KR101629175B1 - 다기능 헬멧 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다기능 헬멧에 관한 것으로서, 통신부, 디스플레이부, 헬멧의 후방을 촬영하는 촬영부, 충격을 감지하는 충격센서, 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 디스플레이부에 출력되도록 제어하고, 상기 촬영부에서 촬영된 영상 또는 상기 충격센서에 의해 검출된 충격값을 이용하여 사고발생 여부를 판단하며, 그 판단결과에 따라 현장 정보를 상기 통신부를 통해 기 정의된 외부장치로 전송하는 제어부를 포함한다.

Description

다기능 헬멧{Multi-functional helmet}

본 발명은 다기능 헬멧에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헬멧의 전방에 디스플레이부를 구비하여 주행 중 후방영상을 사용자에게 제공하는 다기능 헬멧에 관한 것이다.

통상적으로 헬멧(helmet)은 주로 사용자의 머리, 안면 등을 보호하기 위한 목적으로 착용하는데, 모터 바이크, 싸이클, 경주용 차량, 각종 야외 활동시 사용되고 있다.

헬멧은 좌우 및 후방이 막혀 있는 형태로써 전면이 개방되고, 개방된 부분에 개폐 가능한 투명 쉴딩부를 두어 사용자가 착용시 외부의 바람, 이물질 등으로부터 사용자를 보호함과 동시에 전방의 환경을 주시할 수 있도록 구성되어 있다.

이러한 헬멧은 통상적으로 단순히 두부를 보호하기 위한 장비로서 사용되었지만 최근에는 기본적인 두부의 보호뿐만이 아닌, 카메라를 설치하여 이 카메라를 통해 현장의 기록을 촬영하는 보호 헬멧, 보호 헬멧 착용자가 외부에 음성 및 영상을 통해 외부와 교신이 가능한 보호 헬멧 등 위험사고 발생시 이를 빠른 시간에 감지하여 피해를 최소화할 수 있는 다양한 헬멧이 개발되고 있다.

한편, 종래 기술에 따른 카메라가 구비된 보호 헬멧은 카메라에서 촬영된 영상 정보를 저장하여 각종 사고의 증거물로 활용하기 위해 발명된 것이기 때문에 안전사고의 발생 특히 후방에서 발생되는 안전사고 등을 사전에 대처하기에는 다소 미흡할 수밖에 없었다.

또한, 스키, 스케이트 등의 이동수단을 사용하는 경우, 사용자의 시야 범위를 벗어난 상태 즉, 사용자의 후방에 대한 정보는 매우 취약할 수밖에 없기 때문에 안전사고 발생시 사용자의 대처 능력이 현저하게 떨어지게 되어 더욱 큰 인명사고로 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 자전거, 오토바이 등 기본적인 미러 등을 이용하여 후방에 대한 정보를 확인할 수 있으나, 숙달된 운전자가 아니라면 전방만을 주시하면서 운전을 하기 때문에 후방에 대한 정보 습득이 미약할 수밖에 없어 후방에 대한 안전사고에는 매우 취약할 수밖에 없었다.

선행기술1: 한국등록특허 제1,092,222호: 헬멧

본 발명의 목적은 헬멧의 전방에 디스플레이부를 구비하여 주행 중 후방영상을 사용자에게 제공하는 다기능 헬멧을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 사고가 발생한 경우 그 사고 현장에 대한 정보를 제공하여 사고처리가 즉시 이루어질 수 있도록 하는 다기능 헬멧을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 오토바이 운전자 또는 후방 차의 운전자 모두 충돌 사고에 대하여 경계심을 가지게 하여 충돌 사고를 방지할 수 있도록 하는 다기능 헬멧을 제공함에 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 통신부, 디스플레이부, 헬멧의 후방을 촬영하는 촬영부, 충격을 감지하는 충격센서, 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 디스플레이부에 출력되도록 제어하고, 상기 촬영부에서 촬영된 영상 또는 상기 충격센서에 의해 검출된 충격값을 이용하여 사고발생 여부를 판단하며, 그 판단결과에 따라 현장 정보를 상기 통신부를 통해 기 정의된 외부장치로 전송하는 제어부를 포함하는 헬멧이 제공된다.

상기 헬멧은 초음파 신호를 방사하고, 후방의 차량에 부딪혀 되돌아오는 신호를 상기 제어부로 전송하는 비컨부, 빛 또는 소리로 경고를 발생하는 경고 발생부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 비컨부로부터의 신호를 근거로 후방 차량과의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리를 근거로 상기 경고 발생부에서 경고를 발생하도록 제어할 수 있다.

또한, 헬멧은 현재 위치를 측정하는 위치 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 위치 측정부에서 측정된 현재 위치를 상기 현장정보에 포함시켜 상기 외부장치로 전송할 수 있다.

상기 현장정보는 상기 촬영부에서 촬영된 영상, 시간, 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 헬멧의 전방에 디스플레이부를 구비하여 주행 중 후방영상을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 헬멧에 충격센서를 설치하고, 충격센서에 의해 검출된 충격값 또는 촬영부에서 촬영된 영상을 근거로 사고 발생 여부를 판단하고, 사고가 발생한 경우, 현장 정보를 기 정의된 외부 장치로 전송함으로써, 사고처리가 즉시 이루어질 수 있다.

또한, 헬멧에 비컨부를 설치하여 후방 차량과의 거리를 산출하고, 그 거리에 따라 경고를 발생하므로, 오토바이 운전자 또는 후방 차의 운전자 모두 충돌 사고에 대하여 경계심을 가지게 하여 충돌 사고의 위험을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 헬멧의 외관을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 헬멧의 블록 구성도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '다기능 헬멧'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. 또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.

또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 헬멧의 외관을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 다기능 헬멧(100)은 후방 영상의 촬영을 위한 촬영부(106)가 내장되며 전방에 디스플레이부(104)가 상,하 이동 가능하도록 장착된다.

촬영부(106)는 사용자가 헬멧(100)을 착용하였을 경우, 후방 영상의 촬영이 가능하도록 헬멧(100)의 후방, 상부 등에 장착된다. 촬영부(106)는 예컨대, 카메라일 수 있다.

촬영부(106)는 소형으로써, 렌즈 부분을 제외하고는 헬멧(100)에 내장될 수 있다. 촬영부(106)는 사용자의 조작에 의해 상,하, 좌, 우로 각도 조절이 가능한 공지의 구동 수단(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 촬영부(106)는 자동으로 수평을 유지하거나, 일방향을 유지할 수 있는 평형 유지 구동 수단을 더 구비할 수 있을 것이다.

디스플레이부(104)는 전방의 시야를 가리지 않는 범위 내에 위치하도록 구성되고, 후방의 영상을 확인할 수 있도록 접이식으로 형성될 수 있다.

디스플레이부(104)는 평상시에는 외측 커버의 내부에 위치하며, 후방의 영상을 확인하기 위해 스위치부를 온(On) 상태로 변경하면, 디스플레이부(104)가 내려와 착용자의 시야 범위에 위치하도록 한다.

여기에서는 디스플레이부(104)를 접이식으로 형성되는 것으로 설명하였으나, 디스플레이부(104)는 시스루(see through) 디스플레이로 형성하여, 촬영부(106)에 의해 촬영된 영상과 헬멧(100)의 전방을 겹쳐서 볼 수 있도록 할 수도 있다. 시스루 디스플레이는 한 쪽면에서 다른 면이 보이는 디스플레이다. 사용자는 시스루 디스플레이에 출력되는 후방 영상과 헬멧(100)의 전방을 동시에 볼 수 있으며, 후방 영상과 헬멧(100)의 전방을 겹쳐서 봄으로써, 전방 및 후방에 대한 정보를 바로 확인할 수 있다.

이러한 헬멧(100)은 모터 바이크, 싸이클, 경주용 차량, 야외 레저용으로 착용하기 위한 각종 다양한 헬멧에 적용 가능하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 헬멧의 블록 구성도이다.

도 2를 참조하면, 다기능 헬멧(100)은 통신부(102), 디스플레이부(104)0, 촬영부(106), 충격센서(108), 비컨(beacon)부(110), 경고 발생부(112), 제어부(114), 위치 측정부(116), 스위치부(118), 마이크(120), 스피커(122), 저장부(124), 배터리(126)를 포함한다.

통신부(102)는 외부 장치와의 통신을 수행한다. 외부 장치는 경찰서, 소방서 등과 같은 기관에 설치된 서버, 사용자 단말장치(예컨대, 스마트폰 임) 등을 포함할 수 있다.

통신부(102)는 헬멧(100)과 외부장치를 통신망을 통해 상호 연결시키는 통신 수단으로서, 예를 들어 이동통신, 위성통신 등의 무선 통신모듈, 인터넷 등의 유선 통신모듈, 와이파이 등의 근거리 무선 통신모듈 등을 포함할 수 있다.

또한, 통신부(140)는 외부 영상에 대한 정보를 외부 장치로 전송할 뿐만 아니라, 외부 장치가 이동단말인 경우 외부 장치의 오디오 신호의 출력 또는 음성 통화를 송수신할 수 있다. 오디오 신호의 음성 통화를 위하여 스피커(122) 및 마이크(120)를 더 포함할 수 있다. 스피커(122)는 헬멧(100)을 착용하였을 경우에 사용자의 귀 근처에 설치될 수 있다. 바람직하게도, 스피커(122)는 음악 청취를 위하여 두 개 이상 설치되며 스테레오 기능을 겸비할 수 있다. 마이크(120)는 헬멧(100)을 사용자가 착용하였을 경우 입 근처에 설치될 수 있다. 마이크(120), 스피커(122)는 헬멧(100)에 내장될 것이다.

디스플레이부(104)는 제어부(114)의 제어에 따라 후방 영상을 표시한다.

촬영부(106)는 헬멧(100)의 후방을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어부(114)로 전송한다.

충격센서(108)는 충격이 감지되면, 충격값을 검출하여 제어부(114)로 전송한다.

충격 센서(108)로는 지자기 센서, 가속도 센서 또는 자이로 센서 중 하나를 사용할 수 있다. 지자기 센서, 가속도 센서 또는 자이로 센서에서 일정 주기로 측정되는 값을 제어부(114)에서 모니터링하다가, 일정 값 이상으로 변화되면 이것을 충격이 가해진 것으로 판단할 수 있다. 충격 센서(108)로는 위 센서들 이외에 충격을 검출해낼 수 있는 임의의 센서를 사용할 수 있다.

비컨부(110)는 초음파 신호를 방사하고, 후방의 차량에 부딪혀 되돌아오는 신호를 제어부(114)로 전송한다. 비컨부(110)는 예컨대, 초음파 센서 등을 포함할 수 있다.

경고 발생부(112)는 제어부(114)에 제어에 따라 빛 또는 소리로 경고를 발생한다. 경고 발생부(112)는 빛을 발생하는 발광부, 소리를 송출하는 스피커 등을 포함할 수 있다.

위치 측정부(116)는 현재 위치를 측정한다. 위치 측정부(116)는 예를 들면, GPS 모듈일 수 있다.

제어부(114)는 주행이 시작되면 촬영부(106)를 작동시켜 영상을 촬영하도록 하고, 촬영부(106)로부터 제공되는 영상 데이터를 저장부(124)에 저장한다.

제어부(114)는 촬영부(106)에서 촬영된 영상을 처리하여 디스플레이부(104)에 출력되도록 제어한다. 즉, 제어부(114)는 촬영부(106)에서 촬영된 영상을 디스플레이부(104)에서 출력 가능한 영상 신호로 변환하고, 그 변환된 영상신호를 디스플레이부(104)에 출력시킨다.

제어부(114)는 촬영부(106)에서 촬영된 영상 또는 충격센서(108)에 의해 검출된 충격값을 이용하여 사고발생 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 현장정보를 통신부(102)를 통해 기 정의된 외부장치로 전송한다. 현장정보는 현장의 영상, 시간, 위치 등을 포함할 수 있다.

즉, 제어부(114)는 촬영부(106)에서 촬영된 영상을 분석하여, 후방 차량이 기 설정된 일정 각도 이상 정방향이 아닌 경우, 후방 차량과 사용자가 탑승한 차량이 같이 존재하는 경우 등을 사고가 발생했다고 판단하고, 그 영상을 현장정보로 외부 장치로 전송한다. 또한, 제어부(114)는 충격 센서(108)에 의해 검출된 충격값이 소정값 이상인 경우, 사고가 발생했다고 판단하고, 그때의 영상을 현장정보로 외부 장치로 전송한다. 또한, 제어부(114)는 촬영부(106)에서 촬영된 영상과 충격센서(108)에 의해 검출된 충격값을 조합하여 사고 발생 여부를 판단하고, 사고가 발생한 것으로 판단된 경우, 해당 영상을 현장정보로 외부 장치로 전송한다.

통신부(102)가 근거리 통신만이 가능한 경우, 제어부(114)는 현장정보를 사용자의 단말장치로 전송하고, 사용자 단말장치는 현장정보를 기 정의된 기관의 서버로 전송할 수 있다.

제어부(114)는 비컨부(110)로부터 초음파 신호를 수신하면, 수신한 초음파 신호에 기초하여 후방 차량까지의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 따라 경고를 발생한다. 즉, 제어부(114)는 비컨부(110)로부터 초음파 신호가 방사되면 방사된 초음파 신호가 장애물에 부딪쳐 되돌아오는 에코 신호로부터 시간차에 기반하여 거리를 산출한다. 이어서, 제어부(114)는 산출된 거리가 미리 설정된 임계거리보다 작은 지를 판단한다. 만약 산출된 거리가 미리 설정된 임계 거리보다 작으면, 제어부(114)는 경고 발생부(112)를 통해 알람을 발생한다. 즉, 오토바이로부터 후방의 차까지의 거리가 이미 설정된 임계거리보다 작으면 충돌 사고의 확률이 증가하므로, 이를 오토바이 운전자에게 통지할 필요할 있다.

제어부(114)는 경고 발생부(112)의 발광부를 통해 빛을 발광함으로써 후방의 차를 운전하는 운전자에게 경고를 제공할 수 있다. 이때, 제어부(114)는 후방의 차와의 거리에 따라 발광부를 다른 방식으로 발광할 수 있다. 또한, 제어부(114)는 경고 발생부(112)의 스피커를 통해 오토바이의 운전자 또는 후방의 차의 운전자에게 소리를 제공할 수 있다. 이 경우, 오토바이의 운전자에게 제공하는 경고는 후방의 차와 근접하므로, 조심하라는 경고 메시지일 수 있다. 또는 후방의 차의 운전자에게 제공하는 경고는 알람 소리와 같은 경고 소리일 수 있다.

이에 따라, 오토바이 운전자 또는 후방 차의 운전자 모두 충돌 사고에 대하여 경계심을 가지게 되어 충돌 사고의 위험이 감소할 수 있다. 여기에서는 비컨부(110)가 헬멧의 후방에 설치되어 후방 차량과의 충돌사고 위험을 감소시키기 위한 것으로 설명하였으나, 비컨부(110)는 헬멧의 우측 및 좌측에 설치될 수 있다. 이 경우, 오토바이 운전자는 오토바이의 우측 및 좌측에 있는 차들에 대해서도 충돌 사고에 대한 경고를 제공받을 수 있다.

제어부(114)는 적어도 하나의 연산 장치를 포함할 수 있는데, 이때 연산장치로는 범용적인 중앙연산장치(CPU), 특정 목적에 적합하게 구현된 프로그래머블 디바이스 소자(CPLD, FPGA), 주문형 반도체 연산장치(ASIC) 또는 마이크로 컨트롤러 칩일 수 있다.

스위치부(118)는 촬영부(106), 디스플레이부(104)의 구동장치(미도시)에 전원을 공급하고, 착용자가 선택적으로 전원의 공급 및 차단을 결정할 수 있도록 전원 공급버튼과 전원 차단버튼으로 구성되며, 제어부(114)와 연동하여 전원 공급버튼 선택시, 제어부(114)는 배터리(126)에 충전된 전원을 공급하고, 전원 차단버튼 선택시, 공급되는 전원을 차단하도록 한다.

스위치부(118)가 구비되지 않은 경우, 제어부(114)는 마이크(120)를 이용한 음성 명령 인식을 통해 전원 공급 또는 전원 차단을 수행할 수 있다.

제어부(114)는 촬영부(106)에서 촬영된 영상을 디지털 신호로 전환하여 MPEG(Moving Picture Experts Group)으로 압축 및 복원하여 저장부(124)로 전송함으로써, 촬영부(106)에서 촬영된 영상이 저장되도록 한다.

저장부(124)는 제어부(114)에서 압축된 영상 데이터가 저장되는 곳으로서, 한 번 기록된 디지털 신호가 지워지지 않는 메모리 카드가 사용되는 것이 바람직하며, 이와 같은 메모리 카드는 인터페이스 슬롯(Slot)의 두께로 구분되는 CF 메모리 카드(Compact Flash Memory Card), CF 메모리 카드와 유사한 기능을 갖추고 있으나, 그 크기가 현저하게 작은 MMC(Multi Media Card), 호환성이 높으며, 비교적 작은 크기로 구성되어 집적도가 높은 SD 메모리 카드(Secure Digital Memory Card) 등이 사용된다.

이와 같은 저장부(124)는 착용자가 저장된 영상 데이터를 외부에서 확인할 수 있도록 외부 컴퓨터 등과 연결하여 저장된 영상 정보를 확인할 수 있도록 외측 커버에 연결 소켓(미도시)을 형성함이 바람직하다.

배터리(126)는 충전식 내장형 또는 착탈식 배터리 팩이 적용될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 헬멧(100)은 헬멧 착용자가 스위치부(118)의 전원 공급버튼을 선택하거나 전원 공급 음성명령을 입력하면, 제어부(114)는 이를 감지하여 디스플레이부(104)의 구동 장치에 전원을 공급하여 디스플레이부(104)를 작동시킴과 동시에, 촬영부(106)에서 촬영된 영상을 디스플레이부(104)로 전송하여 착용자가 후방에 대한 영상을 확인할 수 있도록 한다.

또한, 헬멧(100)을 착용한 착용자가 스위치부(118)의 전원 차단버튼을 선택하거나 전원 차단 음성명령을 입력하면, 제어부(114)는 디스플레이부(104)의 구동 장치에 공급되는 전원을 차단하여 디스플레이부(104)가 평상시 상태로 위치하도록 함과 동시에, 촬영부(106)에서 촬영된 영상을 저장부(124)에 저장하도록 한다.

이처럼 헬멧(100)의 후방에 촬영부(106)를 설치하고, 헬멧(100)의 전방에 촬영부(106)에 의해 촬영된 영상이 출력되는 디스플레이부(104)를 설치하여 이 헬멧 착용자가 디스플레이부(104)를 통해 후방에 대한 영상을 실시간으로 확인할 수 있어, 안전사고에 대한 대처 능력을 향상시켜 인명사고를 최소화할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 헬멧 102 : 통신부
104 : 디스플레이부 106 : 촬영부
108 : 충격센서 110 : 비컨(beacon)부
112 : 경고 발생부 114 : 제어부
116 : 위치 측정부 118 : 스위치부
120 : 마이크 122 : 스피커
124 : 저장부 126 : 배터리

Claims (4)

1. 통신부;
   디스플레이부;
   헬멧의 후방을 촬영하는 촬영부;
   충격을 감지하는 충격센서;
   상기 촬영부에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 디스플레이부에 출력되도록 제어하고, 상기 촬영부에서 촬영된 영상과 상기 충격센서에 의해 검출된 충격값을 조합하여 사고발생 여부를 판단하며, 그 판단결과에 따라 해당 영상을 포함하는 현장 정보를 상기 통신부를 통해 기 정의된 외부장치로 전송하는 제어부;
   초음파 신호를 방사하고, 후방의 차량에 부딪혀 되돌아오는 신호를 상기 제어부로 전송하는 비컨부; 및
   빛 또는 소리로 경고를 발생하는 경고 발생부;
   를 포함하고,
   상기 디스플레이부는,
   시스루(see through) 디스플레이로 형성하고, 상기 촬영부에 의해 촬영된 영상과 헬멧의 전방을 겹쳐 디스플레이하여 후방 영상과 헬멧의 전방을 동시에 확인 가능하고,
   상기 제어부는,
   상기 촬영부에서 촬영된 영상을 분석하여, 후방 차량이 기 설정된 일정 각도 이상 정방향이 아닌 경우, 또는 후방 차량과 사용자가 탑승한 차량이 같이 존재하는 경우, 사고가 발생하였음을 판단하며,
   상기 비컨부로부터의 신호를 근거로 후방 차량과의 거리를 산출하되, 상기 산출된 거리가 미리 설정된 임계거리보다 작은 경우 상기 경고 발생부에서 경고를 발생하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다기능 헬멧.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   현재 위치를 측정하는 위치 측정부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 위치 측정부에서 측정된 현재 위치를 상기 현장정보에 포함시켜 상기 외부장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 다기능 헬멧.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 현장정보는 상기 촬영부에서 촬영된 영상, 시간, 위치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 헬멧.
   
   
   
   
   
   

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