KR20240047496A - Crisis alert gas mask and supplied air respirator with user brain wave recognition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면 및 송기 마스크에 관한 것이다.
본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면은, 사용자의 얼굴 및 머리 부위에 걸쳐 착용되는 방독면 본체와, 상기 방독면 본체에 착탈 가능하게 설치되어 사용자가 흡입하는 공기를 정화하는 정화통을 구비하는 방독면에 있어서, 방독면 본체의 내면부의 소정 부위에 설치되며, 사용자의 뇌파를 감지하고 감지된 뇌파 신호를 전송하는 뇌파 인식 센서; 방독면 본체에 설치되며, 상기 뇌파 인식 센서로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 정상 상태의 뇌파 신호와 비교/분석하여 감지된 뇌파 신호의 이상 여부를 판별하고, 감지된 뇌파 신호에 이상이 있을 경우 경보를 발생하도록 하는 제어 신호를 송출하는 제어부; 및 방독면 본체에 설치되며, 제어부로부터의 경보 발생 제어 신호에 따라 경보를 발생하는 경보 발생부를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 사용자의 뇌파를 분석하여 뇌파의 이상을 감지하고 외부에 위기 상황을 알림으로써, 사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.The present invention relates to a user brain wave recognition type crisis warning gas mask and air supply mask.
The user brain wave recognition type crisis warning gas mask according to the present invention is a gas mask having a gas mask body worn over the user's face and head, and a purification canister that is detachably installed on the gas mask body and purifies the air inhaled by the user. The device includes: an brain wave recognition sensor installed at a predetermined portion of the inner portion of the gas mask main body, detecting the user's brain waves and transmitting the detected brain wave signals; It is installed on the main body of the gas mask, and receives the detected EEG signal transmitted from the EEG recognition sensor and compares/analyzes it with the EEG signal in a normal state to determine whether there is an abnormality in the detected EEG signal. a control unit that transmits a control signal to generate an alarm; and an alarm generation unit installed on the gas mask main body and generating an alarm according to an alarm generation control signal from the control unit.
According to the present invention, the occurrence of accidents can be prevented in advance by analyzing the user's brain waves, detecting abnormalities in the brain waves, and notifying the outside world of a crisis situation.
Description
본 발명은 위기 경고 방독면 및 송기 마스크에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방독면 및 송기 마스크에 뇌파 인식 센서와 경고/구조요청 등의 신호를 송출할 수 있는 수단을 마련하여, 사용자의 뇌파를 분석하여 뇌파의 이상을 감지하고 외부에 위기 상황을 알림으로써 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면 및 송기 마스크에 관한 것이다.The present invention relates to a crisis warning gas mask and air supply mask. More specifically, the gas mask and air supply mask are provided with a brain wave recognition sensor and a means for transmitting signals such as a warning/rescue request, by analyzing the user's brain waves. It relates to a user brain wave recognition type crisis warning gas mask and air supply mask that can prevent accidents in advance by detecting abnormalities and notifying the outside world of crisis situations.
방독면은 현대사회에서 군부대 및 산업현장 등 다방면에서 사용되고 있다. 군부대에서는 적군의 생화학 공격 시 방어를 위해 사용되고 있고, 유독한 물질이 배출될 수 있는 산업현장에서는 작업자의 안전을 위해 사용되고 있다. 또한 지하철 역 등에 비치되어 화재 등의 사고 발생 시 사용할 수 있는 방독면도 있다.Gas masks are used in many fields in modern society, including military bases and industrial sites. In military units, it is used for defense against enemy biochemical attacks, and in industrial sites where toxic substances may be emitted, it is used for the safety of workers. There are also gas masks available at subway stations that can be used in the event of an accident such as a fire.
또한, 단순히 외부의 공기를 정화해서 호흡하는 방독면이 아닌 마스크에 호스를 연결하여 외부의 신선한 공기를 공급해주는 송기 마스크도 있다. 송기 마스크는 주로 하수도와 같이 유해 가스가 존재하는 환경에서 작업할 때 사용하는데, 호스를 연결해서 사용하기 때문에 공간적 제한이 따르지만 외부의 신선한 공기를 송풍기로 공급해주기 때문에 방독면보다 더 호흡이 편하고 안전하다는 장점이 있다.In addition, rather than a gas mask that simply purifies and breathes outside air, there are also air-breathing masks that supply fresh outside air by connecting a hose to the mask. Ventilation masks are mainly used when working in environments where harmful gases exist, such as sewers. Since they are used by connecting a hose, there are space limitations. However, they have the advantage of being easier to breathe and safer than gas masks because they supply fresh air from the outside through a blower. There is.
이러한 방독면이나 송기 마스크는 위험상황에서 사용하는 것이기 때문에 마스크 안으로 유독가스가 유입되거나 정화통의 방호가능 시간이 지나면 착용자가 위험한 상황에 처하게 된다. 송기 마스크의 경우는 호스가 꼬이거나 거리가 멀어지면 펌프의 압력이 부족해서 공기를 충분히 공금해주지 못할 수도 있다. 기존의 방독면이나 송기 마스크는 착용자가 위험에 처했을 때 착용자 스스로가 상황을 인지하고 대처해야 한다. 이러한 경우, 방독면이나 마스크 착용자의 뇌파를 감지(인식)하여 이상이 생겼을 때 외부에 신호를 송출한다면 착용자의 위험 상황을 빠르게 외부에 알려서, 대처할 수 있도록 함으로써 사고를 예방할 수 있을 것이다. 또한, 송기 마스크의 경우 사용자의 뇌파를 인식해서 문제가 생기면 자동으로 펌프의 압력을 높여서 공기를 더 공급해줄 수도 있을 것이다.Since these gas masks or air-breathing masks are used in dangerous situations, the wearer may be put in a dangerous situation if toxic gas flows into the mask or if the protection time of the purge can expires. In the case of an air supply mask, if the hose is twisted or the distance is long, the pump may not be able to supply enough air due to insufficient pressure. Existing gas masks or air-gas masks require the wearer to recognize the situation and respond when the wearer is in danger. In this case, if the brain waves of the wearer of the gas mask or mask are detected (recognized) and a signal is sent to the outside when an abnormality occurs, accidents can be prevented by quickly informing the outside world of the wearer's dangerous situation and allowing them to respond. Additionally, in the case of an air supply mask, if a problem occurs by recognizing the user's brain waves, it can automatically increase the pressure of the pump to supply more air.
현재, 방독면은 용도에 따라 수많은 제품이 있다. 군수용 방독면처럼 생화학 무기에 특화된 종류도 있고, 산업용 방독면처럼 산업용 유독가스에 특화된 종류도 있으며, 화재 등의 사고 시에 사용하는 다용도 방독면도 있다. 방독면의 종류마다 성능과 타깃 유해물질이 다르고, 또 제품마다 정화 성능 및 방호 가능 시간도 차이가 크다. 방독면은 얼굴을 가려주는 안면부와 공기를 정화해주는 정화통으로 구성되어 있는데, 안면부의 경우 찢어지거나 손상이 되지 않으면 장기적으로 사용이 가능하며 손상됐을 경우 알아보기 쉬워 즉시 교체할 수 있는 반면, 정화통의 경우 외부적인 손상 이외에도 방호가능 시간에 한계가 있기 때문에 시간이 지나면 교체해야 한다. 하지만 사용자가 방호가능 시간을 정확히 숙지하기 어렵고, 방호가능 시간이 지나기 전에도 성능이 떨어져 제대로 공기 정화를 하지 못하는 경우도 있다.Currently, there are numerous products of gas masks depending on their purpose. There are types specialized for biochemical weapons, such as military gas masks, and types specialized for industrial toxic gases, such as industrial gas masks. There are also multipurpose gas masks used in accidents such as fires. The performance and target harmful substances are different for each type of gas mask, and the purification performance and protection time for each product also differ greatly. A gas mask consists of a facial part that covers the face and a purification canister that purifies the air. The facial part can be used for a long time if it is not torn or damaged, and if damaged, it is easy to recognize and can be replaced immediately, while the external canister is replaceable. In addition to physical damage, there is a limit to the protection time, so it must be replaced over time. However, it is difficult for users to accurately understand the protection time, and there are cases where the air cannot be purified properly due to poor performance even before the protection time has passed.
송기 마스크는 하수도와 같이 유해 가스가 존재하거나 고농도의 분진, 유해 증기 등이 존재하는 장소 또는 산소의 농도가 낮거나 불분명한 장소에서의 작업 시에 사용된다. 최근에는 바이러스 등의 감염병을 상대하는 의료작업 시에 사용하기도 한다. 송기 마스크의 종류는 폐력흡인형과 송풍기형, 일정유량형 등이 있다. 송풍기의 사용여부, 압축공기 사용여부 등에 의해 종류가 달라지는데, 모든 송기 마스크는 호스를 통해 공기를 공급받는 구조로 이루어져 있다. 따라서, 작업을 하다보면 호스가 꺾이거나 꼬여서 공기의 공급이 원활하지 않을 수도 있고 송풍기의 세기가 약해 충분한 산소공급을 하지 못하게 될 수도 있다.Air ventilation masks are used when working in places where harmful gases or high concentrations of dust or harmful vapors exist, such as sewers, or where the oxygen concentration is low or unclear. Recently, it is also used in medical work to deal with infectious diseases such as viruses. Types of air supply masks include lung power suction type, blower type, and constant flow type. The types vary depending on whether a blower is used, whether compressed air is used, etc., but all blower masks are structured to receive air through a hose. Therefore, while working, the hose may be bent or twisted, resulting in poor supply of air, and the strength of the blower may be weak, preventing sufficient oxygen supply.
기존의 방독면과 송기 마스크에서는 이런 문제들이 발생하여 사용자가 위험에 처할 수 있다. 특히, 방독면을 사용하는 경우는 군사 작전 시, 위험한 산업현장 작업 시, 화재 등 사고로부터 대피 시 등 위험하고 급박한 상황이 많기 때문에 방독면에 이상이 생겨도 사용자가 인식하지 못할 수 있다. 또한, 방독면 착용 시 목소리가 외부에 잘 전달되지 않아 방독면의 이상을 인식하더라도 도움을 요청하지 못하는 경우가 생길 수도 있다. 송기 마스크의 경우는 혼자서 작업하는 경우 송풍기를 외부에서 컨트롤할 수 없고, 외부에 작업을 도와주는 사람이 있어도 작업자 본인이 자신의 상태를 인지하지 못하면 도움을 받을 수 없는 문제가 있다.These problems may occur in existing gas masks and air-gas masks, putting users at risk. In particular, when using a gas mask, there are many dangerous and urgent situations such as military operations, hazardous industrial work, and evacuation from accidents such as fire, so even if there is a problem with the gas mask, the user may not be able to recognize it. Additionally, when wearing a gas mask, your voice may not be transmitted well to the outside world, so even if you recognize a problem with the gas mask, you may not be able to ask for help. In the case of air blower masks, there is a problem that the blower cannot be controlled from the outside when working alone, and even if there is someone outside to help with the work, the worker cannot receive help if he or she is not aware of his or her condition.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 방독면 및 송기 마스크에 뇌파 인식 센서와 경고/구조요청 등의 신호를 송출할 수 있는 수단을 마련하여, 사용자의 뇌파를 분석하여 뇌파의 이상을 감지하고 외부에 위기 상황을 알림으로써, 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면 및 송기 마스크를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created to improve the problems of the prior art as described above. It provides a means for transmitting signals such as an brain wave recognition sensor and a warning/rescue request to a gas mask and air supply mask, and analyzes the user's brain waves. The purpose is to provide a user brain wave recognition type crisis warning gas mask and air supply mask that can prevent accidents in advance by detecting abnormalities in brain waves and notifying the outside world of crisis situations.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면은,In order to achieve the above object, the user brain wave recognition type crisis warning gas mask according to the present invention,
사용자의 얼굴 및 머리 부위에 걸쳐 착용되는 방독면 본체와, 상기 방독면 본체에 착탈 가능하게 설치되어 사용자가 흡입하는 공기를 정화하는 정화통을 구비하는 방독면에 있어서,A gas mask comprising a gas mask body worn over the user's face and head, and a purification tank detachably installed on the gas mask body to purify the air inhaled by the user,
상기 방독면 본체의 내면부의 소정 부위에 설치되며, 사용자의 뇌파를 감지하고 감지된 뇌파 신호를 전송하는 뇌파 인식 센서;An brain wave recognition sensor installed in a predetermined area of the inner surface of the gas mask main body, detecting the user's brain waves and transmitting the detected brain wave signals;
상기 방독면 본체에 설치되며, 상기 뇌파 인식 센서로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 정상 상태의 뇌파 신호와 비교/분석하여 감지된 뇌파 신호의 이상 여부를 판별하고, 감지된 뇌파 신호에 이상이 있을 경우 경보를 발생하도록 하는 제어 신호를 송출하는 제어부; 및It is installed on the gas mask main body, and receives the detected EEG signal transmitted from the EEG recognition sensor and compares/analyzes it with the EEG signal in a normal state to determine whether there is an abnormality in the detected EEG signal. a control unit that transmits a control signal to generate an alarm when present; and
상기 방독면 본체에 설치되며, 상기 제어부로부터의 경보 발생 제어 신호에 따라 경보를 발생하는 경보 발생부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is installed on the gas mask main body and is characterized in that it includes an alarm generation unit that generates an alarm according to an alarm generation control signal from the control unit.
여기서, 상기 제어부는 상기 뇌파 인식 센서에 의해 감지된 뇌파 신호를 수신하고, 수신한 뇌파 신호를 FFT(fast Fourier transform, 고속 푸리에 변환)로 변환하여 베타(β)파와 세타(θ)파를 검출하며, 미리 학습된 인공지능 모델을 통해 상기 검출된 베타파와 세타파가 사용자의 집중력이 저하되는 상태로 변하는지를 판별하여, 집중력이 저하되는 상태로 변할 경우 초기에는 약한 경보를 발생하도록 하는 제어 신호를 송출할 수 있다.Here, the control unit receives the brain wave signal detected by the brain wave recognition sensor, converts the received brain wave signal into FFT (fast Fourier transform), and detects beta (β) waves and theta (θ) waves. Through a pre-trained artificial intelligence model, it is determined whether the detected beta and theta waves change into a state where the user's concentration decreases, and when the state changes to a state where concentration decreases, a control signal is sent to initially generate a weak alarm. You can.
또한, 상기 경보 발생부는 경보를 발생함에 있어서, 특정 소리나 불빛으로 경보를 발생하거나, 중앙 통제 센터에 통신으로 경보를 알릴 수 있다.Additionally, when generating an alarm, the alarm generator may generate an alarm with a specific sound or light, or notify the central control center of the alarm through communication.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크는,In addition, in order to achieve the above object, the user brain wave recognition type crisis warning air supply mask according to the present invention,
사용자의 얼굴 및 머리 부위에 걸쳐 착용되는 송기 마스크 본체와, 상기 송기 마스크 본체와 호스로 연결되어 송기 마스크 본체에 공기를 공급하는 송풍기를 구비하는 송기 마스크에 있어서,In an air blowing mask having an air blowing mask body worn over the user's face and head, and a blower connected to the air blowing mask body with a hose to supply air to the air blowing mask main body,
상기 송기 마스크 본체의 내면부의 소정 부위에 설치되며, 사용자의 뇌파를 감지하고 감지된 뇌파 신호를 전송하는 뇌파 인식 센서; 및An brain wave recognition sensor installed on a predetermined portion of the inner surface of the air supply mask body, detecting the user's brain waves and transmitting the detected brain wave signals; and
상기 송기 마스크 본체에 설치되며, 상기 뇌파 인식 센서로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 정상 상태의 뇌파 신호와 비교/분석하여 감지된 뇌파 신호의 이상 여부를 판별하고, 감지된 뇌파 신호에 이상이 있을 경우 송풍기 출력을 높이도록 하는 제어 신호를 송출하는 제어부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is installed on the air supply mask body, receives the detected EEG signal transmitted from the EEG recognition sensor, compares/analyzes it with the EEG signal in a normal state, determines whether the detected EEG signal is abnormal, and detects an abnormality in the detected EEG signal. Its characteristic feature is that it includes a control unit that transmits a control signal to increase the blower output.
여기서, 상기 제어부는 상기 뇌파 인식 센서에 의해 감지된 뇌파 신호를 수신하고, 수신한 뇌파 신호를 FFT(fast Fourier transform, 고속 푸리에 변환)로 변환하여 베타(β)파와 세타(θ)파를 검출하며, 미리 학습된 인공지능 모델을 통해 상기 검출된 베타파와 세타파가 사용자의 집중력이 저하되는 상태로 변하는지를 판별하여, 집중력이 저하되는 상태로 변할 경우 송풍기의 압력을 증가하도록 하는 제어 신호를 송출할 수 있다.Here, the control unit receives the brain wave signal detected by the brain wave recognition sensor, converts the received brain wave signal into FFT (fast Fourier transform), and detects beta (β) waves and theta (θ) waves. Through a pre-trained artificial intelligence model, it is possible to determine whether the detected beta waves and theta waves change into a state where the user's concentration decreases, and transmit a control signal to increase the pressure of the blower when the user's concentration changes. there is.
이와 같은 본 발명에 의하면, 방독면 및 송기 마스크에 뇌파 인식 센서와 경고/구조요청 등의 신호를 송출할 수 있는 수단을 마련하여, 사용자의 뇌파를 분석하여 뇌파의 이상을 감지하고 외부에 위기 상황을 알림으로써, 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, an brain wave recognition sensor and a means for transmitting signals such as a warning/rescue request are provided in the gas mask and air supply mask, and the user's brain waves are analyzed to detect abnormalities in the brain waves and alert the outside world to a crisis situation. This notification has the advantage of preventing accidents from occurring in advance.
도 1은 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면의 동작 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크의 동작 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 뇌파 신호의 주파수별 분류와 신호 특징을 나타낸 표이다.Figure 1 is a diagram showing the configuration of a user brain wave recognition type crisis warning gas mask according to the present invention.
Figure 2 is a flowchart showing the operation algorithm of the user brain wave recognition type crisis warning gas mask according to the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the configuration of a user brain wave recognition type crisis warning air supply mask according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing the operation algorithm of the user brain wave recognition type crisis warning air transmission mask according to the present invention.
Figure 5 is a table showing classification and signal characteristics of brain wave signals by frequency.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on principles.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain element, this means that it does not exclude other elements but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "...unit", "...unit", "module", and "device" used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which refers to hardware, software, or a combination of hardware and software. It can be implemented as:
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
여기서, 본 발명의 실시예에 대하여 본격적으로 설명하기에 앞서, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명에서 다루는 뇌파(뇌파 신호)에 대해 먼저 설명해 보기로 한다.Here, before explaining the embodiments of the present invention in earnest, we will first explain the brain waves (brain wave signals) covered by the present invention to facilitate understanding of the present invention.
도 5는 뇌파 신호의 주파수별 분류와 신호 특징을 나타낸 표이다.Figure 5 is a table showing classification and signal characteristics of brain wave signals by frequency.
도 5를 참조하면, 뇌파는 신경계에서 뇌신경 사이에 신호가 전달될 때 생기는 전기의 흐름이다. 뇌파는 심신의 상태에 따라 각각 다르게 나타나기 때문에 뇌의 활동 상황을 측정하는 가장 중요한 지표라 할 수 있다. 방독면과 송기 마스크를 사용하는 상황에서 뇌파를 측정한다면, 사용자가 위험한 상태가 되어 의식을 잃는 등의 극단적인 위험 상황에 이르기 전에 위험 신호를 감지하여 경고해 줄 수 있을 것이다.Referring to Figure 5, brain waves are electrical flows that occur when signals are transmitted between cranial nerves in the nervous system. Since brain waves appear differently depending on the state of mind and body, they can be said to be the most important indicator for measuring brain activity. If brain waves are measured while using a gas mask or air-breathing mask, it will be possible to detect danger signals and warn the user before they reach an extreme dangerous situation, such as losing consciousness.
사람이 각성 상태에 있으면 베타(β)파가 강하게 나타나고 세타(θ)파가 약하게 나타나는데, 의식이 흐려지거나 집중력이 떨어지는 경우 베타파가 약해지고 세타파가 강해지는 경향이 있다. 사람이 깊은 수면 상태에 이르거나 의식이 소실되는 상태에서는 델타(δ)파가 크게 나타난다. 이렇듯 뇌파를 통해 사용자의 상태를 감지할 수 있기 때문에 방독면과 송기 마스크에 뇌파 센서를 추가하여 사용자가 극심한 위험 상황에 이르기 전에 뇌파의 이상을 먼저 감지하여 위험을 알림으로써 사고를 미연에 방지할 수 있을 것이다.When a person is awake, beta (β) waves appear strong and theta (θ) waves appear weak. However, when consciousness is blurred or concentration is impaired, beta waves tend to weaken and theta waves tend to become stronger. When a person enters a state of deep sleep or loses consciousness, delta (δ) waves appear large. Since the user's condition can be detected through brain waves, by adding brain wave sensors to gas masks and air supply masks, it is possible to prevent accidents in advance by detecting brain wave abnormalities and notifying the user of danger before the user reaches an extremely dangerous situation. will be.
그러면, 이하에서는 이상과 같은 뇌파에 대한 사전 지식을 바탕으로 본 발명의 실시예에 대하여 설명해 보기로 한다.Then, hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on prior knowledge about brain waves as described above.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면의 구성을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the configuration of a user brain wave recognition type crisis warning gas mask according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면(100)은, 일반 방독면과 마찬가지로 사용자의 얼굴 및 머리 부위에 걸쳐 착용되는 방독면 본체(100b)와, 상기 방독면 본체(100b)에 착탈 가능하게 설치되어 사용자가 흡입하는 공기를 정화하는 정화통(100p)을 기본적으로 구비한다.Referring to FIG. 1, the user brain wave recognition type crisis warning gas mask 100 according to the present invention includes a gas mask body 100b that is worn over the user's face and head, like a general gas mask, and the gas mask body 100b. It is basically equipped with a purification tank (100p) that is detachably installed and purifies the air that the user inhales.
그리고 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면(100)은, 상기 방독면 본체(100b)의 내면부의 소정 부위(예를 들면, 안면부의 이마 위치)에 설치되며, 사용자의 뇌파를 감지하고 감지된 뇌파 신호를 전송하는 뇌파 인식 센서 (110)와; 상기 방독면 본체(100b)에 설치되며, 상기 뇌파 인식 센서(110)로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 정상 상태의 뇌파 신호와 비교/분석하여 감지된 뇌파 신호의 이상 여부를 판별하고, 감지된 뇌파 신호에 이상이 있을 경우 경보를 발생하도록 하는 제어 신호를 송출하는 제어부(120); 및 상기 방독면 본체(100b)에 설치되며, 상기 제어부(120)로부터의 경보 발생 제어 신호에 따라 경보를 발생하는 경보 발생부(130)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어부(120)는 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러로 구성될 수 있다.And the user brain wave recognition type crisis warning gas mask 100 according to the present invention is installed on a predetermined area of the inner part of the gas mask main body 100b (for example, the forehead position of the face part), and detects the user's brain waves and detects the detected brain waves. An brain wave recognition sensor 110 that transmits brain wave signals; It is installed on the gas mask main body 100b, and receives the detected brain wave signal transmitted from the brain wave recognition sensor 110, compares/analyzes it with the normal brain wave signal, determines whether the detected brain wave signal is abnormal, and detects. A control unit 120 that transmits a control signal to generate an alarm when there is an abnormality in the EEG signal; And it is installed on the gas mask main body 100b and includes an alarm generation unit 130 that generates an alarm according to an alarm generation control signal from the control unit 120. Here, the control unit 120 may be composed of a microprocessor or microcontroller.
여기서, 또한 상기 제어부(120)는 상기 뇌파 인식 센서(110)에 의해 감지된 뇌파 신호를 수신하고, 수신한 뇌파 신호를 FFT(fast Fourier transform, 고속 푸리에 변환)로 변환하여 베타(β)파와 세타(θ)파를 검출하며, 미리 학습된 인공지능 모델을 통해 상기 검출된 베타파와 세타파가 사용자의 집중력이 저하되는 상태로 변하는지를 판별하여, 집중력이 저하되는 상태로 변할 경우 초기에는 약한 경보를 발생하도록 하는 제어 신호를 송출할 수 있다.Here, the control unit 120 also receives the brain wave signal detected by the brain wave recognition sensor 110, and converts the received brain wave signal into FFT (fast Fourier transform) to produce beta (β) wave and theta wave. (θ) waves are detected, and through a pre-trained artificial intelligence model, it is determined whether the detected beta and theta waves change into a state where the user's concentration decreases, and when the user's concentration changes into a state of decrease, a weak alarm is initially generated. A control signal to do so can be transmitted.
또한, 상기 경보 발생부(130)는 경보를 발생함에 있어서, 특정 소리나 불빛으로 경보를 발생하거나, 중앙 통제 센터에 통신으로 경보를 알릴 수 있다.Additionally, when generating an alarm, the alarm generator 130 may generate an alarm with a specific sound or light, or notify the central control center of the alarm through communication.
도 2는 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면의 동작 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.Figure 2 is a flowchart showing the operation algorithm of the user brain wave recognition type crisis warning gas mask according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면에 있어서, 먼저 사용자가 본 발명의 방독면을 착용한 상태에서 뇌파 인식 센서(110)는 일정 시간(예컨대, 매초)마다 사용자의 뇌파 신호를 감지(인식)하여 감지된 뇌파 신호를 제어부(120)로 전송한다. 그러면, 제어부(120)는 상기 뇌파 인식 센서(110)로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 FFT로 변환하여 베타파와 세타파를 검출한다(단계 S201). Referring to FIG. 2, in the user brain wave recognition type crisis warning gas mask according to the present invention, first, while the user is wearing the gas mask of the present invention, the brain wave recognition sensor 110 detects the user's brain waves at a certain time (e.g., every second). The signal is detected (recognized) and the detected brain wave signal is transmitted to the control unit 120. Then, the control unit 120 receives the detected brain wave signal transmitted from the brain wave recognition sensor 110, converts it into FFT, and detects beta waves and theta waves (step S201).
그리고 제어부(120)는 미리 학습된 인공지능 모델을 통해 상기 검출된 베타파와 세타파가 사용자의 집중력이 저하되는 상태로 변하는지를 판별하여(단계 S202), 집중력이 저하되는 상태로 변할 경우 초기에는 약한 경보를 발생하도록 하는 제어 신호를 송출한다. 그러면, 경보 발생부(130)는 제어부(120)로부터의 제어 신호에 따라 약한 경보를 알린다(단계 S203). 즉, 처음에는 약한 경고를 통해 사용자가 스스로 집중력 저하를 인지하고, 정화통 교체 등의 조치를 취할 수 있도록 하는 것이다.And the control unit 120 determines whether the detected beta waves and theta waves change into a state where the user's concentration decreases through a pre-trained artificial intelligence model (step S202), and initially sends a weak alarm when the user's concentration changes into a state where concentration decreases. Transmits a control signal that causes . Then, the alarm generator 130 notifies a weak alarm according to a control signal from the controller 120 (step S203). In other words, a weak warning is provided at first so that the user can recognize a decrease in concentration and take action such as replacing the water purifier.
이후, 제어부(120)는 사용자의 집중력 정상 회복 여부를 판별하여(단계 S204), 집중력이 정상으로 회복되지 않았으면 외부에 경고를 알리고(단계 S205), 집중력이 정상으로 회복되었으면 경고 알림을 중단한다(단계 S206).Afterwards, the control unit 120 determines whether the user's concentration has recovered to normal (step S204), notifies the outside of the warning if the concentration has not recovered to normal (step S205), and stops the warning notification if the user's concentration has recovered to normal. (Step S206).
여기서, 상기 단계 S205에서 외부에 경고를 알림에 있어서, 주변 사람에게 소리나 불빛으로 알리거나, 중앙 통제 센터의 중앙 관리자에게 통신으로 경고를 알릴 수 있다.Here, in step S205, when notifying the warning to the outside, the warning can be notified to people around by sound or light, or the warning can be notified to the central manager of the central control center through communication.
한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크의 구성을 나타낸 도면이다.Meanwhile, Figure 3 is a diagram showing the configuration of a user brain wave recognition type crisis warning air transmission mask according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크(300)는, 사용자의 얼굴 및 머리 부위에 걸쳐 착용되는 송기 마스크 본체(300b)와, 상기 송기 마스크 본체(300b)와 호스로 연결되어 송기 마스크 본체(300b)에 공기를 공급하는 송풍기(300f)를 기본적으로 구비한다.Referring to FIG. 3, the user brain wave recognition type crisis warning air supply mask 300 according to the present invention includes an air supply mask body 300b worn over the user's face and head, the air supply mask main body 300b, and a hose. It is basically equipped with a blower (300f) that is connected to and supplies air to the blowing mask main body (300b).
그리고 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크(300)는, 상기 송기 마스크 본체(300b)의 내면부의 소정 부위(예를 들면, 안면부의 이마 위치)에 설치되며, 사용자의 뇌파를 감지하고 감지된 뇌파 신호를 전송하는 뇌파 인식 센서(310)와; 상기 송기 마스크 본체(300b)에 설치되며, 상기 뇌파 인식 센서(310)로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 정상 상태의 뇌파 신호와 비교/분석하여 감지된 뇌파 신호의 이상 여부를 판별하고, 감지된 뇌파 신호에 이상이 있을 경우 송풍기 출력을 높이도록 하는 제어 신호를 송출하는 제어부(320)를 포함하여 구성된다. 여기서, 이와 같은 제어부(320)는 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러로 구성될 수 있다.And the user brain wave recognition type crisis warning air supply mask 300 according to the present invention is installed at a predetermined area (for example, the forehead position of the facial part) of the inner surface of the air supply mask main body 300b, and detects the user's brain waves. An brain wave recognition sensor 310 that transmits the detected brain wave signal; It is installed on the air supply mask body 300b, and receives the detected brain wave signal transmitted from the brain wave recognition sensor 310 and compares/analyzes it with the normal brain wave signal to determine whether the detected brain wave signal is abnormal, It is configured to include a control unit 320 that transmits a control signal to increase the blower output when there is an abnormality in the detected brain wave signal. Here, the control unit 320 may be composed of a microprocessor or microcontroller.
여기서, 또한 상기 제어부(320)는 상기 뇌파 인식 센서(310)에 의해 감지된 뇌파 신호를 수신하고, 수신한 뇌파 신호를 FFT(fast Fourier transform, 고속 푸리에 변환)로 변환하여 베타(β)파와 세타(θ)파를 검출하며, 미리 학습된 인공지능 모델을 통해 상기 검출된 베타파와 세타파가 사용자의 집중력이 저하되는 상태로 변하는지를 판별하여, 집중력이 저하되는 상태로 변할 경우 송풍기(300f)의 압력을 증가하도록 하는 제어 신호를 송출할 수 있다.Here, the control unit 320 also receives the brain wave signal detected by the brain wave recognition sensor 310 and converts the received brain wave signal into FFT (fast Fourier transform) to produce beta (β) wave and theta wave. (θ) waves are detected, and through a pre-trained artificial intelligence model, it is determined whether the detected beta waves and theta waves change to a state in which the user's concentration decreases, and when the user's concentration changes to a state that decreases, the pressure of the blower (300f) A control signal that increases can be sent.
도 4는 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크의 동작 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart showing the operation algorithm of the user brain wave recognition type crisis warning air transmission mask according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크에 있어서, 먼저 사용자가 본 발명의 송기 마스크를 착용한 상태에서 뇌파 인식 센서(310)는 일정 시간(예컨대, 매초)마다 사용자의 뇌파 신호를 감지(인식)하여 감지된 뇌파 신호를 제어부(320)로 전송한다. 그러면, 제어부(320)는 상기 뇌파 인식 센서(310)로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 FFT로 변환하여 베타파와 세타파를 검출한다(단계 S401).Referring to FIG. 4, in the user brain wave recognition type crisis warning air supply mask according to the present invention, first, while the user is wearing the air supply mask of the present invention, the brain wave recognition sensor 310 detects the user at a certain time (e.g., every second). Detects (recognizes) the brain wave signal and transmits the detected brain wave signal to the control unit 320. Then, the control unit 320 receives the detected brain wave signal transmitted from the brain wave recognition sensor 310, converts it into FFT, and detects beta waves and theta waves (step S401).
그리고 제어부(320)는 미리 학습된 인공지능 모델을 통해 상기 검출된 베타파와 세타파가 사용자의 집중력이 저하되는 상태로 변하는지를 판별하여(단계 S402), 집중력이 저하되는 상태로 변할 경우 송풍기(300f)의 압력을 증가하도록 하는 제어 신호를 송출한다. 이때, 송풍기(300f)의 압력을 한 단계씩 서서히 증가시키도록 하는 제어 신호를 송출한다.And the control unit 320 determines whether the detected beta waves and theta waves change to a state in which the user's concentration decreases through a pre-trained artificial intelligence model (step S402), and if the state changes to a state in which the user's concentration decreases, the blower 300f A control signal is sent to increase the pressure. At this time, a control signal is sent to gradually increase the pressure of the blower 300f step by step.
그러면, 송풍기(300f)는 제어부(320)로부터의 제어 신호에 따라 송풍기 (300f)의 압력을 증가시킨다. 즉, 송풍기(300f)의 출력을 한 단계씩 서서히 높인다.Then, the blower 300f increases the pressure of the blower 300f according to the control signal from the control unit 320. That is, the output of the blower 300f is gradually increased one step at a time.
이후, 제어부(120)는 사용자의 집중력 정상 회복 여부를 판별하여(단계 S404), 집중력이 정상으로 회복되지 않았으면 외부에 경고를 알리고(단계 S405), 집중력이 정상으로 회복되었으면 송풍기 압력을 현재의 상태로 유지한다(단계 S406). 여기서, 상기 단계 S405에서 외부에 경고를 알림에 있어서, 주변 사람에게 소리나 불빛으로 알리거나, 중앙 통제 센터의 중앙 관리자에게 통신으로 경고를 알릴 수 있다.Afterwards, the control unit 120 determines whether the user's concentration has recovered to normal (step S404), and if the concentration has not been restored to normal, a warning is sent to the outside (step S405). If the concentration has been restored to normal, the blower pressure is adjusted to the current level. Maintain this state (step S406). Here, in step S405, when notifying a warning to the outside, the warning can be notified to people around by sound or light, or the warning can be notified to the central manager of the central control center through communication.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면 및 송기 마스크는 방독면 및 송기 마스크에 뇌파 인식 센서와 경고/구조요청 등의 신호를 송출할 수 있는 수단을 마련하여, 사용자의 뇌파를 분석하여 뇌파의 이상을 감지하고 외부에 위기 상황을 알림으로써, 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the user brain wave recognition type crisis warning gas mask and air supply mask according to the present invention is equipped with an brain wave recognition sensor and a means for transmitting signals such as warning/rescue request to the gas mask and air supply mask, thereby transmitting the user's brain waves. It has the advantage of being able to prevent accidents in advance by analyzing and detecting abnormalities in brain waves and notifying the outside world of crisis situations.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto, and various changes and applications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Self-explanatory to technicians. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.
100:(본 발명)사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면
100b: 방독면 본체 100p: 정화통
110: 뇌파 인식 센서 120: 제어부
130: 경보 발생부
300: (본 발명)사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크
300b: 송기 마스크 본체 300f: 송풍기
310: 뇌파 인식 센서 320: 제어부100: (Present invention) User brain wave recognition type crisis warning gas mask
100b: Gas mask body 100p: Purification container
110: Brain wave recognition sensor 120: Control unit
130: Alarm generation unit
300: (Invention) User brain wave recognition type crisis warning air supply mask
300b: Air supply mask body 300f: Blower
310: Brain wave recognition sensor 320: Control unit
Claims (5)
상기 방독면 본체의 내면부의 소정 부위에 설치되며, 사용자의 뇌파를 감지하고 감지된 뇌파 신호를 전송하는 뇌파 인식 센서;
상기 방독면 본체에 설치되며, 상기 뇌파 인식 센서로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 정상 상태의 뇌파 신호와 비교/분석하여 감지된 뇌파 신호의 이상 여부를 판별하고, 감지된 뇌파 신호에 이상이 있을 경우 경보를 발생하도록 하는 제어 신호를 송출하는 제어부; 및
상기 방독면 본체에 설치되며, 상기 제어부로부터의 경보 발생 제어 신호에 따라 경보를 발생하는 경보 발생부를 포함하는 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면.
A gas mask comprising a gas mask body worn over the user's face and head, and a purification tank detachably installed on the gas mask body to purify the air inhaled by the user,
An brain wave recognition sensor installed in a predetermined area of the inner surface of the gas mask main body, detecting the user's brain waves and transmitting the detected brain wave signals;
It is installed on the gas mask main body, and receives the detected EEG signal transmitted from the EEG recognition sensor and compares/analyzes it with the EEG signal in a normal state to determine whether there is an abnormality in the detected EEG signal. a control unit that transmits a control signal to generate an alarm when present; and
A user brain wave recognition type crisis warning gas mask that is installed on the gas mask main body and includes an alarm generation unit that generates an alarm according to an alarm generation control signal from the control unit.
상기 제어부는 상기 뇌파 인식 센서에 의해 감지된 뇌파 신호를 수신하고, 수신한 뇌파 신호를 FFT(fast Fourier transform, 고속 푸리에 변환)로 변환하여 베타(β)파와 세타(θ)파를 검출하며, 미리 학습된 인공지능 모델을 통해 상기 검출된 베타파와 세타파가 사용자의 집중력이 저하되는 상태로 변하는지를 판별하여, 집중력이 저하되는 상태로 변할 경우 초기에는 약한 경보를 발생하도록 하는 제어 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면.
According to paragraph 1,
The control unit receives the brain wave signal detected by the brain wave recognition sensor, converts the received brain wave signal into FFT (fast Fourier transform), detects beta (β) wave and theta (θ) wave, and detects beta (β) wave and theta (θ) wave in advance. Through the learned artificial intelligence model, it is determined whether the detected beta and theta waves change into a state where the user's concentration decreases, and when the state changes to a state where concentration decreases, a control signal is sent to initially generate a weak alarm. User brain wave recognition type crisis warning gas mask.
상기 경보 발생부는 경보를 발생함에 있어서, 특정 소리나 불빛으로 경보를 발생하거나, 중앙 통제 센터에 통신으로 경보를 알리는 것을 특징으로 하는 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 방독면.
According to paragraph 1,
A user brain wave recognition type crisis warning gas mask, wherein the alarm generator generates an alarm with a specific sound or light, or notifies the central control center by communication.
상기 송기 마스크 본체의 내면부의 소정 부위에 설치되며, 사용자의 뇌파를 감지하고 감지된 뇌파 신호를 전송하는 뇌파 인식 센서; 및
상기 송기 마스크 본체에 설치되며, 상기 뇌파 인식 센서로부터 전송된 상기 감지된 뇌파 신호를 수신하여 정상 상태의 뇌파 신호와 비교/분석하여 감지된 뇌파 신호의 이상 여부를 판별하고, 감지된 뇌파 신호에 이상이 있을 경우 송풍기 출력을 높이도록 하는 제어 신호를 송출하는 제어부를 포함하는 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크.
In an air blowing mask having an air blowing mask body worn over the user's face and head, and a blower connected to the air blowing mask body with a hose to supply air to the air blowing mask main body,
An brain wave recognition sensor installed on a predetermined portion of the inner surface of the air supply mask body, detecting the user's brain waves and transmitting the detected brain wave signals; and
It is installed on the air supply mask body, receives the detected EEG signal transmitted from the EEG recognition sensor, compares/analyzes it with the EEG signal in a normal state, determines whether the detected EEG signal is abnormal, and detects an abnormality in the detected EEG signal. A user brain wave recognition type crisis warning air blowing mask that includes a control unit that transmits a control signal to increase blower output when there is.
상기 제어부는 상기 뇌파 인식 센서에 의해 감지된 뇌파 신호를 수신하고, 수신한 뇌파 신호를 FFT(fast Fourier transform, 고속 푸리에 변환)로 변환하여 베타(β)파와 세타(θ)파를 검출하며, 미리 학습된 인공지능 모델을 통해 상기 검출된 베타파와 세타파가 사용자의 집중력이 저하되는 상태로 변하는지를 판별하여, 집중력이 저하되는 상태로 변할 경우 송풍기의 압력을 증가하도록 하는 제어 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 사용자 뇌파 인식형 위기 경고 송기 마스크.According to paragraph 4,
The control unit receives the brain wave signal detected by the brain wave recognition sensor, converts the received brain wave signal into FFT (fast Fourier transform), detects beta (β) wave and theta (θ) wave, and detects beta (β) wave and theta (θ) wave in advance. Through the learned artificial intelligence model, it is determined whether the detected beta waves and theta waves change into a state where the user's concentration decreases, and when the state changes into a state where concentration decreases, a control signal is sent to increase the pressure of the blower. User brain wave recognition type crisis warning air supply mask.
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|---|---|---|---|
| KR1020220125930A KR20240047496A (en) | 2022-10-04 | 2022-10-04 | Crisis alert gas mask and supplied air respirator with user brain wave recognition |
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|---|---|---|---|---|
| KR20180091230A (en) | 2017-02-06 | 2018-08-16 | 에스지생활안전 주식회사 | Detachable earphones for gas mask |
| KR20200016596A (en) | 2018-08-07 | 2020-02-17 | (주)경도상사 | air respirator having air supply device |
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2022
- 2022-10-04 KR KR1020220125930A patent/KR20240047496A/en not_active Application Discontinuation
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