KR20170083403A

KR20170083403A - 스마트 워치 및 그의 근전도 신호를 이용한 제어방법

Info

Publication number: KR20170083403A
Application number: KR1020160002819A
Authority: KR
Inventors: 윤준식; 공윤진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-01-08
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2017-07-18

Abstract

본 발명은 근전도 신호를 이용하여 사용자 인증을 편리하게 수행할 수 있는 스마트 워치 및 그의 근전도 신호를 이용한 보안 인증방법에 관한 것으로, 인증 화면을 표시하는 디스플레이부; 스마트 워치의 저면에 장착되어 근전도를 측정하는 근전도 센서; 및 인증 화면에서 인증 요청이 감지되면 근전도 센서에서 측정된 제스처에 따른 근전도 신호와 기 등록된 근전도 신호를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 제어부; 를 포함한다.

Description

스마트 워치 및 그의 근전도 신호를 이용한 제어방법 {SMART WATCH AND CONTROLLING METHOD USING ELECTROMYOGRAPH SINGSL THEROF}

본 발명은 근전도 신호를 이용하여 사용자 인증을 편리하게 수행할 수 있는 스마트 워치 및 그의 근전도 신호를 이용한 제어방법에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

일반적으로 생체인식(Biometrics)은 인간의 신체적 또는 행동적 특징을 자동화된 장치로 측정하여 개인을 인증 또는 식별하는 기술이다. 현재에는 지문, 얼굴, 장문(palm print), 손 모양(hand geometry), 망막, 홍체, 음성 및 서명 등의 특징을 사용하는 생체인식 기술이 개발되어 사용되고 있으며, 혈관 및 DNA 등을 이용한 생체인식 기술도 개발되고 있다. 이에 따라 생체인식에 대한 관심이 급속도로 높아지고 있으며, 상기 생체인식 기술을 위해 요구되는 여러 기술분야의 표준화 역시 빠르게 진행되고 있다.

상기 생체 인식 기술 중에서 근전도(Electromyograph : EMG) 신호는 사용자마다 진동수 및 파형이 다르고, 근육의 수푹 및 이와된 정도에 따라 다르기 때문에 상기 근전도 신호를 자동화된 장치로 측정한다면 개인을 인증 또는 식별하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.　　　

그런데, 현재에는 생체인식 기술의 표준화를 위한 Working Group (WG)이나 표준화 범위 등만 논의되었을 뿐 실제로 생체 정보, 예를들어 근전도 신호를 이용한 사용자 인증이나 해당 신호를 이용한 디바이스에 대한 동작제어 및 이를 기반으로 한 다양한 어플리케이션 제어방법은 아직까지 제공하지 못하는 실정이다.

본 발명의 목적은 근전도 인식 기술과 스마트 워치를 결합하여 사용자 인증을 자동으로 수행할 수 있는 스마트 워치 및 그의 근전도 신호를 이용한 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 근전도 신호를 이용하여 스마트 워치와 이동 단말기간의 연동 동작을 수행할 수 있는 스마트 워치 및 그의 근전도 신호를 이용한 제어방법을 제공하는데 있다. 　

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 스마트 워치의 근전도 신호를 이용한 제어방법은, 사용자 선택에 따라 인증 화면을 표시하는 단계; 상기 인증 화면이 표시된 상태에서 저면에 장착된 근전도 센서를 이용하여 사용자의 제스처에 따른 근육의 근전도 신호를 측정하는 단계; 및　상기 측정된 근전도 신호와 기 등록된 근전도 신호를 비교하여 상기 인증 화면에 대한 사용자 인증을 수행하는 단계;를 포함한다. 　

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 스마트 워치는, 인증 화면을 표시하는 디스플레이부; 스마트 워치의 저면에 장착되어 근전도를 측정하는 근전도 센서; 및 인증 화면에서 인증 요청이 감지되면 근전도 센서에서 측정된 제스처에 따른 근전도 신호와 기 등록된 근전도 신호를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 제어부; 를 포함한다.

본 발명은 생체 인식 기술 특히 근전도 센서를 통하여 근육의 수축 및 이완 정도를 나타내는 근전도(EMG) 신호를 측정한 후 사용자가 정의한 제스처에 따른 근전도(EMG) 신호와 비교하여 인증을 수행함으로써 스마트 워치를 통한 사용자 인증을 편리하게 수행할 수 있다.

나아가, 본 발명은 개인의 신체에 따라 독특한 EMG 신호 패턴과 사용자가 정의한 근육을 움직이는 제스처에 따른 신호 패턴을 생성하여 인증을 구현함으로써 스마트 워치, 스마트 워치와 이동 단말기간의 연동기능 (e.g.,사용자 등록/인증, 결제 수행)을 수행할 수 있으며, 스마트 워치를 이용하여 이동 단말기의 동작을 편리하게 제어할 수 있는 효과가 있다.　　

도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 근전도 센서를 구비한 스마트 워치의 일 예.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근전도 인식을 통하여 사용자 인증을 수행하는 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 사용자 인증을 위한 EMG신호를 등록하는 실시예.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 워치 착용시 근전도 신호를 이용하여 사용자 인증을 수행하는 상세 실시예.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 외부 디바이스와 연동하여 스마트 워치에서 인증 동작을 수행하는 실시예.
도 7은 본 발명에서 스마트 워치의 근전도 인식 기술을 이용하여 통해 은행 사이트에서 인증 및 이체 업무를 수행하는 실시예.
도 8은 본 발명에서 스마트 워치의 근전도 인식 기술을 이용하여 카드 결제의 인증을 수행하는 실시예.
도 9는 EMG신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별하여 스마트 워치와 외부 디바이스간의 연동 동작을 수행하는 순서도.
도 10a 및 도 10b는 스마트 워치를 블루투스(BT) 또는 NFC를 통해 PC에 페어링시키는 일 실시예.
도 11 내지 도 13은 스마트 워치와 다른 디바이스의 연결 상태에서 EMG신호를 근거로 판별된 사용자의 제스처에 따라 부가 기능을 수행하는 상세 실시예.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1a를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형광전 센서, 직접 반사형광전 센서, 미러반사형광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원 공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원 공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

도 1b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버 (receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우 (151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛 (123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기 (100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛 (123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛 (123a)이 미 배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

본 발명은 근전도 인식 기술과 스마트 워치를 결합하여 사용자 인증 및 제어동작을 자동으로 수행할 수 있는 방안을 제안한다. 특히 본 발명은 근전도 센서를 통하여 근육의 수축 및 이완 정도를 나타내는 근전도(EMG) 신호를 측정할 수 있으며, 상기 측정된 근전도(EMG) 신호는 사용자가 사전에 근육을 움직이는 제스처에 따라 설정하여 저장해 둔 신호 패턴과 비교하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 즉, 사용자마다 형성된 근육 양 및 위치가 다르기 때문에 손 또는 손가락을 움직이는 제스처에 따라 근육의 수축 및 이완 정도가 상이하다.

따라서, 본 발명은 개인의 신체에 따라 다른 독특한(unigue) EMG 신호 패턴을 사용자가 등록해 둔 근육 움직임에 따른 제스처에 대응되는 신호 패턴을 매핑한다면 사용자 인증은 물론이고, 스마트 워치와 이동 단말기간의 연동기능 (e.g.,사용자 등록/인증, 결제 수행)을 수행할 수 있다. 　　

본 발명에 따른 스마트 워치는 근전도(EMG) 신호을 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 근전도 센서를 구비할 수 있다. 상기 근전도 센서는 신체에 직접 접촉되는 스마트 워치의 저면의 일부 또는 전부에 분포할 수 있다. 특히 상기 근전도 센서는 손목의 안쪽 즉, 손바닥이 보이도록 손을 폈을 때 손목 부분에 근육이 많기 때문에, 상기 부분의 근육 움직임을 감지할 수 있도록 스마트 워치의 벨트 부분에 장착되는 것이 가장 유효하다. 이에 부가하여 본 발명은 손목을 비트는 동작을 감지할 경우에는 자이로 센서의 출력을 함께 이용할 수 있다. 즉, 근전도 센서는 근육의 움직임에 따른 근전도(EMG) 신호의 크기만 감지할 수 있기 때문에 자이로 센서의 출력을 이용하여 사용자가 손목을 비트는 방향을 감지할 수 있다.

상기 근전도 센서는 두 전극의 전기적 신호의 차이를 측정하여 근육 (몸))에서는 나오는 전기를 감지하는 센서로, 두 전극에서 측정된 신호에서 노이즈를 제거한 후 증폭 및 정류하여 근전도 (EMG)신호를 출력한다.

상기 자동 인증은 사용자가 스마트 워치 또는 단말기를 통해 소정 작업을 수행하기 위하여 사용자의 신체의 일부(손, 손가락 및 손목 및 기타)가 움직임에 의해 기설정된 패턴의 EMG신호가 생성될 때 수행되며, 특히 백그라운드 (Background)로 수행된다.

특히 본 발명은 메뉴 설정을 통해 복수의 EMG신호에 대응되도록 복수의 기능을 설정할 수 있으며, 이 경우 각 입력된 EMG신호는 인증뿐만 아니라 핫 키 기능을 수행하여, 사용자가 원하는 기능을 수행하기 위한 화면에 바로 진입할 수 있다. 특히, 하나의 기능에는 하나 또는 복수의 EMG신호가 대응될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 근전도 센서를 구비한 스마트 워치의 일 예이다.

도 2를 참조하면, 스마트 워치는 이동 단말기의 기능이 시계에 구현된 디바이스로, 화면의 크기가 작을 뿐 이동 단말기가 가지고 있는 구성(제어부, 메모리, 디스플레이부, 통신부 및 기타)을 모두 가지고 있다. 따라서, 스마트 워치는 다른 형태를 갖는 이동 단말기이다.

스마트 워치의 저면(50) 또는 벨트(부)(시계줄)에는 EMG신호를 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 근전도 센서가 장착되어 있다. 그 이유는 이동 단말기의 경우는 손으로 쥐거나 터치할 때 신체 정보를 측정할 수 있지만, 스마트 워치는 손목에 차기 때문에 벨트의 저면에 근전도 센서를 부착하는 것이 신체정보 측정에 가장 유리하기 때문이다.

따라서, 손목에 스마트 워치를 착용한 상태에서 사용자의 제스처가 입력되면 근전도 센서에서 측정한 근전도(EMG) 신호와 자이로 센서에서 측정한 방향 신호를 이용하여 제스처의 타입을 판별할 수 있으며, 상기 판별된 제스처의 종류에 따라 스마트 워치의 각종 동작을 제어할 수 있다.

상기 제스처에 의해 근육 움직임이 발생되면 근전도 센서는 사용자의 근전도(EMG) 신호를 측정한다. 이에 한정되지 않고, 사용자의 터치, 예를들면 롱 터치(또는 연속 터치 '탁탁' 또는 '톡톡')에 따라 근전도 센서가 사용자의 근전도(EMG) 신호를 측정할 수도 있다.

EMG 신호를 이용한 스마트 워치의 인증 수행

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근전도 인식을 통하여 사용자 인증을 수행하는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 3에 도시된 바와같이, 사용자는 스마트 워치를 착용한 상태에서 복수의 제스처를 입력하여 상기 특정 제스처에 의해 발생되는 근전도 신호 (EMG신호)를 등록할 수 있다(S100). 이 경우, 사용자는 특정 제스처, 예를들면 다섯개의 손가락 중에서 적어도 하나의 손가락을 쥐었다 펴거나, 손가락 전체를 쥐거나 또는 손목을 움직이는(비트는 동작 포함) 제스처를 입력할 수 있다. 상기 근전도 센서는 사용자가 입력한 제스처 입력에 대응되어 상기 근육의 움직임이 의해 변화되는 전기신호를 감지, 증폭 및 정류하여 노이즈가 제거된 EMG신호를 출력한다.

상기 EMG신호는 사용자의 인증 정보로 등록되거나 스마트 워치의 각종 동작을 제어하기 위한 정보 또는 핫 키 기능을 수행하는 정보로 등록되거나 외부 디바이스(PC, 이동 단말기)의 기능을 제어하기 위한 제어정보로 등록될 수 있다.

따라서, 사용자는 특정 제스처에 대응되는 EMG신호를 사용자 인증 정보로 동록하거나 스마트의 동작 및 기능 그리고 외부 장치(이동 단말기, PC)의 동작을 제어하기 위한 제어정보로 등록할 수 있으며, 상기 등록된 정보들은 메모리(160)에 저장된다.

이후 사용자가 스마트 워치를 착용한 상태에서 스마트 위치의 제어부 (180)는 사용자의 인증 요청을 감지할 수 있다(S110). 상기 인증 요청은 스마트 워치 상에서 직접 입력되거나, 블루투스(BT) 또는 NFC와 같은 근거리 통신을 통해 PC 또는 이동 단말기로부터 입력될 수도 있다. 상기 인증 요청은 잠금 화면을 해제하거나 결제 동작을 수행하는 등의 단일 인증뿐만 아니라 잠금 화면을 해제한 후 특정 화면으로 진입하기 위한 복합 인증까지도 포함할 수 있다.

상기 인증 요청은 인증 화면에서 소정 크기 이상의 EMG신호가 감지되거나 사용자가 인증 동작을 선택했을 때 발생될 수 있다. 상기 인증 화면은 사용자 인증이 필요한 화면으로, 예를들면 은행 또는 쇼핑몰의 결제 화면, 웹 페이지, 어플리케이션 및 메신저 등의 로그인 화면 그리고 암호가 설정된 잠금 화면등과 같이 사용자의 개인정보가 입력되어야 하는 화면을 모두 포함한다. 상기 개인정보는 인증서, 비밀번호 및 카드번호, 계좌번호 및 ID등을 포함할 수 있다. 이에 한정되지 않고 상기 인증 요청은 항상 발생되는 것은 아니다. 특히 사용자가 소정 제스처를 입력할 경우에는 상기 제스처에 따른 EMG신호를 근거로 잠금을 해제하기 때문에 잠금 화면 표시 자체가 인증 요청으로 간주될 수 있다.

상기와 같이 사용자로부터의 인증 요청이 감지되면, 인증 요청에 대응되어 스마트 워치의 제어부(180)는 벨트 저면부에 장착된 근전도 센서를 활성화시킨 후 상기 근전도 센서를 통해 사용자가 입력한 특정 제스처에 따른 EMG신호를 측정한다(S120). 이 경우, 제어부(180)는 이웃하는 복수의 근전도 센서에서 측정된 EMG신호의 평균값을 측정할 수 있다.

상기 EMG신호의 측정이 완료되면 스마트 워치의 제어부(180)는 상기 측정된 EMG신호와 기 등록된 적어도 하나 이상의 EMG신호와 비교할 수 있다(S130). 비교 결과, 상기 검출된 EMG신호가 인증용 EMG신호와 일치할 경우 제어부(180)는 상기 인증 화면에서 요구하는 사용자 인증을 수행하고, 스마트 워치 화면에 인증 결과를 표시한다 (S140, S150). 상기 인증 결과는 은행 또는 쇼핑몰의 결제 완료 화면, 웹 페이지, 어플리케이션 및 메신저 등의 로그인 완료 화면 그리고 잠금 해제 화면을 포함할 수 있다. 또한, 상기 인증 결과는 스마트 워치에 표시되거나, PC 또는 이동 단말기로 전송되어 표시될 수 있다. 특히 상기 PC 또는 이동 단말기는 스마트 워치로 인증 요청시 인증요청과 함께 인증에 필요한 정보(e.g., 결제정보 또는 이체정보)를 함께 전송할 수 있다.　

반면에, 상기 검출된 EMG신호가 다른 제스처에 따른 EMG신호와 일치할 경우 스마트 워치의 제어부(180)는 해당 제스처에 따른 제어동작을 실행할 수 있다. 이로부터 본 발명은 EMG신호를 근거로 사용자가 입력한 제스처의 종류를 판별할 수 있다. 예를들어, 손가락을 하나 펼 때 발생되는 EMG신호는 잠금 화면 해제 제스처로 판단하고, 손가락을 두 개 펼 때 발생되는 EMG신호는 잠금 화면을 해제하고 갤로리로 바로 진입하는 제스처로 판단하며, 손가락을 모두 펼 때 발생하는 EMG신호는 평소 자주 이용하는 웹 페이지의 로그인 제스처로 판단하는 등 EMG신호를 근거로 사용자의 다양한 제스처를 판별하여 해당 동작을 수행할 수 있다. 이러한 동작은 카메라가 없어 사용자의 제스처를 판단할 수 없는 경우에 유용하다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 사용자 인증을 위한 EMG신호를 등록하는 실시예이다.

도 4에 도시된 바와같이, 사용자는 손목에 스마트 워치를 착용한 상태에서 메뉴를 통해 초기 등록화면에 진입할 수 있다. 초기 등록화면이 소정 시간(약 3초) 롱 터치되면, 스마트 워치의 제어부(180)는 저면에 장착된 근전도 센서를 제어하여 사용자의 근전도 신호(이하 EMG신호로 칭함)를 측정한다. 이 경우, 사용자는 특정 제스처, 예를들면 다섯개의 손가락 중에서 적어도 하나의 손가락을 쥐었다 펴거나, 손가락 전체를 쥐거나 또는 손목을 움직이는 제스처를 입력할 수 있다. 상기 근전도 센서는 사용자가 입력한 근육을 움직이는 다양한 제스처 입력에 대응되어 상기 근육의 움직임이 의해 변화되는 전기신호를 감지, 증폭 및 정류하여 노이즈가 제거된 EMG신호를 출력한다.

상기 EMG신호의 측정이 완료되면 제어부(180)는 각 제스처에 따른 EMG신호를 화면에 표시할 수 있으며, 이와 함께 신체정보(e.g., EMG신호)의 등록 여부를 묻는 메시지를 표시할 수 있다. 사용자는 확인 버튼을 눌러 특정 제스처에 따른 EMG신호를 인증 정보로 등록할 수 있으며, EMG신호가 등록되면 등록 완료 메시지(예:Hi Samara)가 표시될 수 있다.　이와 같이 일련의 EMG신호의 측정 및 등록 동작을 통하여 사용자는 적어도 하나 이상의 EMG신호를 스마트 워치의 화면이 표시되는 사용자 인증 정보로 등록하여, 화면 잠금 해제는 물론이고 사용자가 원하는 기능을 수행하기 위한 화면으로 바로 진입할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 워치 착용시 근전도 신호를 이용하여 사용자 인증을 수행하는 상세 실시예이다. 　　

도 5a에 도시된 바와같이, 제어부(180)는 잠금 화면에서 인증 요청 신호, 더 상세하게는 잠금 화면의 해제 동작을 트리거하는 입력을 감지할 수 있다. 상기 입력은 소정 크기 이상의 EMG신호일 수 있으며, 또한, 사용자의 롱 터치 연속 터치('톡톡')을 포함할 수 있다. 상기 잠금 화면은 시계 기능이 표시된 상태의 화면일 수 있지만 이에 한정되는 것이 아니며 간단한 시간과 UI가 표시된 형태의 화면일 수도 있다.

상기 잠금 화면에서 사용자가 특정 제스처를 취하면(e.g., 손가락을 펴거나 손목을 비트는 동작), 제어부(180)는 근전도 센서를 이용하여 사용자가 입력하는 제스처에 따른 EMG신호를 측정한다. 또한, 손목을 비트는 경우에는 자이로 센서를 통하여 비틀리는 방향을 측정할 수 있다.

상기 EMG신호의 측정이 완료되면 스마트 워치의 제어부(180)는 상기 측정된 EMG신호와 기 등록된 인증용 EMG신호와 비교하여, 두 EMG신호가 일 치할 경우 잠금 화면을 해제하고 초기 화면(배경화면)을 표시한다.

한편 본 발명은 EMG신호를 이용하여 잠금 화면의 해제뿐만 아니라 결제 정보에 대한 사용자 인증도 수행할 수 있다.

도 5b에 도시된 바와같이, 사용자는 스마트 워치를 이용하여 은행 업무(e.g., 송금)나 데이타 전송을 수행하기 위하여 인증을 수행할 수 있다. 일 예로 임시비밀번호(OTP)생성이 필요한 경우 사용자는 스마트 워치의 디스플레이부(151)를 롱 터치하거나 특정 제스처를 입력할 수 있다. 특정 제스처가 입력되면 제어부(180)는 스마트 위치의 장착된 근전도 센서를 통해 EMG신호를 측정한 후 상기 측정된 EMG신호와 기저장된 EMG신호를 비교하여 사용자 인증을 수행하고 그 인증 결과를 화면에 표시할 수 있다.

EMG 신호를 이용한 스마트 워치와 다른 디바이스간 인증 수행

도 6은 외부 디바이스와 연동하여 스마트 워치에서 인증 동작을 수행하는 실시예이다. 특히 도 6은 은행 사이트 진입시 스마트 워치 인증을 수행하는 실시예이이다.

본 발명에 적용된 스마트 워치는 외부 디바이스(PC, 단말기, 노트북)와 근거리 통신망을 수행하여, 각 디바이스에서 수행되는 어플리케이션에 대한 인증동작을 수행할 수 있다.

스마트 워치는 각 디바이스의 인증 요청에 따라 일측에 장착된 센서를 통해 사용자의 신체정보(e.g., 근전도)를 측정한 후 기 등록된 신체정보와 비교하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 상기 사용자 인증은 은행 업무 (e.g.,이체), 신용카드 결재 및 소정 웹 사이트 또는 어플리케이션의 로그인을 포함할 수 있다. 　　

도 6에 도시된 바와같이, 사용자가 이동 단말기 또는 PC를 통해 특정 은행(e.g., 우리은행)의 웹 페이지에서 접속한 후 공인인증서 화면(51)에서 인증 수단으로 스마트 워치를 선택하면 스마트 워치로 인증이 요청된다.　이때, PC를 예로들어 설명한다.

상기 인증요청을 받은 스마트 워치의 제어부는 우리은행의 공인인증서를 검색하는 화면을 표시하면서 공인 인증서를 검색하고, 기 저장된 공인 인증서의 검색이 완료되면 검색완료를 표시한다. 스마트 워치가 손목에 밀착되지 않은 경우 스마트 워치의 제어부(180)는 손목 밀착 안내 메시지, 예를들면 "시계 뒷판과 손목시게를 밀착시켜 주세요"를 표시할 수 있다. 상기 손목 밀착 안내 메시지는 일정 면적이상 스마트 워치가 밀착된 경우에는 표시되지 않는다.　사용자는 안내 메시지에 따라 스마트 워치를 손목에 밀착시키고 스마트 워치가 손목에 밀착된 경우 제어부는 밀착완료 사운드를 출력할 수 있다.

스마트 워치가 손목에 밀착되면 사용자는 특정 제스처를 입력하고, 제어부 (180)는 사용자가 입력한 제스처에 의해 변화되는 근육 움직임을 근전도 센서를 통해 측정한 후 상기 근전도 센서에서 출력된 EMG신호와 기 등록된 EMG신호를 비교하여 사용자 인증을 수행한다. 그리고 사용자 인증 중에는 화면에 현재 사용자 인증이 수행되고 있음을 나타내는 "프로그래스 표시"를 표시될 수 있다.

사용자 인증이 완료되면 스마트 워치의 제어부(180)는 화면에 사용자 인증이 성공되었음을 표시하고, 상기 인증 성공 결과를 PC로 자동 전송한다.

따라서, PC의 제어부(미도시)는 스마트 워치에서 전송된 인증 성공 결과에 따라 PC는 화면을 전환하여 로그인 완료 페이지를 표시한다.　　

도 7은 스마트 워치의 근전도 인식 기술을 이용하여 통해 은행 사이트에서 인증 및 이체 업무를 수행하는 실시예를 나타낸다.

사용자는 이동 단말기(또는 PC)를 통해 은행 사이트 진입한 후 타행 이체를 수행할 때 스마트 워치를 통해 타행 이체를 위한 사용자 인증을 수행할 수 있다.　

즉, 이체 화면에서 임금 금액 및 이체할 계좌가 입력한 후 확인 버튼이 선택되거나 또는 결제 수단으로 스마트 워치가 선택하면, 근거리 통신에 의해 상기 이체정보(받는 사람, 입금 은행, 계좌번호 및 이체금액)가 스마트 워치 화면에 자동으로 표시된다. 이 경우 PC는 인증요청과　함께 이체정보를 함께 전송할 수 있다.

사용자가 확인 버튼을 선택하고 인증을 위한 제스처를 입력하면, 스마트 워치의 제어부(180)는 근전도 인식을 통한 인증을 개시한다. 이때, 만약 스마트 워치가 손목에 완전히 밀착되지 않은 경우에는 손목 밀착 안내 메시지를 출력할 수 있다. 스마트 워치가 손목에 밀착되면 사용자는 특정 제스처를 입력하고, 제어부 (180)는 사용자가 입력한 제스처에 의해 변화되는 근육 움직임을 근전도 센서를 통해 측정한 다음에 근전도 센서에서 출력된 EMG신호와 기 등록된 EMG신호를 비교하여 사용자 인증을 수행한다.

상기 심박 리듬에 사용자 인증이 완료되면 비밀번호, 보안카드 밑 공인인증과 같은 부가적인 인증을 수행한다. 상기와 같은 모든 인증동작이 완료되면 스마트 워치의 제어부는 타행 이체 결과를 화면에 표시한다.　이러한 인증 동작은 스마트 워치에서 결제 화면을 표시한 후 바로 EMG신호를 측정하여 인증할 수 있음은 굳이 설명하지 않아도 자명하다. 　　

도 8은 스마트 워치의 근전도 인식 기술을 이용하여 카드 결제의 인증을 수행하는 실시예이다.

도 8에 도시된 바와같이, 사용자는 이동 단말기(또는 PC)를 이용하여 쇼핑몰에서 상품을 구매한 후 상기 구매한 상품에 대한 결제를 수행하기 위하여 화면을 표시할 수 있다. 상기 결제 화면에서 사용자가 결제 수단으로 이동 단말기의 신용 카드 또는 스마트 워치의 신용카드를 선택할 수 있다. 이는 결제를 이동 단말기에서 수행할지 아니면 스마트 워치에서 수행할 것인지를 선택하는 것을 의미한다.

만약 사용자가 결제 수단으로 '스마트 워치의 신용카드'를 선택하면, 이동 단말기는 스마트 워치로 인증 요청과 함께 결제 정보를 전송하고, 스마트 워치의 제어부(180)는 인증 요청에 따라 화면에 결제정보와 함께 카드 선택 화면을 표시한다.

상기 카드 선택 화면에서 사용자가 신용 카드(e.g., 마스터 카드)를 선택한 후 소정 제스처를 입력하면, 스마트 워치의 제어부(180)는 상기 입력된 제스처에 따라 발생되는 근육 움직임에 기반하여 EMG신호를 측정하고, 상기 측정된 EMG신호를 기등록된 EMG신호와 비교하여 사용자 인증을 수행한 후 인증이 성공하는 경우 상기 선택된 신용 카드로 결제를 수행한다.

본 발명은 근육의 움직임에 따라 변화하는 EMG신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별하여 스마트 워치의 기능, 스마트 워치와 다른 디바이스(e.g., 이동 단말기 또는 PC)간의 연동 기능을 수행할 수 있다. 이 경우 종래의 경우에는 다른 디바이스에 장착된 카메라를 이용하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있지만, 이 경우 카메라에 의해 배터리 소모가 증가하는 단점이 있다.

EMG 신호를 이용한 스마트 워치와 다른 디바이스간 부가 기능 수행

도 9는 EMG신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별하여 스마트 워치와 외부 디바이스간의 연동 동작을 수행하는 순서도이다.

도 9를 참조하면, EMG신호를 이용하여 사용자 인증이 수행되면 스마트 워치의 제어부(180)는 이후에 입력되는 사용자의 제스처를 인식하여 PC(또는 이동 단말기)와 연동동작을 수행할 수 있다(S200, S210).

상기 사용자 인증 이후에 입력되는 제스처에 따라 스마트 워치의 제어부(180)는 PC와 자동으로 연결되고, 상기 PC는 화면에 수행 가능한 메뉴를 표시할 수 있다(S220).

상기 제스처는 예를들면 스마트 워치를 찬 손을 흔들거나 좌에서 우로 흔드는 동작을 포함하며,　상기 스마트 워치와 PC간에 가능한 메뉴는 PC의 동작제어 (e.g., power off, log out), 인증 & 결제, 웹브라우저 접속, 메신저 및 자우 사용하는 프로그램 메뉴를 포함할 수 있다.　　　　　　　　

상기 메뉴에서 사용자는 제스처를 이용하여 특정 메뉴를 선택한 후 핑거 스냅과 같은 간단한 선택 제스처에 의해 원하는 기능을 실행을 명령할 수 있으며, 스마트 워치의 제어부(180)는 상기 제스처에 따른 EMG신호를 근거로 PC로 제어신호를 출력하여 PC의 동작을 제어한다(S230).　　

도 10a 및 도 10b는 스마트 워치를 블루투스(BT) 또는 NFC를 통해 PC에 페어링시키는 일 실시예이다.

도 10a에 도시된 바와같이, 이전에 스마트 워치가 PC와 연결된 적이 없는 경우 사용자가 스마트 워치를 찬 손을 좌우로 흔들면, 제어부(180)는 상기 좌우로 흔들리는 손의 움직임에 근거하여 측정한 EMG신호에 따라 상기 측정된 EMG신호에 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 상기 기능은 스마트 워치에서 수행하는 기능일 수 있고, 또한, 블루투스를 통하여 스마트 워치와 PC를 연결하여 두 디바이스간에 수행되는 기능 또는 모드일 수 있다. 상기 기능 또는 모드에 대한 동작은 연결 안내 메시지를 통해 표시되고 선택 받을 수 있다.

또한, 도 10b에 도시된 바와같이, 스마트 워치가 PC와 연결된 적이 없는 경우 사용자가 스마트 워치를 찬 손을 좌우로 흔들면 NFC가 동작되어, 스마트 워치와 PC를 연결하는 모드가 활성화된 후 연결 안내 메시지가 표시된다.

상기 BT모드 또는 NFC모드의 활성화는 메뉴에서 선정할 수 있으며, 상기 연결 안내 메시지에서 확인버튼(예;yes)이 선택되면 스마트 워치가 PC와 연결되어 스마트 워치를 통한 인증을 수행하고, 에어 마우스(Air mouse)와 같이 손으로 PC의 동작을 제어할 수 있다. 예를들어, 스마트 워치와 PC가 연결된 후에 사용자가 스마트 워치를 찬 손을 오른족으로 흔들면 다음 페이지가 표시된다. 　　　　　　　

따라서, 본 발명은 근육의 움직임에 따라 변화하는 EMG신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별하여, 스마트 워치를 스마트 폰 또는 PC와 근거리 통신(BT 또는 NFC)으로 선택적으로 페어링(pairing)시켜 인증 및 그와 관련된 다른 기능을 수행할 수 있다.

도 11내지 도 13은 스마트 워치와 다른 디바이스가 연결된 상태에서 EMG신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별하여 부가 기능을 수행하는 동작을 나타낸 상세 실시예이다.

도 11을 참조하면, 사용자가 스마트 워치를 찬 상태로 PC모니터 화면 앞에서 손을 펴 인사하듯 흔들면, 스마트 워치의 제어부(180)는 근전도 센서를 통하여 상기 손의 움직임에 따른 EMG신호를 검출한 후 상기 검출된 EMG신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별할 수 있다.

이에 부가하여, 상기 스마트 워치의 제어부(180)는 상기 판별된 제스처를 PC(또는 이동 단말기)로 전송할 수 있다. 상기 전송된 제스처에 따라 PC의 제어부는 자동으로 로그인을 수행하여 바탕 화면으로 진입한다.

따라서, 이전에 연결된 PC의 경우 사용자가 로그인 화면에서 스마트 워치를 찬 상태로 손을 흔들면 카메라가 손의 제스처를 인식 & 자동 로그인을 수행한다. 상기 로그인 상태에서 다시 손을 흔들면 로그오프(Log off)/파워오프(Power off)/ 취소(cancel)기능을 선택할 수 있는 팝업창 나타난다. 사용자는 손을 움직여 Air mouse처럼 버튼을 선택한 후 핑거 스냅하여 로그오프, 파워오프 및 취소기능 중의 어느 한 가능을 실행한다.

도 12는 스마트 워치와 이동 단말기간 연동을 통해 사용자 인증을 수행하는 일 실시예이다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와같이, 스마트 워치를 찬 상태에서 엄지 손가락을 이동 단말기의 화면에 대면 스마트 워치의 제어부(180)는 손의 움직임에 따른 EMG신호를 검출한 후 상기 검출된 EMG신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별할 수 있다. 판별결과 상기 제스처에 의해 사용자 인증이 성공하면, 즉, 상기 제스처가 인증성공을 나타내는 제스처이면, 제어부(180)는 인증 완료신호를 이동 단말기로 전송할 수 있다.

상기 인증 완료신호에 따라 이동 단말기는 현재 손가락에 의해 터치된 잠긴 어플리케이션 또는 잠긴 사진을 자동으로 해제한 후 해당 어플리케이션을 실행하거나 해당 사진을 표시한다.

다른 실시예로, 본 발명에 따른 EMG신호를 이용한 사용자 인증은 다른 생체신호(지문 또는 심박 정보)와 함께 사용할 경우 더욱 강화된 사용자 인증을 수행할 수 있다. 　

상술한 바와같이 본 발명은 근전도 인식 기술과 스마트 워치를 결합하여, 스마트 워치 내에서의 사용자 인증 및 부가 가능을 수행하거나 또는 스마트 워치와 다른 디바이스(이동 단말기 또는 PC)간의 연동기능(e.g.,사용자 인증 및 부가 기능)을 수행할 수 있는 장점이 있다.　

나아가, 본 발명은 생체 인식 기술 특히 근전도 센서를 이용하여 근육의 수축 및 이완 정도를 나타내는 근전도(EMG) 신호를 측정한 후 사용자가 정의한 제스처에 따른 근전도(EMG) 신호와 비교하여 인증을 수행함으로써 스마트 워치를 통한 사용자 인증을 편리하게 수행할 수 있다.

더 나아가, 본 발명은 개인의 신체에 따라 독특한 EMG 신호 패턴과 사용자가 정의한 근육을 움직이는 제스처에 따른 신호 패턴을 생성하여 인증을 구현함으로써 스마트 워치, 스마트 워치와 이동 단말기간의 연동기능 (e.g.,사용자 등록/인증, 결제 수행)을 수행할 수 있으며, 스마트 워치를 이용하여 이동 단말기의 동작을 편리하게 제어할 수 있는 효과가 있다.　　

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

50 : 근전도 센서 151 : 디스플레이부
170 : 메모리 180 : 제어부

Claims

사용자 선택에 대응되어 인증 화면을 표시하는 단계;
상기 인증 화면이 표시된 상태에서 근전도 센서를 통해 사용자의 제스처에 따른 근육 움직임을 감지하여 근전도 신호를 측정하는 단계; 및　
상기 측정된 근전도 신호를 이용하여 사용자 인증을 수행하는 단계;를 포함하는 스마트 워치의 근전도 신호를 이용한 제어방법.　
제1항에 있어서, 상기 인증 화면은
스마트 위치상에서 선택된 인증요청 또는 근거리 통신을 통해 외부 디바이스로부터 수신된 인증 요청에 응답하여 표시되며,
상기 외부 디바이스는 PC, 이동 단말기 및 노트북을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치의 근전도 신호를 이용한 제어방법.　
제2항에 있어서, 상기 인증 화면은
은행 또는 쇼핑몰의 결제 화면;
웹 페이지, 어플리케이션 및 메신저의 로그인 화면; 및
암호가 설정된 잠금 화면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치의 근전도 신호를 이용한 제어방법.　
제1항에 있어서, 상기 제스처는
적어도 하나의 손가락을 쥐었다 펴는 동작, 손가락 전체를 쥐는 동작 또는 손목을 움직이는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치의 근전도 신호를 이용한 제어방법.　
제1항에 있어서, 상기 사용자 인증의 결과는
스마트 워치 화면에 표시되거나 외부 디바이스로 전송되어 표시되며,
스마트 워치로 인증 요청시 인증에 필요한 정보를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치의 근전도 신호를 이용한 제어방법.　
제1항에 있어서, 상기 검출된 근전도 신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별하여 관련 동작을 제어하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치의 근전도 신호를 이용한 제어방법.　
제5항에 있어서, 상기 관련 동작은
스마트 워치의 기능에 관련된 동작 또는 외부 디바이스와 연동되어 상기 외부 디바이스의 기능에 관련된 동작으로, 잠금 해제동작, 로그인 동작 및 특정 기능으로의 다이렉트 진입 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치의 근전도 신호를 이용한 제어방법.　
인증 화면을 표시하는 디스플레이부;
스마트 워치에 장착된 근전도 센서; 및
상기 근전도 센서를 통해 제스처에 따른 근육 움직임을 감지하여 근전도 신호를 측정하고, 상기 측정된 근전도 신호를 이용하여 사용자 인증을 수행하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치.　
제8항에 있어서, 상기 근전도 신호는
스마트 위치 또는 근거리 통신을 통해 외부 디바이스로부터 인증 요청 신호가 입력될 때 또는 제스처가 입력될 때 측정하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치.
제9항에 있어서, 상기 외부 디바이스는
PC, 이동 단말기 및 노트북 중 하나이며, 인증수단으로 스마트 워치가 선택될 때 스마트 워치로 인증 요청신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치.
제8항에 있어서, 상기 인증 화면은
사용자의 개인정보가 입력되어야 하는 화면으로 은행 또는 쇼핑몰의 결제 화면, 웹페이지, 어플리케이션 및 메신저등의 로그인 화면 및 암호가 설정된 잠금 화면을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치.
제8항에 있어서, 상기 제스처는
적어도 하나의 손가락을 쥐었다 펴는 동작, 손가락 전체를 쥐는 동작 또는 손목을 움직이거나 비트는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치.
제8항에 있어서, 상기 제어부는
상기 검출된 근전도 신호를 근거로 사용자의 제스처를 판별하여 관련 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치.
제13항에 있어서, 상기 관련 동작은
스마트 워치의 기능에 관련된 동작 또는 외부 디바이스와 연동되어 상기 외부 디바이스의 기능에 관련된 동작으로,
잠금 해제동작, 로그인 동작 및 특정 기능으로의 다이렉트 진입 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워치.