記ジャイロセンサは角速度センサであって、動きによって該当方向が分かるようにする電気的信号を発生できる。前記センサ部３００は、本発明に係る無線通信可能な省エネ型安全帽１０の外側面又は内側面に設置されることができる。

前記無線通信部４００は、前記音声及び前記事故検知信号により生成されるか、外部から転送された、音声信号及び非常信号を互いに異なる周波数チャネルを用いて間欠的に送受信できる。

例えば、前記無線通信部４００は、第１無線機周波数チャネルによって前記音声信号を送受信し、第２無線機周波数チャネルによって前記非常信号を間欠的に送受信できる。

ここで、前記第１無線機周波数チャネルは、例えば、４４８ＭＨｚの周波数が使用されることができ、前記第２無線機周波数チャネルは、例えば、４２０ＭＨｚの周波数が使用されることができる。

前記無線通信部４００は、制御部８００により設定された時間によって送受信モード及び送受信待機モードを交互に繰り返し行える。

図２は、図１に示した無線通信部の概略的なブロック構成図である。

図２を参照すれば、前記無線通信部４００は、送信モジュール４１０及び受信モジュール４２０を含むことができる。

前記送信モジュール４１０は、前記音声及び前記事故検知信号により制御部８００で生成された音声信号及び非常信号を外部に送信できる。

特に、前記非常信号の送信時に前記送信モジュール４１０は、制御部８００により設定された時間によって送信モード及び待機モードで交互に反復的に動作して前記非常信号を送信するか、待機させることができる。前記受信モジュール４２０は、制御部８００により設定された時間によって待機モード、音声信号受信モード、待機モード及び非常信号受信モードを１周期で反復的に動作して前記音声信号及び前記非常信号の受信をモニターリングするか、待機させることができる。

図３の（ａ）は、図２に示した送信モジュールの送信タイミング図（ｔｉｍｉｎｇｃｈａｒｔ）であり、図３の（ｂ）は、図２に示した受信モジュールの動作タイミング図（ｔｉｍｉｎｇ ｃｈａｒｔ）である。

図３の（ａ）を参照すれば、前記送信モジュール４１０は、制御部８００により予め設定された送信タイミング図によって送信モード及び待機モードに切り換えられる。

前記送信タイミング図は、前記非常信号の送信時間（ｔ_{ＴＸＢ_ｏｎ}）及び待機時間（ｔ_{ＴＸＢ_ｏｆｆ}）が交互に反復的に配置されることができる。ここで、前記非常信号の送信時間（ｔ_{ＴＸＢ_ｏｎ}）及び待機時間（ｔ_{ＴＸＢ_ｏｆｆ}）は、使用者により予め設定されることができる。例えば、前記非常信号の送信時間（ｔ_{ＴＸＢ_ｏｎ}）は７５０ｍｓに設定され、前記待機時間（ｔ_{ＴＸＢ_ｏｆｆ}）は３０００ｍｓに設定されることができる。

このような非常信号の送信タイミング図によって、前記送信モジュール４１０は、制御部８００により送信時間（ｔ_{ＴＸＢ_ｏｎ}）に前記非常信号を送信し、待機時間（ｔ_{ＴＸＢ_ｏｆｆ}）に前記非常信号の送信を待機する。これにより、前記送信モジュール４１０は、前記非常信号を間欠的に送信するようになる。

図３の（ｂ）を参照すれば、前記受信モジュール４２０は、制御部８００により予め設定された受信タイミング図によって受信モード及び待機モードに切り換えられる。

前記受信タイミング図は、音声信号の受信時間（ｔ_{ＲＸｐ_ｏｎ}）→待機時間（ｔ_{ＲＸ_ｏｆｆ}）→非常信号の受信時間（ｔ_{ＲＸＢ_ｏｎ}）→待機時間（ｔ_{ＲＸ_ｏｆｆ}）を１週期（１Ｔ）にして反復的に配置されることができる。ここで、前記待機時間（ｔ_{ＲＸ_ｏｆｆ}）、前記音声信号の受信時間（ｔ_{ＲＸｐ_ｏｎ}）、前記非常信号の受信時間（ｔ_{ＲＸＢ_ｏｎ}）は、使用者により設定されることができる。例えば、前記待機時間（ｔ_{ＲＸ_ｏｆｆ}）は、３００ｍｓに設定されることができ、前記音声信号の受信時間（ｔ_{ＲＸｐ_ｏｎ}）及び前記非常信号の受信時間（ｔ_{ＲＸＢ_ｏｎ}）は、５０ｍｓに設定されることができる。

このような受信タイミング図によって、前記受信モジュール４２０は、制御部８００により前記待機時間（ｔ_{ＲＸ_ｏｆｆ}）に受信待機し、前記音声信号の受信時間（ｔ_{ＲＸｐ_ｏｎ}）に前記音声信号の受信をモニターリングし、再び待機時間（ｔ_{ＲＸ_ｏｆｆ}）に受信待機した後、前記非常信号の受信時間（ｔ_{ＲＸＢ_ｏｎ}）に前記非常信号の受信をモニターリングする。これにより、前記受信モジュール４２０は、前記音声信号及び前記非常信号の受信を間欠的にモニターリングするようになる。

一方、前記受信モジュール４２０は、モニターリング中、前記非常信号の受信時間（ｔ_{ＲＸＢ_ｏｎ}）に前記非常信号の受信が検知されれば、制御部８００により前記非常信号の受信時間（ｔ_{ＲＸＢ_ｏｎ}）は既存の約２〜３倍に増加させて再設定されることができる。前記受信モジュール４２０は、再設定時間（ｔ_{ＲＸＢＤ_ｏｎ}）に前記非常信号を更に受信できる。

その後、制御部８００は、ビープ音発生時間（ｔ_Ｂｅｅｐ）に前記受信された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）によって設定されたビープ音出力時間間隔でビープ音を出力し、前記ビープ音発生時間（ｔ_Ｂｅｅｐ）に前記受信モジュール４２０は受信待機するように制御する。

前記ビープ音発生時間（ｔ_Ｂｅｅｐ）が経過すれば、前記受信モジュール４２０は、制御部８００により再び受信待機モード→音声信号受信モード→受信待機モード→非常信号受信モードを１周期（１Ｔ）で繰り返しながら、前記音声信号及び前記非常信号を間欠的にモニターリングして受信できる。

前記再設定された非常信号の受信時間（ｔ_{ＲＸＢＤ_ｏｎ}）、及び前記ビープ音発生時間（ｔ_Ｂｅｅｐ）は、使用者により設定されることができる。例えば、前記再設定された非常信号の受信時間（ｔ_{ＲＸＢＤ_ｏｎ}）は１１０ｍｓ〜１５０ｍｓに設定されることができ、前記ビープ音発生時間（ｔ_Ｂｅｅｐ）は１５００ｍｓに設定されることができる。

更に、図１を参照すれば、前記サウンド出力部５００は、外部から受信された音声信号及び非常信号に対応する音声及びビープ音を出力できる。このとき、前記ビープ音は、前記受信された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）によって予め設定された時間間隔で出力されることができる。このような前記サウンド出力部５００は、例えば、スピーカ及びイヤホンなどを含むことができる。

前記電源部６００は、本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽１０に駆動電力を供給する。本発明の一実施形態に係る安全帽１０は、図３の（ａ）、（ｂ）に示すような送信及び受信タイミング図によって前記無線通信部４００の送信モジュール４１０及び受信モジュール４２０を周期的にウエイクアップ／スリップさせて送受信モード及び待機モードで動作するようにすることによって、前記電源部６００の電力消費を低減させることができる。前記電源部６００は、例えば、バッテリ（ｂａｔｔｅｒｙ）を含むことができる。

前記メモリ部７００は、予め設定された受信強度別の異なるビープ音出力時間間隔を有する受信フラッグが予め格納されることができる。制御部８００は、前記受信モジュール４２０によって受信された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）と前記予め設定された非常信号受信フラッグとを比較して前記受信された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）と最も近接する受信強度に該当するビープ音出力時間間隔を選択できる。

例えば、前記予め設定された非常信号受信フラッグは、下記の[表１]に記載されるように、受信レベル、送信側と受信側間の距離（ｍ）、受信強度（ｄＢｍ）、ビープ音出力時間間隔（ｍｓ）及びビープ音の出力回数を含むことができる。

前記[表１]を参照すれば、前記予め設定された非常信号受信フラッグは、受信強度が大きいほど前記ビープ音出力時間間隔が短くなることが分かる。これは他ならぬ前記無線通信部４００によって受信された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）が大きいほど前記ビープ音出力時間間隔は短くなることを意味する。

また、前記ビープ音出力時間間隔が短いほど前記ビープ音発生時間（ｔ_Ｂｅｅｐ）に出力されるビープ音の回数は多くなり、これは送信側安全帽と受信側安全帽との間の距離が短くなるということを意味する。

従って、前記ビープ音出力時間間隔を通じて受信側安全帽の使用者（救助者）は、このようなビープ音出力間隔を用いて送信側安全帽の使用者（事故者）の位置を推定することが可能である。

一方、前記無線通信部４００は、近距離通信モジュール４３０を更に含むことができる。前記近距離通信モジュール４３０は、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＰＴＴ（Ｐｕｓｈ-ｔｏ-Ｔａｌｋ）用信号を送受信できる。

例えば、前記センサ部３００から入力された前記事故検知信号が設定値以上の場合、前記制御部８００は、ＩＰＰＴＴ用事故発生信号を生成して前記近距離通信モジュール４３０によって外部に送信するように制御できる。

また、外部から前記近距離通信モジュール４３０によって転送されたＩＰＰＴＴ用事故発生信号が受信されれば、前記制御部８００は、前記サウンド出力部５００によって予め格納された事故発生コメントを出力するように制御できる。

前記近距離通信モジュール４３０を用いたＩＰＰＴＴ通信は、後述する図１１を参照して詳細に説明する。

前記制御部８００は、本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽１０を全般的に制御する。

図４は、図１に示した制御部の概略的なブロック構成図である。図４を参照すれば、前記制御部８００は、信号生成モジュール８１０、周波数設定モジュール８２０及びタイマ部８３０を含むことができる。

前記無線信号生成モジュール８１０は、前記音声入力部２００から入力を受け付けた音声を電気的信号に変換して音声信号を生成し、前記センサ部３００から入力を受け付けた前記事故検知信号が設定値以上であれば、非常信号を生成できる。また、前記信号生成モジュール８１０は、前記センサ部３００から入力を受け付けた前記事故検知信号が設定値以上であれば、ＩＰＰＴＴ用信号（例えば、ＩＰ ＰＴＴ用事故発生信号）を生成することもできる。

前記周波数設定モジュール８２０は、前記無線通信部４００の送受信時に該当動作の周波数チャネルで周波数を設定できる。

例えば、前記周波数設定モジュール８２０は、前記音声信号の送受信時に前記無線通信部４００を前記第１周波数チャネルに設定し、前記非常信号の送受信時に前記無線通信部４００を前記第２周波数チャネルに設定できる。

前記タイマ部８３０は、設定された時間中に、ある特定動作を実行時に前記設定された時間を測定するものであって、通信用タイマ８３１及びシステムタイマを含むことができる。

前記通信用タイマ８３１は、前記設定された送信及び受信タイミング図による前記無線通信部４００のウエイクアップ／スリップ動作時に送受信時間及び待機時間を測定できる。例えば、前記通信用タイマ８３１は、１０ｍｓタイマが使用されることができる。

前記システムタイマ８３２は、前記ビープ音の出力時に前記非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）によるビープ音出力時間間隔を測定できる。例えば、前記システムタイマ８３２は、１ｍｓタイマが使用されることができる。

一方、前記制御部８００は、前述したように、前記無線通信部４００の送信モジュール４１０及び受信モジュール４２０を制御して前記音声及び前記事故検知信号により生成されるか、外部から転送された、音声信号及び非常信号を間欠的に送受信できる。

例えば、前記制御部８００が前記送信モジュール４１０を第１周波数チャネルに設定して前記音声信号を送信するか、前記送信モジュール４１０を第２周波数チャネルに設定して前記非常信号を間欠的に送信できる。

また、前記制御部８００は、設定された一定時間に前記受信モジュール４２０を受信待機モード→音声信号受信モード→受信待機モード→非常信号受信モードを１周期とする動作を反復的に実行するようにすることができる。

これにより、前記制御部８００が前記受信モジュール４２０を前記第１及び第２周波数チャネルを交互に反復的に設定して前記第１周波数チャネルに設定された場合、前記音声信号を受信するようにモニターリングし、前記第２周波数チャネルに設定された場合、前記非常信号を受信するようにモニターリングできる。

前記非常信号を受信した後は、前記制御部８００が前記受信された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）によって互いに異なる時間間隔でビープ音を出力するように前記サウンド出力部５００を制御できる。

前記制御部８００で前記無線通信部４００を制御して前記音声信号及び非常信号を間欠的に送受信する方法は、後述する図５〜１１を参照し、更に詳細に説明する。

図５は、本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽の無線送信方法を示すフローチャートであり、図６は、図５に示した音声信号の送信方法を示すフローチャートであり、図７は、図５に示した非常信号の送信方法を示すフローチャートである。

図５を参照すれば、発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽１０の無線送信方法は、制御部８００がＰＴＴ信号が入力されるか（Ｓ１１０）、事故検知信号が入力されるか（Ｓ１４０）を判断できる。

まず、使用者により入力されたＰＴＴ信号が入力されているかを判断し（Ｓ１１０）、前記ＰＴＴ信号が入力されていない場合、センサ部３００により生成された事故検知信号が入力されているかを判断する（Ｓ１４０）。本発明では、前記段階（Ｓ１１０）をまず実行したが、前記段階（Ｓ１４０）を先に実行することもできる。

前記段階（Ｓ１１０）で、前記ＰＴＴ信号が入力された場合、無線通信部４００の送信モジュール４１０をウエイクアップさせて音声信号を送信する（Ｓ１２０）。

前記段階（Ｓ１２０）で前記送信モジュール４１０が前記音声信号を送信する間、前記制御部８００が前記使用者により入力されたＰＴＴ解除信号が入力されたかを判断し（Ｓ１３０）、前記ＰＴＴ解除信号が入力された場合、前記無線通信部４００の送信モジュール４１０を送信待機モードに切り換える（Ｓ１３５）。

また、前記段階（Ｓ１３０）で、前記ＰＴＴ解除信号が入力されていない場合、前記段階（Ｓ１１０）に戻り、以後の段階を繰り返し実行する。

一方、前記事故検知信号が入力されたかを判断する段階（Ｓ１４０）で、前記制御部８００は、前記事故検知信号が入力された場合、前記事故検知信号が設定値以上であれば、サウンド出力部５００によって事故通報警報を出力し（Ｓ１４５）、前記事故検知信号が入力されていない場合、前記段階（Ｓ１１０）に戻り、以後の段階を繰り返し実行する。

その次に、前記段階（Ｓ１４５）で前記事故通報警報が出力されれば、前記制御部８００が前記使用者により入力された事故検知解除信号が入力されるかを判断し（Ｓ１５０）、前記事故検知解除信号が入力されていない場合、タイマ部８３０を用いて予め設定された事故解除設定時間が経過したかを判断し（Ｓ１５５）、前記事故検知解除信号が入力された場合、前記段階（Ｓ１１０）に戻り、以後の段階を繰り返し実行する。

前記段階（Ｓ１５５）で、前記事故解除設定時間が経過した場合、前記制御部８００が前記送信モジュール４１０をウエイクアップさせて非常信号を間欠的に送信し（Ｓ１６０）、前記事故解除設定時間が経過していない場合、前記段階（Ｓ１４５）に戻り、以後の段階を繰り返し実行する。

前記段階（Ｓ１６０）の後、前記制御部８００が非常信号送信解除信号が入力されるかを判断し（Ｓ１７０）、前記非常信号送信解除信号が入力された場合、前記送信モジュール４１０を非常信号送信待機モードに切り換える（Ｓ１７５）。

図６を参照すれば、前記音声信号を送信する段階（Ｓ１２０）は、前記制御部８００が前記送信モジュール４１０をウエイクアップさせて前記第１周波数チャネルに設定する（Ｓ１２１）。

その次に、前記制御部８００が前記使用者から音声の入力を受け付けて（Ｓ１２２）電気的信号に変換された音声信号を生成する（Ｓ１２３）。

その後、前記制御部８００が前記第１周波数チャネルを用いて前記音声信号を送信する（Ｓ１２４）。

図７を参照すれば、前記非常信号を間欠的に送信する段階（Ｓ１６０）は、前記制御部８００が送信モジュール４１０をウエイクアップさせて前記第２周波数チャネルに設定する（Ｓ１６１）。

その次に、前記制御部８００がセンサ部３００から入力された事故検知信号が設定値以上の場合、非常信号を生成する（Ｓ１６２）。

その後、前記制御部８００が前記第２周波数チャネルを用いて前記非常信号を送信する（Ｓ１６３）。

その次に、前記制御部８００が前記送信信号の送信時間が経過したかを判断して（Ｓ１６４）経過した場合、前記制御部８００が前記非常信号の送信を中止し、前記送信モジュール４１０を待機モードに切り換える（Ｓ１６５）。

前記段階（Ｓ１６４）で、前記非常信号の送信時間が経過していない場合、前記段階（Ｓ１６３）に戻り、非常信号を継続して送信する。

前記段階（Ｓ１６５）の後、前記制御部８００が前記非常信号の待機時間が経過したかを判断する（Ｓ１６６）。

前記段階（Ｓ１６６）で、前記制御部８００は、前記非常信号の待機時間が経過した場合、使用者の入力によりキー入力部１００から生成された終了信号が入力されるかを判断し（Ｓ１６７）、前記非常信号の待機時間が経過していない場合、前記段階（Ｓ１６５）に戻り、以後の過程を繰り返す。

前記段階（Ｓ１６７）で、前記制御部８００は、前記終了信号が入力された場合に終了し、前記終了信号が入力されていない場合、前記送信モジュール４１０をウエイクアップさせて前記非常信号を送信するように前記段階（Ｓ１６３）に戻り、以後の過程を繰り返し実行する。

一方、前記段階（Ｓ１６６）で、前記送信モジュール４１０の待機時間が経過していない場合、前記段階（Ｓ１６５）に戻り、継続して送信待機する。

図８は、本発明の一実施形態に係る無電通信可能な省エネ型安全帽の無線受信方法を示すフローチャートであり、図９は、図８に示した音声信号の受信方法を示すフローチャートであり、図１０は、図８に示した非常信号の受信方法を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る無電通信可能な省エネ型安全帽１０の無線受信方法は、制御部８００が設定された時間によって無線通信部４００の受信モジュール４２０を待機モード、音声信号受信モード、待機モード及び非常信号受信モードを１周期で反復的に動作させて音声信号及び非常信号の受信を間欠的にモニターリングして受信できる。

このとき、前記音声信号の受信モード時に前記制御部８００が前記受信モジュール４２０を第１周波数チャネルに設定して前記音声信号をモニターリングし、前記非常信号の受信モード時に前記制御部８００が前記受信モジュール４２０を第２周波数チャネルに設定して前記非常信号をモニターリングできる。

具体的に、図８を参照すれば、前記制御部８００が前記受信モジュール４２０の待機時間が経過したかを判断して（Ｓ２１０）経過していない場合、待機時間に前記受信モジュール４２０を受信待機モードで動作させる（Ｓ２２０）。

前記段階（Ｓ２１０）で、前記受信モジュール４２０の待機時間が経過すれば、前記制御部８００が前記音声信号の受信時間が経過したかを判断（Ｓ２３０）して経過していない場合、即ち、受信時間に前記受信モジュール４２０をウエイクアップさせて音声信号の受信をモニターリングする（Ｓ２４０）。

前記段階（Ｓ２３０）で、前記音声信号の受信時間が経過すれば、前記制御部８００が前記受信モジュール４２０の待機時間が経過したかを判断（Ｓ２５０）して経過していない場合、即ち、待機時間に前記受信モジュール４２０をスリップさせて待機モードで動作させる（Ｓ２６０）。

前記段階（Ｓ２５０）で、前記受信モジュール４２０の待機時間が経過すれば、前記制御部８００が前記受信モジュール４２０の受信時間が経過したかを判断（Ｓ２７０）して経過していない場合、即ち、受信時間に前記受信モジュール４２０をウエイクアップさせて非常信号の受信をモニターリングする（Ｓ２８０）。

前記段階（Ｓ２７０）で、前記受信モジュール４２０の受信時間が経過すれば、前記制御部８００は、使用者の入力によりキー入力部１００から生成された終了信号が入力されるかを判断する（Ｓ２７５）。

前記段階（Ｓ２７５）で、前記制御部は、前記終了信号が入力されれば終了し、前記終了信号が入力されなければ前記受信モジュール４２０をスリップさせて待機モードで動作させ、前記段階（Ｓ２１０）に戻り、以後の過程を繰り返し実行する。

図９を参照すれば、前記音声信号の受信をモニターリングする段階（Ｓ２４０）は、前記制御部８００が前記受信モジュール４２０をウエイクアップさせて第１周波数チャネルに設定する（Ｓ２４１）。

その次に、前記制御部８００が外部から転送される音声信号の受信が検知されるかを判断する（Ｓ２４２）。

前記段階（Ｓ２４２）で、外部から転送される音声信号の受信が検知されれば、前記制御部８００が前記受信された音声信号から音声を抽出し（Ｓ２４３）、低雑音を増幅し（Ｓ２４５）、サウンド出力部５００によって音声を出力する（Ｓ２４６）。

前記段階（Ｓ２４２）で音声信号の受信が検知されない場合、設定された受信時間に音声信号の受信をモニターリングする。

図１０を参照すれば、前記非常信号の受信をモニターリングする段階（Ｓ２８０）は、前記制御部８００が前記受信モジュール４２０をウエイクアップさせて前記第２無線機周波数チャネルに設定する（Ｓ２８１）。

その次に、前記制御部８００が外部から転送される非常信号の受信が検知されるかを判断する（Ｓ２８２）。

前記段階（Ｓ２８２）で、外部から転送される非常信号の受信が検知されれば、前記制御部８００が前記非常信号を抽出し（Ｓ２８４）、前記抽出された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）を検出する（Ｓ２８５）。

その次に、前記制御部８００が前記検出された非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）と予め格納された受信強度別のビープ音出力時間間隔を含む受信フラッグとを比較して前記検出された受信強度と最も近接する受信強度に該当するビープ音出力時間間隔を選択する（Ｓ２９１）。

その後、前記制御部８００がビープ音発生時間に前記選択されたビープ音出力時間間隔でサウンド出力部５００によって前記ビープ音を出力する（Ｓ２９３）。

前記段階（Ｓ２８２）で、外部から転送される非常信号の受信が検知されない場合、設定された受信時間に非常信号の受信を継続してモニターリングする。

また、前記非常信号の受信をモニターリングする段階（Ｓ２８０）は、前記段階（Ｓ２８２）で外部から転送される非常信号の受信が検知されれば、前記設定された受信時間が増加するように再設定することを更に含むことができる。

即ち、前記制御部８００が再設定された受信時間が経過したかを判断（Ｓ２８３）して経過していない場合、前記非常信号を継続して受信し、前記非常信号の再設定された受信時間が経過した場合、前記制御部８００が前記受信モジュール４２０をスリップさせて前記非常信号の受信を中止し、待機モードに切り換えることができる（Ｓ２９５）。

その後、前記制御部８００が前記ビープ音発生時間が経過したかを判断（Ｓ２９６）して経過していない場合、前記受信モジュール４２０を継続して待機モードで動作させ、前記ビープ音発生時間が経過した場合、前記段階（Ｓ２１０）に戻り、以後の過程を繰り返し実行できる。

また、前記段階（Ｓ２８５）で抽出された前記非常信号の受信強度（ＲＳＳＩ）を検出して前記非常信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）及びスケルチ（Ｓｑｕｅｌｃｈ、ＳＱ）が設定値よりも小さい場合、前記非常信号を有効な非常信号と判断して該当受信強度を格納し（Ｓ２８７）、この過程を複数回（例えば、設定回数だけ）経て（Ｓ２８８、Ｓ２８９）格納された受信強度の平均値を算出して算出された平均値を有効受信強度として決定（Ｓ２９０）することを更に含むことができる。ここで、前記段階（Ｓ２８８、Ｓ２８９）は、前記制御部８００が前記検出された非常信号の受信強度格納回数に対する変数（ｎ）を１ずつ増加させて（Ｓ２８８）前記検出された非常信号の受信強度格納回数に対する変数（ｎ）が設定回数よりも大きいかを判断（Ｓ２８９）して前記検出された非常信号の受信強度格納回数に対する変数（ｎ）が設定回数よりも大きくなるまで繰り返し実行されることができる。

その次に、前記制御部８００が前記決定された有効受信強度を前記予め格納された受信強度別のビープ音出力時間間隔を含む受信フラッグと比較して前記決定された有効受信強度と最も近接する受信強度に該当するビープ音出力時間間隔を選択する（Ｓ２９１）。

その後、前記制御部８００がビープ音発生時間に前記選択されたビープ音出力時間間隔でサウンド出力部５００によって前記ビープ音を出力する（Ｓ２９３）。

一方、本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽１０は、前記近距離通信モジュール４３０を用いてＩＰＰＴＴ通信を実行できる。

図１１は、本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽を用いたＩＰＰＴＴ通信ネットワークの構成を概略的に示す図である。

図１１を参照すれば、本発明の一実施形態に係る無線通信可能な省エネ型安全帽１０を用いたＩＰＰＴＴ通信ネットワークは、多数の安全帽１０、２０からなる安全帽グループ、前記多数の安全帽１０、２０とそれぞれ連動する多数の端末１１、２１からなる端末グループ、前記端末グループと連係されるＩＰＰＴＴサーバ５０を含むことができる。

安全帽グループ内の多数の安全帽１０、２０は互いに連係されており、端末グループ内の多数の端末１１、２１も互いに連係されている。

端末グループ内の多数の端末１１、２１は、ＩＰＰＴＴ機能が搭載された端末（例えば、スマートフォンなど）を含むことができる。

前記安全帽１０の近距離通信モジュール４３０を用いたＩＰＰＴＴ通信は、次のように実行されることができる。説明の便宜上、送信側安全帽１０と受信側安全帽２０の図面符号を区分した。同様に、前記送信側安全帽１０と関連する送信側端末１１と前記受信側安全帽２０とそれぞれ関連する受信側端末２１の図面符号も区分した。

まず、送信側安全帽１０は、センサ部３００から入力を受け付けた事故検知信号が設定値以上の場合、前記制御部８００がＩＰＰＴＴ用事故発生信号を生成して前記近距離通信モジュール４３０によって前記送信側安全帽１０と連動している送信側端末１１に転送できる。

前記送信側端末１１は、前記近距離通信モジュール４３０から受信された前記ＩＰＰＴＴ用事故発生信号によるＩＰ ＰＴＴ基盤の事故発生パケット（ｐａｃｋｅｔ）を生成して前記ＩＰ ＰＴＴサーバ５０に転送する。前記送信側端末１１と前記ＰＴＴサーバ５０との間に移動通信網３０を介して連結し、前記移動通信網３０は、前記ＰＳ（ＰａｃｋｅｔＳｗｉｔｃｈ）網４０と連動している。

前記ＰＴＴサーバ５０は、前記送信側端末１１から前記ＩＰＰＴＴ基盤の事故発生パケットを受信して前記送信側端末１１と連係されている多数の受信側端末２１のそれぞれに前記ＩＰ ＰＴＴ基盤の事故発生パケットを転送する。

前記多数の受信側端末２１のそれぞれは、受信された前記ＩＰＰＴＴ基盤の事故発生パケットを映像及び音声データに変換して出力できる。例えば、前記映像データは、受信側端末２１の表示部によって送信側（事故者）安全帽１０の使用者情報及び位置情報をディスプレイでき、前記音声データは、受信側端末２１のサウンド出力部によって事故発生コメントを出力できる。

また、前記多数の受信側端末２１は、それぞれ連動する多数の受信側（救助者）安全帽２０にＩＰＰＴＴ用事故発生信号を転送できる。

前記受信側安全帽２０のそれぞれは、前記ＩＰＰＴＴ用事故発生信号を受信してサウンド出力部５００によって予め格納された事故格納コメントを出力できる。

前記受信側安全帽２０の使用者（救助者）は、連動している端末２１によって送信側安全帽１０の使用者（事故者）の位置を把握できる。

以上、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施され得るということが理解できる。従って、以上で記述した実施形態は、あらゆる側面で例示的なものであり、限定的ではないものとして理解すべきである。

Claims (18)

1. 使用者から音声の入力を受け付ける音声入力部と、
   前記使用者の事故発生有無を検知して事故検知信号を発生させるセンサ部と、
   前記音声及び前記事故検知信号により生成されるか、外部から転送された、音声信号及び非常信号を互いに異なる周波数チャネルを用いて間欠的に送受信する無線通信部と、
   外部から転送された前記音声信号及び前記非常信号に対応する音声及びビープ音を出力するサウンド出力部と、
   前記受信された非常信号の受信強度によって異なるように設定された出力時間間隔で前記ビープ音を出力するように制御する制御部と
   を含む無線通信可能な省エネ型安全帽。
2. 前記無電通信部は、設定された時間によって送信モード及び待機モードで交互に反復的に動作して前記非常信号を送信するか、待機させる送信モジュールと、
   設定された時間によって待機モード、音声信号受信モード、待機モード及び非常信号受信モードを１周期で反復的に動作して前記音声信号及び前記非常信号の受信をモニターリングするか、待機させる受信モジュールと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽。
3. 前記制御部は、前記センサ部から入力を受け付けた前記事故検知信号が設定値以上の場合、前記非常信号を生成して前記送信モジュールによって間欠的に送信し、
   前記受信モジュールは、外部から転送される前記音声信号のみをモニターリングして受信するように制御することを特徴とする請求項２に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽。
4. 前記制御部は、前記受信モジュールによって前記非常信号の受信が検知されれば、前記設定された時間を更に長く再設定して前記非常信号を受信するように制御し、
   前記再設定された時間に受信される非常信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）及びスケルチ（ＳＱ）が設定値よりも小さい場合、有効な非常信号と判断して該当受信強度を有効受信強度として決定することを特徴とする請求項２に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽。
5. 前記制御部は、前記有効な非常信号を設定回数だけ受信して該当受信強度を格納し、前記格納された受信強度の平均値を前記有効受信強度として決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽。
6. 前記制御部は、前記決定された有効受信強度と予め設定された受信強度別のビープ音出力時間間隔とを比較して前記決定された有効受信強度と最も近接する受信強度に該当するビープ音出力時間間隔を選択し、
   前記サウンド出力部によって前記選択されたビープ音出力時間間隔で前記ビープ音を出力するように制御することを特徴とする請求項５に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽。
7. 前記無線通信部は、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＰＴＴ（Ｐｕｓｈ-ｔｏ-Ｔａｌｋ）用信号を送受信する近距離通信モジュールを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽。
8. 前記制御部は、前記センサ部から入力を受け付けた前記事故検知信号が設定値以上であれば、前記ＩＰＰＴＴ用事故発生信号を生成して前記近距離通信モジュールによって送信し、
   外部から前記近距離通信モジュールによってＩＰＰＴＴ用事故発生信号が受信されれば、前記サウンド出力部によって予め格納された事故発生コメントを出力するように制御することを特徴とする請求項７に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽。
9. 前記制御部は、前記近距離通信モジュールはブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ、登録商標）、ワイファイ（ＷｉＦｉ、登録商標）アクセスポイント及びＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の何れか１つを含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽。
10. 制御部が、ＰＴＴ信号が入力されるか、事故検知信号が入力されるかを判断する段階と、
    前記ＰＴＴ信号が入力されれば、前記制御部が音声の入力を受け付けて音声信号を生成して第１周波数チャネルで送信する段階と、
    前記事故検知信号が入力されれば、前記制御部が非常信号を生成して第２周波数チャネルで間欠的に送信する段階と
    を含む無線通信可能な省エネ型安全帽の無線送信方法。
11. 前記非常信号を送信する段階は、
    前記制御部が前記事故検知信号を設定値と比較して設定値以上の場合、前記非常信号を生成する段階と、
    前記制御部が無線通信部の送信モジュールを前記第２周波数チャネルに設定する段階と、
    前記制御部が設定された送信及び待機時間によって前記送信モジュールを送信モード及び待機モードで交互に反復的に動作させて前記非常信号を間欠的に送信する段階と
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽の無線送信方法。
12. 前記制御部が前記音声信号を送信した後、ＰＴＴ解除信号が入力されれば、前記音声信号の送信を中止する段階と、
    前記制御部が前記非常信号を送信した後、非常信号送信解除信号が入力されれば前記非常信号の送信を中止する段階と
    を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽の無線送信方法。
13. 前記事故検知信号が設定値以上の場合、前記制御部がＩＰＰＴＴ用事故発生信号を生成して前記無線通信部の近距離通信モジュールによって外部に送信することを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽の無線送信方法。
14. 制御部が設定された時間によって無線通信部の受信モジュールを待機モード、音声信号受信モード、待機モード及び非常信号受信モードを１周期で反復的に動作させて音声信号及び非常信号の受信を間欠的にモニターリングし、
    前記音声信号の受信モード時に前記制御部が前記受信モジュールを第１周波数チャネルに設定して前記音声信号をモニターリングする段階と、
    前記非常信号の受信モード時に前記制御部が前記受信モジュールを第２周波数チャネルに設定して前記非常信号をモニターリングする段階と
    を含む無線通信可能な省エネ型安全帽の無線受信方法。
15. 前記モニターリング中に前記非常信号が検知されれば、前記制御部が前記非常信号の受信強度を検出する段階と、
    前記制御部が前記検出された受信強度と予め設定された受信強度別のビープ音出力時間間隔とを比較して前記検出された受信強度と最も近接する受信強度に該当するビープ音出力時間間隔を選択する段階と、
    前記制御部がサウンド出力部によって前記選択されたビープ音出力時間間隔でビープ音を出力する段階と
    を含むことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽の無線受信方法。
16. 前記モニターリング中に前記非常信号が検知されれば、前記設定された時間を更に長く再設定する段階を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽の無線受信方法。
17. 前記再設定された時間に前記制御部が前記受信される非常信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）及びスケルチ（ＳＱ）が設定値よりも小さい場合、有効な非常信号と判断する段階と、
    前記制御部が前記有効な非常信号を設定回数だけ受信して該当受信強度を格納する段階と、
    前記制御部が前記設定回数だけ格納された受信強度の平均値を算出して前記平均値を有効受信強度として決定する段階と、
    前記制御部が前記決定された有効受信強度と予め設定された受信強度別のビープ音出力時間間隔とを比較して前記決定された有効受信強度と最も近接する受信強度に該当するビープ音出力時間間隔を選択する段階と、
    前記制御部がサウンド出力部によって前記選択されたビープ音出力時間間隔でビープ音を出力する段階と
    を含むことを特徴とする請求項１６に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽の無線受信方法。
18. 前記無線通信部の近距離通信モジュールによって外部から転送されたＩＰＰＴＴ用事故発生信号を受信する段階と、
    前記制御部が前記受信されたＩＰＰＴＴ用事故発生信号の入力を受け付けてサウンド出力部によって事故発生コメントを出力する段階と
    を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信可能な省エネ型安全帽の無線受信方法。