KR101864250B1 - 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 웨어러블 장치로서, 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 감지하는 센서모듈; 상기 센서모듈로부터 감지된 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 상기 전송받은 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 이용하여 가스 유출 위험환경 여부를 판단하는 사용자 단말기; 및 상기 사용자 단말기로부터 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광부가 발광하는 광섬유 발광 패치를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 웨어러블 장치의 제어방법으로서, (1) 센서모듈이 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 감지하는 단계, (2) 사용자 단말기가, 상기 단계 (1)에서 감지된 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 상기 전송받은 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 이용하여 가스 유출 위험환경 여부를 판단하는 단계, 및 (3) 광섬유 발광 패치의 발광부가, 상기 단계 (2)에서 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법에 따르면, 가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부와 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부로 구성함으로써, 유출된 가스의 농도 뿐만 아니라 사용자의 움직임의 변화량을 모두 고려하여 가스 유출 위험환경인지 여부를 판단할 수 있고, 이를 통하여 감지된 가스의 농도 값이 미미한 경우라도 작업자가 쓰러진 경우 가스 유출 위험환경으로 판단함으로써, 가스 농도와 사용자의 상태를 모두 고려하여 위험한 상황임을 감지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가스 유출 위험환경 여부를 판단하고, 가스 유출 위험환경 경보를 표시하며, 유출된 가스 농도, 사용자의 상태, 작업 공간의 온도, 습도 상태 등을 표시할 수 있는 사용자 단말기로 구성함으로써, 작업자가 유출된 가스의 농도를 수시로 확인할 수 있으며, 가스 유출 위험환경으로 판단되면, 사용자 단말기는 가스 유출 위험환경 경보의 발생과 함께 작업공간에 대한 다양한 정보를 표시하게 되므로, 사용자는 사용자 단말기를 이용하여 가스 유출 원인이 되는 설비의 on/off, 작업공간의 온도, 습도, 환기를 실시간으로 조절을 하는 것을 통하여 가스 유출 위험환경에서 쉽게 벗어날 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 센서모듈에서 감지된 가스 농도 값 및 사용자의 상태를 종합하여 가스 유출 위험환경으로 판단된 경우, 사용자 본인뿐만 아니라, 주변에 있는 사람들이 가스 유출 위험환경임을 인지할 수 있도록, 가스 유출 위험환경으로 판단되면 발광되는 발광부를 포함하는, 고시인성의 광섬유 발광 패치를 사용자의 작업복에 포함하여 구성함으로써, 작업복을 입은 사용자가 위험한 상황임을 주변 사람들에게 시각적으로 전달할 수 있고, 주변 사람들이 위험한 상황에 조기 대응을 할 수 있다.

Description

가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법{OPTICAL FIBER LUMINESCENT PATCH TYPE WEARABLE DEVICE WHICH CAN BE USED IN A DANGEROUS ENVIRONMENT OF GAS LEAKAGE AND ITS CONTROL METHOD}
본 발명은 웨어러블 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
현대사회의 급속한 개발로 현대인들에게 생활의 편리함이 제공되고 있으나, 급속한 개발로 인한 다양한 종류의 유해 물질이 일상에 존재하게 됨에 따라, 유해 물질을 접하는 환경에 있는 일부 사람들은 이에 중독되기도 하며, 그 밖에도 유해 물질과 관련된 사건이 종종 발생되고 있다. 특히, 유해 가스의 유출로 인한 사고는 대형 폭발로 이어지는 경우가 많으며, 공기 중으로 빠르게 확산되는 가스의 특성상 피해 범위가 광범위하다는 점에서 그 위험성이 더욱 크다고 볼 수 있다. 실제로 다량의 가스가 유출될 가능성이 있는, 가스를 취급하는 공장의 작업자들은 가스 유출에 대한 비상훈련을 정기적으로 실시하고 있기도 하다.
가스 유출의 가능성이 있는 밀폐된 작업환경에서 작업을 하는 경우, 작업자들이 가스 유출을 감지하는 것은 쉽지 않으므로, 이러한 작업환경에서는 가스 유출을 감지하는 장치가 필수적이며 현재 대부분의 작업환경에서 가스 유출 감지 장치를 사용하고 있다. 도 1은 기존에 사용되는 있는 가스 경보 장치를 도시한 도면이며, 기존의 가스 경보 장치는 가스경보기, 제어부, 및 차단부로 구성되어, 가스가 유출되면 유출된 가스를 감지한 가스경보기가 작동하게 되고, 가스경보기의 가스누설신호가 차단부를 작동시킴으로써 가스를 차단시키는 원리가 이용하고 있다. 이러한 가스 경보 기술과 관련된 선행기술로는 등록실용 제20-0397966호(발명의 명칭: 가스경보기의 연결 방식이 개선된 가스누출 제어장치) 등이 있다.
다만, 기존에 사용되고 있는 기술은 유출된 가스를 감지하여 경보음을 출력하는 동시에 자동으로 가스를 차단시키는 정도의 기술이라는 점에서, 가스 차단기가 작동하기 전까지는, 유출된 가스의 농도가 어느 정도인지를 작업자 또는 작업자의 주변 사람들이 파악하기가 어려우며, 작업공간의 유출된 가스 농도를 낮추기 위하여, 사용자는 가스 유출 원인이 된 설비 및 작업 공간의 온도, 습도, 및 환기를 조절하는 설비를 각각 조절하여야만 하고, 각각의 설비들에 어느 정도의 조절이 필요한지를 실시간으로 확인하기 어려운 문제점이 있었다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 가스 유출 위험환경에 대한 실시간 경보장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부와 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부로 구성함으로써, 유출된 가스의 농도 뿐만 아니라 사용자의 움직임의 변화량을 모두 고려하여 가스 유출 위험환경인지 여부를 판단할 수 있고, 이를 통하여, 감지된 가스의 농도 값이 미미한 경우라도 작업자가 쓰러진 경우를 가스 유출 위험환경으로 판단함으로써, 가스 농도와 사용자의 상태를 모두 고려하여 위험한 상황임을 감지할 수 있도록 하는, 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 가스 유출 위험환경 여부를 판단하고, 가스 유출 위험환경 경보를 표시하며, 유출된 가스 농도, 사용자의 상태, 작업 공간의 온도, 습도 상태 등을 표시할 수 있는 사용자 단말기로 구성함으로써, 작업자가 유출된 가스의 농도를 수시로 확인할 수 있으며, 가스 유출 위험환경으로 판단되면, 사용자 단말기는 가스 유출 위험환경 경보의 발생과 함께 작업공간에 대한 다양한 정보를 표시하게 되므로, 사용자는 사용자 단말기를 이용하여 가스 유출 원인이 되는 설비의 on/off, 작업공간의 온도, 습도, 환기를 실시간으로 조절을 하는 것을 통하여 가스 유출 위험환경에서 쉽게 벗어날 수 있는, 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 센서모듈에서 감지된 가스 농도 값 및 사용자의 상태를 종합하여 가스 유출 위험환경으로 판단된 경우, 사용자 본인뿐만 아니라, 주변에 있는 사람들이 가스 유출 위험환경임을 인지할 수 있도록, 가스 유출 위험환경으로 판단되면 발광되는 발광부를 포함하는, 고시인성의 광섬유 발광 패치를 사용자의 작업복에 포함하여 구성함으로써, 작업복을 입은 사용자가 위험한 상황임을 주변 사람들에게 시각적으로 전달할 수 있고, 주변 사람들이 위험한 상황에 조기 대응을 할 수 있게 하는, 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치는,
웨어러블 장치로서,
가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 감지하는 센서모듈;
상기 센서모듈로부터 감지된 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 상기 전송받은 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 이용하여 가스 유출 위험환경 여부를 판단하는 사용자 단말기; 및
상기 사용자 단말기로부터 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광부가 발광하는 광섬유 발광 패치를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광섬유 발광 패치는,
사용자의 작업복에 탈부착되거나 작업복의 일부분으로 구성되며, 상기 광섬유 발광 패치의 발광부가 발광하는 것을 통하여, 상기 사용자 주변 사람들에게 가스 유출 위험환경임을 시각적으로 전달할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광섬유 발광 패치는,
자카드 방식으로 직조된 것으로서, 고시인성을 갖는 원단을 이용하여 제조될 수 있다.
바람직하게는, 상기 광섬유 발광 패치는,
상기 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광부의 밝기 정도를 달리 하여 발광할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광섬유 발광 패치는,
상기 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광부의 점멸 주기를 달리 하여 발광할 수 있다.
바람직하게는, 상기 사용자 단말기는,
가스 유출 위험환경으로 판단되면, 가스 유출 위험환경 경보를 상기 사용자 단말기의 표시부에 더 표시할 수 있다.
바람직하게는,
상기 사용자 단말기를 이용하여, 가스 유출 원인이 되는 설비의 on/off, 온도, 습도 및 환기 중 하나 이상을 조절할 수 있다.
바람직하게는, 상기 센서모듈은,
가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부;
상기 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부; 및
상기 가스 유출 감지센서부 및 상기 생체 신호 감지센서부에서 감지된 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
더 바람직하게는,
상기 가스 유출 감지센서부는, 실내 또는 실외에 존재하는 가스의 농도를 실시간으로 감지하여, 감지된 가스의 농도 값을 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 사용자 단말기는, 상기 가스 유출 감지센서부에서 전송된 가스의 농도 값과 미리 설정된 기준 값을 비교하여, 가스 유출 여부를 판단할 수 있다.
더 바람직하게는,
상기 생체 신호 감지센서부는, 상기 사용자의 신체에 부착되어 생체 신호를 실시간으로 감지하여, 감지된 생체 신호 값을 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 사용자 단말기는, 상기 생체 신호 감지센서부에서 전송된 생체 신호 값을 이용하여, 상기 사용자의 상태를 판단할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 생체 신호 감지센서부는,
상기 사용자의 심전도 신호를 감지하는 심전도 신호 감지센서, 및 상기 사용자의 움직임의 변화량을 감지하는 가속도 신호 감지센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
더 바람직하게는,
상기 가스 유출 감지센서부 및 상기 생체 신호 감지센서부는 무선 방식으로 충전이 가능할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치의 제어방법은,
웨어러블 장치의 제어방법으로서,
(1) 센서모듈이 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 감지하는 단계;
(2) 사용자 단말기가, 상기 단계 (1)에서 감지된 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 상기 전송받은 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 이용하여 가스 유출 위험환경 여부를 판단하는 단계; 및
(3) 광섬유 발광 패치의 발광부가, 상기 단계 (2)에서 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광섬유 발광 패치는,
사용자의 작업복에 탈부착되거나 작업복의 일부분으로 구성되며, 상기 광섬유 발광 패치의 발광부가 발광하는 것을 통하여, 상기 사용자 주변 사람들에게 가스 유출 위험환경임을 시각적으로 전달할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광섬유 발광 패치는,
자카드 방식으로 직조된 것으로서, 고시인성을 갖는 원단을 이용하여 제조될 수 있다.
바람직하게는, 상기 광섬유 발광 패치는,
상기 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광부의 밝기 정도를 달리 하여 발광할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광섬유 발광 패치는,
상기 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광부의 점멸 주기를 달리 하여 발광할 수 있다.
바람직하게는, 상기 사용자 단말기는,
가스 유출 위험환경으로 판단되면, 가스 유출 위험환경 경보를 상기 사용자 단말기의 표시부에 더 표시할 수 있다.
바람직하게는, 상기 센서모듈은,
가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부;
상기 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부; 및
상기 가스 유출 감지센서부 및 상기 생체 신호 감지센서부에서 감지된 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
더 바람직하게는,
상기 가스 유출 감지센서부 및 상기 생체 신호 감지센서부는 무선 방식으로 충전이 가능할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법에 따르면, 가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부와 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부로 구성함으로써, 유출된 가스의 농도 뿐만 아니라 사용자의 움직임의 변화량을 모두 고려하여 가스 유출 위험환경인지 여부를 판단할 수 있고, 이를 통하여 감지된 가스의 농도 값이 미미한 경우라도 작업자가 쓰러진 경우 가스 유출 위험환경으로 판단함으로써, 가스 농도와 사용자의 상태를 모두 고려하여 위험한 상황임을 감지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가스 유출 위험환경 여부를 판단하고, 가스 유출 위험환경 경보를 표시하며, 유출된 가스 농도, 사용자의 상태, 작업 공간의 온도, 습도 상태 등을 표시할 수 있는 사용자 단말기로 구성함으로써, 작업자가 유출된 가스의 농도를 수시로 확인할 수 있으며, 가스 유출 위험환경으로 판단되면, 사용자 단말기는 가스 유출 위험환경 경보의 발생과 함께 작업공간에 대한 다양한 정보를 표시하게 되므로, 사용자는 사용자 단말기를 이용하여 가스 유출 원인이 되는 설비의 on/off, 작업공간의 온도, 습도, 환기를 실시간으로 조절을 하는 것을 통하여 가스 유출 위험환경에서 쉽게 벗어날 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 센서모듈에서 감지된 가스 농도 값 및 사용자의 상태를 종합하여 가스 유출 위험환경으로 판단된 경우, 사용자 본인뿐만 아니라, 주변에 있는 사람들이 가스 유출 위험환경임을 인지할 수 있도록, 가스 유출 위험환경으로 판단되면 발광되는 발광부를 포함하는, 고시인성의 광섬유 발광 패치를 사용자의 작업복에 포함하여 구성함으로써, 작업복을 입은 사용자가 위험한 상황임을 주변 사람들에게 시각적으로 전달할 수 있고, 주변 사람들이 위험한 상황에 조기 대응을 할 수 있다.
도 1은 기존의 가스 경보 장치를 나타내는 사진.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 그 구성 및 작동의 개략적인 흐름을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 광섬유 발광 패치의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치의 광섬유 발광 패치에 있어서, 자카드 방식으로 직조된 원단을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 사용자 단말기의 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 센서모듈의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 가스 유출 감지센서부의 센서를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 생체 신호 감지 센서부의 센서를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 전체 구성도를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치의 제어방법의 흐름도를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 기존의 가스 경보 장치를 나타내는 사진이며, 기존의 가스 경보 장치는 가스경보기, 제어부, 및 차단부로 구성되어 가스가 유출되면 유출된 가스를 감지한 가스경보기가 작동하게 되고, 가스경보기로부터 전송된 가스누설신호가 차단부를 작동시킴으로써 가스를 차단시키는 원리이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 그 구성 및 작동의 개략적인 흐름을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)는, 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 감지하는 센서모듈(100), 센서모듈(100)로부터 감지된 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 전송받은 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 이용하여 가스 유출 위험환경 여부를 판단하는 사용자 단말기(200), 및 사용자 단말기(200)로부터 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광부(320)가 발광하는 광섬유 발광 패치(300)를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 센서모듈(100) 및 사용자 단말기(200)의 세부 구성에 대해서는 도 5 내지 도 8을 참조하여, 추후 상세히 설명하기로 하며, 이하에서는 광섬유 발광 패치(300)에 대하여 먼저 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 광섬유 발광 패치의 구성을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)의 광섬유 발광 패치(300)는, 사용자 단말기(200)에서 판단된 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과를 전송받는 통신부(310), 및 통신부(310)에서 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광하는 발광부(320)를 포함할 수 있다.
광섬유 발광 패치(300)는 사용자의 작업복에 탈부착되거나 작업복의 일부분으로 구성되며, 가스 유출 위험환경으로 판단되는 경우 발광되는 것에 의하여 가스 유출 위험환경임을 시각적으로 전달하는 역할을 한다. 이는 기존의 가스 경보 장치와는 달리 사용자 본인뿐만 아니라, 사용자 주변에 있는 사람들에게도 가스 유출 위험환경으로 인하여 사용자가 위험한 상황이라는 것을 알림으로써, 위험한 상황에 조기 대응할 수 있게 한다.
광섬유 발광 패치(300)의 통신부(310)는, 사용자 단말기(200)에서 판단된 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과를 전송받는 역할을 한다. 실시예에 따라서는, 광섬유 발광 패치(300)의 통신부(310)는, 사용자 단말기(200)에서 판단된 가스 유출 위험 환경 여부 결과에 따라 결정되는, 발광부(320)의 밝기 정도, 점멸 주기에 관한 신호를 사용자 단말기(200)로부터 더 전송받을 수도 있다.
광섬유 발광 패치(300)의 발광부(320)는, 통신부(310)에서 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광하는 역할을 한다. 실시예에 따라서는, 통신부(310)를 통해 더 전달받은 발광부(320)의 밝기 정도, 점멸 주기에 관한 신호를 이용하여, 밝기 정도, 점멸 주기에 관한 신호에 따라 발광할 수 있다. 즉, 발광부(320)는 사용자 단말기(200)에서 판단된 가스 유출 위험환경 여부 결과에 따라 밝기 정도 또는 점멸 주기를 달리할 수 있다. 예를 들어, 가스 유출 위험환경의 정도에 따라 하나 이상의 단계로 밝기 정도를 달리하여 발광할 수 있으며, 가스 유출 위험환경의 정도가 높아질수록 점멸 주기를 짧게 하여 위험을 보다 적극적으로 알릴 수도 있다. 또한, 발광부(320)는 하나 이상의 색상을 갖는 광원을 포함할 수 있으므로, 가스 유출 위험환경의 정도에 따라 안정단계에서는 초록색, 경고단계에서는 노란색, 위험단계에서는 빨간색의 빛을 발광시킬 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치의 광섬유 발광 패치에 있어서, 자카드 방식으로 직조된 원단을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)의 광섬유 발광 패치(300)는, 자카드 방식으로 직조된 것으로서, 고시인성을 갖는 원단을 이용하여 제조될 수 있다. 일반적으로 자카드 방식으로 직조된 원단이란, 자카드기와 그 부속 직기로 직조되는 문직을 총칭하는 것으로서, 각종 원사의 조합을 사용하여 다양한 문양을 나타낸 원단을 가리키는 것이며, 자카드 방식으로 직조된 원단은 기하학 모양이나 곡선 등의 다양한 문양을 직조와 동시에 원단에 표현할 수 있으므로, 원단 제조 후 모양을 새기는 제조 방식에 비하여 상대적으로 생산 비용이 저렴하며, 표현감이 뛰어나다는 특징이 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)에 있어서, 실시예에 따라서는, 광섬유 발광 패치(300)의 제조 단계에서, ‘위험’ 등과 같은 문구를 자카드 방식으로 직조하여 원단에 표시할 수 있으며, 이 경우 광섬유 발광 패치(300)의 발광부(320)에서 발생된 빛이 ‘위험’이라는 문구를 포함한 원단에 투과됨으로써, ‘위험’이라는 문구에 대한 시인성도 향상시킬 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 사용자 단말기의 구성을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)의 사용자 단말기(200)는, 가스 유출 감지센서부(110)에서 전송된 가스의 농도 값과 미리 설정된 기준 값을 비교하여, 가스 유출 여부를 판단하고, 생체 신호 감지센서부(120)에서 전송된 생체 신호 값을 이용하여, 사용자의 상태를 판단함으로써, 최종적으로 가스 유출 위험환경 여부를 판단하는 역할을 한다.
사용자 단말기(200)의 표시부(210)는, 가스 유출 위험환경으로 판단되는 경우 가스 유출 위험환경 경보를 사용자 단말기(200)의 표시부(210)에 표시하는 역할을 하며, 실시예에 따라서는 사용자 단말기(200)의 표시부(210)에 표시되는 작업공간의 가스 농도 및 사용자의 상태를 이용하여 가스 유출 원인이 되는 설비의 on/off, 작업공간의 온도, 습도, 환기를 조절함으로써, 가스 유출 위험환경에서 벗어날 수도 있다.
사용자 단말기(200)의 통신부(220)는, 센서모듈(100)로부터 감지된 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 사용자 단말기(200)에서 판단된 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과를 광섬유 발광 패치(300)로 전송하는 역할을 한다. 실시예에 따라서는 가스 유출 위험환경 경보를 표시부(210)에 표시하는 외에도 경보음을 출력함으로써 사용자 단말기(200)의 표시부(210)를 확인하지 않는 사용자에게 경보음으로 가스 유출 위험환경임을 알릴 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 센서모듈의 구성을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)의 센서모듈(100)은, 가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부(110), 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부(120), 및 가스 유출 감지센서부(110) 및 생체 신호 감지센서부(120)에서 감지된 정보를 사용자 단말기(200)로 전송하는 통신부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 생체 신호 감지센서부(120)는 사용자의 심전도 신호를 감지하는 심전도 신호 감지센서(121), 및 사용자의 움직임의 변화량을 감지하는 가속도 신호 감지센서(122) 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)의 센서모듈(100)은, 가스 유출 감지센서부(110) 및 생체 신호 감지센서부(120)를 포함하여, 가스 유출 여부 및 사용자의 생체 신호를 감지하고, 이를 통신부(130)를 통해 사용자 단말기(200)로 전송하는 역할을 한다. 실시예에 따라서는, 가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부(110) 및 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부(120)를 포함하는 센서모듈(100)은 유선 방식뿐만 아니라 무선 방식으로도 충전될 수 있다. 물론, 가스 유출 감지센서부(110) 및 생체 신호 감지센서부(120) 각각도 유선 방식뿐만 아니라 무선 방식으로도 충전될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 가스 유출 감지센서부의 센서를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 생체 신호 감지 센서부의 센서를 도시한 도면이다. 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)의 가스 유출 감지센서부(110)는, 실내 또는 실외에 존재하는 가스의 농도를 실시간으로 감지하는 역할을 하며, 감지된 가스의 농도 값은 통신부(130)를 통하여 사용자 단말기(200)로 전송될 수 있다. 또한, 생체 신호 감지센서부(120)는 사용자의 신체에 부착되어 생체 신호를 실시간으로 감지하는 역할을 하며, 감지된 생체 신호 값은 마찬가지로 통신부(130)를 통하여 사용자 단말기(200)로 전송될 수 있다.
일반적으로, 가스 유출 감지센서부(110)는 작업공간의 가스 유출 여부를 감지하기 위하여 사용자의 작업복의 외부에 부착된 형태일 수 있고, 생체 신호 감지센서부(120)는 사용자의 신체에 별도로 부착하는 형태이거나 사용자의 작업복의 내부에 부착된 형태로서, 사용자가 작업복을 착용하는 경우 사용자의 신체에 접하게 되어 사용자의 생체 신호를 감지할 수 있게 된다. 물론 실시예에 따라서는, 가스 유출 감지센서부(110)와 생체 신호 감지센서부(120)는 하나의 장치 형태로 일체형으로 구현될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치에 있어서, 전체 구성도를 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)는, 사용자의 작업복에 부착되거나 사용자의 신체에 부착되는 형태인 센서모듈(100)을 이용하여 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 감지하여 사용자 단말기(200)로 전송할 수 있고, 사용자 단말기(200)는 가스 유출 위험환경 여부를 판단하여 가스 유출 위험환경으로 판단되는 경우, 가스 유출 위험환경 경보를 표시하고, 사용자가 작업공간의 온도, 습도 환기를 조절할 수 있게 한다. 또한, 사용자 작업복 외부에 부착된 광섬유 발광 패치(300)는, 사용자 단말기(200)에서 전송된 가스 유출 위험환경의 정도에 따라 발광부(320)의 밝기 정도, 점멸 주기를 달리하여 발광함으로서, 사용자 주변 사람들에게 위험한 정도를 달리하여 위험한 상황임을 알릴 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)에 있어서, 각각의 구성인 센서모듈(100), 사용자 단말기(200), 광섬유 발광 패치(300)는 무선 통신 방식으로 통신을 할 수 있는데, 무선 통신 방식으로서는, 적외선(IR) 방식, RF(Radio Frequency) 방식, 블루투스(Bluetooth) 방식, 지그비(ZigBee) 방식 중 어느 하나의 방식을 이용할 수 있다. 물론, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)에 있어서, 무선 통신 방식이 상기와 같은 방식들로만 한정되는 것은 아니다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치의 제어방법의 흐름도를 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치(10)의 제어방법은, 센서모듈(100)이 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 감지하는 단계(S100), 사용자 단말기(200)가, 단계 S100에서 감지된 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 전송받은 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 이용하여 가스 유출 위험환경 여부를 판단하는 단계(S200), 및 광섬유 발광 패치(300)의 발광부(320)가, 단계 S200에서 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광하는 단계(S300)를 포함하여 구성될 수 있다. 각각의 단계들과 관련된 상세한 내용들은, 앞서 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치와 관련하여 충분히 설명되었으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치 및 그 제어방법에 따르면, 가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부와 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부로 구성함으로써, 유출된 가스의 농도 뿐만 아니라 사용자의 움직임의 변화량을 모두 고려하여 가스 유출 위험환경인지 여부를 판단할 수 있고, 이를 통하여 감지된 가스의 농도 값이 미미한 경우라도 작업자가 쓰러진 경우 가스 유출 위험환경으로 판단함으로써, 가스 농도와 사용자의 상태를 모두 고려하여 위험한 상황임을 감지할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 가스 유출 위험환경 여부를 판단하고, 가스 유출 위험환경 경보를 표시하며, 유출된 가스 농도, 사용자의 상태, 작업 공간의 온도, 습도 상태 등을 표시할 수 있는 사용자 단말기로 구성함으로써, 작업자가 유출된 가스의 농도를 수시로 확인할 수 있으며, 가스 유출 위험환경으로 판단되면, 사용자 단말기는 가스 유출 위험환경 경보의 발생과 함께 작업공간에 대한 다양한 정보를 표시하게 되므로, 사용자는 사용자 단말기를 이용하여 가스 유출 원인이 되는 설비의 on/off, 작업공간의 온도, 습도, 환기를 실시간으로 조절을 하는 것을 통하여 가스 유출 위험환경에서 쉽게 벗어날 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 센서모듈에서 감지된 가스 농도 값 및 사용자의 상태를 종합하여 가스 유출 위험환경으로 판단된 경우, 사용자 본인뿐만 아니라, 주변에 있는 사람들이 가스 유출 위험환경임을 인지할 수 있도록, 가스 유출 위험환경으로 판단되면 발광되는 발광부를 포함하는, 고시인성의 광섬유 발광 패치를 사용자의 작업복에 포함하여 구성함으로써, 작업복을 입은 사용자가 위험한 상황임을 주변 사람들에게 시각적으로 전달할 수 있고, 주변 사람들이 위험한 상황에 조기 대응을 할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 본 발명의 일실시예에 따른 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치
100: 센서모듈
110: 가스 유출 감지센서부
120: 생체 신호 감지센서부
121: 심전도 신호 감지센서
122: 가속도 신호 감지센서
130: 통신부
200: 사용자 단말기
210: 표시부
220: 통신부
300: 광섬유 발광 패치
310: 통신부
320: 발광부

Claims (20)

  1. 웨어러블 장치로서,
    가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 감지하는 센서모듈(100);
    상기 센서모듈(100)로부터 감지된 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 상기 전송받은 가스 유출 여부 및 사용자의 상태를 이용하여 가스 유출 위험환경 여부를 판단하는 사용자 단말기(200); 및
    상기 사용자 단말기(200)로부터 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광부가 발광하는 광섬유 발광 패치(300)를 포함하되,
    상기 센서모듈(100)은,
    가스 유출 여부를 감지하는 가스 유출 감지센서부(110);
    상기 사용자의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지센서부(120); 및
    상기 가스 유출 감지센서부(110) 및 상기 생체 신호 감지센서부(120)에서 감지된 정보를 상기 사용자 단말기(200)로 전송하는 통신부(130)를 포함하며,
    상기 가스 유출 감지센서부(110)는, 실내 또는 실외에 존재하는 가스의 농도를 실시간으로 감지하여, 감지된 가스의 농도 값을 상기 사용자 단말기(200)로 전송하고, 상기 사용자 단말기(200)는, 상기 가스 유출 감지센서부(110)에서 전송된 가스의 농도 값과 미리 설정된 기준 값을 비교하여, 가스 유출 여부를 판단하고,
    상기 생체 신호 감지센서부(120)는, 상기 사용자의 신체에 부착되어 생체 신호를 실시간으로 감지하여, 감지된 생체 신호 값을 상기 사용자 단말기(200)로 전송하고, 상기 사용자 단말기(200)는, 상기 생체 신호 감지센서부에서 전송된 생체 신호 값을 이용하여, 상기 사용자의 상태를 판단하며,
    상기 사용자 단말기(200)는,
    가스 유출 위험환경으로 판단되는 경우 가스 유출 위험 환경 경보를 표시하는 표시부(210); 및
    상기 센서모듈(100)로부터 감지된 가스 유출여부 및 사용자의 상태를 전송받고, 판단된 가스 유출 위험환경 여부 결과를 상기 광섬유 발광 패치(300)로 전송하는 통신부(220)를 포함하며,
    상기 사용자 단말기(200)는,
    가스 유출 위험환경으로 판단되면, 가스 유출 위험환경 경보를 상기 사용자 단말기(200)의 표시부(210)에 더 표시하고,
    상기 사용자 단말기(200)를 이용하여, 가스 유출 원인이 되는 설비의 on/off, 온도, 습도 및 환기 중 하나 이상을 조절할 수 있으며,
    상기 광섬유 발광 패치(300)는,
    상기 사용자 단말기(200)에서 판단된 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과를 전송받는 통신부(310); 및
    상기 통신부(310)에서 전송받은 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라 발광하는 발광부(320)를 포함하며,
    상기 광섬유 발광 패치(300)는,
    상기 가스 유출 위험환경 여부의 판단 결과에 따라, 상기 사용자 단말기(200)로부터 상기 통신부(310)를 통하여 상기 발광부(320)의 밝기 정도, 점멸 주기에 관한 신호를 전달받아, 발광부(320)의 밝기 정도를 달리 하여 발광하고, 발광부(320)의 점멸 주기를 달리 하여 발광하는 것을 특징으로 하는, 가스유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광섬유 발광 패치(300)는,
    사용자의 작업복에 탈부착되거나 작업복의 일부분으로 구성되며, 상기 광섬유 발광 패치(300)의 발광부(320)가 발광하는 것을 통하여, 상기 사용자 본인뿐만 아니라, 상기 사용자 주변 사람들에게 가스 유출 위험환경임을 시각적으로 전달하여 위험한 상황에 조기 대응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광섬유 발광 패치(300)는,
    자카드 방식으로 직조된 것으로서, 고시인성을 갖는 원단을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하되,
    상기 광섬유 발광 패치(300)에 ‘위험’이라는 문구가 자카드 방식으로 직조되어, 상기 발광부(320)에서 발생된 빛이 ‘위험’이라는 문구를 포함한 원단에 투과됨으로써, ‘위험’이라는 문구가 시각적으로 나타나는 것을 특징으로 하는, 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치.
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  11. 제1항에 있어서, 상기 생체 신호 감지센서부(120)는,
    상기 사용자의 심전도 신호를 감지하는 심전도 신호 감지센서, 및 상기 사용자의 움직임의 변화량을 감지하는 가속도 신호 감지센서 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가스 유출 감지센서부(110) 및 상기 생체 신호 감지센서부(120)는 무선 방식으로 충전이 가능한 것을 특징으로 하는, 가스 유출 위험환경에서 사용될 수 있는 광섬유 발광 패치 타입 웨어러블 장치.
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