KR102498029B1 - 조난 예방 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

조난 예방 시스템 및 조난 예방 방법이 개시된다. 본 발명은, 제1 통신 규격과 제2 통신 규격을 이용하여 조난을 예방하는 시스템에 있어서, 상기 제1 통신 규격을 통하여 위치 좌표를 전송하는 제1 단말 장치, 상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 제2 통신 규격을 통하여 상기 위치 좌표를 전송하는 제2 단말 장치, 상기 위치 좌표를 수신하는 제3 단말 장치 및 상기 제3 단말 장치에 사용자 입력을 전송하는 입력 장치를 포함하되, 상기 제3 단말 장치는 상기 위치 좌표를 기초로 알람을 출력할 수 있다.

Description

조난 예방 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTING ACCIDENT}
본 발명은 조난 예방 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수의 단말과 입력 장치를 통하여 조난을 예방할 수 있는 시스템과 방법에 관한 것이다.
최근에는, 고속의 정보 전송 방식이 개발됨에 따른 인터넷 통신망의 발전과 더불어, 스마트 정보 기술 및 휴대형 단말기 제조 기술이 발전됨에 따라, 사용자가 간편하게 휴대할 수 있는 스마트폰 등과 같은 휴대형 멀티미디어 통신 단말기가 보편화되면서, 중소 도시 지역은 물론 지상파 통신의 음영 지역 해소를 위해 인구 밀도가 낮은 도서 지역이나 산간 지역까지 원활한 통신 환경이 구축되어 있는 상태이다.
또한, 최근에는 해양 통신 기술이 발달함에 따라 해상에서 선박의 원활한 교통 관제 및 해상 사고의 예방을 위해, 초단파 주파수(VHF) 회선을 이용한 선박 자동 식별 시스템(Automatic Identification System)의 기능이 탑재되어 있고, 레이더를 이용하여 인근 해역을 순항하거나 조업하는 선박의 위치 및 선박 정보를 실시간으로 탐지하고, 각 선박의 사고 상황을 감시하는 선박 교통관제 시스템(Vessel Traffic System)이 운영되고 있다.
이러한 선박 교통관제 시스템을 운영하고 있는 상태에서는, 선박의 입출항 관리를 체계적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 선박이 해상 사고를 당하더라도 사고 상황의 조기 발견 및 신속한 구조 활동이 가능하여, 선박을 대상으로 하는 해상 관리가 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 되어 있다. 관련 기술로는 한국등록특허 제10-1356022호(위성 통신을 이용한 조난 위치 제공 장치 및 그 방법 / 2010.04.22)가 있다.
그러나, 위와 같은 기술들은 위성 통신을 이용해야 하므로 특별한 장치가 필요하고, 위성 통신을 활용하기 위한 장치들은 부피가 크고 휴대하기가 어려워 등산 등 산악에서 조난의 예방에 사용되기는 어려운 것이 현실이다.
한편, 스마트폰 보급의 활성화에 따라 대부분의 인원이 스마트폰을 사용하고 있으며, NFC(Near Field Communication)와 GPS(Global Positioning System) 기술 등이 융합된 다양한 어플리케이션(Application){이하, 앱(App)}이 개발되고 있으며, 기존의 조난에 대비하여 모바일 스마트 디바이스용 앱이 개발되어 있다. 이러한 기존의 조난 구조 앱들은 사용자가 직접 버튼을 눌러 조난 신고를 하거나 사이렌을 울려주는 기능들이 대부분이다.
특히, 등산은 여러명이서 그룹을 이루어 진행되고, 그룹에는 인솔자 등 리더가 존재하므로 간단한 장비만으로 그룹을 이탈하여 조난당하는 사고를 예방하는 기술이 필요하다.
한국등록특허 제10-1356022호
본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 조난 예방 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 산 속에서 인솔자와 다른 구성원들간 통신을 원할하게 하고, 위치 정보를 서로 쉽게 공유하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 인솔자가 등산시에도 용이하게 명령을 단말에 입력할 수 있는 입력 장치를 통하여, 인솔자와 다른 구성원들간 통신을 원할하게 하고, 위치 정보를 서로 쉽게 공유하기 위한 것이다.
상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은, 제1 통신 규격과 제2 통신 규격을 이용하여 조난을 예방하는 시스템에 있어서, 상기 제1 통신 규격을 통하여 위치 좌표를 전송하는 제1 단말 장치, 상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 제2 통신 규격을 통하여 상기 위치 좌표를 전송하는 제2 단말 장치, 상기 위치 좌표를 수신하는 제3 단말 장치 및 상기 제3 단말 장치에 사용자 입력을 전송하는 입력 장치를 포함하되, 상기 제3 단말 장치는 상기 위치 좌표를 기초로 알람을 출력할 수 있다.
또한, 상기 제1 통신 규격은 LoRa 통신 규격이고, 상기 제2 통신 규격은 Bluetooth 통신 규격일 수 있다.
또한, 상기 입력 장치는 웨어러블 키보드이고, 상기 제3 단말 장치는, 상기 웨어러블 키보드를 통하여 수신된 사용자 입력을 상기 제1 단말 장치로 전송할 수 있다.
또한, 상기 웨어러블 키보드는 제3 단말 장치의 사용자의 모든 손가락 말단부에 대응되도록 설치된 감압 센서, 상기 사용자의 손가락 첫째마디부터 셋째마디에 대응되도록 설치된 플렉스 센서, 상기 사용자의 검지 손가락의 말단부에 설치된 자이로센서, 상기 제3 단말 장치와 통신하는 통신 모듈, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 감압 센서로부터 획득한 제 1 센싱 데이터로부터 가상 쿼티 키보드를 입력하는 입력신호를 판단하고, 상기 플렉스 센서로부터 획득한 제 2 센싱 데이터로부터 상기 가상 쿼티 키보드에서 입력신호가 검출된 위치를 판단하고, 상기 자이로센서로부터 획득한 제 3 센싱 데이터로부터 검지 손가락으로부터 입력된 입력신호의 위치를 판단한 결과에 기초하여 출력신호를 생성하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 출력신호를 상기 제3 단말 장치로 전송할 수 있다.
또한, 상기 사용자 입력은 상기 제1 단말 장치의 이용자에 대한 웨이 포인트(way point)를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 제2 단말 장치로부터 제1 단말 장치에 대한 위치 좌표를 수신하는 단계, 입력 장치로부터 상기 제1 단말 장치에 대한 사용자 입력을 수신하는 단계, 상기 위치 좌표를 기초로 알람을 출력하는 단계 및 상기 사용자 입력을 상기 제1 단말 장치로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 위치 좌표는, 제1 통신 규격을 통하여 상기 제1 단말 장치에서 상기 제2 단말 장치로 전송되고, 제2 통신 규격을 통하여 상기 제2 단말 장치로부터 수신될 수 있다.
이때, 상기 제1 통신 규격은 LoRa 통신 규격이고, 상기 제2 통신 규격은 Bluetooth 통신 규격일 수 있다.
또한, 상기 입력 장치는 웨어러블 키보드이고 상기 사용자 입력을 수신하는 단계는 상기 웨어러블 키보드로부터 상기 사용자 입력을 수신할 수 있다.
또한, 상기 사용자 입력은 상기 제2 단말 장치로 상기 제2 통신 규격을 통하여 전송되고, 상기 제2 단말 장치에서 상기 제1 단말 장치로 상기 제1 통신 규격을 통하여 전송될 수 있다.
또한, 상기 사용자 입력은 상기 제1 단말 장치의 이용자에 대한 웨이 포인트(way point)를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은, 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 상술한 조난 예방 방법을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체일 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 재난 상황에서의 차량 주행 경로 안내 시스템 및 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 산 속에서 3G, LTE, 5G 등의 주파수 대역 통신이 힘들더라도 인솔자와 다른 구성원들간 원할하게 위치 정보를 공유하고, 인솔자가 등산시에도 단말에 쉽게 명령을 입력할 수 있는 입력 장치를 활용하여 보다 쉽고 간편하게 산 속에서의 조난을 예방할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따라 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 조난 예방 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 입력 장치를 통하여 입력된 웨이 포인트를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드에서 입력신호로부터 출력값을 판단하여 외부 장치로 전송하는 일련의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7는 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드에서 제 1 센싱 데이터를 인식하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드의 주요 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 조난 예방 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명에 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.
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.
이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른, 조난 예방 시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 조난 예방 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 따르면, 본 발명에 따른 시스템은 제1 단말 장치(110), 제2 단말 장치(120) 및 제3 단말 장치(130)를 포함할 수 있다. 각각의 단말 장치들은 이미 알려진 통신 규격에 따라 상호 통신할 수 있다.
제1 단말 장치(110)는 송신기일 수 있다. 제1 단말 장치(110)는 GPS를 이용하여 위치 좌표를 획득하고, 이를 제2 단말 장치(120)로 전송할 수 있다. 제1 단말 장치(110)는 제1 통신 규격을 이용하여 제2 단말 장치(120)와 통신할 수 있으며, 제1 통신 규격은 장거리 통신을 위한 통신 규격일 수 있다. 제1 통신 규격은 LoRa 통신 규격일 수 있다.
LoRa 통신 규격은 사물인터넷의 통신을 위해 만들어진 통신규격으로 저전력이지만 최대 16Km 정도의 거리까지 통신이 가능하며 LTE와 같은 일반적으로 스마트폰에 사용되는 통신속도보다는 느리지만 Zigbee 같은 종류의 통신규격보다는 빠를 수 있다. LoRa 통신 규격은 저전력으로 멀리 통신되는 것에 초점이 맞추어져 있어 최대한 아끼면서 적은 양의 데이터만 보내면 되는 통신을 위하여 사용될 수 있다.
제2 단말 장치(120)는 수신기로서 LoRa 통신 규격을 통하여 제1 단말 장치(110)로부터 위치 좌표를 수신하고, 제1 단말 장치(110)와 제2 통신 규격을 통하여 통신할 수 있다.
인솔자는 자신이 가지고 있는 제3 단말 장치(130)를 통하여 제2 단말 장치(120)로부터 제1 단말 장치(110)의 위치 정보를 수신할 수 있다. 제3 단말 장치(130)는 인솔자에 의하여 소지되고 있으므로, 제3 단말 장치(130)는 제2 단말 장치(120)와 근거리 통신을 수행할 수 있다. 따라서, 제2 통신 규격은 근거리 통신을 위한 통신 규격일 수 있다. 제2 통신 규격은 블루투스(Bluetooth) 통신 규격일 수 있다.
또한, 제3 단말 장치(130)는 별도로 구비된 입력 장치로부터 제어 명령을 수신할 수 있다. 입력 장치는 인솔자로부터 제어 명령을 생성할 수 있다. 입력 장치는 인솔자가 착용하여 입력할 수 있는 웨어러블 키보드일 수 있다. 웨어러블 키보드는 자세히 후술한다.
이처럼, 제1 단말 장치(110)와 제3 단말 장치(130)가 통신 서버를 통하여 직접적으로 통신하지 않는 것은, 산 속에서는 3G, LTE, 5G 통신이 어려울 수 있기 때문이다. 특히, 대용량 데이터가 전송될 수 있는 통신 규격은 주파수가 높고 파장이 짧아 산 속에서 통신하는데는 부적합한 경우가 많다.
이에, 본 발명은 제1 단말 장치(110)와 통신하기 위한 수신기로서 제2 단말 장치(120)를 더 포함하고, 제2 단말 장치(120)를 통하여 제1 단말 장치(110)와 제3 단말 장치(130)가 통신함으로서 산 속에서도 통신이 용이하게 수행될 수 있다.
인솔자는 입력 장치, 즉, 웨어러블 키보드를 통하여 제3 단말 장치(130)에 그룹의 구성원들이 등산하면서 지나가야할 웨이 포인트(way point)를 지정할 수 있다. 제3 단말 장치(130)에 입력된 사용자 입력은 상기 웨이 포인트일 수 있다. 그룹의 구성원들은 인솔자가 지정하는 웨이 포인트를 따라 등산하게 되어 길을 잃는 것이 예방될 수 있다.
도 2에 따르면, 제1 단말 장치(110)는 복수개 구비될 수 있고, 복수의 제1 단말 장치(110)는 그룹의 각각 구성원에게 전달될 수 있다. 복수의 제1 단말 장치(110)들은 제2 단말 장치(120)와 제1 통신 규격을 통하여 통신할 수 있다.
도 3에 따르면, 인솔자는 제2 단말 장치(120)와 제1 단말 장치(110)가 통신할 수 있는 통신 범위를 설정할 수 있다. 즉, 제3 단말 장치(130)는 수신한 위치 좌표를 이용하여 제1 단말 장치(110) 및 제2 단말 장치(120) 사이(또는 제3 단말 장치(130))의 거리가 미리 설정된 거리 이상인지 여부를 체크할 수 있다. 즉, 미리 설정된 범위 밖으로 이탈자가 발생하는 경우, 제3 단말 장치(130)는 경고 메시지를 출력할 수 있다. 경고 메시지는 알람음이거나 다이어로그(dialog)일 수 있다.
또한, 제1 단말 장치(110)와 제2 단말 장치(120)와의 거리가 제1 통신 규격의 범위를 벗어나는 경우, 제1 단말 장치(110)의 통신이 두절될 수 있다. 제3 단말 장치(130)는 제1 단말 장치(110)의 위치 좌표가 미리 설정된 시간동안 수신되지 않는 경우, 경고 메시지를 출력할 수 있다. 이때, 제3 단말 장치(130)는 가장 최근에 수신된 제1 단말 장치(110)의 위치 좌표를 디스플레이 등을 통하여 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 입력 장치를 통하여 입력된 웨이 포인트를 나타낸 도면이다.
도 4에 따르면, 입력 장치를 통하여 웨이 포인트가 입력될 수 있다. 입력 장치와 제3 단말 장치(130)는 제2 통신 규격을 통하여 통신할 수 있다. 제3 단말 장치(130)는 입력된 웨이 포인트 각각에 대응되는 위치 좌표를 제2 단말 장치(120)로 전송할 수 있다. 이때, 통신 규격은 제2 통신 규격일 수 있다. 제2 단말 장치(120)는 제1 단말 장치(110)로 수신된 위치 좌표를 전송할 수 있다. 이때, 통신 규격은 제1 통신 규격일 수 있다. 제1 단말 장치(110)는 수신한 위치 좌표를 기초로 웨이 포인트를 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
일 개시에 의하여 웨어러블 키보드(100)는 한 쌍의 장갑 형태로 제작될 수 있다. 일 개시에 의하여 웨어러블 키보드(100)는 사용자가 손에 착용함으로써 입력을 수행하는 장치로서, 특히, 자판이 없는 키보드를 의미한다. 일 개시에 의하여 웨어러블 키보드(100)는 사용자의 손 동작을 센서를 통해 인식하고, 손 동작이 의미하는 문자를 인식한 출력값을 무선 통신 모듈을 이용하여 외부 장치(600)로 전송할 수 있다.
일 개시에 의하여, 웨어러블 키보드(100)는 감압 센서(101)로부터 획득한 제 1 센싱 데이터로부터 가상 쿼티 키보드를 입력하는 입력신호를 판단하고, 플렉스 센서(111)로부터 획득한 제 2 센싱 데이터로부터 가상 쿼티 키보드에서 입력신호가 검출된 위치를 판단하고, 자이로센서(103)로부터 획득한 제 3 센싱 데이터로부터 검지 손가락으로부터 입력된 입력신호의 위치를 판단한 결과에 기초하여 출력신호를 생성하고, 통신 모듈을 통해 출력신호를 외부 장치로 전송할 수 있다.
일 개시에 의하여 외부 장치(600)는 통신모듈을 통해 외부로부터 입력받은 데이터를 표시할 수 있는 디스플레이를 포함한 것으로서, 노트북 PC, 데스크탑 PC, MP3 플레이어, PMP(Portable MultimediaPlayer), PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿 PC, 휴대폰, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 정보통신 기기 및 멀티미디어 기기와 그에 대한 응용에도 적용될 수 있음은 자명하다.
일 개시에 의하여, 웨어러블 키보드(100)와 외부 장치(600)는 누가 호스트 또는 액세스 포인트 역할을 하느냐에 따라, 마스터 단말기와 슬레이브 단말기로 구분될 수 있다. 다시 말해, 페어링을 위해 식별자 즉, SSID(Service Set Identifier)를 생성하고 페어링을 수락하는 단말기가 마스터가 되고, 이러한 마스터 단말기에게 페어링을 요청하는 단말기가 슬레이브가 된다. 또한, 본 발명에서 단말기는 마스터가 될 수도 있고 슬레이브가 될 수도 있다. 또한, 본 발명에서 단말기는 이러한 페어링 기능을 수행하는 어플리케이션을 온라인 마켓에서 다운로드하여 설치할 수 있다. 또한, 본 발명에서 단말기는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 서비스를 제공하는 클라우드 서버(500)로부터 어플리케이션을 제공받아 이용할 수 있다.
일 개시에 의하여, 웨어러블 키보드(100)는 적어도 세 종류 이상의 센서를 이용하여 사용자의 손동작을 인식할 수 있다. 보다 구체적으로 웨어러블 키보드(100)는 감압 센서(101), 플렉스센서(111) 및 자이로센서(103)를 이용하여 사용자의 손동작을 인식하고 인식한 손동작으로부터 사용자가 입력하고자한 문자 등을 출력값으로서 외부 장치(600)로 전송할 수 있다.
일 개시에 의하여 감압 센서(101)는 사용자의 모든 손가락 말단부 위치에 대응하도록 설치될 수 있으며, 사용자가 가상 키보드를 입력하는지 여부를 판단할 수 있다. 웨어러블 키보드(100)는 기 정해진 임계값 이상의 압력이 입력되는 경우, 사용자가 가상 키보드를 입력하였다고 판단하고, 사용자에 의하여 입력된 신호를 입력신호로 결정할 수 있다.
일 개시에 의하여 플렉스센서(111)는 사용자의 손가락 첫째마디부터 셋째마디에 대응되도록 설치될 수 있다. 일 개시에 의하여, 플렉스센서(111)는 사용자 손가락의 구부름 정도를 측정하기 위하여 사용자의 손가락의 구부림 정도에 따라 변화되는 저항값으로부터 손가락의 구부림 정보를 측정할 수 있다. 플렉스 센서(111)는 플렉서블(flexible)소자로 이루어질 수 있으며, 헤드 소켓의 단자에 탈착 가능하게 부착되는 구부림 저항 측정 소자를 포함할 수 있다. 이러한 따라서, 플렉스센서(111)는 장갑형태의 웨어러블 키보드(100)에서 용이하게 교체가능하다.
일 개시에 의하여 자이로센서(103)는 사용자의 검지손가락에 대응되도록 설치될 수 있다. 자이로센서(103)는 일반적으로 키보드를 입력하는 범위가 가장 넓은 검지 손가락의 입력 위치를 정확하게 판단하기 위하여 사용된다. 보다 상세하게는, 웨어러블 키보드(100)는 자이로센서(103)의 센싱 신호로부터, 검지 손가락의 좌우(x축) 위치를 판단함으로써 출력값을 판단할 수 있다.
이하에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드에서 입력신호로부터 출력값을 판단하여 외부 장치로 전송하는 일련의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
일 개시에 의하여 가상 쿼티 키보드는, 실제 키보드나 아닌 웨어러블 키보드(100)의 손가락 각각에 설정된 키를 입력받을 수 있도록 하는 수단으로서, 사용자는 관성에 따라 손가락의 입력을 통하여 가상 쿼티 키보드를 입력할 수 있다.
일 개시에 의하여, 블록 201에서 웨어러블 키보드(100)는 감압 센서로부터 획득한 제 1 센싱 데이터가 임계값 이상에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 개시에 의하여, 제 1 센싱 데이터는 웨어러블 키보드(100)에서 감압 센서를 통해 인식한 압력신호를 나타낸다. 예를 들어, 사용자가 웨어러블 키보드(100)를 장착한 상태에서 평평한 바닥면에 압력을 가하는 경우, 감압 센서에서 가해진 압력의 크기가 임계값 이상에 해당하는 경우, 상기 입력값을 제 1 센싱 데이터로 결정할 수 있다. 일 개시에 의하여, 웨어러블 키보드(100)는 제 1 센싱 데이터의 값이 임계값 이하에 해당하는 경우, 키보드를 입력하기 위한 데이터가 아닌 에러값으로 판단함으로써 불필요한 입력을 분석하기 위한 에너지를 줄일 수 있다.
일 개시에 의하여, 웨어러블 키보드(100)는 감압 센서로부터 입력받은 압력을 소정의 임계값과 비교하고, 그 비교 결과에 따라 상기 입력 레벨을 선택하여 인식할 수 있다. 일 개시에 의한 임계값은 사용자에 의하여 미리 설정된 값일 수 있다. 또한, 일 개시에 의한 임계값은 사용자의 프로파일에 기초하여 사용자 맞춤형으로 설정된 압력값일 수 있다.
일 개시에 의하여, 웨어러블 키보드(100)는 임계값 이상의 압력이 입력되기 시작한 시점을 특정 시점으로 설정되거나 또는 특정 시간 구간으로 설정할 수 있으며, 인식 시간에 입력된 상기 압력에 따라 상기 입력 레벨을 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서 인식 시간은 감압 센서로부터 소정의 크기 이상의 압력이 입력되기 시작한 시점을 기준으로 하여 50ms 내지 150ms의 시간으로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 개시에 의하여, 블록 202에서 웨어러블 키보드(100)는 플렉스 센서로부터 획득한 제 2 센싱 데이터로부터 입력신호의 y축 위치를 결정할 수 있다. 일 개시에 의하여, 웨어러블 키보드(100)는 제 1 센싱 데이터를 획득한 소정 손가락을 기준으로, 소정 손가락에 미리 설정된 예비 출력값을 결정할 수 있다.
일 개시에 의하여 예비 출력값은 미리 결정된 가상 쿼티 키보드 한줄 당 하나의 자판키를 나타낸다. 예를 들어, 영문 가상 쿼티 키보드 자판을 기준으로 왼쪽 약지 손가락은 W. S. X가 할당될 수 있으며, 왼쪽 중지 손가락은 E, D, C가 할당될 수 있다. 그러나, 검지 손가락의 경우 가상 쿼티 키보드 한줄당 두개의 자판키를 할당받을 수 있다. 예를 들어, 영문 가상 쿼티 키보드 자판을 기준으로 오른손 검지손가락은 Y, U, H, J, N, M이 할당될 수 있으며, 왼손 검지손가락은 T, R, G, F, B, V가 할당될 수 있다.
일 개시에 의하여, 웨어러블 키보드(100)는 제 2 센싱 데이터로부터 입력신호가 검출된 손가락의 y축 위치를 결정함으로써, 사용자가 입력한 신호가 어떤 출력값인지 결정할 수 있다. 이때, 웨어러블 키보드(100)는 외부 장치(600)와 페어링을 시작한 후 문자를 입력하기 전에 y축 위치를 결정하기 위한 기준점을 정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 키보드(100)는 외부 장치(600)로부터 문자 입력 시작을 요청하는 메시지를 수신할 수 있으며, y축의 기준점 설정을 요청하는 메시지를 수신함에 따라 기준점을 설정할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 의하여 웨어러블 키보드(100)는 키보드 입력을 위한 애플리케이션을 통하여 기준점을 설정할 수 있다. y축 기준점을 설정하는 방식은 제한되지 않는다.
일 개시에 의하여, 블록 203에서 웨어러블 키보드(100)는 입력 신호가 검지손가락으로부터 획득한 신호인지 여부를 판단할 수 있다. 입력 신호가 검지손가락인 경우, 같은 y축 위치에서 2개의 예비 출력값을 갖기 때문에, 정확한 위치 판단을 위한 추가적인 과정이 필요하다.
일 개시에 의하여, 블록 204에서 웨어러블 키보드(100)는 입력 신호가 검지손가락에서 입력된 신호로 판단된 경우, 제 3 센싱 데이터로부터 입력신호의 x축 위치를 결정할 수 있다. 일 개시에 의한 웨어러블 키보드(100)는 x축 위치를 결정하기 위한 기준점을 미리 설정할 수 있다. 일 개시에 의한 웨어러블 키보드(100)는 외부 장치와 연결된 이후 소정의 시점에서 입력신호의 좌우 위치를 결정하기 위한 기준점을 설정할 수 있다. 웨어러블 키보드(100)는 자이로센서에서 센싱된 신호를 이용하여 기준점으로부터 좌측에서 검출된 신호인지, 우측에서 검출된 신호인지 판단할 수 있다. 예를 들어, 오른쪽 검지 손가락에서 획득한 입력신호의 y축 위치가 가장 상단부인 경우 예비 출력값은 Y, U 이며, 기준점을 기준으로 우측값으로 판단된경우 최종 출력값은 U이다.
일 개시에 의하여, 블록 205에서 웨어러블 키보드(100)는 입력신호의 위치 정보로부터 출력값을 결정할 수 있다. 웨어러블 키보드(100)는 입력신호의 위치 정보를 조합함으로써 최종적인 출력값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 입력신호가 복수개로 입력되는 경우, 복수개의 입력신호를 조합한 값을 출력값으로서 외부 장치로 전송할 수 있다.
일 개시에 의하여, 블록 206에서 웨어러블 키보드(100)는 통신 모듈을 이용하여 출력 값을 위부 장치로 전송할 수 있다. 일 개시에 의하여 통신 모듈은 무선 또는 유선 통신이 가능한 모듈을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 통신 모듈은 근거리 무선 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 근거리 무선 통신 방식에는 NFC 방식, 블루투스, 와이파이, 지그비, 바코드 인식 방식, QR 코드 인식 방식 등과 같은 다양한 방식이 있을 수 있다.
도 7은 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
일 개시에 의하여 웨어러블 키보드(100)는 장갑형태로 제작되어 사용자의 손에 장착될 수 있다. 또한, 웨어러블 키보드는 폴리아미드 수지 조성물로 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 여기서, 웨어러폴리아미드 수지 조성물은, 식물성 오일과 알코올을 반응시켜 제조되며, 화학식 1에 의하여 표시되는 에폭시계 에스테르 화합물 15 내지 25 중량%, 프탈레이트계 에스테르 화합물, 테레프탈레이트계 에스테르 화합물, 프탈레이트계 및 테레프탈레이트계 에스테르 혼합물 및 트리멜리테이트계 에스테르 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 에스테르 화합물 20 내지 25 중량%, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPM), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM), 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-부타디엔 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 올레핀계 고무 중합체 5 내지 10% 중량%, 상대점도(25℃)가 2.0 내지 2.8cP이고, 수평균분자량이 20,000 내지 200,000g/mol인 폴리 아미드 30 내지 50 중량%, 공액 디엔 고무, 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물을 포함하는 비닐 방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 15 중량%를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112020137515750-pat00001
(상기 R4는 (C8-C20)에폭시알킬이고, R5는 (C1-C10)알킬 또는
Figure 112020137515750-pat00002
이고, 상기 Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 수소, (C1-C5)알킬 또는
Figure 112020137515750-pat00003
이며, 상기 알킬은 (C1-C5)알킬 또는
Figure 112020137515750-pat00004
이 더 치환될 수 있고, 상기 R41 및 R42는 각각 독립적으로 (C8-C20)에폭시알킬이며, 상기 n은 1 내지 3에서 선택되는 정수임).
또한, 상기 웨어러블 키보드는, 상기 사용자 손가락의 동작으로 인해 발생하는 입력신호의 인식률을 높이기 위하여 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 코팅층은 보다 구체적으로 대전방지층으로, 정전기 발생을 방지하여, 먼지의 부착을 방지할 수 있고, 먼지와 같은 불순물을 방지하여, 입력신호의 인식률을 높일 수 있다. 또한, 폴리아미드 수지 조성물과의 접착력이 우수하여 코팅층의 부착력이 우수하다.
바람직하게는, 상기 대전방지층은 하기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산; 전도성 필러 및 그라파이트를 포함할 수 있다:
[화학식 2]
Figure 112020137515750-pat00005
여기서,
m은 1 내지 100의 정수이며,
p는 3 내지 10의 정수이며,
R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
바람직하게는, 상기 치한된 알킬렌기, 치환된 아릴렌기, 치환된 알킬기 및 치환된 아릴기는 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 20개의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
보다 바림직하게는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112020137515750-pat00006
여기서, m 및 p는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
바람직하게는, 상기 전도성 필러는 실리카, 알루미나 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나 바람직하게는 알루미나지만 상기 예시에 국한되지 않는다. 상기 전도성 필러의 입자 직경은 30 내지 50㎛이지만, 상기 예시에 국한되지 않는다. 상기 전도성 필러는 전기 전도성을 나타낼 수 있다.
상기 그라파이트는 소량 포함되어, 대전방지층 내의 대전 방지 효과를 지속적으로 유지시킬 수 있다. 그라파이트는 고가의 전도성 필러인 점을 고려할 때, 본 발명 내의 대전방지층에는 소량 포함되어, 지속적인 대전방지 효과를 유지할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 대전방지층은 상기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산; 전도성 필러 및 그라파이트를 포함하여, 대전방지 효과를 나타낼 수 있다. 상기 폴리실록산은 친수성 부분과 소수성 부분으로 구별된다. 친수성 부분은 비공유 전자쌍을 포함하는 산소 원자에 의해, 물 분자와 수소 결합이 가능하다. 반면, 알킬기는 소수성기로 작용한다. 따라서, 친수성 부분이 대전방지층의 표면으로 위치하게 되고, 소수성 부분이 그 반대로 위치하게 되어, 반영구적인 대전방지 효과를 나타낼 수 있다.
상기 대전방지층을 형성하기 위한, 대전방지 조성물은 보다 구체적으로 상기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산; 전도성 필러, 그라파이트 및 유기용매를 혼합하여 제조할 수 있다.
상기 유기 용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 헥세인, 프로페인, 톨루엔, 페놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 상기 대전방지 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산 40 내지 80 중량부, 전도성 필러 30 내지 50 중량부 및 그라파이트 5 내지 10 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 대전 방지 상승효과로 임계적 의의가 있는 정도의 상승효과가 발현되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 상승효과가 급격히 저하되거나 거의 없게 된다.
보다 바람직하게, 상기 대전방지 조성물의 점도는 1,200 내지 1,500cP이며, 상기 점도가 1,200cP 미만인 경우에는 일면에 코팅 시 흘러내려 대전방지층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 1,500cP를 초과하는 경우에는 균일한 대전방지층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.
[제조예: 코팅층의 제조]
1. 코팅 조성물의 제조
톨루엔 및 페놀을 1:1의 중량비로 혼합한 유기 용매에 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리실록산, 전도성 필러 및 그라파이트를 혼합하여, 대전방지 조성물을 제조하였다:
[화학식 3]
Figure 112020137515750-pat00007
여기서, m은 10 내지 30의 정수이며, p는 3 내지 5의 정수이다.
상기 대전방지 조성물의 보다 구체적인 조성은 하기 표 1과 같다.
DY1 DY2 DY3 DY4 DY5 DY6
유기용매 100 100 100 100 100 100
폴리실록산 20 30 40 60 80 100
알루미나 10 20 30 40 50 60
그라파이트 1 3 5 7 10 15
(단위 중량부)상기 알루미나는 입자 직경이 30 내지 50㎛이다.2. 보호층의 제조
폴리아미드 수지를 이용하여 제조한 기재층의 일면에 상기 HS 1 내지 HS 6의 대전방지 조성물을 도포 후, 열 경화시켜 대전방지층을 형성하였다.
[실험예: 대전방지 효과 실험]
1. 점도 측정
폴리아미드 기재층의 일면에 대전방지층을 형성하기 전에, 대전방지 조성물의 점도를 측정하였다. 점도 측정은 레오미터(Rheometer, Compac-100, Sun Sci. Co., Japan)를 이용하였다. 점도 측정 결과는 하기 표 2와 같다.
DY1 DY2 DY3 DY4 DY5 DY6
점도(cP) 620 800 1010 1400 1950 2400
2. 표면 전기 저항 측정폴리아미드 기재층의 일면에 DY 1 내지 DY 6의 대전방지층이 형성된 보호층에 대해, Resistance Meter SIMCO 저항기 ST-4(25℃, 상대습도 50%)를 이용하여 표면전기저항을 측정하였다. 비교예로, 대전방지층이 형성되지 않은 폴리아미드 기재층에 대한 표면전기저항도 함께 측정하였다.
비교예 DY1 DY2 DY3 DY4 DY5 DY6
표면전기저항
(Ω/cm2)		 7.4×1011 내지 1.6×1012 6.4×109 내지 1.4×1010 1.4×109 내지 1.6×1010 7.2×108 내지 6.1×109 4.4×107 내지 2.1×108 6.5×107 내지 4.5×108 5.8×108 내지 7.8×108
상기 표 3에 따르면, 대전방지층이 형성되지 않은 비교예에 비해, DY 1 내지 DY 6의 표면전기저항이 낮으므로, 전기전도도가 우수하여, 우수한 대전방지효과를 나타냄을 확인할 수 있다.3. 표면 외관에 대한 평가
대전방지 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 표면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였다.
○: 균일한 코팅층 형성
×: 불균일한 코팅층의 형성
DY1 DY2 DY3 DY4 DY5 DY6
관능 평가 × × ○ ○ ○ ×
코팅층을 형성할 때, 일정 점도 미만인 경우에는 폴리아미드의 표면에서 흐름이 발생하여, 균일한 코팅층의 형성이 어려운 경우가 다수 발생하였다. 이에 따라, 생산 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점도가 너무 높은 경우에도, 조성물의 균일 도포가 어려워 균일한 코팅층의 형성이 불가하였다.일 개시에 의하여 웨어러블 키보드(100)는 사용자의 열 손가락 각각의 말단부에 대응되도록 설치된 10개의 감압 센서(101)를 포함할 수 있다. 일 개시에 의하여 10개의 감압 센서(101)는 손가락 각각에 대응하는 고유의 식별정보를 포함할 수 있다. 따라서, 웨어러블 키보드(100)는 임계값 이상의 압력이 센싱되는 경우, 신호가 센싱된 손가락을 판단함으로써 예비 출력값을 결정할 수 있다.
일 개시에 의하여, 플렉스 센서(111)는 사용자 손가락의 구부러짐 정도를 측정하기 위하여 사용자의 손가락 첫째마디부터 셋째마디에 대응되도록 설치될 수 있다. 일 개시에 의하여 플렉스 센서(111)는 사용자 손가락의 움직임의 편의성을 위하여 플렉스 센서(111)의 양끝 부분과 중간 부분만 장갑에 부착될 수 있다.
일 개시에 의하여, 자이로센서(103)는 사용자의 양손 검지 손가락에 설치되어, 검지손가락이 입력된 x축 위치를 판단할 수 있다. 자이로센서(103)는 손의 방향 정보를 측정한다. 추가적으로, 웨어러블 키보드(100)는 가속도 정보를 측정하는 가속도 센서(acceleration sensor), 손의 회전 정보를 측정하는 자이로센서(gyro sensor) 및 지자기의 방향을 측정하는 지자기 센서를 포함할 수 있다. 자이로센서(103)의 측정값은 관성 측정 장치(IMU; Inertial Measurement Unit)로 제공될 수 있다. 관성 측정 장치는 이동 관성을 측정할 수 있는 가속도계와, 회전 관성을 측정할 수 있는 자이로계, 방위각을 측정할 수 있는 자계의 총 세 가지 센서로 이루어진 하나의 통합 유닛 형태로 제공될 수 있으며, 가속도계와 자이로계 및 자계에 대한 측정값을 이용하여 3축, 즉 피치(pitch), 롤(roll), 요(yaw)에 대한 회전 정보를 획득할 수 있다.
일 개시에 의하여, 프로세서(115)는 감압센서(101), 자이로센서(103) 및 플렉스센서(111)에서 인식한 사용자 입력신호의 오차율을 줄이기 위하여 히스테리시스(Hysteresis) 파라미터 범위를 20% 미만으로 설정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드에서 제 1 센싱 데이터를 인식하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에서 L1, L2, L3은 각각 사용자가 제1 내지 제3 입력 레벨의 의도하면서 서로 다른 크기의 힘을 가한 경우 압력의 증감을 나타내는 그래프를 지칭한다. 다시 말하면 각각 약 레벨, 중 레벨, 강 레벨의 정도로 힘을 가한 경우를 지칭한다. 일 개시에 의하여, 사용자의 입력에 따라 바닥면에 가해지는 힘은 40~50ms 정도에서 급격히 증가하기 시작하여 80 ~ 100ms 정도에서 피크를 나타낸 다음 110 ~ 120ms 정도에서 크기 감소가 종료됨을 확인할 수 있다.
바람직하게는, 이상과 같은 실험 결과를 고려하였을 때, 상기 인식 시간은 감압 센서부로부터 소정의 크기 이상의 상기 압력이 입력되기 시작한 시점을 기준으로 하여 50ms 내지 150ms의 시간으로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고 보다 바람직하게는 70ms 내지 110ms의 시간으로 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, 50ms 보다 작거나 150ms 보다 큰 시간을 인식 시간으로 설정하면, 웨어러블 키보드에 가해지는 입력에 따라 가해진 압력의 크기를 올바르게 측정할 수 없음을 확인할 수 있다.
인식 시간은 감압 센서(101)로부터 소정의 크기 이상의 상기 압력이 입력되기 시작한 시점으로부터 소정의 시간 동안, 상기 압력이 최대값을 가지는 시간을 기준으로 설정될 수도 있다. 바람직하게는 상기 압력이 최대값을 가지는 시간이 인식 시간이 될 수 있다.
여기서 웨어러블 키보드(100)는 고정된 인식 시간을 설정하지 않고 입력되는 압력의 크기의 변화를 분석하여, 압력이 최대값을 가지는 시점에서의 압력의 크기를 기준으로 입력 레벨을 선택할 수 있다. 이와 같이 최대 압력값을 이용하는 경우 보다 정확하게 사용자가 의도한 압력의 크기를 인식하고 그에 따라 입력 레벨을 결정할 수 있는 효과가 있다.
이를 위하여 웨어러블 키보드(100)는 시간의 흐름에 따라 감압 센서(101)로부터 입력되는 압력의 크기를 시간 별로 저장하고, 저장된 압력들 중에서 가장 큰 압력을 이용하여 입력 레벨을 결정할 수 있다.
다만 이와 같이 최대값을 이용하는 경우 최대값 식별을 위하여 메모리가 소요되고 신호 처리를 위한 전력이 소모될 수 있으므로, 메모리와 전력을 절약하기 위하여 상술한 바 미리 설정된 인식 시간을 사용할 수 있다. 이와 같이 미리 설정된 인식 시간을 사용하는 경우 해당 인식 시간에서 입력된 압력만을 이용하여 입력 레벨을 결정할 수 있으므로 메모리를 절약하고 신호 처리에 소모되는 전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
다른 실시예에 의하여 웨어러블 키보드(100)는 입력 레벨의 인식을 위하여 사용자 별로 가장 적합한 임계치를 사용자의 입력에 따라 설정할 수 있다.
일 개시에 의하여, 임계치는 웨어러블 키보드(100)에 의하여 구동되는 설정 프로그램에 의하여 사용자에게 제시되는 복수개의 값들 중에서 사용자의 선택 입력에 따라 선택되어 설정될 수도 있다. 예를 들어 설정 프로그램의 설계자는 각 나이, 성별, 신체적 조건을 가지는 사용자들에 대하여 웨어러블 키보드(100)에 대한 입력 시 가하는 힘의 정도를 측정하는 실험 결과 통계에 따라, 내어 각 나이, 성별, 신체적 조건을 가지는 사용자에게 가장 적합한 임계치 값을 결정하고, 그에 따라 설정 프로그램에서 사용자의 나이, 성별, 신체적 조건에 따른 사용자 프로파일 별 임계치 값을 설정할 수 있다. 예를 들면 웨어러블 키보드(100)에 의하여 구동되는 설정 프로그램에서는 각 사용자 프로파일 별로 임계치 값이 미리 설정되고, 사용자 프로파일에 대한 사용자의 선택 입력을 수신하여 선택된 프로파일에 대하여 미리 설정된 임계치 값을 이용할 수 있는 것이다. 예를 들어 설정 프로그램이 나이와 연령 대 별 사용자 프로파일에 대응하는 임계치 값을 미리 저장하고 있고, 사용자가 여자, 20대의 사용자 프로파일을 선택하면, 웨어러블 키보드(100)는 여자, 20대의 사용자 프로파일에 대하여 미리 설정된 임계치 값(제1 임계치 : 0.5N, 제2 임계치 3N)을 이용할 수 있는 것이다.
또는 임계치는 웨어러블 키보드(100)가 각 사용자의 터치 입력에 따라 발생한 압력을 이용하는 방식으로 설정될 수도 있다. 여기서 웨어러블 키보드(100)는 감압 센서(101)로부터 입력받은 압력을 이용하여 상기 입력 레벨을 선택하기 위하여 비교 기준이 되는 소정의 임계치를 설정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 입력 장치인 웨어러블 키보드의 주요 구성을 설명하기 위한 도면이다.
웨어러블 키보드(100)는 센서부(105), 통신 모듈(114), 배터리(116), 제어부(115) 및 메모리(112)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여 센서부(105)는 감압센서, 자이로센서, 플렉스센서를 포함한 다양한 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(105)는 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여 배터리(116)는 웨어러블 키보드(100)의 기능을 수행하는데 필요한 전원을 공급하는 배터리(battery)를 포함하며, 예시적으로 리튬 폴리머 배터리를 포함할 수 있다.
또한, 웨어러블 키보드(100)는 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리(112) 및 메모리(112)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서(115)를 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여 프로세서(115)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램)를 구동하여 프로세서(115)에 연결된 웨어러블 키보드(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(115)는 다른 구성요소(통신 모듈(114))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(115)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
일 개시에 의하여 통신 모듈(114)은 웨어러블 키보드(100)와 외부 장치(600)간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(114)은 프로세서(115)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(114)은 무선 통신 모듈(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다.
일 개시에 의하여 프로세서(115)는 제 1 키보드 입력이 검지 손가락에 의한 입력인 경우, 추가적으로 제 3 센싱 데이터를 이용하여 제 1 키보드 입력의 x축 방향의 위치를 결정하고, 결정된 제 1 키보드 입력의 x축 위치 및 y축 위치에 대응하는 출력값을 결정하는 것을 특징으로 한다.
일 개시에 의하여 프로세서(115)는, 사용자의 프로파일에 기초하여 제 1 센싱 데이터의 임계값을 결정하고, 감압 센서를 통해 임계값 이상의 압력이 감지되는 경우, 압력이 감지된 손가락에 대응하는 적어도 하나의 키를 예비 출력값으로서 결정하고, 제 2 센싱 데이터 및 제 3 센싱 데이터 중 적어도 하나로부터 획득한 위치 정보에 기초하여, 예비 출력값 중 어느 하나를 출력 값으로 결정할 수 있다.
일 개시에 의하여 프로세서(115)는 웨어러블 키보드에 설치된 10개의 감압 센서 각각에 대하여 적어도 하나의 예비 출력값을 매핑하고, 입력신호의 위치가 명확하기 않다고 판단되는 경우, 입력신호를 획득한 감압 센서에 매핑된 적어도 하나의 예비 출력값을 외부 장치로 전송하고, 적어도 하나의 예비 출력값 중 어느 하나를 선택하는 사용자 입력에 기초하여 출력 신호를 결정할 수 있다.
일 개시에 의하여, 메모리(112)는 프로세서(115)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 본 발명의 장치로 입력되거나 또는 장치에서 출력되는 데이터를 저장할 수도 있다. 메모리(112)에 저장된 프로그램들은 그 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 분류할 수 있는데, 여기서, 복수 개의 모듈들은 하드웨어가 아닌 소프트웨어로서, 기능적으로 동작하는 모듈이다.
메모리(112)에 저장된 프로그램들은 그 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 분류할 수 있는데, 여기서, 복수 개의 모듈들은 하드웨어가 아닌 소프트웨어로서, 기능적으로 동작하는 모듈을 의미할 수 있다.
[적용례]
따라서, 이하 상술한 웨어러블 키보드를 활용한 예시들은 아래와 같을 수 있다.
[제1 예시]
사용자의 모든 손가락 말단부에 대응되도록 설치된 감압 센서;
상기 사용자의 손가락 첫째마디부터 셋째마디에 대응되도록 설치된 플렉스 센서;
상기 사용자의 검지 손가락의 말단부에 설치된 자이로센서;
외부 장치와 통신하는 통신 모듈;
하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 감압 센서로부터 획득한 제 1 센싱 데이터로부터 가상 쿼티 키보드를 입력하는 입력신호를 판단하고, 상기 플렉스 센서로부터 획득한 제 2 센싱 데이터로부터 상기 가상 쿼티 키보드에서 입력신호가 검출된 위치를 판단하고, 상기 자이로센서로부터 획득한 제 3 센싱 데이터로부터 검지 손가락으로부터 입력된 입력신호의 위치를 판단한 결과에 기초하여 출력신호를 생성하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 출력신호를 외부 장치로 전송하는, 웨어러블 키보드.
[제2 예시]
제 1 예시에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제 1 센싱 데이터가 임계값 이상으로 검출되는지 여부를 판단하고,
상기 임계값 이상으로 검출된 제 1 센싱 데이터를 제 1 키보드 입력으로 결정하고, 상기 사용자의 손가락의 구부림 정도에 따라 변화하는 상기 제 2 센싱 데이터로부터 상기 제 1 키보드 입력의 y축 방향 위치를 결정하고,
상기 결정된 제 1 키보드 입력의 y축 위치에 대응하는 출력값을 결정하고,
상기 통신 모듈을 이용하여 상기 출력값을 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 키보드.
[제3 예시]
제 2 예시에 있어서,
상기 제 1 키보드 입력이 검지 손가락에 의한 입력인 경우, 추가적으로 제 3 센싱 데이터를 이용하여 상기 제 1 키보드 입력의 x축 방향의 위치를 결정하고, 상기 결정된 제 1 키보드 입력의 x축 위치 및 y축 위치에 대응하는 출력값을 결정하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 키보드.
[제4 예시]
제 1 예시에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 사용자의 프로파일에 기초하여 상기 제 1 센싱 데이터의 임계값을 결정하고,
상기 감압 센서를 통해 상기 임계값 이상의 압력이 감지되는 경우, 압력이 감지된 손가락에 대응하는 적어도 하나의 키를 예비 출력값으로서 결정하고,
상기 제 2 센싱 데이터 및 제 3 센싱 데이터 중 적어도 하나로부터 획득한 위치 정보에 기초하여, 상기 예비 출력값 중 어느 하나를 출력 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 키보드.
[제5 예시]
제 1 예시에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 웨어러블 키보드에 설치된 10개의 감압 센서 각각에 대하여 적어도 하나의 예비 출력값을 매핑하고,
상기 입력신호의 위치가 명확하기 않다고 판단되는 경우, 상기 입력신호를 획득한 감압 센서에 매핑된 적어도 하나의 예비 출력값을 외부 장치로 전송하고,
상기 적어도 하나의 예비 출력값 중 어느 하나를 선택하는 사용자 입력에 기초하여 출력 신호를 결정하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 키보드.
[제6 예시]
제 1 예시에 있어서,
프로세서는,
상기 감압센서, 자이로센서 및 플렉스센서 중 적어도 하나에서 인식한 사용자 입력신호의 오차율을 줄이기 위하여 히스테리시스(Hysteresis) 파라미터 범위를 20% 미만으로 설정하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 키보드.
[제7 예시]
제 1 예시에 있어서,
상기 웨어러블 키보드는 폴리아미드 수지 조성물로 이루어져있으며,
상기 폴리아미드 수지 조성물은,
식물성 오일과 알코올을 반응시켜 제조되며, 화학식 1에 의하여 표시되는 에폭시계 에스테르 화합물 15 내지 25 중량%;
프탈레이트계 에스테르 화합물, 테레프탈레이트계 에스테르 화합물, 프탈레이트계 및 테레프탈레이트계 에스테르 혼합물 및 트리멜리테이트계 에스테르 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 에스테르 화합물 20 내지 25 중량%;
고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPM), 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM), 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-부타디엔 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 올레핀계 고무 중합체 5 내지 10% 중량%;
상대점도(25℃)가 2.0 내지 2.8cP이고, 수평균분자량이 20,000 내지 200,000g/mol인 폴리 아미드 30 내지 50 중량%;
공액 디엔 고무, 방향족 비닐 화합물 및 비닐시안 화합물을 포함하는 비닐 방향족 화합물-비닐시안 화합물 공중합체 5 내지 15 중량%를 포함하는 폴리아미드 수지 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는, 웨어러블 키보드.
[화학식 1]
Figure 112020137515750-pat00008
(상기 R4는 (C8-C20)에폭시알킬이고, R5는 (C1-C10)알킬 또는
Figure 112020137515750-pat00009
이고, 상기 Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 수소, (C1-C5)알킬 또는
Figure 112020137515750-pat00010
이며, 상기 알킬은 (C1-C5)알킬 또는
Figure 112020137515750-pat00011
이 더 치환될 수 있고, 상기 R41 및 R42는 각각 독립적으로 (C8-C20)에폭시알킬이며, 상기 n은 1 내지 3에서 선택되는 정수임).
이하, 상술한 내용들을 바탕으로 본 명세서의 바람직한 제2 실시예에 따른, 재난 상황에서 대피소까지의 차량 경로 안내 방법은 다음과 같다. 본 발명의 바람직한 제2 실시예의 수행 주체는 상술한 제3 단말 장치일 수 있다.
이때, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 조난 예방 방법에 대한 설명 중 상술한 제1 실시예에 대한 설명과 동일하거나 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 조난 예방 방법을 나타낸 도면이다.
도 10에 따르면, 본 발명에 따른 조난 예방 방법은, 제2 단말 장치(120)로부터 제1 단말 장치(110)에 대한 위치 좌표를 수신하는 단계(S1100), 입력 장치로부터 제1 단말 장치(110)에 대한 사용자 입력을 수신하는 단계(S1200), 위치 좌표를 기초로 알람을 출력하는 단계(S1300) 및 사용자 입력을 제1 단말 장치(110)로 전송하는 단계(S1400)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 통신 규격은 LoRa 통신 규격이고, 제2 통신 규격은 Bluetooth 통신 규격일 수 있다.
또한, 입력 장치는 웨어러블 키보드일 수 있다. 또한, 사용자 입력을 수신하는 단계(S1200)는 웨어러블 키보드로부터 사용자 입력을 수신할 수 있다. 이때, 웨어러블 키보드는 도 5 내지 도 9에 따른 웨어러블 키보드이고, 사용자 입력은 인솔자에 의하여 입력된 웨이 포인트일 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 모델링하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 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 모델링되는 것도 포함한다. 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.
앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시 예들 또는 다른 실시 예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시 예들 또는 다른 실시 예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
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: 입력 장치, 웨어러블 키보드
110: 제1 단말 장치
120: 제2 단말 장치
130: 제3 단말 장치

Claims (11)

  1. 제1 통신 규격과 제2 통신 규격을 이용하여 조난을 예방하는 시스템에 있어서,
    상기 제1 통신 규격을 통하여 위치 좌표를 전송하는 제1 단말 장치;
    상기 위치 좌표를 수신하고, 상기 제2 통신 규격을 통하여 상기 위치 좌표를 전송하는 제2 단말 장치;
    상기 위치 좌표를 수신하는 제3 단말 장치; 및
    상기 제3 단말 장치에 사용자 입력을 전송하는 입력 장치;를 포함하되,
    상기 제3 단말 장치는,
    상기 위치 좌표를 기초로 알람을 출력하는 것이고
    상기 입력 장치는 웨어러블 키보드이고,
    상기 제3 단말 장치는,
    상기 웨어러블 키보드를 통하여 수신된 사용자 입력을 상기 제1 단말 장치로 전송하는 것
    상기 웨어러블 키보드는
    상기 제3 단말 장치의 사용자의 모든 손가락 말단부에 대응되도록 설치된 감압 센서;
    상기 사용자의 손가락 첫째마디부터 셋째마디에 대응되도록 설치된 플렉스 센서;
    상기 사용자의 검지 손가락의 말단부에 설치된 자이로센서;
    상기 제3 단말 장치와 통신하는 통신 모듈;
    하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 감압 센서로부터 획득한 제 1 센싱 데이터로부터 가상 쿼티 키보드를 입력하는 입력신호를 판단하고, 상기 플렉스 센서로부터 획득한 제 2 센싱 데이터로부터 상기 가상 쿼티 키보드에서 입력신호가 검출된 위치를 판단하고, 상기 자이로센서로부터 획득한 제 3 센싱 데이터로부터 검지 손가락으로부터 입력된 입력신호의 위치를 판단한 결과에 기초하여 출력신호를 생성하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 출력신호를 상기 제3 단말 장치로 전송하는 것이고
    상기 프로세서는, 상기 제 1 센싱 데이터가 임계값 이상으로 검출되는지 여부를 판단하고, 상기 임계값 이상으로 검출된 제 1 센싱 데이터를 제 1 키보드 입력으로 결정하고, 상기 사용자의 손가락의 구부림 정도에 따라 변화하는 상기 제 2 센싱 데이터로부터 상기 제 1 키보드 입력의 y축 방향 위치를 결정하고, 상기 결정된 제 1 키보드 입력의 y축 위치에 대응하는 출력값을 결정하고, 상기 통신 모듈을 이용하여 상기 출력값을 외부 장치로 전송하는 것이고 상기 제 1 키보드 입력이 검지 손가락에 의한 입력인 경우, 추가적으로 제 3 센싱 데이터를 이용하여 상기 제 1 키보드 입력의 x축 방향의 위치를 결정하고, 상기 결정된 제 1 키보드 입력의 x축 위치 및 y축 위치에 대응하는 출력값을 결정하며, 상기 사용자의 프로파일에 기초하여 상기 제 1 센싱 데이터의 임계값을 결정하고, 상기 감압 센서를 통해 상기 임계값 이상의 압력이 감지되는 경우, 압력이 감지된 손가락에 대응하는 적어도 하나의 키를 예비 출력값으로서 결정하고, 상기 제 2 센싱 데이터 및 제 3 센싱 데이터 중 적어도 하나로부터 획득한 위치 정보에 기초하여, 상기 예비 출력값 중 어느 하나를 출력 값으로 결정하는 것
    조난 예방 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신 규격은 LoRa 통신 규격이고,
    상기 제2 통신 규격은 Bluetooth 통신 규격인 것인, 조난 예방 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 사용자 입력은,
    상기 제1 단말 장치의 이용자에 대한 웨이 포인트(way point)를 포함하는 것인, 조난 예방 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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