KR101820819B1

KR101820819B1 - 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자 및 그 작동 방법

Info

Publication number: KR101820819B1
Application number: KR1020160068749A
Authority: KR
Inventors: 임태근
Original assignee: 주식회사 잼
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2018-01-22
Also published as: KR20170136784A

Abstract

본 발명은 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자 및 그 작동 방법, 스마트 줄자와 연동 가능한 단말의 동작 방법에 관한 것이다. 본 발명은 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자의 작동 방법에 있어서, 빛의 반사율이 서로 다른 복수의 색을 이용하여 일 방향을 따라 표시된 패턴에 빛을 조사하고, 상기 패턴으로부터 반사되는 광량을 이용하여 상기 패턴을 인식하는 단계, 상기 패턴이 표시된 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 인식되는 상기 패턴을 이용하여 측정 대상의 길이를 측정하는 단계를 포함하는 것을 일 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 의하면 종래 아날로그식 줄자와 같이 가볍고 작은 크기를 가지면서도, 디지털 측정 시 발생될 수 있는 오차를 최소화하여 높은 정확도로 측정 대상의 길이 및 둘레를 측정할 수 있으며, 측정된 데이터를 서버 또는 단말로 전송할 수 있어, 측정 길이 데이터를 다양한 응용 서비스에서 활용할 수 있다.

Description

패턴 인식을 이용한 스마트 줄자 및 그 작동 방법{SMART MEASURING TAPE USING PATTERN RECOGNITION AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 패턴 인식을 이용한 디지털 줄자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 줄자에 형성된 패턴을 이용하여 길이를 측정하고, 측정된 길이 데이터를 단말 또는 서버에 전송할 수 있는 패턴 인식을 이용한 디지털 줄자에 관한 것이다.

최근 사람이 눈금을 직접 읽어서 치수를 측정하는 아날로그 방식의 일반 줄자 외에 다양한 기능을 가진 디지털 줄자가 개발되고 있다.

종래의 디지털 줄자는 일본 공개 특허(JP 1997-005036 A,‘디지탈표시식 길이 측정기의 검출 장치와 검출기’) 또는 한국 공개 특허(KR 10-2003-0021812, ‘PC 연결식 디지털 체중계와 디지털 줄자를 이용한 종합 신체측정기 및 그 방법’)와 같이 스트랩에 일정 간격으로 슬릿을 형성하고, 광학 소자를 통해 슬릿을 통과하는 빛을 감지하여 스트랩의 움직임을 검출하는 광학적 인코더 방식을 이용하는 기술이 개발되었다.

이러한 방식을 이용한 디지털 줄자는 스트랩을 중심으로 발광소자와 슬릿을 통과하는 빛을 감지하기 위한 수광센서를 스트랩의 위 아래에 배치시켜야하기 때문에 줄자의 부피가 커지는 단점이 있었다. 또한, 치수를 측정하는 줄자의 특성상, 스트립에 포함되어 있는 슬릿이 정확하게 발광부와 수광부 사이를 통과해야 오차가 줄어들기 때문에, 고정된 위치에서 스트립을 움직이는 롤러를 필요로 한다. 그 결과, 많은 부품 개수로 인해 단가가 높아진다는 점, 무거운 무게로 의류 또는 신체 치수 측정에 요구되는 사용성(usability)를 만족시킬 수 없다는 점이 단점으로 여겨졌다.

스마트 줄자의 전혀 다른 형태로, 한국 공개 특허(KR 10-2016-0017991 A, 스마트 줄자를 구비한 이동 단말기 및 그의 물체 길이 측정 방법)과 같이 레이저를 이용해 물체의 길이를 측정할 수 있는 장치도 개발되었으나, 이는 직선거리 측정 시에만 활용 가능하므로, 허리둘레 등 곡선을 측정해야 하는 신체 치수 측정에는 적합하지 않다.

또한, 무선통신기술의 발달로 인해 소형 기기들도 디지털 컨버전스화 되고 있는 추세이며, 줄자와 같은 측정 장치를 통해 수집되는 정보는 서버 또는 단말에서 맞춤형 헬스케어 서비스, 맞춤형 쇼핑 서비스 등에 활용 가능한 활용성 높은 정보이다. 그럼에도, 직관적인 인터페이스를 제공하면서도 사용성이 뛰어나고 높은 정확도를 갖는 스마트 줄자가 존재하지 않아 관련 서비스 제공에 어려움을 겪고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래 아날로그식 줄자와 같이 가볍고 작은 크기를 가지면서도, 디지털 측정 시 발생 될 수 있는 오차를 최소화하여 높은 정확도를 갖는 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자 및 그 작동 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 측정된 데이터를 서버 또는 단말로 전송함으로써, 측정 길이 데이터를 다양한 응용 서비스에서 활용할 수 있도록 하는 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자 및 그 작동 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 사용자가 직관적으로 측정 대상별 측정값을 인지할 수 있도록 하는 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자 및 그와 연동하는 단말의 작동 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자의 작동 방법에 있어서, 빛의 반사율이 서로 다른 복수의 색을 이용하여 일 방향을 따라 표시된 패턴에 빛을 조사하고, 상기 패턴으로부터 반사되는 광량을 이용하여 상기 패턴을 인식하는 단계, 상기 패턴이 표시된 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 인식되는 상기 패턴을 이용하여 측정 대상의 길이를 측정하는 단계를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 스마트 줄자에 있어서, 빛의 반사율이 서로 다른 복수의 색을 이용하여 생성된 패턴이 일 방향을 따라 표시된 스트랩, 상기 패턴이 가변적으로 노출되도록, 상기 스트랩이 내부에 출입되는 하우징, 상기 패턴과 대응하여 상기 하우징에 위치하며, 상기 패턴을 감지하는 센서부, 상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 인식되는 상기 패턴을 이용하여 측정 대상의 길이를 측정하는 제어부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자와 연동 가능한 단말의 동작 방법에 있어서, 하나 이상의 측정 대상을 표시하는 단계, 상기 스마트 줄자를 이용해 측정하고자 하는 제 1 측정 대상을 활성화 표시하는 단계, 상기 스마트 줄자로부터 제 1 길이 데이터를 수신하는 단계, 상기 길이 데이터를 상기 제 1 측정 대상에 대응시키는 단계, 기 설정된 순서에 따른 제 2 측정 대상을 활성화 표시하는 단계를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 종래 아날로그식 줄자와 같이 가볍고 작은 크기를 가지면서도, 디지털 측정 시 발생될 수 있는 오차를 최소화하여 높은 정확도로 측정 대상의 길이 및 둘레를 측정할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 측정된 데이터를 서버 또는 단말로 전송할 수 있어, 측정 길이 데이터를 다양한 응용 서비스에서 활용할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 사용자가 직관적으로 측정 대상 별 측정값을 인지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 스마트 줄자 및 그와 연동되는 단말의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 의한 스마트 줄자 구성의 일 실시 예를 설명하기 위한 개념도,
도 3은 본 발명에 의한 스마트 줄자의 스트랩에 표시되는 패턴의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 의한 스마트 줄자의 스트랩에 표시되는 패턴의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 의한 스마트 줄자의 작동 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명에 의한 스마트 줄자의 길이 측정 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 본 발명에 의한 스마트 줄자의 패턴 인식 방법 및 정확도 향상 방법을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 의한 스마트 줄자의 둘레 길이 측정 방법을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 의한 스마트 줄자 연동 단말의 동작 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서는 도 1 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 의한 스마트 줄자 및 그와 연동되는 단말의 일 실시 예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 스마트 줄자 및 그와 연동되는 단말의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 스마트 줄자 구성의 일 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 스마트 줄자(10)는 스트랩(100), 하우징(200), 센서부(300), 제어부(400)를 포함하며, 통신부(500), 전원부(600), LED부(700), 조작부(800), 스트랩고정부(900)를 더 포함할 수 있다.

스트랩(100)은 빛의 반사율이 서로 다른 복수의 색을 이용하여 생성된 패턴이 일 방향을 따라 표시된 줄로, 스마트 줄자의 본체인 하우징(200)에 롤 상으로 설치되고, 측정할 길이에 따라 하우징(200)에서 인출되고 인입된다. 스트랩에는 패턴 인식에 사용되는 패턴이 표시되며, 패턴은 빛을 흡수하는 제 1 패턴과 빛을 반사하는 제 2 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 패턴은 스트랩의 폭 방향 즉, 길이 측정과 관계없는 스트랩의 세로 방향으로 제 1 패턴과 제 2 패턴이 하나 이상 조합된 것일 수 있다. 패턴은 주기적으로 반복될 수 있으며, 스트랩의 폭 방향으로 제 1 패턴 또는 제 2 패턴이 2 비트 값(00, 01, 10, 11) 중 어느 하나에 대응되도록 조합될 수 있다. 또한, 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 2 비트 값 중 하나의 비트만 변경되도록 조합될 수 있다. 본 명세서의 패턴의 예로 도시된 도 3 및 도 4의 단위 패턴은 사각형의 형태를 가지나, 단위 패턴의 형태는 사각형에 한정되지 않으며, 센서부(300)가 인식할 수 있다면 어떠한 형태든 가능하다. 패턴 조합의 일 실시 예는 도 3 및 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.

하우징(200)은 스마트 줄자의 스트랩(100), 센서부(300), 제어부(400) 등 스마트 줄자의 각 구성을 고정할 수 있도록 형성된 프레임으로, 내부에는 패턴이 가변적으로 노출되도록 스트랩(100)이 내부에 출입될 수 있으며, 스트랩(100)의 일부는 롤형태로 감겨 수용된다. 따라서 하우징(200)은 스트랩(100)이 출입할 수 있는 출입구를 구비한다. 또한 하우징(200)의 내부에는 센서부(300)와 제어부(400)가 고정될 수 있다. 또한 하우징(200)에는 전원부(600)가 삽입 고정될 수 있으며, 하우징(200) 외부에는 LED부(700), 조작부(800), 스트랩 고정부(900)가 도 1과 같이 구비될 수 있다.

센서부(300)는 패턴과 대응하여 하우징에 위치하며 패턴을 감지하는 구성으로, 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(200)의 출입구 내에 위치하며, 스트랩의 폭 방향을 따라 하나 이상 일렬로 고정 설치되어 패턴에 빛을 조사하는 발광부(330), 발광부 측면에 고정 설치되어 패턴으로부터 반사되는 광량을 감지하는 수광부(370)를 포함할 수 있다. 종래 기술과는 달리 본 발명은 슬릿을 사용하지 않기 때문에, 발광부(330)와 수광부(370)는 동일한 방향에 배치될 수 있어, 제작이 용이하고 부피를 줄일 수 있다. 수광부(370)는 적외선 센서, 레이저 센서, 일반 광센서 등 빛의 종류와 상관없이 빛을 감지할 수 있는 모든 종류의 수광 센서가 사용될 수 있으며, 발광부(330)는 전기신호를 광으로 변환하여 빛을 조사할 수 있는 모든 종류의 발광 소자가 사용될 수 있다.

제어부(400)는 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 인식되는 패턴을 이용하여 측정 대상의 길이를 측정한다. 보다 구체적으로, 제어부(400)는 카운터(410), 연산부(430), 기준값 보정부(450), 오류 확인부(470), 오차 보정부(490)를 포함할 수 있다.

카운터(410)는 스트랩(100)의 일 방향으로의 움직임에 따라 패턴으로부터 반사되는 광량이 기 설정된 기준 값을 지날 때마다, 카운트를 1씩 증가시킨다. 연산부(430)는 스트랩(100)의 일 방향으로의 움직임이 끝나면, 기 설정된 단위 길이에 카운트를 곱한 값을 측정 대상의 길이로 판단한다.

본 명세서에서 기준 값은 반사되는 광량을 이용하여 패턴을 인식하기 위한, 즉 제 1 패턴인지 제 2 패턴인지를 판단하는 기준이 되는 값을 의미한다. 기 설정된 기준 값은 센서부(300)에 사용되는 발광 소자 및 수광 센서의 종류에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 수광 센서가 감지하는 광량의 최대값과 최소값의 중간 값일 수 있다. 예를 들어, 빛을 흡수하는 제 1 패턴으로부터 반사되는 광량을 0이라고 하고, 빛을 반사하는 제 2 패턴으로부터 반사되는 광량을 600이라고 했을 때, 기준 값은 0과 600의 중간 값인 300일 수 있다. 기준 값이 반드시 감지되는 광량의 최대값과 최소값의 중간값이어야 하는 것은 아니나, 중간값인 경우에 어떤 패턴인지를 구분하기 위한 기준으로 더 적합할 것이다. 다만 이러한 실시예에 의해 제한되는 것은 아니며, 감지되는 광량의 변화를 판단할 수 있을 정도의 값이면 무방하다.

본 명세서에서 단위 길이는 스트랩(100)에 생성되는 패턴의 단위 길이 즉 단위 패턴의 가로 길이를 의미한다(도 7의 a에 해당한다). 패턴은 스트랩의 일 방향을 따라(가로 방향으로) 형성되므로, 패턴 인식을 통해 카운트 되는 값에 단위 길이를 곱한 값은 실제 사용자가 측정하는 줄자의 길이에 해당한다.

기준값 보정부(450)는 패턴이 주기적으로 반복되는 경우, 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 패턴이 한 주기를 지날 때마다 직전 주기에서 감지한 광량을 이용하여 기준 값을 보정한다. 기준 값을 보정하는 이유는, 시간이 지남에 따라 발광 소자의 성능이 저하되면서, 패턴으로 조사되는 광량이 줄어들기 때문이다. 즉, 패턴으로부터 반사되는 광량 역시 줄어들게 되므로, 전체적인 광량의 크기는 초기에 비해 감소하게 되어있다. 이로 인한 오차 발생을 줄이기 위해, 기준값 보정부(250)는 한 주기를 지날 때마다 직전 주기에서 감지한 광량의 최대값과 최소값의 중간 값을 연산하여 새로운 기준 값으로 설정한다. 그 결과, 발광 소자의 성능이 저하되더라도, 카운트 기능은 문제없이 유지될 수 있다.

오류 확인부(470)는 측정된 값에 오류가 있는지 여부를 확인하기 위한 것이다. 오류 확인부(470)는 2 비트 값 중 하나를 시작 값으로 설정하고, 반사되는 광량에 대응되는 2 비트 값이 시작 값에서 k번째 2비트 값에 해당하면, 카운트가 패턴의 주기에 대응되는 정수 N의 배수+k인지 확인한다. 예를 들어, 도 3과 같은 패턴이 스트랩(100)에 표시되고, ‘00’을 시작 값으로 설정한다면, 도 3에 생성된 패턴은 00, 10, 11, 01 네 개의 2비트 값이 반복되는 형태를 가지므로, 패턴의 주기에 대응되는 정수 N은 4에 해당한다. 즉, 도 3의 패턴은 4개 패턴이 주기적으로 반복되므로, 패턴에 대응되는 2비트 값이 00일 경우 카운트는 항상 4의 배수가 될 것이다. 패턴에 대응되는 2비트 값이 01일 경우 오류 확인부(470)는 카운트가 4의 배수+3 인지를 확인함으로써 오류 발생 여부를 확인할 수 있다. 스트랩(100) 이동 시 센서부(300) 또는 카운터(410)에 오류가 발생하여 제대로 카운팅이 되지 않았다고 하더라도, 오류 확인부(470)에서 오류가 발생한 것으로 확인되면, 제어부(400)는 시작 값에서의 카운트가 4의 배수가 되도록 카운트를 조정하여 오류를 바로잡을 수 있다.

오차 보정부(490)는 스트랩의 단부(110)가 스트랩 출입구 반대쪽에 위치한 하우징의 스트랩 고정부에 임시 고정되면 측정 대상의 둘레를 측정하는 것으로 판단하고, 패턴을 이용하여 측정된 길이에 스마트 줄자의 하우징의 길이를 가산한 값을 측정 대상의 길이로 판단한다. 도 1에 도시된 스트랩의 단부(110)는 하우징(200)의 스트랩 고정부(900)에 착탈식으로 임시 고정될 수 있다. 만약 허리 둘레, 엉덩이 둘레와 같이 신체의 둘레를 측정하고자 하는 경우, 스트랩(100)을 측정 대상에 감아서 둘레 길이를 측정하게 된다. 도 8을 참조하면, 스트랩의 단부(110)를 스트랩 고정부(900)에 고정하면 정확하고 편리하게 둘레를 측정할 수 있는 대신, 하우징(200) 하단의 길이(d)가 둘레에 포함되지 않는다. 따라서, 패턴을 이용하여 측정되는 길이(l)에 하우징(200)의 하단 길이(d)를 가산함으로써, 정확한 둘레 길이를 측정할 수 있다.

통신부(500)는 길이 데이터를 유무선 통신을 이용하여 서버(30) 또는 단말(50)로 전송한다. 스마트 줄자(10)의 특성상 무선 통신 방식으로 길이 데이터를 전송하는 것이 바람직하며, 통신부(500)가 사용할 수 있는 무선 통신 방식으로는 NFC, RFID, IrDa, 블루투스, 지그비, 블루투스LE, ANT, Wi-Fi, Z-wave와 같은 근거리 무선 통신 방식 뿐 아니라, KNX, WirelessHART, 2G-5G, WPAN과 같은 장거리 무선 통신 방식이 사용될 수 있으며, 통신부(500)가 사용하는 유무선 통신 방식 또는 프로토콜에는 별도의 제한이 없다.

전원부(600)는 스마트 줄자(10)에 전원을 공급하는 구성으로, 하우징(200)에 삽입 가능한 전지, 유선 충전을 통해 에너지를 공급하는 충전지, 전자기유도 방식, 자기공명 방식, 전자기파 방식의 무선 충전을 지원하는 무선 전력 수신기를 포함할 수 있다.

LED부(700)는 전원 상태 또는 통신 연결 상태를 표시하는 구성으로, LED를 이용하여 색깔로 전원의 상태 또는 페어링 상태(단말과 페어링, 연결 완료, 연결 종료)와 같은 상태 정보를 표시할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, LED부(700)의 다른 실시예로, 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) 등을 이용하여 길이 정보, 전원 상태, 통신 연결 상태와 같은 상태 정보 및 측정 길이 정보를 보다 자세하게 텍스트 또는 이미지로 표시할 수도 있다.

조작부(800)는 길이 데이터의 전송 동작 또는 무선 통신 연결을 제어하기 위해 사용자 조작을 위해 포함된 구성으로, 버튼 형태로 하우징(200)에 형성될 수 있으며, 버튼을 한번 누르면 측정된 길이 데이터를 단말 또는 서버로 전송하고, 버튼을 두 번 누르면 단말(50)에 설치된 응용프로그램을 제어할 수 있다. 이는 일 실시 예이며, 조작부(800)를 이용해 생성되는 제어 신호는 사용자 설정에 따라 스마트 줄자(10)를 제어하거나, 서버(30) 또는 단말(50)을 원격으로 제어하는 데 사용될 수 있다.

스트랩고정부(900)는 전술한 바와 같이 스트랩의 단부(110)를 고정시킬 수 있는 구성으로 하우징(200)에 형성된다.

도 1 에 도시된 서버(30) 또는 단말(50)은 스마트 줄자(10)로부터 수신한 길이 데이터를 이용하여 사용자에게 필요한 서비스를 제공할 수 있다. 서버(30) 또는 단말(50)에는 스마트 줄자(10)와 연동되는 응용 프로그램이 설치될 수 있으며, 스마트 줄자(10)는 서버(30) 또는 단말(50)에 제어신호를 송신하여 서버(30) 또는 단말(50)을 원격으로 제어할 수도 있고, 길이 데이터를 송신할 수도 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 4를 이용하여, 스마트 줄자의 스트랩(100)에 표시되는 패턴의 일 실시 예를 설명한다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 패턴은 빛을 흡수하는 제 1 패턴(검은색 블록), 빛을 반사하는 제 2 패턴(흰색 블록)을 포함하며, 스트랩의 폭 방향(세로 방향)으로 제 1 패턴과 제 2 패턴이 2개씩 조합되어 있다. 스트랩의 폭 방향으로 조합된 패턴은 2 비트 값 중 어느 하나에 대응될 수 있으며, 스트랩이 왼쪽 방향으로 움직이면, 00, 10, 11, 01 순으로 변경되므로, 2 비트 값 중 하나의 비트만 변경되는 순서로 조합되어 있다. 다시 말해서, 00→10 에서는 왼쪽 자릿수, 10→11에서는 오른쪽 자릿수, 11→01에서는 왼쪽 자리수, 01→00에서는 오른쪽 자릿수만 변경되는 식이다. 각 단위 패턴의 가로 길이(a)는 단위 길이에 해당한다. 만약, 단위 패턴의 가로 길이가 5mm인 경우, 패턴 인식을 통해 20개의 패턴 변화가 카운트되었다면, 측정 대상의 길이는 5mm x 20 = 100mm가 될 것이다. 또한 이 패턴은 4개 패턴 단위로 반복되므로, 시작 값을 00으로 설정한 경우, 시작 값에 해당하는 카운트는 4의 배수가 될 것이며, 이를 이용하여 오류의 발생 여부를 확인할 수 있다.

도 4에 도시된 패턴의 일 실시 예는 도 3에 도시된 패턴과 유사하게 제 1 패턴과 제 2 패턴이 스트랩의 폭 방향으로 2개씩 조합되어 있다. 다만 다른 점은, 이 패턴의 경우, 시작 값인 00이 다시 반복되기 까지 9개의 2비트 값을 한 주기로 하고 있다는 점이다. 도 4에 도시된 패턴은 {00, 10, 01, 11, 10, 01, 11, 10, 01}을 하나의 그룹으로 하여 주기적으로 반복된다. 이 경우 시작 값에 해당하는 카운트는 9의 배수가 될 것이다. 또한 도 4에 도시된 패턴의 실시 예에 따르면, 스트랩이 왼쪽 방향으로 움직일 때, 2 비트 값중 하나의 비트만 변경되지 않고 두 개 비트가 모두 변경되기도 한다. 패턴의 윗부분, 아랫부분에서 반사되는 광량은 두 개의 수광 센서를 이용하여 감지되며, 제어부(400)는 둘 중 하나의 비트만 변경되더라도 카운트를 증가시키게 되므로, 두 개 비트가 모두 변경되더라도 카운트는 1만 증가하게 되어있다. 따라서, 결과적으로는 단위 길이 당 하나의 카운트가 증가하게 되어, 도 3의 패턴과 그 결과는 동일하며, 본 발명의 스트랩(100)에 표시할 수 있는 패턴은 설정에 의해 다양하게 변경될 수 있다. 패턴의 조합은 도 3 및 도 4의 실시 예에 의해 한정되지 아니하며, 스트랩의 폭 방향으로 제 1 패턴과 제 2 패턴은 하나 또는 3개 이상씩 조합될 수도 있다. 이 경우, 스트랩의 폭 방향으로 조합된 패턴은 1비트 값에 대응될 수도 있고, 3비트 이상의 값에 대응될 수도 있다. 또한 빛을 흡수하는 제 1 패턴과 빛을 반사하는 제 2 패턴도 반드시 검은색, 흰색으로 구현되어야 하는 것은 아니다.

이하에서는 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 의한 스마트 줄자의 작동 방법의 일 실시 예를 설명한다.

도 5를 참조하면, 패턴 인식을 이용한 스마트 줄자의 작동 방법에 있어서, 빛의 반사율이 서로 다른 복수의 색을 이용하여 일 방향을 따라 표시된 패턴에 빛을 조사하고(S100), 패턴으로부터 반사되는 광량을 이용하여 패턴을 인식한다(S200). 다음으로, 패턴이 표시된 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 인식되는 패턴을 이용하여 측정 대상의 길이를 측정한다(S300), 이 때, 패턴은 빛을 흡수하는 제 1 패턴 및 빛을 반사하는 제 2 패턴을 포함하고, 스트랩의 폭 방향으로 제 1 패턴과 제 2 패턴이 하나 이상 조합된 것일 수 있다. 이렇게 측정된 길이 데이터를 유무선 통신을 이용하여 서버 또는 단말로 전송할 수 있다(S400).

도 6을 참조하면, 단계 S300은 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 상기 반사되는 광량이 기 설정된 기준 값을 지날 때마다, 카운트를 1씩 증가시키고(S330), 스트랩의 일 방향으로의 움직임이 끝나면, 기 설정된 단위 길이에 카운트를 곱한 값을 측정 대상의 길이로 판단(S350)하는 단계를 포함할 수 있다. 패턴은 주기적으로 반복될 수 있으며, 이 경우, 단계 S300은 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 상기 패턴이 한 주기를 지날 때마다 직전 주기에서 감지한 광량을 이용하여 기준 값을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

패턴은 다른 실시 예로 스트랩의 폭 방향으로 제 1 패턴 또는 제 2 패턴이 2 비트 값(00, 01, 10, 11) 중 어느 하나에 대응되도록 조합되며, 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 2 비트 값 중 하나의 비트만 변경되도록 조합될 수 있다. 그리고 이러한 패턴을 갖는 경우, 본 발명의 스마트 줄자 작동 방법은 2 비트 값 중 하나를 시작 값으로 설정하고, 반사되는 광량에 대응되는 2 비트 값이 시작 값에서 k번째 2 비트 값에 해당하면, 카운트가 상기 패턴의 주기에 대응되는 정수 N의 배수+k인지 확인할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 스마트 줄자 작동 방법의 또 다른 실시 예로, 사용자가 측정 대상의 둘레를 측정하는 것으로 판단되면 패턴을 이용하여 측정된 길이에 상기 스마트 줄자의 하우징의 길이를 가산한 값을 상기 측정 대상의 길이로 판단할 수 있다.

도 7은 본 발명에 의한 스마트 줄자의 패턴 인식 방법 및 정확도 향상 방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 3의 패턴을 사용한 경우에 스마트 줄자(10)의 수광부(370)를 통해 감지된 광량을 나타낸 그래프의 일 예이다. 도 3의 패턴이 스트랩의 폭 방향으로 2 비트 값 중 어느 하나에 대응되도록 제 1 패턴과 제 2 패턴이 조합되어 있으므로, 수광부(370)는 2개의 수광 센서를 이용하여 스트랩 상단의 패턴과 하단의 패턴을 인식할 수 있다. 제 1 수광 센서가 스트랩 상단의 패턴으로부터 감지되는 광량을 측정하는 경우, 스트랩이 일 방향으로 등속으로 이동하는 경우를 가정하자. 도 7의 x 축은 시간 축을 나타내며, 스트랩 상단의 패턴은 시간에 따라 0110/0110/0110/0110‥의 비트 값에 대응되며, 스트랩 하단의 패턴은 시간에 따라 0011/0011/0011/0011‥의 비트 값에 대응된다. 패턴을 이용한 길이 측정은, 그래프를 관통하는 기준 값을 중심으로 하여, 반사되는 광량이 기 설정된 기준 값을 지날 때마다 카운트를 1 씩 증가시키고, 움직임이 멈출 때 까지 측정된 카운트에 기 설정된 단위 길이를 곱한 값을 측정 대상의 길이로 판단하여 이루어진다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 수광센서에서 감지되는 광량이 기준 값을 지나는 지점(C1)에서 카운트는 1 증가하며, 제 2 수광센서에서 감지되는 광량이 기준 값을 지날 때(C2)에서 카운트는 2가 될 것이다. 스마트 줄자는 각 센서에서 감지되는 광량이 기준 값을 지날 때마다 카운트를 1씩 증가시키고, 패턴은 단위 패턴을 지날 때마다 카운트가 1 씩 증가할 수 있도록 조합될 것이므로, 스마트 줄자는 정확하게 실제 길이를 측정할 수 있다.

도 7을 참조하여 기준 값의 보정 방법을 설명하면, 계단식으로 낮아지는 실선은 기 설정된 기준 값 및 패턴이 한 주기를 지날 때마다 직전 주기에서 감지한 광량을 이용하여 보정되는 기준 값을 나타낸다. 제 1 수광센서에서 초기에 감지되는 광량의 최대 값(max1)과, 시간이 흐른 뒤 감지되는 광량의 최대 값(max2)을 비교하면, 시간이 흐르면서 전체적인 광량의 크기가 줄어든다. 실제로는 단시간 내에 도 7과 같이 급격하게 광량의 크기가 줄어들지는 않을 것이나, 기준 값이 주기마다 보정될 수 있음을 나타내고 있다.

도 8은 본 발명에 의한 스마트 줄자의 둘레 길이 측정 방법을 설명하기 위한 도면으로, 둘레 길이 측정에 관하여는 전술한 바 생략하기로 한다.

도 9는 본 발명에 의한 스마트 줄자 연동 단말의 동작 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다. 스마트 줄자와 연동 가능한 단말(50)의 동작 방법에 있어서, 단말(50)은 하나 이상의 측정 대상을 표시하고, 스마트 줄자를 이용해 측정하고자 하는 제 1 측정 대상을 활성화 표시하고, 스마트 줄자로부터 제 1 길이 데이터를 수신한 후, 길이 데이터를 제 1 측정 대상에 대응시킬 수 있다. 그리고 기 설정된 순서에 따른 제 2 측정 대상을 활성화 표시 할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 왼쪽 화면을 참고하면, 어깨 너비를 측정해야 하는 경우, 측정 대상인 어깨 부분을 이미지로 나타내거나 파란색으로 활성화 표시 할 수 있다. 그리고 측정 방법에 대한 설명을 추가적으로 표시할 수 있다. 어깨 너비 측정이 활성화 된 상태에서 스마트 줄자(10)로부터 길이 데이터를 수신하면, 해당 데이터는 ‘어깨 너비’에 대응되며, ‘어깨 너비’의 값으로 서버(30) 또는 단말(50)에 저장된다. 단말(50)은 ‘어깨 너비’의 측정이 완료된 바, 다음 측정 대상인 ‘가슴 둘레’를 활성화 표시 할 수 있다.

만약 스마트 줄자로부터 측정 대상 변경 신호를 수신하면, 제 2 측정 대상 다음 순서에 대응되는 제 3 측정 대상을 활성화 표시하고, 스마트 줄자로부터 제 2 길이 데이터를 수신하면, 제 3 측정 대상에 제 2 길이 데이터를 대응시킬 수 있다. 예를 들어, 어깨 너비 측정 후에 ‘가슴 둘레’가 활성화 되었는데, 사용자가 조작부를 두 번 누르는 동작을 통해 스마트 줄자로부터 측정 대상 변경 신호가 수신되면, 다음 순서에 해당하는 ‘허리 둘레’가 활성화 될 수 있다. ‘허리 둘레’가 활성화된 상태에서 스마트 줄자로부터 길이 데이터를 수신하면 단말(50)은 해당 길이 데이터를 ‘허리 둘레’에 대응시키고, 해당 길이 데이터는 허리 둘레의 길이로 서버(30) 또는 단말(50)에 저장될 수 있다. 이러한 조작은 스마트 줄자의 측정 대상 변경 신호를 통해서만 이루어질 수 있는 것은 아니고, 단말(50)의 터치 디스플레이의 조작을 통해서도 가능하다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

10: 스마트 줄자
30: 서버
50: 단말

Claims

패턴 인식을 이용한 스마트 줄자의 작동 방법에 있어서,
빛의 반사율이 서로 다른 복수의 색을 이용하여 일 방향을 따라 표시된 패턴에 빛을 조사하고, 상기 패턴으로부터 반사되는 광량을 이용하여 상기 패턴을 인식하는 단계;
상기 패턴이 표시된 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 인식되는 상기 패턴을 이용하여 측정 대상의 길이를 측정하는 단계를 포함하고;
상기 패턴은 빛을 흡수하는 제1패턴 및 빛을 반사하는 제2패턴을 포함하고, 상기 스트랩의 폭 방향으로 제1패턴과 제2패턴이 하나 이상 조합된 것으로, 상기 조합은 n비트 값에 대응되는 것을 특징으로 하는 스마트 줄자의 작동 방법.
제1항에 있어서,
상기 길이를 측정하는 단계는
상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 상기 반사되는 광량이 기 설정된 기준 값을 지날 때마다, 카운트를 1씩 증가시키는 단계;
상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임이 끝나면, 기 설정된 단위 길이에 상기 카운트를 곱한 값을 상기 측정 대상의 길이로 판단하는 단계;
를 포함하는 스마트 줄자의 작동 방법.
제2항에 있어서,
상기 패턴은 주기적으로 반복되며,
상기 길이를 측정하는 단계는
상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 상기 패턴이 한 주기를 지날 때마다 직전 주기에서 감지한 광량을 이용하여 상기 기준 값을 보정하는 단계를 더 포함하는 스마트 줄자의 작동 방법
제2항에 있어서,
상기 패턴은
상기 스트랩의 폭 방향으로 제 1 패턴 또는 제 2 패턴이 2 비트 값(00, 01, 10, 11) 중 어느 하나에 대응되도록 조합되며, 상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 상기 2 비트 값 중 하나의 비트만 변경되도록 조합된 것을 특징으로 하는 스마트 줄자의 작동 방법.
제4항에 있어서,
상기 2 비트 값 중 하나를 시작 값으로 설정하는 단계;
상기 반사되는 광량에 대응되는 상기 2 비트 값이 상기 시작 값에서 k번째 2 비트 값에 해당하면, 상기 카운트가 상기 패턴의 주기에 대응되는 정수 N의 배수+k 인지 확인하는 단계를 더 포함하는 스마트 줄자의 작동 방법.
제1항에 있어서,
상기 측정 대상의 둘레를 측정하는 것으로 판단되면,
상기 패턴을 이용하여 측정된 길이에 상기 스마트 줄자의 하우징의 길이를 가산한 값을 상기 측정 대상의 길이로 판단하는 단계;
를 더 포함하는 스마트 줄자의 작동 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측정된 길이 데이터를 유무선 통신을 이용하여 서버 또는 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 스마트 줄자의 작동 방법.
패턴 인식을 이용한 스마트 줄자에 있어서,
빛의 반사율이 서로 다른 복수의 색을 이용하여 생성된 패턴이 일 방향을 따라 표시된 스트랩;
상기 패턴이 가변적으로 노출되도록, 상기 스트랩이 내부에 출입되는 하우징; 및
상기 패턴과 대응하여 상기 하우징에 위치하며, 상기 패턴을 감지하는 센서부;
상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 인식되는 상기 패턴을 이용하여 측정 대상의 길이를 측정하는 제어부를 포함하며;
상기 패턴은 빛을 흡수하는 제1패턴 및 빛을 반사하는 제2패턴을 포함하고, 상기 스트랩의 폭 방향으로 제1패턴과 제2패턴이 하나 이상 조합되며, 상기 조합은 n비트 값에 대응되는 것을 특징으로 하는 스마트 줄자.
제8항에 있어서,
상기 센서부는
상기 하우징의 출입구 내에 위치하며, 상기 스트랩의 폭 방향을 따라 하나 이상 일렬로 고정 설치되어, 상기 패턴에 빛을 조사하는 발광부;
상기 발광부 측면에 고정 설치되어 상기 패턴으로부터 반사되는 광량을 감지하는 수광부를 포함하는 스마트 줄자.
제8항에 있어서,
상기 제어부는
상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 상기 패턴으로부터 반사되는 광량이 기 설정된 기준 값을 지날 때마다, 카운트를 1씩 증가시키는 카운터;
상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임이 끝나면, 기 설정된 단위 길이에 상기 카운트를 곱한 값을 상기 측정 대상의 길이로 판단하는 연산부를 포함하는 스마트 줄자.
제10항에 있어서,
상기 패턴은 주기적으로 반복되며,
상기 제어부는
상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 상기 패턴이 한 주기를 지날 때마다, 직전 주기에서 감지한 광량을 이용하여 상기 기준 값을 보정하는 기준값 보정부를 더 포함하는 스마트 줄자.
제10항에 있어서,
상기 패턴은 상기 스트랩의 폭 방향으로 제 1 패턴 또는 제 2 패턴이 2 비트 값(00, 01, 10, 11) 중 어느 하나에 대응되도록 조합되며, 상기 스트랩의 일 방향으로의 움직임에 따라 상기 2 비트 값 중 하나의 비트만 변경되도록 조합된 것을 특징으로 하는 스마트 줄자.
제12항에 있어서,
상기 제어부는
상기 2 비트 값 중 하나를 시작 값으로 설정하고, 상기 반사되는 광량에 대응되는 상기 2 비트 값이 상기 시작 값에서 k번째 2 비트 값에 해당하면, 상기 카운트가 상기 패턴의 주기에 대응되는 정수 N의 배수+k 인지 확인하는 오류확인부를 더 포함하는 스마트 줄자.
제8항에 있어서,
상기 제어부는
상기 스트랩의 단부가 상기 스트랩 출입구 반대쪽에 위치한 상기 하우징의 스트랩 고정부에 임시 고정되면 상기 측정 대상의 둘레를 측정하는 것으로 판단하고, 상기 패턴을 이용하여 측정된 길이에 상기 스마트 줄자의 하우징의 길이를 가산한 값을 상기 측정 대상의 길이로 판단하는 오차보정부를 더 포함하는 스마트 줄자.
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 길이 데이터를 유무선 통신을 이용하여 서버 또는 단말로 전송하는 통신부를 더 포함하는 스마트 줄자.
제15항에 있어서,
상기 길이 데이터의 전송 동작 또는 무선 통신 연결을 제어하기 위한 조작부를 더 포함하는 스마트 줄자.
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스마트 줄자에 전원을 공급하는 전원부;
상기 전원 상태 또는 통신 연결 상태를 표시하는 LED부를 더 포함하는 스마트 줄자.
패턴 인식을 이용한 스마트 줄자와 연동 가능한 단말의 동작 방법에 있어서,
하나 이상의 측정 대상을 표시하는 단계;
상기 스마트 줄자를 이용해 측정하고자 하는 제 1 측정 대상을 활성화 표시하는 단계;
상기 스마트 줄자로부터 제 1 길이 데이터를 수신하는 단계;
상기 길이 데이터를 상기 제 1 측정 대상에 대응시키는 단계;
기 설정된 순서에 따른 제 2 측정 대상을 활성화 표시하는 단계를 포함하는 스마트 줄자 연동 단말의 동작 방법.
제18항에 있어서,
상기 스마트 줄자로부터 측정 대상 변경 신호를 수신하면,
제 2 측정 대상 다음 순서에 대응되는 제 3 측정 대상을 활성화 표시하는 단계;
상기 스마트 줄자로부터 제 2 길이 데이터를 수신하면, 상기 제 3 측정 대상에 상기 제 2 길이 데이터를 대응시키는 단계를 더 포함하는 스마트 줄자 연동 단말의 동작 방법.