KR20110046774A - 자외선 유효선량 표시 모자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야외 활동에 햇빛을 차단하기 위하여 머리에 쓰는 모자를 활용하여 자외선의 강도 뿐아니라 신체가 누적하여 받게 되는 자외선의 총량을 표시할 수 있는 장치를 모자의 창에 설치함으로써 신체의 보호 기능을 높인 자외선 유효선량 표시용의 기능성 모자를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 발명은 본 발명은 햇빛을 가리기 위한 넓은 모자챙을 가진 모자에 있어서, 상기 모자챙 부위에 마련되는 전기적 회로 구성에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와; 햇빛 속의 자외선을 수광하는 자외선 수광센서와; 상기 자외선 수광센서가 수광한 자외선 신호정보를 증폭하는 신호증폭기와; 상기 신호증폭기로부터의 아날로그 신호를 전압 고저에 따라 디지탈 신호로 발진하여 변환시키는 디지탈 발진기와; 상기 디지탈 발진기로부터 출력되는 신호를 증폭하는 신호증폭기와; 상기 신호증폭기로부터 출력되는 신호를 누적하여 적산 처리하는 신호적산부와; 상기 신호적산부를 거쳐 나오는 신호를 받아 자외선에 노출되어 현재까지 누적하여 받은 총 자외선 누적량을 수치로서 표시하게 되는 액정 표시부와; 상기 신호적산부의 누적 신호를 영으로 복귀토록 리셋 처리하기 위한 리셋 스위치;를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

모자, 모자챙, 자외선 수광센서, 신호적산부, 액정 표시부

Description

자외선 유효선량 표시 모자{Cap indicable index of ultraviolet rays}

본 발명은 기능성 모자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 태양 빛이 강한 주간에 야외 활동 시 받게 되는 자외선의 위협으로부터 안전하게 대비하여 건강을 지킬 수 있도록 도와줄 수 있는 자외선 유효선량 표시 모자에 관한 것이다.

태양 빛이 강한 야외 활동 시엔 강한 자외선에 지속적으로 노출되어 심하면 피부암 발생의 원인이 되거나 또는 시신경 등을 손상시켜 시력 약화나 백내장 발생의 원인이 되기도 한다.

이 때문에 햇빛이 강한 주간의 야외 활동 시엔 눈과 피부를 자외선으로부터 보호하기 위하여 자외선의 차단 기능이 있는 선글라스나 챙이 넓은 모자를 착용하고, 또 피부에 자외선이 흡수되지 않고 반사되도록 선크림을 햇빛에 노출되는 얼굴과 피부에 발라주도록 선크림의 사용이 권장되고 있다.

그런데 그와 같은 자외선의 차단 방법 외에 현재 내리쬐는 햇빛으로부터 발생되고 있는 자외선의 강도를 야외 활동자가 확인할 수 있도록 하여, 자외선의 위해성에 좀 더 적극적으로 대응토록 자외선 지수를 실시간으로 알 수 있도록 하는 제품이 시중에 나와 있다.

자외선 지수를 실시간으로 알 수 있도록 하는 제품으로는 야외 활동자의 손목에 착용하는 시계 형태의 자외선 검출기가 시중에 나와 있어, 현재의 자외선의 강도가 얼마인가를 액정 표시부를 통해 확인하게 됨으로써, 자외선의 강도가 기준치 이상 높은 것으로 확인되면 잠시 야외 활동을 중단하는 등의 조치를 취하거나 자외선에의 노출을 차단할 수 있도록 필요한 조치를 강구하여 자외선에 의한 피해를 예방할 수 있게 하고 있다.

그러나 상기한 시계 형태로 손목에 착용하는 자외선 측정 방식은 시간을 보기 위한 시계와 함께 손목에 착용하여야 하는 불편이 있어 그리 실용적이지 못하다는 한계가 있으며, 특히 실시간으로 현재의 자외선의 강도(세기)를 확인할 수 있는 장점은 있으나, 현재의 자외선의 강도 보다 중요한 것은 그날 신체가 받은 자외선의 총량이라 할 것이라는 점에서 자외선에 노출된 총 누적량을 알 수 없다는 한계를 가지고 있었다. 이는 마치 방사선 노출에 따른 피해에 있어서 세기도 중요하지만 방사선에 노출된 총 피폭량이 보다 중요한 것과 같은 이치이다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 야외 활동에 햇빛을 차단하기 위하여 머리에 쓰는 모자를 활용하여 자외선의 강도뿐만 아니라 신체가 누적하여 받게 되는 자외선의 총량을 표시할 수 있는 장치를 모자챙에 설치함으로써 신체의 보호 기능을 높인 자외선 유효선량 표시용의 기능성 모자를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 햇빛을 가리기 위한 넓은 모자챙을 가진 모자에 있어서, 상기 모자챙 부위에 마련되는 전기적 회로 구성에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와; 햇빛 속의 자외선을 수광하는 자외선 수광센서와; 상기 자외선 수광센서가 수광한 자외선 신호정보를 증폭하는 신호증폭기와; 상기 신호증폭기로부터의 아날로그 신호를 전압 고저에 따라 디지탈 신호로 발진하여 변환시키는 디지탈 발진기와; 상기 디지탈 발진기로부터 출력되는 신호를 증폭하는 신호증폭기와; 상기 신호증폭기로부터 출력되는 신호를 누적하여 적산 처리하는 신호적산부와; 상기 신호적산부를 거쳐 나오는 신호를 받아 자외선에 노출되어 현재까지 누적하여 받은 총 자외선 누적량을 수치로서 표시하게 되는 액정 표시부와; 상기 신호적산부의 누적 신호를 영으로 복귀토록 리셋 처리하기 위한 리셋 스위치;를 포함하여 구성되어 있다.

또 본 발명에 의하면 상기 디지탈 발진기의 출력단으로부터 분기되어 상기 신호증폭기와 병렬 회로를 형성하며, 상기 디지탈 발진기로부터 출력되는 신호를 받아 일정 시간 간격 마다 리셋하여 정상 신호와 무신호를 반복하여 출력하는 단위시간 신호 생성부와; 상기 단위시간 신호 생성부로부터 출력되는 신호를 수치 신호로 변환하여 출력하는 수치 변환부와; 상기 단위시간 신호 생성부와 신호적산부를 선택적으로 회로를 절환하도록 설치되는 디스플레이용 교환스위치를 더 구비하며, 상기 액정 표시부는 상기 디스플레이 교환스위치를 거쳐 나오는 신호를 받아 현재 시점에서의 자외선 강도를 수치로 표시하거나 또는 자외선에 노출되어 현재까지 받은 총 자외선 누적량을 선택적으로 표시하게 되는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의하면 상기한 전원공급부는 태양전지판인 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의하면 상기한 신호 적산부의 출력단에는 자외선 총량 비교부가 구비되고, 상기 자외선 총량 비교부에 미리 기준치로서 입력되어 있는 자외선 허용량과 상기 신호적산부로부터 출력되어 입력되는 누적 자외선 총량과 비교하여 현 시점에서의 누적 자외선 총량이 기준치를 초과하는 경우로 판정되면 경보기를 작동시켜 위험 상황임을 통지하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의하면 상기한 모자챙의 테두리에 상기 전원 공급부의 전원을 이용하여 광고 표시를 할 수 있는 LED 전광판이 마련되는 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명에 의하면 야외 활동 시에 착용하게 되는 모자의 챙을 이용하여 그 모자챙에 태양전지판으로서 되는 전원공급부와 그로부터 공급되는 전원을 이용하여 작동되는 액정표시부를 설치하여, 자외선의 현재의 강도를 표시하는 것 및 야외 활동 중에 받게 되는 총 자외선 누적량을 확인할 수 있도록 구성되어 있어 자외선에 의한 건강에의 악영향을 고려하여 야외 활동을 조절할 수 있다.

도1은 본 발명에 의한 자외선 유효선량 표시 모자를 나타낸 도면이며, 도2는 본 발명에 의한 자외선 유효선량 표시회로 구성을 나타낸 도면이다.

도1에 있어서, 부호 1은 야외 활동에 착용하는 본 발명의 모자이며, 부호 2는 모자챙이다. 그리고 상기 모자챙(2) 부위(이하 모자챙 부위라 함은 모자의 테두리를 포함하는 개념으로 사용한다)에는 도2에 도시하는 것과 같은 본 발명의 자외선 유효선량 표시회로(3)가 형성되어 있다.

상기의 자외선 유효선량 표시회로(3)는 전원공급부(4), 자외선 수광센서(5), 신호증폭기(6), 디지탈 발진기(7), 단위시간 신호 생성부(8), 수치 변환부(9), 신호 증폭기(10), 신호 적산부(11), 디스플레이 전환 스위치(12), 리셋 스위치(13), 액정표시부(14)를 포함하여 구성되어 있다.

상기한 전원공급부(4)는 전체 회로 장치(3)에 필요한 전기를 공급하기 위한 수단으로, 소형의 배터리를 이용하는 것도 가능하나, 모자의 무게를 줄이기 위해 도1에 도시하는 것처럼 태양전지판(4a)을 모자챙(2)의 상부 표면에 설치는 것이 보다 바람직하다.

그리고 상기 자외선 수광센서(5)는 모자챙(2)의 상면 중 햇빛을 잘 받을 수 있는 위치에 설치하며, 또한 상기 액정 표시부(14)는 모자챙(2)의 상면 또는 저면에 설치하며, 상기 스위치(12)(13) 역시 모자챙(2)의 상면 또는 저면에 설치하게 되며, 나머지 회로 구성들(6,7,8,9,10,11 등)은 하나의 반도체칩에 내장되도록 설계되어 미관상 가능하면 외부에서 보여지지 않게 모자챙(2)의 저면으로 설치하는 것이 바람직하다.

상기한 자외선 수광센서(5)는 예를 들면 청색 LED를 사용하여 태양으로부터 자외선만을 선택하여 받아들여 이를 전기 신호로 변환하여 출력하며, 상기 신호증폭기(6)는 자외선의 전기 신호를 받아 신호 증폭하여 출력한다.

그런데 상기 신호증폭기(6)로부터 출력되는 신호는 아날로그 신호이므로 이를 디지털 신호로 변환하기 위해 상기 디지탈 발진기(7)에 입력되며, 이 디지탈 발진기(7)에서는 신호증폭기(6)에서 인가되는 전압신호의 고저에 따라 발진이 발생하여, 입력 전압이 높을 때에는 도시한 것처럼 좁은 폭의 펄스가 그에 비례하도록 많이 생성되어 출력되고, 입력 전압이 낮을 때는 넓은 폭의 펄스가 적게 발생되어 디지털 신호로 변환되어 출력되는 것이다.

상기 디지탈 발진기(7)로부터 출력된 디지탈 신호는 상기 디스플레이 전환 스위치(12)의 접속 방향에 따라, 즉 A 단자에 스위치 접속되면 단위시간 신호 생성부(8), 수치 변환부(9), 디스플레이 전환 스위치(12) 및 액정 표시부(14) 순으로 신호의 흐름이 발생되며, 상기 디스플레이 전환 스위치(12)가 B 단자에 스위치 접속되면 상기 디지탈 발진기(7)로부터 출력된 디지탈 신호는 상기 단위시간 신호 생성부와 병렬 회로를 형성하는 신호증폭기(10), 신호적산부(11)를 거쳐 디스플레이 전환 스위치(12) 및 액정 표시부(14) 순으로 신호의 흐름이 발생된다.

상기한 단위시간 신호 생성부(8)는 상기 디지탈 발진기(7)로부터 출력되는 연속 신호를 받아 이를 단위시간 동안의 신호로 끊어서, 즉 신호를 단속적으로 출력하게 되는 것인 데, 일정 시간, 예를 들면 입력되는 디지털 신호를 1초 동안 출력한 후 1초 동안의 일정 시간 동안 휴지기를 가진 다음(신호 출력이 없을 시 리셋 신호 발생) 다시 입력되는 시간을 1초 동안만 출력하는 동작을 반복하는 데, 이러한 신호 출력 패턴의 단속 시간은 1초에 한정하는 것이 아니라 반도체칩에 입력 시상황에 맞게 적절히 설정할 수 있다.

그리고 상기한 단속적 신호는 상기 수치 변환부(9)를 통해 수치 정보로 변환됨으로써 자외선 신호의 강약을 수치로써 나타낼 수 있게 되는 것이며, 이 수치 정보는 액정 표시부(14)에 인가되어 현재 시점에서의 자외선의 강도를 읽을 수 있는 수치 정보로 나타내게 되는 것이다.

여기서, 상기 단위시간 신호 생성부(8)로부터 신호 출력이 없을 시, 즉 무신호 구간에서는 상기 수치 변환부(9)의 수치 정보는 리셋, 즉 0으로 복귀하고, 일정 시간이 경과하여 상기 단위시간 신호 생성부(8)로부터 출력 신호가 발생하면 그 신호를 수치 정보로 변환하여 출력하게 되며, 다시 무신호 구간에서 리셋되어지게 된다.

이와 같이하여, 상기 액정 표시부(14)에 예를 들어 도시한 것처럼 숫자 32.4가 표시되었다면 그 숫자가 현재 시점에서의 자외선의 강도(세기)가 되는 것이다.

한편, 병렬회로를 선택적으로 전환토록 작동되는 상기 디스플레이 전환 스위치(12)가 B 단자에 접속하도록 스위치 조작되면 상기 디지탈 발진기(7)로부터 출력되는 신호는 상기 신호증폭기(10)로 인가되어지게 되며, 상기 신호증폭기(10)는 인가 받은 신호를 증폭하여 상기 신호적산부(11)에 출력한다.

상기 신호적산부(11)는 입력되는 신호를 누적하여 연산 처리, 예를 들면 처음 1초 동안의 자외선 강도가 10이고, 2초 때에는 11이며, 3초 때에는 10.5 ......60초 때에는 12.3 등이라 할 때 이들 실시간으로 검출되는 자외선 강도를 총 합하도록 누적하여 연산 처리(10+11+10.5++++++12.3 = 총 누적합계)한 후, 그에 비례한 수치 정보를 신호 출력하게 되는 것이다.

상기한 누적 신호는 액정 표시부(14)에 보내져 수치로써 나타내지게 되며, 이 때의 수치는 단자 B가 스위치 접속된 이후 현 시점까지 누적하여 야외 활동자가 받은 총 자외선 합계량을 나타낸다.

그리고 상기한 액정 표시부(14)에의 총 누적량을 리셋하고 다시 현재의 시점부터 누적량을 파악하고자 할 시에는 상기 리셋 스위치(13)를 조작하여 리셋시키게 되는 데, 이에 따라 신호적산부(11)의 적산수치가 0으로 복귀하게 되며, 이에 연동하여 액정 표시부(14)의 화면도 0으로 복귀하게 됨으로써 이 시점부터 자외선을 받게 되는 총량을 신호적산부(11)에서 누적 처리하여 신호 송출하고 이 누적 신호를 액정표시부(14)에서 숫자로써 표현하게 되는 것이다.

상기에서 전원공급부(4)의 전원으로 배터리를 사용하는 경우 태양전지판(4a)과는 달리 배터리의 소모를 방지하기 위한 온 오프용 전원스위치(15)가 있는 것이 바람직하며, 또 도면에 도시하지는 아니하였으나 모자챙(2) 부위, 바람직하기는 모자 테두리에 전원공급부(4)의 전원을 이용하여 작동하는 LED 전광판을 설치하여 간단한 광고를 할 수 있도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 신호적산부(11)의 출력단에는 자외선 총량 비교부(16)가 구비되어 있어, 1시간 또는 반나절(약 4시간) 또는 한나절(약 8시간) 동안에 야외 활동자가 받을 수 있도록 허용된 자외선 총량이 미리 기준 값으로 설정 입력되어 있으며, 이에 따라 신호적산부(11)로부터 입력되는 누적 자외선의 총량이 기준 값을 넘는가를 비교 판단하여 넘는 경우 경보기(17)를 구동하여 본 발명의 모자 착용자에게 자외선 노출의 위험 상황임을 경보하며, 상기한 경보기(17)로는 청각적 수단인 스피커 또는 시각적 수단인 LED 램프를 사용한다.

그리고 상기 수치변환부(9)의 출력단에는 자외선 강도 비교부(18)가 구비되어 있어 자외선의 허용 가능한 강도가 미리 설정되어 있으며, 이에 따라 실시간으로 측정되는 자외선의 강도가 허용치 보다 높은 것으로 비교 판단되면 자외선 강도 비교부(18)는 상기 경보기(17)를 구동토록 제어하는 신호를 출력하여 본 발명의 모자를 착용한 야외 활동자에게 자외선의 강도가 위험 수치에 도달하였음을 청각적 또는 시각적으로 알려주게 된다.

도1은 본 발명에 의한 자외선 유효선량 표시 모자를 나타낸 도면이며,

도2는 본 발명에 의한 자외선 유효선량 표시회로 구성을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부호의 설명

1 : 모자 2 : 모자챙

3 : 자외선 유효선량 표시회로 4 : 전원공급부

5 : 자외선 수광센서 6 : 신호증폭기

7 : 디지탈 발진기 8 : 단위시간 신호 생성부

9 : 수치 변환부 10 : 신호 증폭기

11 : 신호 적산부 12 : 디스플레이 전환 스위치

13 : 리셋 스위치 14 : 액정표시부

15 : 스위치 16 : 자외선 총량 비교부

17 : 경보기 18 : 자외선 강도 비교부

Claims (5)

1. 햇빛을 가리기 위한 넓은 모자챙을 가진 모자에 있어서, 상기 모자챙 부위에 마련되는 전기적 회로 구성에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와; 햇빛 속의 자외선을 수광하는 자외선 수광센서와; 상기 자외선 수광센서가 수광한 자외선 신호정보를 증폭하는 신호증폭기와; 상기 신호증폭기로부터의 아날로그 신호를 전압 고저에 따라 디지탈 신호로 발진하여 변환시키는 디지탈 발진기와; 상기 디지탈 발진기로부터 출력되는 신호를 증폭하는 신호증폭기와; 상기 신호증폭기로부터 출력되는 신호를 누적하여 적산 처리하는 신호적산부와; 상기 신호적산부를 거쳐 나오는 신호를 받아 자외선에 노출되어 현재까지 누적하여 받은 총 자외선 누적량을 수치로서 표시하게 되는 액정 표시부와; 상기 신호적산부의 누적 신호를 영으로 복귀토록 리셋 처리하기 위한 리셋 스위치;를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자외선 유효선량 표시 모자.
2. 제1항에 있어서, 상기 디지탈 발진기의 출력단으로부터 분기되어 상기 신호증폭기와 병렬 회로를 형성하며, 상기 디지탈 발진기로부터 출력되는 신호를 받아 일정 시간 간격 마다 리셋하여 정상 신호와 무신호를 반복하여 출력하는 단위시간 신호 생성부와; 상기 단위시간 신호 생성부로부터 출력되는 신호를 수치 신호로 변환하여 출력하는 수치 변환부와; 상기 단위시간 신호 생성부와 신호적산부를 선택 적으로 회로를 절환하도록 설치되는 디스플레이용 교환스위치를 더 구비하며, 상기 액정 표시부는 상기 디스플레이 교환스위치를 거쳐 나오는 신호를 받아 현재 시점에서의 자외선 강도를 수치로 표시하거나 또는 자외선에 노출되어 현재까지 받은 총 자외선 누적량을 선택적으로 표시하게 되는 것을 특징으로 하는 자외선 유효선량 표시 모자.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 전원공급부는 태양전지판인 것을 특징으로 하는 자외선 유효선량 표시 모자.
4. 제1항에 있어서, 상기한 신호 적산부의 출력단에는 자외선 총량 비교부가 구비되고, 상기 자외선 총량 비교부에 미리 기준치로서 입력되어 있는 자외선 허용량과 상기 신호적산부로부터 출력되어 입력되는 누적 자외선 총량과 비교하여 현 시점에서의 누적 자외선 총량이 기준치를 초과하는 경우로 판정되면 경보기를 작동시켜 위험 상황임을 통지하는 것을 특징으로 하는 자외선 유효선량 표시 모자.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 모자챙의 테두리에 상기 전원 공급부의 전원을 이용하여 광고 표시를 할 수 있는 LED 전광판이 마련되는 것을 특징으로 하 는 자외선 유효선량 표시 모자.

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