KR102269797B1 - 웨어러블 디바이스 - Google Patents

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KR102269797B1
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권초희
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Abstract

웨어러블 디바이스는 제어부를 포함한다. 제어부는 가속도 센서로부터 생성된 가속도 신호와 광 센서로부터 생성된 터치 인터럽트 신호를 바탕으로 웨어러블 디바이스에 대한 미착용 상태, 손목 착용 상태 및 손에 쥐어진 상태를 포함하는 웨어러블 디바이스의 착용 상태를 감지하고, 웨어러블 디바이스의 착용 상태에 상응하는 기능을 실행한다. 제어부는 손에 쥐어진 상태에서의 기능으로서 블랙 화면이나 주변 화면을 디스플레이시킨다.

Description

웨어러블 디바이스{WEARABLE DEVICE}
본 발명은 사용자의 편의가 더욱 극대화하도록 하는 하는 웨어러블 디바이스에 관한 것이다.
이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 이동 단말기는 모바일 폰과 같이 사용자의 손에 쥐어져 사용되는 디바이스뿐만 아니라 사용자의 몸, 목, 머리, 손목에 착용되어 사용되는 디바이스를 포함할 수 있다. 이와 같이 착용 가능한 디바이스를 웨어러블 디바이스라 명명된다.
웨어러블 디바이스이 예로서, 사용자의 목에 착용되는 넥밴드 타입 디바이스(neckband type device), 사용자의 머리에 착용되는 헤드셋 타입 디바이스(headset type device) 또는 사용자의 손목에 착용되는 워치 타입 디바이스가 있다.
이동 단말기는 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.
워치 타입 디바이스는 평상시에는 시계로 사용되고 필요 시 전술한 바오 같은 다양한 기능을 구현할 수 있고 또한 무게도 가볍기 때문에 현재 모바일 폰과 연동되는 기능이 대부분이지만 모바일 폰의 기능을 흡수할 여지가 많아 추후 모바일 폰을 대체할 것으로 기대되어, 워치 타입 디바이스에 대한 연구 내지 상용화가 활발하게 진행되고 있다.
하지만, 워치 타입 디바이스에 대한 다양한 기능 구현이나 사용자 인터페이스 구현이 아직 널리 개발되지 않아 상용화에 제약이 되고 있다.
특히, 워치 타입 디바이스의 착용 여부에 따른 사용자 인터페이스 구현이 미흡한 실정이다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 착용 여부에 따른 사용자 인터페이스 구현으로 사용자 편의성을 향상시킬 수 있도록 하는 웨어러블 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 착용 여부에 따른 보안 정도를 달리하여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있도록 하는 웨어러블 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 착용 여부의 감지를 위해 사용되는 심박동 센서(photoplethysmographic sensor)의 감지 성능을 향상시켜 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 웨어러블 디바이스를 제공하는 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 웨어러블 디바이스는 디스플레이부; 가속도 신호를 생성하는 가속도 센서; 광원을 이용한 광 센서- 상기 광학 센서는 적어도 터치 인터럽트 신호를 생성함-; 및 상기 가속도 신호 및 터치 인터럽트 신호를 바탕으로 웨어러블 디바이스에 대한 미착용 상태, 손목 착용 상태 및 손에 쥐어진 상태를 포함하는 상기 웨어러블 디바이스의 착용 상태를 감지하고, 상기 웨어러블 디바이스의 착용 상태에 상응하는 기능을 실행하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 웨어러블 디바이스가 미착용 상태인 경우, 미착용 상태에서의 기능을 실행하고, 상기 웨어러블 디바이스가 손목 착용 상태인 경우, 손목 착용 상태에서의 기능을 실행하고, 상기 웨어러블 디바이스가 손에 쥐어진 상태인 경우, 손에 쥐어쥠 상태에서의 기능을 실행한다.
상기 제어부는 상기 손에 쥐어진 상태에서의 기능으로서 블랙 화면이나 주변 화면을 상기 디스플레이부 상에 디스플레이시킨다.
본 발명에 따른 웨어러블 디바이스의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 워치 타입 디바이스를 착용하지 않고 손에 쥠으로써 간단한 알림 정보의 상세 내용을 확인할 수 있어, 사용자 편의성을 증진시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 가속도 센서와 심박동 센서를 이용하여 워치 타입 디바이스의 다양한 상태 특히 손에 쥠 상태를 감지하여 그에 따른 기능을 실행할 수 있어, 사용자 편의성을 증진시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 가속도 센서를 이용하여 착용으로 감지되기 전에는 심박동 센서를 동작시키지 않음으로써, 불필요하게 심박동 센서를 동작시켜 사용자나 주변 사람들에게 방해가 되고 전력 낭비가 발생하는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 발광부와 수광부 상에 발광부와 수광부 사이에 위치된 격벽을 포함하는 레이어(layer)를 갖는 심박동 센서에 의해 크로스토그 현상(crosstalk phenomenon)이 완전하게 제거되므로, 크로스토크 현상에 기인한 심박동 측정 오류를 방지할 수 있어, 심박동 센서의 측정 성능이 강화되어 신뢰성이 향상될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 워터 타입 디바이스를 벗은 후에 지속적으로 와이 파이 등이 활성화됨으로써, 지속적으로 전류가 소모되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 워치 타입 디바이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명과 관련된 워치 타입 디바이스의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 3은 심박동 센서의 원리를 설명하는 도면이다.
도 4은 파장에 따른 피부 침투율을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 심박동 센서의 구조를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 심박동 센서에서 제1 층을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 11는 본 발명의 제5 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 12은 본 발명의 제6 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 13는 본 발명의 제7 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 14는 심박동 센서로부터 생성된 터치 인터럽트 신호의 파형을 보여주는 도면이다.
도 15은 본 발명에 따른 워치 타입의 디바이스의 착용 여부를 감지하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 16은 본 발명의 화면 종류를 보여주는 도면이다.
도 17은 도 15에서 워치 타입 디바이스의 미착용 상태를 감지하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 18는 도 15에서 워치 타입의 디바이스의 착용 상태를 감지하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 19은 본 발명에 따른 워치 타입의 디바이스에서 착용 여부에 따라 심박동 센서를 작동시키는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 20은 손목에 착용되었을 때와 손에 쥐어졌을 때의 틸트 모습을 보여주는 도면이다.
도 21은 본 발명에 따른 워치 타입 디바이스에서 착용 여부에 따른 잠금 해제 방법을 설명하는 순서도이다.
도 22블랙 화면을 대기 화면으로 변경하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 23은 인종에 따른 터치 인터럽트 신호의 검출량을 보여주는 도면이다.
도 24는 본 발명에 따른 워치 타입 디바이스에서 피부에 따른 심박동 측정 방법을 설명하는 순서도이다.
도 25은 착용 감지의 상세 설정에 따른 화면 예시도이다.
도 26는 손에 쥐어진 상태에서 메시지 확인 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 27은 손목 착용 상태에서 메시지 확인 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 28은 착용 상태에서 설정 화면 디스플레이 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 29는 착용 상태에서 설정 화면 상에 디스플레이되는 열(heat)를 설정하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 30은 워치 타입 디바이스의 앞면과 뒷면 각각에서의 발열 온도를 측정한 그래프이다.
도 31는 발열 온도에 따른 팝업 메시지 알림 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 32은 발열 온도에 따른 화면의 배경 컬러 변경 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 33은 발열 온도에 따른 화면 상에 디스플레이되는 지시기의 컬러 변경 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 34은 도 29에서 설정된 열 제어(Heat Control)에 따라 발열 온도를 낮추는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 35은 착용 상태에서 설정 화면 상에 디스플레이되는 보안(Security)를 설정하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 36은 도 35에서 노크 온이 선택될 때의 후속 설정 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 37는 착용 여부에 따른 화면 활성화 방법 및 잠금 해제 방법을 설명하는 순서도이다.
도 38은 착용 여부에 따른 화면 활성화 방법 및 잠금 해제 방법을 설명하는 또 다른 순서도이다.
도 39은 심박동 신호를 이용하여 잠금 해제하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 40은 노크 코드 제스처의 활용 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 41는 착용 상태에서 다이얼을 변경하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 42는 착용 상태에 따른 연결성(connectivity)를 설정하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 43은 워치 타입 디바이스가 벗어질 때 화면 디스플레이 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 44은 워치 타입 디바이스가 벗어질 때 화면 디스플레이 방법을 설명하는 다른 화면 예시도이다.
도 45은 업데이트 항목을 수동으로 업데이트하는 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 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.
도 1은 본 발명과 관련된 워치 타입 디바이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 워치 타입 디바이스를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 워치 타입 디바이스는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 무선 통신부(110)는, 워치 타입 디바이스(100)와 무선 통신 시스템 사이, 워치 타입 디바이스(100)와 다른 워치 타입 디바이스(100) 사이, 또는 워치 타입 디바이스(100)와 외부 서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 워치 타입 디바이스(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 워치 타입 디바이스 내 정보, 워치 타입 디바이스를 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), 가속도 센서(143, acceleration sensor), 심박동 센서(144, photoplethysmographic sensor), 터치 센서(touch 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 워치 타입 디바이스는, 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, 워치 타입 디바이스(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 워치 타입 디바이스(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 워치 타입 디바이스(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. 워치 타입 디바이스(100)에서는, 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 워치 타입 디바이스(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 워치 타입 디바이스(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program) 또는 애플리케이션(application), 워치 타입 디바이스(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, 워치 타입 디바이스(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 워치 타입 디바이스(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 워치 타입 디바이스(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 워치 타입 디바이스의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 워치 타입 디바이스(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 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 워치 타입 디바이스(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 워치 타입 디바이스(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 워치 타입 디바이스의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 워치 타입 디바이스의 동작, 제어, 또는 제어방법은 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 워치 타입 디바이스 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 워치 타입 디바이스(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 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. 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 워치 타입 디바이스(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, 워치 타입 디바이스(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, 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
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 워치 타입 디바이스(100)와 무선 통신 시스템 사이, 워치 타입 디바이스(100)와 다른 워치 타입 디바이스(100) 사이, 또는 워치 타입 디바이스(100)와 다른 워치 타입 디바이스(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.
위치정보 모듈(115)은 워치 타입 디바이스의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 워치 타입 디바이스는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 워치 타입 디바이스의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 워치 타입 디바이스는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 워치 타입 디바이스의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 워치 타입 디바이스의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 워치 타입 디바이스의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 워치 타입 디바이스의 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, 워치 타입 디바이스(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, 워치 타입 디바이스(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 워치 타입 디바이스(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 워치 타입 디바이스(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 워치 타입 디바이스(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 워치 타입 디바이스(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 워치 타입 디바이스 내 정보, 워치 타입 디바이스를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 워치 타입 디바이스(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 워치 타입 디바이스(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 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 워치 타입 디바이스의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 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 워치 타입 디바이스(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 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.
심박동 센서(144)는 발광부(예컨대, 발광 다이오드)로부터 발광된 광을 수광부(예컨대, 포토 다이오드)에서 검출하여 그 검출된 결과를 이용하여 심박동을 측정한다.
심박동 센서(144)의 구조나 이러한 심박동 센서(144)를 이용한 사용자 인터페이스 구현은 나중에 상세히 설명한다.
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 워치 타입 디바이스(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.
디스플레이부(151)는 워치 타입 디바이스(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 워치 타입 디바이스(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 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 워치 타입 디바이스(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, 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
광출력부(154)는 워치 타입 디바이스(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 워치 타입 디바이스(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.
인터페이스부(160)는 워치 타입 디바이스(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 워치 타입 디바이스(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 워치 타입 디바이스(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 워치 타입 디바이스(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 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 워치 타입 디바이스(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 워치 타입 디바이스의 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 워치 타입 디바이스(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(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, 전원공급부(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 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(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.
도 2a 및 도 2b는 본 발명과 관련된 워치 타입 디바이스의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도2를 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)는 디스플레이부(203)를 구비하는 본체(201) 및 본체(201)에 연결되어 손목에 착용 가능하도록 구성되는 밴드(202)를 포함한다.
본체(201)는 외관을 형성하는 케이스를 포함한다.
본체(301)는 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 제1케이스 및 제2케이스로 분리되고, 이들 제1 및 제2 케이스가 체결될 수 있다.
다른 예시로서, 본체(201)는 제1 및 제2 케이스로 분리되지 않고 일체형 형상을 가질 수도 있다.
워치 타입 디바이스(100)는 무선 통신이 가능하도록 구성되며, 본체(201)에는 상기 무선 통신을 위한 안테나가 설치될 수 있다. 한편, 안테나는 케이스를 이용하여 그 성능을 확장시킬 수 있다. 예를 들어, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역 또는 방사 영역을 확장시키도록 구성될 수 있다.
본체(201)의 전면에는 디스플레이부(203)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 디스플레이부(203)에는 터치센서가 구비되어 터치 스크린으로 구현될 수 있다.
디스플레이부(203)은 도 1에 도시된 디스플레이부(151)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
본체(201)에는 음향 출력부(152), 카메라(121), 마이크로폰(122) 등이 구비될 수 있다. 디스플레이부(203)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, 디스플레이부(203)가 사용자 입력부로 기능할 수 있으며, 이에 따라 본체(201)에 별도의 키가 구비되지 않을 수 있다.
밴드(202)는 손목에 착용되어 손목을 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 그러한 예로서, 밴드(202)는 가죽, 고무, 실리콘, 합성수지 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 밴드(202)는 본체(201)에 착탈 가능하게 구성되어, 사용자가 취향에 따라 다양한 형태의 밴드로 교체 가능하게 구성될 수 있다.
한편, 밴드(202)는 안테나의 성능을 확장시키는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 밴드에는 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역을 확장시키는 그라운드 확장부(미도시)가 내장될 수 있다.
밴드(202)에는 파스너(fastener)가 구비될 수 있다. 파스너는 버클(buckle), 스냅핏(snap-fit)이 가능한 후크(hook) 구조, 또는 벨크로(velcro; 상표명) 등에 의하여 구현될 수 있으며, 신축성이 있는 구간 또는 재질을 포함할 수 있다. 본 도면에서는, 파스너가 버클 형태로 구현된 예를 제시하고 있다.
다른 예로서, 밴드(202)는 파스너가 구비되지 않는 대신에 신축성을 갖는 재질로 이루어진 일체형 형상을 가져, 사용자의 손을 통해 손목에 착용될 수 있다.
한편, 본체(201)의 전면에는 심박동 센서(204)가 배치될 수 있다.
심박동 센서(204)는 도 3에 도시한 바와 같이, 광을 발광하는 발광부(205)와 광을 수광하는 수광부(207)를 포함할 수 있다.
발광부(205)는 예컨대, 적어도 하나의 녹색 발광 소자를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광부(205)로부터 주기적으로 온/오프 발광되는 광이 출력될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 광이 출력되는 온 시간은 대략 40㎲일 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 적색 피크 파장(대략 656nm)의 광(213)을 제외하고는 녹색 피크 파장(대략 555nm)의 광(211)이 다른 피크 파장의 광에 비해 피부(skin) 침투율이 우수하므로, 녹색 피크 파장의 광을 발광하는 녹색 발광 소자가 도 3에 도시된 심박동 센서(204)의 발광부(205)로 사용될 수 있다. 이는 심박동을 측정할 수 있는 혈관이 피부 깊숙히 위치되므로, 피부 침투율이 우수할수록 심박동 측정의 정확성이 높아질 수 있기 때문이다.
다른 예로서, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 녹색 피크 파장의 광보다 피부 침투율이 더 우수한 적색 피크 파장의 광을 발광하는 적색 발광 소자가 발광부(205)로 사용될 수도 있다.
또 다른 예로서, 본 발명의 발광부(205)는 적색 발광 소자와 녹색 발광 소자 모두를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 피부가 비교적 두꺼운 손가락에 심박동 센서(204)가 접촉되는 경우, 즉 사용자의 손에 워치 타입 디바이스(100)가 쥐어지는 경우에는 적색 발광 소자가 동작되어 적색 발광 소자로부터 발광된 적색 피크 파장의 광이 터치 인터럽트(touch interrupt) 신호의 검출을 위해 사용될 수 있다. 또한, 피부가 비교적 얇은 손목(209)에 심박동 센서(204)가 접촉되는 경우, 즉 사용자의 손목(209)에 워치 타입 디바이스(100)가 착용되는 경우에는 녹색 발광 소자가 동작되어 녹색 발광 소자로부터 발광된 녹색 피크 파장의 광이 터치 인터럽트 신호의 검출을 위해 사용될 수 있다.
다시 도 3을 참고하면, 수광부(207)는 다수의 포토 다이오드를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 포토 다이오드는 광을 전류로 변환하여 줄 수 있다.
따라서, 적색 발광 소자로부터 발광되어 사용자의 손목(209)의 피부를 침투한 후 반사된 광이 포토 다이오드에 입사되면, 포토 다이오드는 상기 입사된 광의 양에 상응하는 전류를 생성하여 줄 수 있다.
전술한 바와 같이, 주기적으로 온시간 동안 녹색 피크 파장의 광이 출력될 수 있다. 이와 같이 출력된 광이 사용자의 손목(209)의 피부 속에서 반사되어 포토 다이오드로 입사될 수 있다. 포토 다이오드는 각 온 시간마다 출력되어 사용자의 손목(209)에 의해 반사된 광의 량에 상응하는 전류를 생성한다.
사용자의 손목(209) 속에는 다수의 혈관이 존재한다. 혈관은 혈액이 흐르는 통로로서, 혈액은 심장의 펌프질에 의해 신체의 모든 혈관으로 흐르게 된다. 심장의 펌프질에 의해 혈액이 혈관으로 흐르기 때문에 혈관은 마치 파도와 같은 파형으로 출렁일 수 있다.
이와 같이, 사용자의 손목(209) 속에 있는 혈관이 파도와 같이 출렁이기 때문에, 각 온 시간 동안 사용자의 손목(209)에 의해 반사된 광의 량이 달라지게 되고, 이와 같이 달라진 광의 량에 의해 포토 다이오드에서 생성된 전류 또한 달라지게 된다.
따라서, 포토 다이오드에서 생성된 전류 파형을 통해 심박동이 측정될 수 있다.
종래의 심박동 센서는 크로스토크 현상(crosstalk phenomenon)으로 인해 심박동 측정에 오류가 발생하곤 한다.
도 5는 종래의 심박동 센서의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5를 참고하면, 종래의 심박동 센서(1)은 발광 소자(4)와 포토 다이오드(5)를 보호하는 커버(6)와 윈도우(7) 사이에 갭(G)이 존재한다. 즉, 윈도우(7)가 커버(6)로부터 공간적으로 이격된다.
갭은 통상 0.1mm 내지 1mm일 수 있다.
이러한 경우, 발광 소자에서 생성된 광의 일부는 윈도우(7)를 투과하여 사용자의 손목으로 진행되지만 광의 다른 일부는 윈도우(7)에 반사되어 포토 다이오드로 입사된다.
사용자의 손목으로 진행된 광은 사용자의 손목 속의 혈관에 의해 반사되어 다시 윈도우(7)를 통해 포토 다이오드(5)로 입사된다.
포토 다이오드(5)는 사용자의 손목을 경유한 광(제1 광, 8)뿐만 아니라 사용자의 손목을 경유하지 않은 채 윈도우(7)에 반사되어 입사된 광(제2 광, 9)을 바탕으로 전류를 생성한다. 이러한 경우, 제2 광은 사용자의 손목을 경유하지 않은 광이므로, 심박동과 전혀 관계 없는 파라미터이지만, 이러한 제2 광이 전류 생성에 반영되므로, 상기 생성된 전류에 의해 정확한 심박동 측정이 불가능해진다.
이와 같이, 종래의 심박동 센서(1)는 커버(6)와 윈도우(7) 사이에 갭(G)에 의해 발광 소자(4)로부터 생성된 광이 사용자의 손목을 경유하지 않고 곧바로 포토 다이오드(5)로 입사하여 심박동 측정의 오류를 발생시키는 크로스토크 현상이 발생한다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 수광부와 발광부 사이에 격벽을 갖는 부재를 배치하여 크로스토크 현상을 방지할 수 있는 심박동 센서를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 제1 실시예에 따른 심박동 센서(144)는 기판(221), 몸체(223), 발광부(225), 수광부(227), 제1 층(235), 제2 층(237), 하우징(220) 및 커버(253)를 포함한다.
발광부(225)와 수광부(227)는 몸체(223)에 실장될 수 있다. 몸체(223)는 에폭시나 실리콘과 같이 방열 특성이 우수한 절연 재질로 형성될 수 있다. 발광부(225)는 적색 발광 소자이고, 수광부(227)는 포토 다이오드일 수 있다.
몸체(223)는 기판(221) 상에 실장될 수 있다. 발광부(225) 및 수광부(227) 각각은 몸체(223)를 통해 기판(221)과 전기적으로 연결될 수 있다. 기판(221)은 발광부(225)와 전기적으로 연결되는 제1 도전 패턴과 수광부(227)와 전기적으로 연결되는 제2 도전 패턴을 포함할 수 있다.
몸체(223)는 제1 내지 제3 리세스(229, 231, 233)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 리세스(229) 내에 발광부(225)가 삽입되어 실장될 수 있다. 예컨대, 제2 리세스(231) 내에 수광부(227)가 삽입되어 실장될 수 있다. 예컨대, 제3 리세스(233) 내에 제1층의 격벽(247)으로부터 돌출된 돌출부(249)가 안착될 수 있다.
제1 리세스(229)의 깊이는 발광부(225)의 두께와 동일하고, 제2 리세스(231)의 깊이는 수광부(227)의 두께와 동일하며, 제3 리세스(233)의 깊이는 돌출부(249)의 두께와 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 내지 제3 리세스(229, 231, 233) 각각은 몸체(223)의 상면으로부터 기 설정된 깊이를 갖는 바닥면과 내측면을 가질 수 있다.
제1 리세스(229) 내에 발광부(225)가 삽입되어 바닥면에 실장될 수 있다. 제2 리세스(231) 내에 수광부(227)가 삽입되어 바닥면에 실장될 수 있다. 제3 리세스(233) 내에 제1 층(235)의 격벽(247)으로부터 돌출된 돌출부(249)가 삽입되어 바닥면에 실장될 수 있다. 발광부(225)의 측면은 제1 리세스(229)의 내측면과 접촉하고 수광부(227)의 측면은 제2 리세스(231)의 내측면과 접촉하고 제1 층(235)의 돌출부(249)의 측면은 제3 리세스(233)의 내측면과 접촉할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광부(225)는 절연성을 갖는 접착 부재를 매개로 하여 제1 리세스(229)의 바닥면과 내측면에 부착되고, 수광부(227)는 절연성을 갖는 접착 부재를 매개로 하여 제2 리세스(231)의 바닥면과 내측면에 부착되며, 제1층의 돌출부(249)는 절연성을 갖는 접착 부재를 매개로 하여 제3 리세스(233)의 바닥면과 내측면에 부착될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광부(225)와 수광부(227)가 실장된 몸체(223) 상에 제1 층(235)이 배치될 수 있다. 제1 층(235)은 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 테두리를 따라 형성된 걸림부(243)와 중앙 영역에 형성된 격벽(247) 그리고 격벽(247)을 중심으로 격벽(247)의 양측에 형성된 제1 및 제2 개구(257, 259)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 개구(257)는 발광부(225)의 상면에 대응하고, 제2 개구(259)는 수광부(227)의 상면에 대응할 수 있다. 제1 및 제2 개구(257, 259) 각각은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
다른 예로서, 격벽(247)은 제1 층(235)과 상이한 물질로 이루어진 별도의 부재일 수 있다.
제1 층(235)에 의해 몸체(223)가 덮혀질 수 있다. 제1 층(235)의 걸림부(243)가 하우징(220)의 걸림턱(245)에 고정될 수 있다. 따라서, 제1 층(235)이 하우징(220)에 고정되므로, 제1 층(235)이 움직이지 않게 된다.
제1 층(235)의 하면은 몸체(223)의 상면과 접촉하게 되고, 제1 층(235)의 격벽(247)으로부터 돌출된 돌출부(249)가 몸체(223)의 제3 리세스(233)의 바닥면에 접촉하게 된다. 따라서, 제1 층(235)의 격벽(247) 및 돌출부(249)에 의해 발광부(225)와 수광부(227) 사이의 통로가 완전히 차단되므로, 발광부(225)로부터 제1 윈도우(239)를 통해 사용자의 손목을 경유하지 않고 제1 윈도우(239)에 반사된 광이 수광부(227)로 입사되지 않게 된다. 이에 따라, 발광부(225)로부터 생성되어 사용자의 손목을 경유하지 않고 수광부(227)로 입사되는 크로스토크 현상에 기인한 심박동 측정 오류를 방지할 수 있어, 심박동 센서(144)의 측정 성능이 강화되어 신뢰성이 향상될 수 있다.
돌출부(249)의 폭은 제3 리세스(233)의 폭과 동일하거나 좁을 수 있다. 돌출부(249)의 폭은 제1 층(235)의 격벽(247)의 폭보다 좁을 수 있다. 따라서, 돌출부(249)는 제3 리세스(233) 내에 삽입되는 한편, 격벽(247)의 하면 중 돌출부(249)를 제외한 나머지 하면은 몸체(223)의 중앙 영역의 상면과 접촉하게 된다. 그러므로, 돌출부(249)와 격벽(247)의 하면 중 돌출부(249)를 제외한 나머지 하면에 의해 제1 층(235)이 몸체(223)와 강하게 고정될 수 있다.
제1층은 탄성력은 갖는 한편 광을 차단시킬 수 있는 재질로서, 예컨대 고무일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1층 상에 제2 층(237)이 배치될 수 있다. 제2 층(237)은 제1 및 제2 윈도우(241)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 윈도우(239, 241)는 투명한 유리나 플라스틱 재질일 수 있다. 제1 및 제2 윈도우(239, 241) 각각은 원형이나 타원형일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 윈도우(239)는 제1층의 제1 개구(257)를 통해 발광부(225)의 상면에 대응하고, 제2 윈도우(241)는 제1 층(235)의 제2 개구(259)를 통해 수광부(227)의 상면에 대응할 수 있다.
제1 및 제2 윈도우(239, 241) 사이에 격벽(251)이 배치될 수 있다. 격벽(251)은 제2 층(237)의 일부분일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 층(237)의 격벽(251)의 폭은 제1 층(235)의 격벽(247)의 폭보다 크도록 형성되어, 제1 층(235)의 제1 개구(257)를 경유한 광이 보다 많이 사용자의 손목으로 진행되도록 하는 한편 사용자의 손목에 의해 반사된 광이 보다 많이 제1 층(235)의 제2 개구(259)를 통해 수광부(227)로 입사되도록 할 수 있다.
격벽(251)은 제2 층(237)과 동일한 물질로 이루어진 일체형 형상을 가지거나 제2 층(237)과 상이한 물질로 이루어진 별도의 부재일 수 있다.
제2층은 광을 차단시킬 수 있는 재질로서, 예컨대 플라스틱 재질이나 고무일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 및 제2 윈도우(239, 241) 각각은 제2 층(237)과 격벽(251)에 의해 둘러쌓여질 수 있다.
제2 층(237)의 사이즈가 제1 층(235)의 사이즈보다 크고, 제1 층(235)의 중심점과 제2 층(237)의 중심점이 일치하는 경우, 제2 층(237)의 주변 영역은 제1 층(235)의 끝단으로부터 외측 방향으로 연장될 수 있다. 이러한 경우, 제2 층(237)의 주변 영역과 하우징(220) 사이에 지지부(255)가 배치되어, 제2 층(237)의 주변 영역이 아래로 처지는 것이 방지될 수 있다. 즉, 지지부(255)의 하면은 하우징(220)과 접촉하고 지지부(255)의 상면은 제2 층(237)의 주변 영역과 접촉할 수 있다.
발광부(225)로부터 생성된 광은 제1 층(235)의 제1 개구(257) 및 제2 층(237)의 제1 윈도우(239)를 경유하여 외부로 출사될 수 있다. 사용자의 손목에 의해 반사된 광은 제2 층(237)의 제2 윈도우(241) 및 제1 층(235)의 제2 개구(259)를 경유하여 수광부(227)로 입사될 수 있다. 이와 같이, 제1 층(235)의 격벽(247) 및 돌출부(249) 그리고 제2 층(237)의 격벽(251)에 의해 발광부(225)로부터 생성되어 사용자의 손목에 의해 반사되어 반사된 광만이 수광부(227)로 입사될 수 있어, 크로스토크 현상에 의한 심박동 측정 오류가 방지될 수 있다.
제2 층(237) 상에 커버(253)가 배치될 수 있다. 커버(253)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 커버(253)는 투명하거나 투명하지 않을 수 있다.
커버(253)의 주변 영역은 하우징(220)에 고정되거나 체결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
제2 실시예는 제1 실시예에서 제2 층(237)의 격벽(251)이 제거되고 제1 및 제2 윈도우(239, 241)가 일체로 형성되는 것을 제외하고는 제1 실시예와 유사하다. 제2 실시예에서 제1 실시예의 구성 요소와 동일한 구조, 형상 및 기능을 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 제1층 상에 제2 층(237)이 배치된다. 제2 층(237)은 윈도우(261)을 포함할 수 있다. 윈도우(261)는 제2 층(237)에 의해 둘러쌓여질 수 있다. 윈도우(261)는 원형이나 타원형일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
윈도우(261)의 사이즈는 제1 층(235)의 제1 개구(257)의 사이즈, 제2 개구(259)의 사이즈 그리고 격벽(247)의 사이즈의 총합보다 적어도 클 수 있다. 이에 따라, 발광부(225)로부터 생성되어 제1 층(235)의 제1 개구(257)를 경유한 광이 손실 없이 윈도우(261)를 통해 사용자의 손목으로 진행될 수 있다. 아울러, 사용자의 손목에 의해 반사된 광이 윈도우(261) 및 제1 층(235)의 제2 개구(259)를 경유하여 수광부(227)로 입사될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
제3 실시예는 제1 실시예에서 제1 층(235)의 돌출부(249)가 제거되는 한편 제1 층(235)의 돌출부(249)가 삽입되었던 몸체(223)의 제3 리세스(233)가 제거되는 것을 제외하고는 제1 실시예와 유사하다. 제3 실시예에서 제1 실시예의 구성 요소와 동일한 구조, 형상 및 기능을 갖는 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 몸체(223)의 상면은 제1 및 제2 리세스(229, 231)를 포함할 수 있다. 제1 리세스(229)에 발광부(225)가 삽입되어 실장되고, 제2 리세스(231)에 수광부(227)가 삽입되어 실장될 수 있다.
제1 리세스(229)와 제2 리세스(231) 사이의 몸체(223)의 중앙 영역의 상면, 즉 제1 실시예에서 제3 리세스(233)가 형성된 영역은 몸체(223)의 주변 영역의 상면도 동일한 위치를 가질 수 있다.
제1 리세스(229) 및/또는 제2 리세스(231) 각각의 바닥면은 몸체(223)의 중앙 영역 및/또는 몸체(223)의 주변 영역의 상면으로부터 기 설정된 깊이만큼 낮은 위치를 가질 수 있다.
상기 기 설정된 깊이는 발광부(225) 및/또는 수광부(227)의 두께와 일치할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광부(225)와 수광부(227)가 실장된 몸체(223) 상에 제1 층(235)이 배치될 수 있다. 제1 층(235)은 제1 및 제2 개구(257, 259), 제1 및 제2 개구(257, 259) 사이에 형성된 격벽(247) 및 제1 층(235)의 주변 영역으로부터 하부 방향으로 연장된 걸림부(243)를 포함할 수 있다.
격벽(247)의 두께는 제1 층(235)의 두께와 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 층(235)의 격벽(247)의 하면은 몸체(223)의 중앙 영역의 상면과 접촉하여 발광부(225)의 광이 수광부(227)로 입사되는 것이 차단될 수 있다. 이를 위해 커버(253)에 의해 하부 방향으로 작용하는 압력이 발생되고, 이 압력이 제2 층(237)에 가해지며, 제2 층(237)에 가해진 압력에 의해 제1 층(235)의 격벽(247)이 하부 방향으로 눌려지게 되어, 제1 층(235)의 격벽(247)이 용이하게 몸체(223)의 중앙 영역의 상면과 접촉될 수 있다.
다른 예로서, 제1 층(235)의 하면이 접착 부재를 매개로 하여 몸체(223)의 상면에 접착될 수 있다. 이와 같은 접착에 의해 제1 층(235)의 격벽(247)의 하면이 몸체(223)의 중앙 영역의 상면에 강하게 접촉하며 그 접촉 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
이에 비추어보면, 제1 실시예에서와 같이, 제1 층(235)에 돌출부(249)가 구비되어 돌출부(249)가 몸체(223)의 제3 리세스(233)에 삽입되어 실장되는 한편 제2 층(237)에 제1 및 제2 윈도우(239, 241) 사이에 격벽(251)이 구비되는 구조에서는 크로스토크 현상의 제거율이 100%가 되어, 크로스토크 현상이 완전히 제거될 수 있다.
이상과 같이, 제1 내지 제3 실시예에 따른 심박동 센서(144)에 의해 크로스토그 현상이 완전하게 제거되므로, 크로스토크 현상에 기인한 심박동 측정 오류를 방지할 수 있어, 심박동 센서(144)의 측정 성능이 강화되어 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 10 및 도 11는 제1 내지 제3 실시예의 심박동 센서에 포함된 제1 층을 사용하지 않고도 크로스토크 현상을 방지할 수 있는 심박동 센서를 도시한다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 10을 참고하면, 기판(271) 상에 몸체(272)가 실장되고, 몸체(272)에 발광부(273)와 수광부(274)가 서로 이격되어 실장될 수 있다.
몸체(272)는 중앙 영역과 주변 영역을 가질 수 있다. 몸체(272)의 중앙 영역과 몸체(272)의 주변 영역 사이에 제1 및 제2 리세스(229, 231)가 형성될 수 있다.
몸체(272)의 중앙 영역의 상면과 몸체(272)의 주변 영역의 상면은 동일 위치를 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 및 제2 리세스(229, 231) 각각은 몸체(272)의 상면으로부터 기 설정된 깊이를 갖는 바닥면과 내측면을 가질 수 있다.
제1 리세스(229) 내에 발광부(273)가 삽입되어 바닥면에 실장될 수 있다. 제2 리세스(231) 내에 수광부(274)가 삽입되어 바닥면에 실장될 수 있다. 발광부(273)의 측면은 제1 리세스(229)의 내측면과 접촉하고 수광부(274)의 측면은 제2 리세스(231)의 내측면과 접촉할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
발광부(273)는 절연성을 갖는 접착 부재를 매개로 하여 제1 리세스(229)의 바닥면과 내측면에 부착되고, 수광부(274)는 절연성을 갖는 접착 부재를 매개로 하여 제2 리세스(231)의 바닥면과 내측면에 부착될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
몸체(272) 상에 커버(275)가 배치될 수 있다. 커버(275)는 몸체(272)를 둘러쌓도록 형성될 수 있다, 구체적으로, 커버(275)는 몸체(272)의 상면과 접촉되는 한편 몸체(272)의 측면과 접촉될 수 있다.
도면에는 커버(275)의 하면과 기판(271)의 상면 사이의 공차 마진을 고려하여 커버(275)의 하면과 기판(271)이 거로 이격되고 있지만, 커버(275)의 하면은 기판(271)의 상면과 접촉할 수도 있다.
커버(275)는 제1 내지 제3 영역(262, 263, 264)을 포함할 수 있다. 커버(275)의 제1 영역(262)은 몸체(272)의 상면과 접촉할 수 있다. 커버(275)의 제2 영역(263)은 커버(275)의 제1 영역(262)의 끝단으로부터 하부 방향으로 절곡되어 몸체(272)의 측면과 접촉할 수 있다. 커버(275)의 제3 영역(264)은 커버(275)의 제2 영역(263)의 끝단으로부터 외측 방향으로 연장 형성될 수 있다.
다른 예로서, 제3 영역(264)은 제거되고 제1 및 제2 영역(262, 263)을 포함하는 커버(275)가 제공될 수도 있다.
또 다른 예로서, 제2 및 제3 영역(263, 264)은 광을 차단시키는 재질, 예컨대 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 발광부(273)에서 생성되어 커버(275)로 입사된 광이 사용자의 손목으로 진행되지 않거나 사용자의 손목에 의해 반사되어 커버(275)로 입사된 광이 수광부(274)로 입사되지 않고 커버(275)의 제2 및 3 영역(263, 264)을 따라 진행되어 손실되는 것이 차단될 수 있다.
커버(275)는 투과도가 우수한 투명한 재질, 예컨대 유리나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 발광부(273)에서 생성된 광이나 사용자의 손목에 의해 반사된 광이 자유롭게 커버(275)를 통과할 수 있다.
커버(275)에는 격벽(276)이 구비될 수 있다. 구체적으로, 발광부(273)와 수광부(274) 사이인 몸체(272)의 중앙 영역에 대응하는 위치에 격벽(276)이 배치될 수 있다. 격벽(276)은 성형 가공에 의해 커버(275)에 삽입 고정될 수 있다. 격벽(276)은 광을 차단하는 재질로서, 플라스틱 재질로 형성될 수 있다
예컨대, 커버(275)가 유리로 형성되고 격벽(276)이 플라스틱 재질로 형성되는 경우, 커버(275)에 개구가 형성되고 개구에 격벽(276)을 형성하기 위한 플라스틱 재질을 주입시킨 후 경화시켜 격벽(276)이 구비된 커버(275)가 제조될 수 있다. 격벽(276)은 위에서 보았을 때 직사각형을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
격벽(276)은 커버(275)에 의해 둘러쌓여질 수 있다.
격벽(276)의 하면은 몸체(272)의 중앙 영역의 상면과 접촉할 수 있다. 격벽(276)의 폭은 몸체(272)의 중앙 영역의 폭보다 좁게 형성되므로, 수광부(274)에서 생성된 광이 보다 많이 커버(275)를 통해 사용자의 손목으로 입사되고, 사용자의 손목에 의해 반사된 광이 보다 많이 커버(275)를 통해 수광부(274)로 입사될 수 있다.
도시되지 않았지만, 커버(275)나 격벽(276)은 접착 부재를 매개로 하여 몸체(272)와 접촉할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제4 실시예에 따르면, 커버(275)에 격벽(276)을 구비하여, 커버(275)가 직접 몸체(272)와 접촉하도록 배치함으로써, 제1 내지 제3 실시예와 같이 격벽(276)을 가는 별도의 제1층이 사용되지 않고서도 크로스토크 현상이 방지될 수 있다.
도 11는 본 발명의 제5 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
제5 실시예는 하우징(277)을 제외하고는 제4 실시예와 동일하다.
도 11에 도시한 바와 같이, 기판(271), 몸체(272) 및 커버(275)가 하우징(277)에 의해 수납 및 고정될 수 있다. 하우징(277)은 하우징(277)은 탄성력과 경도가 우수한 재질로서, 예컨대 플라스틱 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
하우징(277)은 예컨대 “ㄷ” 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 하우징(277)은 제1 내지 제3 영역(265, 267, 269)을 포함할 수 있다.
하우징(277)의 제1 영역(265)은 기판(271)과 커버(275)의 일측 상에 배치될 수 있다. 도면에는 제1 영역(265)의 내측면은 기판(271)의 측면과 이격되는 것으로 도시되고 있지만, 제1 영역(265)의 내측면은 기판(271)의 측면과 접촉할 수도 있다.
하우징(277)의 제2 영역(267)은 제1 영역(265)의 일 끝단으로부터 수평 방향으로 연장 형성될 수 있다. 하우징(277)의 제2 영역(267)은 기판(271)의 하면과 접촉할 수 있다. 구체적으로, 하우징(277)의 제2 영역(267)은 접착 부재를 매개로 하여 기판(271)의 하면에 접착될 수 있다.
하우징(277)의 제3 영역(269)은 제1 영역(265)의 타 끝단으로부터 수평 방향으로 연장 형성될 수 있다. 하우징(277)의 제3 영역(269)은 개구(270)를 가질 수 있다. 개구(270)의 사이즈는 커버(275)의 제1 영역(262)의 사이즈와 동일하도록 형성되어, 커버(275)의 제1 영역(262)이 하우징(277)의 개구(270) 속으로 삽입될 수 있다. 하우징(277)의 제3 영역(269)은 접착 부재를 매개로 하여 커버(275)의 제2 영역(263) 및 제3 영역(264)에 접착될 수 있다.
제5 실시예에 따르면, 하우징(277)에 의해 발광부(273)와 수광부(274)가 실장된 몸체(272)의 아래에 배치된 기판(271)과 몸체(272)의 위에 배치된 커버(275)를 고정시켜 줌으로써, 심박동 센서의 제품 견고성을 강화시켜 줄 수 있다.
도 12 및 도 13는 수광부의 양측에 발광부가 배치되는 심박동 센서를 도시한다.
도 12은 본 발명의 제6 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 12을 참고하면, 제6 실시예에 따른 심박동 센서(144)는 적어도 하나 이상의 발광부(294, 295)와 수광부(296)를 포함할 수 있다.
예컨대, 수광부(296)의 일측에 제1 발광부(294)가 배치되고, 수광부(296)의 타측에 제2 발광부(295)가 배치될 수 있다.
제1 발광부(294)는 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 발광부(294)는 녹색 발광 소자를 포함할 수 있다.
제2 발광부(295)는 다수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 발광부(295)는 예컨대, 적외선 발광 소자, 적색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 포함할 수 있다. 적색 발광 소자가 적외선 발광 소자와 녹색 발광 소자 사이에 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
적색 발광 소자의 적색 광이 녹색 발광 소자의 녹색 광에 비해 더 깊은 피부 속으로 침투될 수 있으므로, 예컨대 적색 발광 소자는 피부가 비교적 얇은 사용자의 손목의 심박동을 측정하는데 사용되고, 녹색 발광 소자는 피부가 비교적 두꺼운 사용자의 손가락의 심박동을 측정하는데 사용될 수 있다. 적외선 발광 소자는 객체의 근접 여부를 감지하는데 사용될 수 있다.
제1 및 제2 발광부(294, 295) 및 수광부(296)는 기판(280) 상에 실장될 수 있다. 제1 및 제2 발광부(294, 295) 및 수광부(296)는 기판(280)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 전원에 의해 제1 및 제2 발광부(294, 295)가 동작되어 제1 및 제2 발광부(294, 295)로부터 광이 생성될 수 있다.
기판(280) 상에 다수의 격벽(282, 283, 284, 285)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 기판(280)의 양측 상에 제1 및 제4 격벽(282, 285)이 배치되고, 제1 발광부(294)와 수광부(296) 사이에 제2 격벽(283)이 배치되며, 수광부(296)와 제2 발광부(295) 사이에 제3 격벽(284)이 배치될 수 있다.
제1 발광부(294) 또는 제2 발광부(295) 각각은 자체 발광 방사각(이하, 제1 발광 방사각이라 함)을 가질 수 있다. 제1 발광부(294) 또는 제2 발광부(295) 각각의 자체 발광 방사각은 예컨대, 대략 90도 내지 150도의 범위를 가질 수 있다.
하지만, 제1 발광부(294) 또는 제2 발광부(295) 각각의 제1 발광 방사각은 각 격벽(282, 283, 284, 285)의 높이에 의해 제2 발광 방사각으로 가변될 수 있다.
제2 발광 방사각은 각 격벽(282, 283, 284, 285)의 높이에 의해 제1 발광 방사각보다 작아질 수 있다. 즉, 제1 발광 방사각이 제2 발광 방사각보다도 클지라도, 제1 발광 방사각이 각 격벽(282, 283, 284, 285)의 높이에 의해 제2 발광 방사각으로 작아지게 된다.
예컨대, 제2 발광 방사각은 대략 90도 내지 120도의 범위를 가질 수 있다. 구체적으로, 제2 발광 방사각은 대략 90도를 가질 수 있다.
각 격벽(282, 283, 284, 285)의 높이가 높아질수록 제2 발광 방사각은 작아지고, 각벽의 높이가 낮아질수록 제2 발광 방사각은 커질 수 있다.
마찬가지로, 수광부(296)는 자체 수광 방사각(이하, 제1 수광 방사각이라 함)을 가질 수 있다. 수광부(296)의 자체 수광 방사각은 예컨대, 대략 90도 내지 150도의 범위를 가질 수 있다.
하지만, 수광부(296)의 제1 수광 방사각은 제2 및/또는 제3 격벽(283, 284)의 높이에 의해 제2 수광 방사각으로 가변될 수 있다.
제2 수광 방사각은 제2 및/또는 제3 격벽(283, 284)의 높이에 의해 제1 수광 방사각보다 작아질 수 있다. 즉, 제1 수광 방사각이 제2 수광 방사각보다도 클지라도, 제1 수광 방사각이 제2 및/또는 제3 격벽(283, 284)의 높이에 의해 제2 수광 방사각으로 작아지게 된다.
예컨대, 제2 수광 방사각은 대략 90도 내지 120도의 범위를 가질 수 있다. 구체적으로, 제2 수광 방사각은 대략 120도를 가질 수 있다.
제2 및/또는 제3 격벽(283, 284)의 높이가 높아질수록 제2 수광 방사각은 작아지고, 제2 및/또는 제3 격벽(283, 284)의 높이가 낮아질수록 제2 수광 방사각은 커질 수 있다.
제1 발광부(294), 제2 발광부(295) 및 수광부(296)의 사이즈에 따라 각 격벽(282, 283, 284, 285) 사이의 간격도 달라질 수 있다. 예컨대, 제2 및 제3 격벽(283, 284) 사이의 간격은 제1 및 제2 격벽(282, 283) 사이의 간격 또는 제3 및 제4 격벽(284, 285) 사이의 간격보다 클 수 있다.
제1 내지 제4 격벽(282, 283, 284, 285)은 기판(280)과 일체로 형성되거나 기판(280)과 별개로 형성될 수 있다.
제2 및/또는 제3 격벽(283, 284)의 높이는 제1 및/또는 제4 격벽(282, 285)의 높이보다 낮을 수 있다. 다시 말해, 제2 및/또는 제3 격벽(283, 284)의 두께는 제1 및/또는 제4 격벽(282, 285)의 두께보다 얇을 수 있다.
제1 내지 제4 격벽(282, 283, 284, 285) 상에 레이어(286, layer)가 배치될 수 있다.
레이어(286)는 탄성력은 갖는 한편 광을 차단시킬 수 있는 재질로서, 예컨대 고무일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
레이어(286)는 제1 내지 제4 격벽(282, 283, 284, 285)의 상면과 제1 및 제4 격벽(282, 285)의 측면의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 구체적으로, 레이어(286)의 제1 영역은 제2 격벽(283)을 덮고 레이어(286)의 제2 영역은 제3 격벽(284)을 덮을 수 있다. 여기서, 레이어(286)의 제1 영역은 제1 격벽(287)으로 명명되고, 레이어(286)의 제2 영역은 제2 격벽(288)으로 명명될 수 있다.
다른 예로서, 제1 격벽(287)과 제2 격벽(288)은 레이어(286)과 상이한 별개의 부재로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 및 제2 격벽(287, 288)은 광을 차단시킬 수 있는 고무 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 격벽(287, 288) 각각은 레이어(286)의 하면으로부터 하부 방향으로 돌출된 돌출 영역을 포함할 수 있다. 이 돌출 영역의 하면이 제2 및 제3 격벽(283, 284) 각각에 접촉될 수 있다. 전술한 바와 같이 제2 및/또는 제2 격벽(283, 284)의 높이가 제1 및/또는 제4 격벽(282, 285)의 높이보다 낮으므로, 이 낮아진 높이만큼 레이어(286)의 하면으로부터 하부 방향으로 돌출된 돌출 영역이 형성될 수 있다.
다른 예로서, 제1 내지 제4 격벽(282 내지 285) 모두의 높이가 동일할 수 있다, 이러한 경우, 제1 및 제2 격벽(287, 288)의 두께 또한 레이어(286)의 두께와 동일할 수 있다.
레이어(286) 상에 커버(289)가 배치될 수 있다. 커버(289)는 투명한 재질로서, 플라스틱 재질이나 유리일 수 있다.
커버(289)는 제1 및 제2 격벽(291, 292)을 포함할 수 있다. 커버(289)의 제1 격벽(291)은 레이어(286)의 제1 격벽(291) 상에 배치되고, 커버(289)의 제2 격벽(292)은 레이어(286)의 제2 격벽(292) 상에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 격벽(291, 292)은 성형 가공에 의해 커버(289)에 삽입되어 형성될 수 있다.
커버(289)의 제1 및 제2 격벽(291, 292) 각각의 폭은 레이어(286)의 제1 및 제2 격벽(287, 288)의 폭과 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 및 제2 격벽(291, 292)는 광을 차단시킬 수 있는 광 차단 부재일 수 있다.
커버(289)의 제1 및 제2 격벽(291, 292)와 레이어(286)의 제1 및 제2 격벽(287, 288)은 동일한 물질을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
커버(289)의 제1 및 제2 격벽(291, 292) 각각의 하면은 레이어(286)의 제1 및 제2 격벽(287, 288)의 상면과 접촉할 수 있다. 구체적으로, 커버(289)의 제1 및 제2 격벽(291, 292) 각각의 하면은 접착 부재를 매개로 하여 레이어(286)의 제1 및 제2 격벽(287, 288)의 상면에 접착될 수 있다.
도 13는 본 발명의 제7 실시예에 따른 심박동 센서를 도시한 도면이다.
도 13에 도시된 커버(275)와 하우징(277)은 도 11에 도시된 커버(275)와 하우징(277)와 동일할 수 있다.
도 13에 도시한 바와 같이, 커버(275)는 제1 내지 제4 격벽(282 내지 285)의 상면과 제1 및 제4 격벽(282, 285)의 측면과 접촉할 수 있다. 커버(275)에 의해 제1 내지 제4 격벽(282, 283, 284, 285)이 고정되는 한편, 커버(275)의 제1 및 제2 격벽(298, 299)에 의해 크로트토크 현상이 방지될 수 있다.
커버(275)는 제1 내지 제3 영역(262, 263, 264)을 포함할 수 있다. 커버(275)의 제2 영역(263)은 커버(275)의 제1 영역(262)의 양 끝단으로부터 하부 방향으로 연장 형성되고, 커버(275)의 제3 영역(264)은 커버(275)의 제2 영역(263)의 끝단으로부터 외측 방향으로 연장 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 및 제2 격벽(298, 299) 각각은 제2 및 제3 격벽(283, 284)와 접촉하고, 커버(275)의 제1 영역(262)은 제1 및 제4 격벽(282, 285)의 상면과 접촉하며, 커버(275)의 제2 영역(263)은 제1 및 제4 격벽(282, 285)의 측면과 접촉할 수 있다.
기판(280)과 커버(275)는 하우징(277)에 의해 고정될 수 있다. 하우징(277)은 접착 부재를 매개로 하여 기판(280)과 커버(275)에 접착될 수 있다. 하우징(277)은 기판(280)의 하면에 접착되고 커버(275)의 제2 영역(263)과 제3 영역(264)에 접착될 수 있다.
하우징(277)은 제1 내지 제3 영역(265, 267, 269)을 포함할 수 있다. 하우징(277)의 제2 영역(267)은 하우징(277)의 제1 영역(265)의 일 끝단으로부터 수평 방향으로 연장 형성되고, 하우징(277)의 제3 영역(269)은 하우징(277)의 제1 영역(265)의 타 끝단으로부터 수평 방향으로 연장 형성될 수 있다.
하우징(277)의 제2 영역(267)은 기판(280)의 하면과 접촉할 수 있다. 구체적으로, 하우징(277)의 제2 영역(267)은 접착 부재를 매개로 하여 기판(280)의 하면과 접촉할 수 있다. 아울러, 하우징(277)의 제3 영역(269)은 접착 부재를 매개로 하여 커버(275)의 제2 영역(263) 및 제3 영역(264)에 부착될 수 있다.
하우징(277)의 제3 영역(269)은 개구(270)를 가질 수 있다. 개구(270)의 사이즈는 커버(275)의 제1 영역(262)의 사이즈와 동일하도록 형성되어, 커버(275)의 제1 영역(262)이 하우징(277)의 개구(270) 속으로 삽입될 수 있다.
제6 및 제7 실시예에 따르면, 수광부(296)의 양측으로 제1 및 제2 발광부(294, 295)가 배치된 심박동 세서에서 격벽(283, 284, 287, 288, 291, 292)을 이용하여 크로스토크 형상이 방지되어 제품 신뢰성이 향상될 수 있다.
이하에서는 이와 같이 구성된 워치 타입 디바이스(100)에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
워치 타입 디바이스(100)는 사용자에 의한 워치 타입 디바이스(100)의 착용 상태를 감지하고, 감지 결과, 즉 미착용, 손목 착용 및 손에 쥠에 따라 그에 상응하는 기능을 실행시킬 수 있다. 여기서, 미착용은 제1 모드, 손목 착용은 제2 모드 그리고 손에 쥠은 제3 모드로 명명하기로 한다.
예컨대, 제1 모드 및/또는 제3 모드에서는 블랙 화면(black screen)이나 주변 화면(ambient screen)이 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 제2 모드에서는 대기 화면(standby screen)이 디스플레이될 수 있다.
전력 소비 측면에서 볼 때, 슬립 모드(sleep mode)에서 블랙 화면이 디스플레이되고, 주변 모드(ambient mode)에서 주변 화면이 디스플레이되며, 노멀 모드(normal mode)에서 대기 화면이 디스플레이될 수 있다.
슬립 모드는 화면 오프 상태로서 화면에 전원 공급부(190)의 전원이 화면에 공급되지 않게 되어 블랙 화면이 디스플레이될 수 있다. 이 경우, 디스플레이부(151)에 구비된 터치 센서에는 전원이 공급되고 있어 터치 인식이 가능하다.
대기 모드는 화면 온 상태로서 화면에 전원 공급부(190)의 전원이 공급되어 대기 화면이 디스플레이될 수 있다.
주변 모드는 화면 온 상태이지만, 대기 화면에 공급되는 전원보다 낮은 전원이 공급되어 대기 화면보다 낮은 휘도를 갖는 주변 화면이 디스플레이될 수 있다.
주변 모드에서는 전력 소모를 줄이면서도 사용자에게 정보 전달에 지장을 주지 않는 기능, 예컨대 간단한 알림 정보의 제공이 수행될 수 있다. 이러한 기능으로서, 예컨대 부재 전화 알림, 스케줄, 일정, 배터리 잔여 용량, 날씨 등에 대한 안내가 있을 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 노멀 모드(normal mode)에서는 시계뿐만 아니라 데이터 송수신, 전화 통화, 동영상 스트림 등과 같이 전력을 정상적으로 사용하는 기능이 수행될 수 있다.
예컨대, 노멀 모드에서는 대기 화면(standby screen)이 디스플레이될 수 있다. 대기 화면은 디지털 시계 화면, 아날로그 시계 화면 및 다수의 아이콘을 포함하는 홈 화면을 포함할 수 있다. 구체적으로는, 노멀 모드에서는 전원 공급부(190)의 전원에 의해 디지털 시계, 아날로그 시계 또는 홈 화면과 같은 대기 화면이 디스플레이되므로, 대기 화면 상에 밝은 휘도의 정보가 디스플레이될 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)의 착용 상태는 워치 타입 디바이스(100)에 구비된 심박동 센서(144)와 가속도 센서(143)를 이용하여 감지될 수 있다.
가속도 센서(143)는 워치 타입 디바이스(100)의 흔들림을 감지할 수 있다. 가속도 센서(143)는 비교적 작은 흔들림을 나타내는 AMD(Absolute Motion Detection) 신호(제1 센싱 신호)와 비교적 큰 흔들림을 나타내는 RMD(Relative Motion Detection) 신호(제2 센싱 신호)를 생성할 수 있다.
AMD 신호 및 RMD 신호 각각은 "0" 또는 "1"을 가질 수 있다. "0"은 비활성화(inactive) 신호로서, 흔들림이 없음을 나타낼 수 있다. "1"은 활성화(active) 신호일 수 있다. AMD 신호가 "1"인 경우 작음 흔들림이 감지됨을 의미하고, RMD 신호가 "1"인 경우 큰 흔들림을 의미할 수 있다.
예컨대, 워치 타입 디바이스(100)가 바닥이나 책상에 놓여 있는 경우, 워치 타입 디바이스(100)가 흔들리지 않기 때문에 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)는 "1"인 AMD 신호와 "0"인 RMD 신호를 출력할 수 있다.
예컨대, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에 의해 착용되는 경우, 워치타입 디바이스(100)이 수시로 흔들리기 때문에, 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)는 "1"인 AMD 신호를 출력하는데 반해 워치 타입 디바이스(100)의 흔들리는 정도에 따라 "0" 또는 "1"인 RMD 신호를 출력할 수 있다. 즉, 워치 타입 디바이스(100)가 비교적 작게 흔들리는 경우 "0"인 RMD 신호가 출력되고, 워치 타입 디바이스(100)가 비교적 크게 흔들리는 경우 "1"인 RMD 신호가 출력될 수 있다. "1"인 AMD 신호는 워치 타입 디바이스(100)가 비교적 작게 흔들리는 것을 의미하므로, RMD 신호는 "0"이거나 "1"일 수 있다. 이에 반해, RMD 신호가 1인 경우, 이는 워치 타입 디바이스(100)가 비교적 크게 흔들리는 것을 의미하므로, 이때 AMD 신호는 반드시 "1"일 수 있다.
AMD 신호 RMD 신호 상태
0 0 미착용
1 0 착용
1 1 착용
표 1에서 보는 바와 같이, 가속도 센서(143)에 의해서는 미착용과 착용의 구분이 가능하지만, 착용 중에서도 손목 착용과 손에 쥠을 구분하기는 힘들다.
손목 착용과 손에 쥠은 심박동 센서(144)에 의해 구분될 수 있다.
심박동 센서(144)는 사용자로부터 반사되는 광량을 바탕으로 터치 인터럽트(touch interrupt) 신호를 생성할 수 있다. 심박동 센서(144)로부터 생성된 터치 인터럽트 신호는 도 14에 도시된 바와 같이 신호 변화량(v)과 바이어스를 가질 수 있다. 여기서, 바이어스는 터치 인터럽트 신호의 크기일 수 있다.
예컨대, 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)는 신호 변화가 거의 없고 바이어스 또한 작다. 이에 반해, 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)는 비교적 큰 신호 변화량(v)와 큰 바이어스를 가진다.
제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)는 사용자의 손목에서 감지된 신호이고, 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)는 사용자의 손가락에서 감지된 신호이다.
도 14으로부터, 손가락에서 감지된 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)의 신호 변화량의 크기는 손목에서 감지된 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)의 신호 변화량의 크기보다 15배 내지 20배 클 수 있다. 아울러, 손가락에서 감지된 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)의 바이어스는 손목에서 감지된 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)의 바이어스보다 현저히 크다.
예컨대, 워치 타입 디바이스(100)가 손가락에 쥐어질 때 사용자의 손가락으로부터 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)가 감지되고, 워치 타입 디바이스(100)가 손목에 착용될 때 사용자의 손목으로부터 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)가 감지될 수 있다.
따라서, 심박동 센서(144)로부터 감지된 터치 인터럽트 신호를 바탕으로 워치 타입 디바이스(100)가 어디에 착용되었는지 알 수 있다.
도 14에 도시된 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)의 파형 정보(신호 변화량과 바이어스)와 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)의 파형 정보가 워치 타입 디바이스(100)에 저장됨으로써, 심박동 센서(144)로부터 감지된 터치 인터럽트 신호를 바탕으로 워치 타입 디바이스(100)의 착용 상태를 구체적으로 파악할 수 있다.
한편, 심박동 센서(144)는 심박동 신호가 생성되고, 이 심박동 신호를 이용하여 사용자 인증이 수행될 수 있다.
심박동 센서(144)로부터 터치 인터럽트 신호 또는 심박동 신호를 생성하는 원리는 동일하다. 다만, 심박동 센서(144)가 어떤 상황에서 사용되는지에 따라 터치 인터럽트 신호 또는 심박동 신호가 될 수 있다.
예컨대, 착용 감지 상황에서는 심박동 센서(144)로부터 생성된 신호가 터치 인터럽트 신호로 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 터치 인터럽트 신호가 워치 타입 디바이스(100)가 손목에 착용될 때에 손에 쥐어질 때에 따라 달라질 수 있다.
예컨대, 사용자 인증 상황에서는 심박동 센서(144)로부터 생성된 신호가 심박동 신호로 사용될 수 있다. 동일 사용자인 경우, 그 사용자(소유자)의 손목에서 생성된 심박동 신호는 매번 측정할 때마다 동일할 수 있다. 이에 반대, 다른 사용자의 손목에 워치 타입 디바이스(100)가 착용될 때에는 사용자(소유자)의 심박동 신호와 다른 심박동 신호가 생성될 수 있다. 따라서, 사용자마다 상이한 심박동 신호를 이용하여 사용자(소유자)의 손목에 착용될 때에만 사용자 인증에 성공되어 후속 동작이 수행될 수 있다. 심박동 센서(144)로부터의 생성된 심박동 신호를 이용한 이러한 사용자 인증 과정은 도 27, 도 37 및 도 46에 도시되고, 이에 대해서는 나중에 설명하기로 한다.
도 15은 본 발명에 따른 워치 타입의 디바이스의 착용 여부를 감지하는 방법을 설명하는 순서도이다.
워치 타입 디바이스(100)는 사용자가 워치 타입 디바이스(100)를 미착용(제1 모드)하였는지를 감지한다(S301).
구체적으로, 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)는 워치 타입 디바이스(100)의 흔들림을 감지한다. 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)의 감지 결과를 바탕으로 워치 타입 디바이스(100)가 착용 유무를 확인할 수 있다.
감지 결과 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)로부터 "0"인 AMD 신호와 "0"인 RMD 신호가 입력되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에게 미착용된 것으로 결정할 수 있다.
감지 결과 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)로부터 "1"인 RMD 신호가 입력되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에게 착용된 것으로 결정할 수 있다. 착용 상태 감지에는 AMD 신호가 "0"이거나 "1"인 것이 영향을 주지 않는다. 즉, AMD 신호의 값은 착용 상태 감지에 무관하다.
도시되지 않았지만, 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)로부터 "1"인 RMD 신호가 입력되는 한편 "1"인 RMD 신호가 4초 이상 지속될 때, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에게 착용된 것으로 결정할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도시되지 않았지만, 도 12 및 도 13에 도시된 심박동 센서(144)의 적외선 발광 소자를 이용하여 객체의 근접 여부를 감지할 수 있다. 심박동 센서(144)의 적외선 발광 소자를 이용하여 미착용 상태인지 또는 착용 상태인지를 감지할 수 있다.
도시되지 않았지만, 가속도 센서(143)와 심박동 센서(144)의 적외선 발광 소자를 함께 이용하여 착용 상태인지 미착용 상태인지를 더 명확히 감지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)는 착용과 미착용을 구분할 수 있을 뿐이고, 착용 중에서 손목 착용과 손에 쥠은 구분하지 못한다.
도 15을 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에게 미착용된 것으로 결정되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 미착용시의 워치 타입 디바이스(100)의 기능을 실행시킨다(S303).
예컨대, 미착용시 워치 타입 디바이스(100)의 디스플레이부(151) 상에 블랙 화면(도 16a)이 디스플레이될 수 있다. 블랙 화면은 전술한 바와 같이 화면 오프 상태로서, 화면에 전원이 공급되지 않을 때를 의미할 수 있다. 이와 별도로, 디스플레이부(151)에 구비된 터치 센서에는 전원이 공급되어 터치 인식이 가능하다. 이와 같이, 미착용시에는 화면에 전원을 공급하지 않게 되어 전력 소모가 줄어들 수 있다.
예컨대, 미착용시 워치 타입 디바이스(100)의 디스플레이부(151) 상에 주변 화면(ambient screen)이 디스플레이될 수 있다.
아울러, 미착용시에는 블랙 화면 또는 주변 화면이 디스플레이될 뿐만 아니라, 모든 구성 요소들이 활성화되는 것이 아니라 최소한의 구성 요소, 예컨대 제어부(180), 센싱부(140), 입력부(120), 무선 통신부(110), 출력부(150) 등만 활성화될 수 있다.
만일 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에게 착용된 것으로 결정되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 심박동 센서(144)에 전원을 공급(활성화)하여 발광부(225)와 수광부(227)를 동작시켜 준다.
워치 타입 디바이스(100)의 심박동 센서(144)는 사용자로부터 반사되는 광량을 바탕으로 터치 인터럽트(touch interrupt) 신호를 생성한다. 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 심박동 센서(144)의 감지 결과를 바탕으로 구체적인 착용 상태, 예컨대 손목 착용 및 손에 쥠을 확인한다.
도 14에 도시한 바와 같이, 심박동 센서(144)로부터 감지된 터치 인터럽트 신호의 신호 변화량과 바이어스가 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)의 신호 변화량과 바이어스와 일치되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목에 착용된 것으로 결정할 수 있다.
아울러, 심박동 센서(144)로부터 감지된 터치 인터럽트 신호의 신호 변화량과 바이어스가 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)의 신호 변화량과 바이어스와 일치되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손에 쥐어진 것으로 결정할 수 있다.
도 15을 참조하면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 사용자가 워치 타입 디바이스(100)를 손목에 착용(제2 모드)하였는지를 감지한다(S305).
구체적으로, 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)로부터 "1"인 AMD 신호가 출력되고 워치 타입 디바이스(100)의 심박동 센서(144)로부터 생성된 터치 인터럽트 신호가 도 14에 도시된 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)와 일치되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목에 착용한 것으로 결정할 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목에 착용된 것으로 결정되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 손목 착용시의 워치 타입 디바이스(100)의 기능을 실행시킨다(S307).
예컨대, 손목 착용시 워치 타입 디바이스(100)의 디스플레이부(151) 상에 기 설정된 화면이 디스플레이될 수 있다. 기 설정된 화면은 예컨대, 아날로그 시계 화면(도 16b), 디지털 시계 화면(도 16c), 다수의 아이콘을 포함하는 홈 화면, 간단한 알림 정보를 포함할 수 있다. 또는 기 설정된 화면은 블랙 화면이나 주변 화면일 수도 있다.
간단한 알림 정보는 문자 메시지 알림, SNS 알림, 이메일 알림 등을 나타내는 숫자, 캐릭터, 이미지 또는 아이콘을 포함할 수 있다. 간단한 알림 정보에는 각 알림의 상세 정보, 예컨대 언제, 누구로부터, 어떤 내용 등은 표시되지 않는다. 각 알림의 상세 정보를 보기 위해서는 간단한 알림 정보가 표시된 후 추가적인 이벤트(제스처)가 수행되거나 인증 과정을 거쳐야 한다.
아날로그 시계 화면에서 바늘(hands) 및 다이얼(dials)만 화이트 계조로 표현되고, 배경(background)은 블랙 계조로 표현되어 전원이 꺼지도록 설정될 수 있다. 디지털 시계 화면에서 시계 숫자만 화이트 계조로 표현되고, 배경은 블랙 계조로 표현되어 전원이 꺼지도록 설정될 수 있다. 이와 같이, 아날로그 시계 화면이나 디지털 시계 화면의 대부분을 차지하는 배경은 전원이 공급되지 않게 되므로 전력 소모가 줄어들 수 있다.
따라서, 실시예의 아날로그 시계 화면이나 디지털 시계 화면이 디스플레이되더라도 전력 소모가 거의 없기 때문에, 사용자가 워치 타입 디바이스(100)를 손목에 착용하는 한 아날로그 시계 화면이나 디지털 시계 화면이 꺼지지 않고 항상 디스플레이될 수 있다. 이를 올웨이즈 온 기능(always-on function)이라 명명하기로 한다.
다른 예로서, 손목 착용시 디스플레이부(151) 상에 기 설정된 화면이 디스플레이되기 전에 잠금 화면(lock screen)이 디스플레이되고, 잠금 화면 상에서 잠금 해제가 수행될 때 기 설정된 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
또 다른 예로서, 손목 착용시 디스플레이부(151) 상에 기 설정된 화면이 다수의 아이콘을 포함하는 홈 화면인 경우, 기 설정된 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이되기 전에 잠금 화면이 디스플레이되고, 잠금 화면 상에서 잠금 해제가 수행될 때 홈 화면이 디스플레이될 수 있다.
또 다른 예로서, 손목 착용시 기 설정된 화면이 디지털 시계 화면이나 아날로그 시계화면의 디스플레이 전에 잠금 화면이 디스플레이되지 않을 수 있다. 즉, 디지털 시계 화면이나 아날로그 시계 화면은 보안이 필요 없으므로 잠금 해제 과정이 필요 없다.
도 15을 참조하면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 사용자가 워치 타입 디바이스(100)를 손에 쥐었는지(제3 모드)를 감지한다(S309).
구체적으로, 워치 타입 디바이스(100)의 가속도 센서(143)로부터 "1"인 RMD 신호가 출력되고 워치 타입 디바이스(100)의 터치 인터럽트 신호가 도 14에 도시된 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)와 일치되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손에 쥐어진 것으로 결정할 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목에 쥐어진 것으로 결정되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 손에 쥠시의 워치 타입 디바이스(100)의 기능을 실행시킨다(S311).
예컨대, 워치 타입 디바이스(100)가 손에 쥐어질 때, 워치 타입 디바이스(100)의 디스플레이부(151) 상에 블랙 화면이나 주변 화면(ambient screen)이 디스플레이될 수 있다. 블랙 화면에서는 화면 오프 상태로서 화면에 전원이 공급되지 않게 되고, 주변 화면에서는 화면 온 상태로서 전원 공급부(190)의 전원보다 낮은 전원이 디스플레이부(151)에 공급되어 소비 전력이 줄어들 수 있다.
이와 같이, 워치 타입 디바이스(100)가 손에 쥐어질 때, 화면 오프 상태인 블랙 화면이 디스플레이되거나 전원 공급부(190)의 전원보다 낮은 전원이 공급되는 화면 온 상태인 주변 화면이 디스플레이됨으로써, 전력 소모가 줄어들 수 있다.
다른 예로서, 워치 타입 디바이스(100)가 손에 쥐어질 때, 워치 타입 디바이스(100)의 디스플레이부(151) 상에 간단한 알림 정보를 포함하는 주변 화면이 디스플레이될 수 있다. 따라서, 사용자는 워치 타입 디바이스(100)를 손목에 차지 않고도 손에 쥠으로써, 간단한 알림 정보를 확인할 수 있다.
간단한 알림 정보는 문자 메시지 알림, SNS 알림, 이메일 알림 등을 나타내는 숫자, 캐릭터, 이미지 또는 아이콘을 포함할 수 있다. 간단한 알림 정보에는 각 알림의 상세 정보, 예컨대 언제, 누구로부터, 어떤 내용 등은 표시되지 않는다. 각 알림의 상세 정보를 보기 위해서는 간단한 알림 정보가 표시된 후 추가적인 이벤트(제스처)가 수행되거나 인증 과정을 거쳐야 한다.
정리하면, 워치 타입 디바이스(100)는 가속도 센서(143)와 심박동 센서(144)를 이용하여 제1 모드(미착용), 제2 모드(손목 착용) 및 제3 모드(손에 쥠)을 결정하고, 상기 결정된 모드에서의 기능을 실행할 수 있다.
예컨대, 제1 모드에서는 디스플레이부(151) 상에 블랙 화면이 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 제3 모드에서는 디스플레이부(151) 상에 블랙 화면이나 주변 화면이 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 제2 모드에서는 디스플레이부(151) 상에 블랙 화면이나 주변 화면 대신에 대기 화면이 디스플레이될 수 있다. 대기 화면은 아날로그 시계 화면, 디지털 시계 화면, 다수의 아이콘을 포함하는 홈 화면을 포함할 수 있다.
이하에서 도 15에 도시된 착용 감지를 구체적으로 설명한다.
도 17은 도 15에서 워치 타입 디바이스의 미착용 상태를 감지하는 방법을 설명하는 순서도이다. 도 17은 도 15의 S301 및 S303을 구체화한 것이다.
도 17을 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 가속도 센서(143)로부터 출력된 RMD 신호가 "0"이고 AMD 신호가 "0"인지 확인한다(S315). RMD 신호가 "0"이고 AMD 신호가 "0"이면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 미착용(제1 모드)으로 결정하고(S317), 제1 모드에서의 기능을 실행한다(S319).
미착용 여부의 결정에서는 심박동 센서(144)가 사용되지 않을 수 있다. 다시 말해, 심박동 센서(144)를 사용하지 않고도 가속도 센서(143)만을 이용하여 미착용 여부를 결정할 수 있다.
예컨대, 제1 모드에서는 도 16a에 도시된 블랙 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
도 18는 도 15에서 워치 타입의 디바이스의 착용 상태를 감지하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 18는 도 15의 S305 내지 S311을 구체화한 것이다.
도 18을 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 가속도 센서(143)로부터 출력된 RMD 신호가 "1"이고 AMD 신호가 "1"인지 확인한다.
전술한 바와 같이, RMD 신호가 "1"인 경우, AMD 신호가 반드시 "1"이 되므로, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 AMD 신호가 "0"인지 또는 "1"인지는 확인할 필요 없고 RMD 신호가 "1"인지만 확인할 수도 있다.
이어서, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 "1"인 RMD 신호와 "1"인 AMD 신호가 예컨대 4초 이상 지속되는지를 확인한다(S321). 여기서, 4초는 설명의 편의를 위한 하나의 예시에 불과한 임계값으로서, 이러한 임계값은 제조사나 사용자에 의해 가변될 수 있다.
"1"인 RMD 신호와 "1"인 AMD 신호가 4초 이상 지속되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 착용(제2 또는 제3 모드)으로 결정한다(S323).
여기서, 제2 모드는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목에 착용된 상태를 의미하고, 제3 모드는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손에 쥐어진 상태를 의미할 수 있다.
이상과 같이, 가속도 센서(143)로부터 출력된 RMD 신호와 AMD 신호에 의해 착용과 미착용 여부만 파악될 수 있다.
따라서, 착용 중에서 손목에 착용되는지 또는 손에 쥐어지는지를 구분하기 위해 심박동 센서(144)가 사용될 수 있다.
즉, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 심박동 센서(144)로부터 터치 인터럽트 신호가 생성되도록 심박동 센서(144)를 제어한다(S325).
본 발명의 심박동 센서(144)는 도 6 내지 도 13에 도시된 바와 같이 크로스토크 현상을 방지하여 신뢰성이 향상될 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 상기 생성된 터치 인터럽트 신호로부터 신호 변화량과 바이어스를 산출한다(S327).
신호 변화량은 터치 인터럽트 신호의 파형 가변폭을 나타내고, 바이어스는 터치 인터럽트 신호의 평균값을 나타낼 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 상기 산출된 신호 변화량이 기 설정된 설정 범위를 초과하고 상기 산출된 바이어스가 기 설정된 설정값보다 큰지를 확인한다(S329).
여기서, 기 설정된 설정 범위와 설정값 각각은 도 14에 도시된 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)의 신호 변화량과 바이어스일 수 있다.
상기 산출된 신호 변화량이 기 설정된 설정 범위를 초과하고 상기 산출된 바이어스가 기 설정된 설정값보다 큰 경우 즉 도 14에 도시된 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)와 일치되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 손에 쥠(제3 모드)로 결정하고(S335), 제3 모드에서의 기능을 실행한다(S337).
예컨대, 제3 모드에서는 블랙 화면(도 16a)나 주변 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다. 주변 화면은 전력 소모를 줄이기 위해 대기 화면의 휘도보다 더 낮은 휘도를 가질 수 있다.
상기 산출된 신호 변화량이 기 설정된 설정 범위 내이고 상기 산출된 바이어스가 기 설정된 설정값인 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 손목 착용(제2 모드)로 결정하고(S331), 제2 모드에서의 기능을 실행한다(S333).
예컨대, 제2 모드에서는 아날로그 시계 화면(도 16b), 디지털 시계 화면(도 16c) 또는 홈 화면과 같은 대기 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
다른 예로서, 도 14에 도시된 제1 터치 인터럽트 신호(PPG1)의 신호 변화량과 바이어스가 제1 설정 정보로 저장되고, 제2 터치 인터럽트 신호(PPG2)의 신호 변화량과 바이어스가 제2 설정 정보로 저장될 수 있다. 이러한 경우, S327에서 산출된 신호 변화량과 바이어스와 제1 설정 정보와 제2 설정 정보 중 어느 것에 일치하는지가 확인되어, 만일 제1 설정 정보와 일치되면 손목 착용(제2 모드)로 결정되고 제2 설정 정보와 일치되면 손에 쥠(제3 모드)로 결정될 수 있다.
한편, 심박동 센서(144)에는 발광부(225)로 사용되는 녹색 발광 소자가 구비될 수 있다. 심박동 센서(144)가 항상 동작되어 녹색 발광 소자가 점멸하게 되면, 사용자나 주변 사람들에게 방해가 되고 전력 낭비가 발생하게 된다.
따라서, 심박동 센서(144)는 사용자의 손목이나 손에 접촉될 때에 한해 작동되는 것이 바람직하다.
도 19을 참고하여 특정 상황에서 심박동 센서(144)가 동작되도록 하여 사용자나 주변 사람들에게 방해되지 않고 전력 소모도 줄일 수 있는 방법을 설명한다.
도 19은 본 발명에 따른 워치 타입의 디바이스에서 착용 여부에 따라 심박동 센서(144)를 작동시키는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 19을 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 가속도 센서(143)로부터 출력된 RMD 신호가 "1"인지확인한다(S341).
만일 RMD 신호가 "1"이 아닌 경우 즉 RMD 신호가 "0"인 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 AMD 신호가 "0"인지 확인한다(S349).
만일 AMD 신호가 "0"인 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 미착용(제1 모드)로 결정하고(S351), 심박동 센서(144)의 발광부(225) 및 수광부(227) 모두를 오프시킨다(S353). 따라서, 심박동 센서(144)의 발광부(225) 및 수광부(227) 모두에 전원이 인가되지 않게 되어, 발광부(225)로부터 예컨대 녹색 광이 생성되지 않게 되고 수광부(227)가 광을 수광할 수 없게 된다.
AMD 신호가 1"인 경우, 워치 타입의 디바이스의 제어부(180)는 "1"인 AMD 신호가 예컨대 4초 이상 지속되는지 확인한다(S343). 여기서, 4초는 설명의 편의를 위한 하나의 예시에 불과한 임계값으로서, 이러한 임계값은 제조사나 사용자에 의해 가변될 수 있다.
"1"인 AMD 신호가 4초 이상 지속되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 착용(제2 또는 제3 모드)로 결정하고(S345), 심박동 센서(144)를 활성화시켜 심박동 센서(144)의 발광부(225) 및 수광부(227) 모두를 온시킨다(S347). 따라서, 심박동 센서(144)의 발광부(225) 및 수광부(227) 모두에 전원이 인가되어, 발광부(225)로부터 예컨대 녹색 광이 생성되고 수광부(227)가 광을 수광할 수 있으므로, 사용자의 손이나 손목이 심박동 센서(144)와 접촉되면 심박동 센서(144)로부터 터치 인터럽트 신호가 생성될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 미착용 상태에서는 심박동 센서(144)가 동작되지 않도록 하여 불필요하게 광이 생성되어 사용자나 주변 사용자에게 방해되거나 전력이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
제2 모드(손목 착용)나 제3 모드(손에 쥠)에서 현재 실행되는 기능은 워치 타입 디바이스(100)의 제스처, 예컨대 틸트(tilt) 제스처에 의해 또 다른 기능의 실행으로 변경될 수 있다. 틸트 제스처는 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 회전 이동이나 좌우 방향 또는 상하 방향으로의 수평 이동일 수 있다.
예컨대, 사용자의 손목에 워치 타입 디바이스(100)가 착용될 때, 아날로그 시계 화면(도 16b)이 디스플레이될 수 있다. 이러한 경우, 도 20a에 도시한 바와 같이 워치 타입 디바이스(100)에 대해 틸트 제스처가 입력되면, 현재 디스플레이도는 아날로그 시계 화면이 다수의 아이콘을 포함하는 홈 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 사용자의 손에 워치 타입 디바이스(100)가 쥐어질 때, 블랙 화면(도 16a)이 디스플레이될 수 있다. 이러한 경우, 도 20b에 도시한 바와 같이 워치 타입 디바이스(100)에 대해 틸트 제스처가 입력되면, 아날로그 시계 화면(도 16b), 디지털 시계 화면(도 16c)나 다수의 아이콘을 포함하는 홈 화면과 같은 대기 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다.
틸트 제스처가 입력될 때마다 기 설정된 기능으로 변경될 수 있다. 예컨대, 제1 틸트 제스처가 입력될 때 가장 최근에 수신된 전화 번호가 디스플레이되고, 제2 틸트 제스처가 입력될 때 상기 디스플레이된 전화 번호로 콜 신호가 전송되어 상기 전화 번호의 상대방과 통화를 수행할 수 있다.
도 21는 본 발명에 따른 워치 타입 디바이스에서 착용 여부에 따른 잠금 해제 방법을 설명하는 순서도이다.
도 21를 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 손목 착용 여부를 확인한다(S361).
전술한 바와 같이, 가속도 센서(143)로부터 출력된 RMD 신호가 "1"인 경우 워치 타입 디바이스(100)가 착용된 것으로 판단되고, 보다 구체적으로 워치 타입 디바이스(100)가 손에 쥐어지는지 또는 손목에 착용되는지를 구분하기 위해 심박동 센서(144)가 동작될 수 있다. 심박동 센서(144)로부터 생성된 터치 인터럽트 신호를 기 설정된 설정 정보와 비교하여 워치 타입 디바이스(100)가 손목에 착용되었는지가 판단될 수 있다.
손목 착용으로 판단되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 잠금 상태인지를 확인한다(S363).
워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 손목에 착용된 이후 적어도 한번이라도 잠금 해제된 적이 없는 경우, 잠금 상태가 유지될 수 있다. 이러한 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 잠금 상태 모드를 실행하여 잠금 화면을 디스플레이부(151) 상에 디스플레이시킨다.
사용자로부터 잠금 해제 명령이 입력되면, 워치 타입 디바이스(100)는 잠금 해제를 실행하여 대기 화면을 디스플레이부(151) 상에 디스플레이시킨다(S365). 대기 화면은 아날로그 시계 화면, 디지털 시계 화면 또는 다수의 아이콘을 포함하는 홈 화면을 포함할 수 있다.
일 예로서, 잠금 화면 상에 입력된 노크 코드(knock code)가 기 설정된노크 코드와 일치할 때 잠금 상태가 잠금 해제 상태로 변경될 수 있다.
다른 예로서, 사용자의 손목으로부터 측정된 심박동 센서(144)의 터치 인터럽트 신호가 기 설정된 터치 인터럽트 신호와 일치할 때 잠금 상태가 잠금 해제 상태로 변경될 수 있다.
만일 기 설정된 횟수만큼 잠금 해제에 실패되면, 더 이상 잠금 화면은 디스플레이되지 않고 핀 코드(pin code)를 입력하기 위한 입력 화면이 디스플레이시킬 수 있다. 잠금을 해제하기 위한 핀 코드는 미리 설정되고, 상기 입력 화면으로부터 기 설정된 핀 코드와 일치하는 핀 코드가 사용자로부터 입력될 때, 잠금이 해제될 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 손목 착용이 해제되는지를 확인한다(S367).
예컨대, 가속도 센서(143)로부터 출력된 AMD 신호가 "0"이거나 심박동 센서(144)로부터 신호 변화량과 바이어스를 갖는 터치 인터럽트 신호가 생성되지 않는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 손목 착용이 해제된 것으로 인식할 수 있다.
손목 착용이 해제된 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 잠금 해제 상태를 잠금 상태로 변경할 수 있다(S369). 손목 착용이 해제된 경우, 화면이 켜질 때마다 잠금 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다. 손목 착용이 해제된 경우, 비록 잠금 화면 상에서 잠금 상태가 해제되더라도 화면이 꺼진 후 다시 화면이 켜지면 잠금 화면이 디스플레이될 수 있다.
도 21에서 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 미착용 상태와 착용 상태에 따라 잠금 해제 방법이 달라진다.
착용 미착용
잠금 상태 --> 해제 상태 노크 코드 노크 코드
잠금 해제 상태 --> 잠금 상태 N/A 주변 모드 또는 슬립 모드로 이동
표2에 도시한 바와 같이, 착용과 미착용시 모두 노크 코드를 이용하여 잠금 상태가 잠금 해제 상태로 변경될 수 있다.
착용시 1회 잠금 해제가 된 경우, 1회 잠금 해제 이후에는 대기 화면이전력 소모가 적은 블랙 화면 또는 주변(ambient) 화면으로 변경되더라도 잠금 상태로 변경되지 않게 된다.
예컨대, 착용시 잠금 상태에 있는 주변 화면 상에 노크 코드 명령이 입력되면, 잠금 상태가 잠금 해제 상태로 변경되어 잠금 해제되며, 도 16b에 도시한 바와 같이 주변 화면이 시계 화면과 같은 대기 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다. 대기 화면의 휘도는 주변 화면의 휘도보다 크므로, 대기 화면에서의 전력 소모가 주변 화면에서의 전력 소모보다 크다.
도 22a에 도시한 바와 같이 노크 코드를 이용하여 잠금 해제된 대기 화면이 일정 시간 경과 후 어떠한 제스처가 입력되지 않는 경우, 도 22b에 도시한 바와 같이, 전력 소모를 줄이기 위해 대기 화면은 주변 화면으로 변경될 수 있다. 이때 주변 화면은 잠금 상태가 아닌 잠금 해제 상태가 될 수 있다. 이러한 경우, 주변 화면에 대해 더블 탭(노크 온)이 입력되면, 도 16b에 도시한 바와 같이 주변 화면은 곧바로 대기 화면로 변경되어 디스플레이될 수 있다.
이에 반해, 미착용시 1회 잠금 해제가 된 경우라 하더라도 대기 화면이 블랙 화면이나 주변 화면으로 변경되면 잠금 상태로 변경되어, 다시 노크 코드를 이용하여 잠금 해제가 수행될 수 있다.
한편, 심박동 센서(144)의 터치 인터럽트 신호의 검출량이 사용자의 피부 색깔에 따라 달라진다.
도 23에 도시한 바와 같이, 백인종(505)이나 황인종(501)에 비해 흑인종(503)의 터치 인터럽트 신호의 검출량이 현저히 떨어짐을 알 수 있다. 이는 심박동 센서(144)의 발광 소자의 광의 상당량이 흑인종(501)의 피부에 흡수되기 때문이다.
이러한 경우, 동일 임계값을 기준으로 백인종(505)의 경우에는 터치 인터럽트 신호의 검출량이 임계값을 넘어 착용으로 감지되는데 반해, 흑인종(503)의 경우 터치 인터럽트 신호의 검출량이 임계값 이하가 되어 미착으로 감지되어 심박동 측정의 오류가 발생될 수 있다.
이와 같이 사용자의 피부 색깔에 관계없이 터치 인터럽트 신호를 정확히 측정하기 위한 방법을 설명한다.
도 24는 본 발명에 따른 워치 타입 디바이스에서 피부에 따른 심박동 측정 방법을 설명하는 순서도이다.
도 24를 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 심박동 센서(144)로부터 샘플 신호를 검출하도록 심박동 센서(144)를 제어한다(S371). 샘플 신호는 심박동 센서(144)의 발광부(225)로부터 주기적으로 발광되는 다수의 펄스 광일 수 있다. 예컨대, 발광부(225)로부터 주기적으로 제1 내지 제3 펄스 광이 생성되고, 이러한 제1 내지 제3 펄스 광이 사용자의 피부에 반사되어 수광부(227)에 의해 제1 내지 제3 샘플 신호로 검출될 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 샘플 신호의 검출량을 산출하여, 그 검출량이 임계값보다 큰지를 확인한다(S373). 임계값은 사용자나 제조사에 의해 설정될 수 있다.
만일 샘플 신호의 검출량이 임계값보다 큰 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 심박동 센서(144)의 검출 능력에 오류가 없는 것으로 인지하고, 심박동 센서(144)로부터 터치 인터럽트 신호를 측정하도록 심박동 센서(144)를 제어한다(S375).
만일 샘플 신호의 검출량이 임계값보다 작은 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 심박동 센서(144)에 포함된 발광부(225)의 구동 전류를 증가시키도록 심박동 센서(144)를 제어한다(S377). 즉, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 심박동 센서(144)에 포함된 발광부(225)에 인가되는 전원을 증가시켜 발광부(225)의 구동 전류를 증가시킨다. 이에 따라, 발광부(225)로부터 생성된 광의 광량이 증가될 수 있다. 상기 증가된 광량의 광이 사용자의 피부에 의해 반사되어 수광부(227)에 의해 샘플 신호로 검출될 수 있다. 만일 샘플 신호의 검출량이 임계값 이하인 경우, S377로 이동되어 다시 발광부(225)의 구동 전류가 증가될 수 있다. 이와 같은 동작은 샘플 신호의 검출량이 임계값보다 클 때까지 반복될 수 있다.
이하에서 가속도 센서(143)와 심박동 센서를 이용한 다양한 사용자 인터페이스를 설명한다.
도 25은 착용 감지의 상세 설정에 따른 화면 예시도이다.
도 25a에 도시한 바와 같이, 설정 화면 상에 손목 착용 감지와 손착용 감지가 디스플레이되고, 이 중 하나에 대한 선택 명령이 입력될 수 있다.
만일 손목 착용 감지에 대한 선택 명령이 입력되면, 도 25b에 도시한 바와 같이 틸트(Tilt)와 틸트 안하기(No Tilt)가 디스플레이되고, 이중 하나에 대한 선택 명령이 입력될 수 있다.
만일 틸트에 대한 선택 명령이 입력되면, 도 25c에 도시한 바와 같이 시간, 메시지 또는 만보계가 디스플레이되고, 이중 하나에 대한 선택 명령이 입력될 수 있다.
이에 따라, 도 25d에 도시한 바와 같이 손목 착용 감지 또는 손 착용 감지에서 틸트나 틸트 안하기에 따른 화면이 설정될 수 있다.
예컨대, 손목 착용 감지, 틸트 및 시간이 선택되어 설정된 경우, 손목에 워치 타입 디바이스(100)가 착용된 상태에서 틸트 제스처가 입력되면, 시계를 갖는 화면이 워치 타입 디바이스(100)의 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
만일 틸트 안하기에 대한 선택 명령이 입력되면, 손목 착용 감지에서 틸트 안하기에 따른 화면이 설정될 수 있다.
이러한 경우, 손목 착용이 감지되면, 틸트 제스처가 입력되지 않더라도 기설정된 화면, 예컨대 아날로그 시계 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
도 26는 손에 쥐어진 상태에서 메시지 확인 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
미착용 상태에서, 워치 타입 디바이스(100)의 화면이 켜지면, 예컨대 아날로그 시계 화면이 디스플레이될 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)가 손에 쥐어지면, 아날로그 시계 화면이 디스플레이될 수 있다.
이러한 경우, 사용자가 미처 확인하지 않은 메시지가 있다면, 디스플레이부(151) 상에 "미확인 메시지"라는 문자 알림이 디스플레이될 수 있다.
이러한 경우, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손에 쥐어진 상태로,도 26a에 도시한 바와 같이 워치 타입 디바이스(100)에 대해 틸트 제스처가 입력되면, 미확인 메시지의 출처 정보가 디스플레이될 수 있다. 출처 정보는 문자 메시지, SNS, 이메일 등을 나타내는 숫자, 캐릭터, 이미지 또는 아이콘을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 미착용 상태에서 워치 타입 디바이스(100)의 화면이 블랙 화면으로 디스플레되다가, 사용자에 의해 워치 타입 디바이스(100)가 쥐어지면 이를 인지하여 워치 타입 디바이스(100)의 화면이 블랙 화면에서 아날로그 화면으로 변경될 수 있다. 이때, 아날로그 화면과 함께 미확인 메시지의 출처 정보가 디스플레이될 수 있으므로, 틸트 제스처가 필요하지 않게 된다.
도 26b에 도시한 바와 같이 화면 상에 노크 코드(knock code) 명령이 입력되면, 도 26c에 도시한 바와 같이 출처의 구체적인 내용이 디스플레이될 수 있다.
노크 코드는 화면을 다수의 영역으로 구분하고 각 영역을 숫자와 대응시켜, 사용자가 선택하는 영역에 대응하는 숫자 조합으로 잠금 상태를 해제시키는 기술을 의미한다.
예컨대, 3개의 출처 정보가 디스플레이되는 경우, 노코 코드 명령이 입력되면 3개의 출처 정보 중 제일 먼저 수신된 출처 정보의 구체적인 내용이 디스플레이되고, 틸트 제스처가 입력될 때마다 그 다음 수신된 출처 정보의 구체적인 내용이 디스플레이될 수 있다.
다른 예로서, 틸트 제스처의 입력에 의해 미확인 메시지의 출처 정보를 디스플레이시킬 필요 없이, 대기 화면에 대한 노크 코드 명령의 입력에 의해 미확인 메시지의 구체적인 정보가 디스플레이될 수도 있다.
도 27은 손목 착용 상태에서 메시지 확인 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 27의 메시지 확인 방법은 손목 착용 상태에서 1회의 잠금 해제가 된 경우를 가정한다.
도 27a에 도시한 바와 같이, 워치 타입 디바이스(100)가 손목에 착용된 상태에서 1회의 잠금 해제가 된 이후에 일정 시간 동안 특정 제스처가 없는 경우 대기 화면은 주변 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다. 주변 화면의 배경은 대기 화면의 배경보다 낮은 계조의 휘도를 가지므로, 주변 화면에서 대기 화면보다 소모 전력을 줄일 수 있다. 주변 화면과 대기 화면 모두 아날로그 시계를 포함할 수 있다.
도 27b에 도시한 바와 같이 워치 타입 디바이스(100)에 대해 틸트 제스처가 입력되면, 주변 화면은 대기 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다. 아울러, 상기 변경된 대기 화면 상에 특정 정보가 디스플레이될 수 있다. 특정 정보는 특정 콘텐츠 제공자로부터 제공될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 특정 정보라 함은 여행 정보, 쇼핑몰 정보 등을 포함할 수 있다.
도 27c에 도시한 바와 같이 심박동 센서(144)가 동작되어 심박동 신호가 검출되고, 심박동 신호에 의해 사용자 인증이 수행될 수 있다. 이러한 경우, 특정 정보의 전체 내용이 화면 상에 보여질 수 있다.
심박동 신호에 의한 사용자 인증에 성공되면, 도 27d에 도시한 바와 같이, 특정 정보의 상세 내용이 디스플레이될 수 있다.
도 28은 착용 상태에서 설정 화면 디스플레이 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
미착용 상태에서는 블랙 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다(도 16a). 미착용 상태는 예컨대, 워치 타입 디바이스(100)가 특정 장소에 놓여 있는 상태일 수 있다.
미착용 상태에서 착용 상태가 되면, 블랙 화면이 대기 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다. 이러한 경우, 디스플레이부(151)에 전원이 공급되지 않아 전력 소모가 발생되지 않게 된다.
도면에서는 바늘(hands), 다이얼(dials) 및 배경을 갖는 아날로그 시계를 포함하는 대기 화면을 도시하고 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
사용자가 특정 기능을 설정하기 위해, 대기 화면의 특정 영역, 예컨대 바늘, 다이얼 및 배경에 대해 탭이나 플리크 터치가 입력되면, 도 28에 도시한 바와 같이 설정 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 12시의 다이얼로부터 대기 화면의 중앙 영역으로 플리크 터치가 입력될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
설정 화면 상에 포함된 열(heat), 연결성(connectivity) 및 보안(security)를 이용하여 특정 기능이 설정될 수 있다.
도 29는 착용 상태에서 설정 화면 상에 디스플레이되는 열(heat)를 설정하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
착용 상태에서 대기 화면이 디스플레이될 수 있다.
이러한 경우, 사용자로부터 대기 화면의 특정 영역에 대한 탭이나 플리크 터치가 입력되면, 도 29a에 도시한 바와 같이 열(heat), 보안(security) 및 연결성(connectivity)를 포함하는 설정 화면이 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 12시의 다이얼로부터 대기 화면의 중앙 영역으로 플리크 터치가 입력될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
사용자로부터 열(heat)에 대한 선택 명령이 입력되면, 도 29b에 도시한 바와 같이 열 사용자 인터페이스(Heast UI) 및 열 제어(Heat Control)이 디스플레이될 수 있다.
열 사용자 인터페이스는 사용자 인터페이스를 이용하여 열을 제어하는 방법이고, 열 제어는 시스템적으로 열을 제어하는 방법일 수 있다.
최근 저온 화상이 이슈가 되고 있다. 저온 화상이라 함은 사람이 통증을 느낄 정도의 강한 온도가 아닌 따뜻함 이상의 온도에 장시간 노출될 때 발생하는 화상을 의미한다. 특히, 저온 화상은 고온 화상에 비해 피부의 더 깊은 곳까지 화면을 주기 때문에 저온 화상이 고온 화상보다 더 위험하다.
도 30에 도시한 바와 같이, 워치 타입 디바이스(100)의 앞면의 발열 온도보다는 뒷면의 발열 온도가 더 높다. 뒷면의 발열 온도는 워치 타입 디바이스(100)가 동작되면서 급격히 증가하여 30분이 지날 때 40℃을 넘게 된다.
따라서, 40℃ 이상의 발열 온도에서 장시간 노출되는 경우, 저온 화상에 걸릴 확률이 높다.
도 31는 발열 온도에 따른 팝업 메시지 알림 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
워치 타입 디바이스(100)가 미착용 상태에 있고 기 설정된 발열 온도, 예컨대 40℃ 이상이 되는 경우, 충전 중지 메시지, 전원 오프 경고 메시지 및 전원 오프 메시지 중 어느 하나의 메시지가 디스플레이될 수 있다.
이에 반해, 도 31a에 도시한 바와 같이 워치 타입 디바이스(100)가 착용 상태에 있고 기 설정된 발열 온도, 예컨대 40℃ 이상이 도는 경우, 도 31b에 도시한 바와 같이 열 알람 메시지가 디스플레이될 수 있다.
만일 워치 타입 디바이스(100)가 계속하여 착용 상태에 있는 경우, "기존 상태를 계속 유지시 저온 화상 발생할 수 있습니다"라는 안내 메시지가 디스플레이될 수 있다.
다른 예로서, 도 31b에 도시된 열 알람 메시지에 대해 특정 방향으로의 드래그 터치가 입력될 때 안내 메시지가 디스플레이될 수도 있다.
워치 타입 디바이스(100)가 계속하여 착용 상태에 있는 경우, 충전 중지 메시지(도 36b), 전원 오프 경고 메시지(도 36c) 및 전원 오프 메시지(도 36d) 중 어느 하나의 메시지가 디스플레이될 수 있다.
한편, 열 UI에 대한 선택 명령이 입력되면(도 29b), 배경 컬러 및 원 지시기(circle indicator)가 디스플레이될 수 있다.
만일 배경 컬러에 대한 선택 명령이 입력되어 배경 컬러가 설정되는 경우, 도 32에 도시한 바와 같이 발열 온도에 따라 서로 다른 배경 컬러가 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 도 31a에 도시한 바와 같이, 워치 타입 디바이스(100)의 발열 온도가 일정 발열 온도, 예컨대 35℃ 이하인 경우 디스플레이부(151) 상에 디스플레이되는 화면의 배경은 화이트 컬러나 블랙 컬러(520)를 가질 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)의 발열 온도가 증가되어 35℃ 이상이고 45℃이하인 경우, 도 32b에 도시한 바와 같이 화면의 배경이 화이트 컬러나 블랙 컬러(520)로부터 노란 색(522)으로 변경되어 디스플레이될 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)의 발열 온도가 증가되어 45℃ 이상이 경우, 도32c에 도시한 바와 같이 화면의 배경이 노란 색(522)에서 적색(524)으로 변경되어 디스플레이될 수 있다.
적색(524)의 배경을 갖는 화면이 디스플레이되는 경우, 사용자에게 음성이나 진동으로 경고를 줄 수 있다.
여기서, 35℃는 제1 설정 발열 온도고, 45℃는 제2 설정 발열 온도다. 35℃와 45℃는 하나의 예시에 불과하며, 사용자나 제조사에 의해 이러한 설정 발열 온도는 변경 가능하다.
만일 원 지시기(circle indicator)에 대한 선택 명령이 입력되어 원 지시기가 설정되는 경우(도 29b), 도 33에 도시한 바와 같이 발열 온도에 따라 서로 다른 배경 컬러가 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 도 33a에 도시한 바와 같이, 워치 타입 디바이스(100)의 발열 온도가 일정 온도, 예컨대 35℃ 이하인 경우 디스플레이부(151) 상에 디스플레이되는 화면의 테두리에 어떠한 지시기도 표시되지 않는다.
워치 타입 디바이스(100)의 발열 온도가 증가되어 35℃ 이상이고 45℃이하인 경우, 도 33b에 도시한 바와 같이 화면의 테두리을 따라 서로 이격되고 노란 색을 갖는 적어도 하나 이상의 지시기(526)가 디스플레이될 수 있다. 적어도 하나 이상의 지시기(526)는 노란 색을 가질 수 있다.
워치 타입 디바이스(100)의 발열 온도가 증가되어 45℃ 이상이 경우, 도 33c에 도시한 바와 같이 화면의 테두리를 따라 서로 이격되고 적색을 갖는 적어도 하나 이상의 지시기(528)가 디스플레이될 수 있다.
다시 말해, 화면 상에 지시기가 표시되지 않다가, 워치 타입 디바이스(100)의 발열 온도가 35℃ 이상이 되면 노란 색을 갖는 지시기(526)가 디스플레이되고, 워치 타입 디바이스(100)의 발열 온도가 45℃ 이상이 되면 노란색에서 적색으로 변경된 지시기(528)가 디스플레이될 수 있다.
적색의 지시기(528)를 갖는 화면이 디스플레이되는 경우, 사용자에게 음성이나 진동으로 경고를 줄 수 있다.
도 34은 도 29에서 설정된 열 제어(Heat Control)에 따라 발열 온도를 낮추는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
45℃ 이상의 발열 온도에 의해 적색의 지시기(528)를 갖는 화면이 디스플레이되는 경우, 도 34a 및 도 34b 에 도시한 바와 같이 이러한 발열 온도를 낮춰주기 위한 설정이 필요하다.
예컨대, 적색 지시기(528)로부터 화면의 중심 영역으로 드래그 터치가 입력되면(도 33c), 도 34a에 도시한 바와 같이 다수의 애플리케이션(Application 1, Application 2)와 시스템 설정(system setting)이 디스플레이될 수 있다.
만일 시스템 설정에 대한 선택 명령이 입력되면, 도 34b에 도시한 바와같이 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(BlueTooth) 및 휘도(Brightness)가 디스플레이될 수 있다. 추가적인 사용자의 선택 명령의 입력에 의해 와이파이와 블루투스가 활성화(ON) 또는 비 활성화(OFF)로 설정되거나 휘도의 레벨이 저 레벨로 변경될 수 있다.
한편, 특정 애플리케이션(Application 1)에 대한 선택 명령이 입력되면(도 34b), 특정 애플리케이션의 삭제를 확인하는 창이 디스플레이될 수 있다. 삭제에 대한 선택 명령이 입력되면, 특정 애플리케이션이 삭제될 수 있다.
도 35은 착용 상태에서 설정 화면 상에 디스플레이되는 보안(Security)를 설정하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
사용자로부터 보안(Security)에 대한 선택 명령이 입력되면(도 28), 도 35에 도시한 바와 같이 노크 코드(Knock code) 및 노크 온(Knock ON)이 디스플레이될 수 있다.
노크 코드는 전술한 바와 같이, 화면을 다수의 영역으로 구분하고 각 영역을 숫자와 대응시켜, 사용자가 선택하는 영역에 대응하는 숫자 조합으로 잠금 상태를 해제시키는 기술을 의미한다.
노크 온은 화면을 2회 두드리는 제스처를 의미한다.
도 36은 도 35에서 노크 온이 선택될 때의 후속 설정 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
노크 온에 대한 선택 명령이 입력되면(도 35), 도 36에 도시한 바와 같이 착용 상태가 유지될 때 잠금 스크린을 턴오프시킬지를 확인하는 창이 디스플레이될 수 있다.
만일 잠금 스크린을 턴오프시키는 것으로 설정되면, 워치 타입 디바이스(100)가 착용되고 1회에 한해 잠금 해제가 이루어지면, 그 이후에는 별다른 잠금 해제 과정 없이 곧바로 기 설정된 특정 화면이 디스플레이될 수 있다. 특정 화면은 주변 화면이나 대기 화면일 있다.
도 37를 참고하여 이를 보다 상세히 설명한다.
도 37는 착용 여부에 따른 화면 활성화 방법 및 잠금 해제 방법을 설명하는 순서도이다.
도 37를 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 워치 타입 디바이스(100)의 착용 여부를 확인한다(S381). 여기서의 착용은 워치 타입 디바이스(100)가 손에 쥐어지는 것이 아니라 손목에 착용되는 것을 의미한다.
만일 워치 타입 디바이스(100)가 미착용으로 판단되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 블랙 화면을 디스플레이부(151) 상에 디스플레이시킨다(S382).
블랙 화면은 디스플레이부(151)에 전원이 인가되지 않는 것으로서, 전력이 소모되지 않는다.
주변 화면이나 대기 화면으로 전환하기 위해 블랙 화면 상에 노크 온 기능이 실행되면 즉, 블랙 화면에 대해 더블 탭이 입력되면, 잠금 화면이 시계 화면 상에 디스플레이될 수 있다(S383). 잠금 화면에는 잠금 패턴이 디스플레이될 수 있다.
사용자로부터 잠금 패턴 해제를 위한 제스처가 입력되면, 입력된 제스처가 기 설정된 패턴과 일치될 때 잠금이 해제되어 주변 화면이나 대기 화면이 디스플레이될 수 있다.
만일 워치 타입 디바이스(100)가 착용으로 판단되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 블랙 화면을 디스플레이부(151) 상에 디스플레이시킨다(S384).
주변 화면이나 대기 화면으로 전환하기 위해 블랙 화면 상에 노크 온 기능이 실행되면 즉, 블랙 화면에 대해 더블 탭이 입력되면, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 착용 상태에서 이전에 적어도 1회의 잠금 해제 이벤트가 있었는지를 확인한다(S385).
확인 결과 착용 상태에서 이전에 적어도 1회의 잠금 해제 이벤트가 있었다면, 별도의 잠금 해제 과정 없이 시계 화면과 시계 화면 상에 아이콘들을 포함하는 홈 화면이 서로 중첩되도록 디스플레이될 수 있다(S386). 이때, 홈 화면의 아이콘들은 투명한 상태로부터 불투명한 상태로 변경 가능하다.
만일 사용자에 의해 홈 화면에 대한 선택 명령이 입력되면, 시계 화면은 사라지고 홈 화면만 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 홈 화면에 대한 선택 명령은 틸트 제스처일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
착용 상태에서 이전에 적어도 1회의 잠금 해제 이벤트가 없었다면, 잠금패턴턴(530)을 갖는 잠금 화면이 시계 화면 상에 디스플레이될 수 있다(S387).
사용자로부터 잠금 해제를 위한 제스처가 입력되면, 입력된 제스처가 기 설정된 패턴과 일치될 때 잠금이 해제되어 주변 화면이나 대기 화면이 디스플레이될 수 있다.
도시되지 않았지만, 심박동 센서(144)를 이용한 심박동 신호에 의한 사용자 인증이 사용될 수도 있다.
예컨대, 한번이라도 잠금 해제된 적이 있는 경우, 심박동 신호에 의한 사용자 인증은 더블 탭을 대신하여 사용될 수 있다. 사용자 인증은 대략 3초가 걸릴 수 있다. 사용자 인증 중에 더블 탭이 입력되면, 사용자 인증의 성공 여부에 관계없이 곧바로 주변 화면이나 대기 화면이 디스플레이될 수 있다
다른 예로서, 한번도 잠금 해제가 된 적이 없는 경우, 심박동 신호에 의한 사용자 인증과 잠금 패턴을 이용한 잠금 해제가 사용될 수 있다. 이러한 경우, 심박동 신호에 의한 사용자 인증은 더블 탭이 입력되기 전에 수행되거나 더블 탭이 입력될 때 함께 수행될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이하에서 미착용시에 잠금 해제에 의한 대기 화면 디스플레이 방법을 도 37을 참고하여 설명한다.
도 37을 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에게 착용되지 않을 때 즉 미착용될 때, S382에서 표시되는 블랙 화면에 대해 더블 탭(노크 온(knock on))이 입력되면, S383에서의 잠금 패턴(530)을 갖는 잠금 화면이 디스플레이될 수 있다.
잠금 패턴을 이용한 잠금 해제 명령이 입력되면, 다수의 아이콘(532)을 포함하는 홈 화면이 대기 화면으로서 디스플레이될 수 있다. 홈 화면 대신에 아날로그 시계 화면이나 디지털 시계 화면이 디스플레이될 수도 있다.
따라서, 더블 탭 입력과 잠금 해제에 의해 전원이 인가되지 않는 블랙 화면이 전원이 인가되어 활성화된 대기 화면으로 변경될 수 있다.
만일 상기 디스플레이되는 대기 화면은 일정 시간이 경과되면 블랙 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다.
이러한 경우, 다시 대기 화면으로 변경하기 위해서는 S382에서의 더블 탭 입력 과정과 S383에서의 잠금 해제 과정이 수행되어야 한다.
다시 말해, 미착용시에 대기 화면에서 블랙 화면으로 변경될 때마다, 상기 변경된 블랙 화면을 대기 화면으로 변경하기 위해서는 매번 잠금 해제 과정이 수행되어야 한다.
미착용시에는 사용자가 워치 타입 디바이스(100)를 수중에 갖고 있지 않아 보안에 취약할 수밖에 없으므로, 매번 잠금 해제를 통해 대기 화면이 디스플레이되도록 하여 미착용시의 보안성이 강화될 수 있다.
이하에서 착용시에 첫번째 잠금 해제에 의한 대기 화면 디스플레이 방법을 도 37을 참고하여 설명한다.
도 37을 참고하면, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에게 착용, 즉 손목에 착용되거나 손에 쥐어질 때, 블랙 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다(S381, S384).
S384에 표시된 블랙 화면에 대해 더블 탭이 입력되면, S387에서의 잠금 패턴을 갖는 잠금 화면이 디스플레이될 수 있다.
잠금 패턴을 이용한 잠금 해제 명령이 입력되면, 아날로그 시계 화면이 대기 화면으로 디스플레이될 수 있다. 아날로그 시계 화면 대신에 디지털 시계 화면이나 홈 화면이 디스플레이될 수도 있다.
도시되지 않았지만, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자에게 착용, 즉 손목에 착용되거나 손에 쥐어질 때, S384에서의 블랙 화면 대신에 곧바로 S387에서의 잠금 화면이 디스플레이될 수도 있다. 따라서, 블랙 화면을 대기 화면으로 활성화시키기 위한 더블 탭 입력 과정이 생략될 수 있다.
도시되지 않았지만, 심박동 센서(144)를 이용한 심박동 신호에 의한 사용자 인증이 더블 탭 입력 전에 수행되거나 더블 탭 입력과 동시에 수행될 수 있다. 이와 같이 심박동 센서(144)를 이용한 사용자 인증이 추가됨으로써, 더욱 더 보안성이 강화될 수 있다.
이상에서와 같이, 첫번째 잠금 해제시에는 잠금 화면 상의 잠금 패턴을 이용하여 잠금이 해제될 수 있다.
이하에서 착용시에 첫번째 잠금 해제 이후의 대기 화면 디스플레이 방법을 도 37을 참고하여 설명한다.
첫번째 잠금 해제되어 디스플레이된 아날로그 시계 화면은 일정 시간이 경과되면 전력 소모를 줄이기 위해 블랙 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다.
이러한 경우, 블랙 화면에 대해 더블 탭이 입력되면, 아날로그 시계 화면이 대기 화면으로서 디스플레이될 수 있다.
다시 말해, 착용시에 한번이라도 잠금 해제가 된 적이 있었다면, 그 이후에 잠금 해제하는 과정 없이 사용자로부터 더블 탭이 입력될 때마다 블랙 화면은 언제든지 대기 화면으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 착용시 블랙 화면을 대기 화면으로 변경할 때마다 잠금 해제를 하는 번거로움을 해소할 수 있다.
도 38은 착용 여부에 따른 화면 활성화 방법 및 잠금 해제 방법을 설명하는 또 다른 순서도이다.
도 38을 참고하여, 도 37과 달리 도 37에 도시된 S383에서의 잠금 화면 대신에 노크 코드를 이용하여 잠금 해제하는 방법을 설명한다.
미착용 상태에서 디스플레이되는 노크 코드 영역(557)을 갖는 블랙 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다(S388).
블랙 화면 상에 가상으로 할당된 다수의 노크 코드 영역(557)을 이용하여 잠금 해제를 통해 홈 화면과 같은 대기 화면이 디스플레이될 수 있다(S389).
비록 노크 코드를 이용하여 잠금 해제가 되어 대기 화면이 디스플레이되더라도, 일정 시간이 지나면 다시 블랙 화면이나 주변 화면으로 변경되는 한편 잠금 해제 상태가 잠금 상태로 변경될 수 있다. 따라서, 다시 잠금 해제를 위해서는 노크 코드를 이용한 잠금 해제 과정이 수행되어야 한다.
노크 코드 영역은 설명의 편의를 위해 육안으로 보이게 도시되고 있지만, 실제로는 육안으로 보이지 않게 된다. 따라서, 사용자는 자신이 미리 설정하였던 순서대로 블랙 화면 상을 터치함으로써, 잠금이 해제될 수 있다.
홈 화면 대신에 아날로그 시계 화면이나 디지털 시계 화면 또는 다른 종류의 대기 화면이 디스플레이될 수 있다.
도 39는 심박동 신호를 이용하여 잠금 해제하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 39a에 도시한 바와 같이, 블랙 화면(532)이 디스플레이되고 있을 때, 사용자의 손이나 손목이 워치 타입 디바이스(100)의 심박동 센서(144)에 접촉되면, 심박동 센서(144)로부터 심박동 신호가 생성될 수 있다.
상기 생성된 심박동 신호(536)는 블랙 화면(532)의 테두리에 디스플레이될 수 있다. 즉, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 사용자의 손이나 손목의 접촉을 인식하면, 심박동 센서(144)가 동작되도록 제어한다. 이와 같이 사용자의 손이나 손목의 접촉이 인식될 때, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 블랙 화면(532)의 테두리를 심박동 표시 영역(534)으로 할당한다. 이와 같이 할당된 심박동 표시 영역(534) 상에 상기 생성된 심박동 신호(6536)가 디스플레이될 수 있다.
상기 생성된 심박동 신호(536)가 기 설정된 범위 내에 있는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 제어부(180)는 잠금을 해제하고 블랙 화면(532)을 대기 화면으로 변경하여 디스플레이시킨다.
기 설정된 범위는 사용자마다 다를 수 있다. 따라서, 워치 타입 디바이스(100)의 사용자가 등록시켜 놓은 자신의 설정 범위는 워치 타입 디바이스(100)의 사용자의 고유 식별자가 될 수 있다.
만일 생성된 심박동 신호(536)가 기 설정 범위를 벗어나거나(도 39b)가 심박동 신호가 생성되지 않아 심박동 표시 영역(534)에 어떠한 심박동 신호도 디스플레이되지 않는 경우, 잠금이 해제되지 않게 된다.
한편, 보안에 대한 선택 명령이 입력되면(도 28), 노크 코드와 노크 온이 디스플레이될 수 있다.
노크 코드에 대한 선택 명령이 입력되면, 노크 코드 제스처가 디스플레이될 수 있다.
노크 코드 제스처에 대한 온(ON) 선택 명령에 의해 노크 코드 제스처가 활성화되는 것으로 설정될 수 있다.
노크 코드 제스처의 활용 방법은 도 40을 참고하여 설명한다.
도 40은 노크 코드 제스처의 활용 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 40a에 도시한 바와 강이, 화면(540)의 테두리에 다수의 제스처 바(541, 543, 545, 547)가 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 사용자로부터 제1 제스처 바(541)로부터 화면(540)의 중앙을 향해 터치 앤 드래그(touch and drag)가 입력되면, 인터넷 브라우저 애플리케이션이 실행되어 기 설정된 웹 페이지가 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
도 40b에 도시한 바와 같이, 사용자로부터 제2 제스처 바(543)로부터 화면(540)의 중앙을 향해 터치 앤 드래그가 입력되면, 시계 애플리케이션이 실행되어 시계 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
도 40c에 도시한 바와 같이, 사용자로부터 제3 제스처 바(545)로부터 화면(540)의 중앙을 향해 터치 앤 드래그가 입력되면, 전화 애플리케이션이 실행되어 전화 초기 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
도 40d에 도시한 바와 같이, 사용자로부터 제4 제스처 바(547)로부터 화면(540)의 중앙을 향해 터치 앤 드래그가 입력되면, 설정 애플리케이션이 실행되어 설정 초기 화면이 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
도 41는 착용 상태에서 다이얼을 변경하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
워치 타입 디바이스(100)의 시계 화면은 시침과 분침을 나타내는 바늘(hands, 553), 시계 숫자를 나타내는 다이얼(dial, 551) 그리고 배경(555)을 포함할 수 있다.
예컨대, 도 41a에 도시한 바와 같이 특정 다이얼(551)에 대해 일정 시간, 예컨대 수초 동안 터치 앤 홀드가 입력되고 도 41b에 도시한 바와 같이 다이얼(551)이 배치된 영역, 즉 시계 화면의 테두리 영역을 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 드래그가 입력되면, 도 41c에 도시한 바와 같이 현재의 다이얼 모양이 다른 다이얼 모양으로 변경될 수 있다.
시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 드래그가 입력될 때마다, 다른 다이얼 모양으로 변경될 수 있다. 이때, 변경된 다이얼 모양은 아직 시계 화면의 다이얼로 설정된 것이 아니다.
따라서, 변경된 다이얼 모양을 시계 화면의 다이얼로 설정하기 위해서 추가적인 제스처가 입력될 수 있다.
예컨대, 다이얼 모양을 설정하고자 하는 경우, 도 41c에 도시된 다이얼 모양의 임의의 지점을 터치한 후 도 41d에 도시한 바와 같이 일 방향, 예컨대 시계 화면의 중앙 영역으로부터 3시 방향을 따라 드래그가 입력되면, 도 41e에 도시한 바와 같이 상기 변경된 다이얼 모양이 바늘(553) 및 배경(555)에 적용되어 고정된 시계 화면이 디스플레이될 수 있다. 따라서, 도 41a의 다이얼 모양이 도 41e의 다이얼 모양으로 변경될 수 있다.
도 41d에 도시된 일 방향을 따른 드래그 동작 없이, 도 41c에 도시된 임의의 지점에 대한 터치 동작에 의해 곧바로 도 41e에 도시된 바와 같이 상기 변경된 다이얼 모양이 바늘(553) 및 배경(555)에 적용되어 고정된 시계 화면이 디스플레이될 수 있다.
도시하지 않았지만, 위에 설명된 다이얼 변경 방법이 동일하게 적용되어 바늘(553)이나 배경(555)도 변경될 수 있다.
블랙 화면한편, 착용 상태에서는 별도의 잠금 해제 과정 없이 특정 제스처에 의해 간단히 특정 사용자 인터페이스가 실행될 수 있다.
예컨대, 블랙 화면에 대한 더블 탭이 입력되면, 잠금 해제 과정 없이 곧바로 시계 화면과 같은 대기 화면으로 변경되어 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 블랙 화면의 일측 테두리(558)을 따라 회전 드래그 터치가 입력되면, 잠금 해제 과정 없이 곧바로 인터넷 브라우저 애플리케이션이 디스플레이되거나 인터넷 브라우저 애플리케이션이 실행되어 기 설정된 웹 페이지가 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다.
예컨대, 블랙 화면의 타측 테두리(559)을 따라 회전 드래그 터치가 입력되면, 잠금 해제 과정 없이 곧바로 설정 애플리케이션이 디스플레이되거나 설정 애플리케이션이 실행되어 설정 초기 화면이 디스플레이될 수 있다.
착용 상태에서는 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 시야에 항상 존재하므로, 미착용 상태에 비해 보안 정도가 낮아질 수 있다. 이에 따라, 착용 상태에서는 별도의 잠금 해제 과정 없이 특정 제스처에 의해 곧바로 해당 사용자 인터페이스가 실행될 수 있다.
도 42는 착용 상태에 따른 연결성(connectivity)를 설정하는 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
사용자로부터 연결성에 대한 선택 명령이 입력되면(도 28), 도 42에 도시한 바와 같이 착용시 상태에 따른 자동 연결성의 설정 화면이 디스플레이될 수 있다.
설정 화면은 착용시 자동 연결성의 설정 버튼, 벗을시 자동 연결성의 설정 버튼 또는 벗을시 자동 데이터 업로드 설정 버튼이 구비될 수 있다. 이들 버튼들이 선택될 때, 착용시 자동 연결성과 벗을시 자동 연결성이 설정될 수 있다. 여기서, 벗음은 워치 타입 디바이스(100)가 손목에서 벗어지는 것을 의미할 수 있다.
도 43은 워치 타입 디바이스가 벗어질 때 화면 디스플레이 방법을 설명하는 화면 예시도이다.
도 43에 도시한 바와 같이, 벗을시 자동 연결성이 설정되는 경우, 워치 타입 디바이가 사용자의 손목으로부터 벗어지자마자, 별도의 제스처 없이 현재 활성화 중인 연결성의 종류가 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다. 연결성 종류로는 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(BlueTooth) 및 NFC가 포함될 수 있다. 사용자로부터의 선택 명령에 따라 현재 활성화 중인 와이 파이, 블루투스 또는 NFC가 비활성화로 설정될 수 있다.
본 발명은 워터 타입 디바이스를 벗은 후에 지속적으로 와이 파이 등이 활성화됨으로써, 지속적으로 전류가 소모되는 것을 방지할 수 있다.
도시되지 않았지만, 착용시 자동 연결성이 설정되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목에 착용되자마자, 별도의 제스처 없이 다수의 연결성의 종류가 디스플레이부(151) 상에 디스플레이될 수 있다. 이들 연결성 종류 중에 적어도 하나 이상에 대한 선택 명령이 입력되면, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 연결성 종류가 활성화될 수 있다. 예컨대, 사용자로부터 블루투스에 대한 선택 명령이 입력되면, 블루투스가 활성화되어 블루투스 기능이 실행될 수 있다.
벗을시 자동 업로드 설정은 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목으로부터 벗어지는 경우, 워치 타입 디바이스(100)의 데이터나 정보를 다른 단말로 업로드시키는 일련의 과정이 수행되도록 설정함을 의미한다.
다른 단말로는 예컨대, 무선 통신 시스템, 다른 워치 타입 디바이스(100), 사용자의 이동 단말기나 다른 사용자의 이동 단말기, 외부 서버, 데스크 탑, 노트북, 텔레비전 등이 포함될 수 있다.
벗을시 자동 데이터 업로드로 설정되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목으로부터 벗어지는 경우, 도 44에 도시한 바와 같이 다른 단말로 업로드할 데이터 항목들이 팝업 창으로 디스플레이될 수 있다. 이와 같이 팝업 창으로 데이터 항목들이 디스플레이되는 동시에, 해당 데이터 항목들의 데이터들이 기 설정된 다른 단말로 업로드될 수 있다.
도 45은 업데이트 항목을 수동으로 업데이트하는 방법을 설명하는 도면이다.
연결성(connectivity)에 대한 선택 명령이 입력되는 경우, 도 45a에 도시한 바와 같이 벗을 시 팝업 알람 후 수동 업데이트 설정 버튼과 벗을시 자동으로 업데이트 설정 버튼이 디스플레이될 수 있다.
벗을 시 팝업 알람 후 수동 업데이터로 설정되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목으로부터 벗어지면, 도 45b에 도시한 바와 같이 업데이트 항목들이 디스플레이될 수 있다.
사용자로부터 특정 업데이트 항목에 대한 선택 명령이 입력되면, 해당 업데이트의 상세 데이터가 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 갤러리 항목에 대한 선택 명령이 입력되면, 도 45c에 도시한 바와 같이 사진 이미지들이 디스플레이될 수 있다.
사진 이미지들이 업데이트되기 위해서 저장 버튼(561)에 대한 선택 명령이 입력되면, 예컨대 이동 단말기(560)의 갤러리 폴더로 사진 이미지들이 업데이트될 수 있다.
한편, 벗을시 업데이트가 자동으로 수행될 수도 있다. 벗을 시 자동 업데이터로 설정되는 경우, 워치 타입 디바이스(100)가 사용자의 손목으로부터 벗어지면, 업데이트 항목들이 예컨대 이동 단말기(560)로 업데이트될 수 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 워치 타입 단말기(100)의 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.
100: 워치 타입 디바이스
110: 무선통신부 120: 입력부
140: 센싱부 150: 출력부
160: 인터페이스부 170: 메모리
180: 제어부 190: 전원공급부

Claims (14)

  1. 웨어러블 디바이스에 있어서,
    메인 바디;
    상기 메인 바디의 전면에 위치하고, 정보를 표시하는 디스플레이;
    상기 디스플레이의 하측에 위치하고, 상기 메인 바디의 후면에 위치하고, 발광부 및 수광부를 이용하여, 심박동을 감지하는 심박 센서; 및
    잠금 상태를 나타내는 잠금 화면을 상기 디스플레이 상에 표시하고,
    상기 심박 센서를 이용하여 상기 웨어러블 디바이스의 착용 상태 및 상기 웨어러블 디바이스의 미착용 상태를 식별하고, 상기 착용 상태는 사용자의 심박이 심박 센서를 통해 검출될 때 식별됨;
    상기 웨어러블 디바이스가 상기 착용 상태임을 식별한 후 잠금 해제 명령을 수신함에 응답하여 상기 웨어러블 디바이스의 상기 잠금 상태를 잠금 해제 상태로 변경하고,
    상기 웨어러블 디바이스가 상기 착용 상태에 있는 동안 상기 디스플레이가 꺼진 후 상기 디스플레이가 켜지면 잠금 해제 화면을 표시하고,
    상기 웨어러블 디바이스가 상기 미착용 상태임을 식별한 후 잠금 해제 명령을 수신함에 응답하여 상기 잠금 상태를 상기 잠금 해제 상태로 변경하고,
    상기 웨어러블 디바이스가 상기 미착용 상태 일 때 상기 디스플레이가 꺼진 후 상기 디스플레이가 켜지면 상기 잠금 화면을 표시하는 컨트롤러를 포함하는
    웨어러블 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미 착용 상태는 상기 심박 센서에 의해 심박동이 검출되지 않을 때 식별되는
    웨어러블 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 심박 센서는 상기 미 착용 상태가 식별될 때, 사용되지 않는
    웨어러블 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    가속 센서를 더 포함하고,
    상기 미 착용 상태는 상기 가속 센서를 사용하여, 식별되는
    웨어러블 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    가속 센서를 더 포함하고,
    상기 착용 상태는 상기 가속 센서 및 상기 가속 센서에 의해 식별되는
    웨어러블 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 잠금 해제 화면은 일정 시간 후에 블랙 화면으로 변경되는
    웨어러블 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 잠금 해제 화면은 아날로그 시계 화면, 디지털 시계 화면 또는 복수의 아이콘들을 포함하는 홈 화면 중 어느 하나인
    웨어러블 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 착용 상태 중 틸트 제스쳐가 수신된 경우, 시계 화면을 포함하는 잠금 해제 화면을 복수의 아이콘들을 포함하는 홈 화면으로 변경하는
    웨어러블 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 잠금 해제 명령은 상기 잠금 상태 동안, 코드 입력 화면을 통해 수신되고, 상기 코드 입력 화면은 숫자에 각각 대응하는 복수의 영역들을 포함하고,
    상기 컨트롤러는 미리 정해진 코드가 상기 코드 입력 화면 상에 수신된 경우, 상기 잠금 상태를 상기 잠금 해제 상태로 변경하는
    웨어러블 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는
    광을 발광하는 적외선 발광 요소, 적색 발광 요소, 녹색 발광 요소 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 수광부는 상기 발광된 광을 수신하고,
    상기 컨트롤러는 상기 수광부가 수신된 광의 양에 기초하여, 상기 심박동을 검출하는
    웨어러블 디바이스.
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