KR20180017351A - Smart Respirator Protective Equipment - Google Patents
Smart Respirator Protective Equipment Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180017351A KR20180017351A KR1020160101058A KR20160101058A KR20180017351A KR 20180017351 A KR20180017351 A KR 20180017351A KR 1020160101058 A KR1020160101058 A KR 1020160101058A KR 20160101058 A KR20160101058 A KR 20160101058A KR 20180017351 A KR20180017351 A KR 20180017351A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- module
- wearer
- mobile communication
- smart
- sensor module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
- A62B18/02—Masks
- A62B18/025—Halfmasks
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
- A62B23/02—Filters for breathing-protection purposes for respirators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
- G01S19/17—Emergency applications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
- G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
- G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B3/00—Audible signalling systems; Audible personal calling systems
- G08B3/10—Audible signalling systems; Audible personal calling systems using electric transmission; using electromagnetic transmission
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 스마트 호흡기 보호구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세입자 및 유해가스를 차단하는 필터 모듈, 착용자의 식별성을 증대시키는 광원 모듈, 착용자 상태 및 공기의 질을 측정하는 모듈, 착용자의 생체정보 및 위치정보를 파악하는 모듈이 구비되는 고신뢰성의 스마트 호흡기 보호구를 구현하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a smart respiratory protection device, and more particularly, to a smart respiratory protection device that includes a filter module for blocking fine particles and noxious gas, a light source module for increasing the discrimination of the wearer, a module for measuring wearer condition and air quality, The present invention relates to a technology for implementing a smart respirator of high reliability with a module for detecting position information.
국내외로 환경규제법규가 강화됨에 따라 환경오염물질을 배출 방지하거나 저감시키기 위한 기술적 시도와 노력이 이루어지고 있으나 오염원을 원천적으로 방지시키는 것은 실질적으로 불가능하다. 특히 국내의 경우 중국발 대기오염 물질인 미세먼지가 편서풍을 타고 지속적으로 유입되어 대기의 질이 급격히 악화된 실정이다. 전술한 외부적인 요인 외에도 내부적으로 발생하는 자동차와 같은 수송원과 발전설비와 같은 고정원에서 발생하는 대기오염 물질을 저감시키기 위해 환경오염 방지 산업 부문에 각별한 노력을 기울이고 있으나 이 역시 그 효과가 단기적으로 발효될 수 없으므로 개인별 보호구의 수요 증대는 꾸준히 증가하는 추세이다. As domestic and foreign environmental regulations have been strengthened, technical attempts and efforts have been made to prevent or reduce environmental pollutants, but it is practically impossible to prevent pollution sources at the source. In particular, the domestic air pollution, which is the air pollutant from China, continues to flow through the westerlies and the quality of the atmosphere has deteriorated rapidly. In addition to the above-mentioned external factors, in order to reduce air pollutants generated from internal sources such as automobiles and stationary sources such as power generation facilities, Since fermentation can not be done, the demand for personal protective equipment is steadily increasing.
대기 오염 물질은 크게 질소산화물과 미세먼지의 두 가지 범주로 구분할 수 있다. 먼저 질소산화물은 NO, NO2, N2O, N2O4 등의 형태로 존재하며, 가장 큰 피해는 광화학 스모그의 생성에 관한 것으로 햇빛의 존재 하에 탄화수소와 반응하여 광화학적 산화물을 생성시킨다. 또한 이것은 시정장애, 온실효과뿐만 아니라 산성비의 원인이 되는 질산과 질산염으로 전환되어 산성비의 약 40% 정도가 질산에 의한 것으로 추정되고 있다. 또한 헤모글로빈에서 O2에 대하여 20,000배나 강력한 흡착성능을 갖고 있어 농도가 높아지면 큰 위해를 끼칠 수 있는 물질로 알려져 있다. 발생원별 질소산화물 배출 비율은 자동차 49%, 산업공장 30%, 발전소 15%, 난방 6%로 집계된 바 있다. 질소산화물 중 NO2에 의한 영향은 매우 낮은 농도에서도 호흡기 질환이나 폐기능 장애를 일으킬 수 있으며 수백 ppm의 농도에 노출 되었을 경우에는 사망에까지 이를 수 있다. 질소 산화물이 배출되는 경로는 크게 연료유에 존재하는 질소성분의 연소에 의한 Fuel NOx, 탄화수소 존재 하에 화염면 부근에서 발생되는 Prompt NOx, 고온영역에서 공기와 연료유간의 연소과정 중 발생되는 Thermal NOx로부터 기인한다. 된다. 상술한 도시 대기오염의 주원인인 질소 산화물의 배출을 줄이기 위하여 세계 각국에서는 이에 대한 법제화를 통해 규제를 하고 있다. 이웃국인 일본의 경우 새로 건립되는 대용량 가스, 석유, 석탄 연소 발전소의 규제치는 각각 60, 130, 200ppm이다. 그러나 각 지방 정부가 규제하는 대기 중 질소산화물 농도를 달성하기 위하여 발전소의 경우 규제치 보다 훨씬 아래인 15, 30, 60ppm 이하에서 운전하고 있고 가스 터빈은 5ppm 이하에서 가동하고 있다. 유럽의 제한치는 발전소의 경우 30~50, 55~75, 50~100ppm 이고 가스 터빈은 25ppm이다. 미세먼지의 경우 그 물리적, 화학적, 생물학적 특성에 따라 분류된다. 물리적 특성으로는 크기, 생성양식, 침강성, 광학적 성질 등이 있다. 화석연료 사용시설에서 발생되는 스모그는 1㎛이하의 크기를 가지고 있으며 석탄회의 경우는 1~100㎛의 크기를 갖고 있다. 그리고 화학적 특성으로는 유기 또는 무기 조성 등이 있으므로 미세입자 오염물질은 그 자체가 인체 유해성분을 포함할 수 있을 가능성이 굉장히 농후하여 입자상 오염물에 직/간접적으로 노출되면 인체에 해를 끼치는 요소로 작용한다. 또한, 입자 크기가 PM10, PM5.0, PM2.5 및 PM1.0인 미세 물질은 호흡 시 인간의 폐포에 축적될 수 있고, 이러한 입자 형태의 오염물은 흡입 또는 호흡 시에 인체에 유독성 물질을 전달하는 매개체의 역할도 한다. 입자 형태 물질의 농도가 높아질수록 시계가 감소되고, 대기 중의 수분농도나 황산화물의 농도에 따라서도 시계가 감소된다. 이러한 대기오염물질에 의한 인적 피해를 최소화시키기 위하여 가장 널리 사용되는 제품이 호흡기 마스크이며, 이는 인간 안면의 전면부에 착용되어 입과 코의 호흡기를 통해서 유해물질이 인체 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다.Air pollutants can be divided into two categories: nitrogen oxide and fine dust. First, the nitrogen oxides are NO, NO 2 , N 2 O, N 2 O 4 , And the greatest damage is related to the generation of photochemical smog, which reacts with hydrocarbons in the presence of sunlight to produce photochemical oxides. It is also estimated that about 40% of the acid rain is due to nitric acid, which is converted to nitrate and nitrate, which cause acid rain as well as greenhouse effect. In addition, hemoglobin has a strong adsorption capacity of 20,000 times that of O 2 , which is known to be a serious hazard when the concentration is high. Nitrogen oxide emission rates by source were 49% for automobiles, 30% for industrial plants, 15% for power plants, and 6% for heating. The effects of NO 2 in NO 2 can cause respiratory or pulmonary dysfunction even at very low concentrations and can lead to death if exposed to concentrations of several hundred ppm. Nitrogen oxides are emitted from fuel NOx caused by combustion of nitrogen component present in fuel oil, Prompt NOx generated in the vicinity of flame surface in the presence of hydrocarbons, and thermal NOx generated during combustion process between air and fuel oil in high temperature region do. do. In order to reduce the emission of nitrogen oxide, which is the main cause of the above-mentioned urban air pollution, regulations are being regulated in various countries around the world. In the case of neighboring Japan, the regulated values of newly installed large gas, petroleum and coal combustion power plants are 60, 130 and 200ppm, respectively. However, in order to achieve the atmospheric nitrogen oxide concentration regulated by each local government, the power plant is operating below 15, 30, 60ppm, which is well below the regulation value, and the gas turbine is operating at less than 5ppm. European limits are 30-50, 55-75, 50-100ppm for power plants and 25ppm for gas turbines. Fine dusts are classified according to their physical, chemical and biological properties. Physical properties include size, mode of production, sedimentation, and optical properties. The smog generated from fossil fuel use facilities has a size of less than 1 ㎛ and the size of coal fly as 1 ~ 100 ㎛. In addition, because of its chemical or organic composition, the fine particle pollutants themselves are highly enriched with the possibility of containing harmful substances in the human body, and they are harmful to the human body if exposed directly or indirectly to particulate pollutants. do. In addition, particulate matter with particle sizes PM10, PM5.0, PM2.5 and PM1.0 can accumulate in human alveoli during respiration and these particulate contaminants can transfer toxic substances to the human body during inhalation or respiration It also acts as a mediator. As the concentration of particle morphology increases, the clock decreases, and the clock decreases with the concentration of moisture in the atmosphere and the concentration of sulfur oxides. In order to minimize the human injury caused by such air pollutants, the most widely used product is a respiratory mask, which is worn on the front face of the human face to prevent harmful substances from entering the human body through the respiratory system of the mouth and nose .
본 발명에 따른 스마트 호흡기 보호구를 개시하려는 유사 선행기술에는 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0002280호 ‘스마트 마스크 및 그 제어 방법’이 있다. 상기 유사 선행기술은 먼지와 오염물질이 스마트 마스크 내부로 투과되는 것을 방지하는 여과부; 스마트 마스크 상태 정보, 스마트 마스크 착용자 상태 정보를 획득하고 공기질을 측정하는 감지부; 외부 통신망과 정보를 송수신 하는 통신부; 상기 착용자 상태 정보, 상기 스마트 마스크 상태 정보, 상기 공기질 정보 중 적어도 하나를 출력하는 출력부; 상기 스마트 마스크의 각 부에 전력을 공급하는 전원부; 및 상기 스마트 마스크의 각 부의 작동을 제어하는 제어부; 를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 착용자 상태 정보, 상기 스마트 마스크 상태 정보 및 상기 공기질 정보를 참조하여 상기 착용자가 긴급 상황에 처해있는지 여부를 판별하고, 상기 착용자가 긴급 상황에 처해있는 경우, 상기 출력부를 통해 상기 착용자의 긴급 상황을 알리는 상기 착용자 상태 정보를 출력하거나, 상기 통신부를 통해 상기 외부 통신망으로 상기 착용자의 긴급 상황을 알리는 상기 착용자 상태 정보를 전송하는 기술을 개시하는 특징이 있다. Similar prior art techniques for initiating a smart respiratory protection device according to the present invention include 1) Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0002280 'Smart Mask and its control method'. The prior art includes a filtration unit for preventing dust and contaminants from penetrating into the smart mask; A sensing unit for acquiring smart mask state information and smart mask wearer state information and measuring air quality; A communication unit for transmitting and receiving information to and from an external communication network; An output unit for outputting at least one of the wearer state information, the smart mask state information, and the air quality information; A power supply unit for supplying power to each part of the smart mask; And a control unit for controlling operation of each part of the smart mask; Wherein the control unit determines whether the wearer is in an emergency situation by referring to the wearer state information, the smart mask state information, and the air quality information, and when the wearer is in an emergency, Discloses a technique of outputting the wearer state information informing an urgent situation of the wearer through a unit or transmitting the wearer state information informing an emergency situation of the wearer to the external communication network through the communication unit.
다른 유사 선행기술에는 2) 대한민국 등록특허공보 제10-1305211호 ‘질식 방지용 스마트 마스크 및 그 제어방법’이 있다. 상기 유사 선행기술은 작업자의 호흡으로 유입되는 오염원을 검출한 후 이를 신호처리하여 근거리통신신호에 실어 외부로 방출하는 센서신호 무선방출부가 내부에 설치되는 마스크; 및 상기 마스크의 센서신호 무선방출부로부터 근거리통신신호에 실려 전송된 오염원 검출신호를 분리분석하고 그 결과에 따라 착용자에게 경고알림신호를 방출하거나 혹은 기 설정된 응급센터서버의 전화번호로 자동연결시키는 무선수신모듈이 그 내부에 설치되는 손목부착형 아대;를 포함하고, 상기 센서신호 무선방출부는 오염원을 검출하여 디지털데이터로 변환출력시키는 검출센서와, 상기 검출센서에 의해 검출된 오염원 검출데이터를 근거리통신신호에 실어 외부로 전송하는 근거리송신모듈을 포함하고, 상기 무선수신모듈은 상기 센서신호 무선방출부의 근거리통신모듈으로부터 근거리 무선전송된 디지털의 오염원 검출데이터를 수신처리하는 근거리수신모듈과, 상기 근거리수신모듈에 의해 근거리신호처리된 디지털의 오염원 검출데이터를 기준신호와 비교하여 그 검출신호가 기준신호 이하일 경우 알림신호를 외부로 방출하는 반면 그 검출신호가 기준신호 이상일 경우 기 설정된 응급센터서버의 전화번호(CDMA방식)로 자동 연결되도록 제어하는 제어모듈과, 상기 제어모듈의 알람신호에 따라 현재 오염상태가 아직 위험에 도달되지 않았음을 알리는 진동음을 외부로 방출하는 진동모터와, 상기 제어모듈의 기능제어신호에 따라 기 설정된 응급센터서버의 전화번호를 CDMA신호에 실어 이통망을 경유하여 자동 연결되도록 호출하는 CDMA모듈을 포함하는 기술을 개시하는 특징이 있다. Other similar prior arts include 2) Korean Patent Registration No. 10-1305211 " smart mask for asphyxiation and control method thereof ". The prior art technique includes a mask for detecting a contamination source flowing into the respiration of a worker and signaling the pollution source to be installed in the wireless communication unit, And a wireless communication unit for separating and analyzing the contamination detection signal transmitted from the sensor signal wireless emission unit of the mask on the basis of the local communication signal and emitting a warning notification signal to the wearer according to the result of the analysis, Wherein the sensor signal wireless emission unit comprises: a detection sensor for detecting a contamination source and converting the detected contamination source into digital data; and a communication unit for transmitting the source detection data detected by the detection sensor to a local communication A short distance receiving module for receiving the digital pollution source detection data transmitted from the short distance communication module of the sensor signal wireless emission module in a short distance wireless transmission, Digital contamination detection data processed by near-module by module (CDMA) of the emergency center server when the detected signal is equal to or greater than the reference signal, and a control module A vibration motor for emitting a vibration sound to the outside, which indicates that the current contamination state has not yet reached danger, according to the alarm signal of the control module; and a telephone number of the emergency center server set according to the function control signal of the control module To a CDMA signal and call it to be automatically connected via the mobile network.
또 다른 유사 선행기술에는 3) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0133988호 ‘건강관리 서비스를 위한 스마트 마스크’가 있다. 상기 유사 선행기술은 전면에 사용자의 코가 돌출되도록 개구되는 개구홈(113)과 입이 돌출되도록 개구되는 리빙힌지(119)와 아래턱이 인입 고정되는 턱받침부(114)와 얼굴피부에 밀착 접촉되어 피부 순응성을 갖는 좌우 밀착면(111c)과 좌우 귀를 덮는 좌우 귀덮개부(128)를 포함하고, 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b)의 조합으로 형성되어 생체신호 측정장치(200)가 탈부착방식으로 구성될 수 있는 좌우 밀착부(111); 상기 좌우 밀착부(111)와 일체로 연장 형성되고, 상부(112a)와 하부(112b)를 포함하여 좌우 밀착부(111)에 대향하도록 구성되는 좌우 고정부(112); 상기 좌우 고정부 상/하부 부착부(112c)에 탈부착 되도록 구성되며, 스마트 마스크(10) 얼굴 착용을 위한 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122); 및 상기 개구홈(113)을 통해 돌출되는 코와 접촉되지 않고 별도로 구비된 필터부(139)를 통해서만 외부환경과 간접 통기되도록, 상기 개구홈 테두리(113a)와 결합되어 접철부, 상부 테두리, 완충부재, 벽체, 차폐부에 의해 코 주위를 밀폐함으로써, 그 내부에 오직 코만 배치되는 작은 내부기체공간(133d)이 구성되는 상부(133)와 상기 리빙힌지(119)를 통해 돌출되는 입과 접촉되지 않으면서 입을 커버하고 외부환경과 직접통기 되도록, 오픈되는 개방 공간(134d)이 그 내부에 형성되는 프론트커버(134)를 포함하는 덮개부(130);로 구성되는 기술을 개시하는 특징이 있다.
Another prior art includes 3) Korean Patent Application No. 10-2015-0133988 'Smart Mask for Health Care Service'. The prior art includes an opening groove 113 opened to the front of the user to protrude from the front surface, a living hinge 119 opened to protrude the mouth, a chin rest 114 to which the lower jaw is retracted and fixed, The right and left ears lid portions 128 covering the left and right ears and having the right and left tight contact surfaces 111c with skin conformability and formed by the combination of the left and right upper and lower contour portions 111a and 111b, A left and right tight contact portion 111 that can be configured in a detachable attachment manner; A left and right fixing part 112 integrally formed with the left and right tight fitting parts 111 and configured to face the right and left tight fitting parts 111 including the upper part 112a and the lower part 112b; Left and right upper / lower band members (121, 122) for wearing the face of the smart mask (10) so as to be detachably attached to the left and right fixing upper / lower fixing portions (112c); And a filter portion 139 which is not in contact with the nose protruding through the opening groove 113 and indirectly communicated with the external environment only through the filter portion 139, The upper portion 133 constituting a small internal gas space 133d which is disposed only in the inside of the nose and the mouth protruding through the living hinge 119 And a
그러나 전술한 유사 선행기술에서는 미세입자 및 유해가스를 차단하는 필터 모듈, 착용자의 식별성을 증대시키는 광원 모듈, 착용자 상태 및 공기의 질을 측정하는 모듈, 착용자의 생체정보 및 위치정보를 파악하는 모듈이 구비되는 고신뢰성의 스마트 호흡기 보호구를 구현하는 기술이 제안되지 못하였다. However, in the above-described prior arts, a filter module for blocking the fine particles and noxious gas, a light source module for increasing the discrimination of the wearer, a module for measuring the wearer's condition and air quality, and a module for grasping the wearer's biometric information and position information A technology for realizing a highly reliable smart respiratory protection provided is not proposed.
본 발명은 상기한 발명의 배경으로부터 요구되는 기술적 필요성을 충족하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 미세입자 및 유해가스를 차단하는 필터 모듈, 착용자의 식별성을 증대시키는 광원 모듈, 착용자 상태 및 공기의 질을 측정하는 모듈, 착용자의 생체정보 및 위치정보를 파악하는 모듈이 구비되는 고신뢰성 스마트 호흡기 보호구의 구현 기술을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention aims to satisfy the technical needs required from the background of the above-mentioned invention. Specifically, the object of the present invention is to provide a filter module for blocking fine particles and noxious gas, a light source module for increasing the discrimination of the wearer, a module for measuring the condition of the wearer and the air quality, a module And to provide a highly reliable smart respiratory protection device equipped with the same.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 호흡기 보호구는 미세입자 및 유해가스가 착용자의 입과 코를 통해 인체 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 필터모듈; 상기 착용자의 생체신호를 감지하고 획득하는 생체신호 센서모듈; 상기 착용자의 이동상태 또는 낙상을 감지하는 가속도 센서모듈; 상기 착용자의 이동 위치정보를 획득하는 위치추적모듈; 상기 스마트 호흡기 보호구 전면부의 일측에 구비되며 다발 형태의 고휘도 발광 다이오드로 구성되어 원거리에서 상기 착용자를 식별하기 위한 광원모듈; 상기 스마트 호흡기 보호구 측면부의 일측에 구비되며, 긴급 경고음을 발생시키는 스피커모듈; 상기 스마트 호흡기 보호구 측면부의 일측에 구비되며, 상기 착용자의 생체신호와 위치변화 및 위치이동신호를 전송하기 위해서 상용 이동 통신망에 접속하는 무선이동통신모듈; 상기 생체신호 센서모듈, 상기 가속도 센서모듈, 위치추적모듈, 상기 광원모듈, 상기 스피커모듈 및 상기 무선이동통신모듈에 전원을 공급하기 위한 착탈식 충전 배터리모듈;로 구성되는 것을 특징으로 한다. To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a smart respirator protection device comprising: a filter module for preventing fine particles and noxious gas from entering the inside of a human body through mouths and noses of a wearer; A bio-signal sensor module for sensing and acquiring bio-signals of the wearer; An acceleration sensor module for sensing a movement state or a fall of the wearer; A position tracking module for obtaining movement position information of the wearer; A light source module provided on one side of a front portion of the smart respiratory protection device and configured to be a multi-type high-brightness LED for identifying the wearer at a distance; A speaker module provided at one side of the side surface of the smart respiratory protection protector and generating an emergency beep; A wireless mobile communication module provided at one side of the side portion of the smart respiratory protection protector and connected to a commercial mobile communication network to transmit a biometric signal, a position change and a position movement signal of the wearer; And a removable rechargeable battery module for supplying power to the bio-signal sensor module, the acceleration sensor module, the position tracking module, the light source module, the speaker module, and the wireless mobile communication module.
이상과 같이 본 발명은 미세입자 및 유해가스를 차단하는 필터 모듈을 통해 착용자의 호흡기로 상기 미세입자 및 유해가스가 유입되는 것을 방지하는 효과가 있고, 착용자의 식별성을 증대시키는 광원 모듈을 통해 미세입자로 인하여 시계성이 저하된 환경 하에서 상기 착용자의 식별성을 확보함으로써 안전성을 증대시키는 효과가 있으며, 착용자의 생체정보 및 위치정보를 파악하는 모듈을 통해 유사 상황을 사전에 예측하거나 유사 상황이 발생하여도 신속한 후속 조치가 가능한 효과가 있다. As described above, the present invention has the effect of preventing the fine particles and noxious gas from flowing into the respiratory apparatus of the wearer through the filter module for blocking the fine particles and the noxious gas, It is possible to secure the identity of the wearer under an environment in which the visibility is deteriorated due to the presence of the wearer's body, and the safety can be enhanced. The similar situation can be predicted in advance through a module for grasping the wearer's biometric information and positional information, There is an effect that rapid follow-up can be done.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that the technical advantages of the present invention are not limited to the technical effects mentioned above and that other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims There will be.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 호흡기 보호구의 착용 예시도;
도 2는 본 발명에 따른 스마트 호흡기 보호구의 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 스마트 호흡기 보호구의 또 다른 실시예 1;
도 4은 본 발명에 따른 스마트 호흡기 보호구의 또 다른 실시예 2;
도 5은 본 발명에 따른 스마트 호흡기 보호구의 또 다른 실시예 3이다.1 is an illustration of a wear of a smart respiratory protection device according to the present invention;
2 is a perspective view of a smart respirator protection according to the present invention;
3 is a block diagram of a smart respirator according to another embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a schematic view of a smart respirator according to another embodiment 2 of the present invention; FIG.
Fig. 5 is still another embodiment 3 of a smart respiratory protection device according to the present invention.
이하에서는, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It is not. In the following description of the present embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and symbols, and further description thereof will be omitted.
본 발명의 각 구성 단계에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Prior to the detailed description of each step of the invention, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor shall design his own invention in the best manner It should be interpreted in the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of the term can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 스마트 호흡기 보호구는, 미세입자 및 유해가스가 착용자(10)의 입과 코를 통해 인체 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 필터모듈(110); 상기 착용자(10)의 생체신호를 감지하고 획득하는 생체신호 센서모듈(120); 상기 착용자(10)의 이동상태 또는 낙상을 감지하는 3축 가속도 센서모듈(130); 상기 착용자(10)의 이동 위치정보를 획득하는 위치추적모듈(140); 상기 스마트 호흡기 보호구(100) 전면부의 일측에 구비되며 다발 형태의 고휘도 발광 다이오드로 구성되어 원거리에서 상기 착용자(10)를 식별하기 위한 광원모듈(150); 상기 스마트 호흡기 보호구(100) 측면부의 일측에 구비되며, 긴급 경고음을 발생시키는 스피커모듈(160); 상기 스마트 호흡기 보호구(100) 측면부의 일측에 구비되며, 상기 착용자(10)의 생체신호와 위치변화 및 위치이동신호를 전송하기 위해서 상용 이동 통신망에 접속하는 무선이동통신모듈(170); 상기 생체신호 센서모듈(120), 상기 3축 가속도 센서모듈(130), 위치추적모듈(140), 상기 광원모듈(150), 상기 스피커모듈(160) 및 상기 무선이동통신모듈(170)에 전원을 공급하기 위한 착탈식 충전 배터리모듈(150);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
1, the smart respiratory protection device according to the present invention includes a
상기 스마트 호흡기 보호구(100) 전면부의 일측에 공기유입구(100A);가 형성되고, 상기 공기유입구의 반대편에 결합부(100B)가 형성되며 상기 공기유입구(100A)를 통하여 유입된 외기 중의 미세입자 및 유해가스를 여과시키는 상기 필터모듈(110)이 구비되고, 상기 결합부(100B)의 일측과 연계 장착되고 타측으로는 상기 착용자(10)의 입과 코 주변에 밀착되게 하여 상기 필터모듈(110)을 통과하지 않은 외기가 인체 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 밀착부재(100C)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 스마트 호흡기 보호구(100)의 측면에는 상기 착용자(10)의 신체 조건에 적합하게 상기 스마트 호흡기 보호구(100)의 착용이 이루어질 수 있도록 착용밴드(100C); 상기 착용밴드(100C)의 폭을 조절하는 제1밴드조절스위치(100D);와 제2밴드조절스위치(100E);가 구비될 수도 있고, 상기 착용밴드(100C), 상기 제1밴드조절스위치(100D) 및 상기 제2밴드조절스위치(100E)의 조립체를 탈거하고, 도 3 내지 도 5와 같이 접이식 안경다리부재(100F)로 교체하여 상기 착용자(10)가 착용할 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 전술한 구성 요소가 포함되되, 상기 안경다리부재(100F)가 적용되는 것에 기인하여, 도 2에 도시된 상기 착용밴드(100C)의 폭을 조절하는 상기 제1밴드조절스위치(100D)와 상기 제2밴드조절스위치(100E)는 구비하지 않아도 된다. 상기 안경다리부재(100F)가 구비되는 스마트 호흡기 보호구의 경우 그 모양이 단순하고; 재질의 변경성이 용이하며; 특정 캐릭터 또는 문구와 같은 표장을 부가할 수 있고; 심미성이 증대되며; 종래의 안경 또는 광차폐 안경(선글라스)와 같이 착용할 수 있는 특징이 있다. 또한 블루투스모듈(190)이 구비되어 상기 착용자(10)가 소지하고 있는 스마트폰 또는 기타 스마트디바이스류와 무선으로 연동이 가능하여 통화, 음악 및 라디오 청취 등이 가능한 특징이 있다. 하드웨어의 간소화를 위하여 상기 위치추적모듈(140), 상기 스피커모듈(160), 상기 무선이동통신모듈(170) 및 상기 블루투스모듈(190)은 도 5와 같이 이어폰에 포함되도록 구성하여 상기 착용자(10)가 상기 이어폰을 귀에 착용할 수 있는 형태로 구비하는 것이 바람직하다.
An
상기 필터모듈(110)에는 섬유필터(111, 도면 미도시)가 더 구비되며, 상기 섬유필터(111)는 촉매가 담지된 PSA(Polysulfonamide)섬유로 제작되고, 상기 촉매는 무정형 형태의 CuMnOx가 적용되며, So-gel 고착기술로 상기 촉매를 담지시키는 것을 특징으로 한다. 여기서, 촉매의 담지 방법은 약 13㎛의 미세한 입자로 이루어진 촉매와 솔벤트(solvent) 및 바인더를 골고루 혼합한 후 PSA 섬유필터에 담지한다. The
상기 생체신호 센서모듈(120)에서 검지되는 상기 착용자(10)의 생체신호는 맥박과 체온 데이터이며, 상기 생체신호 센서모듈(120)과 상기 3축 가속도 센서모듈(130)에서 감지하는 생체 신호 및 가속도 감지 신호로 상기 착용자(10)에 대한 유사 상황 발생 여부를 판단할 수 있는 것이 바람직하다. 그리고 상기 위치추적모듈(140)을 단독으로 사용하는 경우에 GPS 수신이 불가능한 지역에서는 상기 착용자(10)의 위치정보를 확인할 수 없는 문제점을 극복하기 위해서 칼만 필터를 적용하여 상기 착용자(10)의 보행 진동 또는 불규칙성에 의한 가속도 정보 노이즈를 제거한 상기 3축 가속도계 모듈(130)과 연계될 수도 있는 것을 특징으로 한다. 위치 추적 대상이 동적 상태인 환경에서는 위치 추적 성능을 향상시키기 위해서는 측정된 거리 데이터를 기반으로 가공하고 이에 적합한 알고리즘을 접목하여 신뢰성을 증대시키는 프로세스가 필요하다. 본 발명에서는 신뢰성을 향상시키기 위한 방법으로 위치계산 결과에서 얻어진 실시간 위치 값을 이전에 얻어진 값을 이용하여 상기 위치추적모듈(140)의 이동위치에 반영하는 기법인 이동-가중 평균 필터링 알고리즘을 사용하였다. 일반적인 이동 평균 필터링 알고리즘은 순차적으로 입력되는 획득데이터들의 산술적 평균만을 연산하고 프로세서를 종료하는 반면에 상기 이동-가중평균 필터링은 연산되는 프로세서의 값이 기준 값과 오차가 발생할 경우, 최적 가중 데이터를 적용하여 후차적 연산을 수행하는 과정이 부가적으로 이루어진다. 이러한 과정을 통해 평균필터 프로세서 이후 나타나는 값들의 표준적 오차를 줄이고, 전체적 시스템의 성능을 높일 수 있는 장점이 나타난다.
The bio-signal of the
n개의 데이터에 대한 이동평균은 수식(1)과 같이 나타낼 수 있다. The moving average of n data can be expressed as Equation (1).
... 수식(1) ... (1)
여기서, 은 n-k+1번째 데이터부터 n번째 데이터까지 총 k개의 데이터에 대한 평균을 의미한다. here, Means an average of k data from n-k + 1-th data to n-th data.
상기 수식(1)에 대한 재귀식 표현은 수식(2)와 같고, The recursive expression for Eq. (1) is the same as Eq. (2)
... 수식(2) ... (2)
상기 수식(1)에서 상기 수식(2)를 빼면 수식(3)과 같으며, Subtracting the equation (2) from the equation (1), the equation (3)
... 수식(3)... (3)
상기 수식(3)을 에 대해 정리하면 수식(4)와 같다.(3) (4) is as follows.
... 수식(4) ... (4)
상기 수식(4)를 이용해서 오차 발생 데이터를 적용하여 평균을 구하고자 하는 개수를 정하여 계산하게 되며 고정된 개수에 의해 오차가 변하게 된다. The error generation data is applied using the equation (4) to determine the number to be averaged, and the error is changed by the fixed number.
상기 k를 설정하여 상기 k개의 데이터 평균 , 상기 리더와 상기 태그로부터 측정된 이전 k개의 거리 평균 , 현재 측정된 시간과 이전에 측정된 시간 차이 , 거리 차이 일 때,K < / RTI > , A previous k distance average measured from the reader and the tag , The current measured time and the previously measured time difference , Distance difference when,
... 수식(5) (5)
상기 수식(5)와 같이 현재와 이전에 측정된 평균 거리 차이가 상기 미들웨어에서 직접 측정한 시간을 이용하여 계산한 거리보다 크다면 오차가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 오차 발생 시 추정값 은 수식(6)과 같이 계산 가능하다.If the average distance difference measured between the current time and the previous time is larger than the distance calculated using the time measured directly by the middleware as in the equation (5), it can be determined that an error has occurred. Estimated value at error occurrence Can be calculated as Equation (6).
... 수식(6) (6)
상기 수식(6)에서 추정값 은 측정된 거리 에 미들웨어에서 계산된 를 더한 값에 가중치 를 곱하고 현재 측정된 평균거리 에 가중치 를 곱하여 계산한다. 상기 가중치 는 큰 오차가 발생했다고 판단하였기 때문에 이전에 측정된 평균거리에 높은 가중치를 변경하면서 계산한다.In Equation (6) Is the measured distance Calculated from middleware to And a weight And the current measured average distance Weight . The weight Since it is determined that a large error has occurred, it is calculated by changing a high weight to the previously measured average distance.
상기 위치추적모듈(140)을 단독으로 사용하는 경우에, GPS 수신이 불가능한 지역에서는 위치 정보를 확인할 수 없는 단점을 극복하고 위치 정보의 정확성을 향상시키기 위하여, 본 발명에서 사용하는 상기 위치추적모듈(140)은 칼만 필터(Kalman filter)를 적용하여 착용자(10)의 보행 진동 또는 어떤 이동수단을 타고 이동하는 것에 기인한 불규칙성에 의한 가속도 정보 노이즈(noise)를 제거한 상기 3축 가속도 센서모듈(130)과 통합되는 것을 특징으로 한다. 상기 칼만 필터는 효율적인 무한 임펄스 응답 필터로서, 가우시안 노이즈를 갖는 선형 동적 시스템에 대한 최적의 예측 방법을 제공하기 때문에 동작 예측 분야에서 가장 널리 알려진 기법 중의 하나이다. 상기 칼만 필터는 동적 시스템의 상태를 추정하기 위하여 오차 관측 값을 이용하며 수신 장애나 약한 신호에서도 양호한 결과를 도출할 수 있고 신호와 노이즈의 분리도가 우수하며 컴퓨터로 쉽게 구현 가능한 일반화된 회귀 알고리듬을 제공하므로 가속도계의 노이즈를 제거하는데 효율적으로 활용할 수 있다. 상기 3축 가속도 센서모듈(130)로 상기 착용자(10)의 위치 정보를 획득하기 위해서는 가속도계의 방향과 무관하게 상기 착용자(10)의 이동 방향 및 가속도 정보를 검출할 수 있어야 하므로 상기 3축 가속도 센서모듈(130)의 좌표를 진행 및 구심 가속도로 표현되는 동체 좌표로 변환하는 과정이 필요하다. 상기 3축 가속도 센서모듈(130)로부터 입력 받은 X, Y, Z축 가속도의 크기를 각각 aX,aY,aZ라 하고 Y축을 기준으로 회전한 각도를 라 할 때, 중력 가속도 영향을 제외한 X축과 Z축 가속도의 합벡터 크기 는 다음의 수식(7) 및 수식(8)로 정리할 수 있다.In order to overcome the disadvantage that the location information can not be confirmed in the area where GPS reception is impossible and to improve the accuracy of the location information when the
… 수식(7) ... Equation (7)
… 수식(8) ... Equation (8)
중력 가속도의 영향을 제외하고 상기 착용자(10) 진행 방향에 미치는 가속도의 크기는 다음의 수식(9) 및 수식(10)로 구할 수 있다.
The magnitude of the acceleration on the traveling direction of the
… 수식(9) ... Equation (9)
… 수식(10) ... Equation (10)
상기 착용자(10)가 선회 운동을 하는 경우에 구심력이 작용하는데, 상기 구심력은 속도의 방향만을 변화시키고 그 크기는 변화시키지 않으며 직선 운동과 마찬가지로 가속도계에는 진행 방향과 반대되는 힘인 원심력이 작용하는 것처럼 나타난다. 다음의 수식(11)에서 등속 원운동의 회전 주기는 속도 벡터가 a의 가속도 방향을 바꾸어 원래의 방향으로 돌아오는 시간과 같다. 즉, 속도와 구심 가속도를 이용하면 선회 반경 r을 얻을 수 있고, 시간 t 동안 변경된 진행 방향 는 수식(12)로 계산할 수 있다.When the
… 수식(11) ... Equation (11)
… 수식(12) ... Equation (12)
정북 방향을 지시할 때 0도가 되는 진행 방향 h와 속도 v로 상기 착용자(10)가 이동하는 경우 위도 와 경도 의 변화는 수식(13)과 수식(14)로 계산할 수 있다. 이 때, 위도 1도의 거리는 111km이고, 경도 1도의 거리는 위도에 따라 로 가정한다.When the
… 수식(13) ... Equation (13)
… 수식(14) ... Equation (14)
상기 위치추적모듈(140)과 상기 3축 가속도 센서모듈(130)의 통합에 있어서, 전술한 바와 같이 상기 3축 가속도 센서모듈(130)로부터 입력되는 값은 가속도계 자체의 노이즈와 상기 착용자(10)의 보행 진동 또는 어떤 이동수단을 타고 이동하는 것에 기인한 불규칙성에 의한 노이즈가 포함되므로 이를 제거하기 위해 칼만 필터를 적용한다. 상기 위치추적모듈(140)의 위치 정보를 이용하여 상기 착용자(10)가 정지한 것을 감지하였을 때, 순수한 중력 가속도가 작용하는 것으로 판단하고 상기 3축 가속도 센서모듈(130)의 3축 값을 동체 좌표로 변환하여 진행 및 구심 방향 가속도를 결정한다. GPS 위치를 토대로 속도 와 가속도 는 참조 값으로 사용하기 위하여 다음의 수식(15)와 수식(16)으로 미리 계산한다.In the integration of the
… 수식(15)... Equation (15)
… 수식(16) ... Equation (16)
칼만 필터에 의한 지연 효과와 지면의 기울기 보정을 위해 k시간 이후의 가속도 입력 시간을 j라 했을 때, GPS를 이용한 가속도와의 차이인 기준값 aREF를 결정하고 진행 방향 속도 vEXP및 진행 방향의 각속도 hEXP, 위도와 경도의 예측 오차 , 및 예측된 위도 와 경도 를 다음의 수식(17), 수식(18), 수식(19), 수식(20), 수식(21) 및 수식(22)을 이용하여 순차적으로 계산한다.When referred to the acceleration input time after k time for tilt compensation of the delay effect and the floor by the Kalman filter j, determines a reference value a REF difference in acceleration and using a GPS, and the traveling direction speed v EXP and the angular velocity of the traveling direction h EXP , prediction error of latitude and longitude , And predicted latitude And hardness Are sequentially calculated using the following equations (17), (18), (19), (20), (21) and (22).
… 수식(17) ... Equation (17)
… 수식(18) ... Equation (18)
… 수식(19) ... Equation (19)
… 수식(20) ... Equation (20)
… 수식(21) ... Equation (21)
… 수식(22) ... Equation (22)
상기 광원모듈(150)은 상기 생체신호 센서모듈(120)과 상기 가속도 센서모듈(130)에서 이상 신호를 감지 시 급격히 점멸하여 주변인에게 시각적 경고 효과를 전달할 수 있고 상기 스피커모듈(160)에서 경고음이 발생하여 긴급 구난 신호의 전파가 가능한 특징이 있다.
The
상기 무선이동통신모듈(170)은 상용 이동 통신망 내의 기지국 위치 정보와 연계시키고 상기 착용자(10)의 위치 이동 정보를 지정된 보호자가 소지한 무선이동통신단말기로 전달할 수 있도록 상용 이동 통신망에 접속되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 무선이동통신모듈(170)은 상기 생체신호 센서모듈(120)과 상기 가속도 센서모듈(130)에서 감지된 신호를 데이터 패킷화시켜서 상용 이동 통신망으로 전송하고 이는 다시 지정된 보호자가 소지한 무선이동통신단말기로 전달되어 상기 착용자(10)의 신체상태와 위치정보의 실시간 확인이 가능한 것을 특징으로 한다.
The wireless
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
10 : 착용자
100 : 스마트 호흡기 보호구
100A : 공기유입구
100B : 밀착부재
100C : 착용밴드
100D : 제1밴드조절스위치
100E : 제2밴드조절스위치
100F : 안경다리부재
110 : 필터모듈
111 : 섬유필터(도면 미도시)
120 : 생체신호 센서모듈
130 : 3축 가속도 센서모듈
140 : 위치추적모듈
150 : 광원모듈
160 : 스피커모듈
170 : 무선이동통신모듈
180 : 착탈식 충전 배터리모듈
190 : 블루투스모듈10: Wearer
100: Smart
100B:
100D: first
100F: eyeglass leg member 110: filter module
111: fiber filter (not shown) 120: biological signal sensor module
130: 3-axis acceleration sensor module 140: Positioning module
150: light source module 160: speaker module
170: wireless mobile communication module 180: removable rechargeable battery module
190: Bluetooth module
Claims (9)
미세입자 및 유해가스가 착용자(10)의 입과 코를 통해 인체 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 필터모듈(110);
상기 착용자(10)의 생체신호를 감지하고 획득하는 생체신호 센서모듈(120);
상기 착용자(10)의 이동상태 또는 낙상을 감지하는 3축 가속도 센서모듈(130);
상기 착용자(10)의 이동 위치정보를 획득하는 위치추적모듈(140);
상기 스마트 호흡기 보호구(100) 전면부의 일측에 구비되며 다발 형태의 고휘도 발광 다이오드로 구성되어 원거리에서 상기 착용자(10)를 식별하기 위한 광원모듈(150);
상기 스마트 호흡기 보호구(100) 측면부의 일측에 구비되며, 긴급 경고음을 발생시키는 스피커모듈(160);
상기 스마트 호흡기 보호구(100) 측면부의 일측에 구비되며, 상기 착용자(10)의 생체신호와 위치변화 및 위치이동신호를 전송하기 위해서 상용 이동 통신망에 접속하는 무선이동통신모듈(170);
상기 생체신호 센서모듈(120), 상기 3축 가속도 센서모듈(130), 위치추적모듈(140), 상기 광원모듈(150), 상기 스피커모듈(160) 및 상기 무선이동통신모듈(170)에 전원을 공급하기 위한 착탈식 충전 배터리모듈(180);
스마트디바이스와 무선으로 연동하기 위한 블루투스모듈(190);로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.In the smart respiratory protection device 100,
A filter module (110) for preventing fine particles and noxious gas from flowing into the human body through the mouth and nose of the wearer (10);
A bio-signal sensor module 120 for sensing and acquiring a bio-signal of the wearer 10;
A three-axis acceleration sensor module 130 for detecting a movement state or a fall of the wearer 10;
A position tracking module (140) for obtaining movement position information of the wearer (10);
A light source module 150 provided on one side of a front portion of the smart respiratory protection device 100 and configured to have a bundle of high brightness light emitting diodes to identify the wearer 10 at a distance;
A speaker module 160 provided at one side of the side surface of the smart respiratory protection device 100 and generating an emergency alert sound;
A wireless mobile communication module 170 provided at one side of the side portion of the smart respiratory protection device 100 and connected to a commercial mobile communication network to transmit a biometric signal, a positional change and a positional movement signal of the wearer 10;
The power source module 110 supplies power to the bio-signal sensor module 120, the three-axis acceleration sensor module 130, the position tracking module 140, the light source module 150, the speaker module 160, A removable rechargeable battery module 180 for supplying the rechargeable battery module 180;
And a Bluetooth module (190) for interfacing with the smart device wirelessly.
상기 스마트 호흡기 보호구(100) 전면부의 일측에 공기유입구(100A);가 형성되고, 상기 공기유입구(100A)를 통하여 유입된 외기 중의 미세입자 및 유해가스를 여과시키는 상기 필터모듈(110)이 구비되고, 상기 스마트 호흡기 보호구(100)의 일측과 연계 장착되고 타측으로는 상기 착용자(10)의 입과 코 주변에 밀착되게 하여 상기 필터모듈(110)을 통과하지 않은 외기가 인체 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 밀착부재(100B)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.The method according to claim 1,
An air inlet 100A is formed at one side of the front portion of the smart respiratory protection device 100 and the filter module 110 for filtering fine particles and noxious gas in the outside air introduced through the air inlet 100A is provided , And is attached to one side of the smart respiratory protection device (100), and the other side is brought into close contact with the mouth and nose of the wearer (10) to prevent the outside air that has not passed through the filter module (110) And a tight contact member (100B) is provided to secure the smart respirator.
상기 필터모듈(110)에는 섬유필터(111)가 더 구비되며, 상기 섬유필터(111)는 촉매가 담지된 PSA섬유로 제작되고, 상기 촉매는 무정형 형태의 CuMnOx가 적용되며, So-gel 고착기술로 상기 촉매를 담지시키는 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.The method according to claim 1,
The filter module 110 is further provided with a fiber filter 111. The fiber filter 111 is made of PSA fiber impregnated with a catalyst and the catalyst is made of amorphous CuMnO x , Wherein the catalyst is carried by a technique.
상기 생체신호 센서모듈(120)에서 검지되는 상기 착용자(10)의 생체신호는 맥박과 체온 데이터이며, 상기 생체신호 센서모듈(120)과 상기 3축 가속도 센서모듈(130)에서 감지하는 생체 신호 및 가속도 감지 신호로 상기 착용자(10)에 대한 유사 상황 발생 여부를 판단할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.The method according to claim 1,
The bio-signal of the wearer 10 detected by the bio-signal sensor module 120 is pulsation and body temperature data. The bio-signal detected by the bio-signal sensor module 120 and the three-axis acceleration sensor module 130, Wherein the acceleration sensing signal is used to determine whether a similar situation to the wearer (10) occurs.
상기 위치추적모듈(140)을 단독으로 사용하는 경우에 GPS 수신이 불가능한 지역에서는 상기 착용자(10)의 위치정보를 확인할 수 없는 문제점을 극복하기 위해서 칼만 필터를 적용하여 상기 착용자(10)의 보행 진동 또는 불규칙성에 의한 가속도 정보 노이즈를 제거한 상기 3축 가속도계 모듈(130)과 연계될 수도 있는 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.The method according to claim 1,
In order to overcome the problem that the position information of the wearer 10 can not be confirmed in the area where GPS reception is not possible when the position tracking module 140 is used alone, a Kalman filter is applied to the wearer 10, Axis accelerometer module (130) that removes acceleration information noise due to vibration or irregularity of the three-axis accelerometer module (130).
상기 광원모듈(150)은 상기 생체신호 센서모듈(120)과 상기 가속도 센서모듈(130)에서 이상 신호를 감지 시 급격히 점멸하여 주변인에게 시각적 경고 효과를 전달할 수 있고 상기 스피커모듈(160)에서 경고음이 발생하여 긴급 구난 신호의 전파가 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.The method according to claim 1,
The light source module 150 rapidly flashes when an abnormal signal is sensed by the bio-signal sensor module 120 and the acceleration sensor module 130 to transmit a visual warning effect to surrounding persons, Smart respiratory protection, characterized by the emergence of emergency rescue signals.
상기 무선이동통신모듈(170)은 상용 이동 통신망 내의 기지국 위치 정보와 연계시키고 상기 착용자(10)의 위치 이동 정보를 지정된 보호자가 소지한 무선이동통신단말기로 전달할 수 있도록 상용 이동 통신망에 접속되는 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.The method according to claim 1,
The wireless mobile communication module 170 is connected to a commercial mobile communication network so as to be able to transmit location movement information of the wearer 10 to a wireless mobile communication terminal possessed by a specified guardian in association with base station location information in a commercial mobile communication network Smart respiratory protection.
상기 무선이동통신모듈(170)은 상기 생체신호 센서모듈(120)과 상기 가속도 센서모듈(130)에서 감지된 신호를 데이터 패킷화시켜서 상용 이동 통신망으로 전송하고 이는 다시 지정된 보호자가 소지한 무선이동통신단말기로 전달되어 상기 착용자(10)의 신체상태와 위치정보의 실시간 확인이 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.The method according to claim 1,
The wireless mobile communication module 170 packetizes signals sensed by the bio-signal sensor module 120 and the acceleration sensor module 130 and transmits them to a commercial mobile communication network, And is capable of real-time confirmation of the physical condition and positional information of the wearer (10).
상기 스마트 호흡기 보호구(100)의 측면에는 상기 착용자(10)의 신체 조건에 적합하게 상기 스마트 호흡기 보호구(100)의 착용이 이루어질 수 있도록 착용밴드(100C); 상기 착용밴드(100C)의 폭을 조절하는 제1밴드조절스위치(100D);와 제2밴드조절스위치(100E);가 구비될 수도 있고, 상기 착용밴드(100C), 상기 제1밴드조절스위치(100D) 및 상기 제2밴드조절스위치(100E)의 조립체를 탈거하고 접이식 안경다리부재(100F)로 교체하여 상기 착용자(10)가 착용할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 호흡기 보호구.The method according to claim 1,
A wear band 100C is provided on a side surface of the smart respiratory protection device 100 so that the smart respiratory protection device 100 can be worn according to the physical condition of the wearer 10; A first band adjustment switch 100D for adjusting the width of the wear band 100C and a second band adjustment switch 100E may be provided and the wear band 100C, 100D) and the second band adjusting switch (100E) are removed and replaced with a folding eyeglass leg member (100F) so that the wearer (10) can wear it.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160101058A KR101855481B1 (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Smart Respirator Protective Equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160101058A KR101855481B1 (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Smart Respirator Protective Equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180017351A true KR20180017351A (en) | 2018-02-21 |
KR101855481B1 KR101855481B1 (en) | 2018-06-08 |
Family
ID=61524564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160101058A KR101855481B1 (en) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | Smart Respirator Protective Equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101855481B1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186599U1 (en) * | 2018-08-23 | 2019-01-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Тверской ГМУ Минздрава России) | Device for personal protection of respiratory organs and eyesight of filtering or isolating type with function of marking the victim |
KR102046716B1 (en) | 2018-05-30 | 2019-11-19 | 충북대학교 산학협력단 | Emergency respiratory equipment or positive surviving attempt during disaster |
KR20200133572A (en) | 2019-05-20 | 2020-11-30 | 이기수 | Apparatus for supplying clean air |
KR102185275B1 (en) * | 2020-06-18 | 2020-12-01 | 윤흥수 | Mask Tube |
KR20220019162A (en) * | 2020-08-07 | 2022-02-16 | 김성진 | Smart fashion mask |
KR102416172B1 (en) | 2021-03-19 | 2022-07-07 | 한국기계연구원 | Werable air purifier |
KR102423019B1 (en) | 2021-05-06 | 2022-07-25 | 한국기계연구원 | Werable air purifier |
FR3124400A1 (en) | 2021-06-28 | 2022-12-30 | Airxôm | RESPIRATORY MASK |
KR20230135193A (en) | 2022-03-15 | 2023-09-25 | 한국기계연구원 | Werable air purifier |
KR20230136784A (en) | 2022-03-17 | 2023-09-27 | 한국기계연구원 | Wearable air purifier |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102069677B1 (en) | 2018-07-31 | 2020-01-23 | (주)이튜 | Respiratory training device for improving autistic tendency and ADHD symptoms |
KR20210013979A (en) | 2019-07-29 | 2021-02-08 | 김원재 | Smart warming mask and control method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070100592A (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-11 | 삼성전자주식회사 | System for analyzing walking motion |
KR101279886B1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-06-28 | 이말숙 | Fireman location tracking system |
KR101305211B1 (en) | 2011-10-25 | 2013-11-13 | (주)진우소프트이노베이션 | Smart mask for preventing a suffocation and controlling method therefore |
KR20150133988A (en) | 2014-05-21 | 2015-12-01 | 최충식 | Smart mask for healthcare service |
KR20160002280A (en) | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 광운대학교 산학협력단 | A smart mask and a method for controlling thereof |
-
2016
- 2016-08-09 KR KR1020160101058A patent/KR101855481B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070100592A (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-11 | 삼성전자주식회사 | System for analyzing walking motion |
KR101305211B1 (en) | 2011-10-25 | 2013-11-13 | (주)진우소프트이노베이션 | Smart mask for preventing a suffocation and controlling method therefore |
KR101279886B1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-06-28 | 이말숙 | Fireman location tracking system |
KR20150133988A (en) | 2014-05-21 | 2015-12-01 | 최충식 | Smart mask for healthcare service |
KR20160002280A (en) | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 광운대학교 산학협력단 | A smart mask and a method for controlling thereof |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102046716B1 (en) | 2018-05-30 | 2019-11-19 | 충북대학교 산학협력단 | Emergency respiratory equipment or positive surviving attempt during disaster |
RU186599U1 (en) * | 2018-08-23 | 2019-01-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Тверской ГМУ Минздрава России) | Device for personal protection of respiratory organs and eyesight of filtering or isolating type with function of marking the victim |
KR20200133572A (en) | 2019-05-20 | 2020-11-30 | 이기수 | Apparatus for supplying clean air |
KR102185275B1 (en) * | 2020-06-18 | 2020-12-01 | 윤흥수 | Mask Tube |
KR20220019162A (en) * | 2020-08-07 | 2022-02-16 | 김성진 | Smart fashion mask |
KR102416172B1 (en) | 2021-03-19 | 2022-07-07 | 한국기계연구원 | Werable air purifier |
KR102423019B1 (en) | 2021-05-06 | 2022-07-25 | 한국기계연구원 | Werable air purifier |
FR3124400A1 (en) | 2021-06-28 | 2022-12-30 | Airxôm | RESPIRATORY MASK |
KR20230135193A (en) | 2022-03-15 | 2023-09-25 | 한국기계연구원 | Werable air purifier |
KR20230136784A (en) | 2022-03-17 | 2023-09-27 | 한국기계연구원 | Wearable air purifier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101855481B1 (en) | 2018-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101855481B1 (en) | Smart Respirator Protective Equipment | |
US11030875B2 (en) | Safety device, system and method of use | |
CN109310893B (en) | Indicating hazardous exposure in an air-fed respirator system | |
US10575579B2 (en) | Personal protective equipment system with sensor module for a protective head top | |
KR101940383B1 (en) | Mask for health care having a easy motion of chin | |
KR101930144B1 (en) | Mask for health care of cutting off harmful materials by using air curtain | |
EP3242278A1 (en) | Module and method for detecting air quality | |
KR101776138B1 (en) | Terminal and system for safety management based on embedded system | |
KR101848276B1 (en) | Smart wearable device for disaster response and disaster response system using thereof | |
US20210077836A1 (en) | Wearable device for controlling gaseous pollutants | |
KR101305211B1 (en) | Smart mask for preventing a suffocation and controlling method therefore | |
KR102090730B1 (en) | headgear type polluted air warning and purifying apparatus | |
CN112669569A (en) | Old people falling detection alarm device and method | |
KR101990427B1 (en) | Fine dust detection alarm apparatus using portable dust sensor with user-customizable dust mask using 3d printed parts | |
KR20130075328A (en) | System, apparatus and method for detecting biosignal and toxic gas | |
CN111602919A (en) | Multifunctional helmet | |
TW202117241A (en) | Air quality monitoring system | |
KR20210013979A (en) | Smart warming mask and control method thereof | |
RU2790474C9 (en) | Smoke diver system | |
KR102535620B1 (en) | Air pollution measurement detection pad for mask | |
CN215136171U (en) | High-altitude parachute landing mask | |
US20240066454A1 (en) | Device and Method for Detecting State of an N95 Air Filter | |
KR102090729B1 (en) | Bio type polluted air warning and purifying apparatus | |
IT202100001967U1 (en) | ASSISTANCE SYSTEM FOR RISK REDUCTION INTEGRATED IN THE HEAD PROTECTIVE EQUIPMENT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |