KR20210046140A - 공기호흡기 내장 hmd의 밝기 자동제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 HMD의 밝기 자동제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 공기호흡기를 내장한 HMD의 밝기를 대기오염 상황에 따라 자동으로 제어함으로써 긴급한 재난 발생 시에도 산소 부족으로 인한 호흡 곤란을 사전에 예방함과 아울러 어둡거나 지나치게 밝은 환경에서도 착용자의 시야가 확보되도록 하여 빠른 대처를 가능하게 할 수 있는 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 공기호흡기가 내장되고 밝기 감지 센서 및 대기오염 감지센서가 구비된 HMD(Head Mounted Display)가 밝기 감도를 확인하는 밝기 감도 확인단계와; 상기 밝기 감도 확인단계를 통해 확인된 밝기 감도에 대응하여 HMD가 미리 설정된 수준으로 1차 밝기 조절값을 설정하는 1차 밝기 조절값 설정단계와; 상기 HMD가 대기오염이 확인되면 공기호흡기를 작동시키면서 연기의 발생 여부 및 농도를 확인하는 대기오염 확인단계와; 상기 1차 밝기 조절값 설정단계에 따른 1차 밝기 조절값 및 대기오염 확인단계에서 확인된 연기 농도에 기초하여 HMD의 2차 밝기 조절값을 설정하는 2차 밝기 조절값 설정단계와; 상기 대기오염 확인단계에서 대기오염이 확인되지 않을 경우 1차 밝기 조절값을 선택하고 대기오염이 확인될 경우 2차 밝기 조절값을 선택하여 HMD의 밝기 조절을 수행하는 밝기조절 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법{METHOD FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING BRIGHTNESS OF HMD EMBEDDED AIR RESPIRATOR}

본 발명은 HMD의 밝기 자동제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 공기호흡기를 내장한 HMD의 밝기를 대기오염 상황에 따라 자동으로 제어함으로써 긴급한 재난 발생 시에도 산소 부족으로 인한 호흡 곤란을 사전에 예방함과 아울러 어둡거나 지나치게 밝은 환경에서도 착용자의 시야가 확보되도록 하여 빠른 대처를 가능하게 할 수 있는 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기 호흡기는 대기가 오염되었거나 화재(구조)현장에서 화재진압 또는 인명구조 활동시 화재로 인한 각종 유독가스를 여과 없이 호흡함으로써 발생하는 위험 상황을 해결하기 위해서 사용하는 개인 안전 호흡용 장비로서, 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 고압용기에 공기를 압축하여 저장하고, 면체(마스크)로 전달하여 신선한 공기를 마시면서 각종 위험한 환경으로부터 작업을 할 수 있도록 도모해주는 장비이다.

이와 같은 종래의 공기 호흡기의 역할은 주변 공기를 차단하여 유독가스를 흡입하지 않도록 하는 역할에만 치중하고 있고, 추가적인 기능이라 하더라도 얼굴에 입을 수 있는 화상을 방지할 수 있는 정도가 있다.

그러나, 대기가 오염되었거나 화재가 발생한 현장에서는 보통 전방을 주시하기 힘들 정도로 많은 먼지, 연기 등으로 인해 거동하기 어려운 상황이 대부분임에 따라, 공기 호흡기 착용자가 활동할 수 있도록 안전한 상태에서 충분한 시야 확보를 가능하게 할 수 있는 방안 마련이 시급한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0102655호 대한민국 등록특허공보 제10-2017-0098119호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공기호흡기를 내장한 HMD의 밝기를 대기오염 상황에 따라 자동으로 제어함으로써 긴급한 재난 발생 시에도 산소 부족으로 인한 호흡 곤란을 사전에 예방함과 아울러 어둡거나 지나치게 밝은 환경에서도 착용자의 시야가 확보되도록 하여 빠른 대처를 가능하게 할 수 있는 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 공기호흡기가 내장되고 밝기 감지 센서 및 대기오염 감지센서가 구비된 HMD(Head Mounted Display)가 밝기 감도를 확인하는 밝기 감도 확인단계와; 상기 밝기 감도 확인단계를 통해 확인된 밝기 감도에 대응하여 HMD가 미리 설정된 수준으로 1차 밝기 조절값을 설정하는 1차 밝기 조절값 설정단계와; 상기 HMD가 대기오염이 확인되면 공기호흡기를 작동시키면서 연기의 발생 여부 및 농도를 확인하는 대기오염 확인단계와; 상기 1차 밝기 조절값 설정단계에 따른 1차 밝기 조절값 및 대기오염 확인단계에서 확인된 연기 농도에 기초하여 HMD의 2차 밝기 조절값을 설정하는 2차 밝기 조절값 설정단계와; 상기 대기오염 확인단계에서 대기오염이 확인되지 않을 경우 1차 밝기 조절값을 선택하고 대기오염이 확인될 경우 2차 밝기 조절값을 선택하여 HMD의 밝기 조절을 수행하는 밝기조절 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대기오염 확인단계에서는 CO, CO2, NO2, SO2, 미세먼지, 중금속, 석면, 라돈, 휘발성유기화합물(VOCs), 포름알데히드 및 병원성 세균 중 적어도 어느 하나 이상을 측정하여 HMD에 표시하는 것을 특징으로 한다.

추가로, 상기 대기오염 확인단계 다음으로 대기오염이 확인되면 HMD의 위치좌표 및 대기오염 상황을 외부에 통보하는 대기오염 알람단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법은 공기호흡기를 내장한 HMD의 밝기를 대기오염 상황 판단 후 자동으로 제어함에 따라 재난 발생 시에도 산소 부족으로 인한 호흡 곤란을 방지와 더불어 어둡거나 지나치게 밝은 환경에서도 착용자의 시야가 확보되도록 하여 구조, 구난, 대피 등과 같은 빠른 대처에 도움을 줄 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법을 도시한 순서도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 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 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법을 도시한 순서도이다.

본 발명은 기본적으로 밝기 감도 확인단계, 1차 밝기 조절값 설정단계, 대기오염 확인단계, 2차 밝기 조절값 설정단계, 밝기조절 수행단계를 포함하여 구성된다.

보다 구체적으로, 본 발명은 공기호흡기가 내장되고 밝기 감지 센서 및 대기오염 감지센서가 구비된 HMD(Head Mounted Display)가 밝기 감도를 확인하는 밝기 감도 확인단계와, 밝기 감도 확인단계를 통해 확인된 밝기 감도에 대응하여 HMD가 미리 설정된 수준으로 1차 밝기 조절값을 설정하는 1차 밝기 조절값 설정단계와, HMD가 대기오염이 확인되면 공기호흡기를 작동시키면서 연기의 발생 여부 및 농도를 확인하는 대기오염 확인단계와, 1차 밝기 조절값 설정단계에 따른 1차 밝기 조절값 및 대기오염 확인단계에서 확인된 연기 농도에 기초하여 HMD의 2차 밝기 조절값을 설정하는 2차 밝기 조절값 설정단계와, 대기오염 확인단계에서 대기오염이 확인되지 않을 경우 1차 밝기 조절값을 선택하고 대기오염이 확인될 경우 2차 밝기 조절값을 선택하여 HMD의 밝기 조절을 수행하는 밝기조절 수행단계를 포함하여 이루어진다.

상기 밝기 감도 확인단계는 HMD에 구비되는 밝기 감지 센서를 통해 착용자 주변 환경이 어두운지 밝은지를 체크하도록 밝기를 확인하게 되고, 이의 결과에 따라 1차 밝기 조절값이 결정될 수 있다.

상기 1차 밝기 조절값 설정단계는 밝기 감도 확인단계에 의한 밝기 감도에 따라 HMD의 밝기를 조절하기 위한 1차 밝기 조절값을 사전에 정의된 값으로 설정하게 되고, 이러한 1차 밝기 조절값은 착용자의 외부환경이 어두울 경우 HMD 밝기를 높여 전방 시야 확보에 지장이 없는 것도록 하는 것이 바람직하다.

상기 대기오염 확인단계는 HMD 착용자 주변의 대기오염 상황을 확인하기 위한 것으로, 대기오염이 확인되면 공기호흡기를 가동시켜 호흡에 지장이 없도록 하고, 이와 더불어 연기의 발생 여부 및 농도를 확인하여 이후 최종적인 HMD 밝기가 설정되도록 한다.

이러한 상기 대기오염 확인단계에서는 CO, CO2, NO2, SO2, 미세먼지, 중금속, 석면, 라돈, 휘발성유기화합물(VOCs), 포름알데히드, 병원성 세균 등을 측정하여 HMD에 표시하는 과정이 따를 수 있으며, 이를 통해 HMD 착용자가 어떠한 대기오염이 발생하였는지 안전하고 신속하게 확인할 수 있게 된다.

참고로, 상기 대기오염 확인단계에서 사용되는 HMD에 구비된 대기오염 감지센서는 가스의 흡탈착에 따른 전기적 신호의 변화를 이용하는 방식을 적용한 것과 가스 존재 정도에 따라 빛의 흡수도 변화를 전기적으로 측정하는 광학적 방식을 적용한 것으로 나눌 수 있는데, 감지소재를 이용하는 방식에는 대표적으로 금속산화물반도체를 감지소재로 이용하는 반도체식 가스 센서가 대표적이며, 가연성 가스 감지에 적용되는 접촉연소식 가스 센서, 일반적으로 전해질과 세 개의 전극(Reference Electrode, Counter Electrode, Working Electrode)으로 구성되어 있는 전기화학식 가스 센서, 공진자 위에 형성된 감지소재가 가스의 흡탈착에 따라 공진 주파수의 변화가 일어나는 정도를 측정하는 공진자 센서 등이 있다. 반면 대표적인 광학방식 가스 센서는 NDIR(Non-Dispersive Infra Red; 비분산적외선) 방식의 가스 센서가 있다. 이 센서는 적외선광원과 적외선 센서 사이에 존재하는 적외선 밴드패스 필터를 이용하여, 특성 가스에서의 적외선 광흡수 정도에 따라 적외선 센서에 도달하는 광량감소 정도에 따른 적외선 센서의 전기적신호 감소로부터 가스 농도를 측정하는 방식이다. 대표적으로 이산화탄소 측정에 426㎛의 밴드패스 필터를 적용하여 NDIR 가스 센서가 주로 사용되고 있다. 감지소재를 사용하는 방식은 광학방식에 비하여 상대적으로 저가이며, 소형화가 가능하다는 장점이 있으나, 반대로 장기 안정성 측면에서는 광학방식에 비해 단점을 가지고 있다.

한편으로, 상기 대기오염 확인단계 다음으로 대기오염이 확인되면 HMD의 위치좌표 및 대기오염 상황을 외부에 무선으로 통보하는 대기오염 알람단계를 더 포함함으로써 구조/구난이 필요한 상황을 소방소와 같이 재난 대책에 대한 의무가 있는 곳에 대기오염 상황을 자동 신고하여 조속한 대처가 이루어지도록 할 수 있으며, 이를 위해 HMD는 서버, 단말기와 통신할 수 있는 무선통신 모듈을 구비하게 된다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (3)

1. 공기호흡기가 내장되고 밝기 감지 센서 및 대기오염 감지센서가 구비된 HMD(Head Mounted Display)가 밝기 감도를 확인하는 밝기 감도 확인단계와;
   상기 밝기 감도 확인단계를 통해 확인된 밝기 감도에 대응하여 HMD가 미리 설정된 수준으로 1차 밝기 조절값을 설정하는 1차 밝기 조절값 설정단계와;
   상기 HMD가 대기오염이 확인되면 공기호흡기를 작동시키면서 연기의 발생 여부 및 농도를 확인하는 대기오염 확인단계와;
   상기 1차 밝기 조절값 설정단계에 따른 1차 밝기 조절값 및 대기오염 확인단계에서 확인된 연기 농도에 기초하여 HMD의 2차 밝기 조절값을 설정하는 2차 밝기 조절값 설정단계와;
   상기 대기오염 확인단계에서 대기오염이 확인되지 않을 경우 1차 밝기 조절값을 선택하고 대기오염이 확인될 경우 2차 밝기 조절값을 선택하여 HMD의 밝기 조절을 수행하는 밝기조절 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 대기오염 확인단계에서는 CO, CO2, NO2, SO2, 미세먼지, 중금속, 석면, 라돈, 휘발성유기화합물(VOCs), 포름알데히드 및 병원성 세균 중 적어도 어느 하나 이상을 측정하여 HMD에 표시하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 대기오염 확인단계 다음으로 대기오염이 확인되면 HMD의 위치좌표 및 대기오염 상황을 외부에 통보하는 대기오염 알람단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기호흡기 내장 HMD의 밝기 자동제어 방법.
   

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