KR20230100819A - Smart helmet having multi-function module - Google Patents

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KR20230100819A
KR20230100819A KR1020210190198A KR20210190198A KR20230100819A KR 20230100819 A KR20230100819 A KR 20230100819A KR 1020210190198 A KR1020210190198 A KR 1020210190198A KR 20210190198 A KR20210190198 A KR 20210190198A KR 20230100819 A KR20230100819 A KR 20230100819A
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helmet body
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도희찬
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주식회사 오에스랩
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Abstract

본 발명은 다기능 모듈을 구비한 스마트 헬멧에 관한 것으로, 작업자의 머리에 착용 가능한 헬멧 형태로 마련되어, 착용된 작업자의 머리를 외부 충격으로부터 보호하는 헬멧 본체; 상기 헬멧 본체 전단측에 설치되는 다기능 모듈; 상기 헬멧 본체 좌우 양 측부에 각각 설치되는 한쌍의 스피커 모듈; 상기 헬멧 본체 일측에 설치되는 마이크 모듈; 근거리 및 원거리 통신망을 각각 구축할 수 있도록 마련되는 통신 모듈; 상기 다기능 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통신 모듈의 작동 상태를 제어하는 제어 모듈; 및 내부에 동작전원의 축전을 위한 배터리가 구비되며, 상기 배터리로부터 상기 다기능 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통신 모듈 및 제어 모듈의 작동에 필요한 동작전원을 공급하는 전원 모듈;을 포함한다.The present invention relates to a smart helmet equipped with a multifunctional module, which is provided in the form of a helmet that can be worn on a worker's head, and a helmet body that protects the worker's head from external impact; A multifunctional module installed on the front side of the helmet body; a pair of speaker modules installed on both left and right sides of the helmet body; a microphone module installed on one side of the helmet body; A communication module provided to establish local and long-distance communication networks, respectively; a control module for controlling operating states of the multifunction module, the speaker module, the microphone module, and the communication module; and a power module having a battery for storing operating power therein and supplying operating power required for operation of the multifunction module, speaker module, microphone module, communication module, and control module from the battery.

Description

다기능 모듈을 구비한 스마트 헬멧 {SMART HELMET HAVING MULTI-FUNCTION MODULE}Smart helmet with multifunctional module {SMART HELMET HAVING MULTI-FUNCTION MODULE}

본 발명은 다양한 기능의 부가를 통해 헬멧을 사용하는 작업자의 안전 확보 및 현장 관리가 더욱 편리하고 효율적으로 이루어 질 수 있게 하는 스마트 헬멧에 관한 것이다.The present invention relates to a smart helmet that can secure the safety of workers using the helmet and manage the field more conveniently and efficiently through the addition of various functions.

일반적으로 헬멧(Helmet)은 주로 착용자의 머리, 안면 등을 보호하기 위한 목적으로 착용하는데, 예컨대 바이크, 싸이클, 경주용 차량, 소방용, 군용 등 다양한 용도로 사용되고 있다.In general, helmets are mainly worn for the purpose of protecting the wearer's head, face, etc., and are used for various purposes such as, for example, bicycles, cycles, racing vehicles, firefighting, and military purposes.

이러한 헬멧에 다양한 분야의 기술들을 융복합시켜 다기능성을 확보한 스마트 헬멧이 최근에는 여러 형태로 개발되고 있으며, 실제 많은 작업 현장 환경에 맞춰 개발된 스마트 헬멧들이 넓게 사용되고 있다.Recently, smart helmets that secure multifunctionality by converging and combining technologies in various fields have been developed in various forms, and smart helmets developed for many actual worksite environments are widely used.

예를 들어, 빈번히 위급한 상황에 처해질 수 있는 소방관, 군인 등을 비롯해, 다양한 사고 원인들로부터 노출된 상태로 작업을 진행하게 되는 공사 현장의 작업자에 이르기까지 해당 스마트 헬멧을 착용함으로서, 착용자의 안전을 보호받고 더욱 효율적인 작업 진행이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. For example, firefighters, soldiers, etc., who can frequently be in emergency situations, as well as workers at construction sites who are exposed to various causes of accidents, by wearing the corresponding smart helmet, the wearer's safety can be protected and more efficient work progress can be made.

이와 관련하여, 특정 사용 환경에 맞추어 실질적으로 필요성이 지속 요구되던 다양한 기능들을 적합하게 부가한 스마트 헬멧을 제공하기 위해 마련된 종래기술로는. 대한민국 등록특허공보 제10-1977164호의 "스마트헬멧"(이하, '종래기술'이라고 함)이 있다.In this regard, in the prior art prepared to provide a smart helmet that has been suitably added with various functions that have been continuously required in accordance with a specific use environment. There is a "smart helmet" (hereinafter referred to as 'prior art') of Republic of Korea Patent Registration No. 10-1977164.

하지만, 이러한 종래기술을 비롯한 기존의 스마트 헬멧의 경우, 다양한 기능적 부가를 시도하는 과정에서 전체 헬멧의 무게가 너무 무거워져 착용 및 사용상의 많은 불편함을 발생시켰고, 더 나아가 헬멧을 착용한 작업자에게만 특정 기능을 제공하는데 그쳐 현장 전반에 걸친 관리 제어가 효과적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.However, in the case of existing smart helmets, including these conventional technologies, in the process of attempting various functional additions, the weight of the entire helmet became too heavy, causing a lot of inconvenience in wearing and using, and furthermore, it was specific only to the worker wearing the helmet. There was a problem that management control throughout the site was not effectively performed because it stopped at providing functions.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 기본적인 헬멧으로서의 안정성을 착용자에게 충분히 갖춘 상태에서, 실제 작업 현장에서 필요시 되는 다양한 기능을 비롯해 전반적인 작업 현장 전체 관리에 필요시 되는 기능까지도 효과적으로 사용할 수 있되 무게적으로는 경량화를 이룬 스마트 헬멧을 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above problems, and the object of the present invention is to provide the wearer with sufficient stability as a basic helmet, as well as various functions required in the actual work site, as well as the overall management of the overall work site. It is to provide a smart helmet that can effectively use even the functions that can be used, but is lightweight in terms of weight.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다기능 모듈을 구비한 스마트 헬멧은, 작업자의 머리에 착용 가능한 헬멧 형태로 마련되어, 착용된 작업자의 머리를 외부 충격으로부터 보호하는 헬멧 본체; 상기 헬멧 본체 전단측에 설치되는 다기능 모듈; 상기 헬멧 본체 좌우 양 측부에 각각 설치되는 한쌍의 스피커 모듈; 상기 헬멧 본체 일측에 설치되는 마이크 모듈; 근거리 및 원거리 통신망을 각각 구축할 수 있도록 마련되는 통신 모듈; 상기 다기능 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통신 모듈의 작동 상태를 제어하는 제어 모듈; 및 내부에 동작전원의 축전을 위한 배터리가 구비되며, 상기 배터리로부터 상기 다기능 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통신 모듈 및 제어 모듈의 작동에 필요한 동작전원을 공급하는 전원 모듈;을 포함하며, 상기 통신 모듈은, 통합 관제센터의 관리서버와 원거리 무선 통신망을 구축하는 제1통신부; 및 인접한 위치의 타 작업자가 착용한 스마트 헬멧 내 포함된 통신 모듈과 근거리 무선 통신망을 구축하는 제2통신부;를 포함하며, 상기 다기능 모듈은, 상기 헬멧 본체의 전방측을 촬영하여 실시간 영상정보를 생성하는 카메라부; 상기 헬멧 본체의 전방측을 향해 광을 조사하는 광 출력부; 및 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 위치정보를 생성하는 GPS부;를 포함한다.In order to achieve the above object, a smart helmet having a multifunctional module of the present invention is provided in the form of a helmet that can be worn on a worker's head, and a helmet body that protects the worker's head from external impact; A multifunctional module installed on the front side of the helmet body; a pair of speaker modules installed on both left and right sides of the helmet body; a microphone module installed on one side of the helmet body; A communication module provided to establish local and long-distance communication networks, respectively; a control module for controlling operating states of the multifunction module, the speaker module, the microphone module, and the communication module; And a power module having a battery for storing operating power therein, and supplying operating power necessary for the operation of the multifunction module, speaker module, microphone module, communication module, and control module from the battery; including, the communication The module includes a first communication unit for establishing a remote wireless communication network with the management server of the integrated control center; And a second communication unit for establishing a short-range wireless communication network with a communication module included in a smart helmet worn by another worker in an adjacent location, wherein the multifunctional module generates real-time image information by photographing the front side of the helmet body. a camera unit; a light output unit radiating light toward the front side of the helmet body; and a GPS unit for generating location information of a worker wearing the helmet body.

상기 다기능 모듈은, 상기 헬멧 본체의 전방측 물체를 감지하고, 감지된 물체와의 거리를 측정하여 제1감지정보를 생성하는 거리 감지부; 관성센서(IMU, Inertia Measurement Unit)로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 동작을 감지하여 작업자 움직임에 대한 제2감지정보를 생성하는 동작 감지부; 및 고도 센서로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 현재 위치상의 고도를 측정하여 제3감지정보를 생성하는 고도 감지부;를 포함한다.The multifunctional module, a distance detection unit that detects an object on the front side of the helmet body and measures a distance to the detected object to generate first detection information; a motion detection unit provided as an inertia measurement unit (IMU) and detecting a motion of a worker wearing the helmet body to generate second sensing information for the motion of the operator; and an altitude sensor provided as an altitude sensor to measure the altitude of the worker at the current location where the helmet body is worn and to generate third sensing information.

여기서, 상기 스마트 헬멧은, 투명 재질의 보호판 형태로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 전방측에 탈부착 또는 각도 조절 가능하도록 연결됨으로써 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 시야 확보 및 안면 보호를 수행하는 안면 보호판;을 더 포함한다.Here, the smart helmet is provided in the form of a protective plate made of a transparent material, and is detachably or angle-adjustable connected to the front side of the helmet body to secure the field of view of the operator wearing the helmet body and to protect the face Face protection plate; more includes

또한, 상기 다기능 모듈을 통해 생성되는 실시간 영상정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보는 제1통신부를 통해 상기 통합 관제센터의 관리서버에 전송되고, 상기 스피커 모듈 및 마이크 모듈을 이용한 통합 관제센터와의 통화는 상기 관리서버를 중계하여 상기 제1통신부를 통해 이루어지며, 상기 스피커 모듈 및 마이크 모듈을 이용한 인접한 위치에서 상기 스마트 헬멧을 착용한 타 작업자와의 통화는 상기 제2통신부를 통해 이루어진다.In addition, real-time video information, location information, first sensing information, second sensing information, and third sensing information generated through the multifunction module are transmitted to the management server of the integrated control center through the first communication unit, and the speaker module And a call with the integrated control center using the microphone module is made through the first communication unit by relaying the management server, and a call with another worker wearing the smart helmet at an adjacent location using the speaker module and the microphone module This is done through the second communication unit.

아울러, 상기 전원 모듈은, 상기 배터리에 외부전원으로부터 전력이 공급되어 축전이 이루어질 수 있도록 마련된 충전 단자; 및 상기 헬멧 본체의 외부 일측에 다수의 LED가 순차적으로 설치되고, 상기 배터리로부터 동작전원을 공급받아 기 설정된 조건 하에서 발광되는 상태 표시부;를 포함한다.In addition, the power module may include a charging terminal provided so that power may be supplied to the battery from an external power source to store electricity; and a status display unit in which a plurality of LEDs are sequentially installed on one outer side of the helmet body, and receives operation power from the battery and emits light under a predetermined condition.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, there are the following effects.

첫째, 착용자의 머리 및 안면을 충분히 외부 요소로부터 안전하게 보호할 수 있는 안정성을 갖춘 스마트 헬멧을 제공할 수 있다.First, it is possible to provide a smart helmet with stability capable of safely protecting the wearer's head and face from external factors.

둘째, 작업자가 착용 시, 이동방향 기준 전방측의 충분한 시야확보에서부터 실시간 영상정보의 관제센터로의 제공, 관제센터 혹은 주변 작업자와의 통화, 이동 중 충돌방지, 작업자의 움직임 및 현재 위치에 대한 정보의 관제센터로의 제공 등 다양한 기능을 제공받을 수 있다.Second, when worn by the worker, from securing sufficient field of view in the front side based on the moving direction, providing real-time video information to the control center, talking with the control center or nearby workers, preventing collisions while moving, information on the movement and current location of the worker You can receive various functions such as provision to the control center of

셋째, 다양한 기능의 부가에도 충분히 경량화된 상태의 스마트 헬멧을 제공할 수 있다.Third, it is possible to provide a smart helmet in a sufficiently lightweight state even with the addition of various functions.

도1은 본 발명에 따른 스마트 헬멧을 통한 통신 네트워크 구성 형태를 도시한 구성도이다.
도2는 본 발명에 따른 스마트 헬멧의 구조를 도시한 정면도이다.
도3은 본 발명에 따른 스마트 헬멧의 구성요소를 도시한 블록도이다.1 is a configuration diagram showing a configuration form of a communication network through a smart helmet according to the present invention.
2 is a front view showing the structure of a smart helmet according to the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing the components of the smart helmet according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간경함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but the already well-known technical parts will be omitted or compressed for brevity of explanation.

<스마트 헬멧에 관한 설명><Description of the smart helmet>

도1 내지 도2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 스마트 헬멧(100)은 헬멧 본체(110)를 기본적인 하우징으로 하여, 헬멧 본체(110)와 연결되는 다기능 모듈(120), 스피커 모듈(130), 마이크 모듈(140), 통신 모듈(150), 제어 모듈(160), 전원 모듈(170) 및 안면 보호판(180);을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the smart helmet 100 of the present invention uses the helmet body 110 as a basic housing, the multifunctional module 120 connected to the helmet body 110, and the speaker module 130 , a microphone module 140, a communication module 150, a control module 160, a power module 170 and a face shield 180;

헬멧 본체(110)는 작업자의 머리에 착용 가능한 헬멧 형태로 마련되어, 착용된 작업자의 머리를 외부 충격으로부터 보호하는 기저가 되는 하우징의 구성으로, 추후 연결될 다양한 모듈에 의해 추가된 무게를 고려하여 경량화를 유지하기 위해 에코젠(Ecozen) 또는 PES(Polyethersulfone) 재질로 마련됨이 바람직히다.The helmet body 110 is provided in the form of a helmet that can be worn on a worker's head, and is a configuration of a housing that serves as a base to protect the worn worker's head from external impact, and is lightweight in consideration of the weight added by various modules to be connected later. In order to maintain it, it is preferable to use Ecozen or PES (Polyethersulfone) material.

여기서, 헬멧 본체(110)는 재질적 특성을 통해 경량화 뿐만 아니라 충분한 안정성 확보까지도 가능하며, 이로 인해 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자는 안전하게 외부충격으로부터 보호를 받을 수 있을 뿐만 아니라 다양한 기능을 구현함에 무게적으로 가벼워 사용감 및 착용감이 큰 만족을 줄 수 있다.Here, the helmet body 110 can not only lighten the weight but also secure sufficient stability through material characteristics, and as a result, the worker wearing the smart helmet 100 can be safely protected from external shocks as well as implement various functions. It is light in weight, so it can give great satisfaction to the user and wearability.

또한, 헬멧 본체(110)의 전방 측에는 도2에 도시된 바와 같이 얼굴 정면 측 안면의 보호를 위한 안면 보호판(180)이 설치된다.In addition, as shown in FIG. 2, a face protection plate 180 is installed on the front side of the helmet body 110 to protect the face on the front side of the face.

이러한 안면 보호판(180)은 투명 재질의 보호판 형태로 마련되어 보호 기능과 함께 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자의 전방측 시야를 가리지 않도록 하고 있다. This face protection plate 180 is provided in the form of a protective plate made of a transparent material so as not to block the front view of the operator wearing the smart helmet 100 together with the protection function.

또한, 헬멧 본체(110)의 전방 측에 탈부착 또는 각도 조절 가능하도록 연결됨으로써 헬멧 본체(110)의 착용이 이루어진 작업자의 시야 확보 및 안면 보호를 수행하게 된다.In addition, by being detachably or detachably connected to the front side of the helmet body 110 or adjusting the angle, the field of vision of the operator wearing the helmet body 110 is secured and the face is protected.

따라서 작업자는 필요에 따라 헬멧 본체(110)로부터 안면 보호판(180)을 결합 혹은 결합 해제시킬 수도 있으며, 실시에 따라 헬멧 본체(110)로부터 안면 보호판(180)을 상하로 회전하며 소정의 각도를 이루어 들어 올려지거나 내려오도록 할 수도 있다.Therefore, the operator may combine or disengage the face shield plate 180 from the helmet body 110 as needed, and rotate the face shield plate 180 up and down from the helmet body 110 to form a predetermined angle. It can be raised or lowered.

다기능 모듈(120)은 헬멧 본체 전단측에 설치되어 다양한 기능들을 부가 제공하기 위한 구성으로, 구체적으로 도3에 도시된 바와 같이 카메라부(121), 광 출력부(122), GPS부(123), 거리 감지부(124), 동작 감지부(125) 및 고도 감지부(126)를 포함한다.The multifunctional module 120 is installed on the front side of the helmet body to additionally provide various functions. Specifically, as shown in FIG. 3, the camera unit 121, the light output unit 122, and the GPS unit 123 , a distance detector 124, a motion detector 125, and an altitude detector 126.

우선, 카메라부(121)는 헬멧 본체(110)의 전방 측을 촬영하여 실시간 영상정보를 생성하여 현재 작업자의 전방 측 상황이 어떠한지 통합 관제센터(C)에서 실시간으로 확인하거나 통합 관제센터에 실시간으로 제공하도록 마련된 구성이다.First of all, the camera unit 121 photographs the front side of the helmet body 110 to generate real-time image information so that the integrated control center (C) can check in real time how the current situation on the front side of the worker is, or the integrated control center can do so in real time. It is a structure designed to provide

다음으로, 광 출력부(122)는 헬멧 본체(110)의 전방측을 향해 광을 조사하는 구성으로, 작업자가 어두운 환경에 위치하더라도 밝은 광량을 제공받아 시야확보에 어려움이 없도록 합니다.Next, the light output unit 122 is configured to irradiate light toward the front side of the helmet body 110, so that even if the operator is located in a dark environment, a bright amount of light is provided so that there is no difficulty in securing vision.

이러한 헬멧 본체(110)의 전방측을 향해 광을 조사하는 레이저, LED 등 다양한 형태의 광이 적용 가능하며, 각각의 조사 범위 혹은 조사 목적의 변경을 위해 복수개의 광 조사형태가 복합적으로 합쳐진 형태로 실시될 수도 있다.Various types of light such as laser and LED that irradiate light toward the front side of the helmet body 110 can be applied, and a plurality of light irradiation types are combined in a complex manner to change each irradiation range or irradiation purpose. may be carried out.

또한, GPS부(123)는 헬멧 본체(110)의 착용이 이루어진 작업자의 위치정보를 생성하는 구성으로, 이와 같이 GPS부를 통해 생성되는 위치정보를 활용해 통합 관제센터(C)에서는 현재 각 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자들의 위치를 실시간으로 파악할 수 있다.In addition, the GPS unit 123 is a configuration for generating location information of the worker wearing the helmet body 110, and by utilizing the location information generated through the GPS unit in this way, the integrated control center (C) currently has each smart helmet. The location of workers wearing the (100) can be grasped in real time.

다음으로, 거리 감지부(124)는 헬멧 본체(110)의 전방측 물체를 감지하고, 감지된 물체와의 거리를 측정하여 제1감지정보를 생성하는 구성으로, 이와 같이 생성된 제1감지정보를 통합 관제센터(C)에 제공될 수 있을 뿐만아니라 궁극적 자체적인 정보 활용을 통해 일종의 충돌방지 센서로서 작동할 수 있도록 실시 가능하다.Next, the distance sensing unit 124 is configured to sense an object on the front side of the helmet body 110 and measure a distance to the detected object to generate first sensing information. Not only can it be provided to the integrated control center (C), but it can also be implemented to operate as a kind of anti-collision sensor through the ultimate use of its own information.

따라서 거리 감지부(124)는 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자 전방측으로 기 설정된 소정의 거리 내에 충돌을 유발시킬만한 물체가 존재하는 여부를 판단하여, 존재할 시 이를 알려 경고될 수 있도록 하는 별도의 구성인 다기능 모듈(120) 내 충돌 방지부(미도시)와 연계되어 작동할 수 있다.Therefore, the distance sensor 124 determines whether there is an object capable of causing a collision within a predetermined distance to the front side of the operator wearing the smart helmet 100, and if present, a separate device that informs and warns It can operate in conjunction with a collision avoidance unit (not shown) in the multifunctional module 120, which is a component.

아울러, 충돌 방지부(미도시)는 거리 감지부(124)를 통해 생성되는 제1감지정보를 기반으로 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자 전방측으로 기 설정된 소정의 거리 내에 충돌을 유발시킬만한 물체가 존재할 시 이를 알리기 위한 경고 알림을 수행하기 위해 별도의 알림정보를 생성하여 추후 설명될 스피커 모듈(130)에 전송한다.In addition, the collision prevention unit (not shown) is an object capable of causing a collision within a predetermined distance to the front side of the worker wearing the smart helmet 100 based on the first detection information generated by the distance sensor 124. When there exists, separate notification information is generated and transmitted to the speaker module 130 to be described later in order to perform a warning notification for notifying this.

소리 데이터 형태의 알림정보가 스피커 모듈(130)에 전송되면 기 설정된 알림음이 출력되어 소리를 내게 되고 이를 통해 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자는 혹시 모를 충돌에 대비할 수 있게 된다.When notification information in the form of sound data is transmitted to the speaker module 130, a preset notification sound is output to make a sound, and through this, a worker wearing the smart helmet 100 can prepare for an unexpected collision.

더 나아가, 충돌 방지부(미도시)는 거리 감지부(124)를 통해 생성되는 제1감지정보를 기반으로 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자 전방측으로 기 설정된 소정의 거리 내에 충돌을 유발시킬만한 물체가 존재함을 전제로하여, 이들 간 상호 근접 거리의 수준이 점점 짧아질수록 점차 알림정보의 스피커 모듈(130)을 통한 출력 주기가 앞당겨져 더욱 자주 소리가 날 수 있도록 전송형태를 변형시킬 수 있다.Furthermore, the collision prevention unit (not shown) is capable of causing a collision within a predetermined distance to the front side of the worker wearing the smart helmet 100 based on the first detection information generated through the distance sensor 124. On the premise that objects exist, as the level of proximity between them becomes shorter, the output period of notification information through the speaker module 130 is gradually advanced, so that the transmission form can be modified so that sound can be heard more often. there is.

다음으로, 동작 감지부(125)는 관성센서(IMU, Inertia Measurement Unit)로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 동작을 감지하여 작업자 움직임에 대한 제2감지정보를 생성한다.Next, the motion detection unit 125 is provided as an inertia measurement unit (IMU), detects the motion of the operator wearing the helmet body, and generates second sensing information for the motion of the operator.

마지막으로, 고도 감지부(126)는 고도 센서로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 현재 위치상의 고도를 측정하여 제3감지정보를 생성한다.Lastly, the altitude sensor 126 is provided as an altitude sensor and measures the altitude of the operator wearing the helmet body at the current position to generate third sensing information.

이와 같이 생성된 제2감지정보 및 제3감지정보는 통합 관제센터(C)에 제공되어 현재 현장에서 작업을 수행하기 위해 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자들의 움직임 형태 및 고도가 어떤 수준에 해당하는지를 확인할 수 있다.The second sensing information and the third sensing information generated in this way are provided to the integrated control center (C), and the movement type and altitude of workers wearing the smart helmet 100 to perform work at the current site corresponds to a certain level. you can check if it does.

스피커 모듈(130)은 한 쌍으로 마련되어, 도2에 도시된 바와 같이 헬멧 본체(110) 좌우 양 측부에 각각 설치되어 앞서 설명한 알림정보의 출력은 물론이고, 통합 관제센터(C) 혹은 인접한 타 스마트 헬멧(100')를 착용한 작업자 간의 통화에 이용된다.The speaker module 130 is provided as a pair, and as shown in FIG. 2, it is installed on the left and right sides of the helmet body 110, respectively, and outputs the notification information described above, as well as the integrated control center (C) or other adjacent smart It is used for calls between workers wearing the helmet 100'.

이와 연계되어 헬멧 본체(110) 일측에는 마이크 모듈(140)이 설치된다.In connection with this, a microphone module 140 is installed on one side of the helmet body 110 .

통신 모듈(150)은 근거리 및 원거리 통신망을 각각 구축할 수 있도록 마련되는 구성으로, 통신형태에 따라 구분되어 제1통신부(151)와 제2통신부(152)를 포함한다.The communication module 150 is configured to establish local and long-distance communication networks, respectively, and includes a first communication unit 151 and a second communication unit 152 classified according to communication types.

여기서, 제1통신부(151)는 통합 관제센터(C)의 관리서버(200)와 원거리 무선 통신망을 구축하는 Wifi, 5G, 혹은 LTE 통신모듈 등이 해당된다.Here, the first communication unit 151 corresponds to the management server 200 of the integrated control center (C) and a Wifi, 5G, or LTE communication module that builds a long-distance wireless communication network.

또한, 제2통신부(152)는 인접한 위치의 타 작업자가 착용한 스마트 헬멧(100') 내 포함된 통신 모듈(150)과 근거리 무선 통신망을 구축하는 블루투스, NPC 등의 통신모듈 등이 해당된다.In addition, the second communication unit 152 corresponds to a communication module 150 included in the smart helmet 100' worn by another worker in an adjacent location and a communication module such as Bluetooth or NPC that establishes a short-range wireless communication network.

더욱 구체적으로, 다기능 모듈(120)을 통해 생성되는 실시간 영상정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보는 제1통신부(151)를 통해 통합 관제센터(C)의 관리서버(200)에 전송되게 되고, 궁극적으로 통합 관제센터(C)에서 해당 정보의 내용들을 언제든 쉽게 확인할 수 있게 된다.More specifically, the real-time video information, location information, first detection information, second detection information, and third detection information generated by the multifunction module 120 of the integrated control center (C) through the first communication unit 151 It is transmitted to the management server 200, and ultimately, it is possible to easily check the contents of the information at any time in the integrated control center (C).

이와 더불어, 스피커 모듈(130) 및 마이크 모듈(140)을 이용한 통합 관제센터(C)와의 통화는 도1 및 도3에 도시된 바와 같이 관리서버(200)를 중계하여 제1통신부(151)를 통해 이루어진다.In addition, the call with the integrated control center (C) using the speaker module 130 and the microphone module 140 is relayed through the management server 200 as shown in FIGS. 1 and 3 to transmit the first communication unit 151. done through

또한, 스피커 모듈(130) 및 마이크 모듈(140)을 이용한 인접한 위치에서 스마트 헬멧(100')을 착용한 타 작업자와의 통화는 도1 및 도3에 도시된 바와 같이 제2통신부(152)를 통해 이루어진다.In addition, a call with another worker wearing a smart helmet 100' at an adjacent location using the speaker module 130 and the microphone module 140 is performed through the second communication unit 152 as shown in FIGS. 1 and 3 done through

제어 모듈(160)은 다기능 모듈(120), 스피커 모듈(130), 마이크 모듈(140), 통신 모듈(150) 및 전원 모듈(170)의 작동 상태를 제어하는 구성으로 전원의 공급형태 제어, 정보의 이동 제어, 신호 처리 제어, 통신 형태 제어 등을 수행하는 MCU로 실시될 수 있다.The control module 160 controls the operation status of the multifunction module 120, the speaker module 130, the microphone module 140, the communication module 150, and the power module 170, and controls the supply type of power, information It can be implemented as an MCU that performs movement control, signal processing control, communication type control, etc.

전원 모듈(170)은 헬멧 본체(110) 후단측에 설치되며, 다기능 모듈(120), 스피커 모듈(130), 마이크 모듈(140), 통신 모듈(150) 및 제어 모듈(160)의 작동에 필요한 동작전원을 공급하고, 별도의 LED 광출력을 통한 상태 알림 또는 표시가 가능하도록 한다.The power module 170 is installed on the rear end side of the helmet body 110 and is necessary for the operation of the multifunction module 120, speaker module 130, microphone module 140, communication module 150 and control module 160. It supplies operating power and enables status notification or display through separate LED light output.

이를 위해, 전원 모듈(170)은 도3에 도시된 바와 같이 배터리(171), 충전 단자(172) 및 상태 표시부(173)를 포함한다.To this end, the power module 170 includes a battery 171, a charging terminal 172, and a status display unit 173 as shown in FIG.

여기서, 배터리(171)는 동작전원의 축전일 이루어지며, 이와 같은 배터리(171)의 충전은 충전 단자(172)를 통해 외부전원으로부터 전력이 공급되어 이루어 진다.Here, the battery 171 is made of storage of operating power, and charging of the battery 171 is made by supplying power from an external power source through the charging terminal 172.

또한, 상태 표시부(173)는 도1과 같이 헬멧 본체(110)의 외부 일측에 다수의 LED가 순차적으로 설치되어 신호에 따라 발광여부, 발광형태 등이 현재 스마트 헬멧(100)을 착용한 작업자의 상태 변화에 따라 달라져 해당 사실을 주변 작업자들이 쉽게 인지할 수 있도록 할 수 있다.In addition, in the status display unit 173, as shown in FIG. 1, a plurality of LEDs are sequentially installed on one side of the exterior of the helmet body 110, and whether or not light is emitted according to a signal, the type of light emitted, etc. Depending on the state change, the fact can be easily recognized by nearby workers.

이와 같은 상태 표시부(173)는 배터리(171)로부터 동작전원을 공급받아 기 설정된 조건 하에서 발광되는데, 기 설정된 조건은 실시에 따라 거리 감지부(124)를 통해 생성되는 제1감지정보를 기반으로 작업작 전방에 충돌을 유발할만한 물체가 존재할 경우, 혹은 스피커 모듈(130) 및 마이크 모듈(140)을 이용해 통신 모듈(150)과 무선 통신망을 구축한 대상과 통화를 진행중일 경우, GPS부를 통해 감지되는 위치정보를 기반으로 기 설정된 작업구역을 벗어난 경우 등 다양하게 변형 가능하다.Such a status display unit 173 is supplied with operating power from the battery 171 and emits light under a preset condition. The preset condition works based on the first sensing information generated through the distance sensor 124 according to implementation. If there is an object that can cause a collision in front of the operation, or if a call is in progress with a target who has built a wireless communication network with the communication module 150 using the speaker module 130 and the microphone module 140, the GPS unit detects Based on the location information, it can be variously modified, such as when out of a preset work area.

본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection should be interpreted according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 스마트 헬멧
110 : 헬멧 본체
120 : 다기능 모듈
121 : 카메라부 122 : 광 출력부
123 : GPS부 124 : 거리 감지부
125 : 동작 감지부 126 : 고도 감지부
130 : 스피커 모듈
140 : 마이크 모듈
150 : 통신 모듈
151 : 제1통신부 152 : 제2통신부
160 : 제어모듈
170 : 전원 모듈
171 : 배터리 172 : 충전 단자
173 : 상태 표시부
180 : 안면 보호판100: smart helmet
110: helmet body
120: multi-function module
121: camera unit 122: light output unit
123: GPS unit 124: distance detection unit
125: motion sensor 126: altitude sensor
130: speaker module
140: microphone module
150: communication module
151: first communication unit 152: second communication unit
160: control module
170: power module
171: battery 172: charging terminal
173: status display unit
180: face shield

Claims (5)

작업자의 머리에 착용 가능한 헬멧 형태로 마련되어, 착용된 작업자의 머리를 외부 충격으로부터 보호하는 헬멧 본체;
상기 헬멧 본체 전단측에 설치되며, 상기 헬멧 본체의 전방측을 촬영하여 실시간 영상정보를 생성하는 카메라부; 상기 헬멧 본체의 전방측을 향해 광을 조사하는 광 출력부; 및 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 위치정보를 생성하는 GPS부;를 포함하는 다기능 모듈;
상기 헬멧 본체 좌우 양 측부에 각각 설치되는 한쌍의 스피커 모듈;
상기 헬멧 본체 일측에 설치되는 마이크 모듈;
근거리 및 원거리 통신망을 각각 구축할 수 있도록 통합 관제센터의 관리서버와 원거리 무선 통신망을 구축하는 제1통신부; 및 인접한 위치의 타 작업자가 착용한 스마트 헬멧 내 포함된 통신 모듈과 근거리 무선 통신망을 구축하는 제2통신부;를 포함하는 통신 모듈;
상기 다기능 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통신 모듈의 작동 상태를 제어하는 제어 모듈; 및
내부에 동작전원의 축전을 위한 배터리가 구비되며, 상기 배터리로부터 상기 다기능 모듈, 스피커 모듈, 마이크 모듈, 통신 모듈 및 제어 모듈의 작동에 필요한 동작전원을 공급하는 전원 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는
다기능 모듈을 구비한 스마트 헬멧.
A helmet body that is provided in the form of a helmet that can be worn on a worker's head and protects the worker's head from external impact;
a camera unit installed on the front side of the helmet body and generating real-time image information by taking pictures of the front side of the helmet body; a light output unit radiating light toward the front side of the helmet body; and a GPS unit generating positional information of the worker wearing the helmet body; a multifunctional module including;
a pair of speaker modules installed on both left and right sides of the helmet body;
a microphone module installed on one side of the helmet body;
A first communication unit that builds a management server and a long-distance wireless communication network of the integrated control center to establish local and long-distance communication networks, respectively; and a second communication unit configured to establish a short-range wireless communication network with a communication module included in a smart helmet worn by another worker in an adjacent location;
a control module for controlling operating states of the multifunction module, the speaker module, the microphone module, and the communication module; and
A battery for storing operating power is provided inside, and a power module for supplying operating power necessary for the operation of the multifunction module, speaker module, microphone module, communication module and control module from the battery; characterized in that it comprises a
A smart helmet equipped with a multifunctional module.
 제1항에 있어서,
상기 다기능 모듈은,
상기 헬멧 본체의 전방측 물체를 감지하고, 감지된 물체와의 거리를 측정하여 제1감지정보를 생성하는 거리 감지부;
관성센서(IMU, Inertia Measurement Unit)로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 동작을 감지하여 작업자 움직임에 대한 제2감지정보를 생성하는 동작 감지부; 및
고도 센서로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 현재 위치상의 고도를 측정하여 제3감지정보를 생성하는 고도 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
다기능 모듈을 구비한 스마트 헬멧.
According to claim 1,
The multifunctional module,
a distance detection unit that detects an object on the front side of the helmet body and measures a distance to the detected object to generate first detection information;
a motion detection unit provided as an inertia measurement unit (IMU) and detecting a motion of a worker wearing the helmet body to generate second sensing information for the motion of the operator; and
An altitude sensor provided as an altitude sensor and measuring an altitude on the current position of the worker wearing the helmet body to generate third sensing information; characterized in that it comprises a
A smart helmet equipped with a multifunctional module.
 제2항에 있어서,
상기 스마트 헬멧은,
투명 재질의 보호판 형태로 마련되어, 상기 헬멧 본체의 전방측에 탈부착 또는 각도 조절 가능하도록 연결됨으로써 상기 헬멧 본체의 착용이 이루어진 작업자의 시야 확보 및 안면 보호를 수행하는 안면 보호판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
다기능 모듈을 구비한 스마트 헬멧.
According to claim 2,
The smart helmet,
It is provided in the form of a protective plate made of a transparent material and is detachably or angle-adjustably connected to the front side of the helmet body so as to secure the field of view and protect the face of the worker wearing the helmet body; characterized in that it further comprises a doing
A smart helmet equipped with a multifunctional module.
 제2항에 있어서,
상기 다기능 모듈을 통해 생성되는 실시간 영상정보, 위치정보, 제1감지정보, 제2감지정보 및 제3감지정보는 제1통신부를 통해 상기 통합 관제센터의 관리서버에 전송되고,
상기 스피커 모듈 및 마이크 모듈을 이용한 통합 관제센터와의 통화는 상기 관리서버를 중계하여 상기 제1통신부를 통해 이루어지며,
상기 스피커 모듈 및 마이크 모듈을 이용한 인접한 위치에서 상기 스마트 헬멧을 착용한 타 작업자와의 통화는 상기 제2통신부를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는
다기능 모듈을 구비한 스마트 헬멧.
According to claim 2,
Real-time image information, location information, first detection information, second detection information, and third detection information generated through the multi-function module are transmitted to the management server of the integrated control center through the first communication unit,
A call with the integrated control center using the speaker module and the microphone module is made through the first communication unit by relaying the management server,
Characterized in that a call with another worker wearing the smart helmet at an adjacent location using the speaker module and the microphone module is made through the second communication unit
A smart helmet equipped with a multifunctional module.
 제4항에 있어서,
상기 전원 모듈은,
상기 배터리에 외부전원으로부터 전력이 공급되어 축전이 이루어질 수 있도록 마련된 충전 단자; 및
상기 헬멧 본체의 외부 일측에 다수의 LED가 순차적으로 설치되고, 상기 배터리로부터 동작전원을 공급받아 기 설정된 조건 하에서 발광되는 상태 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
다기능 모듈을 구비한 스마트 헬멧.According to claim 4,
The power module,
a charging terminal provided so that power can be supplied to the battery from an external power source to store electricity; and
A state display unit in which a plurality of LEDs are sequentially installed on one side of the exterior of the helmet body, supplied with operating power from the battery, and emit light under predetermined conditions; characterized in that it comprises a
A smart helmet equipped with a multifunctional module.
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