KR101656873B1 - 3차원 인식 소방헬멧 - Google Patents

3차원 인식 소방헬멧

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KR101656873B1
KR101656873B1 KR1020150076378A KR20150076378A KR101656873B1 KR 101656873 B1 KR101656873 B1 KR 101656873B1 KR 1020150076378 A KR1020150076378 A KR 1020150076378A KR 20150076378 A KR20150076378 A KR 20150076378A KR 101656873 B1 KR101656873 B1 KR 101656873B1
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fire helmet
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신태명
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한국교통대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 열화상 카메라를 이용하여 구조 대상을 인식하고, 전파레이더를 이용하여 전방의 형태를 인식함으로써 전방 식별이 어려운 곳에서 효과적으로 사용될 수 있는 3차원 인식 소방 헬멧에 관한 것으로서, 소방 헬멧의 외측에 설치되며 구조 대상의 열을 감지하여 인식하는 열화상 카메라; 상기 소방 헬멧의 외측에 설치되며 전파를 발사하여 수신되는 전파의 파형을 분석하여 전방의 장애물을 격자 형태의 프레임으로 표시하는 전면인식 카메라; 상기 소방 헬멧의 내측에서 신체의 관자놀이에 근접하여 형성된 맥박센서; 상기 열화상 카메라 및 상기 전면인식 카메라로부터 수신된 정보를 외부의 소방관제센터로 무선 전송하고 상기 소방관제센터로부터의 음성 정보 및 화상 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 열화상 카메라, 상기 전면인식 카메라 및 상기 소방관제센터로부터 수신한 화상 정보를 표시하며 상기 신체의 눈에 대응하는 부분에 설치된 표시부를 포함하여 구성되어, 어두운곳, 안개지역, 연소연기 등에 의해 전방 식별이 어려운 곳에서 효과적으로 인명을 구조하고 소방활동을 지원할 수 있는 효과가 있다.

Description

3차원 인식 소방헬멧{HELMET FOR FIRE PROTECTION USING RECOGNIZING THREE-DIMENSION OBJECT}
본 발명은 3차원 인식 소방 헬멧에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열화상 카메라를 이용하여 구조 대상을 인식하고, 전파레이더를 이용하여 전방의 형태를 인식함으로써 전방 식별이 어려운 곳에서 효과적으로 사용될 수 있는 3차원 인식 소방 헬멧에 관한 것이다.
소방 헬멧은 화재진압현장에서 소방관의 안면과 머리를 보호하고, 소방 활동에 최적의 능률과 안전을 유지시켜 주도록 제작되어 사용된다. 이러한 소방 헬멧은 통상 외피는 내충격용 폴리카보네이트로 제조되고, 헬멧 전면에는 양 종단이 헬멧에 회동가능하도록 결합되어 상,하로 위치조절이 가능한 안면렌즈가 설치되어 있으며, 헬멧 뒷부분에는 물받이가 부착되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 소방 헬멧은 단순히 충격으로부터 소방관을 보호할 뿐, 화재현장에서 소방관들이 실재로 필요한 다수의 기능을 지원해주지는 못하고 있었다.
이와 같은 이유로 인하여 소방관이 화재현장에서 사고에 노출되는 경우가 발생할 수 있다. 특히, 화재현장에서는 전기가 끊어진 상태에서 화재 연기가 화재현장을 채우고 있기 때문에 전방의 식별이 불가능하다. 전방 식별이 불가능한 상태에서 소방관들은 위험에 노출되게 된다.
소방관들이 화재 현장에서 주의해야 하는 사항들 중 백드래프트(back draft) 및 플래시오버(flash over)라는 현상이 있다. 백드래프트 현상은 화재현장에서 드물게 발생하지만, 만약 이 현상을 목격하게 되는 경우 인명사고와 같은 대형사고로 이어지는 경우가 많아 많은 연구가 진행되고 있다. 백드래프트 현상은 화재에 필요한 가연재료 및 공기의 열기는 충분하나, 밀폐된 상태에서 공기가 부족하여 침체 상태에 있는 불이 공기를 찾아 확장하는 현상이다. 즉, 백드래프트는 밀폐된 화재장소에서 창문을 뚫고 불이 확장하면서 유리파편을 비산시키면서 폭발하거나, 또는 사람이 밀폐된 곳의 문을 여는 순간 불이 개방된 문을 향하여 폭발하는 현상 등을 예로 들 수 있다.
플래시오버는 건축물의 실내에서 화재가 발생하였을 때 발화로부터 화재가 서서히 진행하다가 어느 정도 시간이 경과함에 따라 대류와 복사현상에 의해 일정 공간 앙ㄴ헤 열과 가연성가스가 축적되고 발화온도에 이르게 되어 일순간에 폭발적으로 전체가 화염에 쉽싸이는 화재 현상을 의미한다.
소방관들은 백드래프트, 플래시오버 및 화재현장의 붕괴 등의 위험성에 대하여 충분히 인지하고 있으며, 백드래프트, 플래시오버 및 화재현장의 붕괴 등에 의해 인명피해가 발생할 수 있음을 알고 있다. 그러나, 베테랑 소방관이라고 하여도 한치 앞도 보이지 않는 어둡고 연기가 자욱한 현장 상황에서 오판의 가능성은 있다.
또한, 인명 구조 및 소방 활동을 하는 소방관은 인명 구조를 수행하는 주체라는 측면에서 매우 중요하다. 그러나, 종래 기술에 있어서는 소방 헬멧의 성능 평가에 있어서 헬멧의 강도 및 헬멧의 내열성에 대해서만 체크하고 인명 구조활동에 초점을 맞추고 있어 소방관의 건강상태를 파악하기 어려운 등의 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 2012년 11월 27일자로 등록된 대한민국 특허등록공보 제10-1207499호(제목: 소방 헬멧, 이하, 인용발명)에서 소방헬멧에 열화상 카메라, 적외선 카메라, 온도센서, 가스센서, 마이크 및 키입력부를 설치하여 각종 정보들을 소방관에게 제공하기 위한 소방 헬멧에 대하여 개시하고 있다.
그러나, 인용발명은 단순히 카메라와 음성 교신 수단만 설치된 선행기술의 경우에는 카메라를 통해서 촬영된 영상을 현장의 소방관은 확인할 수 없다. 소방관은 외부와는 단순히 음성으로만 교신하게 되므로 실제 화제 현장에서 필요로 하는 안전을 위한 각종 데이터는 교신을 통한 간접적인 데이터만을 얻을 수 있어 위험에 처할 수 있는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 열화상 카메라를 이용하여 구조 대상을 인식하고, 전파를 전방으로 발사하고 이를 전파레이더를 이용하여 수신함으로써, 전방의 형체 및 거리를 인식하여 이를 격자형태의 공간 프레임을 통해 사용자에게 표시함으로 어두운곳, 안개지역, 연소연기 등에 의해 전방 식별이 어려운 곳에서 효과적으로 인명을 구조하고 소방활동을 지원할 수 있는 3차원 인식 소방 헬멧을 제공하는 데에 있는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 소방 헬멧의 내측 관자놀이 부근에 소방관의 맥박을 측정하는 맥박측정센서를 부착하고 이를 외부의 관제센터로 전송할 수 있도록 함으로 구조 및 소방의 주체인 소방관의 생명을 보다 안전하게 보호할 수 있는 3차원 인식 소방 헬멧을 제공하는 데에 있는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 소방 헬멧의 착용 시 헬멧의 상부와 하부를 상호 분리할 수 있도록 구성함으로써 착용 및 조립이 편리하여 시각을 다투는 재난 현장에서 착용이 간편하며 재난의 형태에 적합한 형태로 선택적으로 사용할 수 있는 3차원 인식 소방 헬멧을 제공하는 데에 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 3차원 인식 소방 헬멧은, 상기 소방 헬멧의 외측에 설치되며 구조 대상의 열을 감지하여 인식하는 열화상 카메라; 상기 소방 헬멧의 외측에 설치되며 전파를 발사하여 수신되는 전파의 파형을 분석하여 전방의 장애물을 격자 형태의 프레임으로 표시하는 전면인식 카메라; 상기 소방 헬멧의 내측에서 신체의 관자놀이에 근접하여 형성된 맥박센서; 상기 열화상 카메라 및 상기 전면인식 카메라로부터 수신된 정보를 외부의 소방관제센터로 무선 전송하고 상기 소방관제센터로부터의 음성 정보 및 화상 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 열화상 카메라, 상기 전면인식 카메라 및 상기 소방관제센터로부터 수신한 화상 정보를 표시하며 상기 신체의 눈에 대응하는 부분에 설치된 표시부를 포함하여 구성된다.
상기 화상 카메라에서 수신되는 영상을 표시하는 화상카메라 모드, 상기 전면인식 카메라에서 수신되는 영상을 표시하는 전면인식 모드, 상기 소방관제센터로부터 수신되는 영상을 표시하는 관제 모드 및 상기 화상 카메라 및 전면인식 카메라에서 수신되는 영상을 함께 표시하는 동시 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택키를 더 포함하는 것이다.
상기 소방 헬멧의 입부분에 대응하여 설치되며 착용자의 음성을 증폭하고 증폭된 음성을 통신부를 통해 전송하는 마이크; 및 상기 소방관제센터로부터 전송되는 음성을 수신하는 이어폰을 더 포함하는 것이다.
상기 전면인식 카메라는, 상기 소방 헬멧의 이격된 2곳 이상의 지역에 설치된 전파 발사부; 상기 전파 발사부에서 상기 발사된 전파를 수신하는 전파 레이터; 및 상기 전파 레이더에서 수신된 전파를 분석하고 연산하여 격자 형태의 지형으로 생성하는 연산부를 포함하는 것이다.
상기 전면인식 카메라는, 상기 전면으로 평면 레이저를 발사하는 레이저 발사부; 상기 레이저 발사부로부터 수신된 레이저를 수신하는 레이저 수신부; 및 상기 수신된 레이저를 거리를 연산하고 연산 결과를 전방의 지형으로 변환하여 격자 형태로 생성하는 연산부를 포함하는 것이다.
상기 맥박센서는, 상기 소방 헬멧 착용자의 내측에 구성되어 상기 소방 헬멧 착용자의 관자놀이에 형성된 미소압력 신호를 전기신호로 변환하여 검출하는 센서인 것이다.
상기 표시부는, 상기 화상 정보를 상기 소방 헬멧의 표시부에 머리장작 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)를 이용하여 표시하되, 반투명 유리에 프로젝션 방식으로 표시하는 것, 또는 투명유기발광다이오드 장치(Transparent Organic Light Emitting Diodes)에 해당 정보를 직접 표시하는 것 중 어느 하나를 이용하여 표시하는 것이다.
상기 소방 헬멧에 하부에 결합하도록 구성하며, 결합 후에 상기 소방 헬멧의 내측이 밀폐되도록 구성하는 하부 결합체를 더 포함하는 것이다.
상기 표시부의 하부를 밀폐시켜 대응하는 홈에 끼워져 결합하는 결합부; 상기 결합부의 하부에 형성되며 상기 소방 헬멧 착용자의 구강 부분에 접촉하고 통공이 형성된 산소공급구; 상기 산소공급구 하부에 구성되고 연장되어 형성된 신축성을 갖는 밴드를 상기 소방 헬멧의 후면에 구성된 후면홈에 고정시켜 밀폐시키는 외측 밀폐부재; 및 일측면이 상기 외측 밀폐부재의 뒷면을 따라 결합되고 타측면은 착용자의 목을 따라 늘어진 상태로 구성되는 물받이를 포함하는 것이다.
본 발명에 따른 3차원 인식 소방 헬멧은 열화상 카메라를 이용하여 구조 대상을 인식하고, 전파를 전방으로 발사하고 이를 전파레이더를 이용하여 수신함으로써, 전방의 형체 및 거리를 인식하여 이를 격자형태의 공간 프레임을 통해 사용자에게 표시함으로 어두운 곳, 안개지역, 연소 연기 등에 의해 전방 식별이 어려운 곳에서 효과적으로 인명을 구조하고 소방활동을 지원할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 3차원 인식 소방 헬멧은 소방 헬멧의 내측 관자놀이 부근에 소방관의 맥박을 측정하는 맥박측정센서를 부착하고 이를 외부의 관제센터로 전송할 수 있도록 함으로 구조 및 소방의 주체인 소방관의 생명을 보다 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 3차원 인식 소방 헬멧은 소방 헬멧의 착용 시 헬멧의 상부와 하부를 상호 분리할 수 있도록 구성함으로써 착용 및 조립이 편리하여 시각을 다투는 재난 현장에서 착용이 간편하며 재난의 형태에 적합한 형태로 선택적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 인식 소방헬멧의 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 시스템 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 인식 소방헬멧의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 인식 소방헬멧의 구성을 개략적으로 나타낸 소방헬멧의 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 인식 소방헬멧의 구성을 개략적으로 나타낸 소방헬멧의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전면인식부의 구성을 나타낸 블록 구성도.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 인식 소방헬멧의 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 시스템 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 인식 소방헬멧의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 인식 소방헬멧의 구성을 개략적으로 나타낸 소방헬멧의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 인식 소방헬멧의 구성을 개략적으로 나타낸 소방헬멧의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전면인식부의 구성을 나타낸 블록 구성도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 소방 헬멧(200)은 열화상 카메라(210), 전면인식부(220), 맥박센서(230), 통신부(240), 표시부(250-1, 250-2), 모드선택키(260), 마이크(270), 이어폰(280) 및 제어부(290)를 포함하며, 추가적으로 소방 헬멧(200)에 하부 결합체(300)를 결합하여 사용할 수 있다.
열화상 카메라(210)는 상기 소방 헬멧의 외측에 설치되며 구조 대상의 열을 감지한다. 열화상 카메라(210)는 2가지 목적으로 사용될 수 있다. 열화상 카메라(210)는 물체의 열복사를 전자적으로 측정하여 기록하는 것으로, 화면에는 측정된 온도에 따라 색을 달리하는 영상이 출력된다. 따라서, 화재현장에서 연기로 인하여 시야가 확보되지 않더라도 사람의 신체에서 발산하는 열을 감지하여 피구조자가 있는지의 여부를 확인할 수 있다.
또한, 소방 헬멧 착용자는 열화상 카메라(210)를 통해 발화원 또는 침체기에 있는 불이 밀폐된 상태로 있는 지의 여부를 확인 할 수 있다. 예컨대, 밀폐된 장소에 침체기에 있는 불이 충분한 온도를 가지고 있으나 공기 공급 중단에 의애 휴지기에 있다면 이를 인지할 수 있다.
전면인식부(220)는 상기 소방 헬멧(200)의 외측에 설치되며 전파를 발사하여 수신되는 전파의 파형을 분석하여 전방의 장애물을 격자 형태의 프레임으로 표시한다. 전면인식부(220)는 적어도 2곳에 설치된 전파 발생부(222)에서 발생한 전파를 전파 레이더(224)가 수신하여 수신된 전파의 시차를 분석하여 전면의 지형을 격자 형태로 분석할 수 있다. 전파는 지향성이 낮으므로 이격된 지역에서 설치된 전파 발생부(222)에서 전방으로 발사된 전파를 수신하고 이를 분석하여 지형을 파악할 수 있다. 연산부(226)는 전파의 간섭을 분석하여 이를 랜더링함으로써 랜드스케이프(landscape) 형태의 지형으로 분석하고 이를 표시부(250-1, 250-2)을 통해 표시할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 2개의 이격된 전파 발생부(222)를 이용하여 전면 지형을 분석하였지만, 레이저를 발사하는 레이저 발사부(미도시 됨)을 이용하여 레이저를 발사하고 반사되는 레이저를 레이저 수신부(미도시 됨)가 수신하여 수신되는 정보의 거리를 연속적으로 분석함으로써 격자 형태의 지형을 생성할 수 있다. 발사시키는 레이저는 평면 레이저를 발사하며 수신되는 레이저를 연산부(226)가 분석하고 분석된 정보를 랜더링함으로써 지형을 파악할 수 있다. 연산부(226)는 분석된 지형을 표시부(250-1, 250-2)를 통해 표시한다. 그러나, 레이저 발사부에서 평면 레이저를 발사한다고 하여도 레이저는 지향성이 강하므로 좁은 시야각의 자료만을 제공할 수 있으므로 바람직하게는 전파를 이용하여 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
맥박센서(230)는 상기 소방 헬멧(200)의 내측에서 신체의 관자놀이에 접촉하여 형성되어 소방 헬멧(200) 착용자의 맥박을 측정한다. 맥박센서(230)는 소방 헬멧(200) 착용자의 내측 관자놀이에 접촉하게 구성되어 상기 소방 헬멧 착용자의 관자놀이에 형성된 미소압력 신호를 전기신호로 변환하여 검출한다. 예컨대, 맥박센서(230)에서 출력되는 신호는 제어부(290)에 의해 분당 맥박수로 계산되고 이 정보는 소방 헬멧(200)의 표시부(250-1, 250-2)을 통해 표시되며, 통신부(240)을 통해 소방관제센터(100)에 실시간으로 제공된다. 예컨대, 1분 당 맥박수를 카운트하여 이를 표시할 수 있다. 이때, 맥박이 매우 빠른 경우 및 맥박이 매우 느린 경우 경고음을 소방 헬멧의 이어폰(280)을 통해 착용자에게 경고한다. 예컨대, 40회 내지 150회 범위 밖에 있는 경우에는 이어폰(280)을 통해 경고음을 출력할 수 있다.
통신부(240)는 상기 열화상 카메라(210) 및 상기 전면인식부(220)로부터 수신된 정보를 외부의 소방관제센터(100)로 무선 전송하고 상기 소방관제센터(100)로부터의 음성 정보 및 화상 정보를 수신한다. 소방관제센터(100)로부터의 수신되는 음성 정보 및 화상 정보는 총괄지휘하는 지시자의 음성 신호 일 수 있으며, 또는 구급에 필요한 화상 정보를 전송할 수 있다.
표시부(250-1, 250-2)는 상기 열화상 카메라(210), 상기 전면인식부(220) 및 상기 소방관제센터(100)로부터 수신한 화상 정보를 표시하며 상기 신체의 눈에 대응하는 부분에 고글 형태로 설치된다. 표시부(250-1)는 상기 화상 정보를 상기 소방 헬멧의 표시부에 헤드마운티드디스플레이(Head Mounted Display)를 이용하여 반투명 유리에 프로젝션 방식으로 표시한다. 또는 표시부(250-2)는 투명유기발광다이오드 장치(Transparent Organic Light Emitting Diodes)에 해당 정보를 직접 표시하도록 할 수 다. 또한, 표시부(250-2)는 후술하는 모드 스위치의 작동에 의해 상기 소방헬멧(200)의 내측으로 인입 및 인출시키는키도록 할 수 있다. 예컨대, 두 번째 모드를 선택하는 경우에 소방헬멧(200) 내측으로 인입되어 있던 표시부(250-2)가 인출되어 표시되도록 할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서 표시부(250-1, 250-2)가 표시하는 영상은 모드 선택키(260)의 선택에 따라 표시하는 화상을 달리 표시할 수 있다. 예컨대, 모드 선택키(260)는 4개의 모드를 선택 가능하도록 선택되며, 선택된 모드에 따라 표시하는 화상을 달리할 수 있다.
첫 번째 모드로, 상기 화상 카메라에서 수신되는 화상만을 표시하는 모드인 화상카메라 모드를 선택할 수 있다. 화상 카메라 모드는 인명구조에 중점을 두고 인명을 구조하기 위하여 선택하는 모드로 인명 구조 현장에서 사용할 수 있다.
두 번째 모드로, 상기 전면인식 카메라에서 수신되는 화상을 표시하는 전면인식 모드로 선택할 수 있다. 전면인식 모드는 전방의 식별이 불가능한 상태에서 인명을 구조한 상태로 전방의 장애물을 피해 탈출하기 위한 때에 사용될 수 있다.
세 번째 모드로, 상기 소방관제센터로부터 수신되는 화상을 표시하는 관제 모드로 선택하여 사용할 수 있다. 예컨대, 관제 모드는 구급차에 올라 있는 있는 상태에서 소방관제센터로부터 피 인명구조자에 가장 적합한 처치 방법을 동영상으로 지시받아 이를 가장 적절하게 사용할 때에 사용될 수 있다.
네 번째 모드로, 상기 화상 카메라 및 전면인식 카메라에서 수신되는 영상을 함께 표시하는 동시 모드가 선택되어 사용될 수 있다. 동시 모드는 전방의 식별이 불가능한 상태에서 인명을 구조하기 위한 모드 및 인명을 구조한 이후 적절한 위험 및 장애물을 피하여 탈출하기 위한 모드에서 사용할 수 있다.
마이크(270)는 소방 헬멧(200)의 구강 부분에 대응하여 설치되며 착용자의 음성을 증폭하고 증폭된 음성을 통신부(240)를 통해 소방관제센터(100)로 전송한다.
이어폰(280)은 소방관제센터(100)로부터 전송되는 음성을 수신하고 맥박센서(230)에서 위험이 감지된 경우 경고음을 출력한다.
도시되지는 않았지만, 메모리가 구성될 수 있다. 메모리에는 경고음이 저장되어 있으며, 소방헬멧을 구동에 필요한 펌웨어 등이 저장된다. 예컨대, 전술한 모드 선택키(260)에 선택되는 모드에 따른 모드에 적합한 구동을 제어하는 펌웨어가 설치될 수 있다.
하부 결합체(300)는 재난 현장의 성격에 따라 소방 헬멧(200)에 결합하여 사용할 수 있다. 예컨대, 재난 현장이 화재로 인한 유독 가스가 있는 경우, 또는 화재의 열기가 있어 맨살을 노출시킬 수 없는 경우, 가스 유출 사고인 경우, 화재의 열기에 의해 직접 호흡이 불가능한 경우에는 하부 결합체(300)를 소방 헬멧(200)에 결합하여 사용한다.
하부 결합체(300)를 소방 헬멧(200)에 결합하여 얼굴부분을 노출시키지 않도록 한다. 따라서, 하부 결합체(300)를 소방 헬멧(200)에 결합하는 경우에는 공기가 차단되므로 산소공급통이 필요하다. 따라서, 하부결합체(300)를 결합하여 사용하는 경우 자체 하중과 산소 공급통을 추가적으로 짊어진 상태에서 산소를 공급 받아 작업하므로 일반 재난 현장에는 적합하지 않을 수 있다. 예컨대, 지진, 해일, 붕괴 사고 등과 같이 민첩한 활동이 요구되는 지역에서는 하부 결합체(300)를 결합하지 않은 상태의 소방 헬멧(200)만을 착용한 상태로 재난 구조 활동을 수행할 수 있다.
하부 결합체(300)는 결합부(310), 산소공급구(320), 외측 밀폐부재(330) 및 물받이(340)를 포함하여 구성된다.
결합부(310)는 고글 형태의 표시부(250)의 하부에 끼워져 결합하기 위해 고글 형태의 표시부(250)에 대응하여 구성된 홈(312)이 형성되며, 표시부(250)와 결합되는 부분에 기밀을 유지하기 위해 홈(312)의 내측에 이 내열성의 밀폐부재가 형성되어 있다.
결합부(310)의 하부에는 상기 소방 헬멧 착용자의 구강부분에 접촉하고 통공이 형성된 산소공급구(320)가 형성된다. 산소 공급구(320)는 산소 공급통(미도시 됨)에 산소공급로를 통해 기밀하게 연결하여 소발 헬멧(200) 착용자에게 호흡에 필요한 공기를 공급한다.
외측 밀폐부재(330)는 산소 공급구(320) 하부에 구성되어 전면의 착용자의 턱부분 및 그 밑으로 연장되어 형성된다. 외측 밀폐부재(330)는 밴드(332)를 포함하며, 밴드(332)는 하부 결합체(300)의 착용자의 턱에 대응하는 부분에 외측에 형성되어 뒷 목부분에 형성된 후면홈(334)에 결합하여 밀폐시킬 수 있도록 구성한다. 또한, 후면홈(334)은 홈의 형태로 형성되어 하부로 밀리거나 상부로 밀려 올라가지 않고 밴드를 고정시킬 수 있다. 외측 밀폐부재(330)의 외측에 형성된 신축성을 갖는 밴드(332)는 길이 조절 가능한 상태로 구성되며 착용자가 사용하기 전에 최적의 상태로 맞춰 놓을 수 있다. 밴드(332)는 전면의 턱에서부터 뒷목까지 연결하기 위하여 구성되며, 밴드(332)의 중심 부분이 턱에 대응하는 외측부분에 부착된다. 밴드(332)의 2개의 단부에는 각각 한쪽은 갈고리 형태로 형성하고 타측은 갈고리 형태와 결합하는 형상을 구성하여 후면홈(334) 부분에 고정 결합시킨다.
물받이(340)는 양쪽 귀를 덮도록 구성되며, 일측이 외측 밀폐부재(330)의 귀 부분에 대응하는 일측에 결합되고 타측은 분리된 상태로 구성된 상태로 있다가, 소방 헬멧(200)과 결합 시 상기 소방 헬멧(200)의 외측 후면홈(334)에 고정시키고 타측은 반대편의 귀를 덮도록 구성한다. 전술환 밴드(332)를 물받이가 결합된 후면홈(334) 상에 고정시켜 소방 헬멧(200)의 외측을 외부로부터 밀폐시키도록 한다.
또한, 소방 헬멧(200)의 후면홈(334)에 대응하는 내측에는 신축성을 갖는 불연성의 재질의 내측 밀폐부재(330)가 구성되며, 착용자의 뒷목 부분에 형성된 후면홈(334)에 가해지는 밴드(332)의 신축력에 의해 내부 밀폐부재(330)가 착용자의 뒷목 부분에 밀착되어 내측을 밀폐시킨다. 즉, 내측 밀폐부재(330) 및 외측 밀폐부재(334)에 의해 착용자의 턱부분에서 뒷목 부분까지가 외부와 밀폐된다.
한편, 전술한 실시예에 있어서, 각 구성부분들의 소재는 불연성 소재를 사용하며, 소방 헬멧(200)의 외피는 타격에 의해 파손이 되지 않는 내구성을 갖춘 재료를 사용한다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변형을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하였다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
100 : 소방관제센터 200 : 소방 헬멧
210 : 열화상 카메라 220 : 전면인식부
230 : 맥박센서 240 : 통신부
250 : 표시부 260 : 모드 선택키
270 : 마이크 280 : 이어폰
290 : 제어부 300 : 하부 결합체
310 : 결합부 320 : 산소공급구
330 : 내측 밀폐부재 340 : 물받이

Claims (9)

  1. 3차원 인식 소방 헬멧에 있어서,
    상기 소방 헬멧의 외측에 설치되며 구조 대상의 열을 감지하여 화상으로 인지하는 열화상 카메라;
    상기 소방 헬멧의 외측에 설치되며 전파를 발사하고 이를 수신하며, 수신된 상기 전파의 파형을 분석하여 전방의 장애물을 격자 형태의 프레임 형태의 화상으로 인지하는 전면인식 카메라;
    상기 소방 헬멧의 내측에서 신체의 관자놀이에 근접하여 형성되어 맥막을 검출하는 맥박센서;
    상기 열화상 카메라 및 상기 전면인식 카메라로부터 수신된 정보를 외부의 소방관제센터로 무선 전송하고 상기 소방관제센터로부터의 음성 및 화상 수신하는 통신부;
    상기 열화상 카메라, 상기 전면인식 카메라 및 상기 소방관제센터로부터 수신한 화상을 표시하며 상기 신체의 눈에 대응하는 부분에 설치된 표시부; 및
    상기 소방 헬멧 하부에 결합하도록 구성하며, 결합하여 상기 소방 헬멧의 내측이 밀폐되도록 구성하는 하부 결합체;를 포함하고,
    상기 하부 결합체는,
    상기 표시부의 하부를 밀폐시켜 대응하는 홈에 끼워져 결합하는 결합부;
    상기 결합부의 하부에 형성되며 상기 소방 헬멧 착용자의 구강 부분에 접촉하고 통공이 형성된 산소공급구;
    상기 산소공급구 하부에 구성되고 연장되어 형성된 신축성을 갖는 밴드를 상기 소방 헬멧의 후면에 구성된 후면홈에 고정시켜 밀폐시키는 외측 밀폐부재; 및
    일측면이 상기 외측 밀폐부재의 뒷면을 따라 결합되고 타측면은 착용자의 목을 따라 늘어진 상태로 구성되는 물받이를 포함하는 3차원 인식 소방 헬멧.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상 카메라에서 수신되는 화상을 표시하는 화상카메라 모드, 상기 전면인식 카메라에서 수신되는 화상을 표시하는 전면인식 모드, 상기 소방관제센터로부터 수신되는 화상을 표시하는 관제 모드 및 상기 화상 카메라 및 전면인식 카메라에서 수신되는 화상을 함께 표시하는 동시 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택키를 더 포함하는 3차원 인식 소방 헬멧.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소방 헬멧의 구강 부분에 대응하여 설치되며 착용자의 음성을 증폭하고 증폭된 음성을 통신부를 통해 전송하는 마이크; 및
    상기 소방관제센터로부터 전송되는 음성을 수신하는 이어폰을 더 포함하는 3차원 인식 소방 헬멧.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전면인식 카메라는,
    상기 소방 헬멧의 이격된 2곳 이상의 지역에 설치된 전파 발사부;
    상기 전파 발사부에서 상기 발사된 전파를 수신하는 전파 레이더; 및
    상기 전파 레이더에서 수신된 전파를 지형으로 생성하는 연산부를 포함하는 3차원 인식 소방 헬멧.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전면인식 카메라는,
    상기 전면으로 평면 레이저를 발사하는 레이저 발사부;
    상기 레이저 발사부로부터 수신된 레이저를 수신하는 레이저 수신부;
    상기 수신된 레이저 거리를 연산하여 격자 형태의 전방의 지형을 생성하는 연산부를 포함하는 3차원 인식 소방 헬멧.
  6. 제1항에 있어서, 상기 맥박센서는,
    상기 소방 헬멧 착용자의 내측에 구성되어 상기 소방 헬멧 착용자의 관자놀이에 형성된 미소압력 신호를 전기신호로 변환하여 검출하는 센서인 3차원 인식 소방 헬멧.
  7. 제1항에 있어서, 상기 표시부는,
    상기 화상을 상기 소방 헬멧의 표시부에 머리장작 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)를 이용하여 표시하되, 반투명 유리에 프로젝션 방식으로 표시하는 것, 또는 투명유기발광다이오드 장치(Transparent Organic Light Emitting Diodes)에 직접 표시하는 것 중 어느 하나를 이용하여 표시하는 3차원 인식 소방 헬멧.
  8. 삭제
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