KR101725144B1 - 스마트 안전모 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 안전모에 관한 것으로, 작업자의 건강상태를 주기적으로 감지하여 작업 중 작업자의 건강상태 변화를 작업자 본인 외에도 작업자 주변의 다른 작업자 혹은 특정관리자가 인지할 수 있어, 작업자가 작업 수행 중 자체적인 건강 상 문제가 발생하였더라도 출력부 및 통신부를 통해 작업자 주변의 다른 작업자 혹은 특정 관리자가 이를 즉각적으로 인지하여 대처할 수 있으며, 작업자의 안전확보를 위해 각종 감지 기능을 지속적으로 수행하는 통합센싱부는 기 설정된 주기에 따라 활성화되어 각각의 생체 특성의 변화를 측정됨에 따라 소모되는 에너지를 효율적으로 관리할 수 있고, 제어부는 음주측정부의 판단결과값 또는 건강정보생성부를 통해 생성된 작업자의 단계별 건강정보에 따라 상이한 출력신호를 생성하며, 단계별 건강정보에 따른 상이한 출력신호를 출력부를 통해 출력함으로써, 작업자의 상태에 따른 적절한 조치가 가능한 효과가 있다.
Description
본 발명은 스마트 안전모에 관한 것이다.
건축현장, 공장과 같은 산업현장에서 근무하는 작업자는 항상 위험에 노출되어 있다.
예를 들면, 산업현장에서는 추락, 매몰, 및 붕괴 등의 위험상황이 발생할 수 있고, 현장에서 발생하는 유해물질과 외부에서 작업하는 경우가 많아 직사광 및 열에 노출되고, 무리한 공정에 의하여 휴식을 취할 수 없는 작업환경에 의해 작업자 본인의 건강이상이 발생할 수 있다.
이때, 산업현장에서는 추락, 매몰, 및 붕괴 등의 위험상황에서 작업자의 안전을 지키기 위하여 작업자의 두상을 보호하는 안전모를 착용하도록 되어있지만, 작업 중인 작업자는 작업환경에 항상 존재하는 위험상황을 인지하기 어렵고, 작업환경에 의해 작업자의 건강이상이 발생하기까지 작업자의 건강상태를 알 수 없어 근무 중 탈진 혹은 혼절등과 같은 작업자의 건강이상 상태가 발생할 시 이에 대한 대처가 늦어 작업자의 생명이 위험해지는 문제점이 존재한다.
이에 따라, 작업환경에서 발생할 수 있는 위험상황을 인지하여 위험상황을 미연에 방지하고, 작업환경에 의한 작업자의 건강상태 변화를 확인할 수 있는 방법이 다각도로 모색되고 있으며, 대한민국 공개실용신안공보 제20-2012-0008394호(출원일 : 2011. 05. 30, 공개일 : 2012. 12. 10, 이하 '종래기술' 이라 칭함)에서는 작업자의 안전모나 허리띠에 장착되어 진동으로 작업자가 작업환경에서 처한 위험을 바로 인지할 수 있도록 하는 기술을 제시된 바 있다.
하지만 종래기술을 비롯한 기존의 산업현장에서의 작업 중 안전확보를 위해 사용되는 알림장치들의 경우, 작업자를 기준으로 주변에서 발생할 수 있는 다양한 위험요소들에 대한 감지 및 대체를 위한 기술 개발에만 주안점을 두어 작업자의 작업 수행 중 건강상태 변화에 기인한 각종 위험요소들로 부터 작업자를 보호하기 위한 기술의 개발이 활발히 이루어지지 못하였다.
이로 인해, 작업환경에 의해 변화하는 작업자의 건강상태를 확인할 수 없어 작업자에게 건강상 문제가 발생할 시 이에 대한 대처가 늦어져 작업자의 생명이 위험해지는 문제점으로 이어질 수 있었다.
구체적으로, 작업자의 건강상태 변화로 인해 자체적으로 발생하는 위험요소는 작업자 외에는 이를 인지하기 어려우며, 이로 인해 작업자가 작업 수행 중 자체적인 건강 상 문제가 발생하였더라도 작업자 주변의 다른 작업자 혹은 특정 관리자가 이를 즉각적으로 인지하여 대처하지 못하는 문제점들이 있었다.
아울러, 종래기술을 비롯한 기존의 산업현장에서의 작업 중 작업자의 안전확보를 위해 사용되는 알림장치들의 경우, 작업자의 안전확보를 위해 각종 감지 기능이 지속적으로 수행됨에 따라 소모되는 에너지가 효율적으로 관리되지 못하는 문제점이 있었다.
한편으로, 종래기술은 단순히 위험요소의 발생 유무를 알리는 방식을 채택하여 위험요소의 수준에 따라 차등화된 알림방식을 제공하지 못하는 문제점 또한 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 작업 중 작업자의 건강상태 변화를 작업자 본인 외에도 작업자 주변의 다른 작업자 혹은 특정관리자가 인지할 수 있는 스마트 안전모를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전모는 작업자의 두부에 대응되는 형상으로 마련된 커버부재; 상기 커버부재 내측에 설치되어 상기 커버부재를 작업자의 두부에 고정시키는 장착부재; 관제서버와 통신하는 통신부; 상기 커버부재의 외측에 설치되어 자외선의 세기 및 노출시간을 측정하는 자외선 측정부; 상기 장착부재에 위치하여 작업자의 피부에 맞닿도록 설치됨으로써, 작업자의 생체특성 변화에 따른 체온, 맥박, 혈압, 산소포화도, 땀 내의 성분을 포함하는 생체정보를 생성하는 통합센싱부; 상기 장착부재에 위치하고, 커버부재의 착용여부 및 착용시간을 감지하는 착용감지부; 상기 통합센싱부에 연결되고, 작업자의 음주여부를 측정하는 음주측정부; 작업자의 위치정보를 생성하는 위치정보생성부; 상기 자외선 측정부, 통합센싱부, 착용감지부, 음주측정부, 및 위치정보 생성부에 입력된 정보를 수집하는 수집부; 상기 수집부에 수집된 정보를 통해 작업자의 단계별 건강정보를 생성하는 건강정보생성부; 상기 커버부재 외측에 설치되어 상기 수집부에서 수집된 정보를 통해 작업자의 상태정보를 출력하는 출력부; 및 상기 통신부, 자외선 측정부, 통합센싱부, 착용감지부, 음주측정부, 위치정보생성부, 수집부, 건강정보생성부, 및 출력부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 음주측정부는 상기 통합센싱부에서 측정된 땀 내의 알코올 함유량의 임계치 초과 여부를 통해 작업자의 음주여부를 판단하며, 상기 제어부는 상기 음주측정부의 판단결과값 또는 상기 건강정보생성부를 통해 생성된 작업자의 단계별 건강정보에 따라 상이한 출력신호를 생성하여, 상기 출력부를 통해 출력시키고, 통신부를 통해 판단결과값 및 건강정보를 관제서버에 전송할 수 있다.
여기서, 상기 통합센싱부는 작업자의 체온을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 체온센서, 작업자의 맥박을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 맥박센서, 작업자의 혈압을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 혈압센서, 작업자의 혈액 내 산소포화도를 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 산소포화도 측정센서, 및 작업자의 땀 내의 성분 및 함량 수준을 검출하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 성분분석센서 중 적어도 둘 이상의 조합으로 마련되며, 상기 통합센싱부는 상기 통합센싱부를 구성하는 적어도 둘 이상의 센서 조합으로부터 감지되는 측정값을 기반으로 생체정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 통합센싱부를 구성하는 온도센서, 맥박센서, 혈압센서, 산소포화도 측정센서, 성분분석센서 중 적어도 둘 이상의 조합은 기 설정된 주기에 따라 활성화되어 각각의 생체 특성의 변화를 측정할 수 있다.
또한, 상기 통합센싱부는 상기 커버부재의 내측 온도를 측정할 수 있는 온도센서를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 착용감지부는 커버부재의 내측 장착부재에 작업자의 정수리부분에 대응되는 위치에 위치하고, 압전식 감지센서를 이용하여 작업자의 상기 커버부재 장착여부를 감지할 수 있다.
이때, 상기 착용감지부를 통해 작업자의 상기 커버부재 장착이 감지되는 경우, 상기 제어부는 상기 통신부, 자외선 측정부, 통합센싱부, 음주측정부, 위치정보생성부, 수집부, 건강정보생성부, 및 출력부를 활성화시킬 수 있다.
또한, 상기 착용감지부를 통해 작업자의 상기 커버부재 탈거가 감지되는 경우, 상기 제어부는 상기 통신부, 자외선 측정부, 통합센싱부, 음주측정부, 위치정보생성부, 수집부, 건강정보생성부, 및 출력부를 비활성화시킬 수 있다.
한편, 상기 출력부는 LED광을 출력하는 발광모듈로 마련되고, 상기 제어부는 상기 건강정보생성부에서 생성된 단계별 건강정보에 따라 상호 상이한 색상의 광을 상기 출력부를 통해 출력시킬 수 있다.
또한, 상기 출력부는 음향신호를 출력하는 스피커모듈로 마련되고, 상기 제어부는 상기 건강정보생성부에서 생성된 단계별 건강정보에 따라 상호 상이한 음향을 상기 출력부를 통해 출력시킬 수 있다.
아울러, 상기 장착부재를 작업자의 두부에 고정시키는 고정부재;를 더 포함하며, 상기 고정부재는 작업자의 두부에 상기 고정부재를 통한 상기 장착부재의 고정여부를 감지하는 고정감지센서가 구비될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 작업자의 건강상태를 주기적으로 감지하여 작업 중 작업자의 건강상태 변화를 작업자 본인 외에도 작업자 주변의 다른 작업자 혹은 특정관리자가 인지할 수 있어, 작업자가 작업 수행 중 자체적인 건강 상 문제가 발생하였더라도 출력부 및 통신부를 통해 작업자 주변의 다른 작업자 혹은 특정 관리자가 이를 즉각적으로 인지하여 대처할 수 있다.
둘째, 작업자의 안전확보를 위해 각종 감지 기능을 지속적으로 수행하는 통합센싱부는 기 설정된 주기에 따라 활성화되어 각각의 생체 특성의 변화를 측정됨에 따라 소모되는 에너지를 효율적으로 관리할 수 있다.
셋째, 제어부는 음주측정부의 판단결과값 또는 건강정보생성부를 통해 생성된 작업자의 단계별 건강정보에 따라 상이한 출력신호를 생성하며, 단계별 건강정보에 따른 상이한 출력신호를 출력부를 통해 출력함으로써, 작업자의 상태에 따른 적절한 조치가 가능하다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전모를 도시한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전모를 도시한 것이다.
본 발명의 스마트 안전모(10)는 커버부재(11a), 장착부재(11b), 통신부(11d), 자외선측정부(11e), 통합센싱부(11f), 착용감지부(11g), 음주측정부(11h) 위치정보생성부(11i), 수집부(11j), 건강정보생성부(11k), 출력부(11l) 및 제어부(11m)를 포함하여 구성된다.
커버부재(11a)는 작업자의 두부에 대응되는 형상으로 마련된다.
장착부재(11b)는 커버부재(11a)의 내측에 설치되고, 커버부재(11a)를 작업자의 두부에 고정시킨다.
이때, 커버부재(11a)와 장착부재(11b) 사이 공간에는 스마트 안전모(10)에 외부충격시 충격을 완화할 수 있는 완충부재가 설치될 수 있다.
또한, 장착부재(11b)가 포함된 스마트 안전모(10)를 작업자의 두부에 고정될 수 있도록 고정부재(11c)를 더 포함할 수 있다.
이때, 고정부재(11c)는 장착부재(11b)의 고정여부를 감지하는 고정감지센서(11c-1)가 구비될 수 있다.
통신부(11d)는 관제서버와 통신한다.
이때, 관제서버를 통해 작업현장에 위치하지 않은 관리자가 후술할 통합센싱부(11f) 및 위치정보생성부(11i)를 통해 생성된 작업자의 건강정보 및 위치정보 등을 확인할 수 있다.
또한, 무선통신에 접속 가능한 스마트폰 같은 휴대 단말기에서도 관제서버와 통신 가능한 어플을 통해 작업현장 내에서 관리자가 작업자의 건강정보 및 위치정보 등의 확인이 가능할 수 있다.
이때, 통신부(11d)는 근거리 통신기술(WPAN, WLAN 등), 이동통신기술(2G, 3G 등)과 같은 무선 통신 및 네트워크 인프라 기술이 적용될 수 있어 후술할 통합센싱부(11f) 및 위치정보생성부(11i)를 통해 생성된 작업자의 건강정보 및 위치정보 등을 확인하는데 있어서 사물끼리 인터넷으로 연결되어 정보를 주고받는 기술 즉, 사물인터넷(Internet of Things ; IoT)을 활용할 수 있다.
자외선측정부(11e)는 커버부재(11a)의 외측에 설치되어 자외선의 세기 및 노출시간을 측정한다.
여기서, 자외선의 세기는 0부터 9까지로 나타낼 수 있으며, 5~7정도를 보통정도의 세기라고 할 수 있으며, 7 이상일 경우 자외선의 세기가 강하다고 할 수 있다.
이때, 자외선의 세기가 강할 경우 햇볕에 30분이상 노출될 경우 피부에 홍반이 생길 우려가 높기 때문에 자외선측정부(11e)를 통해 주로 야외에서 작업이 이루어지는 작업자들의 자외선 노출 정도 파악이 필요하다.
통합센싱부(11f)는 장착부재(11b)에 위치하여 작업자의 피부에 맞닿도록 설치되며, 작업 중인 작업자의 생체특성 변화에 따른 생체정보를 생성한다.
여기서, 통합센싱부(11f)는 작업자의 체온을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 체온센서(11f-1), 작업자의 맥박을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 맥박센서(11f-2), 작업자의 혈압을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 혈압센서(11f-3), 작업자의 혈액 내 산소포화도를 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 산소포화도 측정센서(11f-4), 및 작업자의 땀 내의 성분 및 함량 수준을 검출하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 성분분석센서(11f-5) 중 적어도 둘 이상의 조합으로 마련된다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안전모는 도1에 도시된 바와 같이 체온센서(11f-1), 맥박센서(11f-2), 혈압센서(11f-3), 산소포화도 측정센서(11f-4), 성분분석센서(11f-5)를 모두 포함하여 작업자의 생체정보를 생성한다.
이때, 체온센서(11f-1)는 작업자의 체온이 11세~65세의 연령에서 정상체온으로 분류되는 35.9~37.6 ℃의 온도범위내의 값이 측정된 경우 정상, 35.8 ℃ 이하의 온도가 측정된 경우 저체온, 37.7 ℃ 이상의 온도가 측정된 경우 고체온의 단계로 분류할 수 있다.
또한, 맥박센서(11f-2)는 작업자의 맥박이 1분에 60~80회의 정상범위로 측정된 경우 정상, 59회 이하의 맥박이 측정된 경우 낮음, 81회 이상의 맥박이 측정된 경우 높음의 단계로 분류할 수 있다.
그리고, 혈압센서(11f-3)는 작업자의 혈압이 120/80 mmHg 이하로 측정된 경우 정상, 이 범위보다 높은 경우 고혈압, 100/60 mmHg 이하인 경우 저혈압의 단계로 분류할 수 있다.
또한, 산소포화도 측정센서(11f-4)는 초음파를 이용하여 비침습적인 방법으로 측정할 수 있으며, 작업자의 혈액 내 산소포화도를 측정하여 97~100 %인 경우 정상, 90 % 미만이면 낮음의 단계로 구분할 수 있다.
그리고, 성분분석센서(11f-5)는 작업자가 흘리는 땀 내에 포함된 전해질과 알코올 같은 성분을 분석하여 작업자의 탈수를 미연에 방지할 수 있으며, 작업자의 음주여부 또한 알 수 있다.
또한, 통합센싱부(11f)는 커버부재(11a)의 내측 온도를 측정할 수 있는 온도센서(11f-6)가 커버부재(11a)의 내측에 더 포함될 수 있다.
이때, 통합센싱부(11f)는 통합센싱부(11f)를 구성하는 적어도 둘 이상의 조합으로부터 감지되는 측정값을 기반으로 생체정보를 생성한다.
또한, 통합센싱부(11f)를 구성하는 체온센서(11f-1), 맥박센서(11f-2), 혈압센서(11f-3), 산소포화도 측정센서(11f-4), 성분분석센서(11f-5), 온도센서(11f-6) 중 적어도 둘 이상의 조합은 기 설정된 주기에 따라 활성화되어 작업자의 생체특성 변화를 측정할 수 있다.
이때, 통합센싱부(11f)에서 작업자의 생체정보를 생성하는데 있어 측정간격을 두며, 동작시간 및 휴지시간을 갖도록 번갈아가며 기 설정되어 연속적인 측정 시 소모되는 에너지의 비율보다 적은 에너지를 이용하여 에너지의 효율을 높일 수 있다.
착용감지부(11g)는 커버부재(11b)의 내측 장착부재에 작업자의 정수리 부분에 대응되는 위치에 위치하고, 압전식 감지센서(미도시)가 구비되어 작업자의 스마트 안전모(10)의 착용여부 및 착용시간을 감지할 수 있다.
음주측정부(11h)는 통합센싱부(11f)에서 측정된 작업자의 체온 및 땀 내의 알코올 함유량의 임계치 초과여부를 통해 작업자의 음주여부를 판단한다.
이때, 성분분석센서(11f-5)는 체내에 흡수된 알코올이 소량이지만 땀, 침, 및 소변 등으로 배출되기 때문에 땀을 통한 성분분석으로 알코올 함유량 검출이 가능하다.
또한, 음주 후에는 체온이 상승하고 맥박이 빨라질 수 있어, 음주측정부(11h) 는 통합센싱부(11f)를 통하여 작업자의 음주 여부를 판단 가능하다.
위치정보생성부(11i)는 작업자의 위치를 생성한다.
여기서, 생성된 작업자의 위치정보는 통신부(11d)를 통해 관제서버에 전송되며, 관리자가 작업자의 위치정보를 알 수 있고, 혹여나 발생하는 위험상황에서 작업자를 신속하게 구조하는데 도움이 된다.
또한, 작업자가 작업장에서 어느 정도 이탈하게 될 경우 및 위험한 장소에 위치한 경우 후술할 출력부를 통해 작업자에게 알려 줄 수 있다.
수집부(11j)는 자외선측정부(11e), 통합센싱부(11f), 착용감지부(11g), 음주측정부(11h), 위치정보생성부(11i)에 생성된 정보를 수집한다.
여기서, 수집부(11j)에는 관제서버를 통해 해당 스마트 안전모(10)를 할당받는 작업자의 병력사항 같은 기본정보를 전송받아 수집될 수 있다.
건강정보생성부(11k)는 수집부(11j)에 수집된 정보를 통해 작업자의 기본정보를 기반으로 작업자의 단계별 건강정보를 생성한다.
이때, 보통, 경고, 위험 3단계의 단계별 건강정보가 생성된다.
여기서, 보통은 통합센싱부(11f)의 각각의 센서들의 측정범위가 정상인 경우를 나타내고, 경고는 정상범위를 소량 벗어난 경우, 위험은 정상범위를 경고범위 이상으로 벗어난 경우를 나타낸다.
예를 들어 설명하면, 체온의 경우 정상범위에서 0.1~1℃ 정도 벗어난 경우 경고, 그 이상 벗어나게 된 경우는 위험단계가 생성된다.
출력부(11l)는 커버부재(11a)의 외측에 설치되어 건강정보생성부(11k)를 통해 작업자의 상태정보를 출력한다.
이때, 출력부(11l)는 LED광을 출력하는 발광모듈 또는 음향을 출력하는 스피커모듈로 마련될 수 있으며, 발광모듈 및 스피커모듈을 모두 포함하여 마련될 수 있다.
제어부(11m)는 통신부(11d), 자외선측정부(11e), 통합센싱부(11f), 착용감지부(11g), 음주측정부(11h), 위치정보생성부(11i), 수집부(11j), 건강정보생성부(11k), 출력부(11l)를 제어한다.
여기서, 제어부(11m)는 음주측정부(11h)의 판단결과값 또는 건강정보생성부(11k)를 통해 생성된 작업자의 단계별 건강정보에 따라 상이한 출력신호를 생성하여, 출력부(11l)를 통해 출력시키고, 통신부(11d)를 통해 관제서버에 전송한다.
또한, 출력부(11l)를 통해 출력된 신호는 작업자 본인 및 주변의 작업자들도 확인이 가능하며, 관제서버를 통해 전송된 작업자의 건강정보 및 위치정보 등은 관리자에게 전달되어 작업자들을 포괄적으로 관리할 수 있다.
그리고, 통신부(11d), 음주측정부(11h), 위치정보생성부(11i), 수집부(11j), 및 건강정보생성부(11k)는 커버부재(11a)와 장착부재(11b) 사이에 견고하게 고정되고, 완충부재에 감싸진 형태로 이중 고정될 수 있어 스마트 안전모(10)에 외부충격이 가해졌을 경우 이탈이 방지될 수 있다.
이때, 커버부재(11a)와 장착부재(11b) 사이에 스마트 안전모(10)의 구동을 위한 배터리(미도시)가 더 포함될 수 있으며, 배터리(미도시)는 충전이 가능한 형태로 마련될 수 있다.
도1을 참조하면, 작업자가 커버부재(11a)를 착용한 경우 착용감지부(11g)를 통해 작업자의 커버부재(11a) 장착이 감지된다.
이때, 제어부(11m)는 통신부(11d), 자외선측정부(11e), 통합센싱부(11f), 음주측정부(11h), 위치정보생성부(11i), 수집부(11j), 건강정보생성부(11k), 및 출력부(11l)를 활성화 시킨다.
이때, 고정부재(11c)에 위치하는 고정감지센서(11c-1)를 통해 작업자의 스마트 안전모(10)의 장착여부 및 고정여부를 이중으로 감지할 수 있어, 작업자의 안전도를 더욱 높여 줄 수 있다.
예를 들어 설명하자면, 스마트 안전모(10)의 착용이 착용부재(11b)에 위치한 압전식 감지센서(미도시)에 의해 감지되었지만 고정부재(11c)가 결합되어 있지 않은 경우 제어부(11m)를 통해 통신부(11d), 자외선측정부(11e), 통합센싱부(11f), 음주측정부(11h), 위치정보생성부(11i), 수집부(11j), 건강정보생성부(11k), 및 출력부(11l)를 활성화 시키나 고정감지센서(11c-1)에서는 탈거로 인식하여 출력부(11l)를 통해 스마트 안전모(10)의 고정부재(11c)가 결합되어 있지 않다는 것을 작업자가 인지하도록 알려줄 수 있다.
이를 통해, 작업자는 고정부재(11c)를 결합함으로써, 스마트 안전모(10)를 두상에 고정할 수 있고 작업 중 작업자의 안전도가 높아질 수 있다.
그리고, 자외선측정부(11e), 통합센싱부(11f), 및 착용감지부(11g)를 통해 생성된 작업자의 자외선 노출세기 및 노출시간, 작업자의 생체변화 정보, 작업자의 커버부재(11a) 착용여부 및 착용시간에 관한 정보들이 수집부(11j)에 수집된다.
이때, 통합센싱부(11f)를 통해 수집된 작업자의 생체변화 정보 중 일부를 이용하여 음주측정부에서는 작업자의 음주여부를 판단할 수 있다.
또한, 수집된 정보들을 통해 건강정보생성부에서는 작업자의 단계별 건강정보를 생성할 수 있고, 생성된 작업자의 건강정보의 단계마다 상이한 출력신호로 출력부를 통해 출력된다.
이때, 출력부(11l)는 LED광을 출력하는 발광모듈로 마련될 수 있으며, 정상인 단계일 경우엔 녹색, 경고단계인 경우 황색, 위험단계인 경우 적색으로 표시될 있다.
여기서, 출력부(11l)는 음향을 출력하는 스피커모듈로도 마련될 수 있으며, 단계별로 음의 높낮이를 다르게 출력할 수 있다.
또한, 출력부(11l)는 발광모듈 및 스피커모듈을 모두 구비할 수 있으며, 이 경우 단계별로 다른색의 광을 출력하고, 다른 높낮이를 가지는 음향을 출력을 할 수 있고, 단계별로 다른 색의 광이 출력될 때, 처음 출력된 광의 색이 다른 색으로 변경된 경우에 스피커모듈을 통해 음향신호로 변경되었다는 알람을 출력할 수 있다.
이때, 제어부(11m)를 통해 수집부(11j)에 수집된 정보로 생성된 작업자의 위치정보, 건강정보, 및 음주여부 등은 출력부(11l)를 통해 작업자의 커버부재(11a) 외측에 표시되어 작업자 본인과 작업자 주위에 다른 작업자들에게 작업자의 현 상태를 알려줄 수 있고, 통신부(11d)를 통해 관제서버로 전송되어 작업자들을 관리하는 관리자에게 알려줄 수 있다.
또한, 사물인터넷을 활용하여 무선 통신 및 네트워크 인프라 기술이 적용된 통신부(11d)를 통해 인터넷에 접속 가능한 스마트폰 등의 단말기에서 스마트 안전모(10)의 통합센싱부(11f) 및 위치정보생성부(11i)를 통해 생성된 작업자들의 건강정보 및 위치정보 등을 확인이 가능할 수 있다.
이를 통해, 작업자들을 포괄하여 관리 감독할 수 있고, 작업자들의 위치파악이 용이하고, 작업 중 작업자들의 상태 변화를 감지하여 적절한 조치가 가능하다.
또한, 작업자가 커버부재(11a)를 탈거한 경우 착용감지부(11g)를 통해 작업자의 커버부재(11a) 탈거가 감지된다.
이때, 제어부(11m)는 통신부(11d), 자외선측정부(11e), 통합센싱부(11f), 음주측정부(11h), 위치정보생성부(11i), 수집부(11j), 건강정보생성부(11k), 및 출력부(11l)를 비활성화 시킨다.
결국, 본 발명은, 작업자의 건강상태를 주기적으로 감지하여 작업중 작업자의 건강상태 변화를 출력부 및 통신부를 통해 작업자 본인 외에도 작업자 주변의 다른 작업자 혹은 특정관리자가 인지할 수 있어, 작업자가 작업 수행 중 자체적인 건강 상 문제가 발생하였더라도 작업자 주변의 다른 작업자 혹은 특정 관리자가 이를 즉각적으로 인지하여 대처할 수 있으며, 관제서버에 전송된 작업자들의 생체 특성 변화 및 위치 정보를 통해 관리자가 다수를 일괄적으로 관제하는 것이 가능하고, 작업자의 안전확보를 위해 각종 감지 기능을 지속적으로 수행하는 통합센싱부는 기 설정된 주기에 따라 활성화되어 각각의 생체 특성의 변화를 측정됨에 따라 소모되는 에너지를 효율적으로 관리할 수 있고, 제어부는 음주측정부의 판단결과값 또는 건강정보생성부를 통해 생성된 작업자의 단계별 건강정보에 따라 상이한 출력신호를 생성하며, 단계별 건강정보에 따른 상이한 출력신호를 출력부를 통해 출력함으로써, 작업자의 상태에 따른 적절한 조치가 가능한 스마트 안전모를 제공한다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
10 : 스마트 안전모
11a : 커버부재
11b : 장착부재
11c : 고정부재
11c-1 : 고정감지센서
11d : 통신부
11e : 자외선측정부
11f : 통합센싱부
11f-1 : 체온센서
11f-2 : 맥박센서
11f-3 : 혈압센서
11f-4 : 산소포화도 측정센서
11f-5 : 성분분석센서
11f-6 : 온도센서
11g : 착용감지부
11h : 음주측정부
11i : 위치정보생성부
11j : 수집부
11k : 건강정보생성부
11l : 출력부
11m : 제어부
11a : 커버부재
11b : 장착부재
11c : 고정부재
11c-1 : 고정감지센서
11d : 통신부
11e : 자외선측정부
11f : 통합센싱부
11f-1 : 체온센서
11f-2 : 맥박센서
11f-3 : 혈압센서
11f-4 : 산소포화도 측정센서
11f-5 : 성분분석센서
11f-6 : 온도센서
11g : 착용감지부
11h : 음주측정부
11i : 위치정보생성부
11j : 수집부
11k : 건강정보생성부
11l : 출력부
11m : 제어부
Claims (10)
- 작업자의 두부에 대응되는 형상으로 마련된 커버부재;
상기 커버부재 내측에 설치되어 상기 커버부재를 작업자의 두부에 장착되도록 하는 장착부재;
상기 장착부재의 양측으로 연장 형성되어, 양단 결합에 의해 작업자의 두부에 상기 장착부재를 고정시키는 고정부재;
관제서버와 통신하는 통신부;
상기 커버부재의 외측에 설치되어 자외선의 세기 및 노출시간을 측정하는 자외선 측정부;
상기 장착부재에 위치하여 작업자의 피부에 맞닿도록 설치됨으로써, 작업자의 생체특성 변화에 따른 체온, 맥박, 혈압, 산소포화도, 땀 내의 성분을 포함하는 생체정보를 생성하는 통합센싱부;
상기 장착부재에 위치하고, 커버부재의 착용여부 및 착용시간을 감지하는 착용감지부;
상기 통합센싱부에 연결되고, 작업자의 음주여부를 측정하는 음주측정부;
작업자의 위치정보를 생성하는 위치정보생성부;
상기 자외선 측정부, 통합센싱부, 착용감지부, 음주측정부, 및 위치정보 생성부에 입력된 정보를 수집하는 수집부;
상기 수집부에 수집된 정보를 통해 작업자의 단계별 건강정보를 생성하는 건강정보생성부;
상기 커버부재 외측에 설치되어 상기 수집부에서 수집된 정보를 통해 작업자의 상태정보를 출력하는 출력부; 및
상기 통신부, 자외선 측정부, 통합센싱부, 착용감지부, 음주측정부, 위치정보생성부, 수집부, 건강정보생성부, 및 출력부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 고정부재는 양단의 연결 여하에 따라 상기 고정부재의 결합여부를 감지하는 고정감지센서를 구비하며, 상기 고정감지센서를 통해 작업자 두부에 상기 장착부재 고정여부를 판단하고,
상기 음주측정부는 상기 통합센싱부에서 측정된 땀 내의 알코올 함유량의 임계치 초과 여부를 통해 작업자의 음주여부를 판단하며,
상기 통합센싱부는 동작시간 및 휴지시간을 갖도록 기 설정되어, 기 설정된 주기에 따라 활성화되어 상기 생체정보를 생성하고,
상기 커버부재의 두부 장착이 감지되는 경우, 상기 제어부는 상기 통신부, 자외선측정부, 통합센싱부, 음주측정부, 위치정보생성부, 수집부, 건강정보생성부, 및 출력부를 활성화시키며,
상기 커버부재의 두부 탈거가 감지되는 경우, 상기 제어부는 상기 통신부, 자외선측정부, 통합센싱부, 음주측정부, 위치정보생성부, 수집부, 건강정보생성부, 및 출력부를 비활성화시키고,
상기 제어부는 상기 음주측정부의 판단결과값 또는 상기 건강정보생성부를 통해 생성된 작업자의 단계별 건강정보에 따라 상이한 출력신호를 생성하여, 상기 출력부를 통해 출력시키고, 통신부를 통해 판단결과값 및 건강정보를 관제서버에 전송하는 것을 특징으로 하는
스마트 안전모.
- 제1항에 있어서,
상기 통합센싱부는, 작업자의 체온을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 체온센서, 작업자의 맥박을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 맥박센서,작업자의 혈압을 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 혈압센서, 작업자의 혈액 내 산소포화도를 측정하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 산소포화도 측정센서, 및 작업자의 땀 내의 성분 및 함량 수준을 검출하여 이에 관한 감지정보를 생성하는 성분분석센서 중 적어도 둘 이상의 조합으로 마련되며,
상기 통합센싱부는 상기 통합센싱부를 구성하는 적어도 둘 이상의 센서 조합으로부터 감지되는 측정값을 기반으로 생체정보를 생성하는 것을 특징으로 하는
스마트 안전모.
- 제2항에 있어서,
상기 통합센싱부를 구성하는 온도센서, 맥박센서, 혈압센서, 산소포화도 측정센서, 성분분석센서 중 적어도 둘 이상의 조합은 기 설정된 주기에 따라 활성화되어 각각의 생체 특성의 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는
스마트 안전모.
- 제2항에 있어서,
상기 통합센싱부는 상기 커버부재의 내측 온도를 측정할 수 있는 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
스마트 안전모.
- 제2항에 있어서,
상기 착용감지부는 커버부재의 내측 장착부재에 작업자의 정수리부분에 대응되는 위치에 위치하고, 압전식 감지센서를 이용하여 작업자의 상기 커버부재 장착여부를 감지하는 것을 특징으로 하는
스마트 안전모.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 출력부는 LED광을 출력하는 발광모듈로 마련되고, 상기 제어부는 상기 건강정보생성부에서 생성된 단계별 건강정보에 따라 상호 상이한 색상의 광을 상기 출력부를 통해 출력시키는 것을 특징으로 하는
스마트 안전모.
- 제1항에 있어서,
상기 출력부는 음향신호를 출력하는 스피커모듈로 마련되고, 상기 제어부는 상기 건강정보생성부에서 생성된 단계별 건강정보에 따라 상호 상이한 음향을 상기 출력부를 통해 출력시키는 것을 특징으로 하는
스마트 안전모.
- 삭제
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