(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の鼻と口を含む顔の一部領域に載置されて内部空間を形成する本体と、
前記本体の外周面に形成され、着用時に前記本体を前記顔に密着させる密着部と、
前記本体に形成され、外部空気をフィルタリングして前記本体の内部空間に提供するフィルタ部と、
前記本体の内部に形成され、前記内部空間の空気質を測定する内部センサと、
前記本体の外部に形成され、前記本体の外部空気質を測定する外部センサと、
前記内部センサと前記外部センサで測定されたデータを比較分析するデータ処理部と、
前記比較分析の結果に対応する情報をディスプレイするディスプレイ部と、
を含む、スマートマスク。
【請求項２】
前記データ処理部は、前記内部センサで測定されたデータを処理し、
前記ディスプレイ部は、前記処理されたデータに基づいて情報をディスプレイする、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項３】
前記ディスプレイ部は、
前記処理されたデータに基づいて複数の空気質指数のうちのいずれか１つの空気質指数に関する情報をディスプレイする、又は、前記フィルタ部の交換の必要性の有無に関する情報をディスプレイする、請求項２に記載のスマートマスク。
【請求項４】
前記内部センサで測定されたデータを予め決定された外部端末機に送信する無線通信部をさらに含む、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項５】
前記本体は、
透明な素材またはフォギング防止機能が適用された素材で形成される、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項６】
前記本体は、
フォギング防止コーティング、ナノサイズ粒子層またはナノ粒子サイズに加工された表面で処理された材料が内部に形成される、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項７】
前記密着部は、
肌と接触すると肌の温度によって収縮変形する形状記憶樹脂、又は，前記顔の筋肉または骨格に合わせて伸縮性があり弾性変形の可能な樹脂で形成される、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項８】
前記密着部は、
空気の流入と流出を防ぐための曲折した形状で形成される、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項９】
前記フィルタ部の内部または外部に形成され、空気を循環させる空気循環手段をさらに含む、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項１０】
前記使用者が吐いた息をバルブ孔から排出する排出バルブをさらに含み、
前記排出バルブは、
使用者が息を吐いたときに弾性変形して前記バルブ孔を開放し、前記使用者が息を吸ったときに前記バルブ孔を遮断する、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項１１】
前記使用者が吸った息をバルブ孔から吸気する吸気バルブをさらに含み、
前記吸気バルブは、
前記本体の内部の側面の前記フィルタ部の内側に構成され、前記使用者が息を吸ったときに弾性変形して前記バルブ孔を開放し、前記使用者が息を吐いたときに前記バルブ孔を遮断する、請求項１に記載のスマートマスク。
【請求項１２】
使用者の鼻と口を含む顔の一部領域に載置されて内部空間を形成する本体と、
前記本体の外周面に形成され、着用時に前記本体を前記顔に密着させる密着部と、
前記本体に形成され、外部空気をフィルタリングして前記本体の内部空間に提供するフィルタ部と、
前記本体の内部に形成され、前記内部空間の空気質を測定する内部センサと、
前記本体の外部に形成され、前記本体の外部空気質を測定する外部センサと、
前記内部センサと前記外部センサで測定されたデータを比較分析するデータ処理部と、
前記比較分析の結果に対応する情報をディスプレイするディスプレイ部と、を含み、
前記比較分析の結果に対応する情報を送信するマスクと、
前記マスクから送信されたデータを受信して前記比較分析の結果に対応する情報をディスプレイする端末機とを含む、空気質モニタリングシステム。
【請求項１３】
前記比較分析の結果に対応する情報を前記端末機に送信する無線通信部をさらに含む、請求項１２に記載の空気質モニタリングシステム。
【請求項１４】
前記端末機は、
前記測定された空気質に関するデータが予め決定された基準値以上である場合、予め決定された通知情報を提供する、請求項１２に記載の空気質モニタリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、スマートマスクに関し、より詳細には、使用者の鼻や口に微細な細菌、ウイルス、埃などが侵入することを防ぎ、マスクフィルタを経て使用者に吸入される空気質をモニタリングすることができるスマートマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業と都市の便益手段の発達に伴い、大気汚染は深刻な問題となっている。
【０００３】
大気汚染の原因は、燃料の燃焼などのような人為的なものと火山噴火などのような自然的なものとに分けられる。人為的な汚染物質は、燃料の燃焼、原子力を利用した核エネルギーの発生、化学反応、物理的工程、および自動車や航空機などから排出されるが、この中でも一番の原因は、燃料の燃焼時に発生する多くの汚染物質によるものといえる。その中でも一酸化炭素（ＣＯ）と二酸化窒素（ＮＯ2）、亜硫酸ガス（ＳＯ2）などが高い割合を占めている。特に、二酸化硫黄（ＳＯ2）は、他の大気汚染物質と反応して追加的な二次汚染物質を作り出す。大気汚染物質は、粒子の大きさにより、亜硫酸ガスや一酸化炭素などのガス状物質と粉塵などの粒子状物質とに区分される。また、生成過程により、一次汚染物質と二次汚染物質とに区分されたりもする。一次汚染物質とは、発生源から放出された物質がそのまま汚染物質になることをいう。例えば、石炭や石油などの燃焼によって発生する煤煙やセメント工場などから出る粉塵、自動車の排気管などから出る硫黄酸化物などがある。二次汚染物質は、一次汚染物質が大気中で物理／化学的反応を引き起こしてまったく別の物質として生成されたものをいう。自動車や工場などから排出された炭化水素と窒素化合物が太陽の紫外線による光化学反応を引き起こして生じた酸化剤などがその例である。亜硫酸ガスは硫酸化物の一種であって、水に溶けやすく無色であり、刺激的な匂いのする不燃性ガスである。火山や温泉などに存在し、硫化水素と反応して硫黄を生成する。硫黄を含む石炭、石油などの化石燃料の燃焼は人為的に排出されるが、主要な排出源は、発電所、暖房装置、金属製錬工場、精油工場、およびその他の産業工程などがある。一酸化炭素は無色無臭の有毒性ガスであって、燃料内の炭素が不完全燃焼したときに発生する。主な排出源は自動車であり、工場の燃料燃焼や山火事のような自然発生源と、台所、タバコの煙、地域暖房のような室内発生源とがある。二酸化窒素は、赤褐色の反応性が大きい気体であって、大気中で一酸化窒素の酸化によって発生し、大気中で揮発性有機化合物と反応してオゾンを生成する前駆物質（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）の役割をする。主な排出源は、自動車と高温燃焼工程、化学物質の製造工程などであり、土壌中の細菌によって生成される自然的現象によるものである。オゾンは、大気中に排出されたＮＯｘと揮発性有機化合物などが紫外線と光化学反応を起こして生成される物質であり、二次汚染物質に属する。前駆物質である揮発性有機化合物は、自動車、化学工場、精油工場のような産業施設と自然的要因などのような多様な排出源から発生する。現在、一酸化炭素、アンモニア、窒素酸化物、硫酸化物などの６１種類が大気汚染物質として指定されている。大気汚染物質のうちで人間の健康／財産や動物／植物の生育に直接的または間接的に有害を与える恐のある物質は、特定大気有害物質として指定された。現在、ダイオキシン、ベンゼン、四塩化炭素、ホルムアルデヒドなどの３５種類が特定大気有害物質として指定されている。
【０００４】
黄砂、風塵、花粉、空気中の細菌、山火事、火山爆発なども大気汚染の主な原因であり、人間の健康を脅かしている。中国の北京やインドネシアのスマトラ島は、化石燃料の過消費とパーム油生産のための人為的山火事が原因で年間３０日以上が視野の見えない状況である上に、隣国都市にまで被害が及んでおり、東南アジアの多くの都市ではバイクや自動車の煤煙によってマスクなしでは道を歩くことすらできなくなっている。さらに、建設現場、掃除現場、特定物品の製造工場、塗布工場、病院などの空気汚染は、これ以上に深刻な状況にある。このような汚染された空気から逃れるために、産業現場やスポーツ活動時にはマスクが手放せない。
【０００５】
また、過失や地震による建築物や施設物の火事、トンネル内での自動車や列車の火事、農業や生産現場で発生した有毒ガスは、人間の生命を直ちに奪い去ってしまう危険もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、使用者の鼻や口に微細な細菌、ウイルス、埃などが侵入することを防ぎ、マスクフィルタを経て使用者に吸入される空気質をモニタリングすることができるスマートマスクを提供する。
【０００７】
本発明の実施形態は、マスク内部の空気質を測定し、測定された空気質に関する情報を使用者に提供することにより、空気質の程度、フィルタ交換の必要性の有無に関する情報を使用者に提供することができるスマートマスクを提供する。
【０００８】
本発明の実施形態は、スマートマスクで測定されたマスク内部の空気質に関する情報、フィルタ交換の必要性の有無のような情報を使用者端末機でモニタリングすることができるモニタリングシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るスマートマスクは、使用者の鼻と口を含む顔の一部領域に載置され、内部空間を形成する本体、前記本体の外周面に形成され、着用時に前記本体を前記顔に密着させる密着部、前記本体に形成され、外部空気をフィルタリングして前記本体の内部空間に提供するフィルタ部、および前記本体の内部に形成され、前記内部空間の空気質を測定する内部センサを含む。
【００１０】
さらに、本発明の一実施形態に係るスマートマスクは、前記内部センサで測定されたデータを処理するデータ処理部、および前記処理されたデータに基づいて情報をディスプレイするディスプレイ部をさらに含んでもよい。
【００１１】
さらに、本発明の一実施形態に係るスマートマスクは、前記本体の外部に形成され、前記本体の外部空気質を測定する外部センサをさらに含み、前記データ処理部は、前記内部センサと前記外部センサで測定されたデータを比較分析し、前記ディスプレイ部は、前記比較分析の結果に対応する情報をディスプレイしてもよい。
【００１２】
前記ディスプレイ部は、前記処理されたデータに基づいて複数の空気質指数のうちのいずれか１つの空気質指数に関する情報をディスプレイするか、前記フィルタ部の交換の必要性の有無に関する情報をディスプレイしてもよい。
【００１３】
さらに、本発明の一実施形態に係るスマートマスクは、前記内部センサで測定されたデータを予め決定された外部端末機に送信する無線通信部をさらに含んでもよい。
【００１４】
前記本体は、透明な素材またはフォギング防止機能が適用された素材で形成されてもよい。
【００１５】
前記本体は、フォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層またはナノ粒子サイズに加工された表面で処理された材料が内部に形成されてもよい。
【００１６】
前記密着部は、肌と接触すると肌の温度によって収縮変形する形状記憶樹脂で形成されるか、前記顔の筋肉または骨格に合わせて伸縮性があり弾性変形の可能な樹脂で形成されてもよい。
【００１７】
前記密着部は、空気の流入と流出を防ぐための曲折した形状で形成されてもよい。
【００１８】
さらに、本発明の一実施形態に係るスマートマスクは、前記フィルタ部の内部または外部に形成され、空気を循環させる空気循環手段をさらに含んでもよい。
【００１９】
さらに、本発明の一実施形態に係るスマートマスクは、前記使用者が吐いた息をバルブ孔から排出する排出バルブをさらに含み、前記排出バルブは、前記使用者が息を吐いたときに弾性変形して前記バルブ孔を開放し、前記使用者が息を吸ったときに前記バルブ孔を遮断してもよい。
【００２０】
さらに、本発明の一実施形態に係るスマートマスクは、前記使用者が吸った息をバルブ孔から吸気する吸気バルブをさらに含み、前記吸気バルブは、前記本体の内部側面の前記フィルタ部の内側に構成され、前記使用者が息を吸ったときに弾性変形して前記バルブ孔を開放し、前記使用者が息を吐いたときに前記バルブ孔を遮断してもよい。
【００２１】
本発明の一実施形態に係る空気質モニタリングシステムは、内部の空気質を測定し、前記測定された空気質に関するデータを送信するマスク、および前記マスクから送信されたデータを受信して前記内部の空気質に関する情報をディスプレイする端末機を含む。
【００２２】
前記マスクは、使用者の鼻と口を含む顔の一部領域に載置されて内部空間を形成する本体、前記本体に形成され、外部空気をフィルタリングして前記本体の内部空間に提供するフィルタ部、前記本体の内部に形成され、前記内部空間の空気質を測定する内部センサ、および前記内部センサで測定されたデータを前記端末機に送信する無線通信部を含んでもよい。
【００２３】
前記端末機は、前記測定された空気質に関するデータが予め決定された基準値以上である場合、予め決定された通知情報を提供してもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の実施形態によると、使用者の鼻や口に微細な細菌、ウイルス、埃などが侵入することを防ぎ、マスクフィルタを経て使用者に吸入される空気質をモニタリングすることができるため、使用者自身がマスクの効果を感じることができる。
【００２５】
また、本発明の実施形態によると、測定されたマスク内部の空気質に関する情報を使用者に提供することにより、空気質の程度、フィルタ交換の必要性の有無に関する情報を使用者に提供することができる。
【００２６】
具体的に、本発明は、測定されたマスク内部の空気質に関する情報を数値化してディスプレイしてもよく、ＬＥＤのような発光手段を利用して空気質の程度およびフィルタ交換の必要性の有無などをディスプレイしてもよい。
【００２７】
さらに、本発明の実施形態によると、スマートマスクで測定されたマスク内部の空気質に関する情報、フィルタ交換の必要性の有無のような情報を使用者端末機でモニタリングしたり、空気質またはマスクに関する通知情報を提供したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態における、スマートマスクを着用した例を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態における、スマートマスクの正面図、背面図、左側面図である。
【図３】スマートマスクの枠の断面の一例を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態における、スマートマスクの構成を示した図である。
【図５】本発明の他の一実施形態における、スマートマスクの構成を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態における、空気質モニタリングシステムの構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。以下では限定された実施形態を記述するが、このような実施形態は本発明の例に過ぎず、当業者であればこのような実施形態を容易に変更することができるであろう。
【００３０】
マスクは、日常生活で吸い込む埃、ＰＭ２．５、化学物質などはもちろん、工場や建設現場などの各種産業現場で発生する浮遊粉塵や埃などのような有害物質の吸入を防ぐために使用者の口と鼻を遮断するように頭や顔に着用するものであって、本発明の実施形態に係るスマートマスクは、測定されたマスク内部の空気質に関する情報に基づいてマスク内部の空気質の程度、フィルタ交換の必要性の有無などの情報を使用者に提供することをその要旨とする。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態における、スマートマスクを着用した例を示した図であり、図２は、本発明の一実施形態における、スマートマスクの正面図（ａ）背面図（ｂ）、左側面図（ｃ）である。
【００３２】
図１と図２を参照すると、本発明の一実施形態に係るスマートマスク１００は、本体１１０、フィルタ部１２０、センサ１３０を含んでもよい。
【００３３】
本体１１０は、使用者の鼻と口を含む顔の一部領域に載置されて内部空間を形成する。
【００３４】
ここで、本体１１０は、合成樹脂、カーボン素材、ゴム材質などの材質で構成されてもよく、使用者の顔の表情が見えるように透明な素材で形成されてもよく、フォギング防止機能が適用された素材で形成されてもよい。また、本体１１０は、フォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層が内部に形成されてもよく、特に、本体の内部でも使用者が吐いた息が触れる部分にフォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層またはナノ粒子サイズに加工された表面で処理された材料が形成されてもよい。
【００３５】
本体１１０は、図１と図２に示すように、本体の上端は、使用者の鼻部分を遮断するように上に膨らんだ曲線形状を有しており、本体の前部分は、使用者の顔の輪郭に合わせて鼻の形状に沿って膨らむように飛び出した形状を有してもよい。
【００３６】
このとき、本体１１０は、使用者の耳にかけてスマートマスクを固定するフック部分を含んでよく、本体１１０の外周面に形成され、着用時に本体を使用者の顔に密着させることのできる密着部を含んでもよい。
【００３７】
密着部は、本体の一部分であってもよく、別途の構成として形成されて本体に結合されてもよい。
【００３８】
さらに、本体１１０は、状況によっては、使用者が吐いた息をバルブ孔から排出する排出バルブが形成されてもよく、排出バルブは、使用者が息を吐いたときに弾性変形してバルブ孔を開放し、使用者が息を吸ったときにバルブ孔を遮断してもよい。
【００３９】
すなわち、本体１１０は、本体内部の吐いた息が触れる部位に排出バルブを形成し、息を吐いたときにはバルブが自動で開いて吐いた息が外部に排出され、息を吸ったときにはバルブが自動で閉まって外部空気の流入を防ぐ。
【００４０】
さらに、本体１１０は、状況によっては、本体内部の側面のフィルタ部１２０の内側に、使用者が吸った息をバルブ孔から吸気する吸気バルブが形成されてもよく、吸気バルブは、使用者が息を吸ったときに弾性変形してバルブ孔を開放し、使用者が息を吐いたときにバルブ孔を遮断してもよい。
【００４１】
密着部は、肌と接触すると肌の温度によって収縮変形する形状記憶樹脂で形成されてもよく、顔の筋肉または骨格に合わせて伸縮性があり弾性変形の可能な樹脂で形成されることにより、空気の流入と流出を防いでもよい。
【００４２】
このような密着部は、図３に示すように、内部の空気が外部に流出したり外部の空気が内部に流入したりすることを防ぐために曲折した形状で形成されてもよい。
【００４３】
フィルタ部１２０は、本体に形成され、外部空気をフィルタリングし、フィルタリングされた空気を本体の内部空間に提供する。
【００４４】
すなわち、フィルタ部１２０は、本体の一部分に突出した形状で形成され、外部空気に含まれる埃や有害物質をフィルタリングして本体の内部空間に提供する。
【００４５】
このとき、フィルタ部１２０は、図２に示すように、スマートマスクの右側部分（または右側）と左側部分（または左側）の両方に形成されてもよいが、これに限定されることはなく、右側部分と左側部分のうちのいずれか一部分だけに形成されてもよく、本体の前面に形成されてもよい。
【００４６】
また、フィルタ部１２０は、フィルタ部の内部または外部に空気を循環させるための空気循環手段、例えば、空気循環ファンが形成されてもよい。
【００４７】
センサ１３０、例えば、内部センサは、フィルタ部１２０を通じて本体の内部空間に提供される空気質を測定する。
【００４８】
このとき、センサ１３０は、本体の内部に形成されてもよく、内部の空気質を測定する環境センサ、使用者が吐いた息を通じて使用者の人体内部から出る空気質を測定する嗅覚センサなどを含んでもよい。
【００４９】
本発明の実施形態に係るスマートマスクは、センサで測定された空気質情報をディスプレイするための手段、データを処理するための手段、外部機器、例えば、スマートフォンのような携帯端末機と通信するための通信手段などを含んでよく、これについては図４と図５を参照しながら説明する。
【００５０】
図４は、本発明の一実施形態における、スマートマスクの構成を示した図である。
【００５１】
図４を参照すると、本発明の一実施形態に係るスマートマスク１００は、本体４１０、密着部４２０、フィルタ部４３０、内部センサ４４０、データ処理部４５０、ディスプレイ部４６０、および無線通信部４７０を含む。
【００５２】
本体４１０は、使用者の鼻と口を含む顔の一部領域に載置されて内部空間を形成する。
【００５３】
ここで、本体４１０は、合成樹脂、カーボン素材、ゴム材質などの材質で構成されてもよく、使用者の顔の表情が見えるように透明な素材で形成されてもよく、フォギング防止機能が適用された素材で形成されてもよい。また、本体は、フォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層が内部に形成されてもよく、特に、本体の内部でも使用者の吐いた息が触れる部分にフォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層またはナノ粒子サイズに加工された表面で処理された材料が形成されてもよい。
【００５４】
ここで、本体４１０は、本体の外周面に形成され、着用時に本体を使用者の顔に密着させることのできる密着部４２０を含んでもよい。
【００５５】
密着部４２０は、本体の一部分であってもよく、別途の構成として形成されて本体に結合されてもよい。
【００５６】
さらに、本体４１０は、状況によっては、使用者が吐いた息をバルブ孔から排出する排出バルブが形成されてもよく、排出バルブは、使用者が息を吐いたときに弾性変形してバルブ孔を開放し、使用者が息を吸ったときにバルブ孔を遮断してもよい。
【００５７】
すなわち、本体４１０は、本体内部の吐いた息が触れる部位に排出バルブを形成し、息を吐いたときにはバルブが自動で開いて吐いた息が外部に排出され、息を吸ったときにはバルブが自動で閉まって外部空気の流入を防ぐ。
【００５８】
さらに、本体１１０は、状況によっては、本体内部の側面のフィルタ部１２０の内側に使用者が吸った息をバルブ孔から吸気する吸気バルブが形成されてもよく、吸気バルブは、使用者が息を吸ったときに弾性変形してバルブ孔を開放し、使用者が息を吐いたときにバルブ孔を遮断してもよい。
【００５９】
密着部４２０は、肌と接触すると肌の温度によって収縮変形する形状記憶樹脂で形成されてもよく、顔の筋肉または骨格に合わせて伸縮性があり弾性変形の可能な樹脂で形成されることにより、空気の流入と流出を防いでもよい。
【００６０】
このとき、密着部４２０は、内部空気が外部に流出したり外部の空気が内部に流入したりすることを防ぐために曲折した形状で形成されてもよい。
【００６１】
フィルタ部４３０は、本体に形成され、外部空気をフィルタリングし、フィルタリングされた空気を本体の内部空間に提供する。
【００６２】
すなわち、フィルタ部４３０は、本体の一部分に突出した形状で形成され、外部空気に含まれる埃および有害物質をフィルタリングして本体の内部空間に提供する。
【００６３】
フィルタ部４３０は、フィルタ部の内部または外部に空気を循環させるための空気循環手段、例えば、空気循環ファンが形成されてもよい。
【００６４】
内部センサ４４０は、フィルタ部４３０を通じて本体の内部空間に提供される空気質を測定する。
【００６５】
このとき、内部センサ４４０は、内部の空気質を測定する環境センサ、使用者が吐いた息を通じて使用者の人体内部から出る空気質を測定する嗅覚センサなどを含んでもよい。
【００６６】
データ処理部４５０は、内部センサで測定された内部空間の空気質に関するデータを分析または処理する。
【００６７】
このとき、データ処理部４５０は、予め決定された少なくとも１つの標準空気質である比較値と測定された空気質に関するデータとを比較し、空気質に関する情報、例えば、空気質の程度または空気質指数を決定してもよい。
【００６８】
ディスプレイ部４６０は、データ処理部４５０で分析または処理された空気質に関する情報をディスプレイする手段であって、本体の一部領域に形成されてもよい。
【００６９】
このとき、ディスプレイ部４６０は、ディスプレイ手段または発光手段、例えば、ＬＥＤを含んでもよく、空気質に関する情報を数値化してディスプレイしたり、フィルタ交換の必要性の有無に関する情報をディスプレイしたりしてもよい。
【００７０】
また、ディスプレイ部４６０は、分析された空気質の程度を段階化してディスプレイしてもよい。例えば、ディスプレイ部４６０は、空気質指数を５段階に分け、５段階それぞれの等級をイメージまたは色でディスプレイしてもよい。
【００７１】
無線通信部４７０は、選択的な構成手段であって、必要に応じて構成されてもよい。
【００７２】
無線通信部４７０は、データ処理部４５０で分析または処理された空気質に関する情報を、無線通信を利用して予め決定された外部端末、例えば、スマートフォンなどに送信する。
【００７３】
このとき、無線通信部４７０は、近距離無線通信だけでなく、ブルートゥース（ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、登録商標）などのような手段を利用してデータを外部端末に送信してもよい。
【００７４】
この場合、空気質に関する情報を受信する外部端末には、空気質に関する情報をディスプレイしたり処理したりすることのできるプログラムが内蔵されていなければならないのは当然であり、外部端末は、このような情報、例えば、空気質指数またはフィルタ交換の必要性の有無に関する情報を使用者に視覚的あるいは聴覚的に提供してもよい。
【００７５】
図５は、本発明の他の一実施形態における、スマートマスクの構成を示した図である。
【００７６】
図５を参照すると、本発明の他の一実施形態に係るスマートマスク１００は、本体５１０、密着部５２０、フィルタ部５３０、内部センサ５４０、データ処理部５５０、ディスプレイ部５６０、外部センサ５７０、および無線通信部５８０を含む。
【００７７】
本体５１０は、使用者の鼻と口を含む顔の一部領域に載置されて内部空間を形成する。
【００７８】
ここで、本体５１０は、合成樹脂、カーボン素材、ゴム材質などの材質で構成されてもよく、使用者の顔の表情が見えるように透明な素材で形成されてもよく、フォギング防止機能が適用された素材で形成されてもよい。また、本体は、フォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層が内部に形成されてもよく、特に、本体の内部でも使用者の吐いた息が触れる部分にフォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層またはナノ粒子サイズに加工された表面で処理された材料が形成されてもよい。
【００７９】
ここで、本体５１０は、本体の外周面に形成され、着用時に本体を使用者の顔に密着させることのできる密着部５２０を含んでもよい。
【００８０】
密着部５２０は、本体の一部分であってもよく、別途の構成として形成されて本体に結合されてもよい。
【００８１】
さらに、本体５１０は、状況によっては、使用者が吐いた息をバルブ孔から排出する排出バルブが形成されてもよく、排出バルブは、使用者が息を吐いたときに弾性変形してバルブ孔を開放し、使用者が息を吸ったときにバルブ孔を遮断してもよい。
【００８２】
すなわち、本体は、本体内部の吐いた息が触れる部位に排出バルブを形成し、息を吐いたときにバルブが自動で開いて吐いた息が外部に排出され、息を吸ったときにバルブが自動で閉まって外部空気の流入を防ぐ。
【００８３】
さらに、本体１１０は、状況によっては、本体内部の側面のフィルタ部１２０の内側に使用者が吸った息をバルブ孔から吸気する吸気バルブが形成されてもよく、吸気バルブは、使用者が息を吸ったときに弾性変形してバルブ孔を開放し、使用者が息を吐いたときにバルブ孔を遮断してもよい。
【００８４】
密着部５２０は、肌と接触すると肌温度によって収縮変形する形状記憶樹脂で形成されてもよく、顔の筋肉または骨格に合わせて伸縮性があり弾性変形の可能な樹脂で形成されることにより、空気の流入と流出を防いでもよい。
【００８５】
このとき、密着部５２０は、内部空気が外部に流出したり外部の空気が内部に流入したりすることを防ぐために曲折した形状で形成されてもよい。
【００８６】
フィルタ部５３０は、本体に形成され、外部空気をフィルタリングし、フィルタリングされた空気を本体の内部空間に提供する。
【００８７】
すなわち、フィルタ部５３０は、本体の一部分に突出した形状で形成され、外部空気に含まれる埃および有害物質をフィルタリングして本体の内部空間に提供する。
【００８８】
フィルタ部５３０には、フィルタ部の内部または外部に空気を循環させるための空気循環手段、例えば、空気循環ファンが形成されてもよい。
【００８９】
内部センサ５４０は、フィルタ部５３０を通じて本体の内部空間に提供される空気質を測定する。
【００９０】
このとき、内部センサ５４０は、内部の空気質を測定する環境センサ、使用者が吐いた息を通じて使用者の人体内部から出る空気質を測定する嗅覚センサなどを含んでもよい。
【００９１】
外部センサ５７０は、本体の外部に形成され、本体の外部空気質を測定する。
【００９２】
データ処理部５５０は、内部センサ５４０で測定された内部空間の空気質に関するデータと外部センサ５７０で測定された外部空気質に関するデータを比較分析または処理する。
【００９３】
このとき、データ処理部５５０は、内部空気質と外部空気質の差を分析し、この分析された比較分析結果に基づいて内部空気質の程度またはフィルタ交換の必要性の有無を判断または決定してもよい。
【００９４】
ディスプレイ部５６０は、データ処理部５５０による比較分析結果に対応する情報をディスプレイする手段であって、本体の一部領域に形成されてもよい。
【００９５】
このとき、ディスプレイ部５６０は、ディスプレイ手段または発光手段、例えば、ＬＥＤを含んでよく、空気質の程度を数値化してディスプレイしたり、フィルタ交換の必要性の有無に関する情報をディスプレイしたりしてもよい。
【００９６】
さらに、ディスプレイ部５６０は、分析された空気質の程度を段階化してディスプレイしてもよい。例えば、ディスプレイ部５６０は、空気質指数を５段階に分け、５段階それぞれの等級をイメージまたは色でディスプレイしてもよい。
【００９７】
無線通信部５８０は、選択的な構成手段であって、必要に応じて構成されてもよい。
【００９８】
無線通信部５８０は、データ処理部５５０による比較分析結果、例えば、空気質に関する情報を、無線通信を利用して予め決定された外部端末、例えば、スマートフォンなどに送信する。
【００９９】
このとき、無線通信部５８０は、近距離無線通信だけでなく、ブルートゥース（登録商標）などのような手段を利用してデータを外部端末に送信してもよい。
【０１００】
この場合、空気質に関する情報を受信する外部端末には、空気質に関する情報をディスプレイしたり処理したりすることのできるプログラムが内蔵されていなければならないのは当然であり、外部端末は、このような情報を使用者に視覚的あるいは聴覚的に提供してもよい。
【０１０１】
図６は、本発明の一実施形態における、空気質モニタリングシステムの構成を示した図であって、データ処理およびディスプレイなどをスマートフォンのような外部端末で実行するモニタリングシステムを示している。
【０１０２】
図６を参照すると、本発明の一実施形態に係る空気質モニタリングシステムは、端末機２００とスマートマスク１００を含む。
【０１０３】
スマートマスク１００は、本体６１０、密着部６２０、フィルタ部６３０、内部センサ６４０、無線通信部６５０、データ処理部６６０、およびディスプレイ部６７０を含む。
【０１０４】
ここで、データ処理部６６０およびディスプレイ部６７０は、選択的な構成手段であって、構成されても構成されなくてもよい。
【０１０５】
本体６１０は、使用者の鼻と口を含む顔の一部領域に載置されて内部空間を形成する。
【０１０６】
ここで、本体６１０は、合成樹脂、カーボン素材、ゴム材質などの材質で構成されてもよく、使用者の顔の表情が見えるように透明な素材で形成されてもよく、フォギング防止機能が適用された素材で形成されてもよい。また、本体は、フォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層が内部に形成されてもよく、特に、本体の内部でも使用者の吐いた息が触れる部分にフォギング防止コーティングまたはナノサイズ粒子層またはナノ粒子サイズに加工された表面で処理された材料が形成されてもよい。
【０１０７】
ここで、本体６１０は、本体の外周面に形成され、着用時に本体を使用者の顔に密着させることのできる密着部６２０を含んでもよい。
【０１０８】
密着部６２０は、本体の一部分であってもよいし、別途の構成として形成されて本体に結合されてもよい。
【０１０９】
さらに、本体６１０は、状況によっては、使用者が吐いた息をバルブ孔から排出する排出バルブが形成されてもよく、排出バルブは、使用者が息を吐いたときに弾性変形してバルブ孔を開放し、使用者が息を吸ったときにバルブ孔を遮断してもよい。
【０１１０】
すなわち、本体は、本体内部の吐いた息が触れる部位に排出バルブを形成し、息を吐いたときにバルブが自動で開いて吐いた息が外部に排出され、息を吸ったときにバルブが自動で閉まって外部空気の流入を防ぐ。
【０１１１】
さらに、本体１１０は、状況によっては、本体内部の側面のフィルタ部１２０内側に使用者が吸った息をバルブ孔から吸気する吸気バルブが形成されてもよく、吸気バルブは、使用者が息を吸ったときに弾性変形してバルブ孔を開放し、使用者が息を吐いたときにバルブ孔を遮断してもよい。
【０１１２】
密着部６２０は、肌と接触すると肌の温度によって収縮変形する形状記憶樹脂で形成されてもよく、顔の筋肉または骨格に合わせて伸縮性があり弾性変形の可能な樹脂で形成されることにより、空気の流入と流出を防いでもよい。
【０１１３】
このとき、密着部６２０は、内部空気が外部に流出したり外部の空気が内部に流入したりすることを防ぐために曲折した形状で形成されてもよい。
【０１１４】
フィルタ部６３０は、本体に形成され、外部空気をフィルタリングし、フィルタリングされた空気を本体の内部空間に提供する。
【０１１５】
すなわち、フィルタ部６３０は、本体の一部分に突出した形状で形成され、外部空気に含まれる埃および有害物質をフィルタリングして本体の内部空間に提供する。
【０１１６】
フィルタ部６３０は、フィルタ部の内部または外部に空気を循環させるための空気循環手段、例えば、空気循環ファンが形成されてもよい。
【０１１７】
内部センサ６４０は、フィルタ部６３０を通じて本体の内部空間に提供される空気質を測定する。
【０１１８】
このとき、内部センサ６４０は、内部の空気質を測定する環境センサ、使用者が吐いた息を通じて使用者の人体内部から出る空気質を測定する嗅覚センサなどを含んでもよい。
【０１１９】
データ処理部６６０は、内部センサ６４０で測定された内部空間の空気質に関するデータを分析または処理する。
【０１２０】
このとき、データ処理部６６０は、予め決定された少なくとも１つの標準空気質比較値と測定された空気質に関するデータとを比較し、空気質に関する情報、例えば、空気質の程度または空気質指数を決定してもよい。
【０１２１】
ディスプレイ部６７０は、データ処理部６６０で分析または処理された空気質に関する情報をディスプレイする手段であって、本体の一部領域に形成されてもよい。
【０１２２】
このとき、ディスプレイ部６７０は、ディスプレイ手段または発光手段、例えば、ＬＥＤを含んでよく、空気質に関する情報を数値化してディスプレイしたり、フィルタ交換の必要性の有無に関する情報をディスプレイしたりしてもよい。
【０１２３】
さらに、ディスプレイ部６７０は、分析された空気質の程度を段階化してディスプレイしてもよい。例えば、ディスプレイ部６７０は、空気質指数を５段階に分け、５段階それぞれの等級をイメージまたは色でディスプレイしてもよい。
【０１２４】
無線通信部６５０は、内部センサで測定された空気質に関するデータを、無線通信を利用して端末機に送信する。
【０１２５】
このとき、無線通信部６５０は、スマートマスク１００にデータ処理部６６０が構成された場合、データ処理部で分析または処理された空気質に関する情報を端末機に送信してもよい。
【０１２６】
端末機２００は、スマートマスク１００の無線通信部６５０を通じて送信されたデータを受信し、受信したデータに基づいてスマートマスク内部の空気質に関する情報をディスプレイする。
【０１２７】
このとき、端末機２００は、無線通信部を通じて内部センサで測定されたデータが受信された場合、測定された空気質データと予め決定された基準値とを比較し、空気質データが基準値以上の場合に予め決定された通知情報を使用者に提供してもよい。
【０１２８】
ここで、通知情報は、視覚的な情報であっても聴覚的な情報であってもよく、振動などのような手段によって使用者に提供される情報であってもよい。
【０１２９】
また、端末機は、本発明に関する情報を提供するためのプログラムを搭載していることが好ましく、このように搭載されたプログラムを利用して空気質指数またはフィルタ交換の必要性の有無を使用者に視覚的あるいは聴覚的に提供してもよい。
【０１３０】
また、端末機とスマートマスクは、一定の周期単位でデータを送受信することによって空気質に関する情報を端末機を通じて使用者に提供してもよく、端末機は、スマートマスクから空気質に関するデータを受信した場合、本発明と関連するアプリケーションを自動実行して空気質に関する情報を使用者に提供してもよい。
【０１３１】
図６では、スマートマスクに内部センサだけが備えられた場合を例示して説明したが、本発明の実施形態に係るモニタリングシステムが図６の構成に限定されることはなく、図６のスマートマスクは、図５のように内部センサと外部センサを構成する場合に適用されてもよい。すなわち、内部センサで測定されたデータと外部センサで測定されたデータが無線通信部を通じて端末機に送信されてもよく、端末機は、無線通信部を通じて送信された内部空気質情報と外部空気質情報を利用してスマートマスク内部の空気質指数またはフィルタ交換の必要性の有無などに関する情報を処理し、これに関する結果を使用者に提供してもよい。
【０１３２】
以上のように、実施形態を、限定された実施形態と図面に基づいて説明したが、当業者であれば、上述した記載から多様な修正および変形が可能であろう。例えば、説明された技術が、説明された方法とは異なる順序で実行されたり、かつ／あるいは、説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が、説明された方法とは異なる形態で結合されたりまたは組み合わされたり、他の構成要素または均等物によって対置されたり置換されたとしても、適切な結果を達成することができる。
【０１３３】
したがって、異なる実施形態であっても、特許請求の範囲と均等なものであれば、添付される特許請求の範囲に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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