KR102554636B1 - 뇌파기반 스마트 안전모 - Google Patents

뇌파기반 스마트 안전모 Download PDF

Info

Publication number
KR102554636B1
KR102554636B1 KR1020210048381A KR20210048381A KR102554636B1 KR 102554636 B1 KR102554636 B1 KR 102554636B1 KR 1020210048381 A KR1020210048381 A KR 1020210048381A KR 20210048381 A KR20210048381 A KR 20210048381A KR 102554636 B1 KR102554636 B1 KR 102554636B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wearer
state
safety helmet
based smart
unit
Prior art date
Application number
KR1020210048381A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220142580A (ko
Inventor
김관명
주상진
이다빈
김황
Original Assignee
울산과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 울산과학기술원 filed Critical 울산과학기술원
Priority to KR1020210048381A priority Critical patent/KR102554636B1/ko
Publication of KR20220142580A publication Critical patent/KR20220142580A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102554636B1 publication Critical patent/KR102554636B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406—Accessories for helmets
    • A42B3/0433—Detecting, signalling or lighting devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0493—Aerodynamic helmets; Air guiding means therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/28—Ventilating arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/30—Mounting radio sets or communication systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
    • A61B5/0006—ECG or EEG signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions
    • A61B5/1117—Fall detection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/372—Analysis of electroencephalograms
    • A61B5/374—Detecting the frequency distribution of signals, e.g. detecting delta, theta, alpha, beta or gamma waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7455—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means characterised by tactile indication, e.g. vibration or electrical stimulation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/746—Alarms related to a physiological condition, e.g. details of setting alarm thresholds or avoiding false alarms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/015—Input arrangements based on nervous system activity detection, e.g. brain waves [EEG] detection, electromyograms [EMG] detection, electrodermal response detection
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/0202—Child monitoring systems using a transmitter-receiver system carried by the parent and the child
    • G08B21/0205—Specific application combined with child monitoring using a transmitter-receiver system
    • G08B21/0211—Combination with medical sensor, e.g. for measuring heart rate, temperature
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B5/00—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied
    • G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B6/00—Tactile signalling systems, e.g. personal calling systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/20—Workers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/011—Emotion or mood input determined on the basis of sensed human body parameters such as pulse, heart rate or beat, temperature of skin, facial expressions, iris, voice pitch, brain activity patterns

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Helmets And Other Head Coverings (AREA)

Abstract

뇌파기반 스마트 안전모가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른, 뇌파기반 스마트 안전모는, 착용자의 뇌파를 감지하는 뇌파 전극부; 상기 뇌파를 분석하여, 상기 착용자에 상태를 판단하는 레퍼런스 전극부; 및 상기 판단된 상태를, 상기 착용자 또는 외부의 관리 단말로 알림하는 경보부를 포함할 수 있다.

Description

뇌파기반 스마트 안전모{EEG-BASED SMART SAFETY HELMET}
본 발명은, 착용자의 전두엽으로부터 뇌파를 감지하고, 감지된 뇌파를 분석하여 착용자에 대한 상태를 확인하여 알림으로써, 착용자의 작업 지속 여부를 즉각적으로 인지 할 수 있게 하는, 뇌파기반 스마트 안전모에 관한 것이다.
특히, 본 발명에서는, 레퍼런스 전극을 통해, 전두엽쪽에서 나오는 알파 파, 베타 파, 세타 파를 분석해서, 감지된 뇌파가 음주 상태의 특성을 띠는 뇌파인지, 빈혈 상태의 특성을 띠는 뇌파인지, 혹은 매우 긴장한 상태의 특성을 띠는 뇌파인지 등을 파악 함으로써, 착용자의 상태를 정확하게 판단 할 수 있게 한다.
작업 현장에는 여러가지 위험 요소가 있고, 이러한 작업 현장에서 작업자의 최소한의 안전을 지키는 것이 안전모이다.
안전모는, 건축 현장, 공장 등의 산업 현장, 소방 현장 등에서 발생할 수 있는 낙하물, 작업자가 낙상하는 사고 등으로부터 작업자의 머리를 보호하는 수단 일 수 있다.
다만, 기존의 안전모는 단순히 작업자의 머리 만을 보호하는 모자 형태에 머물러 있어 왔다.
IoT의 발전과 함께, 안전모를 통해, 작업자의 상태를 실시간으로 확인하는 다양한 기술이 제안되고 있다.
하지만, 제안된 안전모에 의해서도, 외부와 떨어져 소수의 인원 만이 작업하게 되는 상황에서는 통신 연결 장애 등으로 인해 고립된 작업자의 상태를 실시간으로 파악하여 즉각적인 대처를 하는 데에 제약이 있는 것이 사실이다.
따라서, 작업 규모와 상관 없이, 작업자의 건강 상태, 위험 노출 여부, 위치 등을 외부에서 즉각적으로 인식하여, 위험 상황 발생시 빠른 대처가 가능한, 개선된 안전모의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는, 착용자의 뇌파를 감지하여 이상이 확인되면, 착용자에게 이상 발생을, 진동을 통해 알리고, 램프 발광을 통해 외부로 착용자의 이상 상태를 공지하는 기능을 포함하는, 뇌파기반 스마트 안전모를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는, 착용자의 뇌파를 분석하여, 착용자의 다양한 상태를 정확하게 파악하여 알리는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른, 뇌파기반 스마트 안전모는, 착용자의 뇌파를 감지하는 뇌파 전극부; 상기 뇌파를 분석하여, 상기 착용자에 상태를 판단하는 레퍼런스 전극부; 및 상기 판단된 상태를, 상기 착용자 또는 외부의 관리 단말로 알림하는 경보부를 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 착용자의 뇌파를 감지하여 이상이 확인되면, 착용자에게 이상 발생을, 진동을 통해 알리고, 램프 발광을 통해 외부로 착용자의 이상 상태를 공지하는 기능을 포함하는, 뇌파기반 스마트 안전모를 제공 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 착용자의 뇌파를 분석하여, 착용자의 다양한 상태를 정확하게 파악하여 알릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌파기반 스마트 안전모의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 뇌파기반 스마트 안전모를 각 방향에서 바라본 외형도이다.
도 3은 뇌파기반 스마트 안전모의 측면과 후면에 대한 상세 외형도이다.
도 4는 뇌파기반 스마트 안전모의 하면에 대한 상세 외형도이다.
도 5는 뇌파기반 스마트 안전모의 정면과 측면에 대한 외형 상세도이다.
도 6은 뇌파기반 스마트 안전모의 내부면에 대한 상세도이다.
도 7은 뇌파기반 스마트 안전모에 대한 분해 상세도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌파기반 스마트 안전모의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른, 뇌파기반 스마트 안전모(100)는 뇌파 전극부(110), 레퍼런스 전극부(120), 및 경보부(130)를 포함하여 구성할 수 있다.
뇌파 전극부(110)는 착용자의 뇌파를 감지한다. 즉, 뇌파 전극부(110)는, 안전모의 전면에 배치되어 착용자의 전두엽에서 발생하는 뇌파를 센싱하는 역할을 할 수 있다.
뇌파는 대뇌 피질의 신경세포들이 서로 신호를 전달하면서 생겨난 동조화 된 전기적 파동일 수 있다. 뇌파는 다양한 주파수 대역으로 나타날 수 있고, 이러한 주파수 대역은 뇌의 상태를 대표적으로 나타낼 수 있다. 뇌파는 주파수 대역에 따라서 알파 파, 베타 파, 세타 파 등으로 구분될 수 있다.
알파 파(alpha wave)는, 대략 8~13 Hz 이며 조용히 휴식을 취하고 있는 각성 상태에서 나타나는 뇌파일 수 있다.
베타 파(beta wave)는, 대략 14~29 Hz로서 활성화된 대뇌피질의 리듬일 수 있다. 베타 파는 대뇌피질이 각성상태에서 일반적인 인지적 사고 활동을 할 때 나타나는 파형일 수 있다.
세타 파(theta wave)는, 대략 4~7 Hz의 뇌파로서 특정 수면 상태에서 발생하거나, 깊은 명상 시에도 나타나는 파형일 수 있다. 세타 파는 수면 중에 학습에 의한 기억이 공고화 되는 과정에 관여하는 것으로도 알려져 있다.
이외에, 뇌파는 4 Hz 미만의 주파수 대역을 갖는 델타 파(delta wave), 30~80 Hz의 파형으로서 긴장하거나 흥분 상태에서 나타나는 고 진동수의 뇌파인 감마 파(gamma wave) 등으로 구분될 수 있다.
레퍼런스 전극부(120)는 상기 뇌파를 분석하여, 상기 착용자에 상태를 판단한다. 즉, 레퍼런스 전극부(120)는, 착용자로부터 측정된 뇌파로부터 해당 착용자의 현재 상태를 파악하는 역할을 수행할 수 있다.
착용자의 상태 판단에 있어, 레퍼런스 전극부(120)는, 상기 뇌파를 구성하는 알파 파, 베타 파, 및 세타 파를 분석할 수 있다. 즉, 레퍼런스 전극부(120)는 뇌파 내 알파 파, 베타 파, 세타 파의 파형을 확인할 수 있다.
이후, 레퍼런스 전극부(120)는 상기 분석 결과에 기초하여, 상기 착용자의 상태를, 음주 상태, 빈혈 상태, 및 긴장 상태 중 어느 하나로 판단 할 수 있다. 즉, 레퍼런스 전극부(120)는 확인된 파형 내 알파 파/베타 파/세타 파의 형태를, 사전에 등록된 상태별 파형과 비교하여 일치하는 파형에 대응하는 상태를, 착용자의 상태로 판단 할 수 있다.
예컨대, 확인된 파형 내 알파 파/베타 파/세타 파가 모두 비교적 낮은 주파수 대역에서 형성되는 경우, 레퍼런스 전극부(120)는 이와 유사한 상태별 파형을 검색하고, 검색된 파형에 대응하는 상태인, 인지적 상태가 아니며 매우 흥분되는 상태의 '음주 상태'를 해당 착용자의 상태로 판단 할 수 있다.
또는, 확인된 파형 내 알파 파 만이 비교적 높은 주파수 대역에서 형성되는 경우, 레퍼런스 전극부(120)는 이와 유사한 상태별 파형을 검색하고, 검색된 파형에 대응하는 '빈혈 상태'를 해당 착용자의 상태로 판단 할 수 있다.
또는, 확인된 파형 내 베타 파 만이 비교적 높은 주파수 대역에서 형성되는 경우, 레퍼런스 전극부(120)는 이와 유사한 상태별 파형을 검색하고, 검색된 파형에 대응하는 '긴장 상태'를 해당 착용자의 상태로 판단 할 수 있다.
또한, 경보부(130)는 상기 판단된 상태를, 상기 착용자 또는 외부의 관리 단말로 알림한다. 즉, 경보부(130)는 착용자의 상태를, 진동 발생 수단을 통해 착용자 자신에게 알리거나, 통신 수단을 통해 상태에 관한 정보를 생성하여 관리 단말로 전송하여 알릴 수 있다.
실시예에 따라, 경보부(130)는 상기 음주 상태, 상기 빈혈 상태, 및 상기 긴장 상태 각각을 구분하는 패턴의 진동을 발생시켜, 상기 착용자에게 경고 할 수 있다.
예컨대, 경보부(130)는 착용자의 상태가 음주 상태로 판단 됨에 따라, 짧은 주기 패턴의 진동을 지속적으로 발생시켜 착용자에게 음주 경고 할 수 있다.
또는, 경보부(130)는 착용자의 상태가 빈혈 상태로 판단 됨에 따라, 짧고 긴 주기를 반복하는 패턴의 진동을 발생시켜 착용자에게 빈혈 경고 할 수 있다.
또는, 경보부(130)는 착용자의 상태가 긴장 상태로 판단 됨에 따라, 긴 주기 패턴의 진동을 단발적으로 발생시켜 착용자에게 긴장 경고를 하면서 긴장 이완 가능하도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 경보부(130)는 음주 상태, 빈혈 상태, 및 긴장 상태 각각에 관한 정보를 생성하고, 주위에 형성된 네트워크를 이용하여 규정된 관리 단말로 전송 함으로써, 관리자(예, 작업 현장 감독관)로 하여금 해당 착용자에 대한 작업 투입 여부를 즉각적으로 결정하도록 할 수 있다.
본 발명의 뇌파기반 스마트 안전모(100)는, 온도 측정부, 자세 측정부, 입구/출구 벤트홀, 및 램프부를 선택적으로 포함하여 구성 될 수 있다.
우선, 온도 측정부는 상기 착용자의 상부에 밀착되도록 장착되어, 상기 착용자로부터 체온을 측정 할 수 있다. 즉, 온도 측정부는 본 발명의 뇌파기반 스마트 안전모(100)를 착용하는 착용자의 정수리에서 체온을 측정할 수 있게, 스마트 안전모의 내부 상단에 장착될 수 있다.
온도 측정부는 두께가 얇은 온도센서칩 형태로 장착되어, 착용자가 스마트 안전모를 착용할 때에 착용 불편이 발생되지 않게 할 수 있다.
온도 측정부에 의해 측정된 체온이 설정된 정상 체온 범위를 벗어나면, 경보부(130)는, 상기 착용자에게 할당된 식별정보와 함께, 상기 측정된 체온을 상기 관리 단말로 전송 함으로써, 상기 착용자가 열사병 상황 또는 저체온 상황을 회피하도록 할 수 있다.
예컨대, 온도 측정부는 측정된 착용자의 체온이 정상 체온 범위(34.0℃ 에서 37.0℃ 사이)의 상단을 벗어나 고온이면, 착용자를 식별할 수 있는 정보와, 측정된 체온을, 통신 수단을 통해 관리 단말로 전송하여 알릴 수 있다. 체온을 확인한 관리 단말의 감독관은 식별정보에 의해 특정된 해당 착용자에게 열사병에 대처할 수 있는 응급 처치, 더위 대피소로의 이송 등을 지시하여 더 큰 사고로 이어지지 않도록 할 수 있다.
예컨대, 온도 측정부는 측정된 착용자의 체온이 정상 체온 범위(34.0℃ 에서 37.0℃ 사이)의 하단을 벗어나 저온이면, 착용자를 식별할 수 있는 정보와, 측정된 체온을, 통신 수단을 통해 관리 단말로 전송하여 알림으로써, 체온을 확인한 관리 단말의 감독관으로 하여금, 식별정보에 의해 특정된 해당 착용자에게 저체온증에 대처할 수 있는 보온 처치, 땀 건조 등이 지시되도록 할 수 있다.
자세 측정부는 상기 착용자가 기울어져 있는 자세 각도를 측정 할 수 있다. 즉, 자세 측정부()는 착용자가 쓰러질 가능성을 미리 예측할 수 있도록, 자세의 기울어진 정도를 측정 할 수 있다.
자세 각도의 측정에 있어, 자세 측정부는 가상의 수직선을 기준으로 착용자의 중심선이 어느 정도의 각도를 벌어져 있는지를 측정할 수 있다.
자세 측정부에 의해 측정된 자세 각도가 가상의 수직선을 기준으로 하여 설정되는, 선 자세 범위를 벗어나면, 경보부(130)는 상기 착용자에게 할당된 식별정보와 함께, 상기 착용자에 대한 전도 상황을 상기 관리 단말로 전송 할 수 있다.
예컨대, 자세 측정부는 측정된 착용자의 자세 각도가 선 자세 범위(-25°에서 +25° 사이)를 벗어나면, 착용자를 식별할 수 있는 정보를, 통신 수단을 통해 관리 단말로 전송하여 알릴 수 있다. 정보를 확인한 관리 단말의 감독관은 식별정보에 의해 특정된 해당 착용자가 쓰러지는 전도 상황을 인지하여 응급 처치 및 병원으로의 이송 등을 지시 할 수 있다.
다른 실시예에서, 자세 측정부는 측정된 착용자의 자세 각도가 경계 범위(-24.9°에서 -20° 사이, 및 +20°에서 +24.9° 사이)이면, 착용자를 식별할 수 있는 정보를, 통신 수단을 통해 주변의 작업자 단말로 전송 알림으로써, 식별정보에 의해 특정된 해당 착용자에게 전도 위험이 있으니, 주위를 경계하도록 경고 할 수 있다.
입구 벤트홀은 정면에 배치되어 전면의 공기를 흡입 할 수 있다. 즉, 입구 벤트홀은 전면의 공기를 유입시켜 안전모 내부로 공급하여, 공기를 안전모 내부에서 순환시키는 역할을 할 수 있다.
출구 벤트홀은 측면 양쪽에 배치되어 상기 흡입된 공기를 배출 할 수 있다. 즉, 출구 벤트홀은 입구 벤트홀을 통해 공급된 공기가 안전모 내부를 돌아 밖으로 배출시키는 역할을 할 수 있다.
실시예에 따라, 뇌파기반 스마트 안전모(100)는 정면의 대형의 입구 벤트홀과 2개(한 쌍)의 출구 벤트홀을 구비할 수 있다. 이는 입구 벤트홀로 유입된 공기가, 2개(한 쌍)의 출구 벤트홀을 통해 빠르게 배출되도록 하여, 안전모 내부가 적절한 건조 상태가 유지되도록 하기 위함일 수 있다.
램프부는 후면에 배치되어, 상기 판단된 상태를 구분하는 패턴의 광을 시각화 할 수 있다. 즉, 램프부는 발광을 통해, 착용자의 상태를 간접적으로 나타내는 역할을 할 수 있다.
실시예에서, 램프부는 경보부(130)와 연계되어 동작할 수 있다.
예컨대, 착용자의 상태가 음주 상태로 판단 됨에 따라, 램프부는 경보부(130)에서 발생시킨 짧은 주기 패턴의 진동에 연계되어, 짧은 주기로 발광 함으로써, 주위에 착용자가 음주 상태 임을 간접적으로 나타낼 수 있다.
또한, 착용자의 상태가 빈혈 상태로 판단 됨에 따라, 램프부는 경보부(130)에서 발생시킨 짧고 긴 주기를 반복하는 패턴의 진동에 연계되어, 짧고 긴 주기를 반복하는 광을 방출 함으로써, 주위에 착용자가 빈혈 상태 임을 간접적으로 나타낼 수 있다.
또한, 착용자의 상태가 긴장 상태로 판단 됨에 따라, 램프부는 경보부(130)에서 발생시킨 긴 주기 패턴의 진동에 연계되어, 긴 주기로 발광 함으로써, 주위에 착용자가 긴장 상태 임을 간접적으로 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 착용자의 뇌파를 감지하여 이상이 확인되면, 착용자에게 이상 발생을, 진동을 통해 알리고, 램프 발광을 통해 외부로 착용자의 이상 상태를 공지하는 기능을 포함하는, 뇌파기반 스마트 안전모를 제공 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 착용자의 뇌파를 분석하여, 착용자의 다양한 상태를 정확하게 파악하여 알릴 수 있다.
도 2는 본 발명의 뇌파기반 스마트 안전모를 각 방향에서 바라본 외형도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 뇌파기반 스마트 안전모(100)는 헬멧 외형을 가지면서, 정면에 입구 벤트홀과 측면에 출구 벤트홀이 배치되는 형태일 수 있다.
입구 벤트홀과 출구 벤트홀은 외부의 공기를 유입시켜, 안전모 내부에서 공기를 순환 시킨 후, 밖으로 배출시키는 역할을 할 수 있다.
또한, 뇌파기반 스마트 안전모(100)는 후면으로 착용자의 상태를 간접적으로 나타내는 램프부를 구비할 수 있다. 후면에는, 착용자의 머리에 뇌파기반 스마트 안전모(100)가 안착되어 착용되도록 하는 길이 조절 노브가 구비될 수 있다.
도 3은 뇌파기반 스마트 안전모의 측면과 후면에 대한 상세 외형도이다.
도 3에서 도면번호 310은 입구 벤트홀이고, 입구 벤트홀(310)은 공기의 입구 일 수 있다.
도 3에서 도면번호 320은 출구 벤트홀이고, 출구 벤트홀(320)은 공기의 출구 일 수 있다.
입구 벤트홀(310)과 출구 벤트홀(320)은 작업 중 공기를 이마 쪽으로 들어오게 하고, 들어온 공기를 옆쪽으로 빠지게 하여, 공기의 순환을 통한 안전모의 내부가 적정한 건조 상태로 유지되게 할 수 있다.
도 3에서 도면번호 330은 램프부이고, 램프부(330)는, 착용자에게 이상 발생시 주변의 동료들이 개입할 수 있도록 하는 LED 알람을 발생시킬 수 있다.
도 4는 뇌파기반 스마트 안전모의 하면에 대한 상세 외형도이다.
도 4에서 도면번호 410은 뇌파전극이고, 뇌파전극(410)은 이마에서 뇌파를 감지할 수 있다.
뇌파전극(410)은 알파 파, 베타 파, 세타 파의 뇌파를 감지할 수 있다.
도 4에서 도면번호 420은 뇌파전극(410)을 감싸는 재질이고, 재질(420)은 전극과 착용자의 이마가 밀착되도록 도와주는 역할을 할 수 있다.
도 4에서 도면번호 430은 진동모터이고, 진동모터(430)는 착용자에게 이상 발생시 진동으로 알려 줄 수 있다. 진동모터(430)는 착용자의 상태, 예컨대 음주 상태, 빈혈 상태, 긴장 상태 각각을 구분하는 패턴의 진동을 발생시킬 수 있다.
도 4에서 도면번호 440은 충전단자이고, 충전단자(440)는 본 발명의 뇌파기반 스마트 안전모(100)가 거치되는 동안, 거치대의 전윈단자와 연결되어 전원을 공급 받는 수단일 수 있다.
도 4에서 도면번호 450은 레퍼런스 전극이고, 레퍼런스 전극(450)은 외쪽 귀 뒤쪽에 밀착되도록 텐션있는 재질로 부착될 수 있다.
레퍼런스 전극(450)은 착용자의 전두엽쪽에서 나오는 여러 신호들의 기준을 잡기 위한 것일 수 있다. 레퍼런스 전극(450)은 전두엽쪽에서 나오는 알파 파, 베타 파, 세타 파를 분석해서 음주 상태의 특성을 띠는 뇌파인지, 빈혈 상태의 뇌파 특성을 띠고 있는지, 혹은 매우 긴장한 상태인지 등을 판단 할 수 있다.
레퍼런스 전극(450)에 의한 상태 판단에 있어, 뇌파기반 스마트 안전모(100)는 빅데이터 기반으로 여러 타입의 뇌파를 수집하고, 수집된 뇌파를 작업자로부터 취득한 뇌파와 비교하여 작업자의 상태를 정확하게 판단 할 수 있다.
레퍼런스 전극(450)은 근육으로부터 발생하는 근전도나 뇌파로부터의 간섭이 적은 부분에서 취득해야 하기 때문에, 안전모 중, 착용자의 귀볼과 밀착되는 위치에 배치될 수 있다. 다만, 귀볼은 딱딱하지 않아, 착용시 귀볼을 지속적으로 닿게 하기가 어렵다는 이유로, 귀 바로 뒤쪽에 레퍼런스 전극(450)이 항시 닿아 있도록 탄성이 있는 고무 재질로 제작될 수 있다.
도 5는 뇌파기반 스마트 안전모의 정면과 측면에 대한 외형 상세도이다.
도 5에서 도면번호 510은 부가기능부품 부착홀로서, 부착홀(510)은 예컨대, 카메라, 라이트 등과 같은 부가 부품을 끼워서 부착시키는 홀일 수 있다.
도 6은 뇌파기반 스마트 안전모의 내부면에 대한 상세도이다.
도 6에서 도면번호 610은 온도/자이로 센서로서, 온도/자이로 센서(610)는 온도가 너무 올라가면 휴식 알람을 발생시켜 착용자가 열사병의 위험으로부터 벗어나도록 할 수 있다.
또한, 온도/자이로 센서(610)는 착용자가 넘어지는 등의 자세를 파악하여 착용자의 전도 위험을 확인할 수 있게 한다.
도 7은 뇌파기반 스마트 안전모에 대한 분해 상세도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 뇌파기반 스마트 안전모(100)는 내부의 기능 부품과 외부 쉘 간을 탈부착 가능하게 구성 할 수 있다. 외부 쉘은 소모에 따른 신품으로 교환이 가능하다.
도 7에서 도면번호 710은 결합용 나사이고, 결합용 나사(710)은 외부 쉘과의 결합을 위한 것이다. 결합용 나사(710)은 후크 타입으로도 대체 가능하다.
도 7에서 도면번호 720은 길이 조절 노브이고, 길이 조절 노브(720)는 착용자의 머리 둘레에 맞춰 안전모가 착용되도록 길이 조정하기 위한 것이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 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 청구범위의 범위에 속한다.
100 : 뇌파기반 스마트 안전모
110 : 뇌파 전극부
120 : 레퍼런스 전극부
130 : 경보부

Claims (7)

  1. 착용자의 뇌파를 감지하는 뇌파 전극부;
    상기 뇌파를 구성하는 알파 파, 베타 파, 및 세타 파를 분석한 결과에 기초하여, 상기 착용자의 상태를, 음주 상태, 빈혈 상태, 및 긴장 상태 중 어느 하나로 판단하는 레퍼런스 전극부;
    상기 판단된 상태를, 상기 착용자 또는 외부의 관리 단말로 알림하는 경보부; 및
    후면에 배치되어, 상기 판단된 상태를 구분하는 패턴의 광을 시각화하는 램프부
    를 포함하고,
    상기 경보부는,
    상기 음주 상태, 상기 빈혈 상태, 및 상기 긴장 상태 각각을 구분하는 패턴의 진동을 발생시켜, 상기 착용자에게 직접적으로 경고하고,
    상기 램프부는,
    상기 경보부에서 발생시킨 패턴의 진동과 동일한 주기로 발광 함으로써, 주위에 상기 착용자의 상태를 간접적으로 나타내되, 상기 착용자의 상태가 빈혈 상태로 판단 됨에 따라, 상기 경보부에서 발생시킨 주기를 반복하는 패턴의 진동에 연계되어, 동일한 주기를 반복하는 광을 방출하는
    뇌파기반 스마트 안전모.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 뇌파기반 스마트 안전모는,
    상기 착용자의 상부에 밀착되도록 장착되어, 상기 착용자로부터 체온을 측정하는 온도 측정부
    를 더 포함하고,
    상기 체온이 설정된 정상 체온 범위를 벗어나면,
    상기 경보부는,
    상기 착용자에게 할당된 식별정보와 함께, 상기 측정된 체온을 상기 관리 단말로 전송 함으로써, 상기 착용자가 열사병 상황 또는 저체온 상황을 회피하도록 하는
    뇌파기반 스마트 안전모.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 뇌파기반 스마트 안전모는,
    상기 착용자가 기울어져 있는 자세 각도를 측정하는 자세 측정부
    를 더 포함하고,
    상기 자세 각도가 가상의 수직선을 기준으로 하여 설정되는, 선 자세 범위를 벗어나면,
    상기 경보부는,
    상기 착용자에게 할당된 식별정보와 함께, 상기 착용자에 대한 전도 상황을 상기 관리 단말로 전송하는
    뇌파기반 스마트 안전모.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 뇌파기반 스마트 안전모는,
    정면에 배치되어 전면의 공기를 흡입하는 입구 벤트홀; 및
    측면 양쪽에 배치되어 상기 흡입된 공기를 배출하는 출구 벤트홀
    를 더 포함하는 뇌파기반 스마트 안전모.
  7. 삭제
KR1020210048381A 2021-04-14 2021-04-14 뇌파기반 스마트 안전모 KR102554636B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210048381A KR102554636B1 (ko) 2021-04-14 2021-04-14 뇌파기반 스마트 안전모

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210048381A KR102554636B1 (ko) 2021-04-14 2021-04-14 뇌파기반 스마트 안전모

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220142580A KR20220142580A (ko) 2022-10-24
KR102554636B1 true KR102554636B1 (ko) 2023-07-14

Family

ID=83805635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210048381A KR102554636B1 (ko) 2021-04-14 2021-04-14 뇌파기반 스마트 안전모

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102554636B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240065336A (ko) 2022-10-31 2024-05-14 주식회사 에이치에이치에스 뇌파를 기반으로 하는 복합 신호 활용 안전관리 시스템
CN115969367A (zh) * 2022-11-28 2023-04-18 深圳市华卓智能科技有限公司 一种5g智能监测系统终端

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101696751B1 (ko) * 2015-12-17 2017-01-16 동아대학교 산학협력단 다기능 안전모 및 이를 이용한 작업 안전시스템
JP2019036071A (ja) * 2017-08-10 2019-03-07 スターライト工業株式会社 ウェアラブル機器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140086070A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 주식회사 홍진에이치제이씨 쿨 헬멧
KR20160117934A (ko) * 2015-04-01 2016-10-11 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템
KR102103832B1 (ko) * 2017-12-29 2020-04-24 주식회사 에이치에이치에스 뇌파기반 스마트 안전모 및 관리 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101696751B1 (ko) * 2015-12-17 2017-01-16 동아대학교 산학협력단 다기능 안전모 및 이를 이용한 작업 안전시스템
JP2019036071A (ja) * 2017-08-10 2019-03-07 スターライト工業株式会社 ウェアラブル機器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220142580A (ko) 2022-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102554636B1 (ko) 뇌파기반 스마트 안전모
KR101725144B1 (ko) 스마트 안전모
KR102185224B1 (ko) 작업자와 작업환경의 모니터링이 가능한 헬멧 및 이를 이용한 작업현장 모니터링 시스템
TWI488588B (zh) 安全監控系統及其疲勞監控裝置與安全帽
US6075445A (en) High-temperature warning unit
US20170215753A1 (en) Wearable device and control method therefor
JPWO2019078308A1 (ja) 頭部装着装置、熱中症予防システム及び水分補給警告システム
JP2013517545A (ja) 保護遵守システム
JP6874279B2 (ja) ウェアラブル機器における電波シールド装置
KR102103832B1 (ko) 뇌파기반 스마트 안전모 및 관리 시스템
WO2008085511A1 (en) Helmet and system for monitoring persons engaged in hazardous activity
US11013288B2 (en) Integrated wireless head protection garment and harness
WO2020184686A1 (ja) 頭部装着装置、熱中症予防システム及び水分補給警告システム
JP6878773B2 (ja) スマートヘルメット
JP6761765B2 (ja) 熱中症予防装置
JP7015655B2 (ja) 頭部保護帽体用内装ユニット及びこれを備えた頭部保護帽体
WO2020184687A1 (ja) 頭部装着装置、熱中症予防システム及び水分補給警告システム
GB2385451A (en) Monitoring drowsiness
KR102351133B1 (ko) 스마트 헬멧
KR20220135051A (ko) 스마트 안전모를 이용한 현장 안전관리 시스템
KR20150137395A (ko) 심부온의 상태 경고 장치
KR102361837B1 (ko) 스마트 헬멧용 뇌파 감지장치
CN210142385U (zh) 安全防护设备预警系统
KR102537689B1 (ko) 안전모용 생체 신호 측정 모듈
CN220511199U (zh) 一种复杂工况下的语音对讲通信系统

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right