KR101838383B1 - 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템 - Google Patents

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Abstract

스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템이 제시된다. 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 본체; 상기 본체에 형성되어 외부와 무선 통신하는 무선 통신 모듈; 상기 무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 본체가 상기 착용자의 머리에 고정되도록 상기 본체의 양측에서 턱을 감싸 지지하는 끈으로 이루어지며, 상기 무선 통신 모듈과 연결되어 외부와 무선 통신에 의해 음성 신호를 송수신하는 마이크로폰과 이어폰이 각각 형성되는 착용끈을 포함할 수 있다.

Description

스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템{SMART SAFETY HELMET AND SMART SAFETY HELMET SYSTEM}
아래의 실시예들은 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전모의 착용끈에 구성된 마이크로폰 및 이어폰을 이용하여 사용자 단말과 연결되어 통화 또는 그룹 통화가 가능한 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 안전모(safety helmet) 또는 헬멧(helmet)은 상부에서 물건 등이 떨어졌을 때 충격 에너지가 직접 사용자의 머리에 전달되지 않도록 하여 사용자의 작업이나 운동, 운전 등에 있어 보호하도록 구성되며 산업 건설현장 등에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.
이러한 안전모는 본체와, 본체의 내부에 구비되어서 본체에 전달되는 충격을 흡수하는 충격 흡수재와, 본체의 내측에 고정되어 사용자의 머리부를 감싸는 머리 고정대와, 머리 고정대에 설치되어서 머리 고정대의 크기를 조절하는 조절장치로 구성된다.
안전모의 머리 고정대에는 착용끈이 결합되어 있다. 이 착용끈은 안전모의 머리 고정대에 형성된 착탈돌기에 양단이 연결되는 연결끈과, 연결끈의 양단에 고정되어 있고 착탈돌기에 착탈되는 연결편들과, 양단이 연결끈에 연결되어 있고 작업자의 턱에 지지되는 조임끈과, 조임끈의 양단부에 결합되어 있어서 조임끈의 양단부가 연결끈으로부터 분리되지 않도록 하는 결속부재로 이루어진다.
한편, 작업 현장은 통상적으로 소음이 많아 안전모를 착용한 작업자 간의 의사 소통을 위해서는 작업자들이 무전기 등과 같은 별도의 통신기기를 휴대하여야 한다. 그러나 이러한 별도의 통신 기기로 인해 고가의 비용이 들 수 있으며 현장 활동량이 많은 작업자에게 작업의 불편함으로 작용하는 문제점이 있다.
한국공개특허 10-2011-0094420호는 이러한 안전모에 관한 것으로, 현장 작업자에게 안전사고 발생 시 상기 작업자의 위치를 알 수 있도록 하는 안전모를 제공하는 기술을 기재하고 있다.
실시예들은 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 안전모의 착용끈에 구성된 마이크로폰 및 이어폰을 이용하여 사용자 단말과 연결되어 통화 또는 그룹 통화가 가능한 기술을 제공한다.
실시예들은 스마트 안전모에 탈부착되는 센서 유닛을 통해 소정의 기준에 따라 센서 유닛을 선택하여 센서 정보를 획득하고, 사용자 단말 및 사용자 단말을 통한 관제 시스템과 연결되어 정보를 송신 또는 송수신 함으로써, 안전성 향상 및 작업 능률을 향상시키는 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템을 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 스마트 안전모는, 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 본체; 상기 본체에 형성되어 외부와 무선 통신하는 무선 통신 모듈; 상기 무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 본체가 상기 착용자의 머리에 고정되도록 상기 본체의 양측에서 턱을 감싸 지지하는 끈으로 이루어지며, 상기 무선 통신 모듈과 연결되어 외부와 무선 통신에 의해 음성 신호를 송수신하는 마이크로폰과 이어폰이 각각 형성되는 착용끈을 포함한다.
상기 본체의 전면에 형성되어 외부의 영상을 획득하는 카메라; 상기 본체의 전면에 형성되는 LED 램프; 상기 LED 램프와 연결되어 외부 환경의 밝기에 따라 상기 LED 램프의 전원 또는 밝기를 조절하는 조도 센서; 및 상기 본체의 전면 또는 측면에 형성되어 레이저 빔을 조사하여 상기 착용자의 작업을 가이드 하는 레이저 포인터를 더 포함하고, 상기 전원 공급부는, 상기 카메라, 상기 조도 센서, 상기 LED 램프, 및 상기 레이저 포인터 중 적어도 어느 하나 이상과 연결되어 전원을 공급하고, 상기 무선 통신 모듈은, 상기 카메라, 상기 조도 센서, 상기 LED 램프, 및 상기 레이저 포인터 중 적어도 어느 하나 이상과 연결되어 사용자 단말 또는 관제 시스템과 정보를 송수신할 수 있다.
상기 착용끈은, 길이 조절이 가능하며, 적어도 일부의 내부에 전선을 포함하고 있어 상기 마이크로폰과 이어폰이 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 마이크로폰과 이어폰은 상기 무선 통신 모듈을 통해 사용자 단말과 연결되어 통화 또는 그룹 통화가 가능하다.
적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 정보를 센싱하고 무선 통신을 통해 센싱한 정보를 외부로 전달하며, 상기 본체에 탈부착되는 센서 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 센서 유닛은, 적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되고, 적어도 하나 이상의 아날로그 센서 그룹 모듈과 적어도 하나 이상의 디지털 센서 그룹 모듈 중 적어도 어느 하나 이상의 그룹 모듈이 선택되어 상기 본체에 부착되며, 부착된 상기 그룹 모듈에 포함된 적어도 하나의 센서를 통해 센싱 정보를 획득할 수 있다.
상기 센서 유닛은, 적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되고 상기 연결 인터페이스를 통해 센서 컨트롤러로 상기 적어도 하나의 센서가 센싱한 정보를 전송하는 복수의 센서 모듈; 상기 복수의 센서 모듈이 탈부착되고 상기 센서 컨트롤러와 상기 복수의 센서 모듈간의 통신을 중계하는 상기 연결 인터페이스; 및 스케줄에 따라 상기 연결 인터페이스를 통해 상기 복수의 센서 모듈로 정보를 요청하고, 상기 복수의 센서 모듈로부터 수신되는 센싱 정보를 처리하는 상기 센서 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 복수의 센서 모듈은, 상기 연결 인터페이스에 개별적으로 탈부착되는 아날로그 센서 모듈; 및 상기 연결 인터페이스에 직렬로 탈부착되는 복수의 디지털 센서 모듈을 포함하고, 상기 복수의 디지털 센서 모듈 각각은 포함된 센서를 위한 통합 인터페이스를 포함하고, 상기 통합 인터페이스를 통해 상기 연결 인터페이스와 통신하거나 또는 직렬로 부착된 다른 디지털 센서 모듈의 통합 인터페이스와 통신할 수 있다.
상기 무선 통신 모듈은, 근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말로 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 전송하며, 상기 사용자 단말은 무선망을 이용하여 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 관제 시스템에 전송할 수 있다.
다른 실시예에 따른 스마트 안전모는, 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 본체와, 상기 본체에 형성되어 외부와 무선 통신하는 무선 통신 모듈과, 상기 무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 본체가 상기 착용자의 머리에 고정되도록 상기 본체의 양측에서 턱을 감싸 지지하는 끈으로 이루어지며, 상기 무선 통신 모듈과 연결되어 사용자 단말을 이용한 통화 또는 그룹 통화가 가능한 마이크로폰과 이어폰이 각각 형성되는 착용끈, 및 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 정보를 센싱하고 상기 무선 통신 모듈을 통해 센싱한 정보를 상기 사용자 단말로 전달하며 상기 본체에 탈부착되는 센서 유닛을 포함하는 스마트 안전모; 상기 스마트 안전모의 상기 무선 통신 모듈과 연결되어 통화 또는 그룹 통화를 지원하며, 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 전송 받는 사용자 단말; 및 상기 사용자 단말로부터 무선망을 이용하여 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 전송 받아 현장 상황을 보고 받는 관제 시스템을 포함한다.
상기 스마트 안전모의 상기 센서 유닛은, 적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되고, 적어도 하나 이상의 아날로그 센서 그룹 모듈과 적어도 하나 이상의 디지털 센서 그룹 모듈 중 적어도 어느 하나 이상의 그룹 모듈이 선택되어 상기 본체에 부착되며, 부착된 상기 그룹 모듈에 포함된 적어도 하나의 센서를 통해 센싱 정보를 획득하고, 상기 사용자 단말은, 근거리 무선 통신을 통해 상기 스마트 안전모의 상기 무선 통신 모듈과 연결되며, 기설치된 어플리케이션을 통해 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 수집하고 상기 관제 시스템에 전송하며, 상기 관제 시스템은 상기 스마트 안전모의 고유 아이디 또는 상기 사용자 단말의 사용자 계정에 따라 센서 정보, 영상 정보, 및 이동 정보 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 정보를 수집하여 레포트를 생성할 수 있다.
상기 스마트 안전모의 상기 센서 유닛은, 상기 착용자가 상기 스마트 안전모를 벗었을 경우 적어도 하나 이상의 센서에서 감지하여 부저가 울리도록 하는 스피커가 내장되어 공사 현장에서 안전모를 착용할 수 있도록 유도하는 경보 장치가 포함될 수 있다.
상기 스마트 안전모의 상기 센서 유닛은, 상기 착용자가 상기 스마트 안전모를 벗었을 경우 적어도 하나 이상의 센서에서 감지하여, 상기 스마트 안전모를 착용했을 경우와 착용하지 않았을 경우의 시간을 기록하고 저장하는 장치가 포함될 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 스마트 안전모는, 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 본체; 및 상기 본체의 내부에 직접 삽입 또는 상기 본체의 내부의 머리 고정대와 상기 본체의 외피 사이 공간에 삽입되어 안전모의 중량 및 자중을 감소시키는 충진부를 포함하고, 상기 충진부는, 상기 충진부의 외부를 구성하는 충진부 외피; 상기 충진부 외피의 내부 공간에 공기 비중보다 낮고, 불활성, 비폭발성 기체로 충진되는 충진 유체; 상기 충진부를 상기 본체에 탈부착하는 탈부착 장치; 및 상기 충진부에 안전모의 중량 및 자중을 감소시키는 공중에 뜨는 상기 충진 유체를 충진하도록 하는 충진 유체 주입부를 포함한다.
실시예들에 따르면 안전모의 착용끈에 구성된 마이크로폰 및 이어폰을 이용하여 사용자 단말과 연결되어 통화 또는 그룹 통화가 가능한 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템을 제공할 수 있다.
실시예들에 따르면 스마트 안전모에 탈부착되는 센서 유닛을 통해 소정의 기준에 따라 센서 유닛을 선택하여 센서 정보를 획득하고, 사용자 단말 및 사용자 단말을 통한 관제 시스템과 연결되어 정보를 송신 또는 송수신 함으로써, 안전성 향상 및 작업 능률을 향상시키는 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 스마트 안전모 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 스마트 안전모를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 스마트 안전모의 센서 유닛의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 유닛의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 스마트 안전모 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 스마트 안전모 시스템은 스마트 안전모(100), 사용자 단말(110), 및 관제 시스템(120)을 포함하여 이루어질 수 있다.
스마트 안전모(100)는 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 안전모 기능뿐 아니라, 무선 통신 모듈을 통해 외부와 정보를 송신 또는 송수신할 수 있다.
여기에서 안전모는 작업자가 작업할 때, 비래하는 물건, 낙하하는 물건에 의한 위험성을 방지하기 위한 것 또는 하역작업에서 추락했을 때, 머리부위에 상해를 받는 것을 방지하고, 또 머리부위에 감전될 우려가 있는 전기공사 작업에서 산업재해를 방지하기 위해 머리를 보호하는 모자이다.
스마트 안전모(100)는 본체, 무선 통신 모듈, 전원 공급부, 착용끈, 및 센서 유닛을 포함하여 이루어질 수 있다.
본체는 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호할 수 있다.
무선 통신 모듈은 본체에 형성되어 외부와 무선 통신할 수 있다.
예컨대 무선 통신 모듈은 블루투스(Bluetooth)를 이용하여 무선 네트워크 서비스를 이용할 수 있다. 또한 무선 통신 모듈은 와이파이(Wi-Fi), UWB(Ultra Wideband) 및 NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee) 등을 이용하여 무선 네트워크 서비스를 이용할 수도 있다.
이러한 무선 통신 모듈은 근거리 무선 통신 등을 통해 사용자 단말(110)과 연결되어 후술할 센싱 유닛에서 획득한 센싱 정보 또는 센싱 정보를 가공한 정보를 전송하거나, 후술한 카메라, LED 램프, 조도 센서, 및 레이저 포인터 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 획득한 정보를 전달할 수 있다.
전원 공급부는 무선 통신 모듈 및 센서 유닛, LED 램프, 조도 센서, 및 레이저 포인터 중 적어도 어느 하나 이상에 전원을 공급할 수 있다. 여기에서 전원 공급부는 하나의 전원을 통해 본체에 구성되는 장치에 전원을 공급할 수 있다.
예컨대 전원 공급부는 배터리 및 충전 단자를 포함하여 이루어질 수 있으며, 배터리는 충전식 배터리가 사용될 수 있다.
착용끈은 본체가 착용자의 머리에 고정되도록 본체의 양측에서 턱을 감싸 지지하는 끈으로 이루어질 수 있다.
착용끈에는 마이크로폰과 적어도 하나 이상의 이어폰이 각각 형성될 수 있다. 이러한 착용끈은 적어도 일부의 내부가 전선으로 이루어져 마이크로폰과 이어폰이 전기적으로 연결될 수 있을 뿐만 아니라 마이크로폰과 이어폰이 본체에 구성된 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 착용끈은 본체를 고정시키기 위해 착용자의 턱에 지지되는 것으로, 길이 조절이 가능하고 플렉시블(flexible)한 소재로 이루어지는 것이 좋다.
또한, 착용끈은 무선 통신 모듈과 연결되어 사용자 단말(110)을 이용한 통화 또는 그룹 통화가 가능한 마이크로폰과 이어폰이 각각 형성될 수 있다.
센서 유닛은 작업 현장에서 사용되는 센서들을 소정의 기준에 따라 그룹으로 나누어 탈부착식으로 구성될 수 있다. 각 센서 유닛에는 전원 공급을 위해 전원 공급부와 연결되는 단자 및 무선 통신을 위한 무선 통신 모듈과 연결되는 단자가 구성될 수 있다.
센서 유닛은 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 정보를 센싱하고 무선 통신 모듈을 통해 센싱한 정보를 사용자 단말(110)로 전달하며 본체에 탈부착될 수 있다.
센서 유닛은 적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되고, 적어도 하나 이상의 아날로그 센서 그룹 모듈과 적어도 하나 이상의 디지털 센서 그룹 모듈 중 적어도 어느 하나 이상의 그룹 모듈을 포함하는 센서 유닛이 선택되어 본체에 부착되며, 부착된 그룹 모듈에 포함된 적어도 하나의 센서를 통해 센싱 정보를 획득할 수 있다.
예컨대 본체에 탈부착되는 센서 유닛은 복수 개의 센서 유닛 중 필요에 따라 선택될 수 있다. 이러한 복수 개의 센서 유닛은 작업 현장에서 사용되는 센서들을 소정의 기준에 따라 그룹으로 나누어 구성되며, 예를 들어 A 그룹의 센서 유닛은 온도 센서, 습도 센서, 산소 농도 센서, CO2 농도 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어지고, B 그룹의 센서 유닛은 가속도 센서, 지자기 센서, 압력 센서, 진동 센서 중 적어도 어느 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어지며, C 그룹의 센서 유닛은 오존 센서, 미세먼지 센서, 기타 환경 센서 중 적어도 어느 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 센서 유닛은 아날로그 센서 그룹과 디지털 센서 그룹으로 나누어질 수 있다.
더욱이, 스마트 안전모(100)는 카메라, LED 램프, 조도 센서, 및 레이저 포인터를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 또한 스마트 안전모(100)는 경보 장치, 저장 장치 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기에서 경보 장치는 스마트 안전모(100), 사용자 단말(110), 및 관제 시스템(120) 중 적어도 어느 하나로부터 위험 신호를 전달 받아 작업자에게 알람을 제공할 수 있다.
또한 저장 장치는 수집한 정보를 저장하거나 작업자의 안전 관리, 근태 관리 등의 정보를 기록/저장할 수 있다.
이에 따라 스마트 안전모(100)는 무선 통신 모듈을 이용하여 촬영된 영상 및 센싱 정보 등을 사용자 단말(110) 및/또는 관제 시스템(120)에 전송할 수 있다.
사용자 단말(110)은 스마트 안전모(100)의 무선 통신 모듈과 연결되어 통화 또는 그룹 통화를 지원할 수 있다.
또한 사용자 단말(110)은 스마트 안전모(100)의 무선 통신 모듈과 블루투스 등의 무선 통신에 의해 연결되어 센서 유닛에서 획득한 센싱 정보 또는 센싱 정보를 가공한 정보 등을 전송 받을 수 있다. 그리고 사용자 단말(110)은 스마트 안전모(100)의 무선 통신 모듈과 무선 통신에 의해 연결되어 카메라에서 획득한 영상 등을 전송 받을 수 있다.
또한 사용자 단말(110)은 스마트 안전모(100)의 무선 통신 모듈과 무선 통신에 의해 연결되어 카메라, LED 램프, 조도 센서, 및 레이저 포인터, 및 센서 유닛을 제어하는 것도 가능하다. 예를 들어 관제 시스템(120) 또는 사용자 단말(110)로부터 위험 신호를 전달 받아 스마트 안전모(100)의 LED 램프 또는 경보 장치를 통해 위험 상황을 작업자에게 알릴 수 있다.
사용자 단말(110)은 무선 통신이 가능한 단말로, 무선통신 단말, 스마트 폰(Smart phone), PMP(Portable Media Player), PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿 PC(Tablet PC), 노트북, 데스크탑과 같은 다양한 기기 중 어느 하나일 수 있다.
사용자 단말(110)은 근거리 무선 통신을 통해 스마트 안전모(100)의 무선 통신 모듈과 연결되며, 기설치된 어플리케이션(Application; App)을 통해 센싱 정보 또는 센싱 정보를 가공한 정보를 수집하고 관제 시스템(120)에 전송할 수 있다. 이때 사용자 단말(110)에 어플리케이션이 설치되어 있지 않은 경우 어플리케이션의 설치를 유도한 후 설치된 어플리케이션이 실행되어 정보를 수집하고 관제 시스템(120)에 전송할 수 있다.
더 구체적으로 특정 어플리케이션이 설치되어 있는지 여부를 확인한 후, 어플리케이션이 설치되어 있지 않은 경우에 마켓 페이지로 이동하여 어플리케이션의 설치는 유도할 수 있다. 기존에 어플리케이션이 설치되어 있거나, 상기의 어플리케이션의 설치 유도에 따라 어플리케이션이 설치된 경우, 어플리케이션을 실행하여 정보를 수집 및 저장하고 관리할 수 있다.
그리고 사용자 단말(110)은 관제 시스템(120)에 정보 전송 시 스마트 안전모(100)의 착용자 정보를 함께 전송할 수 있다. 예컨대 사용자 단말(110)은 관제 시스템(120)에 정보 전송 시 스마트 안전모(100)의 고유 아이디 또는 사용자 단말(110)의 사용자 계정을 함께 전송할 수 있다.
관제 시스템(120)은 사용자 단말(110)로부터 무선망을 이용하여 센싱 정보 또는 센싱 정보를 가공한 정보를 전송 받아 현장 상황을 보고 받을 수 있으며, 현장 상황을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
또한, 관제 시스템(120)은 스마트 안전모(100)의 고유 아이디 또는 사용자 단말(110)의 사용자 계정에 따라 센서 정보, 영상 정보, 및 이동 정보 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 정보를 수집하여 레포트를 생성할 수 있다. 한편, 이동 정보는 스마트 안전모(100)에 부착된 위치 센서 및 가속도 센서 등을 통해 수집되거나 사용자 단말(110)의 위치 정보를 통해 수집될 수 있다.
이와 같이 스마트 안전모(100)를 착용한 작업자의 작업 환경에 대한 정보 및 위치 정보를 관제 시스템(120)에서 획득함으로써, 수집한 정보를 통해 레포트를 생성할 수 있을 뿐만 아니라 발생될 수 있는 위험 상황을 미리 예측하여 안전한 작업이 가능하도록 할 수 있다. 또한 작업 현장에서 사고 발생 시에도 즉각적인 대처가 가능하다.
관제 시스템(120)은 제어 서버로, 예컨대 무선 통신 모듈, 저장 모듈, 제어 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다. 이러한 관제 시스템(120)은 중앙 제어 센터에 구비되는 구성으로서, 현장 작업자의 작업자의 스마트 안전모(100) 및/또는 작업자의 사용자 단말(110)로부터 각종 데이터를 송수신하고 백업 저장하며, 관리자용 단말을 통해 출력 가능하도록 구성될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 스마트 안전모(200)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 스마트 안전모(200)는 본체(210), 무선 통신 모듈(216), 전원 공급부(217), 및 착용끈(220)을 포함하여 이루어질 수 있다. 실시예에 따라 스마트 안전모(200)는 센서 유닛(215)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 실시예에 따라 스마트 안전모(200)는 카메라(211), LED 램프(213), 조도 센서(212), 및 레이저 포인터(214)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 또한 스마트 안전모(200)는 도시되지 않았지만 경보 장치, 저장 장치, 착용 센서 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본체(210)는 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호할 수 있다.
본체(210)의 내부에 직접 삽입 또는 본체의 내부의 머리 고정대와 본체의 외피 사이 공간에 삽입하여 중량 경감 및 자중 경감을 위한 기체로 충진된 충진부(230)가 형성될 수 있다. 이러한 충진부(230)는 본체(210)의 내부에 탈부착 가능하며, 공기 비중보다 낮고, 불활성, 비폭발성 기체로 충진되어 스마트 안전모(200)의 중량을 감소시킬 수 있다.
더 구체적으로 충진부(230)는 본체(210)의 내부의 머리 고정대와 본체(210)의 외피 사이 공간에 삽입될 수 있다. 이러한 충진부(230)는 공중에 뜨는 유체로 충진되어 안전모의 중량 경감 및 자중 경감 효과가 있어 착용자의 피로도를 저감시키며, 특히 장시간 착용하는 작업자에게 큰 작업 능률에 큰 효과를 미칠 수 있다.
일 실시예에 따른 충진부(230)는 탈부착 장치(231), 충진 유체 주입부(232), 충진부 외피(233), 충진 유체(234)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이러한 충진부(230)는 충진부(230)의 외부를 구성하는 충진부 외피(233), 충진부 외피(233)의 내부 공간에 공기 비중보다 낮고, 불활성, 비폭발성 기체로 충진되는 충진 유체(234), 충진부(230)를 본체에 탈부착하는 적어도 하나 이상으로 이루어지는 탈부착 장치(231), 및 충진부(230)에 안전모의 중량 및 자중을 감소시키는 공중에 뜨는 충진 유체(234)를 충진하도록 하는 충진 유체 주입부(232)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 충진부(230)는 일체로 이루어질 수 있으며, 복수 개로 구간이 나누어질 수 있다. 예컨대 충진부(230)는 세 개의 구간으로 구분되어 각 구간별로 충진 유체 주입부(232)가 형성되고, 각 충진 유체 주입부(232)를 통해 세 개의 구간 내부에 충진 유체(234)를 충진시킬 수 있다. 이 경우, 구간 사이 공간이 소정 각도 구부러짐으로써 본체의 라운드 형태에 맞게 복수의 구간으로 이루어진 충진부(230)가 라운드 형상을 이루도록 할 수 있다. 이때 각 구간 사이의 내부에 소정 크기의 공간이 형성되어 일측에 형성된 하나의 충진 유체 주입부(232)에서 복수의 구간에 충진 유체(234)를 충진하도록 할 수도 있다.
무선 통신 모듈(216)은 본체(210)에 형성되어 사용자 단말 등 외부와 무선 통신할 수 있다.
무선 통신 모듈(216)은 근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말로 센싱 정보 또는 센싱 정보를 가공한 정보를 전송하며, 사용자 단말은 무선망을 이용하여 센싱 정보 또는 센싱 정보를 가공한 정보를 관제 시스템에 전송할 수 있다.
또한 무선 통신 모듈은 근거리 무선 통신 등을 통해 사용자 단말과 연결되어 센싱 유닛(215)에서 획득한 센싱 정보 또는 센싱 정보를 가공한 정보를 전송하거나, 카메라(211), LED 램프(213), 조도 센서(212), 및 레이저 포인터(214) 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 획득한 정보를 전달할 수 있다.
예컨대 무선 통신 모듈(216)은 블루투스(Bluetooth)를 이용하여 무선 네트워크 서비스를 이용할 수 있다. 또한 무선 통신 모듈(216)은 와이파이(Wi-Fi), UWB(Ultra Wideband) 및 NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee) 등을 이용하여 무선 네트워크 서비스를 이용할 수도 있다.
전원 공급부(217)는 무선 통신 모듈(216) 등 내부에 전원을 공급할 수 있다.
더 구체적으로, 전원 공급부(217)는 무선 통신 모듈(216) 및 센서 유닛(215), 카메라(211), LED 램프(213), 조도 센서(212), 및 레이저 포인터(214) 중 적어도 어느 하나 이상에 전원을 공급할 수 있다. 여기에서 전원 공급부(217)는 하나의 전원을 통해 본체에 구성되는 장치에 전원을 공급할 수 있다.
예컨대 전원 공급부(217)는 배터리 및 충전 단자(218)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 배터리는 충전식 배터리가 사용될 수 있다.
착용끈(220)은 본체(210)가 착용자의 머리에 고정되도록 본체(210)의 양측에서 턱을 감싸 지지하는 끈으로 이루어질 수 있다. 착용끈(220)은 본체(210)를 고정시키기 위해 착용자의 턱에 지지되는 것으로, 길이 조절이 가능하고 플렉시블(flexible)한 소재로 이루어지는 것이 좋다.
또한, 착용끈(220)은 무선 통신 모듈(216)과 연결되어 외부와 무선 통신에 의해 음성 신호를 송수신하는 마이크로폰(222)과 이어폰(221)이 각각 형성될 수 있다.
예를 들어 이어폰(221)은 원격에 위치한 관리자의 단말로부터 수신한 음성을 출력하도록 구성될 수 있다. 마이크로폰(222)은 작업을 하는 착용자의 음성 및 주변 소리를 입력 받도록 구성될 수 있다. 즉, 마이크로폰(222)은 작업자와 관리자 간에 서로 대화를 위해 작업자의 음성을 입력 받고, 현장에서 나는 주변 소리를 입력 받도록 구성될 수 있다.
착용끈(220)은 길이 조절이 가능하며, 적어도 일부의 내부에 전선을 포함하고 있어 마이크로폰(222)과 이어폰(221)이 무선 통신 모듈(216)과 전기적으로 연결되고, 마이크로폰(222)과 이어폰(221)은 무선 통신 모듈(216)을 통해 사용자 단말과 연결되어 통화 또는 그룹 통화가 가능하다. 이때 통화의 시작과 종료를 위한 별도의 버튼이 본체(210) 또는 착용끈(220)에 형성될 수 있다.
예컨대 착용자는 스마트 안전모(200)의 본체(210) 또는 착용끈(220)에 형성된 버튼을 푸쉬하여 착용끈(220)에 구성된 마이크로폰(222)과 이어폰(221)을 이용하여 그룹 통화를 할 수 있다. 이때 마이크로폰(222) 및 이어폰(221)과 유선으로 연결된 본체(210)의 무선 통신 모듈(216)을 이용하여 착용자가 소지하고 있는 사용자 단말과 블루투스 통신에 의해 연결됨으로써 다른 작업자 또는 관리자 등과 그룹 통화를 할 수 있다.
한편, 이어폰(221)은 통화를 하지 않을 때 외부의 소음을 차단하는 귀마개로 사용되어 착용자의 청각을 보호할 수 있으며, 이어폰(221)을 제거하지 않은 상태에서 다른 작업자 또는 관리자와 사용자 단말을 통한 통화 또는 그룹 통화를 함으로써 용이하게 의사소통을 할 수 있다.
이와 같이 일 실시예에 따른 스마트 안전모(200)는 양손으로 작업 시에도 용이하게 통화가 가능하여 안전성 및 작업성을 향상시킬 수 있다. 더욱이 스마트 안전모(200)를 통해 그룹 통화가 가능하여 작업에 참여한 복수의 사용자들 및 원거리의 관리자 등과 편리하게 그룹 통화를 함으로써 작업성을 향상시킬 수 있다.
센서 유닛(215)은 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 정보를 센싱하고 무선 통신 모듈(216)을 통해 센싱한 정보를 외부로 전달하며 본체(210)에 탈부착될 수 있다.
센서 유닛(215)은 적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되고, 적어도 하나 이상의 아날로그 센서 그룹 모듈과 적어도 하나 이상의 디지털 센서 그룹 모듈 중 적어도 어느 하나 이상의 그룹 모듈이 선택되어 본체(210)에 부착되며, 부착된 그룹 모듈에 포함된 적어도 하나의 센서를 통해 센싱 정보를 획득할 수 있다.
예컨대 본체(210)에 탈부착되는 센서 유닛(215)은 복수 개의 센서 유닛(215) 중 필요에 따라 선택될 수 있다. 이러한 복수 개의 센서 유닛(215)은 작업 현장에서 사용되는 센서들을 소정의 기준에 따라 그룹으로 나누어 구성되며, 예를 들어 A 그룹의 센서 유닛(215)은 온도 센서, 습도 센서, 산소 농도 센서, CO2 농도 센서 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어지고, B 그룹의 센서 유닛(215)은 가속도 센서, 지자기 센서, 압력 센서, 진동 센서 중 적어도 어느 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어지며, C 그룹의 센서 유닛(215)은 오존 센서, 미세먼지 센서, 기타 환경 센서 중 적어도 어느 하나 이상의 센서를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 센서 유닛(215)은 아날로그 센서 그룹과 디지털 센서 그룹으로 나누어질 수 있다.
또한, 센서 유닛(215)은 복수의 센서 모듈, 연결 인터페이스, 및 센서 컨트롤러를 포함하여 이루어질 수 있다.
복수의 센서 모듈은 적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되고 연결 인터페이스를 통해 센서 컨트롤러로 적어도 하나의 센서가 센싱한 정보를 전송할 수 있다.
연결 인터페이스는 복수의 센서 모듈이 탈부착되고 센서 컨트롤러와 복수의 센서 모듈간의 통신을 중계할 수 있다.
센서 컨트롤러는 스케줄에 따라 연결 인터페이스를 통해 복수의 센서 모듈로 정보를 요청하고, 복수의 센서 모듈로부터 수신되는 센싱 정보를 처리할 수 있다.
그리고, 복수의 센서 모듈은 아날로그 센서 모듈 및 복수의 디지털 센서 모듈을 포함하여 이루어질 수 있다.
아날로그 센서 모듈은 연결 인터페이스에 개별적으로 탈부착될 수 있다.
복수의 디지털 센서 모듈은 연결 인터페이스에 직렬로 탈부착될 수 있다.
여기에서 복수의 디지털 센서 모듈 각각은 포함된 센서를 위한 통합 인터페이스를 포함하고, 통합 인터페이스를 통해 연결 인터페이스와 통신하거나 또는 직렬로 부착된 다른 디지털 센서 모듈의 통합 인터페이스와 통신할 수 있다.
이러한 센서 유닛(215)의 내부 구성에 대해 아래에서 더 구체적으로 설명하기로 한다.
일 실시예에 따른 스마트 안전모(200)는 카메라(211), LED 램프(213), 조도 센서(212), 및 레이저 포인터(214)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
카메라(211)는 본체(210)의 전면에 형성되어 외부의 영상을 획득할 수 있다.
LED 램프(213)는 본체(210)의 전면에 형성되며, 조도 센서(212)와 연결되어 외부 환경의 밝기에 따라 전원을 온(ON)/오프(OFF) 하거나 밝기의 정도를 조절할 수 있다. 또한 조도 센서(212)가 별도로 설치되지 않고 LED 램프(213)만 사용되어 착용자의 제어에 따라 전원 또는 조도를 제어하는 것도 가능하다.
조도 센서(212)는 LED 램프(213)와 연결되어 외부 환경의 밝기에 따라 LED 램프(213)의 전원 또는 밝기를 조절할 수 있다.
레이저 포인터(214)는 본체(210)의 전면 또는 측면에 형성되며, 레이저 빔을 조사하여 착용자의 작업을 가이드 할 수 있다.
여기에서 전원 공급부(217)는 카메라(211), 조도 센서(212), LED 램프(213), 및 레이저 포인터(214) 중 적어도 어느 하나 이상과 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 그리고 무선 통신 모듈(216)은 카메라(211), 조도 센서(212), LED 램프(213), 및 레이저 포인터(214) 중 적어도 어느 하나 이상과 연결되어 사용자 단말 또는 관제 시스템과 정보를 송수신할 수 있다.
또한 스마트 안전모(200)는 경보 장치, 저장 장치, 착용 센서 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기에서 경보 장치는 스마트 안전모(200), 사용자 단말, 및 관제 시스템 중 적어도 어느 하나로부터 위험 신호를 전달 받아 작업자에게 알람을 제공할 수 있다.
또한 저장 장치는 수집한 정보를 저장, 착용자의 정보 저장, 작업자의 안전 관리, 근태 관리 등의 정보를 기록/저장할 수 있다. 예컨대 저장 장치에 기록/저장된 근태 관리 기록은 근태 관리 시스템과 연동되어 작업자들의 근태 관리를 용이하게 할 수 있다.
그리고 착용 센서는 본체(210)의 내부 및 착용끈(220) 중 적어도 어느 하나 이상에 부착되어 작업자가 스마트 안전모(200)를 안전하게 착용했는지 여부를 알려줄 수 있다. 예컨대 착용 센서는 스마트 안전모(200)의 착용시 안전 경보를 울리거나 미착용시 경고 경보를 울릴 수 있다.
이러한 착용 센서는 스마트 안전모(200)의 센서 유닛(215)에 포함될 수 있다.
일례로, 스마트 안전모(200)의 센서 유닛(215)은 착용자가 스마트 안전모(200)를 벗었을 경우 적어도 하나 이상의 센서에서 감지하여 부저가 울리도록 하는 스피커가 내장되어 공사 현장에서 안전모를 착용할 수 있도록 유도하는 경보 장치가 포함될 수 있다.
다른 예로, 스마트 안전모(200)의 센서 유닛(215)은 착용자가 스마트 안전모(200)를 벗었을 경우 적어도 하나 이상의 센서에서 감지하여, 스마트 안전모(200)를 착용했을 경우와 착용하지 않았을 경우의 시간을 기록하고 저장하는 장치가 포함될 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따른 스마트 안전모는 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 본체(210), 및 본체의 내부에 직접 삽입 또는 본체의 내부의 머리 고정대와 본체의 외피 사이 공간에 삽입되어 안전모의 중량 및 자중을 감소시키는 충진부(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 충진부(230)는 충진부(230)의 외부를 구성하는 충진부 외피(233), 충진부 외피(233)의 내부 공간에 공기 비중보다 낮고, 불활성, 비폭발성 기체로 충진되는 충진 유체(234), 충진부(230)를 본체에 탈부착하는 적어도 하나 이상으로 이루어지는 탈부착 장치(231), 및 충진부(230)에 안전모의 중량 및 자중을 감소시키는 공중에 뜨는 충진 유체(234)를 충진하도록 하는 충진 유체 주입부(232)를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 스마트 안전모의 센서 유닛의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 센서 유닛(300)는 스마트 안전모에 포함되어 센서를 통한 정보를 수집 및 센서들을 통제하는 장치일 수 있다.
이때, 도 3은 센서 컨트롤러(310), 연결 인터페이스(312), 네트워크 인터페이스(314) 및 복수의 모듈들(320, 322, 324, 326 및 328)을 포함하는 센서 유닛(300)의 예를 나타내고 있다.
센서 컨트롤러(310)는 각각 탈부착 방식으로 센서 연결 인터페이스(312)에 연결되는 복수의 모듈들(320, 322, 324, 326 및 328)로부터 복수의 모듈들(320, 322, 324, 326 및 328) 각각이 포함하는 적어도 하나의 센서들이 센싱한 정보들을 수신하여 처리할 수 있다.
복수의 모듈들(320, 322, 324, 326 및 328)은 디지털 센서 그룹을 위한 두 개의 모듈들(320 및 322)과 아날로그 센서 그룹을 위한 세 개의 모듈들(324, 326 및 328)이 선택적으로 부착된 실시예를 나타내고 있다. 디지털 센서 그룹을 위한 모듈들(320 및 322)은 각각 적어도 하나의 디지털 센서를 포함할 수 있으며, 아날로그 센서 그룹을 위한 모듈들(324, 326 및 328)은 각각 적어도 하나의 아날로그 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는 정보 수집을 위해 이미 알려진 다양한 센서들 중 적어도 일부가 이용될 수 있으며, 센서들은 각각 아날로그 센서와 디지털 센서로 분류될 수 있다. 이 경우, 아날로그 센서들은 복수의 아날로그 센서 그룹들로 분류되어 각각 모듈화될 수 있고, 디지털 센서들 역시 복수의 디지털 센서 그룹들로 분류되어 각각 모듈화될 수 있다. 예를 들어, 사용자와의 접속을 통해 생체 임피던스를 측정하는 센서들을 하나의 그룹으로 모듈화하거나 가속도를 측정하여 활용하는 센서들을 하나의 그룹으로 모듈화하거나 또는 외부 환경 정보를 수집하는 센서들(일례로, 이산화탄소, 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 미세먼지, 초미세먼지 등의 농도를 측정하거나,　온도, 습도 등을 측정하는 센서들)을 하나의 그룹으로 모듈화할 수 있다.
아날로그 센서 그룹을 위한 모듈들(324, 326 및 328)은 각각 개별적으로 연결 인터페이스(312)에 부착될 수 있으며, 디지털 센서 그룹을 위한 모듈들(320 및 322)은 디지털 센서들을 위한 통합 인터페이스(디지털 센서용 통합 인터페이스 3(330) 및 디지털 센서용 통합 인터페이스 2(332))를 포함할 수 있으며, 이러한 통합 인터페이스를 통해 연결 인터페이스(312)에 부착될 수 있다. 이때, 디지털 센서 그룹을 위한 모듈들(320 및 322)은 직렬로 연결 인터페이스(312)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 디지털 센서 그룹을 위한 새로운 모듈(미도시)이 추가적으로 부착되는 경우 새로운 모듈은 모듈 2(322)와 모듈 1(320)을 통해 연결 인터페이스(312)에 직렬 연결될 수 있다.
센서 컨트롤러(310)는 복수의 모듈들(320, 322, 324, 326 및 328)이 포함하는 복수의 센서들의 센싱 정보를 연결 인터페이스(312)를 통해 수신하여 그대로 또는 가공하여 네트워크 인터페이스(314)를 통해 외부의 사용자 단말(340)로 전송할 수 있다. 여기에서 사용자 단말(340)은 스마트 폰 등과 같이 사용자에 대한 정보와 센싱된 정보 등을 관리하는 사용자의 장치일 수 있다. 그리고 네트워크 인터페이스(314)는 센서 유닛(300) 내부 또는 외부에 형성될 수 있다. 예컨대 네트워크 인터페이스(314)는 도 2에 도시된 바와 같이 스마트 안전모(200)의 본체(210)에 형성된 무선 통신 모듈(216)일 수 있다.
또 다른 실시예로 센서 컨트롤러(310)는 수신된 센싱 정보를 가공하여 외부로 출력하기 위한 출력부(일례로, 디스플레이)를 더 포함할 수 있다. 선택적으로 출력부가 네트워크 인터페이스(314)를 대체할 수도 있다.
연결 인터페이스(312)는 복수의 모듈들(320, 322, 324, 326 및 328) 중 탈착되는 모듈과 연관된 신호 또는 연결 인터페이스(312)에 새롭게 부착되는 모듈과 연관된 신호를 센서 컨트롤러(310)로 전송할 수 있다. 이때, 센서 컨트롤러는 전송된 신호를 이용하여 탈착되는 모듈 또는 새롭게 부착된 모듈을 인식할 수 있다.
아래에서는 디지털 센서 그룹을 위한 모듈들(320, 322)로부터 센싱 정보를 수집하는 과정의 예들을 나타내고 있다. 이때, 모듈들(320, 322)은 모듈 1(320), 모듈 2(322) 및 모듈 3(미도시)의 순서로 연결 인터페이스(312)에 직렬 연결되어 있다고 가정한다.
아래 표 1은 모듈들(320, 322)의 식별자와 센서 종류에 대한 정보가 서로 연관되어 저장된 테이블을 나타내고 있다.
식별자 센서 종류
ID 1 센서 A, B, C
ID 2 센서 D, E
ID 3 센서 F, G, H, I
여기서 모듈 1(320)의 식별자를 ID 1, 모듈 2(322)의 식별자를 ID 2, 모듈 3(미도시)의 식별자를 ID 3이라 가정한다. 센서 종류에 대한 정보는 모듈들(320, 322)이 연결 인터페이스(312)에 연결되는 경우에 자동으로 확인되어 식별자와 함께 테이블에 저장될 수 있다. 예를 들어, 새로운 모듈 6이 모듈 2(322)를 통해 직렬로 연결 인터페이스(312)와 연결되면, 새로운 모듈 6은 자신의 식별자와 센서 종류에 대한 정보를 연결 인터페이스(312)를 통해 센서 컨트롤러(310)로 전송할 수 있고, 센서 컨트롤러(310)는 수신된 식별자와 센서 종류를 서로 연관하여 테이블에 저장할 수 있다. 따라서, 사용자는 센서 또는 센서의 연결에 대한 사전 지식 없이 다양한 종류의 모듈들을 탈부착식으로 연결하여 사용할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 유닛의 동작 방법을 도시한 흐름도이다. 본 실시예에 따른 센서 유닛의 동작 방법은 도 3에서 설명한 센서 유닛(300)에 의해 수행될 수 있다.
단계(410)에서 센서 유닛(300)는 복수의 센서 모듈이 포함하는 센서에 대한 정보를 복수의 센서 모듈의 식별자와 서로 연관하여 관리할 수 있다. 복수의 센서 모듈은 적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 센서 유닛이 포함하는 연결 인터페이스에 탈부착될 수 있다. 이때 모듈화는 센서의 종류나 특징 등과 같이 다양한 조건에 따라 그룹핑되어 모듈화될 수 있다. 센서에 대한 정보와 식별자는 센서 유닛(300)이 포함하는 센서 컨트롤러에 의해 관리될 수 있다.
단계(420)에서 센서 유닛(300)은 스케줄에 따라 식별자를 포함하는 정보 요청을 복수의 센서 모듈로 전송할 수 있다. 이때, 복수의 센서 모듈은 정보 요청이 포함하는 식별자와 자신의 식별자를 비교하여 정보 요청에 대한 응답 여부를 결정할 수 있다. 이러한 정보 요청은 센서 컨트롤러에 의해 그리고 연결 인터페이스를 통해 복수의 센서 모듈로 전송될 수 있다.
예를 들어, 복수의 센서 모듈은 연결 인터페이스에 직렬로 연결되는 복수의 디지털 센서 모듈을 포함할 수 있다. 복수의 디지털 센서 모듈 각각은 센서 컨트롤러가 전송하는 정보 요청에 대해, 정보 요청이 포함하는 식별자와 자신의 식별자를 비교하여 서로 일치하는 경우 센싱된 정보를 센서 컨트롤러로 전송하고, 서로 일치하지 않는 경우 직렬로 부착된 다음 디지털 센서 모듈로 정보 요청을 전달할 수 있다. 다음 디지털 센서 모듈 역시 정보 요청이 포함하는 식별자와 자신의 식별자를 비교하여 센싱 정보를 전송하거나 정보 요청을 다음 디지털 센서 모듈로 전달할 수 있다. 디지털 센서 모듈은 포함된 센서를 위한 통합 인터페이스를 포함할 수 있고, 통합 인터페이스를 통해 연결 인터페이스와 통신하거나 또는 직렬로 부착된 다른 디지털 센서 모듈의 통합 인터페이스와 통신할 수 있다.
또한, 복수의 센서 모듈은 아날로그 센서 모듈을 더 포함할 수 있다. 디지털 센서 모듈이 직렬로 연결 인터페이스에 탈부착되는 반면, 아날로그 센서 모듈은 개별적으로 연결 인터페이스에 탈부착될 수 있다.
단계(430)에서 센서 유닛(300)은 정보 요청에 대한 응답으로 복수의 센서 모듈 및 연결 인터페이스를 통해 전달되는 센싱 정보를 수집할 수 있다. 이미 설명한 바와 같이 복수의 센서 모듈 중 정보 요청이 포함하는 식별자를 통해 특정되는 센서 모듈이 정보 요청에 대한 응답으로 센싱 정보를 전송할 수 있으며, 전송되는 센싱 정보는 연결 인터페이스를 통해 센서 컨트롤러로 전달될 수 있다
단계(440)에서 센서 유닛(300)은 센서 유닛이 포함하는 네트워크 인터페이스를 통해 센싱 정보 또는 센싱 정보를 가공한 정보를 사용자 단말로 전송할 수 있다. 이 경우, 단계(420)에서 설명한 스케줄은 연결 인터페이스에 부착된 복수의 센서 모듈의 센서 종류에 대한 정보 및 사용자 단말로 입력된 사용자에 대한 정보를 이용하여 기설정될 수 있다.
이러한 센서 유닛(300)은 인체의 특정 부위에 장착되는 사물에 포함될 수 있다. 사물이나 사물과 함께 착용되는 보조 사물 중 적어도 하나는 센서에서 사용자의 피부와 전기적으로 접촉이 요구되는 전극을 포함하는 경우, 전극과 사용자의 피부 사이의 영역에 전도성 물질을 포함할 수 있다.
단계(450)에서 센서 유닛(300)은 복수의 센서 모듈들 중 연결 인터페이스에서 탈착되는 센서 모듈과 연관된 신호 또는 연결 인터페이스에 새롭게 부착되는 센서 모듈과 연관된 신호를 연결 인터페이스를 통해 수신할 수 있다.
단계(460)에서 센서 유닛(300)은 수신된 신호를 이용하여 탈착되는 센서 모듈 또는 새롭게 부착된 센서 모듈을 인식할 수 있다.
이상과 같이, 실시예들에 따르면 안전모의 착용끈에 구성된 마이크로폰 및 이어폰을 이용하여 사용자 단말과 연결되어 통화 또는 그룹 통화가 가능한 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템을 제공할 수 있다.
실시예들에 따르면 스마트 안전모에 탈부착되는 센서 유닛을 통해 소정의 기준에 따라 센서 유닛을 선택하여 센서 정보를 획득하고, 사용자 단말 및 사용자 단말을 통한 관제 시스템과 연결되어 정보를 송신 또는 송수신 함으로써, 안전성 향상 및 작업 능률을 향상시키는 스마트 안전모 및 스마트 안전모 시스템을 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로폰로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로폰로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100, 200: 스마트 안전모 110: 사용자 단말
120: 관제 시스템 210: 본체
211: 카메라 212: 조도 센서
213: LED 램프 214: 레이저 포인터
215: 센서 유닛 216: 무선 통신 모듈
217: 전원 공급부 218: 충전 단자
220: 착용끈 221: 이어폰
222: 마이크로폰 230: 충진부
231: 탈부착 장치 232: 충진 유체 주입부
233: 충진부 외피 234: 충진 유체

Claims (13)

  1. 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 본체;
    상기 본체에 형성되어 외부와 무선 통신하는 무선 통신 모듈;
    상기 무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 본체가 상기 착용자의 머리에 고정되도록 상기 본체의 양측에서 턱을 감싸 지지하는 끈으로 이루어지며, 길이 조절이 가능하고, 내부에 전선을 포함하고 있어 상기 무선 통신 모듈과 연결되어 외부와 무선 통신에 의해 음성 신호를 송수신하는 마이크로폰과 이어폰이 각각 전기적으로 형성되는 착용끈을 포함하되,
    상기 본체의 내부에 직접 삽입 또는 상기 본체의 내부의 머리 고정대와 상기 본체의 외피 사이 공간에 삽입되어 안전모의 중량 및 자중을 감소시키며, 세 개의 구간으로 구분되어 각 구간별로 충진 유체를 충진시키는 충진부; 및
    적어도 하나 이상의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되는 센서 유닛을 더 포함하고,
    상기 센서 유닛은
    상기 착용자가 상기 본체를 벗었을 경우 적어도 하나 이상의 센서에서 감지하여 부저가 울리도록 하는 스피커가 내장되어 안전모를 착용할 수 있도록 유도하는 경보 장치를 포함하며,
    상기 무선 통신 모듈은
    근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말로 상기 센서 유닛을 통한 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 전송하고, 상기 사용자 단말은 무선망을 이용하여 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 관제 시스템에 전송하며,
    상기 관제 시스템은 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 기반으로 현장 상황을 실시간 모니터링하고, 상기 사용자 단말의 사용자 계정에 따른 레포트를 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전모.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 전면에 형성되어 외부의 영상을 획득하는 카메라;
    상기 본체의 전면에 형성되는 LED 램프;
    상기 LED 램프와 연결되어 외부 환경의 밝기에 따라 상기 LED 램프의 전원 또는 밝기를 조절하는 조도 센서; 및
    상기 본체의 전면 또는 측면에 형성되어 레이저 빔을 조사하여 상기 착용자의 작업을 가이드 하는 레이저 포인터
    를 더 포함하고,
    상기 전원 공급부는,
    상기 카메라, 상기 조도 센서, 상기 LED 램프, 및 상기 레이저 포인터 중 적어도 어느 하나 이상과 연결되어 전원을 공급하고,
    상기 무선 통신 모듈은,
    상기 카메라, 상기 조도 센서, 상기 LED 램프, 및 상기 레이저 포인터 중 적어도 어느 하나 이상과 연결되어 사용자 단말 또는 관제 시스템과 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전모.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로폰과 이어폰은
    상기 무선 통신 모듈을 통해 사용자 단말과 연결되어 통화 또는 그룹 통화가 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 안전모.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서 유닛은
    적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 정보를 센싱하고 무선 통신을 통해 상기 센싱 정보를 외부로 전달하는 스마트 안전모.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서 유닛은,
    적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 상기 연결 인터페이스에 탈부착되고, 적어도 하나 이상의 아날로그 센서 그룹 모듈과 적어도 하나 이상의 디지털 센서 그룹 모듈 중 적어도 어느 하나 이상의 그룹 모듈이 선택되어 상기 본체에 부착되며, 부착된 상기 그룹 모듈에 포함된 적어도 하나의 센서를 통해 상기 센싱 정보를 획득하는 것
    을 특징으로 하는 스마트 안전모.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 센서 유닛은,
    적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 상기 연결 인터페이스에 탈부착되고 상기 연결 인터페이스를 통해 센서 컨트롤러로 상기 적어도 하나의 센서가 센싱한 정보를 전송하는 복수의 센서 모듈;
    상기 복수의 센서 모듈이 탈부착되고 상기 센서 컨트롤러와 상기 복수의 센서 모듈간의 통신을 중계하는 상기 연결 인터페이스; 및
    스케줄에 따라 상기 연결 인터페이스를 통해 상기 복수의 센서 모듈로 정보를 요청하고, 상기 복수의 센서 모듈로부터 수신되는 상기 센싱 정보를 처리하는 상기 센서 컨트롤러
    를 포함하는 스마트 안전모.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 센서 모듈은,
    상기 연결 인터페이스에 개별적으로 탈부착되는 아날로그 센서 모듈; 및
    상기 연결 인터페이스에 직렬로 탈부착되는 복수의 디지털 센서 모듈
    을 포함하고,
    상기 복수의 디지털 센서 모듈 각각은 포함된 센서를 위한 통합 인터페이스를 포함하고, 상기 통합 인터페이스를 통해 상기 연결 인터페이스와 통신하거나 또는 직렬로 부착된 다른 디지털 센서 모듈의 통합 인터페이스와 통신하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전모.
  8. 삭제
  9. 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 본체와, 상기 본체에 형성되어 외부와 무선 통신하는 무선 통신 모듈과, 상기 무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 본체가 상기 착용자의 머리에 고정되도록 상기 본체의 양측에서 턱을 감싸 지지하는 끈으로 이루어지며, 길이 조절이 가능하고, 내부에 전선을 포함하고 있어 상기 무선 통신 모듈과 연결되어 사용자 단말을 이용한 통화 또는 그룹 통화가 가능한 마이크로폰과 이어폰이 각각 전기적으로 형성되는 착용끈, 및 적어도 하나 이상의 센서를 포함하여 정보를 센싱하고 상기 무선 통신 모듈을 통해 센싱 정보를 상기 사용자 단말로 전달하며 상기 본체에 탈부착되는 센서 유닛을 포함하는 스마트 안전모;
    상기 스마트 안전모의 상기 무선 통신 모듈과 연결되어 통화 또는 그룹 통화를 지원하며, 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 전송 받는 사용자 단말; 및
    상기 사용자 단말로부터 무선망을 이용하여 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 전송 받아 현장 상황을 보고 받는 관제 시스템을 포함하되,
    상기 스마트 안전모는
    상기 본체의 내부에 직접 삽입 또는 상기 본체의 내부의 머리 고정대와 상기 본체의 외피 사이 공간에 삽입되어 안전모의 중량 및 자중을 감소시키며, 세 개의 구간으로 구분되어 각 구간별로 충진 유체를 충진시키는 충진부; 및
    적어도 하나 이상의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되는 센서 유닛을 더 포함하고,
    상기 센서 유닛은
    상기 착용자가 상기 본체를 벗었을 경우 적어도 하나 이상의 센서에서 감지하여 부저가 울리도록 하는 스피커가 내장되어 안전모를 착용할 수 있도록 유도하는 경보 장치를 포함하며,
    상기 무선 통신 모듈은
    근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말로 상기 센서 유닛을 통한 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 전송하고, 상기 사용자 단말은 무선망을 이용하여 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 관제 시스템에 전송하며,
    상기 관제 시스템은 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 기반으로 현장 상황을 실시간 모니터링하고, 상기 사용자 단말의 사용자 계정에 따른 레포트를 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전모 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스마트 안전모의 상기 센서 유닛은,
    적어도 하나의 센서를 포함하도록 모듈화되어 상기 연결 인터페이스에 탈부착되고, 적어도 하나 이상의 아날로그 센서 그룹 모듈과 적어도 하나 이상의 디지털 센서 그룹 모듈 중 적어도 어느 하나 이상의 그룹 모듈이 선택되어 상기 본체에 부착되며, 부착된 상기 그룹 모듈에 포함된 적어도 하나의 센서를 통해 상기 센싱 정보를 획득하고,
    상기 사용자 단말은,
    근거리 무선 통신을 통해 상기 스마트 안전모의 상기 무선 통신 모듈과 연결되며, 기설치된 어플리케이션을 통해 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 수집하고 상기 관제 시스템에 전송하며,
    상기 관제 시스템은,
    상기 스마트 안전모의 고유 아이디 또는 상기 사용자 단말의 사용자 계정에 따라 센서 정보, 영상 정보, 및 이동 정보 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 정보를 수집하여 상기 레포트를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 스마트 안전모 시스템.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 스마트 안전모의 상기 센서 유닛은,
    상기 착용자가 상기 스마트 안전모를 벗었을 경우 적어도 하나 이상의 센서에서 감지하여, 상기 스마트 안전모를 착용했을 경우와 착용하지 않았을 경우의 시간을 기록하고 저장하는 장치가 포함되는 것
    을 특징으로 하는 스마트 안전모 시스템
  13. 머리에 착용되어 외부 충격으로부터 착용자의 머리를 보호하는 본체; 및
    상기 본체의 내부에 직접 삽입 또는 상기 본체의 내부의 머리 고정대와 상기 본체의 외피 사이 공간에 삽입되어 안전모의 중량 및 자중을 감소시키며, 세 개의 구간으로 구분되어 각 구간별로 충진 유체를 충진시키는 충진부
    를 포함하고,
    상기 충진부는,
    상기 충진부의 외부를 구성하는 충진부 외피;
    상기 충진부 외피의 내부 공간에 공기 비중보다 낮고, 불활성, 비폭발성 기체로 충진되는 상기 충진 유체;
    상기 충진부를 상기 본체에 탈부착하는 탈부착 장치; 및
    상기 충진부에 안전모의 중량 및 자중을 감소시키는 공중에 뜨는 상기 충진 유체를 충진하도록 하는 충진 유체 주입부를 포함하되,
    상기 본체에 형성되어 외부와 무선 통신하는 무선 통신 모듈;
    상기 무선 통신 모듈에 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 본체가 착용자의 머리에 고정되도록 상기 본체의 양측에서 턱을 감싸 지지하는 끈으로 이루어지며, 길이 조절이 가능하고, 내부에 전선을 포함하고 있어 상기 무선 통신 모듈과 연결되어 외부와 무선 통신에 의해 음성 신호를 송수신하는 마이크로폰과 이어폰이 각각 전기적으로 형성되는 착용끈; 및
    적어도 하나 이상의 센서를 포함하도록 모듈화되어 연결 인터페이스에 탈부착되는 센서 유닛을 더 포함하고,
    상기 센서 유닛은
    상기 착용자가 상기 본체를 벗었을 경우 적어도 하나 이상의 센서에서 감지하여 부저가 울리도록 하는 스피커가 내장되어 안전모를 착용할 수 있도록 유도하는 경보 장치를 포함하며,
    상기 무선 통신 모듈은
    근거리 무선 통신을 통해 사용자 단말로 상기 센서 유닛을 통한 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 전송하고, 상기 사용자 단말은 무선망을 이용하여 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 관제 시스템에 전송하며,
    상기 관제 시스템은 상기 센싱 정보 또는 상기 센싱 정보를 가공한 정보를 기반으로 현장 상황을 실시간 모니터링하고, 상기 사용자 단말의 사용자 계정에 따른 레포트를 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 안전모.
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