KR20190022668A - 보호 헤드 탑을 위한 레트로피트 센서 모듈 - Google Patents

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KR20190022668A
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sensor module
retrofit
sensor
protective head
head tower
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KR1020197001926A
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마크 에이 에겔란드
스티븐 티 아비스주스
찰스 피 젠츠
벤자민 에이 존슨
키란 에스 카누쿠르티
제임스 이 내쉬
마일로 지 오이엔-로샤
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

본 개시는 헬멧 및 바이저를 갖는 보호 헤드 탑과 함께 사용하기 위한 레트로피트 센서 모듈을 포함한다. 센서 모듈은 센서 하우징 및 부착 메커니즘을 포함한다. 센서 하우징은 보호 헤드 탑이 착용되고 있는 때를 감지하는 헤드 존재 센서를 봉입한다. 센서 하우징은 또한 헬멧에 대한 바이저의 위치를 감지하는 위치 센서를 봉입한다. 레트로피트 센서 모듈은 하우징에 고정된 부착 메커니즘을 추가로 포함한다. 부착 메커니즘은 센서 모듈을 보호 헤드 탑 내에 제거가능하게 설치하기 위해 보호 헤드 탑 내의 힌지 조립체의 제1 힌지 구성요소와 맞물리며, 여기서 힌지 조립체는 바이저가 헬멧에 대해 이동할 수 있게 한다.

Description

보호 헤드 탑을 위한 레트로피트 센서 모듈
본 개시는 개인 보호 장비 및 개인 보호 장비를 레트로피팅(retrofitting)하기 위한 센서 모듈의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 보호 헤드 탑(protective head top)을 위한 레트로피트 센서 모듈(retrofit sensor module)에 관한 것이다.
먼지, 연기, 가스, 또는 건강에 잠재적으로 위험하거나 해로운 다른 오염물이 존재하는 것으로 알려지거나 존재할 가능성이 있는 영역에서 작업할 때, 작업자는 호흡기(respirator) 또는 청정 공기 공급원을 사용하는 것이 일반적이다. 매우 다양한 호흡 디바이스가 이용 가능하지만, 일반적으로 사용되는 일부 디바이스들은 전동식 공기 정화 호흡기(powered air purifying respirator, PAPR) 또는 자체 완비된 호흡 장치(self-contained breathing apparatus, SCBA)를 포함한다. PAPR은 전형적으로 관을 통해 사용자에 의해 착용된 헤드 탑(head top)으로 공기의 강제 유동을 전달하기 위해 전기 모터에 의해 동력을 공급받는 팬(fan)을 포함하는 송풍기 시스템을 포함한다. PAPR은 전형적으로 필터를 통해 주위 공기를 빨아들이고, 공기를 호흡 관을 통해 헬멧 또는 헤드 탑 안으로 강제하여, 여과된 공기를 사용자의 코 또는 입 주위의 그의 호흡 구역에 제공하는 디바이스(즉, 터보)를 포함한다. SCBA는 압축 공기 탱크로부터 관 또는 호스를 통해 사용자에 의해 착용된 헤드 탑의 내부로 청정 공기를 제공한다.
많은 경우에, 사용자가 그의 PPE가 올바르게 작동하고 있음을 확신하는 것이 중요하다. 또한, PPE의 사용을 요구하는 작업 장소의 안전 관리자는 그의 고용인이 올바른 PPE를 사용하고 있고 PPE가 의도된 대로 사용되고 있는 것을 확인할 수 있기를 원한다.
본 발명은 기존의 보호 헤드 탑에 부가될 수 있는 레트로피트 센서 모듈을 제공한다. 본 개시와 부합하는 레트로피트 센서 모듈은 사용자가 정기적으로, 잠재적으로 매일, 도구 또는 훈련 없이, 설치, 사용 및 제거하기가 용이한 것의 도전에 맞선다. 따라서 이들 인자는 신속한 액세스를 위해 간단하면서도, 충격을 견디기에 충분히 내구성 있고(디바이스는 어떤 이유로 헤드 탑 충격 동안 또는 사용 동안 이탈되어서는 안된다), 디바이스가 모든 요구되는 감지 및 정보 수집을 달성할 수 있도록 위치되는 부착 메커니즘을 요구하였다.
레트로피트 센서 모듈은 다양한 특징을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 바이저(visor) 및 헬멧을 포함하는 보호 헤드 탑과 함께 사용하기 위한 레트로피트 센서 모듈은 센서 하우징 및 부착 메커니즘을 포함한다. 센서 하우징은 보호 헤드 탑이 착용되고 있는 때를 감지하는 헤드 존재 센서를 봉입(enclosing)한다. 센서 하우징은 또한 헬멧에 대한 바이저의 위치를 감지하는 위치 센서를 봉입한다. 레트로피트 센서 모듈은 하우징에 고정된 부착 메커니즘을 추가로 포함한다. 부착 메커니즘은 센서 모듈을 보호 헤드 탑 내에 제거가능하게 설치하기 위해 보호 헤드 탑 내의 힌지 조립체의 제1 힌지 구성요소와 맞물리며(mating), 여기서 힌지 조립체는 바이저가 헬멧에 대해 이동할 수 있게 한다.
일부 경우에, 센서 하우징은 배터리를 추가로 봉입한다.
일부 경우에, 센서 하우징은 보호 헤드 탑의 내부의 주위 온도를 감지하는 온도 센서를 추가로 봉입한다.
일부 경우에, 센서 하우징은 헤드 탑을 착용한 개인의 헤드의 움직임을 감지하는 가속도계를 추가로 봉입한다.
일부 경우에, 센서 하우징은 오디오 변환기(audio transducer)를 추가로 봉입한다.
일부 경우에, 사용자 인터페이스는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함한다.
일부 경우에, 부착 메커니즘은 힌지 조립체의 제2 힌지 구성요소를 대체한다.
일부 경우에, 센서 모듈은 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 힌지 조립체의 어떤 구성요소도 대체하지 않는다.
일부 경우에, 센서 모듈은 어떤 도구도 사용함이 없이 설치될 수 있다.
일부 경우에, 센서 모듈은 센서 모듈이 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 그리고 바이저가 다운 위치(down position)에 있을 때 보호 헤드 탑의 바이저의 내부에 끼워맞춤된다.
일부 경우에, 센서 모듈은 그것이 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 힌지 조립체의 성능을 손상시키지 않는다.
일부 경우에, 부착 메커니즘은 센서 하우징에 제거가능하게 고정된다.
일부 경우에, 부착 메커니즘은 센서 하우징의 일체형 부분이거나 그것에 영구적으로 고정된다.
일부 경우에, 배터리는 센서 모듈이 보호 헤드 탑 내에 설치된 동안 어떤 도구의 사용 없이도 교체될 수 있다.
일부 경우에, 센서 모듈은 방진방수(Ingress Protection, IP) 등급을 갖는다.
일부 경우에, 센서 하우징은 블루투스 통신 구성요소를 추가로 포함한다.
일부 경우에, 헤드 존재 센서는 적외선 센서를 포함하는, 센서 모듈.
본 개시는 본 명세서에 설명된 바와 같은 센서 모듈 및 개인용 통신 허브를 포함하는 키트(kit)를 추가로 포함하며, 여기서 센서 모듈은 블루투스를 사용하여 개인용 통신 허브와 통신한다.
본 개시는 본 명세서에 설명된 바와 같은 센서 모듈 및 보호 헤드 탑을 포함하는 키트를 추가로 포함한다.
본 개시는 종래 기술에 비해 많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 레트로피트 센서 모듈은 보호 헤드 탑의 사용자 또는 소유자가 헤드 탑 바이저가 개방된 때를 검출하기 위해 그의 헤드 탑을 효율적으로 업그레이드할 수 있게 할 수 있다. 또한, 일부 경우에, 레트로피트 센서 모듈은 도구의 사용 없이 헤드 탑 내에 설치될 수 있다.
본 개시는 일부 경우에 헤드 검출 센서를 통해 사용자가 보호 헤드 탑을 착용하고 있는 것을 확인하는 방법을 제공한다. 이러한 정보는 안전 프로그램의 관리자가 보호 헤드 탑의 사용자가 보호 헤드 탑을 착용하는 요건을 준수하고 있는 것을 확인할 수 있게 한다.
본 개시는 헤드 탑의 내부에서 작업자가 어떤 온도에 노출되는지를 결정할 수 있는 능력을 제공한다. 이것은 작업자가 지나치게 더울 수 있거나, 작업자가 온도로 인해 피로를 겪고 있을 수 있거나, 심지어 헤드 탑에 연결된 송풍기가 제대로 작동하고 있지 않다는 결정을 허용한다.
본 개시는 보호 헤드 탑을 위한 바이저가 이벤트 또는 부상 시에 개방 위치에 있었는지 또는 폐쇄 위치에 있었는지를 소급적으로 결정하는 방법을 제공한다.
본 개시는 방진방수(IP) 등급에 기초하여 작업 환경에서 내구성 있는 해법을 제공할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시예에 대한 하기의 상세한 설명을 고찰함으로써 더 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 보호 헤드 탑, 송풍기 및 통신 허브의 계통도이다.
도 2는 레트로피트 센서 모듈의 사시도이다.
도 3은 레트로피트 센서 모듈 내의 전자 구성요소들의 계통도이다.
도 4a 및 도 4b는 레트로피트 센서 모듈의 분해도이다.
도 5는 레트로피트 센서 모듈의 제1 측면이다.
도 6은 레트로피트 센서 모듈의 제2 측면이다.
도 7a는 보호 헤드 탑 내의 힌지 조립체의 확대도이다.
도 7b는 보호 헤드 탑을 위한 예시적인 힌지 조립체이다.
도 8은 힌지 조립체 구성요소들에 맞물린 레트로피트 센서 모듈을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 피벗 소켓 캠(pivot socket cam)의 후방측에 있는 특징부와 정합하는 레트로피트 센서 모듈 상의 특징부를 도시한다.
도 10a 내지 도 10c는 보호 헤드 탑 내에 설치된 레트로피트 센서 모듈을 도시한다.
도 11은 보호 헤드 탑 내의 그것의 설치 위치 상에 중첩된 레트로피트 센서 모듈을 도시한다.
도 12는 레트로피트 센서 모듈에 대한 대안적인 실시예를 도시한다.
본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 실시예들이 이용될 수 있고 구조적 변경들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 도면들은 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아니다. 도면들에서 사용되는 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 지시한다. 그러나, 주어진 도면에서 소정 구성요소를 지시하기 위한 도면 부호의 사용은 동일한 도면 부호로 표지된 다른 도면 내의 그 구성요소를 제한하도록 의도되지 않음이 이해될 것이다.
도 1은 보호 헤드 탑(110), 송풍기(120) 및 통신 허브(130)의 계통도(100)이다. 통신 허브(130)는 송풍기(120) 내의 또는 레트로피트 센서 모듈 내의 통신 모듈과, 환경 내에 위치될 수 있는 비컨 또는 다른 센서와, 그리고 모바일 디바이스, 태블릿 또는 컴퓨터와 같은 사용자 컴퓨팅 디바이스(150)에 정보를 제공할 수 있는 클라우드 네트워크(140)와 통신할 수 있다. 보호 헤드 탑(110)은 적어도 사용자의 코 및 입 위에 맞춰지도록 크기설정된 바이저(112)를 포함한다. 바이저(112)는 프레임 조립체(114)에 의해 헬멧(118)에 고정된 렌즈(116)를 포함한다. 힌지 조립체(113)는 프레임 조립체(114)의 각각의 측에서 프레임 조립체(114)를 헬멧(118)에 연결한다. 힌지 조립체(113)는 바이저(112)가 헬멧(118)에 대해 개방 또는 폐쇄 위치로 회전할 수 있게 한다. 헬멧(118)은 또한 쉘(shell)로 지칭될 수 있으며, 이 용어들은 본 명세서에서 상호교환적으로 사용된다.
본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 레트로피트 센서 모듈은 레트로피트 센서 모듈의 부착 메커니즘이 힌지(113)의 구성요소와 맞물리도록 보호 헤드 탑 내에 설치될 수 있다. 일부 경우에, 레트로피트 센서 모듈은 힌지(113)의 구성요소를 대체할 수 있다. 레트로피트 센서 모듈은 다양한 센서 및 다른 구성요소, 예컨대 위치 센서를 포함할 수 있다. 레트로피트 센서 모듈이 헤드 탑(110) 내에 설치될 때, 위치 센서는 바이저가 개방 위치에 있는지 또는 폐쇄 위치에 있는지를 결정하기 위해 헬멧(118)에 대한 바이저(112)의 위치를 감지한다. 일부 경우에, 위치 센서는 바이저(112)가 부분적으로 개방되어 있는지 그리고, 그렇다면, 그것이 어느 정도(예를 들어, 백분율 또는 도(degree))로 개방되어 있는지를 검출할 수 있다.
헤드 탑(110)은 호스(119)에 의해 송풍기(120)에 연결된다. 송풍기(120)는 전동식 공기 정화 호흡기(PAPR)를 위한 송풍기 조립체, 자체 완비된 호흡 장치(SCBA)를 위한 공기 탱크, 또는 헤드 탑(110)에 공기를 제공하는 임의의 다른 디바이스와 같은 임의의 유형의 공기 공급원일 수 있다. 도 1에서, 송풍기(120)는 PAPR을 위한 송풍기 조립체이다. PAPR은 잠재적으로 건강에 유해하거나 위험한 먼지, 연기 또는 가스가 존재하는 것으로 알려지거나 존재할 가능성이 있는 영역에서 작업하는 개인에 의해 통상적으로 사용된다. PAPR은 전형적으로 호흡기 사용자에게 공기의 강제 유동을 전달하기 위해 전기 모터에 의해 구동되는 팬을 포함한 송풍기 조립체를 포함한다. 공기는 PAPR 송풍기 조립체로부터 호스(119)를 통해 헤드 탑(110)의 내부로 전달된다.
헤드 탑(110), 그리고 구체적으로는 헤드 탑(110)의 헬멧(118)은 서스펜션(도시되지 않음)에 의해 사용자의 헤드 상에 지지될 수 있다.
레트로피트 센서 모듈은 레트로피트 센서가 통신 허브(130)와 정보를 통신할 수 있게 하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신 허브(130)는 프로세서, 통신 모듈 및 전력 공급기를 포함한다. 통신 허브(130)의 또는 레트로피트 센서 모듈의 통신 모듈은 RFID(NFC를 포함함), 임의의 세대의 블루투스 기술을 포함한 블루투스, 및 WiFi 통신 능력과 같은 임의의 원하는 통신 능력을 포함할 수 있다. 통신 허브(130)의 또는 레트로피트 센서 모듈의 통신 모듈은 또한 무선 주파수 또는 지그비 통신과 같은 임의의 유형의 무선 통신 능력을 포함할 수 있다.
통신 허브(130)는 디스플레이, 발광체, 버튼, 키(예컨대, 화살표 또는 다른 지시기 키)와 같은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있으며, 다양한 방식으로, 예컨대 들리도록 또는 시각적으로 경고를 생성하거나 진동함으로써 사용자에게 경보를 제공하는 것이 가능할 수 있다. 일부 경우에, 통신 허브(130)의 사용자 인터페이스는, 특히 사용자의 손이 닿기 어려울 수 있는 아래쪽 등의 위치에 송풍기(120)가 착용될 때, 설정 변경에 대한 더 용이한 사용자 액세스를 허용하기 위해 헤드 탑(110) 또는 송풍기(120)에 대한 전자 설정을 제어하는 데 사용될 수 있다.
통신 허브(130)는 휴대용일 수 있어서, 그것이 사용자에 의해 휴대되거나 착용될 수 있다. 통신 허브(130)는 또한 개인용일 수 있어서, 그것은 개인에 의해 사용되고 그 개인에 할당된 개인 보호 장비(PPE)와 통신한다. 도 1에서, 통신 허브(130)는 스트랩(134)을 사용하여 사용자에게 고정된다. 그러나, 본 개시를 읽을 때 당업자에게 명백할 바와 같이 통신 허브는 사용자에 의해 착용되는 PPE에 또는 사용자에 착용되는 다른 의복(garment)에 고정되거나, 벨트, 밴드, 버클, 클립 또는 다른 부착 메커니즘에 부착되는 것과 같은 다른 방식으로 사용자에 의해 휴대되거나 사용자에게 고정될 수 있다.
통신 허브(130)는 헤드 탑(110) 및 송풍기(120)로부터 정보를 수신하고 그들에 정보를 통신할 수 있다. 통신 허브(130)는 클라우드 데이터베이스(140)로 정보를 전송하고 그로부터 정보를 수신한다. 그러한 정보는 헤드 탑(110) 및 송풍기(120)에 관한 상태 정보, 헤드 탑(110) 및 송풍기(120)를 착용한 개인에 관련된 움직임, 온도, 또는 다른 데이터, 및 환경 내에 또는 헤드 탑(110) 및 송풍기(120)의 통신 근접지 내에 위치될 수 있는 다른 센서 또는 비컨으로부터의 정보를 포함할 수 있다.
사용자는 개인용 컴퓨터, 모바일 디바이스 또는 태블릿과 같은 사용자 컴퓨팅 디바이스(150) 상의 웹 인터페이스를 통해 클라우드 데이터베이스(140)에 저장된 정보에 액세스하고, 그것을 보고, 변경할 수 있다.
도 2는 레트로피트 센서 모듈(200)의 사시도이다. 레트로피트 센서 모듈은 피벗 소켓 캠(210)(보스(boss)(270) 반대편)을 포함한다. 피벗 소켓 캠(210) 및 보스(270)는 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 레트로피트 센서 모듈(200)이 보호 헤드 탑 내에 보유될 수 있게 하는 부착 메커니즘으로서의 역할을 한다. 피벗 소켓 캠(210) 및 보스(270)는 또한 레트로피트 센서 모듈(200)이 설치된 후에 그것이 설치되기 전과 동일한 방식으로 보호 헤드 탑에서 바이저가 헬멧에 대해 회전하거나 피벗할 수 있게 하는 힌지 조립체의 구성요소의 캠 작용을 생성한다.
레트로피트 센서 모듈(200)은 2개의 측부, 즉 하우징 측부(220) 및 하우징 측부(240)로 구성된 하우징을 가질 수 있다. 하우징의 이들 2개의 부분(하우징 측부(220) 및 하우징 측부(240))은 하우징의 피스(piece)들이 개별적으로 성형되고, 실장된 인쇄 회로 보드가 하우징 내에 설치된 후에 나중에 함께 밀봉될 수 있게 한다. 하우징의 다수의 부분은 접착제, 레이저 용접, 초음파 용접, 또는 구성요소들을 서로 결합하거나 고정시키는 임의의 다른 방법의 사용과 같은 프로세스를 통해 영구적으로 결합될 수 있다. 하우징은 또한 3D-프린팅 프로세스를 통해 제조될 수 있다. 슬롯 형성된(slotted) 코인 슬롯 커버(260)가, 코인 셀 리튬 이온 배터리와 같은 소형 배터리가 레트로피트 센서 모듈(200)의 하우징의 내부로 삽입될 수 있는 곳인 개구를 덮는다. 배터리는 레트로피트 센서 모듈(200) 내의 전자 구성요소에 전력을 제공할 수 있다. 슬롯 형성된 코인 셀 커버(260)는 수분 또는 먼지가 하우징의 내부에 들어가는 것을 방지하기 위해 O-링 또는 다른 개스킷팅(gasketing) 방법에 의해 하우징 측부(220)에 밀봉될 수 있다. 슬롯 형성된 코인 셀 커버(260)는 코인-형상의 배터리(예컨대, 하우징에 봉입될 배터리 또는 최근에 하우징으로부터 제거된 배터리) 또는 유사한 코인-형상의 물체를 사용하여 하우징 측부(220)에 대해 슬롯 형성된 코인 셀 커버(260)를 회전시키고 개방하는 방법을 사용자에게 제공하는 슬롯(262)을 포함한다.
도 3은 레트로피트 센서 모듈(310) 내의 전자 구성요소들의 계통도이다. 도 3은 또한 레트로피트 센서 모듈(310)이 어떻게 안전 시스템 내의 다른 구성요소와 전자적으로 인터페이스할 수 있는지를 도시한다.레트로피트 센서 모듈(310)은 위치 센서(311), 헤드 존재 센서(312), 가속도계(313), 온도 센서(314), 통신 모듈(315) 및 오디오 변환기(316)를 포함한다. 위치 센서(311)는 보호 헤드 탑의 헬멧에 대한 바이저의 위치를 검출한다. 일부 경우에, 위치 센서(311)는 바이저(112)가 부분적으로 개방되어 있는지 그리고, 그렇다면, 그것이 어느 정도(예를 들어, 백분율 또는 도)로 개방되어 있는지를 검출할 수 있다. 예로서, 위치 센서(311)는 헬멧에 대한 바이저의 각도 요(yaw), 피치(pitch) 및/또는 롤(roll)(도 또는 라디안 단위)을 계산하는 자이로스코프일 수 있다. 다른 예에서, 위치 센서(311)는 힌지 조립체의 구성요소 내에 설치된 자석에 대한 변화를 측정하는 자력계일 수 있다. 위치 센서(311)에 의해 인식되는 자기장 강도 또는 자속을 결정함으로써 바이저가 헬멧에 대하여 얼마나 개방되어 있는지에 관한 백분율이 추정될 수 있다. "부분적으로 개방된" 바이저 정보는 사용자가 적정한 양의 호흡 보호를 여전히 받으면서 위험에 대한 눈 및 안면 보호를 받고 있을 수 있다는 것을 나타내는 데 사용될 수 있다. 이러한 "부분적으로 개방된" 바이저 상태는, 짧은 지속 시간으로 유지되는 경우, 사용자가 다른 작업자와 대면 통신하는 것을 도울 수 있다. 위치 센서(111)는 다양한 유형의 센서, 예를 들어 가속도계, 자이로, 자석, 스위치, 전위차계, 디지털 위치 센서 또는 기압 센서일 수 있다. 위치 센서(111)는 또한 위에 열거된 센서들 중 임의의 것의 조합, 또는 헬멧에 대한 바이저의 위치를 검출하는 데 사용될 수 있는 임의의 다른 유형의 센서일 수 있다.
헤드 존재 센서(312)는 보호 헤드 탑이 임의의 주어진 시점에 사용자에 의해 착용되고 있는지를 검출할 수 있다. 하나의 경우에, 헤드 존재 센서(312)는 적외선 센서일 수 있다. 헤드 탑을 사용자의 헤드 상에 지지하는 서스펜션 부근에서 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 레트로피트 센서 모듈의 위치는 적외선 센서가 사용자가 보호 헤드 탑을 착용하고 있는지를 검출하도록 위치설정될 수 있게 한다. 개인이 보호 헤드 탑을 착용하고 있는지를 검출하는 데 사용될 수 있는 다른 유형의 센서는 용량성 센서, 리드 스위치, 이산화탄소 센서, 수동 광학 센서, 열 센서 또는 전기-기계 스위치를 포함한다.
가속도계(313)는 보호 헤드 탑이 착용되고 있을 때 사용자의 헤드의 움직임을 검출할 수 있다. 그러한 모션 검출은 사용자에게 부상을 입힐 수 있는 활동의 식별을 허용할 수 있다. 또한, 레트로피트 센서 모듈을 가진 보호 헤드 탑이 착용되지 않은 경우, 어떤 모션도 가속도계(313)에 의해 검출되지 않을 것이어서, 가속도계(313)가 헤드 탑이 착용되고 있지 않은 때를 확인하는 데 사용될 수 있게 할 것이다. 가속도계(313)는 위험한 이벤트가 발생할 때 추가의 상세를 결정하기 위해 충돌 또는 고 가속도 추락의 발생을 검출하는 데 사용될 수 있다.
온도 센서(314)는 레트로피트 센서 모듈(310)이 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 보호 헤드 탑의 내부의 주위 온도를 감지한다. 온도 센서(314)는 바이저가 고온 환경에서 개방되어 있는지, 보호 헤드 탑을 착용한 개인이 고도의 열에 노출되고 있는지, 그리고 송풍기(320)가 보호 헤드 탑의 내부의 공기를 순환시키지 않는지와 같은 정보를 수집하는 데 사용될 수 있다.
오디오 변환기(316)는 환경이 사용자의 청력에 안전한지 또는 위험한지를 결정하기 위해, 특히 사용자 착용 청력 보호구의 부존재시에, 보호 헤드 탑의 내부, 또는 보호 헤드 탑 바로 외부에 있고 사용자의 귀 부근에 있는 영역과 같은 환경 내의 소음 레벨을 분석할 수 있다. 일부 실시예에서, 오디오 변환기(316)는 환경 소음 레벨 및 노출의 감지를 허용하기 위해 사용자의 귀 부근에 위치하고 외부 환경에 노출되는 레트로피트 센서 모듈의 하우징의 부분 내에 위치될 수 있다. 일부 경우에, 오디오 변환기(316)는 소음의 발생 위치 또는 방향을 결정하고 사용자에게 접근하는 물체 또는 사람을 경고할 수 있다.
통신 모듈(315)은 레트로피트 센서 모듈이 통신 허브(330)와 같은 다른 전자 디바이스와 통신할 수 있게 한다. 통신 모듈은 본 개시를 읽을 때 당업자에게 명백할 바와 같이 무선 주파수 식별(RFID)(NFC를 포함함), 블루투스 저 에너지(BLE)와 같은 임의의 세대의 블루투스를 포함한 블루투스, 임의의 유형의 무선 통신, 예컨대 WiFi, 지그비, 무선 주파수 또는 다른 유형의 통신 방법과 같은 다양한 통신 능력을 포함할 수 있다. 통신 모듈(315)은 센서들, 예컨대 위치 센서(311), 헤드 존재 센서(312), 온도 센서(313), 가속도계(314) 또는 오디오 변환기(316)와 전자적으로 인터페이스할 수 있으며, 따라서 그것은 이들 센서로부터의 정보를 통신 허브(330)를 포함한 다른 전자 디바이스로 송신할 수 있다.
레트로피트 센서 모듈(310)은 다른 유형의 센서 또는 전자 구성요소, 예컨대 언어 통신 모듈, 전원, 예컨대 배터리 및 처리 구성요소, 배터리를 재충전하거나 정보를 이동시키기 위한 USB 또는 다른 접속 및 다른 전기-기계 접속을 포함할 수 있다.
통신 허브(330)는 프로세서(331), 통신 모듈(332) 및 전력 공급기(도시되지 않음)를 포함한다. 통신 허브(330)의 통신 모듈(332)은 RFID, 임의의 세대의 블루투스 기술을 포함한 블루투스, 및 WiFi 통신 능력과 같은 임의의 원하는 통신 능력을 포함할 수 있다. 통신 허브(130)는 또한 무선 주파수 또는 지그비 통신과 같은 임의의 유형의 무선 통신 능력을 포함할 수 있다.
통신 허브(330) 전력 공급기는 프로세서 및 통신 모듈 둘 모두에 전력을 제공할 수 있다. 리튬 이온 배터리와 같은 재충전 가능한 배터리가 콤팩트하고 긴 수명의 전원을 제공할 수 있다. 통신 허브(330)는 통신 허브(330)를 재충전할 수 있게 하기 위해 허브의 외부로부터 액세스 가능하거나 노출된 전기 접점을 갖도록 개조될 수 있다.
통신 허브(130) 프로세서(331)는 정보를 수신, 저장 및 처리할 수 있다. 예를 들어, 통신 허브(330) 내의 통신 모듈(332)은 바이저의 위치, 바이저가 개방되어 있는지 폐쇄되어 있는지, 그리고 언제 바이저 위치가 변경되었는지를 나타내는 정보를 레트로피트 센서 모듈(310) 내의 통신 모듈(315)로부터 또는 위치 센서(311)로부터 직접 수신할 수 있다. 통신 허브(330) 내의 프로세서(331)는 이 정보를 저장하고, 이를 수신된 다른 정보와 비교할 수 있다. 수신된 다른 정보는 예를 들어 사용자의 컴퓨팅 디바이스(350) 환경 비컨 또는 센서(도시되지 않음)로부터의 정보 및 클라우드 데이터베이스(340)로부터의 정보를 포함할 수 있다. 통신 허브(330)는 또한 경보가 생성되기 전에 바이저가 개방 위치에 있도록 허용되는 시간의 길이, 및 경보를 트리거할 오염물의 레벨 또는 유형 둘 모두에 대한 임계 정보와 같은 규칙을 저장할 수 있다. 예를 들어, 통신 허브(330)가 환경 비컨 또는 센서로부터 환경에 알려진 위험이 존재하지 않는다는 정보를 수신할 때, 바이저가 개방 위치에 있는 것에 대한 임계치는 무한대일 수 있다. 환경에 위험이 존재하면, 임계치는 사용자에 대한 위협의 우려에 기초하여 결정될 것이다. 방사선, 위험한 가스 또는 유독한 연기는 모두 임계치를 대략 1/2 이하로 지정하도록 요구할 것이다.
다른 변수에 대한, 예컨대 헤드 탑 내부 온도에 대한 임계치는 열 관련 질병을 예측하는 데 사용될 수 있으며, 더 빈번한 수화 및/또는 휴식 기간이 사용자에게 권고될 수 있다. 임계치는 예측 배터리 동작 시간의 잔여량을 사용자에게 경고하는 데 사용될 수 있다. 배터리가 그의 잔여 동작 시간에 가까워짐에 따라, 사용자는 그의 현재 태스크를 완료하고 새로운 배터리를 찾도록 통지/경고받을 수 있다. 특정 환경 위험에 대해 임계치가 초과되는 경우, 직접적인 영역을 소개시키기 위해 사용자에게 긴급 경보가 제공될 수 있다.
임계치는 사용자의 나이, 성별, 또는 건강 상태와 같은 인자에 기초하여 사용자에 대해 조정 및 개별화될 수 있다. 잔여 배터리 수명에 관련된 임계치는 PPE를 착용하고 벗는 예상 시간에 기초하여 조정될 수 있다.
송풍기(320)는 헤드 탑에 가압 공기 공급원을 제공하는 모터 및 팬 조립체를 포함한다. 또한, 송풍기(320)는 프로세서(324) 및 통신 모듈(322)을 포함한다. 프로세서(324)는 송풍기(320) 내의 다른 구성요소와 인터페이스할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(324)는 송풍기(320)를 위한 배터리 또는 전원과 인터페이스하여 임의의 주어진 시점에 특정 배터리에 대해 얼마나 많은 배터리 수명이 남아 있는지를 결정할 수 있다. 프로세서(324)는 또한 팬 속도를 제어하는 모터와 통신하여, 얼마나 많은 공기가 송풍기(320) 내의 필터를 통해 강제되고 있는지를 결정하고, 이에 따라 잔여 필터 수명을 추정할 수 있다. 통신 모듈(322)은 프로세서(324)와 전기적으로 통신한다. 통신 모듈(322)은 RFID(NFC를 포함함), 임의의 세대의 블루투스 기술을 포함한 블루투스, 및 WiFi 통신 능력과 같은 임의의 원하는 통신 능력을 포함할 수 있다. 통신 모듈(322)은 또한 무선 주파수 또는 지그비 통신과 같은 임의의 유형의 무선 통신 능력을 포함할 수 있다. 통신 모듈은 통신 허브(330)와 무선으로 통신할 수 있다. 일부 경우에, 통신 모듈은 다른 디바이스, 예컨대 클라우드 데이터베이스(340) 및 사용자 컴퓨팅 디바이스(350), 예컨대 개인용 컴퓨터, 모바일 디바이스 또는 태블릿과 통신할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 레트로피트 센서 모듈(400)의 분해도이며, 레트로피트 센서 모듈(400) 내의 구성요소들의 하나의 측면의 사시도를 각각 도시한다. 피벗 소켓 캠(410)은 단일 구성요소로서 제조되고 나중에 레트로피트 센서 모듈 하우징(420)에 부착될 수 있거나, 레트로피트 센서 모듈 하우징(420)과 연속 구성요소로서 제조될 수 있다. 일부 구성에서, 피벗 소켓 캠(410)은 레트로피트 센서 모듈(400)을 보호 헤드 탑에 부착시키는 부착 메커니즘으로서의 역할을 한다. 피벗 소켓 캠(410)은 센서 하우징(420)에 제거가능하게 고정될 수 있다. 피벗 소켓 캠(410)은 레트로피트 센서 모듈 하우징의 일체형 부분이거나 그것에 영구적으로 고정될 수 있다.
피벗 소켓 캠(410)은 도 4a 및 도 4b에 각각 도시된 2개의 측면을 갖는다. 피벗 소켓 캠(410)은, 도시된 실시예에서, 보호 헤드 탑 내의 힌지 조립체의 구성요소를 대체한다. 구체적으로, 도 4b에 도시된 피벗 소켓 캠(410)의 측면은 보호 헤드 탑 힌지 조립체의 소켓 캠과 맞물리는 멈춤쇠(detent)를 보이게 한다. 일부 구성에서, 피벗 소켓 캠(410)은 선택적으로 안전을 증가시키고 레트로피트 센서 모듈을 보호 헤드 탑 내의 그것의 설치 위치에 더 잘 보유하기 위해 멈춤쇠와 동일한 측에서, 때때로 보스로 또한 지칭되는, 환형(또는 다른) 보유 특징부를 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 센서 모듈은 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 힌지의 어떤 구성요소도 대체하지 않는다. 본 발명의 하나의 이점은, 센서 모듈의 설치는 그것이 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 힌지의 성능을 손상시키지 않는다는 점이다.
도 4a에 도시된 피벗 소켓 캠의 측면은 헬멧 내의 성형된 포켓 내에 안착되는 작은 보스를 포함한다. 보스는 임의의 형상일 수 있는데, 예컨대 정사각형, 사다리꼴, 또는 보호 헬멧의 기존 특징부 또는 힌지 조립체의 구성요소에 맞물리는 데 사용되는 임의의 형상일 수 있다. 이 특징부는, 특히 헬멧의 착용자가 헬멧을 착용하는 동안 상부 충격을 겪는 경우에, 레트로피트 센서 모듈이 부주의로 보호 헤드 탑으로부터 이탈되는 것을 추가로 방지하는 기계적 간섭을 제공한다.
레트로피트 센서 모듈 하우징 측부(420)는 하우징에 안전성을 부가하는 몇 개의 리브(rib)(도 4a에서 보임)를 포함하여, 인쇄 회로 보드(430)의 후방측을 레트로피트 하우징 측부(420)의 내부 표면으로부터 약간 이격시켜 PCB 상에 장착된 구성요소의 냉각을 허용한다.
인쇄 회로 보드(PCB)(430)는 레트로피트 센서 모듈(400) 내의 전자 구성요소들을 호스팅한다. 전자 패키지를 디바이스에 통합시키는 다른 방법이 본 개시를 읽을 때 당업자에게 명백할 것이지만, 이 실시예에서는 구성요소들을 장착 및 접속하기 위한 PCB의 사용이 도시된다. PCB는 센서, 통신 모듈, 프로세서 및 다른 구성요소를 포함한 다양한 구성요소를 호스팅할 수 있다. PCB는 코인 셀 배터리(435)와의 전기적 접촉을 생성하기 위해 그것 상에 한 세트의 스프링을 장착하였다. 코인 셀 배터리(435)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예에서 PCB에 고정되는 것이 아니라, 오히려 그것과 접촉한다. 이것은 코인 셀 배터리(435)가 교체될 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 코인 셀 배터리(435)는 레트로피트 센서 모듈이 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 도구 없이 교체될 수 있다.
레트로피트 센서 모듈 하우징 측부(440)는 성형 프로세스를 통해 제조되고, 접착제 및 초음파 용접과 같은 프로세스를 사용하여 레트로피트 센서 모듈 하우징(420)에 영구적으로 부착될 수 있다. 레트로피트 센서 모듈 하우징 측부(440)는 코인 셀 배터리(435)가 그것에 의해 액세스되고 교체될 수 있는 개구(443)를 포함한다. 레트로피트 센서 모듈 하우징 측부(440)는 O-링(450)을 위한 레스팅(resting) 위치를 제공하는 립(lip)(442)을 포함한다. O-링(450)은 레트로피트 센서 모듈 하우징 측부(440)와 슬롯 형성된 코인 슬롯 커버(460) 사이의 밀봉 시일을 제공한다. 이러한 밀봉 시일은, 다른 제조 및 설계 상의 선택과 함께, 레트로피트 센서 모듈이 미국 표준 협회(American National Standards Institute, ANSI)에 의해 관리되는, IEC 60529 표준에 의해 정의된 다양한 방진방수(IP) 등급을 달성할 수 있게 한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 레트로피트 센서 모듈은 그의 각자의 고체 보호 및 액체 보호 등급을 나타내는, 67의 IP 등급을 가질 수 있다. 레트로피트 센서 모듈 및 그것이 설치되는 보호 헤드 탑을 위한 사용에 대한 가능성이 있는 환경에 따라 더 낮은 또는 더 높은 등급이 사용될 수 있다.
도 5는 레트로피트 센서 모듈(500)의 제1 측면이다. 레트로피트 센서 모듈(500)의 이 도면은 레트로피트 센서 모듈 하우징 측부(520) 및 피벗 소켓 캠(510)을 보여준다. 피벗 소켓 캠(510)은 보호 헤드 탑 힌지 조립체의 소켓 캠과 맞물리는 멈춤쇠를 포함한다.
도 6은 레트로피트 센서 모듈(600)의 제2 측면이다. 레트로피트 센서 모듈(600)의 이 도면은 레트로피트 센서 모듈 하우징 측부(640), 보스(616)를 포함하는 피벗 소켓 캠(610)의 후방측, 코인 셀 개구(642) 내에 끼워맞춤된 슬롯 형성된 코인 셀 커버(660)를 보여준다. 슬롯 형성된 코인 셀 커버는 코인 셀 커버가 다른 도구 없이 코인 셀 배터리 또는 다른 코인-형상의 물체 또는 손톱의 사용만으로 레트로피트 센서 모듈 하우징 측부(640)로부터 제거될 수 있게 하는 슬롯(662)을 포함한다.
도 7a는 보호 헤드 탑(700) 내의 힌지 조립체(710)의 확대도이다. 도 7b는 보호 헤드 탑을 위한 예시적인 힌지 조립체이다.
임의의 수의 보호 헤드 탑이 본 개시의 범위와 부합하여 사용될 수 있지만, 예시적인 몇몇 헤드 탑은 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 구매가능한 3M M-시리즈 헤드기어 패밀리(M-Series Headgear Family)를 포함한다. 이러한 헤드기어 패밀리는 M-100 시리즈 안면 실드(Faceshield), M-300 시리즈 안전모(Hardhat) 및 M-400 시리즈 헬멧(Helmet)을 포함한다.
힌지 조립체(710)는 3개의 주요 구성요소, 즉 소켓 캠(712), 스프링 클립(714) 및 피벗 소켓 캠(716)을 포함한다. 힌지 조립체(710)는, 보호 헤드 탑(700)의 바이저(720)가 개방됨에 따라, 소켓 캠(712)이 바이저와 함께 회전하고 피벗 소켓 캠(716) 내의 멈춤쇠로부터 안착 해제되는 방식으로 기능한다. 일단 소켓 캠(712)의 수형 특징부가 피벗 소켓 캠(716) 내의 다음의 멈춤쇠 연속물을 발견하면, 바이저는 그 위치 내로 스냅 결합된다. 스프링 클립(714)은 소켓 캠 특징부를 피벗 소켓 캠(716) 멈춤쇠 내에 유지하는 힘을 제공한다.
힌지 조립체(710)는 맨 먼저 스프링 클립(714)을 제거함으로써 보호 헤드 탑(700)으로부터 제거될 수 있다. 스프링 클립(714)은 스프링 클립(714)의 에지를 피벗 소켓 캠(716)을 향해 압박하고 스프링 클립을 보호 헤드 탑의 림(rim) 내의 개구(730)로부터 밖으로 당김으로써 제거될 수 있다. 스프링 클립(714)이 제거된 후에, 바이저(720) 및 프레임 조립체가 소켓 캠(712)과 함께 보호 헤드 탑의 측부 내의 개구로부터 멀어지는 쪽으로 당겨질 수 있다. 이어서 피벗 소켓 캠(716)은 보호 헤드 탑의 림 내의 개구(730) 밖으로 활주될 수 있다.
도 8은 힌지 조립체 구성요소에 맞물린 레트로피트 센서 모듈(800)을 도시한다. 구체적으로, 레트로피트 센서 모듈(800)은 힌지 조립체(810) 내의 피벗 소켓 캠(716)을 위한 대체물로서의 역할을 하는 부착 메커니즘(816)을 포함한다. 부착 메커니즘(816)은 도 4b에 도시된 바와 같은 피벗 소켓 캠 특징부를 복제할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 피벗 소켓 캠(912)의 후방측에 있는 보스 특징부(916)와 정합하는 레트로피트 센서 모듈(900) 상의 보스 특징부(906)를 도시한다. 레트로피트 센서 모듈(900) 및 피벗 소켓 캠(912) 각각 상의 보스 특징부는 헬멧 쉘 내의 성형된 포켓 내에 안착되고, 부품이 헬멧으로부터 이탈되는 것을 추가로 방지하는 기계적 간섭을 제공한다.
도 10a 내지 도 10c는 보호 헤드 탑(1000) 내에 설치된 레트로피트 센서 모듈(1100)을 도시한다. 도 10a 및 도 10b는 레트로피트 센서 모듈(1100) 및 보호 헤드 탑(1000)의 정면도 및 측면도를 각각 도시한다. 도 10b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 레트로피트 센서 모듈이 보호 헤드 탑(1000) 내에 설치될 때, 센서 모듈은 바이저가 다운 위치에 있을 때 바이저의 내부에 끼워맞춤된다.
레트로피트 센서 모듈(1100)은 어떤 도구의 사용 없이도 보호 헤드 탑(1000) 내에 설치될 수 있다. 레트로피트 센서 모듈(1100)을 설치하기 위해, 힌지 조립체는 맨 먼저 도 7a 및 도 7b에 관하여 논의된 바와 같이 제거되어야 한다. 힌지 조립체가 제거된 후에, 레트로피트 센서 모듈(1100)의 부착 메커니즘 부분이 한때는 피벗 소켓 캠이었던 보호 헤드 탑의 프레임 내의 개구 내로 삽입될 수 있다. 레트로피트 센서 모듈(1100)이 제 위치에 있은 후에, 소켓 캠(1112)이 그 피벗 소켓 캠을 모방하는 레트로피트 센서 모듈(1100)의 부착 메커니즘 부분과 맞물리게하기 위해 보호 헤드 탑의 프레임 내의 개구를 통해 재삽입될 수 있다. 이어서 스프링 클립(1114)이 레트로피트 센서 모듈(1100)과 소켓 캠 사이의 힘을 생성하기 위해 재삽입될 수 있다.
레트로피트 센서 모듈 내의 위치 센서가 자력계인 일부 경우에, 자석이 소켓 캠 내에 삽입되거나, 그에 부착되거나, 달리 그에 포함될 수 있다. 이것은 자력계가 레트로피트 센서 모듈에 대한 바이저의 모션을 검출할 수 있게 하는데, 왜냐하면 레트로피트 센서 모듈에 대한 소켓 캠의 소켓 캠 모션이 보호 헤드 탑의 헬멧에 대한 바이저의 모션과 동일하거나 비슷하기 때문이다.
바이저의 위치를 감지하는 데 사용되는 자력계 또는 자석의 사용에 대한 다른 구성이 본 개시의 범위에 포함된다. 자석은 본 개시를 읽을 때 당업자에게 명백할 바와 같이 다양한 방식으로 물리적으로 설치될 수 있다. 자석 부착의 다른 위치 및 방법이 본 개시를 읽을 때 당업자에게 명백할 것이다.
일부 경우에, 레트로피트 센서 모듈은 통신 허브와 함께 키트로서 판매될 수 있다. 레트로피트 센서 모듈은 블루투스를 통해 센서 허브와 통신하도록 설계될 수 있다. 일부 경우에, 레트로피트 센서 모듈은 사용자에 의한 최소의 보정(calibration)을 요구하거나 전혀 요구하지 않는다. 일부 경우에, 그 키트는 레트로피트 센서 모듈 내의 자력계가 헬멧에 대한 바이저의 위치를 검출할 수 있게 하기 위한 목적으로 자석을 포함하는 교체 소켓 캠을 추가로 포함할 수 있다. 일부 경우에, 키트는 보호 헤드 탑을 추가로 포함할 수 있다.
도 11은 보호 헤드 탑(1100) 내의 그것의 설치 위치 상에 중첩된 레트로피트 센서 모듈(1110)을 도시한다.
도 12는 레트로피트 센서 모듈(1200)에 대한 대안적인 실시예를 도시한다. 예시된 실시예에서, 레트로피트 센서 모듈은 부착 메커니즘으로서의 역할을 하고, 레트로피트 센서 모듈을 소켓 캠에 또는 힌지 조립체의 다른 구성요소에 부착시키는 클립(1215)을 포함한다. 클립(1215)은 그것의 레그(leg)가 캠 소켓 주위에 스냅 결합되고 그것의 풋(foot)이 피벗 소켓 내에 안착되도록 설계된다.
레트로피트 센서 모듈을 보호 헤드 탑의 힌지 조립체에 부착시키기 위한 많은 다른 실시예 및 방법이 본 개시를 읽을 때 당업자에게 명백할 것이다.
레트로피트 센서 모듈에 대한 다른 변형이 또한 본 개시의 범위 내에 있다. 예를 들어, 일부 경우에 센서 모듈은 사용자 인터페이스를 포함하고 사용자 인터페이스는 적어도 하나의 LED를 포함한다. 사용자 인터페이스는 그것이 사용자와 통신할 수 있게 하는 다른 특징부, 예를 들어 전원 버튼 또는 스위치, 오디오 메시지를 송신하는 스피커, 경고 목적을 위한 진동 능력, 디스플레이 또는 발광체를 포함할 수 있다.
많은 다양한 다른 배열이 청구된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 손쉽게 고안될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
위의 설명에 기초하여, 본 개시의 태양들은 PPE 물품과 같은 물품의 사용 시간(착용 시간)을, 그것이 적어도 하나의 기준을 충족시키는지를 결정함으로써, 결정하기 위한 방법 및 시스템을 포함한다는 것이 인식될 것이다.
본 개시의 방법 및 시스템이 특정한 예시적인 실시예와 관련하여 설명되었지만, 당업자는 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 그에 대해 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 쉽게 인식할 것이다.
바람직한 실시예에 대한 본 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하는 첨부 도면을 참조한다. 예시된 실시예는 본 발명에 따른 모든 실시예를 총망라하고자 하는 것은 아니다. 다른 실시예가 이용될 수 있고, 구조적 또는 논리적 변화가 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적인 의미로 받아들여지지 않아야 하며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양, 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수치는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 앞서 말한 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하는 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는, 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 실시예를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 그 내용이 명백히 달리 지시하지 않는 한, 그의 의미에 있어서 "및/또는"을 포함하는 것으로 사용된다.
본 명세서에 사용되는 경우, "근접", "말단", "하부", "상부", "밑", "아래", "위", 및 "상부에"를 포함하지만 이로 제한되지 않는, 공간적으로 관련된 용어는 설명의 용이함을 위해 소정 요소(들)의 다른 요소에 대한 공간적 관계를 기술하는 데 이용된다. 그러한 공간적으로 관련된 용어는 도면에 도시되고 본 명세서에 기술된 특정 배향에 더하여, 사용 또는 동작 시의 디바이스의 상이한 배향들을 포함한다. 예를 들어, 도면에 도시된 물체가 반전되거나 뒤집히면, 다른 요소들 아래에 또는 밑에 있는 것으로 이전에 기술된 부분이 그때는 그 다른 요소들 위에 또는 상부에 있을 것이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 예를 들어 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소, 구성요소 또는 층과 "일치하는 계면"을 형성하는 것으로, 또는 "그 상에" 있거나, "그에 연결"되거나, "그와 결합"되거나, "그 상에 적층"되거나, "그와 접촉"하는 것으로 기술될 때, 그것은, 예를 들어 그 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 직접 있을 수 있거나, 그에 직접 연결될 수 있거나, 그와 직접 결합될 수 있거나, 그 상에 직접 적층될 수 있거나, 그와 직접 접촉할 수 있거나, 개재되는 요소, 구성요소 또는 층이 그 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 있을 수 있거나, 그에 연결될 수 있거나, 그와 결합될 수 있거나, 그와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 요소, 구성요소 또는 층이 "직접 다른 요소 상에" 있거나, "그에 직접 연결"되거나, "그와 직접 결합"되거나, "그와 직접 접촉"하는 것으로 지칭될 때, 예를 들어 개재되는 요소, 구성요소 또는 층이 존재하지 않는다. 본 개시의 기술은 서버, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 핸드-헬드 컴퓨터, 스마트폰 등과 같은 매우 다양한 컴퓨터 디바이스에서 구현될 수 있다. 임의의 구성요소, 모듈 또는 유닛은 기능적 태양을 강조하기 위해 기술되었고, 반드시 상이한 하드웨어 유닛에 의한 실현을 필요로 하지는 않는다. 본 명세서에서 설명된 기술은 또한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 모듈, 유닛 또는 구성요소로서 기술된 임의의 특징부는 통합 로직 디바이스로 함께 구현될 수 있거나, 또는 별개이지만 상호운용 가능한 로직 디바이스로서 개별적으로 구현될 수 있다. 일부 경우에, 다양한 특징부가 집적 회로 칩 또는 칩셋과 같은 집적 회로 디바이스로서 구현될 수 있다. 추가로, 대부분이 고유의 기능을 수행하는 다수의 별개의 모듈이 본 설명 전반에 걸쳐 기술되었지만, 모든 모듈의 모든 기능은 단일 모듈로 조합될 수 있거나 또는 심지어 추가의 부가적인 모듈로 분할될 수 있다. 본 명세서에서 기술된 모듈은 단지 예시적이며, 더 나은 이해의 용이함을 위해 그와 같이 기술되었다.
소프트웨어로 구현되는 경우, 본 기술은, 프로세서에서 실행될 때, 전술된 방법들 중 하나 이상을 수행하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 적어도 부분적으로 실현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 유형의(tangible) 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있으며, 패키징 재료를 포함할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품의 일부를 형성할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(SDRAM)와 같은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM), 전기적 소거가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EEPROM), 플래시(FLASH) 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장 매체 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 또한 하드 디스크, 자기 테이프, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다용도 디스크(DVD), 블루-레이 디스크, 홀로그래픽 데이터 저장 매체, 또는 다른 비휘발성 저장 디바이스와 같은 비휘발성 저장 디바이스를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "프로세서"는 전술한 구조 또는 본 명세서에 설명된 기술의 구현에 적합한 임의의 다른 구조 중 임의의 것을 지칭할 수 있다. 또한, 일부 태양에서, 본 명세서에서 설명된 기능은 본 개시의 기술을 수행하기 위해 구성된 전용 소프트웨어 모듈 또는 하드웨어 모듈 내에 제공될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우에도, 본 기술은 소프트웨어를 실행하기 위한 프로세서, 및 소프트웨어를 저장하기 위한 메모리와 같은 하드웨어를 사용할 수 있다. 임의의 그러한 경우에, 본 명세서에 설명된 컴퓨터는 본 명세서에 설명된 특정 기능을 실행할 수 있는 특정 기계를 정의할 수 있다. 또한, 본 기술은 프로세서로 또한 간주될 수 있는 하나 이상의 회로 또는 로직 요소로 완전히 구현될 수 있다.

Claims (19)

  1. 헬멧 및 바이저(visor)를 갖는 보호 헤드 탑(protective head top)과 함께 사용하기 위한 레트로피트 센서 모듈(retrofit sensor module)로서,
    센서 하우징 - 상기 센서 하우징은,
    상기 보호 헤드 탑이 착용되고 있는 때를 감지하는 헤드 존재 센서와,
    상기 헬멧에 대한 상기 바이저의 위치를 감지하는 위치 센서를 봉입(enclosing)함 - 과,
    상기 하우징에 고정된 부착 메커니즘 - 상기 부착 메커니즘은 상기 센서 모듈을 상기 보호 헤드 탑 내에 제거가능하게 설치하기 위해 상기 보호 헤드 탑 내의 힌지 조립체의 제1 힌지 구성요소와 맞물리고(mating), 상기 힌지 조립체는 상기 바이저가 상기 헬멧에 대해 이동할 수 있게 함 - 을 포함하는
    레트로피트 센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 배터리를 추가로 봉입하는
    레트로피트 센서 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 상기 보호 헤드 탑의 내부의 주위 온도를 감지하는 온도 센서를 추가로 봉입하는
    레트로피트 센서 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 상기 헤드 탑을 착용한 개인의 헤드의 움직임을 감지하는 가속도계를 추가로 봉입하는
    레트로피트 센서 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 오디오 변환기(audio transducer)를 추가로 봉입하는
    레트로피트 센서 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    사용자 인터페이스를 더 포함하며, 상기 사용자 인터페이스는 적어도 하나의 LED를 포함하는
    레트로피트 센서 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부착 메커니즘은 상기 힌지 조립체의 제2 힌지 구성요소를 대체하는
    레트로피트 센서 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 상기 힌지 조립체의 어떤 구성요소도 대체하지 않는
    레트로피트 센서 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 어떤 도구도 사용함이 없이 설치될 수 있는
    레트로피트 센서 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 센서 모듈이 상기 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 그리고 상기 바이저가 다운 위치(down position)에 있을 때 상기 보호 헤드 탑의 바이저의 내부에 끼워맞춤되는
    레트로피트 센서 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 센서 모듈이 상기 보호 헤드 탑 내에 설치될 때 상기 힌지 조립체의 성능을 손상시키지 않는
    레트로피트 센서 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 부착 메커니즘은 상기 센서 하우징에 제거가능하게 고정되는
    레트로피트 센서 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 부착 메커니즘은 상기 센서 하우징의 일체형 부분이거나 상기 센서 하우징에 영구적으로 고정되는
    레트로피트 센서 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 센서 모듈이 상기 보호 헤드 탑 내에 설치된 동안 어떤 도구의 사용 없이도 교체될 수 있는
    레트로피트 센서 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 방진방수(Ingress Protection, IP) 등급을 갖는
    레트로피트 센서 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 블루투스 통신 구성요소를 더 포함하는
    레트로피트 센서 모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 헤드 존재 센서는 적외선 센서를 포함하는
    레트로피트 센서 모듈.
  18. 제16항의 센서 모듈 및 개인용 통신 허브를 포함하는 키트(kit)로서,
    상기 센서 모듈은 블루투스를 사용하여 상기 개인용 통신 허브와 통신하는
    키트.
  19. 제1항의 센서 모듈 및 보호 헤드 탑을 포함하는
    키트.
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