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KR102168692B1 - 송수신기능이 일체로 구비된 안전모 - Google Patents

송수신기능이 일체로 구비된 안전모 Download PDF

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KR102168692B1
KR102168692B1 KR1020180155500A KR20180155500A KR102168692B1 KR 102168692 B1 KR102168692 B1 KR 102168692B1 KR 1020180155500 A KR1020180155500 A KR 1020180155500A KR 20180155500 A KR20180155500 A KR 20180155500A KR 102168692 B1 KR102168692 B1 KR 102168692B1
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helmet
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bluetooth module
speaker
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방걸원
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광주대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 송수신기능이 일체로 구비된 안전모에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부기기와 무선통신이 가능하도록 본체 내부에 송수신부가 구비된 블루투스모듈; 사용자의 음성을 수신하여 상기 블루투스모듈을 통해 외부 통신기기로 송신하도록 사용자의 입 주변에 설치되는 마이크; 외부 통신기기와의 페어링상태를 표시하는 페어링상태 표시등과, 내장된 배터리의 충방전상태를 표시하는 충전표시등과, 착/송신시 통화를 위한 통화버튼, 전원공급을 제어하는 전원스위치 및 외부전원을 통해 상기 배터리의 충전을 위한 충전단자가 구비된 조작표시부;가 구비되며, 상기 안전모의 본체 내측에는 상기 블루스모듈로부터 신호를 받아 음성을 출력하는 스피커가 내장되되, 상기 스피커는 전원의 공급에 따라 소리를 낼 수 있도록 하는 코일과 영구자석 및 안전모 내피 또는 외피를 진동자로 이용하여 안전모 내측 전체가 소리가 출력되도록 구성되는 안전모에 관한 것이다.

Description

송수신기능이 일체로 구비된 안전모{Safety helmet with intergrated bi-directional communication system}
본 발명은 송수신기능이 일체로 구비된 안전모에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스포츠용, 작업용, 구난용 등 다양한 용도로 사용되는 안전모에 개인 통신기기와 근거리 무선통신이 가능한 스피커 및 마이크가 일체로 구성되어 안전모 착용자가 양손으로 다른 작업을 하면서 통화가 가능하도록 구성되는 송수신기능이 일체로 구비된 안전모에 관한 것이다.
스포츠 인구의 증가로 야외에서 활동하는 스포츠 활동이 날로 증가되는 추세에 있으며, 특히 기구를 이용하여 스포츠활동을 하는 경우 신체 안전을 목적으로 다양한 형태의 안전기구 착용이 늘어나고 있으며, 근래에는 법제화되면서 강제적으로 안전도구를 착용하도록 하는 추세에 있다.
특히, 스포츠 활동 뿐만 아니라 공사장이나 열악한 환경에서 업무를 수행하는 경우 신체의 가장 중요한 부분인 머리를 보호하기 위해 안전모(헬멧) 착용이 증가하고 있다.
한편, 인터넷환경이 증가하고, 무선통신기능이 생활화되면서 언제 어디서나 개인 통신기기의 사용이 가능해지면서 야외 스포츠활동을 하는 과정이나 작업을 수행하는 환경에서도 개인 통신기기를 이용한 인터넷 사용, 음악을 비롯한 방송청취 등 개인통신기기의 사용도 급속하게 증가하고 있는 추세에 있다.
따라서, 개인 통신기기를 언제 어디서나 이용할 수 있도록 하는 무선통신기술이 다양한 장치에 탑재되어 이용자의 다양한 편리성을 증대시키고 있다.
특히, 본 발명에 속하는 헬멧의 경우, 운동중이거나 작업을 수행하는 과정에서 음성통화나 정보송수신, 음악 청취 등을 위해 착용하고 있는 헬멧을 벗거나 개인 통신기기를 한손으로 들고 사용해야 하는 불편을 줄이기 위해 무선통신기능을 탑재한 헬멧에 대한 다양한 기술들이 개발되고 있는 추세에 있다.
본 발명에 속하는 헬멧에 적용된 무선통신기술의 사례를 살펴보면, 그 일 실시예로 한국 특허등록 제10-1176106호의 ‘블루투스 자전거 헬멧’이 안출되어 자전거 운행중에 음악청취, 휴대폰 통화, 인터컴 등의 기능이 수행가능하도록 구성되어 각종 외부기기들을 편리하게 사용할 수 있도록 하는 발명이 안출되기도 하였다.
그러나, 이러한 블루투스 자전거 헬멧은 마이크와 스피커가 이어마이크폰 형태로 구성되거나 안전헬멧에 착탈형으로 장착되는 스피커 고정용 보조케이스에 장착되는 형태로 구성되었다.
또한, 종래의 다른 실시예로, 한국 등록실용신안 제20-325765호의 ‘이동통신단말기와 무선통신이 가능한 핸즈프리 헬멧’이 안출된 바 있다.
상기 고안의 ‘이동통신단말기와 무선통신이 가능한 핸즈프리 헬멧’역시 헬멧에 근거리무선통신중계모듈로부터 근거리 무선통신 신호를 수신하여 음성신호를 출력하고, 사용자가 말하는 음성신호 및 사용자가 입력하는 명령을 근거리 무선통신 신호로 변환하여 근거리무선통신중계모듈에 전송하는 핸즈프리모듈을 구비하고, 상기 핸즈프리모듈에는 근거리무선통신 신호를 송수신하는 송수신부와, 사용자의 귀와 인접한 위치에 설치되어 음성신호를 출력하는 스피커와, 사용자의 입과 인접한 위치에 설치되어 사용자가 말하는 음성신호를 전자신호로 변환하는 마이크와, 사용자의 왼쪽 귀와 인접한 위치에 설치되어 사용자로부터 통화개시 및 종료명령을 입력받는 통화개시 및 종료버튼이 구비된 구성으로 이루어졌다.
따라서, 사용자가 헬멧을 착용한 상태에서 통화개시버튼 및 종료버튼을 눌러 통화가 가능하도록 구성되어 헬멧 착용으로 인한 종래의 불편함을 해소할 수 있도록 하였다.
또 다른 종래의 실시예로 한국 등록실용신안 제20-0487331호의 ‘블루투스 자전거용 헬멧’이 안출된 바 있다.
상기 ‘블루투스 자전거용 헬멧’은 외부기기와 무선통신이 가능하며 스피커가 내장된 블루투스모듈, 좌측 및 우측 하단에 상기 블루투스 모듈이 수납되는 모듈수납부를 구비하는 안전헬멧, 상기 안전헬멧에 수납되는 블루투스 모듈이 고정되도록 상기 안전헬멧의 측면과 후면을 감싸는 형태로 장착되는 후면커버를 포함한 구성으로 이루어져 헬멧을 착용한 사용자가 휴대폰, MP3, 네비게이션 등 외부 기기를 블루투스 방식으로 사용 가능하여 손의 구속시간이 단축되어 외부기기의 사용편의성을 증대시킬 수 있도록 구성되어 있다.
이와 같이, 종래에 안출된 모든 블루투스 기능이나 핸즈프리 기능이 구비된 헬멧은 동일한 목적을 달성하기 위해 기 개발된 부품이나 장치들을 단순히 헬멧에 부착하거나 내장하는 형태로 개발이 이루어져 장치의 구성이 복잡하고, 쉽게 제거가 가능하거나 분실될 수 있는 위험성이 있으며, 비록 헬멧에 일체형으로 구성되었다 할지라도 그 사용환경에 따라 스피커에서 출력되는 음향을 정확하게 청취하기 어려운 문제점이 있었다.
- 한국 특허등록 제10-1176106호(등록일: 2012.08.16, 발명의 명칭: 블루투스 자전거 헬멧) - 한국 등록실용신안 제20-0407382호(등록일: 2006.01.23, 고안의 명칭: 이동통신단말기와 무선통신이 가능한 핸즈프리 헬멧) - 한국 등록실용신안 제20-0487331호(등록일:2018.08.29, 고안의 명칭: 블루투스 자전거용 헬멧)
본 발명은 종래의 무선통신기능이 갖춰진 안전모(헬멧)이 갖는 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 부품을 간단히 하여 고장 위험을 줄이고, 본체 자체를 스피커 역할을 할 수 있도록 하여 외부의 시끄러운 환경에서 정확한 음향을 청취할 수 있도록 하는 송수신기능이 일체로 구비된 안전모를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
싱술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모는 외부기기와 무선통신이 가능하도록 본체 내부에 송수신부가 구비된 블루투스모듈; 사용자의 음성을 수신하여 상기 블루투스모듈을 통해 외부기기로 송신하도록 사용자의 입 주변에 설치되는 마이크; 외부 통신기기와의 페어링상태를 표시하는 페어링상태 표시등과, 내장된 배터리의 충방전상태를 표시하는 충전표시등과,착/송신시 통화를 위한 통화버튼, 전원공급을 제어하는 전원스위치 및 외부전원을 통해 상기 배터리의 충전을 위한 충전단자가 구비된 조작표시부; 및 상기 블루투스모듈로부터 신호를 받아 음성을 출력하도록 본체의 내측에 구비되는 스피커;를 포함하되, 상기 스피커는 전원의 공급에 따라 소리를 낼 수 있도록 하는 코일과 영구자석 및 안전모 내피 또는 외피를 진동자로 이용하여 안전모 내측 전체에서 소리가 출력되어 스피커 기능을 수행할 수 있도록 구성된 특징을 갖는다.
상술한 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모는 운동중이나 작업중에 안전모를 착용한 상태에서 개인 통신기기나 무전기와 송수신이 가능할 뿐만 아니라 통화중에도 양 손을 이용하여 다른 작업이 가능하여 작업의 안전성을 유지할 수 있도록 하고, 작업의 효율을 한층 높일 수 있도록 한다.
특히, 주변 소음이 심한 장소에서 종래의 핸즈프리 일체형 헬멧에서는 주변 소음으로 인해 착신음이나 통화내용을 제대로 알아 들을 수 없었으나, 본 발명에 따른 안전모는 소리를 발생시키는 스피커의 진동자 기능을 안전모 내피가 동일한 기능을 수행하게 되어 착신음이나 통화내용을 보다 선명하게 들을 수 있도록 하여 상대방과의 원활한 통화가 가능하여 급박한 상황에 안전하게 대처할 수 있도록 하는 안전모를 제공할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모의 외관상태도,
도 2는 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모의 일측 절단 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모의 주요 구성 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모를 착용하고 외부 통신기기와 통화가 이루어지는 사용상태도이다.
본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모는 무선통신을 위한 블루투스 모듈이 안전모에 내장되되, 특히 소리를 출력하는 스피커가 기성제품으로 이루어져 안전모에 부착되거나 내장되는 구성으로 이루어지지 않고 안전모 내피를 진동자로 이용하여 안전모 내측면 전체가 소리가 발생되는 진동자 기능을 수행하도록 하여 주변 소음을 큰 악조건에서도 상대방과의 원활한 통화 및 송수신이 가능하여 작업의 효율성 향상과 작업자의 안전을 향상시킬 수 있도록 구성된다.
본 발명의 상세한 설명에서는 안전모 또는 헬멧에 블루투스 기능이 구비된 다양한 형태의 무선통신기능을 갖춘 장치나 구성이 공지되어 있고, 당업자가 공지된 무선통신장치를 이용하여 간단하게 구현할 수 있는 일반적인 기술 구성에 대해서는 그 설명을 가급적 생략하고, 본 발명의 특징부 위주로 설명한다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모의 구성과 기능에 대해서 상술한다.
도 1은 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모(100)의 외관상태를 도시하고 있고, 도 2는 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모(100)의 일측 절단 단면을 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모(100)는 본체(10)의 외측면에 조작표시부(20)가 구비되어 본체(10)에 일체로 구비된 무선통신기능의 사용상태를 파악하거나 무선통신을 위한 기본적인 동작스위치가 구비된다.
즉, 상기 조작표시부(20)에는 본체(10) 내부에 내장되는 블루투스모듈의 동작에 필요한 전원공급을 제어하기 위한 전원스위치(21)와, 외부 통신기기와 통신이 이루어지고 있는 상태를 표시하기 위한 페어링상태 표시등(22)과, 블루투스모듈에 내장되는 배터리의 충전상태를 표시하여 충방전 여부를 쉽게 식별할 수 있도록 하는 충전표시등(23)과, 외부통신기기와 통화/통화종료를 위한 통신버튼(24)과, 블루투스모듈에 전원을 공급하는 배터리의 방전시 외부 전원을 통해 충전시킬 수 있도록 하는 충전단자(25) 및 메모리카드 슬릿(26)이 구비된 구성으로 이루어져 있다.
그리고, 본체(10)의 일측에는 안전모를 착용할 경우 착용자의 입 부분에 위치되어 안전모 착용자가 말하는 음성을 수신하여 외부 통신기기로 송출하기 위한 마이크(30)가 일정 길이의 지지대(32)에 고정 설치된 구성으로 이루어져 있다.
상기 마이크(30)는 일정 길이의 지지대(32) 선단에 연결되어 있으며, 상기 지지대(32)는 안전모를 사용자의 머리에 고정하기 의한 턱고정끈이나 사용자의 양쪽 귀를 덮는 귀덮개 또는 본체의 측면에 일단이 고정되어 있으며, 필요에 따라 고정부위를 기준으로 상하 회동이 가능한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 본체(10)의 상면측에는 안전모 착용자의 주변환경을 실시간 영상으로 촬영하기 위한 카메라(15)가 장착되어 있으며, 상기 카메라(15)에서 촬영된 영상은 상기 메모리카드 슬릿(26)에 삽입된 메모리카드에 저장되도록 구성된다.
도 2에는 상기 본체(10)의 내측에 내장되는 블루투스모듈(50)이 내장된 상태를 나타내기 위한 본체(10)의 단면이 도시되어 있다.
상기 본체(10)는 외피(11)와 내피(12) 및 외피(11)와 내피(12) 사이에 충진되어 외부 충격으로부터 안전모 착용자의 머리를 보호하기 위한 충격흡수제(13)가 일정 두께로 충진된 구성으로 이루어진다.
상기 본체(10)의 내측에 내장 설치되는 블루투스모듈(50)은 본체(10)의 외측면에 노출 설치되는 조작표시부(20)의 각 구성이 결합된 기판(28)과 전기적으로 연결되어 조작표시부(20)에서 사용자가 조작하는 기능스위치의 제어명령이 블루투스모듈(50)로 전송되거나 또는 블루투스모듈(50)에서 처리된 동작신호 및 제어명령이 전달되어 조작표시부(20)의 표시등을 통해 표출되도록 구성된다.
상기 블루투스모듈(50)은 본체(10)의 외측으로 노출 설치된 마이크(30) 및 본체(10)의 내부에서 별도로 구성된 스피커(40)와과 전기적으로 연결되어 외부통신기기에서 수신된 신호를 스피커(40)측으로 전달하여 음향이 출력되도록 제어하고, 마이크(30)에서 입력된 음성을 전기적인 신호로 변환 외부통신기기로 전송하는 기능을 수행하게 된다.
일반적으로 기성제품으로 제조되어 안전모(헬멧) 뿐만 아니라 다양한 장치에 부착되는 스피커와 달리, 본 발명의 특징부인 스피커(40)는 도시된 바와 같이 스피커의 기본적인 구성인 코일(42)과, 상기 코일(42)의 중심부에 관통 설치되는 영구자석(44)만 내장되고 진동자는 별도로 구성되지 않은 대신에 본체(10)의 내면 즉 내피(12) 또는 외피(11)의 내면을 진동자로 이용하여 소리가 발생되도록 구성됨으로써 본체(10)의 내측면 전체가 하나의 진동자 기능을 수행하도록 하여 소리를 발생시킴으로써 외부의 소음에도 불구하고 송신되는 음성을 청취할 수 있도록 구성된다.
도 3에는 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모(100)의 주요 구성이 블럭도로 간단하게 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본체의 외측면에 노출되게 설치되는 조작표시부(20)에는 본체 내부에 구비된 블루투스모듈의 활성화를 위한 전원공급을 제어하기 위한 전원스위치(21)와, 외부 통신기기와 페어링상태가 유지되고 있는 상태를 육안으로 식별할 수 있도록 점등되는 페어링상태 표시등(22)과, 본체 내부의 각 장치에 전원을 공급하는 배터리의 충전상태를 표시하는 충전표시등(23)과, 외부 통신기기와의 송수신을 위한 통화버튼(24)과, 외부 전원을 통해 본체 내부에 장착된 배터리에 전원을 공급하여 방전된 배터리를 충전할 수 있도록 하는 충전단자(25)가 하나의 기판(28) 위에 일체로 구성되어 있다.
또한, 본체(10)의 외측면에 부착되는 카메라(15)를 통해 촬영되는 영상이 실시간 저장되는 메모리카드가 내장되는 메모리카드 슬릿(26)이 기판(28)에 추가로 구성되고, 상기 메모리카드는 필요에 따라 사용자가 쉽게 분리할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 본체(10)의 내측에 내장되는 블루투스모듈(50)에는 상술한 조작표시부(20)와 송수신을 통해 필요한 제어명령을 수행하는 MCU(52)가 장착되며, 배터리(55)의 충방전에 따라 배터리(55)에 저장되는 전력을 제어하는 충방전회로부(54)가 구비되고, 상기 MCU(52)에서 처리된 데이터를 외부 통신기기와 송수신을 할 수 있는 송수신부(56)를 포함한 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 MCU(52)는 본체(10) 하부측에 설치되는 마이크(30) 및 본체(10) 내부의 스피커(40), 카메라(15) 등과 연결되어 각 부위에서 입력/출력되는 신호를 처리하여 외부통신기기와 음성통화가 이루어지도록 하고, MCU(52)에서 처리된 일부 신호는 조작표시부(20)로 전송되어 조작표시부(20)에 구비된 표시등을 점등/소등되도록 한다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 MCU(52)에는 각부의 제어를 위한 제어부와 데이터변환부, 외부 충격이나 과전압. 과전류에 회로의 손상을 방지하기 위한 회로보호부 등 기본적인 통신회로에 구비되는 구성을 포함하며, 이러한 구체적인 구성 및 기능 등에 대해서는 공지된 기술을 통해 당업자가 용이하게 구현 가능하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도 4에는 본 발명에 따른 송수신기능이 일체로 구비된 안전모(100)를 착용하고 외부 통신기기(200)와 통화가 이루어지는 사용상태가 간략하게 도시되어 있다.
본 발명에 따른 안전모(100)를 착용한 착용자는 휴대폰이나 무전기와 같은 외부 통신기기(200)로부터 착신신호가 수신되면, 본체의 외측면에 구비된 조작표시부의 통화버튼을 누르기만 하면 외부 통신기기와 통화상태가 유지된다.
따라서, 외부기기에서 전송된 음성신호는 블루투스모듈의 송수신부를 거쳐 MCU측으로 전송되고, MCU는 수신된 음성신호를 전기적인 신호로 변환하여 스피커측으로 전달하게 되면, 영구자석과 전기적 신호가 입력된 코일이 진동이 발생되면서 본체의 내피에 그 진동신호를 전달하여 음향신호가 발생하게 됨으로써 안전모 착용자는 본체 내부에서 발생된 음향신호를 선명하게 청취할 수 있게 된다.
또한, 안전모 착용자가 내는 음성은 마이크에 수신되어 MCU측으로 전기적 신호가 전달되어 송수신부를 거쳐 외부 통신기기측으로 전송됨으로써 외부통신기기 이용자와 음성통화가 가능하도록 한다.
또한, 본체의 외측 상면에 구비된 카메라에서 촬영된 영상은 조작표시부의 일측에 구비되는 메모리카드 슬릿에 장착된 메모리카드에 저장되고, 상기 메모리카드에 저장된 영상은 MCU측의 제어를 통해 외부통신기기로 자동 전송될 수 있도록 구성될 수도 있을 뿐만 아니라 본체에서 분리하여 작업 후 또는 사건사고 처리 후에 메모리카드에 저장된 영상을 컴퓨터를 통해 리뷰할 수 있도록 하여 사건 사고 처리에 편리함을 제공할 수 있도록 한다.
상술한 본 발명의 상세한 설명에서는 서로 다른 통신기기간 통화가 이루어지는 근거리무선통신기술의 신호 송수신 및 데이터 처리기술 등에 대해서는 공지된 기술이나 부품을 이용하여 당업자가 용이하게 구현 가능하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
10 : 본체 11 : 외피
12 : 내피 13 : 충격흡수제
15 : 카메라
20 : 조작표시부
21 : 전원스위치 22 : 페어링표시등
23 : 충전표시등 24 : 통화버튼
25 : 충전단자 26 : 메모리카드 슬릿
28 : 기판
30 : 마이크 32 : 지지대
40 : 스피커 42 : 코일
44 : 영구자석
50 : 블루투스모듈
52 : MCU 54 : 충방전회로부
55 : 배터리 56 : 송수신부
100 : 안전모
200 : 개인 통신기기

Claims (2)

  1. 외부기기와 무선통신이 가능하도록 본체 내부에 송수신부가 구비된 블루투스모듈; 사용자의 음성을 수신하여 상기 블루투스모듈을 통해 외부 통신기기로 송신하도록 사용자의 입 주변에 설치되는 마이크; 외부 통신기기와의 페어링상태를 표시하는 페어링상태 표시등과, 내장된 배터리의 충방전상태를 표시하는 충전표시등과, 착/송신시 통화를 위한 통화버튼, 전원공급을 제어하는 전원스위치 및 외부전원을 통해 상기 배터리의 충전을 위한 충전단자가 구비된 조작표시부; 및 상기 블루투스모듈로부터 신호를 받아 음성을 출력하도록 본체 내측에 스피커가 내장되는 안전모에 있어서,
    상기 스피커는 전원의 공급에 따라 소리를 낼 수 있도록 하는 코일과 영구자석 및 안전모 내피 또는 외피를 진동자로 이용하여 안전모 내측 전체가 소리가 출력되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 송수신기능이 일체로 구비된 안전모.
  2. 삭제
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