KR101777718B1 - 헬멧용 라이트 스위칭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헬멧용 라이트 스위칭 장치에 관한 것으로서, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 일측면에 설치되어 구동 전원을 공급하는 전원 모듈; 상기 전원 모듈과 전기적으로 연결되며, 사용자의 터치 동작이 감지되면 라이트의 온/오프 동작을 지시하는 라이트 스위칭 신호를 출력하는 센서 모듈; 상기 전원 모듈 및 상기 센서 모듈과 연결되고, 상기 라이트 스위칭 신호에 대응되는 라이트 제어 신호를 발생하고, 상기 라이트 제어 신호에 따라 동작 모드를 실행하는 제어 모듈; 및 상기 베이스 프레임과 적어도 하나 이상의 고정 수단을 이용하여 결합되는 커버 프레임을 포함한다. 따라서, 본 발명은 초음파 또는 적외선 센서를 이용한 비접촉식 스위칭 구조를 통해 헬멧용 라이트를 점등시키기 위해 버튼을 찾아 눌러야하는 번거로움이 해소될 수 있고, 사용자가 커버 프레임에 형성된 오목홈에 터치하는 동작만으로 쉽게 스위칭 신호를 발생시킬 수 있다.

Description

헬멧용 라이트 스위칭 장치{SWITCHING APPARATUS OF LIGHT FOR HELMET}

본 발명은 헬멧용 라이트 스위칭 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 터치 동작만으로 헬멧용 라이트를 쉽게 점등 또는 점멸시킬 수 있는 헬멧용 라이트 스위칭 장치에 관한 것이다.

헬멧은 낙석이나 낙빙, 추락의 충격에서 머리를 보호하는 자기 방호 용구로서, 일반적으로는 건축작업, 갱내작업, 오토바이나 자전거를 탈 때의 사고방지를 위하여 착용하고, 경우에 따라 열대지방에서 방서용으로 사용되기도 한다. 합성수지로 만들어진 헬멧은 소방수나 경관, 스포츠 선수 등이 착용한다.

이러한 헬멧은 등산가, 작업자, 소방관 등의 헬멧 착용자가 어두운 장소나 야간에 손을 자유롭게 해 주는 램프 또는 랜턴이 일체형 또는 착탈식으로 부착되기도 한다. 대부분의 헬멧 램프는 헬멧 착용자 또는 제3자가 램프의 스위치를 온/오프하여 점등하는 방식이다.

선행기술자료로서, 한국등록특허 제10-1357998호의 헤드램프모듈 나사체결형 헬멧은 헬멧 착용자에게는 전방조명을 간편하게 제공하여 작업효율을 높여주고, 헬멧의 외피면에 끈으로 둘러매거나 볼트로 고정한 헤드램프모듈에 전원을 공급하기 위해 배터리를 교환하거나 재충전을 위해 배터리 또는 배터리팩을 탈거하지 않고도 헤드램프모듈에 직접 충전이 가능하도록 한다.

한편, 한국공개특허 제10-2011-0046710호의 태양광을 이용하는 다기능 안전 헬멧은 사용자의 머리를 수용하는 헬멧 본체, 헬멧 본체의 후면에 마련되는 발광 유니트, 발광 유니트를 (ON)/오프(OFF)하는 온/오프 스위치를 구비함으로써, 원거리에서 운전자의 식별이 가능하도록 발광하여 안전사고를 방지하도록 한다.

한국등록특허 제10-0482252호의 헬멧에 착탈 가능한 발광장치는 자전거 및 인라인스케이트 사용자의 머리보호용 헬멧의 일측에 부착하여 발광시켜 사용자를 식별시키는 것으로서, 인쇄회로기판에 연결되어 발광소자로의 전원공급을 온/오프시키는 스위치를 포함한다.

이와 같은 선행 기술들은 헬멧 램프를 점등시키기 위해 착용자가 스위치를 직접 찾아 눌러야 하므로 헬멧을 벗어야 하므로 번거롭고, 헬멧을 착용한 상태에서는 스위치의 위치를 정확히 알 수 없기 때문에 스위치를 찾는 동작을 여러번 반복하여야 하는 불편함이 있다.

한국등록특허 제10-1357998호 " 헤드램프모듈 나사체결형 헬멧 " 한국공개특허 제10-2011-0046710호 " 태양광을 이용하는 다기능 안전 헬멧 " 한국등록특허 제10-0482252호 " 헬멧에 착탈 가능한 발광장치 "

본 발명은 초음파 또는 적외선 센서를 이용한 비접촉식 스위칭 구조를 통해 기존의 버튼 스위치 구조를 개선함으로써 사용자가 쉽게 헬멧용 라이트를 켜거나 끌수 있는 헬멧용 라이트 스위칭 장치를 제공한다.

실시예들 중에서, 헬멧용 라이트 스위칭 장치는, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 일측면에 설치되어 구동 전원을 공급하는 전원 모듈; 상기 전원 모듈과 전기적으로 연결되며, 사용자의 터치 동작이 감지되면 라이트의 온/오프 동작을 지시하는 라이트 스위칭 신호를 출력하는 센서 모듈; 상기 전원 모듈 및 상기 센서 모듈과 연결되고, 상기 라이트 스위칭 신호에 대응되는 라이트 제어 신호를 발생하고, 상기 라이트 제어 신호에 따라 동작 모드를 실행하는 제어 모듈; 및 상기 베이스 프레임과 적어도 하나 이상의 고정 수단을 이용하여 결합되는 커버 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서 모듈은 하나 이상의 감광센서이며, 상기 감광 센서의 시작/종료를 지시하는 동작버튼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 감광 센서는 초음파 센서 또는 적외선 센서 중 어느 하나이고, 상기 감광 센서가 초음파 센서인 경우에 상기 감광 센서는 초음파용 송신소자 및 초음파용 수신소자를 포함하며, 상기 감광 센서가 적외선 센서인 경우에 상기 감광 센서는 적외선용 송신 소자 및 적외선용 수신소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어 모듈은 상기 동작버튼의 누름 동작에 의해 상기 센서 모듈로 구동 전원을 공급하고, 상기 동작버튼의 누름 해제 동작에 의해 상기 센서 모듈로 구동 전원의 공급을 중단하는 전원 제어 신호를 발생하여 상기 전원 모듈의 전원 공급 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어 모듈은 상기 라이트 스위칭 신호가 입력되지 않으면 대기 모드를 실행하여 상기 전원 모듈의 구동 전원을 단속하는 절전 동작을 수행하고, 상기 라이트 스위칭 신호가 입력되면 라이트 제어 신호를 발생하여 헬멧용 라이트에 전송함으로써 상기 헬멧용 라이트를 점등 또는 점멸시키기 위한 동작 모드를 실행하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 베이스 프레임의 타측면에 상기 전원 모듈과 연결되면서 상기 센서 모듈 및 제어 모듈을 지지하는 지지기판이 설치되고, 상기 지지 기판의 일측단에 상기 헬멧용 라이트와 연결되는 전선이 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 헬멧용 라이트와 상기 제어 모듈이 근거리 무선 통신 기반으로 동작될 경우에, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 기반의 근거리 무선통신 모듈이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다,

상기 커버 프레임은 상기 센서 모듈의 상부면에 사용자의 터치 동작을 수용하는 오목홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 커버 프레임은 사용자의 터치 동작을 수용하는 오목홈이 형성되고, 상기 동작버튼이 외부로 돌출되도록 돌출홀이 형성되며, 상기 오목홈은 상기 송신 소자와 수신 소자 사이에 오목한 라운드 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 헬멧용 라이트 스위칭 장치는, 초음파 또는 적외선 센서를 이용한 비접촉식 스위칭 구조를 통해 헬멧용 라이트를 점등시키기 위해 버튼을 찾아 눌러야하는 번거로움이 해소될 수 있고, 사용자가 커버 프레임에 형성된 오목홈에 터치하는 동작만으로 쉽게 스위칭 신호를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 오목홈의 양쪽 끝단에 초음파 또는 적외선의 송신소자와 수신소자가 마주보도록 설치함으로써 송신소자와 수신소자 사이의 단락 상태를 감지하여 라이트 스위칭 신호를 발생하기 때문에 일정거리 이내로 물체가 근접하더라도 오동작될 우려가 최소화될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬멧용 라이트 스위칭 장치가 헬멧에 장착된 상태를 설명하는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헬멧용 라이트 스위칭 장치의 분해 사시도
도 3은 도 2의 헬멧용 라이트 스위칭 장치에서 커버 프레임이 오픈된 상태를 설명하는 도면
도 4는 도 2의 커버 프레임을 설명하는 도면

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬멧용 라이트 스위칭 장치가 헬멧에 장착된 상태를 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헬멧용 라이트 스위칭 장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 헬멧용 라이트 스위칭 장치에서 커버 프레임이 오픈된 상태를 설명하는 도면이고, 도 4는 도 2의 커버 프레임을 설명하는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 헬멧(10)의 전면에 헬멧용 라이트(200)가 장착되고, 헬멧용 라이트(200)와 전선(210) 또는 무선 연결되어 헬멧용 라이트(200)를 점등시키기 위한 스위치 역할을 수행하는 헬멧용 라이트 스위칭 장치(100)가 헬멧용 라이트(200)와 근접한 위치에 장착된다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 헬멧용 라이트 스위칭 장치(100)는 베이스 프레임(110), 전원 모듈(120), 센서 모듈(130), 제어 모듈(140) 및 커버 프레임(150)을 포함한다.

베이스 프레임(110)은 방수 및 절연 재질로 형성되고, 다수의 고정 수단에 의해 커버 프레임(150)과 결합될 수 있도록 결합홀이 형성된다.

전원 모듈(120)은 베이스 프레임(110)의 일측면에 설치되어 구동 전원을 공급한다. 이때, 전원 모듈(120)은 적어도 하나 이상의 1.5V 알카라인 건전지 등을 배터리로 사용할 수 있다.

베이스 프레임(110)의 타측면에 전원 모듈(120)과 커넥터를 통해 연결되고, 센서 모듈(130) 및 제어 모듈(140)을 지지하는 지지기판(135)이 설치된다. 이 지지기판(135)은 PCB로서, 일측단에 헬멧용 라이트(200)와 연결되는 전선(210)이 결합될 수 있다.

센서 모듈(130)은 지지 기판(135)의 상부에 설치되어 전원 모듈(120)로부터 구동전원을 제공받고, 사용자의 터치 동작이 감지되면 라이트의 온/오프 동작을 지시하는 라이트 스위칭 신호를 출력한다.

이러한 센서 모듈(130)은 하나 이상의 감광센서이며, 감광 센서의 시작/종료를 지시하는 동작버튼(133)을 포함한다. 감광 센서는 초음파 센서 또는 적외선 센서 중 어느 하나이다. 만일, 감광 센서가 초음파 센서인 경우에 센서 모듈(130)은 초음파용 송신소자(131) 및 초음파용 수신소자(132)로 이루어지고, 감광 센서가 적외선 센서인 경우에 센서 모듈(130)은 적외선용 송신 소자(131) 및 적외선용 수신소자(132)로 이루어진다.

이와 같이, 센서 모듈(130)은 송신 소자(131)와 수신 소자(132)가 마주보는 형태로 설치되어 있어, 송신 소자(132)와 수신 소자(132) 사이의 단락 상태를 감지하여 라이트 스위칭 신호를 출력할 수 있다.

그리고, 센서 모듈(130)이 1개의 초음파 센서 또는 적외선 센서만 설치되면 일정 거리 이내에 물체가 근접하면 라이트 스위칭 신호가 출력되어 오동작될 수 있다. 그러나, 센서 모듈(130)이 2개의 감광 센서가 마주보도록 설치되면 송신소자(131)와 수신소자(132) 사이에 항상 적외선 또는 초음파에 의한 신호 흐름이 유지된 상태이므로 물체의 근접만으로는 라이트 스위칭 신호가 발생되지 않고, 송신 소자(132)와 수신 소자(132) 사이의 단락 상태에서만 라이트 스위칭 신호가 발생될 수 있다.

제어 모듈(140)은 전원 모듈(120) 및 센서 모듈(130)과 연결되어 라이트 스위칭 신호에 대응되는 라이트 제어 신호를 발생하고, 라이트 제어 신호에 따라 동작 모드를 실행한다.

이러한 제어 모듈(140)은 동작버튼(133)의 누름 동작에 의해 센서 모듈(130)로 구동 전원이 공급되도록 하고, 동작버튼(133)의 누름 해제 동작에 의해 센서 모듈(130)로 구동 전원의 공급을 중단하는 전원 제어 신호를 발생하여 전원 모듈(120)의 전원 공급 동작을 제어한다.

또한, 제어 모듈(140)은 라이트 스위칭 신호가 입력되지 않으면 대기 모드를 실행하여 전원 모듈(120)의 구동 전원을 단속하는 절전 동작을 수행하고, 라이트 스위칭 신호가 입력되면 동작 모드를 실행하여 라이트 제어 신호를 발생한다. 즉 동작 모드에서는 라이트 제어 신호가 헬멧용 라이트(200)에 전송되고, 라이트 제어 신호는 전선(210)을 통해 헬멧용 라이트(200)에 전달되어 헬맷용 라이트(200)가 점등 또는 점멸된다.

커버 프레임(150)은 베이스 프레임(110)과 적어도 하나 이상의 고정 수단을 이용하여 결합된다. 이때, 고정 수단은 베이스 프레임(110)의 결합홀에 결합될 수 있는 나사 또는 걸림턱 등이 될 수 있다.

커버 프레임(150)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자의 터치 동작을 수용하는 오목홈(151)이 형성되고, 동작버튼(133)이 외부로 돌출되도록 돌출홀(152)이 형성된다. 이때, 오목홈(151)은 초음파용 또는 적외선용 송신 소자(131)와 초음파용 또는 적외선용 수신 소자(132) 사이에 형성되고, 사용자가 날카로운 부분 등에 찔리지 않고 오목홈(151)을 쉽게 찾을 수 있도록 오목한 라운드 형태로 형성된다. 이러한 오목홈(151)은 기존의 버튼 스위치보다 쉽게 찾을 수 있고, 버튼을 누르는 동작없이 바로 터치만 하면 되므로 쉽게 헬멧용 라이트(200)를 점등시킬 수 있다.

따라서, 사용자가 오목홈(151)에 손가락을 터치하는 동작만으로 쉽게 헬멧용 라이트(200)를 켜거나 끌수 있기 때문에 기존에 버튼을 찾아 눌러야하는 불편함이 해소될 수 있다.

한편, 헬멧용 라이트(200)와 제어 모듈(140)이 근거리 무선 통신 기반으로 동작될 경우에, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 기반의 근거리 무선통신 모듈(도시되지 않음)이 헬멧용 라이트(200)와 제어 모듈(140)에 각각 설치된다.

이 경우에, 헬멧용 라이트(200)와 헬멧용 라이트 스위칭 장치(100)가 무선으로 연결될 수 있어 헬멧(10)에 전선없이 설치될 수 있고, 전원 모듈(120)의 전원 소모가 최소화되어 배터리의 수명이 연장될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 베이스 프레임 120 : 전원 모듈
130 : 센서 모듈 140 : 제어모듈
150 : 커버 프레임 200 : 헬멧용 라이트
210 : 전선

Claims (9)

1. 베이스 프레임(110);
   상기 베이스 프레임의 일측면에 설치되어 구동 전원을 공급하는 전원 모듈(120);
   상기 전원 모듈과 전기적으로 연결되며, 사용자의 터치 동작이 감지되면 라이트의 온/오프 동작을 지시하는 라이트 스위칭 신호를 출력하는 적외선 센서 모듈(130);
   상기 전원 모듈 및 상기 적외선 센서 모듈과 연결되고, 상기 라이트 스위칭 신호에 대응되는 라이트 제어 신호를 발생하고, 상기 라이트 제어 신호에 따라 동작 모드를 실행하는 제어 모듈(140); 및
   상기 베이스 프레임(110)과 적어도 하나 이상의 고정 수단을 이용하여 결합되는 커버 프레임(150);
   상기 커버 프레임(150)은 상기 적외선 센서 모듈(130)의 상부면에 사용자의 터치 동작을 수용하는 오목홈(151)이 형성되고, 상기 적외선 센서 모듈(130)의 시작/종료를 지시하는 동작버튼(133)이 외부로 돌출되도록 돌출홀(152)이 형성되며,
   상기 오목홈(151)은 적외선 송신 소자(131)와 적외선 수신 소자(132)가 마주보도록 배치된 사이에 오목한 라운드 형태로 형성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 헬멧용 라이트 스위칭 장치.
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