KR102481175B1

KR102481175B1 - 스마트 마스크 시스템

Info

Publication number: KR102481175B1
Application number: KR1020180002746A
Authority: KR
Inventors: 채규욱
Original assignee: 채규욱
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2022-12-23
Anticipated expiration: 2038-01-09
Also published as: KR20190084692A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크 시스템은 스마트 마스크 및 사용자 단말을 포함하고, 상기 스마트 마스크는 본체부, 상기 본체부에 결합되는 필터부, 및 상기 필터부 상에 배치되는 제어부를 포함하고, 상기 사용자 단말은 상기 제어부와 네트워크를 통해서 연동되고, 상기 제어부는 상기 스마트 마스크가 형성하는 내부 공간의 환경과 상기 사용자의 호흡을 감지하여 센싱 정보를 생성하는 센싱 유닛, 상기 센싱 정보를 상기 사용자 단말로 전송하고 상기 사용자 단말에서 수집한 정보를 근거로 생성된 지시 정보를 수신하는 통신 유닛, 및 상기 지시 정보를 근거로 상기내부 공간으로 출입하는 공기의 양을 조절하는 송풍 조절 유닛을 포함한다.

Description

스마트 마스크 시스템{SMART MASK SYSTEM}

본 발명은 스마트 마스크 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 사용자 단말과 실시간으로 연동되어 사용자가 마스크의 동작을 제어하는 스마트 마스크 시스템에 관한 것이다.

오늘날은 각종 산업 시설 및 편의 시설들이 발달하여 대기 오염이 심화되고 있다.

나아가, 황사, 먼지바람(미세먼지), 꽃가루, 공기 중 세균, 산불, 화산폭발 등도 대기오염의 주원인이며 인간의 건강을 위협하고 있다. 중국 북경이나 인도네시아 수마트라 도시는 화석연료의 과소비와 팜유생산을 위한 인위적 산불에 연중 30 일 이상 시야가 안 보이는 상황이며 이웃 나라 도시까지 피해를 입고 있으며, 동남 아시아의 많은 도시에서는 오토바이와 자동차의 매연에 의해 마스크를 착용하지 않고는 거리를 활보하기가 불가능하다. 또한 건설현장, 청소현장, 특정물 제조 공장, 도색공장, 병원 등의 공기오염은 더욱 심각한 상황이다. 이러한 오염된 공기를 피하기 위해서 산업현장이나 스포츠 활동 시 얼굴에 마스크를 착용하고 있다.

이렇게 마스크의 활용도는 점차 증가하고 있고 대기 오염 등의 상황에 신속하게 대응할 수 있는 마스크에 대한 필요성이 증가하고 있다.

본 발명은 사용자 단말과 스마트 마스크를 연동하여 사용자가 실시간으로 스마트 마스크의 동작을 제어하는 스마트 마스크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크 시스템은 스마트 마스크 및 사용자 단말을 포함하고, 상기 스마트 마스크는 본체부, 상기 본체부에 결합되는 필터부, 및 상기 필터부 상에 배치되는 제어부를 포함하고, 상기 사용자 단말은 상기 제어부와 네트워크를 통해서 연동되고, 상기 제어부는 상기 스마트 마스크가 형성하는 내부 공간의 환경과 상기 사용자의 호흡을 감지하여 센싱 정보를 생성하는 센싱 유닛, 상기 센싱 정보를 상기 사용자 단말로 전송하고 상기 사용자 단말에서 수집한 정보를 근거로 생성된 지시 정보를 수신하는 통신 유닛, 및 상기 지시 정보를 근거로 상기 내부 공간으로 출입하는 공기의 양을 조절하는 송풍 조절 유닛을 포함한다.

상기 센싱 정보는 상기 내부 공간의 미세 먼지의 농도, 습도, 온도, 이산화탄소의 농도에 대한 정보를 포함한다.

상기 통신 유닛은 상기 센싱 유닛이 동작한 시간을 측정한 시간 정보를 상기 사용자 단말에 전송한다.

상기 사용자 단말에서 수집한 정보는 기상 서버로부터 수신되는 상기 사용자로부터 소정의 거리 이내의 외부 환경 정보를 포함한다.

상기 센싱 유닛은 먼지의 유출입 통로로 이용되는 개구부를 구비한 챔버, 상기 개구부로 입사광을 조사하는 발광부, 제1 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제1 산란광을 수광하는 제1 수광부, 및 제2 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제2 산란광을 수광하는 제2 수광부를 포함하고, 상기 제1 수광부는 제1 각도로 배치되고, 상기 제2 수광부는 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도로 배치된다. 상기 제1 각도는 0°보다 크되, 10°이하이고, 상기 제2 각도는 10°보다 크되, 30°이하이다.

스마트 마스크가 사용자가 사용하는 단말기와 연동되어 실시간으로 스마트 마스크가 형성하는 내부 공간으로 출입되는 공기의 양을 조절할 수 있어 사용자는 쾌적한 공기를 통해서 호흡할 수 있고, 사용자가 스스로 스마트 마스크의 동작을 제어함으로써, 사용자가 원하는 호흡 환경을 만들 수 있다.

또한 사용자는 스마트 마스크가 사용된 시간에 대한 정보를 사용자 단말을 통해서 실시간으로 수신함으로써, 필터 교환 필요 여부에 대한 정보를 제공받을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크 시스템의 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크의 분해 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부의 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크가 펼쳐진 상태에서의 사시도이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크가 접힌 상태에서의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 블록도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 평면도 및 정면도를 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 사시도 및 배면도를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크 시스템(1)의 개략도이고, 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크(100)의 분해 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(101)의 평면도이고, 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크(100)가 펼쳐진 상태에서의 사시도이고, 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 마스크(100)가 접힌 상태에서의 사시도이고, 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(103)의 블록도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 유닛(131)을 설명하기 위한 도면이고, 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(103)의 평면도 및 정면도를 나타낸 도면이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(103)의 사시도 및 배면도를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 스마트 마스크 시스템(1)은 스마트 마스크(100) 및 사용자 단말(300)을 포함한다. 사용자 단말(300)은 스마트 마스크(100)를 착용하는 사용자가 사용하는 단말기일 수 있다.

사용자 단말(300)은 컴퓨터나 휴대용 단말기, 정보 기록 장치, 웨어러블 디바이스(Wearable Device) 등으로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop) 등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant),GSM(Global System for Mobile communications), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(WCode Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet), 스마트폰(Smart Phone), 모바일 WiMAX(Mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

스마트 마스크(100)는 사용자 단말(300)과 네트워크를 통해서 연결될 수 있다. 네트워크는 인터넷뿐만 아니라 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), LTE(Long Term Evolution) 등과 같은 이동통신망, 및 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro) 등과 같은 무선통신망을 포함하는 광의의 개념으로 정의한다.

또한 도면에는 도시되지 않았지만, 사용자 단말(300)은 네트워크를 통해서 기상 서버(미도시)와 연결될 수 있다. 기상 서버는 기상을 관측하는 기관(예를 들면 기상청)이 운영하는 서버일 수 있다. 사용자 단말(300)은 기상 서버로부터 스마트 마스크(100)를 사용하는 사용자의 주변 환경에 대한 정보를 포함하는 외부 환경 정보(미도시)를 수신할 수 있다. 본 발명의 일 예로 외부 환경 정보는 스마트 마스크(100)를 사용하는 사용자로부터 소정의 거리 이내에서 미세먼지의 농도, 습도, 온도, 이산화탄소의 농도 등을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.

도 2a를 참조하면 스마트 마스크(100)는 본체부(101), 필터부(102), 제어부(103), 덮개부(104), 및 조임부(105)를 포함할 수 있다.

본체부(101)는 사용자의 얼굴의 일부분을 커버할 수 있다. 본체부(101)에는 조임부(105)가 결합되어 있어, 사용자는 조임부(105)를 조절하여 본체부(101)가 사용자의 얼굴에 알맞게 착용되도록 할 수 있다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본체부(101)는 후술할 필터부(102)가 삽입될 수 있는 제 1 영역(111), 사용자의 얼굴의 측면을 커버하는 제2 영역(112), 및 조임부(105)가 결합되는 제3 영역(113)으로 구별될 수 있다. 제1 영역(111) 내부로 필터부(102)가 삽입되고, 후술할 제어부(103)가 제1 영역(111)의 일부분 상에 배치되고, 덮개부(104)가 제어부(103)를 커버할 수 있다. 스마트 마스크(100)는 도 2c에 도시된 바와 같이 일반적으로 펼처진 상태로 사용자가 사용할 수 있다. 다만 도 2d에 도시된 바와 같이 스마트 마스크(100)는 접혀진 상태로 사용될 수 있으며, 이 경우에는 스마트 마스크(100)는 사용자의 목만을 커버하는 용도로 사용될 수 있다.

필터부(102)는 본체부(101)에 결합될 수 있다. 필터부(102)는 본체부(101)에서 사용자의 호흡기를 커버하는 부분에 결합될 수 있다.

필터부(102)는 외부 공기를 필터링하여 필터링된 공기를 스마트 마스크(100)가 형성하는 내부 공간으로 제공할 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면 내부 공간은 본체부(101)가 형성하는 공간일 수 있다. 필터부(102)는 외부 공기에 포함된 먼지 및 유해물질을 필터링한 공기를 내부 공간으로 제공할 수 있다. 도면에는 개시되지 않았지만 필터부(102)는 필터부(102)의 내부 또는 외부의 공기를 순환시키기 위한 공기 순환 수단 예를 들어, 공기 순환 팬을 포함할 수 있다.

제어부(103)는 필터부(102)와 접하도록 배치될 수 있다.

도 3a를 참조하면, 제어부(103)는 센싱 유닛(131), 통신 유닛(132), 및 송풍 조절 유닛(133)을 포함할 수 있다.

센싱 유닛(131)은 스마트 마스크(100)가 형성하는 내부 공간의 환경과 사용자의 호흡을 감지하여 센싱 정보(미도시)를 생성할 수 있다.

센싱 정보는 필터부(102)를 통해서 내부 공간으로 제공되는 공기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면 센싱 정보는 내부 공간의 미세 먼지의 농도, 습도, 온도, 이산화탄소의 농도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 센싱 정보는 다양한 환경 지표에 대한 정보를 포함할 수 있다.

센싱 정보는 사용자의 날 숨을 통해서 사용자의 인체 내부에서 나오는 공기에 대한 정보를 포함할 수 있다.

이하 앞서 언급한 미세 먼지의 농도를 측정하는 방법과 관련하여, 도 3b를 참조하여 센싱 유닛(131)을 상세하게 설명하도록 한다.

센싱 유닛(131)은 발광부(10), 복수의 수광부들(20a, 20b), 챔버(50), 도면에는 도시되지 않았지만 복수의 신호처리부들(미도시), 및 검출부(미도시)를 포함할 수 있다.

챔버(50)는 발광부(10) 및 수광부들(20a, 20b)을 수용하기 위한 내부 공간을 제공할 수 있고, 챔버(50)에는 외부의 먼지(d)의 유출입 통로로 이용되는 개구부(55)가 형성될 수 있다. 개구부(55)는 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 개구부들(55)은 챔버(50)의 서로 대향하는 측면들에 형성되어 서로 마주하거나 오프셋될 수 있다.

발광부(10)는 개구부(55)를 향해 입사광(L1)을 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 본 발명의 개념에 따르면, 광원은 적외선 영역의 광을 생성하는 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.

수광부들(20a, 20b)은 발광부(10)의 전방에 배치되며, 입사광(L1)의 진행 방향과 평행한 제1 방향(D1)에 대해 소정의 각도로 기울어지도록 제공될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수광부들(20a, 20b)은 제1 방향(D1)에 대해 제1 각도(θa)로 기울어져 배치되는 제1 수광부(20a) 및 제1 방향(D1)에 대해 제2 각도(θb)로 기울어져 배치되는 제2 수광부(20b)를 포함할 수 있다. 제2 각도(θb)는 제1 각도(θa)보다 클 수 있다. 예컨대, 제1 각도(θa)는 0°보다 크되, 10°이하일 수 있다. 바람직하게, 제1 각도(θa)는 5° 내지 10°일 수 있다. 제2 각도(θb)는 10°보다 크되, 30°이하일 수 있다. 바람직하게, 제2 각도(θb)는 15°내지 30°일 수 있다.

발광부(10)로부터 개구부(55)로 조사된 입사광(L1)은 챔버(50)내로 유입된 먼지(d)에 의해 미산란(Mie scattering) 될 수 있다. 미산란(Mie Scattering)은 대기에 떠돌아다니는 수증기 또는 부유입자와 같이 입자의 크기가 입사광의 파장과 거의 같거나 큰 경우에 나타나는 산란으로서, 이 경우 입사광의 산란은 입사 방향과 동일한 방향으로 편중된 형태(즉, 전방 산란)로 진행될 수 있다. 미산란된 산란광의 산란 형태는 산란 입자 크기에 따라 상이할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 수광부들(20a, 20b)은 적외선 영역의 산란광을 수광하기 위해 다양한 형태로 구현될 수 있다.

수광부들(20a, 20b)은 평면적으로 개구부(55)의 중심으로부터 동일 거리에 위치될 수 있다. 수광부들(20a, 20b)이 개구부(55)의 중심으로부터 동일한 거리에 위치됨에 따라, 산란광들(L2a, L2b)의 산란 거리의 차이에 따른 광량의 편차를 최소화하여, 먼지 농도 측정 값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 선택적으로, 발광부(10) 또한 수광부들(20a, 20b)과 개구부(55)의 중심으로부터 동일 반경 상에 위치할 수 있다.

신호처리부들은 제1 수광부(20a)에 결합된 제1 신호처리부(미도시) 및 제2 수광부(20b)에 결합된 제2 신호처리부(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 신호처리부들은 각각 제1 및 제2 수광부들(20a, 20b)의 수광 센서(미도시)에서 발생된 광 전류를 신호 전압으로 변환시키고, 노이즈 성분을 제거한 후 이를 증폭시켜 펄스 형태로 출력할 수 있다.

검출부는 각각의 신호처리부들로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여 공기에 포함된 미세먼지의 농도와 크기를 검출할 수 있다. 예컨대, 검출부는 각각의 신호처리부들로부터 출력된 펄스 신호를 단위 시간당 펄스 신호의 비율로 산출하여 설정된 비율 값에 비교를 통해 공기에 포함된 미세먼지의 농도를 검출할 수 있다.

이처럼 센싱 유닛(131)은 서로 다른 입자 크기 범위의 미세먼지에 의해 산란된 산란광을 각각 수광하도록 제공되는 복수의 수광부들(20a, 20b)과 이들에 각각 결합된 복수의 신호처리부들을 이용하여 미세먼지 농도를 측정함에 따라, 입자 크기 범위에 따른 미세먼지 농도 측정 값의 신뢰성이 증대될 수 있다.

도 2a 및 도 3a를 참조하면 통신 유닛(132)은 센싱 유닛(131)으로부터 센싱 정보를 수신할 수 있다. 통신 유닛(132)은 앞서 설명한 네트워크를 통해서 사용자 단말(300)에 센싱 정보를 전송할 수 있다. 사용자는 사용자 단말(300)로부터 수신된 센싱 정보를 통해서 스마트 마스크(100)가 형성하는 내부 공간에 출입되는 공기에 대한 정보와 사용자의 날 숨을 통해서 사용자의 인체 내부에서 나오는 공기에 대한 정보를 확인할 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면 사용자는 센싱 정보를 통해서 내부 공간에 출입된 공기의 성분을 확인할 수 있고, 앞서 언급한 방식에 따라 센싱 유닛(131)에 의해서 검출된 내부 공간에 출입되는 미세 먼지의 농도가 소정의 임계치를 초과하였는지 여부 둥에 대해서 확인할 수 있다. 또한 본 발명의 다른 일 예로, 사용자는 사용자 단말(300)로부터 수신된 센싱 정보를 통해서 스마트 마스크(100)가 형성하는 내부 공간의 수분에 대한 정보를 확인할 수도 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면 사용자의 호흡에 따른 내부 공간의 수분이 변동에 대한 정보를 확인할 수 있다. 이 경우, 사용자는 사용자의 호흡에 따라 내부 공간의 수분이 소정의 임계치를 초과하였는지 여부를 확인할 수 있고, 임계치를 초과하는 경우 사용자는 이에 대해서 적절히 대응할 수 있다. 다만, 사용자가 센싱 정보로부터 확인할 수 있는 정보는 이에 한정되지 않으며, 사용자는 내부 공간의 온도, 이산화탄소의 농도 등이 임계치가 초과하였는지 여부에 대한 정보에 대해서도 확인할 수 있다.

사용자 단말(300)은 수집한 정보, 즉 센싱 정보 및 도 1에서 언급한 외부 환경 정보를 근거로 지시 정보(미도시)를 생성할 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면 사용자 단말(300)에 설치된 어플리케이션은 센싱 정보 및 외부 환경 정보를 수신하고 수집한 정보를 통해서 환경 지표들(예를 들면, 미세 먼지의 농도, 온도, 습도, 이산화탄소의 농도 등) 각각의 임계치를 설정하고, 설정된 정보들을 비교함으로써, 지시 정보를 생성할 수 있다.

예를 들어 내부 공간으로 출입하는 미세 먼지의 농도가 소정의 임계치보다 높을 경우 내부 공간으로 출입되는 미세 먼지의 농도를 줄이기 위한 지시 정보가 사용자 단말(300)에 의해서 생성될 수 있다. 그 외에도 온도, 습도, 및 이산화탄소의 농도 등이 임계치를 초과하는 경우에는 이들 환경 지표를 줄이기 위한 지시 정보가 사용자 단말(300)에 의해서 생성될 수 있다.

또 다른 일 예로, 내부 공간으로 출입하는 단위 시간당 공기의 양이 소정의 임계치보다 높을 경우 내부 공간으로 출입되는 단위 시간당 공기의 양을 줄이기 위한 지시 정보가 생성될 수 있고, 내부 공간으로 출입하는 단위 시간당 공기의 양이 소정의 임계치보다 낮을 경우 내부 공간으로 출입되는 단위 시간당 공기의 양을 늘리기 위한 지시 정보가 생성될 수 있다. 다만 이 경우 지시 정보는 이에 한정되지 않으며, 지시 정보는 사용자가 임의로 설정한 내부 공간으로 출입되는 단위시간 당 공기의 양에 대한 정보를 포함할 수도 있다.

지시 정보는 통신 유닛(132)으로 전송될 수 있다. 통신 유닛(132)은 수신된 지시 정보를 송풍 조절 유닛(133)에 제공할 수 있고, 송풍 조절 유닛(133)은 지시 정보에 따라 내부 공간으로 출입하는 공기의 양을 조절할 수 있다.

이처럼 스마트 마스크(100)는 사용자가 사용하는 단말기와 연동되어 실시간으로 스마트 마스크(100)가 형성하는 내부 공간으로 출입되는 공기를 조절할 수 있어 사용자는 쾌적한 공기를 통해서 호흡할 수 있고, 사용자가 스스로 스마트 마스크(100)의 동작을 제어함으로써, 사용자가 원하는 호흡 환경을 만들 수 있다.

통신 유닛(132)은 센싱 유닛(131)과 전기적으로 연결될 수 있다. 통신 유닛(132)은 센싱 유닛(131)이 동작하고 있는 시간을 측정한 시간 정보(미도시)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 센싱 유닛(131)이 2시간 동안 작동된 경우에 통신 유닛(132)은 센싱 유닛(131)이 2시간동안 작동되었다는 정보를 포함하는 시간 정보를 생성할 수 있다.

통신 유닛(132)은 시간 정보를 사용자 단말(300)로 전송할 수 있다. 사용자는 사용자 단말(300)에 설치된 어플리케이션을 통해서 시간 정보를 확인할 수 있다.

사용자는 시간 정보를 확인하여 필터부(102)의 교체시기를 결정할 수 있다. 사용자가 시간 정보를 통해서 필터부(102)가 교체가 필요한 것을 확인한 경우, 사용자는 필터부(102)를 교체할 수 있고 어플리케이션에 필터부(102)를 교체하였다는 것을 입력하면 어플리케이션에 저장되는 센싱 유닛(131)의 동작 시간은 0시간으로 리셋될 수 있다. 사용자 단말(300)은 이후 스마트 마스크(100)를 이용할 때 새로운 시간 정보를 통신 유닛(132)으로부터 수신할 수 있다.

이처럼 시간 정보를 사용자 단말(300)을 통해서 실시간으로 수신함으로써, 사용자는 필터 교환 필요 여부에 대한 정보를 제공받을 수 있다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제어부(103)는 평면 상에서 좌측 및 우측 끝단이 접힐 수 있는 모듈 형태를 가질 수 있다. 제어부(103)는 전력을 저장할 수 있는 충전 유닛(134)을 더 포함할 수 있다. 도면에는 충전 유닛(134)이 평면 상에서 좌측단에 배치되는 것을 도시되었지만, 충전 유닛(134)의 위치는 이에 한정되지 않으며, 물리적으로 가능한 모든 위치에 배치될 수 있다. 나아가 앞서 언급한 센싱 유닛(131) 및 송풍 조절 유닛(133)의 위치 역시 도 4a 및 도 4b 도시된 것과 다를 수 있으며, 센싱 유닛(131) 및 송풍 조절 유닛(133)이 역시 위치가 제한되지 않고 자유롭게 배치될 수 있다. 나아가 도시되지 않았지만 통신 유닛(132) 위치 역시 제한되지 않고 자유롭게 배치될 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호 받고자 하는 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100: 스마트 마스크 105: 조임부
101: 본체부 131: 센싱 유닛
102: 필터부 132: 통신 유닛
103: 제어부 133: 송풍 조절 유닛
104: 덮개부 134: 충전 유닛

Claims

스마트 마스크 시스템에 있어서,
상기 스마트 마스크 시스템은
스마트 마스크 및 사용자 단말을 포함하고,
상기 스마트 마스크는본체부, 상기 본체부에 결합되는 필터부, 및 상기 필터부 상에 배치되는 제어부를 포함하고,
상기 사용자 단말은 상기 제어부와 네트워크를 통해서 연동되고,
상기 제어부는 상기 스마트 마스크가 형성하는 내부 공간의 환경과 상기 사용자의 호흡을 감지하여 센싱 정보를 생성하는 센싱 유닛, 상기 센싱 정보를 상기 사용자 단말로 전송하고 상기 사용자 단말에서 수집한 정보를 근거로 생성된 지시 정보를 수신하는 통신 유닛, 및 상기 지시 정보를 근거로 상기 내부 공간으로 출입하는 공기의 양을 조절하는 송풍 조절 유닛을 포함하고,
상기 센싱 정보는 상기 내부 공간의 미세 먼지의 농도, 습도, 온도, 이산화탄소의 농도에 대한 정보를 포함하고, 상기 통신 유닛은 상기 센싱 유닛이 동작한 시간을 측정한 시간 정보를 상기 사용자 단말에 전송하고, 상기 사용자 단말에서 수집한 정보는 기상 서버로부터 수신되는 상기 사용자로부터 소정의 거리 이내의 외부 환경 정보를 포함하고,
상기 센싱 유닛은
먼지의 유출입 통로로 이용되는 개구부를 구비한 챔버;
상기 개구부로 입사광을 조사하는 발광부;
제1 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제1 산란광을 수광하는 제1 수광부; 및
제2 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제2 산란광을 수광하는 제2 수광부를 포함하고,
상기 제1 수광부는 제1 각도로 배치되고, 상기 제2 수광부는 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도로 배치되고,
상기 필터부는 내부 또는 외부의 공기를 순환시키기 위한 공기 순환 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는,
스마트 마스크 시스템.
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제1 항에 있어서,
상기 제1 각도는 0°보다 크되, 10°이하이고,
상기 제2 각도는 10°보다 크되, 30°이하인 스마트 마스크 시스템