KR20180083473A

KR20180083473A - 유해 물질 검출이 가능한 안전모

Info

Publication number: KR20180083473A
Application number: KR1020170005427A
Authority: KR
Inventors: 김한실
Original assignee: 울산대학교 산학협력단
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-07-23

Abstract

본 발명은 유해 물질 검출이 가능한 안전모에 관한 것으로, 안전모의 센서부가 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 더 나아가 작업 중에 미리 설정된 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송할 수 있는 안전모에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 작업모에 있어서, 제어부; 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 센서부; 상기 적어도 하나의 유해 물질과 관련된 제 1 정보를 저장하는 메모리; 상기 센서부가 상기 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 제 1 이벤트 또는 상기 센싱한 유해 물질의 농도가 상기 제 1 정보에 포함된 허용 범위를 벗어나는 제 2 이벤트가 발생되는 경우, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 1 이벤트 또는 상기 제 2 이벤트를 알리는 제 2 정보를 출력하는 출력부; 상기 작업모의 위치를 결정하는 위치정보부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 2 정보 및 상기 작업모의 위치를 외부로 전송하는 무선통신부;를 포함할 수 있다.

Description

유해 물질 검출이 가능한 안전모 {safety helmet for detecting harmful substance}

본 발명은 유해 물질 검출이 가능한 안전모에 관한 것으로, 안전모의 센서부가 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 더 나아가 작업 중에 미리 설정된 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송할 수 있는 안전모에 관한 것이다.

안전모(safety cap 또는 safety helmet)는 머리의 상해를 방지하기 위하여 쓰는 작업모를 말한고, 광산 등에서는 보안모 라고도 한다.

이전에는 철제인 것이 사용되었으나 최근에는 알루미늄과 같은 경금속이나 합성수지제인 것이 사용된다.

안전모의 안쪽에는 위에서 물건이 떨어졌을 때 충격 에너지가 직접 머리에 전달되지 않도록 해먹(hammock)을 내장하고 있고, 갱내와 같은 어두운 곳에서 사용하는 것에는 안전등을 장착하게 한 것도 있다.

이러한 안전모를 착용하고 작업을 하는 경우, 유해 물질(harmful substance)에 노출되는 경우가 빈번하게 발생된다.

유해물질은 사람의 건강 또는 생활 환경에 피해를 일으킬 우려가 있는 물질이고, 물체의 연소, 합성, 분해 등의 처리에 따라 발생하는 물질 중 카드뮴 및 그 화합물, 연소 및 염화수소, 플루오르, 플루오르화수소 및 플루오르화규소, 납 및 그 화합물, 질소 산화물 등을 유해 물질의 예로 들 수 있다.

또한, 비출하는 물에 함유된 물질 중 카드뮴 및 그 화합물, 시안 화합물, 유기인 화합물, 납 및 그 화합물, 6가 크롬 화합물, 비소 및 그 화합물, 수은 및 그 화합물, 그 밖의 수은 화합물과 PCB 등도 유해 물질에 해당될 수 있다.

안전모를 착용한 사용자가 작업을 진행하는 경우, 해먹(hammock)을 통해 위에서 물건이 떨어졌을 때 충격 에너지가 직접 머리에 전달되지 않도록 예방하는 것은 가능하나 전술한 유해 물질의 발생사실 및 유해 물질의 농도 등에 대해서는 사용자가 즉각적으로 인지하기가 어렵다는 문제가 발생한다.

따라서 이러한 문제를 해소할 수 있는 스마트 안전모에 대한 필요성이 매우 대두되고 있는 실정이다.

대한민국 특허청 등록번호 제 10-1676848 호

본 발명은 유해 물질 검출이 가능한 안전모에 관한 것으로, 안전모의 센서부가 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 더 나아가 작업 중에 미리 설정된 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송할 수 있는 안전모를 제안하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 작업모에 있어서, 제어부; 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 센서부; 상기 적어도 하나의 유해 물질과 관련된 제 1 정보를 저장하는 메모리; 상기 센서부가 상기 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 제 1 이벤트 또는 상기 센싱한 유해 물질의 농도가 상기 제 1 정보에 포함된 허용 범위를 벗어나는 제 2 이벤트가 발생되는 경우, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 1 이벤트 또는 상기 제 2 이벤트를 알리는 제 2 정보를 출력하는 출력부; 상기 작업모의 위치를 결정하는 위치정보부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 2 정보 및 상기 작업모의 위치를 외부로 전송하는 무선통신부;를 포함할 수 있다.

또한, 미리 설정된 적어도 하나의 제 3 이벤트가 발생하는 경우, 상기 출력부는 상기 제 3 이벤트를 알리는 제 3 정보를 추가로 출력하고, 상기 제 3 이벤트는, 상기 위치 정보부를 통해 감지된 상기 작업모의 위치가 미리 설정된 범위 이상으로 변화되는 이벤트, 상기 센서부를 통해 감지된 상기 작업모가 위치한 노면의 기울기가 미리 설정된 범위 이상으로 변화되는 이벤트, 상기 작업모의 위치가 미리 설정된 기간 이상 변화되지 않는 이벤트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 작업모는 복수이고, 상기 외부는, 상기 복수의 작업모 중 상기 제 1 이벤트 또는 상기 제 2 이벤트가 발생한 제 1 작업모와 네트워크 연결된 적어도 하나의 작업모일 수 있다.

또한, 상기 복수의 작업모는 서로 근거리 통신 및 원거리 통신 중 적어도 하나를 이용하여 통신하고, 상기 근거리 통신은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, Wi-Fi (Wireless Fidelity) 기술을 포함하며, 상기 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기술을 포함할 수 있다.

한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상인 작업모의 제어 방법에 있어서, 메모리가 적어도 하나의 유해 물질과 관련된 제 1 정보를 저장하는 제 1 단계; 센서부가 상기 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 제 2 단계; 상기 센서부가 상기 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 제 1 이벤트 또는 상기 센싱한 유해 물질의 농도가 상기 제 1 정보에 포함된 허용 범위를 벗어나는 제 2 이벤트가 발생되는 제 3 단계; 출력부가 상기 제 1 이벤트 또는 상기 제 2 이벤트를 알리는 제 2 정보를 출력하는 제 4 단계; 위치정보부가 상기 작업모의 위치를 결정하는 제 5 단계; 및 무선통신부가 상기 제 2 정보 및 상기 작업모의 위치를 외부로 전송하는 제 6 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 3 단계와 상기 제 4 단계 사이에는, 미리 설정된 적어도 하나의 제 3 이벤트가 발생하는 제 3-1 단계;를 더 포함하고, 상기 제 4 단계에서, 상기 출력부는 상기 제 3 이벤트를 알리는 제 3 정보를 추가로 출력하며, 상기 제 3 이벤트는, 상기 위치 정보부를 통해 감지된 상기 작업모의 위치가 미리 설정된 범위 이상으로 변화되는 이벤트, 상기 센서부를 통해 감지된 상기 작업모가 위치한 노면의 기울기가 미리 설정된 범위 이상으로 변화되는 이벤트, 상기 작업모의 위치가 미리 설정된 기간 이상 변화되지 않는 이벤트를 포함할 수 있다.

본 발명은 유해 물질 검출이 가능한 안전모에 관한 것으로, 안전모의 센서부가 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 더 나아가 작업 중에 미리 설정된 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 사용자에게 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송할 수 있는 안전모를 제공할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명이 제안하는 유해 물질 검출이 가능한 안전모를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명이 제안하는 안전모를 통해, 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 외부로 전송하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명이 제안하는 유해 물질 검출이 가능한 안전모를 통해 유해 물질을 검출하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 외부로 전송하는 일례를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명과 관련하여, 유해 물질 검출이 가능한 안전모를 통해 유해 물질을 검출하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 외부로 전송하는 다른 일례를 도시한 것이다.

유해물질과 관련하여, 물체의 연소, 합성, 분해 등의 처리에 따라 발생하는 물질 중 카드뮴 및 그 화합물, 연소 및 염화수소, 플루오르, 플루오르화수소 및 플루오르화규소, 납 및 그 화합물, 질소 산화물 등을 유해 물질의 예로 들 수 있다.

따라서 이러한 문제를 해소하기 위해, 본 발명에서는 유해 물질 검출이 가능한 안전모를 제안하고자 한다.

구체적으로 본 발명에서는 안전모의 센서부가 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 더 나아가 작업 중에 미리 설정된 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송할 수 있는 안전모를 제안하고자 한다.

본 발명의 구체적인 기술적 특징을 설명하기에 앞서, 본 발명이 제안하는 안전모의 구성에 대해 선결적으로 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명이 제안하는 유해 물질 검출이 가능한 안전모를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 안전모(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다.

단, 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 안전모(100)가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 안전모(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 기기와 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 안전모(100)에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 기기, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 안전모(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi) 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 안전모(100)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 안전모(100)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 안전모(100)의 개폐 상태, 안전모(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 안전모(100)의 방위, 안전모(100)의 가속/감속 등과 같이 안전모(100)의 현 상태를 감지하여 안전모(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

센싱부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다.

한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

또한, 센싱부(140)는 유해물질 센서(142)를 포함할 수 있다.

유해물질 센서(142)는 유해물질의 존재 여부 또는 센싱된 유해물질의 농도를 측정할 수 있다.

유해물질 센서(142)는 물체의 연소, 합성, 분해 등의 처리에 따라 발생하는 물질 중 카드뮴 및 그 화합물, 연소 및 염화수소, 플루오르, 플루오르화수소 및 플루오르화규소, 납 및 그 화합물, 질소 산화물 등을 감지할 수 있다.

또한, 유해물질 센서(142)는 비출하는 물에 함유된 물질 중 카드뮴 및 그 화합물, 시안 화합물, 유기인 화합물, 납 및 그 화합물, 6가 크롬 화합물, 비소 및 그 화합물, 수은 및 그 화합물, 그 밖의 수은 화합물과 PCB 등도 센싱할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 햅틱 모듈(154) 및 프로젝터 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 안전모(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 안전모(100) 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 안전모(100) 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

안전모(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 안전모(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 안전모(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 안전모(100)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 안전모(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다.

알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다.

상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다.

예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 안전모(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

프로젝터 모듈(155)은, 안전모(100)를 이용하여 이미지 프로젝트(project) 기능을 수행하기 위한 구성요소로서, 제어부(180)의 제어 신호에 따라 디스플레이부(151)상에 디스플레이되는 영상과 동일하거나 적어도 일부가 다른 영상을 외부 스크린 또는 벽에 디스플레이할 수 있다.

구체적으로, 프로젝터 모듈(155)은, 영상을 외부로 출력하기 위한 빛(일 예로서, 레이저 광)을 발생시키는 광원(미도시), 광원에 의해 발생한 빛을 이용하여 외부로 출력할 영상을 생성하기 위한 영상 생성 수단 (미도시), 및 영상을 일정 초점 거리에서 외부로 확대 출력하기 위한 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 프로젝터 모듈(155)은, 렌즈 또는 모듈 전체를 기계적으로 움직여 영상 투사 방향을 조절할 수 있는 장치(미도시)를 포함할 수 있다.

프로젝터 모듈(155)은 디스플레이 수단의 소자 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube) 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 모듈 및 DLP(Digital Light Processing) 모듈 등으로 나뉠 수 있다. 특히, DLP 모듈은, 광원에서 발생한 빛이 DMD(Digital Micromirror Device) 칩에 반사됨으로써 생성된 영상을 확대 투사하는 방식으로 프로젝터 모듈(151)의 소형화에 유리할 수 있다.

바람직하게, 프로젝터 모듈(155)은, 안전모(100)의 측면, 정면 또는 배면에 길이 방향으로 구비될 수 있다. 물론, 프로젝터 모듈(155)은, 필요에 따라 안전모(100)의 어느 위치에라도 구비될 수 있음은 당연하다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리부(160)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도도 함께 저장될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 안전모(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 안전모(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 안전모(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 안전모(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 안전모(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 안전모(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 안전모(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 안전모(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동기기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동기기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 안전모(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

이하에서는 전술한 본 발명이 제안하는 안전모(100)의 구성을 기초로 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 외부로 전송하는 방법을 설명한다.

도 2는 본 발명이 제안하는 안전모를 통해, 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 외부로 전송하는 방법을 설명하는 순서도이다.

도 2를 참조하면, 가장 먼저, 사용자가 스마트 안전모(100)를 착용하는 단계(S100)가 진행된다.

이후, 사용자가 착용한 스마트 안전모(100)의 유해물질 센서(142)는 사용자 주변에 유해 물질이 존재하는지 여부와 존재하는 유해 물질의 농도를 센싱하는 작업을 수행한다(S200).

미리 설정된 이벤트가 발생하는 단계(S400)가 진행될 수 있다.

가장 대표적으로 S400 단계에서 미리 설정된 이벤트는 유해 물질의 센싱 이벤트 일 수 있다.

즉, 사용자 주변에 유해 물질이 존재하는 것이 유해물질 센서(142)를 통해 감지되는 경우, 이를 기 설정된 이벤트가 발생된 것으로 제어부(180)가 판단하는 것이 가능하다.

또 다른 미리 설정된 이벤트로서 감지된 유해 물질의 농도가 미리 설정된 수치 이상인 이벤트를 들 수 있다.

즉, 특정 유해 물질이 감지된 경우에도 특정 유해 물질이 특정 수치 이하의 경우에 인체에 영향을 미치지 않는 것으로 메모리(160)에 미리 저장되어 있는 경우에는, 미리 지정된 수치 이상의 농도가 감지되는 경우에만 미리 설정된 이벤트가 발생된 것으로 제어부(180)가 판단할 수 있다.

유해물질과 관련된 이벤트 이외에 작업모(100)를 착용한 사용자에게 발생되는 이벤트도 포함될 수 있다.

즉, 위치 정보 모듈(115)를 통해 감지된 사용자의 위치가 급격하게 변화되거나 센싱부(140, 예를 들어 자이로 센서)를 통해 감지된 사용자가 위치한 노면의 기울기가 급격하게 변화되거나 사용자가 미리 설정된 기간 이상 동안 움직이지 않는 경우에 미리 설정된 이벤트로 제어부(180)가 판단하는 것이 가능하다.

미리 설정된 이벤트가 발생되는 경우에는, 제어부(180)의 제어에 따라 출력부(150)를 통해 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하는 단계(S500)가 진행된다.

예를 들어, 스마트 작업모(100)의 디스플레이부(151)를 통해 사용자에게 발생된 이벤트를 표시하거나 음향 출력 모듈(152)를 이용하여 사용자에게 발생된 이벤트를 알리거나 알람부(153)를 통해 출력되는 알람으로 사용자에게 경고를 전달하거나 햅틱모듈(154)를 통해 사용자에게 위험을 알리거나 프로젝터 모듈(155)에서 출력되는 컨텐츠를 통해 사용자에게 위험을 알릴 수 있다.

더 나아가 작업모(100)는 위치정보모듈(115)을 이용하여, 사용자의 위치를 결정(S600)하고, 무선통신부(110)를 통해, 사용자에게 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송(S700)할 수 있다.

여기서 외부 기관은 작업모를 착용하고 작업을 수행하는 공간에서 발생한 사고에 대응할 수 있는 기관으로 경찰서, 소방서, 병원 등이 될 수 있다.

또한, 도시하지는 않았지만 스마트 작업모(100)는 복수이고, 복수의 작업모(100)를 착용한 각각의 사용자를 네트워크로 연결시킬 수 있다.

즉, 제 1 사용자에게 이벤트가 발생된 경우, S700 단계에서 네트워크가 구축된 주변의 작업모(100)를 착용한 제 2 사용자 등에게 당해 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 알릴 수도 있다.

이를 통해, 제 1 사용자의 구조를 용이하게 할 수 있을 분만 아니라 주변 사용자에게 위험을 알리는 기능까지 제공될 수 있다.

도 3은 본 발명이 제안하는 유해 물질 검출이 가능한 안전모를 통해 유해 물질을 검출하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 외부로 전송하는 일례를 도시한 것이다.

도 3의 (a)는 유해물질 센서(142)가 사용자 주변에 유해 물질을 감지하지 못하는 경우의 정상 상태를 도시한 것이다.

또한, 도 3의 (b)는 유해물질 센서(142)가 사용자 주변에 유해 물질을 감지한 경우, 감지한 유해물질이 미리 지정된 수치를 벗어나는 경우 또는 미리 설정된 이벤트가 발생된 경우에, 디스플레이부(151)를 통해 사용자에게 경고하는 정보가 표시되는 것을 도시한 것이다.

더 나아가 도 3의 (b)의 작업모(100)는 위치정보모듈(115)을 이용하여 사용자의 위치를 결정하고, 무선통신부(110)를 통해, 사용자에게 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송하게 된다.

한편, 도 4는 본 발명과 관련하여, 유해 물질 검출이 가능한 안전모를 통해 유해 물질을 검출하고, 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 외부로 전송하는 다른 일례를 도시한 것이다.

도 4의 (a)는 유해물질 센서(142)가 사용자 주변에 유해 물질을 감지하지 못하는 경우의 정상 상태를 도시한 것이다.

또한, 도 4의 (b)는 유해물질 센서(142)가 사용자 주변에 유해 물질을 감지한 경우, 감지한 유해물질이 미리 지정된 수치를 벗어나는 경우 또는 미리 설정된 이벤트가 발생된 경우에, 음향출력모듈(152)를 통해 사용자에게 경고하는 음성이 출력되는 것을 도시한 것이다.

또한, 도 4의 (b)의 작업모(100)는 위치정보모듈(115)을 이용하여 사용자의 위치를 결정하고, 무선통신부(110)를 통해, 사용자에게 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송하게 된다.

전술한 구성에 따라 본 발명은 유해 물질 검출이 가능한 안전모를 제공할 수 있다.

구체적으로 본 발명은 안전모의 센서부가 유해 물질의 존재 및 농도를 센싱하여 사용자에게 알리고, 더 나아가 작업 중에 미리 설정된 이벤트가 발생하는 경우에는 사용자에게 발생한 이벤트를 경고하고, 사용자에게 발생한 이벤트와 사용자의 위치를 미리 설정된 외부 기관으로 전송할 수 있는 안전모를 제공할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims

작업모에 있어서,
제어부;
적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 센서부;
상기 적어도 하나의 유해 물질과 관련된 제 1 정보를 저장하는 메모리;
상기 센서부가 상기 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 제 1 이벤트 또는 상기 센싱한 유해 물질의 농도가 상기 제 1 정보에 포함된 허용 범위를 벗어나는 제 2 이벤트가 발생되는 경우, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 1 이벤트 또는 상기 제 2 이벤트를 알리는 제 2 정보를 출력하는 출력부;
상기 작업모의 위치를 결정하는 위치정보부; 및
상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 2 정보 및 상기 작업모의 위치를 외부로 전송하는 무선통신부;를 포함하는 작업모.
제 1항에 있어서,
미리 설정된 적어도 하나의 제 3 이벤트가 발생하는 경우,
상기 출력부는 상기 제 3 이벤트를 알리는 제 3 정보를 추가로 출력하고,
상기 제 3 이벤트는,
상기 위치 정보부를 통해 감지된 상기 작업모의 위치가 미리 설정된 범위 이상으로 변화되는 이벤트, 상기 센서부를 통해 감지된 상기 작업모가 위치한 노면의 기울기가 미리 설정된 범위 이상으로 변화되는 이벤트, 상기 작업모의 위치가 미리 설정된 기간 이상 변화되지 않는 이벤트를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업모.
제 1항에 있어서,
상기 작업모는 복수이고,
상기 외부는, 상기 복수의 작업모 중 상기 제 1 이벤트 또는 상기 제 2 이벤트가 발생한 제 1 작업모와 네트워크 연결된 적어도 하나의 작업모인 것을 특징으로 하는 작업모.
제 3항에 있어서,
상기 복수의 작업모는 서로 근거리 통신 및 원거리 통신 중 적어도 하나를 이용하여 통신하고,
상기 근거리 통신은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, Wi-Fi (Wireless Fidelity) 기술을 포함하며,
상기 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기술을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업모.
메모리가 적어도 하나의 유해 물질과 관련된 제 1 정보를 저장하는 제 1 단계;
센서부가 상기 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 제 2 단계;
상기 센서부가 상기 적어도 하나의 유해 물질을 센싱하는 제 1 이벤트 또는 상기 센싱한 유해 물질의 농도가 상기 제 1 정보에 포함된 허용 범위를 벗어나는 제 2 이벤트가 발생되는 제 3 단계;
출력부가 상기 제 1 이벤트 또는 상기 제 2 이벤트를 알리는 제 2 정보를 출력하는 제 4 단계;
위치정보부가 상기 작업모의 위치를 결정하는 제 5 단계; 및
무선통신부가 상기 제 2 정보 및 상기 작업모의 위치를 외부로 전송하는 제 6 단계;를 포함하는 작업모의 제어 방법.
제 5항에 있어서,
상기 제 3 단계와 상기 제 4 단계 사이에는,
미리 설정된 적어도 하나의 제 3 이벤트가 발생하는 제 3-1 단계;를 더 포함하고,
상기 제 4 단계에서, 상기 출력부는 상기 제 3 이벤트를 알리는 제 3 정보를 추가로 출력하며,
상기 제 3 이벤트는,
상기 위치 정보부를 통해 감지된 상기 작업모의 위치가 미리 설정된 범위 이상으로 변화되는 이벤트, 상기 센서부를 통해 감지된 상기 작업모가 위치한 노면의 기울기가 미리 설정된 범위 이상으로 변화되는 이벤트, 상기 작업모의 위치가 미리 설정된 기간 이상 변화되지 않는 이벤트를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업모의 제어 방법.
제 5항에 있어서,
상기 작업모는 복수이고,
상기 외부는, 상기 복수의 작업모 중 상기 제 1 이벤트 또는 상기 제 2 이벤트가 발생한 제 1 작업모와 네트워크 연결된 적어도 하나의 작업모인 것을 특징으로 하는 작업모의 제어 방법.