KR20200062753A - 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연동 휴대단말(스마트폰 등) 정보는 물론 안전운전 정보를 바이저에 홀로그램영상으로 비추어 사용자가 볼 수 있도록 한 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 충격에 대비 머리에 착용하는 헬멧본체; 상기 헬멧본체 내 정해진 위치에 장착된 상태로, 홀로그램영상을 정의된 방향으로 투사하는 영상출력기; 상기 헬멧본체 전방에 힌지결합된 바이저의 정해진 부위에 부착되고, 상기 영상출력기로부터 투사되는 홀로그램영상이 비춰지는 투영필름; 상기 헬멧본체 양측에 각각 장착된 상태로, 측후방 주변환경을 촬영하는 영상촬영기; 및, 사용자 휴대단말과의 연동으로 그 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보 또는/및 상기 영상촬영기를 통해 촬영된 주변영상이 상기 영상출력기로부터 투사되어 상기 투영필름에 비추는 프로그램 구동을 위한 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧{SMART HELMET BASED ON FLOATING HOLOGRAM DISPLAY}
본 발명은 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연동 휴대단말(스마트폰 등) 정보는 물론 안전운전 정보를 바이저에 홀로그램영상으로 비추어 사용자가 볼 수 있도록 한 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧에 관한 것이다.
정보통신산업(情報通信産業, infocomindustry)의 발달로, 태블릿PC는 물론 스마트폰 등 지능형 단말기(이하 "휴대단말"이라 함)의 보급이 보편화되었는바, 이러한 휴대단말은 우리네 생활에서 전화통신(telephonic)은 물론 정보매체(information media)로서 매우 중요하게 자리잡고 있다.
특히, 앞서 언급한 태블릿PC 또는 스마트폰의 내비게이션 어플리케이션을 이용, 길안내를 받거나 안전운전에 도움이 되는 도로교통정보를 실시간 확인할 수 있는 시대에 이르렀다.
그런데, 사람(운전자, 동승자 또는 이용자)이 실내에 탑승하는 4륜차(四輪車, four-wheel car)와 달리 2륜차(二輪車, two-wheel car)는 탑승시 운전자와 동승자의 신체가 외부노출되는 관계로 충격으로부터 머리를 보호하는 용구인 헬멧을 반드시 착용해야만 한다.
여기서, 상기와 같이 헬멧(helmet)을 운전자가 머리에 착용하게 되면 핸들이나 대시보드에 거치(및 장착)시켜 둔 휴대단말(및 내비게이션 등)의 화면주시를 위한 시야가 좁아져 고개숙임을 유발하고, 이때의 전방 주시태만은 자칫 추돌사고 등의 교통사고를 일으키는 원인으로 이어졌다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2013-0085123호를 통해, 도로 주행 중 멀티미디어에서 구현되는 정보를 사용자에게 전달하고 그 멀티미디어를 수월하게 제어할 수 있도록 된 멀티미디어 장착형 오토바이 헬멧이 개시된 바 있다.
하지만, 종래의 상기 멀티미디어 장착형 오토바이 헬멧은, 헬멧몸체(헬멧본체) 전방에 마련된 장착부에 스마트폰 등의 미디어부재(휴대단말)를 설치(수용장착)하고 그 미디어부재의 화면을 통해 보여지는 정보의 가시거리 확보를 위한 렌즈부재 및 상기 미디어부재의 가시위치 조절을 위하는 위치조절수단 등의 구비로 구조가 매우 복잡해질 수밖에 없어, 착용자 머리에 최대한 밀착되도록 제작되는 헬멧의 구조적 특성상 기술구현에 한계가 뒤따른다.
또한, 상기 미디어부재를 통해 보여지는 한정된 정보수집을 위할 뿐 그 외 다른 기능(위험요소 수집 등)의 구현을 위한 그 어떠한 수단도 마련되어 있지 않은, 헬멧에 휴대단말을 단순장착케 된 것에 불과하여 사용범위가 극히 제한적일 수밖에 없다.
결국, 제4차 산업혁명시대라 부르며 실감형(實感型) 콘텐츠가 더욱 주목받고 있는 지금, 가상(假想)을 현실(現實)로 인식하게 하는 차세대 영상기술인 홀로그램 특히나, 투영스크린(이하 "투영필름"라 함)에 영상을 투사할 경우 그 영상이 허공에 떠있는 것처럼 보이게 하는 플로팅 홀로그램 기술의 접목을 통해 입체적이고도 광범위한 도로교통정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 한 플로팅 홀로그램 기술기반 헬멧의 개발이 요구된다.
(문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-0551532호(등록일자 : 2006.02.06.) (문헌 2) 대한민국 공개특허 제10-2017-0073436호(공개일자 : 2017.06.28.) (문헌 3) 대한민국 공개특허 제10-2016-0088790호(공개일자 : 2016.07.26.)
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사용자의 휴대단말 연동 및 그렇게 연동된 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보를 헬멧본체 전방의 바이저에 홀로그램영상으로 투영되도록 하여, 길안내 정보와 주행 정보 등을 사용자(헬멧 착용자)가 입체적으로 수집 및 취득할 수 있도록 하는 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 헬멧본체 양측에 영상촬영기를 각각 장착하고 상기 영상촬영기들을 통해 촬영되는 영상이 상기 바이저에 투영되도록 하여, 차선변경시 그 차선에서 뒤따르는 주행차량의 유무를 확인할 수 있도록 하는 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 헬멧본체 내부에 머물러 있는 열기를 외부로 방출하는 통풍수단을 구비하여, 무더운 여름철 사용자에게 보다 쾌적한 헬멧 착용환경을 제공할 수 있도록 하는 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 충격에 대비 머리에 착용하는 헬멧본체; 상기 헬멧본체 내 정해진 위치에 장착된 상태로, 홀로그램영상을 정의된 방향으로 투사하는 영상출력기; 상기 헬멧본체 전방에 힌지결합된 바이저의 정해진 부위에 부착되고, 상기 영상출력기로부터 투사되는 홀로그램영상이 비춰지는 투영필름; 상기 헬멧본체 양측에 각각 장착된 상태로, 측후방 주변환경을 촬영하는 영상촬영기; 및, 사용자 휴대단말과의 연동으로 그 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보 또는/및 상기 영상촬영기를 통해 촬영된 주변영상이 상기 영상출력기로부터 투사되어 상기 투영필름에 비추는 프로그램 구동을 위한 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헬멧본체의 미리 정한 위치에 내재되고, 상기 제어모듈의 프로그램 구동에 따라 작동하여, 상기 헬멧본체의 내부열기를 외부로 방출시켜 내부온도를 낮추는 통풍수단을 더 포함한다.
더하여, 상기 헬멧본체는, 사용자의 안면부위를 보호하도록 전방에 힌지결합되고 투시성이 높은 투명체로 된 상기 바이저를 포함하고, 충격감쇄를 위한 완충력과 신축성이 동시에 발휘되는 소재로 이루어진 충격흡수제가 내면에 덧입혀지며, 상기 충격흡수제에는, 상기 통풍수단의 장착 및 그 통풍수단에 의한 헬멧 내부열기의 외부방출을 위한 배기홀, 상기 배기홀과 이어져 헬멧 내 다수 경로로 분기/분포되어 헬멧 내부공간의 고른부위에서 내부열기를 흡수 상기 배기홀을 통해 내부열기의 외부방출이 이루어지게 한 다수의 통기로가 형성된다.
또한, 상기 제어모듈은, 상기 헬멧본체 내 정해진 위치에 내장되는 한편, 휴대단말 연동의 근거리 무선통신을 위한 단말연동부, 상기 영상출력기와 상기 영상촬영기 및 상기 통풍수단을 기설정 프로그램 구동에 의거 동작시키는 중앙처리부로 구성되고, 상기 중앙처리부와 전기적으로 연결되고, 상기 헬멧본체 내 정해진 위치에 구비된 상태로, 헬멧 내부온도를 지속적으로 측정하는 감지센서를 포함하며, 상기 헬멧본체 내 정해진 위치에는, 외부로부터 공급된 전력의 저장 및 그 전력을 전기장치로 공급하는 배터리가 더 내장된다.
이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧은, 사용자 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보가 헬멧본체 전방에 힌지결합된 바이저에 홀로그램영상으로 비춰짐에 따라, 안전운전에 도움이 되는 정보의 수집 및 취득이 용이한 한편 2륜차의 핸들이나 대시보드 등에 거치시켜둔 상기 휴대단말 화면의 주시를 위해 고개를 숙일 필요가 없어 고개숙임으로 인한 전방 주시태만으로 유발되는 교통사고 발생비율이 현저히 감소되는 효과를 나타낸다.
또한, 상기 헬멧본체 양측에 각각 장착된 상태로 주변환경을 지속적으로 촬영하는 영상촬영기들의 촬영영상을 상기 바이저를 통해 헬멧 착용자가 볼 수 있게 되므로, 보다 안전한 차선변경이 가능케 되는 효과를 가져다준다.
이와 함께, 상기 헬멧본체에 장착된 통풍수단에 헬멧본체의 내부열기가 자동으로 외부방출됨으로써, 무더운 여름철 상기 헬멧본체 내부온도 상승으로 인한 불쾌감을 억제하여 사용자에게 쾌적한 헬멧 착용환경을 제공하는 효과가 있고, 지금까지 설명한 바와 같은 각종 효과달성에 따라, 2륜차 안전운전에 도움을 주는 차세대 도로교통정보 기술의 고도화를 선도하는데 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 주요부 구성관계도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 사용상태도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 주요부 구성관계도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧(A)은, 충격에 대비 머리에 착용하는 헬멧본체(1)와, 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에 장착된 상태로 홀로그램영상을 정의된 방향으로 투사하는 영상출력기(2)와, 상기 헬멧본체(1) 전방에 힌지결합된 바이저의 정해진 부위에 부착되고 상기 영상출력기(2)로부터 투사되는 홀로그램영상이 비춰지는 투영필름(3)과, 상기 헬멧본체(1) 양측에 각각 장착된 상태로 측후방 주변환경을 촬영하는 영상촬영기(4)와, 사용자 휴대단말과의 연동으로 그 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보 또는/및 상기 영상촬영기(4)를 통해 촬영된 주변영상이 영상출력기(2)로부터 투사되어 상기 투영필름(3)에 비추는 프로그램 구동을 위한 제어모듈(5)을 포함한다.
더하여, 상기 헬멧본체(1)의 미리 정한 위치에 내재되고, 상기 제어모듈(5)의 프로그램 구동에 따라 작동하여, 헬멧본체(1)의 내부열기를 외부로 방출시켜 내부온도를 낮추는 통풍수단(6)을 더 포함한다.
헬멧본체(1)는, 충격으로부터의 머리보호를 위해 사용자가 머리에 착용하는 보호장구인 것으로, 도 1에서와 같이, 사람의 머리모양에 대응한 반구형 구조를 이루는 한편, 바람이나 모래·먼지 등의 안면충돌 방지(face shield)를 위해 전방에 힌지(hinge)결합되고 투시성이 높은 투명체로 된 바이저(visor, 11)를 더 포함한다.
또한, 충격감쇄에 용이한 스펀지 혹은 스티로폴 등과 같이 완충력과 신축성이 동시에 발휘되는 소재로 이루어진 충격흡수제(impact absorbing liner, 12)가 내면에 덧입혀 있다.
상기 바이저(11)는, 상술한 바와 같이 투시성이 높은 투명한 강화플라스틱인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 자외선 차단필름의 코팅으로 시력보호의 기능이 부여된 반투명체일 수도 있다.
상기 충격흡수제(12)에는, 상기 통풍수단(6)의 장착 및 그 통풍수단(6)에 의한 헬멧 내부열기의 외부방출을 위한 배기홀(121), 상기 배기홀(121)과 이어져 헬멧 내 다수 경로로 분기/분포되어 헬멧 내부공간의 고른부위에서 내부열기를 흡수 배기홀(121)을 통해 내부열기의 외부방출이 이루어지게 한 다수의 통기로(122)가 형성되어 있다.
영상출력기(2)는, 홀로그램영상을 재생(출력)하고 이를 확대 투영하여 사람에게 보여주기 위한 광학장치(光學裝置)인 것으로, 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에 설치된 상태로 상기 바이저(1)에 홀로그램영상을 투사함에 적합한 소형크기의 마이크로 프로젝터(micro projector)인 것이 바람직하다.
투영필름(3)은, 상기 영상출력기(2)로부터 투사되는 영상이 상기 바이저(1)에 가감없이 비춰지도록 하기에 적합하며 상기 바이저(1) 내표면에 부착되기에 용이한 포일(foil)인 것이 바람직하다.
영상촬영기(4)는, 상기 헬멧본체(1) 양측에서 각각 대각선 방향(측후방)을 각각 지향하도록 장착된 상태로 주변환경을 지속적으로 촬영하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 헬멧본체(1)에 외부 양측에 각각 장착된 상태로 주변영상을 촬영하기 적합한 소형크기의 마이크로 카메라(micro camera)인 것이 바람직하다.
제어모듈(5)은, 장치 전반의 동작을 제어하기 위한 컨트롤장치인 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에 내재수용 장착됨이 바람직한 한편, 휴대단말 연동의 근거리 무선통신을 위한 단말연동부(51), 상기 영상출력기(2)와 영상촬영기(4) 및 상기 통풍수단(6)을 기설정 프로그램 구동에 의거 동작시키는 중앙처리부(52)로 구성된다.
또한, 상기 중앙처리부(52)와 전기적으로 연결되고 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에 구비된 상태로, 헬멧 내부온도를 지속적으로 측정하는 감지센서(51)를 더 포함한다.
더하여, 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에는 배터리(55)가 내장되는바, 물리 또는 화학 반응으로 전위차를 발생시켜 전기에너지를 공급하는 통상의 전지(battery), 혹은 외부로부터 공급된 일정용량의 전력을 얼마간 저장해 둘 수 있고 그렇게 저장된 전력을 다른 전기장치로 공급 가능한 통상의 충전식 배터리인 축전지(蓄電池, storage battery) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 단말연동부(51)는, 사용자 휴대단말의 블루투스 연결은 물론 그 휴대단말에 표시되는 정보를 받아들이는 미러링과 캐스팅(mirroring and casting)을 위한 근거리 무선통신단말인 것이 바람직하다.
상기 중앙처리부(52)는, 상기 영상촬영기(4)와 단말연동부(51)로부터 받아들인 정보 및 상기 감지센서(53)를 통해 취득된 정보가, 상기 영상출력기(2)로부터 출력(투사)되어 투영필름(3)에 홀로그램영상으로 비취지도록 함과 아울러 상기 통풍수단(6)을 동작시켜 상기 헬멧본체(1)의 내부열기가 자동으로 외부방출되도록 하기 위한 기설정 프로그램 구동의 중앙처리장치인 마이컴(microcomputer)인 것이 바람직하다.
상기 감지센서(53)는, 온도의 변화에 응답하는 센서로, 온도변화를 감지하여 온도관리를 자동화하는데 이용되는 온도센서(Temperature Sensor)인 것이 바람직하다.
통풍수단(6)은, 헬멧본체(1)의 내부열기를 외부방출을 위한 기체흐름을 관장하는 공기유동기인 것으로, 내기(헬멧 내부열기)를 강제흡입 후 외부로 방출시키게 되는바, 평균 100ℓ/min 이상의 공기유량에서 250Pa 이상의 토출압력을 얻을 수 있고, 또한 총 5W 이내로 소비전력이 유지되는 절전형 송풍기(blower)인 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 사용상태도로써, 도 4에서와 같이, 모터사이클과 같은 2륜차 운전자(사용자)가 자신의 머리보호를 위해 착용케 되는 것이며, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 휴대단말의 어플리케이션 정보(내비게이션 정보 등)가 영상출력기(2)를 통해 상기 투영필름(3)에 입체적 홀로그램영상으로 비취지게 됨으로써, 본 발명의 스마트 헬멧(A) 착용자가 볼 수 있고, 길안내 정도와 더불어 안전운전 정보를 수집 및 취득할 수 있게 된다.
구체적으로, 2륜차에 탑승하기 전 사용자가 자신의 휴대단말기(m)를 본 발명의 제어모듈(5)에 미리 연동시키는바, 이는 상기 제어모듈(5)의 단말연동부(51)에 의해 가능하다.
이후, 사용자의 휴대단말이 본 발명과 연동되면, 상기 제어모듈(5) 중앙처리부(52)의 프로그램 구동에 따라 휴대단말기에서 실행되는 어플리케이션 정보(예컨대 내비게이션 어플리케이션 길안내 정보)가 상기 바이저(11)에 부착된 투영필름(3)에 홀로그램영상으로 비춰짐에 따라, 사용자가 해당정보를 입체적인 형태로 볼 수 있게 되는 것이다.
또한, 2륜차 주행되는 과정에서 상기 영상촬영기(4)가 주행차선의 양측 후방 주변환경을 지속적으로 촬영케 되는바, 이렇게 촬영되는 주변영상이 상기 영상출력기(2)로부터 투사되어 역시 상기 바이저(11)에 부착된 투영필름(3)로 송출됨에 따라, 주행변경을 위한 다른 차선에서 차량이 뒤따라 주행하는지의 여부를 본 발명의 헬멧(A) 착용자가 파악 가능토록 하는 등의 도로교통 정보를 제공받을 수 있게 되는 것이다.
아울러, 상기 제어모듈(5)의 감지센서(53)가 헬멧본체(1)의 내부온도를 지속적으로 측정하게 되는데, 특히 무더운 여름철 상기 헬멧본체(1) 내부온도 상승시 상기한 감지센서(53)에 의해 측정된 정보를 기반으로 제어모듈(5)의 중앙처리부(52)가 상기 통풍수단(6)을 작동시키게 되고, 이로써 상기 헬멧본체(1)의 내부열기가 헬멧본체(1)의 충격흡수제(12)에 형성된 통기로(122)들을 통해 다방면에서 내부열기가 강제흡입된 후 배기홀(121)을 통해 외부로 방출되는 것에 따라, 헬멧 내부온도를 낮추는 등 보다 쾌적한 헬멧 착용환경을 사용자에게 제공할 수 있음이 가능하다.
도 6을 참조하면, 지능형 디지털 시스템(2000)은 상기 스마트헬멧 및 스피커(1000)를 포함할 수 있다.
스피커(1000)는 사용자 음성을 인식하여 제어신호를 제어모듈(5)로 송신할 수 있다. 제어모듈(5)은 상기 제어신호에 기초하여 홀로그램으로 투영되는 홀로그램 영상에 보정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어신호에 따라, 홀로그램 영상 중 캐릭터의 모션에 변화를 주도록 상기 보정을 수행할 수 있다. 스피커(1000)는 바이크에 부착될 수 있다.
정리하여, 본 발명의 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧(A)에 의하면, 사용자 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보가 상기 헬멧본체(1) 전방에 힌지결합된 바이저(11)에 홀로그램영상으로 비춰짐에 따라, 안전운전에 도움이 되는 정보의 수집 및 취득이 용이한 한편 2륜차의 핸들이나 대시보드 등에 거치시켜둔 상기 휴대단말 화면의 주시를 위해 고개를 숙일 필요가 없어 고개숙임으로 인한 전방 주시태만으로 유발되는 교통사고 발생비율이 현저히 감소되는 효과를 거둘 수 있다.
또한, 상기 헬멧본체(1) 양측에 각각 장착된 상태로 주변환경을 지속적으로 촬영하는 상기 영상촬영기(4)들의 촬영영상을 바이저(11)를 통해 본 발명의 스마트 헬멧(A) 착용자가 볼 수 있게 되므로, 보다 안전한 차선변경이 가능케 되는 효과를 거둘 수 있다.
이와 함께, 상기 통풍수단(6)에 의해 헬멧본체(1)의 내부열기가 자동으로 외부방출됨으로써, 무더운 여름철 상기 헬멧본체(1) 내부온도 상승으로 인한 불쾌감을 억제하여 사용자에게 보다 쾌적한 헬멧 착용환경을 제공하는 효과를 거둘 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 주요부 구성관계도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧(A)은, 충격에 대비 머리에 착용하는 헬멧본체(1)와, 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에 장착된 상태로 홀로그램영상을 정의된 방향으로 투사하는 영상출력기(2)와, 상기 헬멧본체(1) 전방에 힌지결합된 바이저의 정해진 부위에 부착되고 상기 영상출력기(2)로부터 투사되는 홀로그램영상이 비춰지는 투영필름(3)과, 상기 헬멧본체(1) 양측에 각각 장착된 상태로 측후방 주변환경을 촬영하는 영상촬영기(4)와, 사용자 휴대단말과의 연동으로 그 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보 또는/및 상기 영상촬영기(4)를 통해 촬영된 주변영상이 영상출력기(2)로부터 투사되어 상기 투영필름(3)에 비추는 프로그램 구동을 위한 제어모듈(5)을 포함한다.
더하여, 상기 헬멧본체(1)의 미리 정한 위치에 내재되고, 상기 제어모듈(5)의 프로그램 구동에 따라 작동하여, 헬멧본체(1)의 내부열기를 외부로 방출시켜 내부온도를 낮추는 통풍수단(6)을 더 포함한다.
헬멧본체(1)는, 충격으로부터의 머리보호를 위해 사용자가 머리에 착용하는 보호장구인 것으로, 도 1에서와 같이, 사람의 머리모양에 대응한 반구형 구조를 이루는 한편, 바람이나 모래·먼지 등의 안면충돌 방지(face shield)를 위해 전방에 힌지(hinge)결합되고 투시성이 높은 투명체로 된 바이저(visor, 11)를 더 포함한다.
또한, 충격감쇄에 용이한 스펀지 혹은 스티로폴 등과 같이 완충력과 신축성이 동시에 발휘되는 소재로 이루어진 충격흡수제(impact absorbing liner, 12)가 내면에 덧입혀 있다.
상기 바이저(11)는, 상술한 바와 같이 투시성이 높은 투명한 강화플라스틱인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 자외선 차단필름의 코팅으로 시력보호의 기능이 부여된 반투명체일 수도 있다.
상기 충격흡수제(12)에는, 상기 통풍수단(6)의 장착 및 그 통풍수단(6)에 의한 헬멧 내부열기의 외부방출을 위한 배기홀(121), 상기 배기홀(121)과 이어져 헬멧 내 다수 경로로 분기/분포되어 헬멧 내부공간의 고른부위에서 내부열기를 흡수 배기홀(121)을 통해 내부열기의 외부방출이 이루어지게 한 다수의 통기로(122)가 형성되어 있다.
영상출력기(2)는, 홀로그램영상을 재생(출력)하고 이를 확대 투영하여 사람에게 보여주기 위한 광학장치(光學裝置)인 것으로, 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에 설치된 상태로 상기 바이저(1)에 홀로그램영상을 투사함에 적합한 소형크기의 마이크로 프로젝터(micro projector)인 것이 바람직하다.
투영필름(3)은, 상기 영상출력기(2)로부터 투사되는 영상이 상기 바이저(1)에 가감없이 비춰지도록 하기에 적합하며 상기 바이저(1) 내표면에 부착되기에 용이한 포일(foil)인 것이 바람직하다.
영상촬영기(4)는, 상기 헬멧본체(1) 양측에서 각각 대각선 방향(측후방)을 각각 지향하도록 장착된 상태로 주변환경을 지속적으로 촬영하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 헬멧본체(1)에 외부 양측에 각각 장착된 상태로 주변영상을 촬영하기 적합한 소형크기의 마이크로 카메라(micro camera)인 것이 바람직하다.
제어모듈(5)은, 장치 전반의 동작을 제어하기 위한 컨트롤장치인 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에 내재수용 장착됨이 바람직한 한편, 휴대단말 연동의 근거리 무선통신을 위한 단말연동부(51), 상기 영상출력기(2)와 영상촬영기(4) 및 상기 통풍수단(6)을 기설정 프로그램 구동에 의거 동작시키는 중앙처리부(52)로 구성된다.
또한, 상기 중앙처리부(52)와 전기적으로 연결되고 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에 구비된 상태로, 헬멧 내부온도를 지속적으로 측정하는 감지센서(51)를 더 포함한다.
더하여, 상기 헬멧본체(1) 내 정해진 위치에는 배터리(55)가 내장되는바, 물리 또는 화학 반응으로 전위차를 발생시켜 전기에너지를 공급하는 통상의 전지(battery), 혹은 외부로부터 공급된 일정용량의 전력을 얼마간 저장해 둘 수 있고 그렇게 저장된 전력을 다른 전기장치로 공급 가능한 통상의 충전식 배터리인 축전지(蓄電池, storage battery) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 단말연동부(51)는, 사용자 휴대단말의 블루투스 연결은 물론 그 휴대단말에 표시되는 정보를 받아들이는 미러링과 캐스팅(mirroring and casting)을 위한 근거리 무선통신단말인 것이 바람직하다.
상기 중앙처리부(52)는, 상기 영상촬영기(4)와 단말연동부(51)로부터 받아들인 정보 및 상기 감지센서(53)를 통해 취득된 정보가, 상기 영상출력기(2)로부터 출력(투사)되어 투영필름(3)에 홀로그램영상으로 비취지도록 함과 아울러 상기 통풍수단(6)을 동작시켜 상기 헬멧본체(1)의 내부열기가 자동으로 외부방출되도록 하기 위한 기설정 프로그램 구동의 중앙처리장치인 마이컴(microcomputer)인 것이 바람직하다.
상기 감지센서(53)는, 온도의 변화에 응답하는 센서로, 온도변화를 감지하여 온도관리를 자동화하는데 이용되는 온도센서(Temperature Sensor)인 것이 바람직하다.
통풍수단(6)은, 헬멧본체(1)의 내부열기를 외부방출을 위한 기체흐름을 관장하는 공기유동기인 것으로, 내기(헬멧 내부열기)를 강제흡입 후 외부로 방출시키게 되는바, 평균 100ℓ/min 이상의 공기유량에서 250Pa 이상의 토출압력을 얻을 수 있고, 또한 총 5W 이내로 소비전력이 유지되는 절전형 송풍기(blower)인 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧의 사용상태도로써, 도 4에서와 같이, 모터사이클과 같은 2륜차 운전자(사용자)가 자신의 머리보호를 위해 착용케 되는 것이며, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 휴대단말의 어플리케이션 정보(내비게이션 정보 등)가 영상출력기(2)를 통해 상기 투영필름(3)에 입체적 홀로그램영상으로 비취지게 됨으로써, 본 발명의 스마트 헬멧(A) 착용자가 볼 수 있고, 길안내 정도와 더불어 안전운전 정보를 수집 및 취득할 수 있게 된다.
구체적으로, 2륜차에 탑승하기 전 사용자가 자신의 휴대단말기(m)를 본 발명의 제어모듈(5)에 미리 연동시키는바, 이는 상기 제어모듈(5)의 단말연동부(51)에 의해 가능하다.
이후, 사용자의 휴대단말이 본 발명과 연동되면, 상기 제어모듈(5) 중앙처리부(52)의 프로그램 구동에 따라 휴대단말기에서 실행되는 어플리케이션 정보(예컨대 내비게이션 어플리케이션 길안내 정보)가 상기 바이저(11)에 부착된 투영필름(3)에 홀로그램영상으로 비춰짐에 따라, 사용자가 해당정보를 입체적인 형태로 볼 수 있게 되는 것이다.
또한, 2륜차 주행되는 과정에서 상기 영상촬영기(4)가 주행차선의 양측 후방 주변환경을 지속적으로 촬영케 되는바, 이렇게 촬영되는 주변영상이 상기 영상출력기(2)로부터 투사되어 역시 상기 바이저(11)에 부착된 투영필름(3)로 송출됨에 따라, 주행변경을 위한 다른 차선에서 차량이 뒤따라 주행하는지의 여부를 본 발명의 헬멧(A) 착용자가 파악 가능토록 하는 등의 도로교통 정보를 제공받을 수 있게 되는 것이다.
아울러, 상기 제어모듈(5)의 감지센서(53)가 헬멧본체(1)의 내부온도를 지속적으로 측정하게 되는데, 특히 무더운 여름철 상기 헬멧본체(1) 내부온도 상승시 상기한 감지센서(53)에 의해 측정된 정보를 기반으로 제어모듈(5)의 중앙처리부(52)가 상기 통풍수단(6)을 작동시키게 되고, 이로써 상기 헬멧본체(1)의 내부열기가 헬멧본체(1)의 충격흡수제(12)에 형성된 통기로(122)들을 통해 다방면에서 내부열기가 강제흡입된 후 배기홀(121)을 통해 외부로 방출되는 것에 따라, 헬멧 내부온도를 낮추는 등 보다 쾌적한 헬멧 착용환경을 사용자에게 제공할 수 있음이 가능하다.
정리하여, 본 발명의 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧(A)에 의하면, 사용자 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보가 상기 헬멧본체(1) 전방에 힌지결합된 바이저(11)에 홀로그램영상으로 비춰짐에 따라, 안전운전에 도움이 되는 정보의 수집 및 취득이 용이한 한편 2륜차의 핸들이나 대시보드 등에 거치시켜둔 상기 휴대단말 화면의 주시를 위해 고개를 숙일 필요가 없어 고개숙임으로 인한 전방 주시태만으로 유발되는 교통사고 발생비율이 현저히 감소되는 효과를 거둘 수 있다.
또한, 상기 헬멧본체(1) 양측에 각각 장착된 상태로 주변환경을 지속적으로 촬영하는 상기 영상촬영기(4)들의 촬영영상을 바이저(11)를 통해 본 발명의 스마트 헬멧(A) 착용자가 볼 수 있게 되므로, 보다 안전한 차선변경이 가능케 되는 효과를 거둘 수 있다.
이와 함께, 상기 통풍수단(6)에 의해 헬멧본체(1)의 내부열기가 자동으로 외부방출됨으로써, 무더운 여름철 상기 헬멧본체(1) 내부온도 상승으로 인한 불쾌감을 억제하여 사용자에게 보다 쾌적한 헬멧 착용환경을 제공하는 효과를 거둘 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
A : 헬멧, 1 : 헬멧본체
2 : 영상출력기, 3 : 투영필름
4 : 영상촬영기, 5 : 제어모듈
6 : 통풍수단, 11 : 바이저
12 : 충격흡수제, 51 : 중앙처리부
52 : 단말연동부, 53 : 무선송수신부
54 : 온도센서, 55 : 배터리
121 : 배기홀, 122 : 통기로

Claims (4)

  1. 충격에 대비 머리에 착용하는 헬멧본체;
    상기 헬멧본체 내 정해진 위치에 장착된 상태로, 홀로그램영상을 정의된 방향으로 투사하는 영상출력기;
    상기 헬멧본체 전방에 힌지결합된 바이저의 정해진 부위에 부착되고, 상기 영상출력기로부터 투사되는 홀로그램영상이 비춰지는 투영필름;
    상기 헬멧본체 양측에 각각 장착된 상태로, 측후방 주변환경을 촬영하는 영상촬영기; 및,
    사용자 휴대단말과의 연동으로 그 휴대단말에서 실행되는 어플리케이션 정보 또는/및 상기 영상촬영기를 통해 촬영된 주변영상이 상기 영상출력기로부터 투사되어 상기 투영필름에 비추는 프로그램 구동을 위한 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헬멧본체의 미리 정한 위치에 내재되고, 상기 제어모듈의 프로그램 구동에 따라 작동하여, 상기 헬멧본체의 내부열기를 외부로 방출시켜 내부온도를 낮추는 통풍수단을 더 포함함을 특징으로 하는 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헬멧본체는, 사용자의 안면부위를 보호하도록 전방에 힌지결합되고 투시성이 높은 투명체로 된 상기 바이저를 포함하고,
    충격감쇄를 위한 완충력과 신축성이 동시에 발휘되는 소재로 이루어진 충격흡수제가 내면에 덧입혀지며,
    상기 충격흡수제에는, 상기 통풍수단의 장착 및 그 통풍수단에 의한 헬멧 내부열기의 외부방출을 위한 배기홀, 상기 배기홀과 이어져 헬멧 내 다수 경로로 분기/분포되어 헬멧 내부공간의 고른부위에서 내부열기를 흡수 상기 배기홀을 통해 내부열기의 외부방출이 이루어지게 한 다수의 통기로가 형성됨을 특징으로 하는 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈은, 상기 헬멧본체 내 정해진 위치에 내장되는 한편, 휴대단말 연동의 근거리 무선통신을 위한 단말연동부, 상기 영상출력기와 상기 영상촬영기 및 상기 통풍수단을 기설정 프로그램 구동에 의거 동작시키는 중앙처리부로 구성되고,
    상기 중앙처리부와 전기적으로 연결되고, 상기 헬멧본체 내 정해진 위치에 구비된 상태로, 헬멧 내부온도를 지속적으로 측정하는 감지센서를 포함하며,
    상기 헬멧본체 내 정해진 위치에는, 외부로부터 공급된 전력의 저장 및 그 전력을 전기장치로 공급하는 배터리가 더 내장됨을 특징으로 하는 플로팅 홀로그램 디스플레이 기반 스마트 헬멧.
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