KR102539331B1

KR102539331B1 - 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치

Info

Publication number: KR102539331B1
Application number: KR1020220166749A
Authority: KR
Inventors: 고이남
Original assignee: 고이남
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-06-02

Abstract

본 발명은 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 작업환경에서 근로자가 착용할 수 있는 안전수단에 탈부착될 수 있고, 광섬유로 이루어져 전력에 의해 발광되어 착용자의 위치를 쉽게 파악할 수 있도록 시인성을 향상시킬 수 있는 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치에 관한 것이다.

Description

착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치{Light-emitting patch that attaches and detaches to a wearable safety tool}

작업환경에서 근로자나 작업자가 착용하게 되는 안전모나 안전조끼와 같은 안전수단은 착용자의 신체를 보호할 뿐만 아니라 착용자의 위치를 제3자가 쉽게 식별할 수 있도록 시인성을 향상시켜 충돌 등의 안전사고를 방지할 수 있도록 한다. 또한, 낚시나, 등산 등의 여행객이나 레저활동에서 조난을 당하는 경우 신속한 구조를 위해 시인성을 향상시킨 안전수단을 통해 빠른 구조 및 안전사고를 최소화할 수 있도록 한다.

특히, 야간활동의 경우 안전수단을 통해 멀리서도 착용자의 위치를 파악할 수 있도록 별도의 발광수단이 필요하고, 다수가 팀을 이뤄 행동하는 경우 원활한 지휘통솔 등을 위해 착용자간 식별이 용이한 표지기능 또한 필요하다.

위와 같이 종래의 착용자의 위치를 파악할 수 있도록 시인성을 향상시킨 안전수단으로는 야광봉이나 야광띠를 사용하거나, 형광 또는 야광 염료로 이루어진 안전모나 안전조끼를 이용하게 된다. 또한, 자동차의 전조등과 같이 외부의 빛을 반사하는 반사기능을 가진 안전수단으로 이루어지는데 이러한 경우 사각지대나 외부의 불빛이 없는 장소에서는 발광되지 않아 제3자가 쉽게 착용자의 위치를 파악하기 어렵다는 문제가 존재한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래의 선행기술로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0333563호에는 "발광 안전조끼"가 개시되어 있다.

상기 선행기술은 안전조끼의 반사판 내에 빛 전달물질을 장치하고 그 끝에 발광 다이오드를 점멸시켜 야간에 타인이 쉽게 식별할 수 있도록 하여 안전작업에 크게 기여할 수 있도록 하기 위한 것으로 건전지와 점멸을 제어하는 제어부와 제어부에 의해 제어되어 점멸되는 발광다이오드와 발광다이오드에서 발생하는 빛을 전달하여 표시하여 주는 표시부를 안전조끼의 반사판 내에 넣어 구성한 발광 안전 조끼에 관한 것이다.

그러나 상기 선행기술은 안전조끼만이 발광하는 것으로 기존의 안전수단에는 적용하기 어렵고, 별도로 선행기술을 구매해야한다는 번거로움이 존재한다.

특히, 작업환경이나 해당 작업장소나 착용자가 해당되는 팀(기업, 단체 등)에 따라 보급되는 안전수단이 존재하는데 이는 외부에서 용이하게 동일한 팀원임을 확인하기 위한 것으로 별도의 발광수단을 구비하기 위해서는 안전수단에 발광수단을 추가로 구비한 상태로 제작해야 하므로 최초 제작비용이 크게 소모된다는 문제가 존재한다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0333563호 "발광 안전조끼"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 형광 또는 야광기능의 염료나 섬유로 이루어진 안전수단에 비해 시인성을 향상시킬 수 있고, 기존에 구비하고 있는 착용이 가능한 안전수단에 직접 탈부착될 수 있어 시인성을 향상시킴으로써 착용자의 위치를 쉽게 파악할 수 있고, 시인성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치에 관한 것이다.

또한, 광섬유와 빛을 반사할 수 있는 반사섬유를 꼬임형태로 구비하여 전원을 인가받은 광섬유가 발광하더라도 반사섬유도 함께 광섬유의 빛을 반사하여 저전력으로 높은 조도의 발광효과를 얻을 수 있는 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치에 관한 것이다.

또한, 안전수단상에 부착되어 착용자의 신체상태를 감지할 수 있고, 작업환경을 감지하여 착용자의 신체상태 및 작업환경에 따라 발광정도 및 발광패턴을 달리하여 위험도 및 외부조도에 따라 자동으로 제어될 수 있는 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치에 관한 것이다.

또한, 용이하게 탈부착되어 쉽게 충전 및 관리가 가능하고, 착용자 체온을 통해 자동으로 안전조끼의 전력을 충전할 수도 있는 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치에 관한 것이다.

또한, 발광패치와 착용자가 소지한 단말기, 주변 알람수단, 관리서버 등과 무선통신이 가능하여 발광패치에서 수집된 센서값을 연동된 단말기나 관리서버로 전송하여 실시간으로 착용자 및 작업환경의 상태를 모니터링할 수 있고, 이를 통해 착용자가 위급상황에 처한 것으로 판단되는 경우 주변 알람수단이 자동으로 작동하여 인명사고로 확대되는 것을 방지할 수 있는 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치에 관한 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 착용이 가능한 안전수단에 용이하게 탈부착되는 발광패치에 있어서,

상기 안전수단에 직접 부착되며 발광되는 발광부; 상기 발광부에 전력을 공급하는 전원부; 상기 발광부 및 전원부의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 발광패치의 외부환경과 상기 안전수단을 착용한 착용자의 신체상태를 감지하는 센서부;로 구성되며, 상기 발광부는, 후면에 벨크로 타입의 부착면이 형성되어 상기 안전수단에 직접 부착되는 부착프레임; 및 상기 부착프레임의 정면에 위치하며 상기 전원부를 통해 발광되는 표시면이 형성된 표시프레임;을 포함하고, 상기 전원부는, 내부에 전력이 저장되는 배터리; 상기 배터리의 일측에 구비되며 상기 배터리로 전력을 충전시키는 외부 충전장치와 연결되는 충전단자; 및 외부의 에너지를 전기에너지로 변화시켜 상기 배터리에 저장시키는 전력발생모듈;을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 발광부 및 상기 전원부를 구동제어시키는 구동모듈; 상기 센서부에서 수집된 센서값에 따라 상기 발광부의 점멸색상 및 점멸패턴을 조절하는 설정값이 저장되는 메모리; 상기 센서부에서 수집된 센서값에 따라 상기 메모리에 기저장된 설정값과 비교판단하여 상기 발광부 및 상기 전원부를 제어하는 판단값을 생성하는 판단모듈; 및 상기 발광패치와 외부 장치가 통신되어 상기 센서값을 연동된 상기 외부 장치로 전송하는 통신모듈;을 포함하며, 상기 센서부는, 상기 발광패치의 외부 환경을 감지하는 환경센서; 상기 발광패치가 결합고정된 상기 안전수단을 착용한 착용자의 신체상태를 감지하는 신체센서; 및 상기 발광패치의 구동여부 및 상기 전원부의 전력량을 감지하는 관리센서;를 포함하고, 상기 표시면은 상기 전원부에서 전력을 인가받아 발광하는 광섬유 및 투명재질로 이루어지되 내측에 빛을 반사하는 반사층이 형성된 반사섬유가 꼬임형상을 가지며 이루어지고, 상기 광섬유 발광시 상기 반사섬유가 상기 광섬유의 빛을 반사시킬 수 있다

이와 같이 본 발명은 기존의 형광 또는 야광기능의 염료나 섬유로 이루어진 안전수단에 비해 시인성을 향상시킬 수 있고, 기존에 구비하고 있는 착용이 가능한 안전수단에 직접 탈부착될 수 있어 시인성을 향상시킴으로써 착용자의 위치를 쉽게 파악할 수 있고, 시인성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 효과를 보유한다.

또한, 광섬유와 빛을 반사할 수 있는 반사섬유를 꼬임형태로 구비하여 전원을 인가받은 광섬유가 발광하더라도 반사섬유도 함께 광섬유의 빛을 반사하여 저전력으로 높은 조도의 발광효과를 보유한다.

또한, 안전수단상에 부착되어 착용자의 신체상태를 감지할 수 있고, 작업환경을 감지하여 착용자의 신체상태 및 작업환경에 따라 발광정도 및 발광패턴을 달리하여 위험도 및 외부조도에 따라 자동으로 제어될 수 있는 효과를 보유한다.

또한, 용이하게 탈부착되어 쉽게 충전 및 관리가 가능하고, 착용자 체온을 통해 자동으로 안전조끼의 전력을 충전할 수도 있어 장기간 사용이 가능한 효과를 보유한다.

또한, 발광패치와 착용자가 소지한 단말기, 주변 알람수단, 관리서버 등과 무선통신이 가능하여 발광패치에서 수집된 센서값을 연동된 단말기나 관리서버로 전송하여 실시간으로 착용자 및 작업환경의 상태를 모니터링할 수 있고, 이를 통해 착용자가 위급상황에 처한 것으로 판단되는 경우 주변 알람수단이 자동으로 작동하여 인명사고로 확대되는 것을 방지할 수 있는 효과를 보유한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 발광패치가 안전수단에 부착되는 예시를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 발광패치를 구성도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 발광부를 측단면도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 표시프레임을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전원부를 구성도로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 제어부를 구성도로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 센서부를 구성도로 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

이러한 발광패치(1)는 안전모나 안전조끼와 같은 안전수단(2)에 직접 부착 및 구비되어 발광되는 것으로 이러한 발광패치(1)는 발광부(100), 전원부(200), 제어부(300) 및 센서부(400)를 포함한다. 이를 도 1 내지 7을 통해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 발광패치가 안전수단에 부착되는 예시를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 발광패치를 구성도로 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 발광부를 측단면도로 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 표시프레임을 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 전원부를 구성도로 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명에 따른 제어부를 구성도로 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명에 따른 센서부를 구성도로 나타낸 것이다.

발광부(100)는 발광패치(1)의 외형을 이루는 것으로, 직접 안전수단(2)에 부착되는 부착프레임(110)과 발광되어 외부인에게 시각적인 정보를 제공할 수 있는 표시프레임(120)으로 이루어진다.

먼저, 부착프레임(110)은 안전수단(2)에 부착될 수 있는 것으로 정면에는 표시프레임(120)이 구비되며, 후면에는 안전수단(2)과 직접 밀착되어 부착결합되는 부착면(111)이 형성된다.

이때, 부착면(111)은 벨크로 타입으로 이루어져 안전조끼나 모자 등 섬유로 이루어진 안전수단(2)에 용이하게 부착될 수 있다. 이러한 부착면(111)은 일정한 위치가 아닌 착용자가 직접 원하는 위치에 탈부착할 수 있도록 한다.

한편, 벨크로 타입 외에도 부착면(111)에 접착제 등이 도포되어 접착되거나 별도의 핀이나 클립이 구비되어 직접 안전수단(2)에 결합될 수 있는 등 다양한 실시예로 제작될 수 있다.

표시프레임(120)은 광섬유(121a)를 통해 전원부(200)로부터 전달받은 전력으로 발광하는 것으로, 표시프레임(120)이 발광하여 착용자의 위치를 안내할 수 있도록 안전수단(2)의 시인성을 향상시키는 역할을 수행한다.

이러한 표시프레임(120)은 로고나 안전표시 등의 도형을 나타낼 수 있는 표시면(121)과 상기 표시면(121)이 구비되며 부착프레임(110)에 전면에 형성되는 배경면(122)으로 이루어진다.

먼저, 표시면(121)은 전원부(200)로부터 전력을 제공받아 발광할 수 있는 광섬유(121a)와, 상기 광섬유(121a)와 함께 꼬여져 상기 광섬유(121a)에서 조사되는 빛을 반사할 수 있는 반사섬유(121b)로 이루어진다.

이러한 표시면(121)은 도 4와 같이 부착프레임(110)의 정면에 부착된 배경면(122)의 정면에 광섬유(121a) 단일개로 이루어질 수 있으며, 광섬유(121a)와 반사섬유(121b)가 이루어져 꼬임형태로 이루어질 수도 있다.

이때, 광섬유(121a)는 전원부(200)와 연결되어 전력에 의해 발광될 수 있고, 반사섬유(121b)는 투명한 재질로 이루어지되 내측에는 광섬유(121a)에서 발광되는 빛을 반사할 수 있는 반사층이 형성되어 있다.

즉, 광섬유(121a)가 발광하게 되면 인접한 반사섬유(121b)가 광섬유(121a)의 빛을 상기 광섬유(121a)와 함께 빛을 반사하게 되어 광섬유(121a)에서 조사될 수 있는 빛의 양보다 높은 조도 및 조사각을 표시면(121)이 가질 수 있다.

따라서, 반사섬유(121b)는 광섬유(121a)의 표시기능을 보다 향상시키되 전력공급이 불필요하여 저전력으로도 표시면(121)이 용이하게 발광될 수 있도록 한다.

특히, 광섬유(121a)의 경우 발광부(100)가 구비된 정면측으로 빛을 조사하게 되는데 반사섬유(121b)로 인해 광섬유(121a)의 빛이 난반사되어 넓은 조사각을 가질 수 있고, 이를 통해 시인성을 보다 향상시킬 수 있다는 이점을 가진다.

이러한 광섬유(121a)와 반사섬유(121b)는 이중꼬임 또는 교차형태로 직조되어 표시면(121)을 형성할 수 있으며, 광섬유(121a)와 인접한 반사섬유(121b)가 광섬유(121a)의 빛을 반사시킬 수 있다. 또한, 발광부(100)에서 조사되는 빛의 조도 및 조사각을 향상시킬 수 있도록 단일의 광섬유(121a)와 한 쌍의 반사섬유(121b)가 서로 삼중꼬임으로 얽혀 표시면(121)을 형성함으로써 보다 광섬유(121a)에서 조사되는 빛을 더욱 반사시킬 수 있다.

또한, 반사섬유(121b) 외에도 광섬유(121a)의 빛을 반사하거나 발광효과를 극대화할 수 있도록 형광섬유나 야광섬유로 이루어질 수도 있다.

또한, 표시면(121)과 함께 부착프레임(110)의 정면에 구비되는 배경면(122) 또한 빛을 반사할 수 있는 재질로 이루어져 표시면(121)과 함께 표시프레임(120)의 표시기능을 향상시킬 수 있다.

한편, 부착면(111)이 용이하게 안전수단(2)과 부착되기 위하여 부착프레임(110)의 후면에 보조프레임(130)이 추가로 더 구비될 수 있다.

보조프레임(130)은 부착프레임(110) 후면에 형성되어 벨크로 타입으로 이루어진 부착면(111)이 부착되기 어려운 안전수단(2), 즉 섬유로 이루어지지않은 광택면을 갖는 안전모 등에는 부착면(111)이 용이하게 부착되기 어려울 수 있어 보조프레임(130)이 안전수단(2)에 1차적으로 밀착결합되고, 이러한 보조프레임(130)에 부착프레임(110)이 결합될 수 있도록 한다.

보조프레임(130)은 후면에 점착면(131)이 형성되어 안전수단(2)에 직접 결합될 수 있도록 하고, 결합면(132)은 부착면(111)과 함께 결합될 수 있는 벨크로 타입으로 이루어질 수 있다.

따라서, 발광패치(1)의 발광부(100)는 보조프레임(130)을 포함하여 착용자가 부착을 원하는 곳에 부착프레임(110)이 용이하게 부착될 수 있도록 보조프레임(130)을 부착프레임(110)으로부터 분리한 뒤 점착면(131)과 부착될 안전수단(2)의 일면에 부착시킨다. 이후 결합면(132)와 부착면(111)을 밀착시켜 결합고정될 수 있도록 한다.

이때, 점착면(131)에는 접착제가 도포되어 접착층을 형성하되, 후측에 필름이 부착되어 착용자는 필름 제거 후 점착면(131)을 안전수단(2)에 밀착시켜 발광패치(1)를 부착할 수 있도록 한다.

따라서, 광책면을 갖는 안전모에도 직접 발광패치(1)가 부착될 수 있도록 하고, 필요에 따라 부착면(111)이 부착될 수 있는 안전조끼에 부착면(111)이 밀착되어 결합고정될 수 있도록 한다. 즉, 필요에 따라 보조프레임(130) 또는 안전수단(2)에 직접 고정될 수 있도록 착용자는 필요에 따라 발광패치(1)의 부착위치를 변화시킬 수 있다.

전원부(200)는 발광부(100)와 연결되어 상기 발광부(100) 내 광섬유(121a)로 전력을 제공하고, 이를 통해 발광부(100)를 발광시키는 역할을 수행한다.

이러한 전원부(200)는 제어부(300)에 따라 발광부(100)의 전력의 공급유무 및 공급정도를 조절하여 발광부(100)가 점멸되거나 출력되는 빛의 양을 제어부(300)의 제어값에 따라 조절할 수 있다.

전원부(200)는 배터리(210), 충전단자(220) 및 전력발생모듈(230)을 포함할 수 있다.

배터리(210)는 발광패치(1)에 내장되거나 일측에 구비되며, 필요에 따라 별도로 구비되어 착용자 또는 관리자가 배터리(210)를 교체할 수 있도록 한다.

이러한 배터리(210)는 건전지와 같이 교체가 가능한 형태로 이루어지거나 리튬 등의 배터리 등으로 이루어져 발광패치(1)에 내장되고, 일측에 형성된 충전단자(220)를 통해 외부의 충전장치와 연결시켜 충전될 수 있도록 한다.

충전단자(220)는 배터리(210)와 연결되어 발광패치(1) 미사용시에는 별도의 충전장치와 연결시켜 배터리(210)를 충전시켜 발광패치(1)의 전력이 소모된 상태로 사용되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

이러한 충전단자(220)는 발광패치(1)의 일측에 형성되어 발광패치(1)를 안전수단(2)에서 분리한 다음 외부 충전장치와 연결시켜 전력을 충전시킬 수 있으며, 장시간 작업수행시 배터리(210) 내 전력만으로 발광패치(1)가 지속적으로 발광하기 어려울 것으로 판단하는 경우 별도의 배터리 수단과 충전단자(220)를 연결시켜 전력을 지속적으로 공급하여 발광패치(1) 또한 지속적으로 구동될 수 있도록 한다.

또한, 배터리(210)에 기저장된 전력 외에도 발광패치(1) 내 전력이 자체적으로 생성될 수 있도록 전력발생모듈(230)이 추가로 포함될 수 있다.

전력발생모듈(230)은 발광패치(1)가 고정된 안전수단(2)을 착용한 착용자의 체온, 태양열 등의 열에너지나 작업환경시 발생하는 빛이나 태양광과 같은 광에너지를 모두 전기에너지로 변화시켜 배터리(210)에 저장하는 역할을 수행한다.

따라서, 이러한 전원부(200)를 통해 발광부(100)를 포함한 발광패치(1)가 지속적으로 작동될 수 있도록 하고, 안전수단(2)에서 발광패치(1)를 분리 후 충전작업을 수행하거나 사용과 동시에 자체적으로 전력을 발생시켜 충전될 수 있도록 한다. 이를 통해 발광패치(1)가 작업시간 동안 지속적으로 발광 및 구동될 수 있도록 한다.

제어부(300)는 발광패치(1)의 발광여부 및 발광정도를 기저장된 설정값에 따라 구동되도록 하며, 단순히 발광패치(1)가 점멸되는 것뿐만 아니라 센서부(400)에서 수집된 센서값에 따라 적합한 형태로 발광될 수 있도록 발광부(100)를 제어하는 역할을 수행한다.

이러한 제어부(300)는 구동모듈(310), 메모리(320), 판단모듈(330) 및 통신모듈(340)을 포함한다.

구동모듈(310)은 광섬유(121a)의 발광여부, 발광색, 발광패턴 등을 메모리(320)에 기저장된 설정값에 따라 구동되도록 발광부(100) 및 전원부(200)의 구동을 제어하는 역할을 수행한다.

이러한 구동모듈(310)은 센서부(400)로부터 수집된 센서값을 판단모듈(330)이 판단하여 명령값을 생성하고, 생성된 명령값에 따라 메모리(320)에 기저장된 설정값에 따라 구동모듈(310)이 발광부(100) 및 전원부(200)를 제어하게 된다.

메모리(320)는 명령값 또는 센서부(400)에서 감지된 센서값에 따라 발광패치(1)가 구동될 수 있도록 설정값이 저장된다. 이러한 설정값에 따라 구동모듈(310)이 발광부(100) 및 전원부(200)가 구동될 수 있도록 한다.

예를 들어, 평상시나 작업시에는 청색 등으로 표시면(121)이 발광상태를 유지하게 되는데 배터리(210)의 전력잔량이 일정수치 이하로 떨어지는 경우 착용자에게 발광패치(1)의 전력충전을 유도할 수 있도록 적색으로 점멸될 수 있도록 설정값을 저장할 수 있다.

또한, 센서부(400)를 통해 착용자가 작업환경을 대피할 필요가 존재하는 경우 평상시 발광부(100)에서 출력되는 빛의 양보다 더 큰 최대출력의 빛을 출력함과 동시에 빠르게 점멸되어 관리자가 위급한 상황임을 파악할 수 있고, 이를 통해 대피 등 빠른대처를 수행할 수 있도록 한다.

판단모듈(330)은 센서부(400)에서 수집된 센서값과 메모리(320)에 기저장된 설정값과 비교판단하여 설정값에 따라 구동모듈(310)이 발광부(100) 및 전원부(200)를 제어할 수 있는 판단값을 생성하여 구동모듈(310)로 전송하는 역할을 수행한다.

즉, 메모리(320)에 기저장된 주변조도의 범위에 따라 발광부(100)가 출력되는 빛의 조도를 설정하게 되고, 센서부(400)를 통해 발광패치(1) 및 안전수단(2) 외측의 작업환경 조도를 감지하여 메모리(320)에 기저장된 조도수치 이하로 떨어지는 경우 발광부(100)가 발광되거나 기존의 발광정도보다 더 크게 발광되어야 하기 때문에 판단모듈(330)이 이를 판단하여 구동모듈(310)이 발광부(100)의 발광정도를 조절할 수 있도록 한다.

한편, 판단모듈(330)이 메모리(320) 내 기저장된 설정값과 센서부(400)에서 수집된 센서값을 판단하여 판단값의 종류에 따라 구동모듈(310)이 세밀하게 발광부(100) 및 전원부(200)를 제어할 필요가 있는 반면 배터리(210)의 잔량이 일정수치 이하로 낮아지는 경우 또는 후술된 센서부(400) 내 신체센서(420)로 인해 착용자가 갑자기 쓰러진 것을 감지하는 경우 빠르게 발광부(100)가 전력충전필요알람을 출력하거나 통신모듈(340)을 통해 연동된 관리자 단말기나 관리서버로 위험신호를 전송하게 되는데 이러한 경우 신속하게 발광패치(1)가 구동되어야 하기 때문에 판단모듈(330)은 신속한 구동이 필요한 상황 또한 판단하여 발광패치(1)가 빠르게 구동제어되도록 한다.

따라서, 이러한 판단모듈(330)을 통해 발광패치(1)가 단순히 점멸되는 것이 아닌 기저장된 설정값, 즉 센서부(400)를 통해 수집된 작업환경이나 착용자의 신체상황에 따라 세밀하게 구동제어되고, 해당 상황에 맞는 점멸패턴 등을 조절하여 착용자나 발광패치(1)를 확인할 수 있는 외부인이 발광패치(1)만을 확인하여도 발광패치(1)를 통해 출력되는 정보를 파악할 수 있다.

통신모듈(340)은 발광패치(1)가 단순히 시인성 및 표시성 향상을 위해 안전수단(2)에 부착되는 것뿐만이 아닌 센서부(400)를 통해 발광패치(1)를 포함한 안전수단(2)을 착용한 착용자의 작업환경과 신체상태를 모니터링할 수 있고, 이를 통해 위급한 상황이나 별도의 대처가 필요한 경우 외부에서 빠르게 착용자를 대처할 수 있도록 관리자 단말기나 외부 관리서버와 발광패치(1)를 연동시키는 역할을 수행한다.

이러한 통신모듈(340)은 유선통신 또는 무선통신을 통해 단말기나 관리서버로 연결될 수 있고, 더 나아가 작업환경과 인접한 안전장치와도 연동될 수 있다

예를 들어, 센서부(400)가 작업환경 내 유독가스가 일정수치 이상 감지되는 경우 발광패치(1)와 연동된 인접 안전장치로 구동신호를 전송시켜 경고등이나 스프링쿨러와 같은 안전장치가 작동될 수 있도록 한다. 즉, 착용자가 직접 작업환경의 이상상태를 확인하기 어렵거나 작업에 열중하게 되어 위험상황을 판단하기 어려운 경우 인접한 안전장치가 자동으로 구동되어 착용자가 안전장치를 통해 현장을 대피하는 등 신속한 대처를 수행할 수 있도록 한다.

또한, 통신모듈(340)은 작업자가 소지한 단말기 외에도 스마트워치나 신체모니터링을 수행할 수 있는 웨어러블 장치와도 연동되어 센서부(400) 외에 작업자의 신체상태를 추가적으로 감지할 수 있도록 하고, 이를 통해 작업자의 신체상태에 따라 착용자가 작업을 멈추고 휴식을 취해야 할 경우 발광부(100)가 일정 발광패턴으로 발광 및 점멸되어 착용자가 해당 점멸패턴에 따라 휴식을 취하도록 유도할 수 있도록 한다.

센서부(400)는 발광패치(1)에 내장되거나 부착되는 형태로 구비되어 작업환경과 착용자의 신체상태를 감지하여 이에 따라 제어부(300)가 발광패치(1)의 구동을 제어할 수 있도록 한다.

이러한 센서부(400)는 제어부(300)가 기저장된 설정값에 따라 발광패치(1)를 구동시킬 수 있도록 센서값을 생성하며, 환경센서(410), 신체센서(420) 및 관리센서(430)를 포함할 수 있다.

환경센서(410)는 발광패치(1) 외측에 구비되어 발광패치(1)가 구비된 작업환경을 감지하는 역할을 수행한다. 이러한 환경센서는 작업환경 내 공기의 질, 온도 등을 감지하고, 이를 통해 작업이 불가능하거나 작업환경의 개선이 필요한 상황임을 감지하고, 이를 통해 메모리(320)에 기저장된 점멸패턴에 따라 발광패치(1)가 발광될 수 있도록 한다.

따라서, 착용자가 파악하기 어려운 미세한 작업환경의 변화를 감지할 수 있다.

더 나아가 작업환경 내 안전장치가 있어도 착용자가 실제 작업을 수행하는 작업환경과 이격된 경우 위험상황을 안전장치가 상대적으로 늦게감지할 우려가 존재한다. 따라서, 센서부(400)가 실제 착용자가 작업을 수행하는 환경을 빠르게 감지하고, 이를 제어부(300)를 통해 인접한 안전장치의 구동제어 또한 수행하여 착용자가 안전하게 작업을 수행할 수 있도록 한다.

신체센서(420)는 착용자의 신체 변화를 감지하고, 이에 따라 현재 착용자의 신체상황을 판단하여 작업을 진행하기 어려운 상황의 경우 작업을 중지시키거나 심한 경우 착용자의 상태를 외부 관리자나 관리서버로 안내하여 해당 착용자에게 안전조치를 취할 수 있도록 발광패치(1)에서 외부로 신호를 전송할 수 있도록 한다.

이러한 신체센서(420)는 발광패치(1)가 부착된 안전수단(2)을 통해 착용자의 심박수, 호흡의 횟수나 정도 등을 감지할 수 있고, 이를 통해 현재 착용자의 신체상태를 파악하여 작업이 어려운 경우 착용자가 휴식을 취하거나 작업자를 교체할 수 있도록 한다.

또한, 통신모듈(340)을 통해 발광패치(1)와 연동된 웨어러블 장치를 통해 신체센서(420)가 수집할 수 있는 신체감지요인 외에 추가적인 센서값을 수집하여 이를 제어부(300)로 전송할 수 있도록 한다.

예를 들어, 산소포화도 등 안전수단(2)을 통해 수집되기 어려운 신체 데이터나 안전수단(2)이 두꺼워 착용자의 신체 데이터 수집이 불가능한 경우 별도의 웨어러블 장치와 발광패치(1)가 연동되도록 하여 이를 통해 착용자의 신체상태를 감지할 수 있도록 한다.

또한, 신체센서(420)에는 자이로센서 등 발광패치(1)의 수평여부를 감지할 수 있는 센서가 포함되어 착용자가 작업을 수행하면서 급격하게 쓰러지는 경우 빠른 대응 및 조치를 통해 인명사고로 번지는 것을 방지할 수 있도록 한다.

관리센서(430)는 발광패치(1)가 정상적으로 구동되는 여부 및 배터리(210) 내 전력잔량을 파악하여 별도의 조치가 필요한 경우 1차적으로는 발광부(100)의 점멸패턴을 통해 착용자에게 조치가 필요한 상황임을 시각적으로 안내할 수 있고, 통신모듈(340)을 통해 연동된 외부 단말기나 관리서버로 발광패치(1)가 이상상태임을 전송하여 조치를 취할 수 있도록 유도할 수 있다.

따라서, 관리자가 직접 확인하기 어려운 발광패치(1) 내 잔존 전력 등을 관리센서(430)가 자동감지하고, 이에 따라 착용자에게 조치가 필요한 상황임을 발광패치(1)의 점멸패턴이나 발광색상 등을 통해 착용자에게 안내할 수 있다.

상술된 구성을 갖는 발광패치(1)를 통해 기존에 사용하던 안전수단(2)에도 용이하게 탈부착하여 다양한 제품에 용이하게 적용이 가능하고, 작업환경 및 착용자의 신체상태를 감지할 수 있어 이에 따라 안내사항을 발광부(100)의 점멸색상 및 점멸패턴을 통해 착용자에게 안내할 수 있으며 더 나아가 유무선통신을 통해 발광패치(1)와 연동된 관리자 단말기, 관리서버 등으로 발광패치(1)가 위치한 작업환경 및 작업자에 대한 정보를 외부로 제공하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있다는 효과 또한 보유한다.

본 발명의 발광패치(1)의 변형례(미도시)에서는 센서부(400)에 착용자의 자세를 감지하는 자세감지센서(미도시, 일 예로, 자이로센서)와, 보조프레임(130)의 결합면(132)에 내장된 열선과 열선에 전원을 공급하는 가열 파워 모듈을 포함하는 가열기(미도시)와, 부착프레임(110)의 뒷면의 상단의 모서리에 하나씩 배치되는 한 쌍의 스프링(미도시, 이 경우, 스프링이 배치된 영역에는 부착면이 형성되지 않음)을 포함할 수 있으며, 한 쌍의 스프링은 Ni과 Ti를 이용한 이방향성 형상기억합금으로서 일 예로, 섭씨 40도 미만의 상온에서는 40.6mm로 압축되어 있다가 섭씨 40도 이상이 되었을 때는 160.8mm로 팽창할 수 있다.

이에 따라, 제어부(300)는 신체센서(420)의 신호를 통해 착용자의 심박수가 제1특정값 미만이고 호흡의 횟수가 제2특정값 미만인 경우, 자세감지센서로부터 착용자의 자세가 제1자세(직립되어 있거나 않아있는 상태)인지 아니면 제2자세(누워있는 자세의 상태)인에 대한 신호를 받아, 착용자의 자세가 제1자세인 경우 발광부(100)를 작동시키고 가열기를 미작동시켜 발광부(100)가 한 쌍의 스프링이 가열되지 않은 압축 상태에서 발광하도록 하며(이 경우, 발광부의 자세는 기울어지지 않은 수평한 상태로 착용자가 서있거나 앉아 있는 경우 멀리서도 식별이 가능), 착용자의 자세가 제2자세인 경우 발광부(100)를 작동시키고 가열기를 작동시켜 발광부(100)가 한 쌍의 스프링이 가열되어 팽창한 상태에서 발광하도록 할 수 있다(이 경우, 발광부의 자세는 상단 모서리의 스프링의 팽창에 의해 기울어진 상태로 착용자가 누워있는 경우 멀리서도 식별이 가능).

도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 발광패치 2: 안전수단
100: 발광부 110: 부착프레임
111: 부착면 120: 표시프레임
121: 표시면 121a: 광섬유
121b: 반사섬유 122: 배경면
130: 보조프레임 131: 점착면
132: 결합면 200: 전원부
210: 배터리 220: 충전단자
230: 전력발생모듈 300: 제어부
310: 구동모듈 320: 메모리
330: 판단모듈 340: 통신모듈
400: 센서부 410: 환경센서
420: 신체센서 430: 관리센서

Claims

착용이 가능한 안전수단에 결합되는 발광패치에 있어서,
상기 안전수단에 결합되며 발광되는 발광부; 상기 발광부에 전력을 공급하는 전원부; 상기 발광부 및 전원부의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 발광패치의 외부환경과 상기 안전수단을 착용한 착용자의 신체상태를 감지하는 센서부;로 구성되며,
상기 발광부는,
뒷면에 벨크로 타입의 부착면이 형성되어 있는 부착프레임; 및 상기 부착프레임의 정면에 위치하며 상기 전원부를 통해 발광되는 표시면이 형성된 표시프레임;을 포함하고,
상기 전원부는,
내부에 전력이 저장되는 배터리; 상기 배터리의 일측에 구비되며 상기 배터리로 전력을 충전시키는 외부 충전장치와 연결되는 충전단자; 및 외부의 에너지를 전기에너지로 변화시켜 상기 배터리에 저장시키는 전력발생모듈;을 포함하며,
상기 제어부는,
상기 발광부 및 상기 전원부를 구동제어시키는 구동모듈; 상기 센서부에서 수집된 센서값에 따라 상기 발광부의 점멸색상 및 점멸패턴을 조절하는 설정값이 저장되는 메모리; 상기 센서부에서 수집된 센서값에 따라 상기 메모리에 기저장된 설정값과 비교판단하여 상기 발광부 및 상기 전원부를 제어하는 판단값을 생성하는 판단모듈; 및 상기 발광패치와 외부 장치가 통신되어 상기 센서값을 연동된 상기 외부 장치로 전송하는 통신모듈;을 포함하며,
상기 센서부는,
상기 발광패치의 외부 환경을 감지하는 환경센서; 상기 발광패치가 결합고정된 상기 안전수단을 착용한 착용자의 신체상태를 감지하는 신체센서; 및 상기 발광패치의 구동여부 및 상기 전원부의 전력량을 감지하는 관리센서;를 포함하고,
상기 표시면은 상기 전원부에서 전력을 인가받아 발광하는 광섬유 및 투명재질로 이루어지되 내측에 빛을 반사하는 반사층이 형성된 반사섬유가 꼬임형상을 가지며 이루어지고,
상기 광섬유 발광시 상기 반사섬유가 상기 광섬유의 빛을 반사시키고,
상기 부착프레임의 뒷면에 배치되어, 정면에는 상기 부착프레임과 결합되는 점착면과 뒷면에는 상기 안전수단의 면에 결합되는 결합면이 형성된 보조프레임이 마련되고,
상기 센서부는 착용자의 자세를 감지하는 자세감지센서를 더 포함하고,
상기 발광패치는 보조프레임의 결합면에 내장되는 열선과 상기 열선에 전원을 공급하여 가열하는 파워 모듈을 포함하는 가열기와, 상기 부착프레임의 뒷면에서 상기 부착프레임의 결합면이 형성되지 않은 상단 모서리에 하나씩 배치되는 한 쌍의 스프링을 더 포함하고,
상기 한 쌍의 스프링은 형상기억합금으로서 섭씨 40도 미만에서는 압축되고 섭씨 40도 이상에서는 팽창하고,
상기 제어부는,
상기 신체센서의 신호를 수신하여 착용자의 심박수가 제1특정값 미만이고 호흡의 횟수가 제2특정값 미만인 경우 상기 자세감지센서로부터 착용자의 자세가 직립된 제1자세인지 아니면 누워있는 제2자세인지 판단하여,
착용자의 자세가 제1자세인 경우 상기 발광부를 작동시키고 상기 가열기를 미작동시켜 상기 한 쌍의 스프링이 압축 상태를 가져 상기 발광부의 자세가 상기 안전수단의 면에 수평인 상태로 상기 발광부가 발광하도록 하며,
착용자의 자세가 제2자세인 경우 상기 발광부와 상기 가열기를 함께 작동시켜 상기 한 쌍의 스프링이 팽창 상태를 가져 상기 발광부의 자세가 상기 안전수단의 면에 기울어진 상태로 상기 발광부가 발광하도록 하는 것을 특징으로 하는 착용이 가능한 안전수단에 탈부착되는 발광패치.