KR20190128800A - 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복에 있어서, 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복에 있어서, 잠수부의 홍채를 검출하여 신체의 상태를 검출하는 홍채인식센서, 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온을 체크하는 인체감지센서 및 상기 인체감지센서에서 신호를 수신하여 잠수부의 이상유무를 판정하고, 잠수부의 인체 이상발생시에 수면위의 부양체에 구조신호를 무선으로 송신하기 위한 무선통신부가 마련된 제어부를 포함하고, 상기 무선통신부를 통해 전송된 신호를 외부에서 수신하는 외부단말기, 상기 외부단말기에 구성되며, 잠수부의 구조신호를 수신하여 광을 발산하는 발광부와, 음향신호를 발산하는 음향부, 상기 제어부는 상기 홍채인식센서부의 검출값과 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온의 이상 정도에 따라 상기 발광부 또는 음향부를 선택적으로 제어하고, 잠수부의 홍채상태, 심박수, 혈압 또는 체온 이상이 발생한 경우 긴급 신호를 발생시키도록 제어한다.

Description

홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복{Smart industrial wet suit using iris recognition sensor}

본 발명은 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 잠수부의 홍채를 실시간으로 검출하여 잠수부의 잠수 상황을 검출하고 위급시 응급신호를 발생시켜 잠수부의 안전을 지켜주는 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복에 관한 것이다.

지속적인 레저 산업의 성장에 힘입어 스쿠버다이빙 역시 지난 1968년 군대에서 민간으로 보급된 이래 인구수가 계속 증가추세에 있다. 초기에는 고가의 장비 때문에 대중화에 어려움을 겪었으나 인터넷의 발달로 많은 동호회가 생겨나며 관련 인구가 증가하기 시작해 현재 30 ~ 35만 명에 이르는 것으로 추산된다.

또한, 대학 다이빙동아리의 증가로 지난 2015년 대학다이빙연합회가 출범하여 젊은 층의 참여가 활발하다는 것을 알 수 있고, 다이빙 협회 차원에서도 다이빙 인구 증가를 위해 관련 교육 프로그램 증설, 다이빙 장비 구매 알선 등 여러 가지 노력을 하고 있어 다이빙 인구는 지속적으로 증가할 전망이다.

정부차원에서도 수중레저산업의 법적 근거마련을 위한 '해중레저 활성화에 관한 법률'을 2014년 발의하여 현재 심사 중에 있으며, 이외에도 수중레저 저변 확대를 위해 국가차원의 스킨스쿠버 체험프로그램 및 수중사진대전, 수중레저 페스티벌 등이 이루어지고 있다.

위와 같이 해양수산부를 중심으로 해양레저산업을 육성하려는 움직임이 활발하며 다이빙 분야는 위 산업에서 가장 유망한 분야로 꼽히고 있다. 또한, 레저스포츠 인구 증가가 곧 레저스포츠 장비 시장의 급성장으로 이어진 전례로 볼 때, 다이빙 장비시장 역시 향후 성장세가 예상되고, 그만큼 안전성 확보를 위한 다이빙장비 내지는 구조시스템의 개발이 필요한 상황이다.

잠수부들은 수중작업의 특성상, 그룹을 이루어 작업하는 것보다 외부와 격리된 단독작업이 많다. 또한, 해양이나 하천과 같은 물속에서 작업하므로 활동이 자유롭지 않고, 공기통에 의지하여 호흡하므로 두뇌활동이 저하되어 주변의 위험요소들 (공기잔량 부족, 위험 해양생물, 빠른 조류)에 대처하기 어렵다. 따라서, 수중 잠수부들의 안전을 지키고 보다 안전한 수중활동을 위해 잠수복에 안전장비나 첨단 장비를 적용해야할 필요성이 있다.

다이빙 장비 분야는 몇 년간 지속적으로 성장하고 있는 레저 산업 분야에 힘입어 동반성장하고 있는 추세이다.

따라서 이러한 시장흐름에 착안하여 잠수부들의 안전을 고려한 첨단 잠수복 개발이 활발하다.

국내 다이빙 사고는 과거 7년간 총 102건의 사망사고가 있었으며 우리나라의 경우 잠수부 1만 명당 사망자 수는 0.56명으로 다이빙 선진국인 미국, 일본에 비해 2~3배 이상 높은 실정이다. 국내 연도별 다이빙 사고원인(2000 ~ 2013)을 분석한 결과 크게 잠수부 과실, 교육 부재, 환경 요인, 안전사고, 선박충돌 등 7가지 원인으로 분류되고 있다.(해양경찰청 내부자료 ?? 2014) 이중 안전사고가 19.3%로 가장 높았으며 수중 환경적 요인도 1.93%로 집계되고 있다. 위와 같은 기간 연도별 다이빙 사고결과를 종합한 결과 사고 310건 중 사망이 281건으로 대부분의 다이빙 사고 발생 시 사망하는 것으로 집계되어 사고 예방에 대한 필요성이 절실히 요구되고 있으며, 다이빙 관련 사고는 사전 교육을 통해 어느 정도예방 가능하지만, 해양 환경은 변수가 다양하며 잠수부가 대처할 시간 없이 위협하는 경우가 많아 교육을 통한 예방은 한계가 있다.

따라서 다이빙 사고 발생 시 이를 빠르게 감지하고 대처하여 잠수부의 생명을 지킬 수 있는 보완책이 요구되며 이 중 다이빙 장비에 추가 기능을 탑재하는 것이 가장 현실적인 방법이라 볼 수 있다.

KR 제 10-2014-0120789호 KR 제 10-2011-0033540호 KR 제 10-1782014호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 잠수부의 홍채를 인식하여 수중 잠수자의 인체 상태를 실시간으로 검출하여 잠수부의 안전 상태를 실시간으로 감시할 수 있는 기능을 제공할 수 있는 산업용 잠수복을 제공하고자 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복에 있어서, 잠수부의 홍채를 검출하여 신체의 상태를 검출하는 홍채인식센서, 잠수부의 심박 수, 혈압 또는 체온을 체크하는 인체신호감지센서 및 상기 인체감지센서에서 신호를 수신하여 잠수부의 이상 유무를 판정하고, 잠수부의 인체 이상 발생 시에 수면위의 부양체에 구조신호를 무선으로 송신하기 위한 무선통신부가 마련된 제어부를 포함하고, 상기 무선통신부를 통해 전송된 신호를 외부에서 수신하는 외부단말기, 상기 외부단말기에 구성되며, 잠수부의 구조신호를 수신하여 광을 발산하는 발광부와, 음향신호를 발산하는 음향부, 상기 제어부는 상기 홍채인식센서의 검출값과 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온의 이상 정도에 따라 상기 발광부 또는 음향부를 선택적으로 제어하고, 잠수부의 홍채상태, 심박수, 혈압 또는 체온 이상이 발생한 경우 긴급 신호를 발생시키도록 제어한다.

또한, 상기 홍채인식센서는, 잠수부의 홍채를 실시간으로 검출하고 검출값을 무선으로 외부 장치에 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홍채인식센서는, 상기 잠수부가 일정시간 간격으로 사용자의 눈을 인식하도록 동작하며, 일정시간 경과에도 인식하지 않을 경우 경보신호를 발생시키도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 잠수부의 홍채 정보를 실시간으로 검출하여 홍채 정보 이상 신호 발생 시 즉각 외부로 긴급 호출 신호를 발생시켜 잠수부의 위급상황을 구조할 수 있는 잠수복을 제공하고자 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 인체감지센서를 통해 체온, 심박수 등 다양한 인체 정보를 동시에 수집하여 이상신호 발생에 따른 정보를 제공하기 때문에 매우 우수한 효과를 가지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복의 상세 구성도.

본 발명에 따른 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복은, 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복에 있어서, 잠수부의 홍채를 검출하여 신체의 상태를 검출하는 홍채인식센서, 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온을 체크하는 인체감지센서 및 상기 인체감지센서에서 신호를 수신하여 잠수부의 이상 유무를 판정하고, 잠수부의 인체 이상 발생시에 수면위의 부양체에 구조신호를 무선으로 송신하기 위한 무선통신부가 마련된 제어부를 포함하고, 상기 무선통신부를 통해 전송된 신호를 외부에서 수신하는 외부단말기, 상기 외부단말기에 구성되며, 잠수부의 구조신호를 수신하여 광을 발산하는 발광부와, 음향신호를 발산하는 음향부, 상기 제어부는 상기 홍채인식센서부의 검출값과 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온의 이상 정도에 따라 상기 발광부 또는 음향부를 선택적으로 제어하고, 잠수부의 홍채상태, 심박수, 혈압 또는 체온 이상이 발생한 경우 긴급 신호를 발생시키도록 제어한다.

이하, 도면을 통해 본 발명의 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복의 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복의 상세 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복은, 수경, 홍채인식센서, 잠수복을 포함하여 구성된다.

잠수복과 수경은 잠수시에 착용하는 장비로써, 인체가 물에 접촉하는 경우에는 공기 중에 있는 인체보다 빨리 열을 빼앗기게 된다. 이러한 원인으로 인해 잠수복은 물속에 있는 인체 온도를 일정하게 유지시켜주는 보온목적으로 반드시 착용해야 하는 장비이고, 인체에 거친 물속 환경으로부터 물리적으로 보호해주는 목적으로 착용한다. 잠수복은 인체와 잠수복 사이에 얇은 막을 형성하게 되어 차가운 물로 인해 인체열이 빠져나가는 것을 방지한다.

본 발명의 실시예에 따른 스마트 잠수복(100)은 이러한 잠수복 고유의 기능뿐만 아니라 인체신호감지센서를 포함하고 있어 이를 통해서 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온을 실시간으로 체크하며, 이와 더불어 수경에 구성된 홍채인식센서를 통해 사용자의 망막상태를 실시간으로 검출하여 잠수부의 인체 이상 정보를 검출하고 이상신호 발생 시 긴급신호를 발생시켜 신속하게 구조 활동을 할 수 있는 시스템을 제공한다.

도 2와 같이 스마트 잠수복(100)은 인체감지센서와 컨트롤러를 포함한다. 제어부는 인체신호감지센서(201)에서 신호를 수신하여 잠수부의 이상 유무를 판정하고, 잠수부의 인체 이상발생시에 구조신호를 송신한다.

제어부는 스마트 잠수복 전체를 제어하는 제어기능을 가진 장치로써, 사용자의 신체 정보를 저장하는 메모리 등을 더 포함할 수 있으며, 특히 홍채인식센서(110), 인체신호감지센서(110)에 전원을 공급하는 배터리와 일체로 구성되어 있고 물에 노출되지 않도록 방수처리가 될 수 있다.

제어부(120)에서 송신된 구조신호를 수신하여 잠수부의 조난신호를 무선으로 전송하는 무선통신부(220)를 포함하고, 이 신호를 외부에서 수신하는 외부단말기(300)에서는 잠수부의 구조신호를 수신하여 광을 발산하는 발광부(320), 잠수부의 구조신호를 수신하여 음향신호를 발산하는 음향부(310)를 포함한다.

무선통신부(220)는 3G, 4G, Wibro, WiFi, Bluetooth, Zigbee 등 다양한 통신모듈을 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다. 각 무선통신부(220)를 구성하는 통신모듈들은 주로 송신모듈을 의미하며, 수신모듈도 포함될 수 있다. 나아가, 무선통신부(220)는 경우에 따라서 자체전원으로 동작이 가능하며, 파력, 풍력, 태양광을 전원으로 사용할 수 있도록 전원발생장치와 연결될 수 있다.

상기 발광부(320)는 LED와 같이 저전력 광원을 사용할 수 있으며, LED 광의 전원 또한 자체전원 내지는 각종 신재생에너지원을 활용하여 공급받을 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

음향부(310)는 원거리까지 수십에서 수백 dB의 소리를 출력하는 스피커일 수 있으며, 주파수의 간섭을 막기 위해서 파도소리에 의한 파장영역과 다른 파장영역을 갖도록 음향을 출력하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 제어부는 인체신호감지센서(201)에서 심박수, 혈압 또는 체온의 이상여부를 체크한 신호를 수신하여 잠수부의 이상유무를 판정한다. 만일 잠수부의 이상이 발견된 외부단말기로 응급 신호를 제공하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 수경에 설치된 홍채인식센서(110)는 잠수부가 일정시간을 간격으로 홍채인식센서에 자신의 눈을 인식하도록 사용메뉴얼에 따라 사용하여야 하며, 만약 해당 행위를 실시하기 않을 경보 신호를 발생시켜 잠수부에 주의를 줄 수 있도록 구성된다. 일정시간 간격으로 인식된 잠수부의 홍채 정보(동공, 망막 등)는 제어부에서 검출하여 특정 신호 이상값을 오버한 경우 잠수부에 이상신호가 발생한 것으로 간주하고 이상신호를 발생시켜 구조신호를 출력하게 되는 것이다.

또한, 인체감지센서의 검출값은 잠수부의 이상발생기준 심박수, 혈압 또는 체온을 입력할 수 있도록 한다. 일반적으로 정상 심박수는 성별에 따라 나이에 따라 조금씩 차이가 있다. 남자의 경우 1분에 70 ~ 76회가 보통이며, 여자의 경우 1분에 73 ~ 78회가 보통이다. 잠수부의 성별, 나이에 따라서 정상 심박수에 차이가 있는 점으로 인해 잠수부마다 이상발생기준 심박수가 달라질 수 있으므로, 이상발생기준을 세밀하게 분류하기 위해서 잠수부 자신의 정상심박수를 입력하고, 이상발생기준을 잠수부 자신이 설정할 수 있다. 혈압과 체온 또한 마찬가지로 자신의 이상혈압의 기준이 되는 혈압과 이상체온의 기준이 되는 이상체온을 사용자 인터페이스(미부호)를 통해 스스로 입력할 수 있다.

타이머는 잠수부의 이상발생기준 심박수, 혈압 또는 체온의 지속시간을 판단한다. 잠수부에 이상 징후가 포착되더라도, 곧 안정적으로 돌아올 수 있는 경우가 있으며, 이 경우 이상발생기준 심박수, 혈압 또는 체온의 지속시간이 짧아 실제 제어부가 구조신호를 송신할 필요가 없는 경우이다.

만일 잠수부에게 이상 징후가 포함되어 기 정해진 시간동안 지속되거나 정상상태로 회복되지 않는 경우 제어부는 타이머(122)에서 측정된 지속시간을 판단하여 구조신호를 발생시킨다.

상기 제어부는 또한 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온의 이상 정도에 따라 무선통신부(220), 발광부(320) 또는 음향부(310)를 선택적으로 제어할 수 있다. 예를 들어 잠수부의 심박수가 급격히 올라간 상태이나 체온이나 혈압은 정상인 경우 잠수부 잠수영역과 인접한 거리에 있는 사람이 인지할 수 있도록 음향부에서만 소리로 경보를 울릴 수 있도록 제어가 가능하며, 체온이나 혈압, 심박수 모두 이상 징후가 포착된 경우 무선통신부(220)와 발광부(320), 음향부(310) 모두에서 잠수부의 이상 징후 포착으로 인한 경고를 발생시키게 된다.

제어부(210)는 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온이상이 발견된 경우 응급신호를 발생시켜 외부단말기(300)로 수신될 수 있도록 제공한다. 자세하게 상기 제어부(210)는 상기 홍채인식센서(110)와 인체감지센서(201)에서 검출되는 잠수부의 홍채정보, 심박수, 혈압 정보를 통해 기준값 이상이 되었을 경우 이상신호를 발생시킨다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 지능형 수중위험감지시스템은 잠수부가 입는 스마트 잠수복에 포함되어 있는 인체감지센서에 의해서 심박수, 혈압 또는 체온을 지속적으로 체크하여 기준이 되는 이상발생기준을 벗어난 경우에 잠수부의 구조신호를 송신하고, 무선통신부, 발광부 또는 음향부를 이용하여 구조를 요청한다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100 : 수경
110 : 홍채인식센서
200 : 잠수복
201 : 인체감지센서
210 : 제어부
220 : 무선통신부
230 : 전원부
300 : 외부단말기
310 : 음향부
320 : 발광부

Claims (3)

1. 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복에 있어서,
   잠수부의 홍채를 검출하여 신체의 상태를 검출하는 홍채인식센서;
   잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온을 체크하는 인체감지센서; 및
   상기 인체감지센서에서 신호를 수신하여 잠수부의 이상유무를 판정하고, 잠수부의 인체 이상발생시에 수면위의 부양체에 구조신호를 무선으로 송신하기 위한 무선통신부가 마련된 제어부를 포함하고,
   상기 무선통신부를 통해 전송된 신호를 외부에서 수신하는 외부단말기;
   상기 외부단말기에 구성되며, 잠수부의 구조신호를 수신하여 광을 발산하는 발광부와, 음향신호를 발산하는 음향부;
   상기 제어부는 상기 홍채인식센서부의 검출값과 잠수부의 심박수, 혈압 또는 체온의 이상 정도에 따라 상기 발광부 또는 음향부를 선택적으로 제어하고, 잠수부의 홍채상태, 심박수, 혈압 또는 체온 이상이 발생한 경우 긴급 신호를 발생시키도록 제어하는 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복.
2. 제 1항에 있어서, 상기 홍채인식센서는,
   잠수부의 홍채를 실시간으로 검출하고 검출값을 무선으로 외부 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 홍채인식센서는,
   상기 잠수부가 일정시간 간격으로 사용자의 눈을 인식하도록 동작하며, 일정시간 경과에도 인식하지 않을 경우 경보신호를 발생시키도록 구성되는 홍채인식센서를 이용한 스마트 산업 잠수복.

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