KR20140062893A - 점자를 표현하는 웨어러블 디바이스와 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20140062893A
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Abstract

사용자 신체에 착용 가능한 웨어러블 디바이스가 개시된다. 본 디바이스는, 모션 감지 센서, 굽힘 감지 센서, 터치 감지 센서, 사용자 모션에 대응되는 제어 코드가 저장된 저장부, 모션 감지 센서, 굽힘 감지 센서, 터치 감지 센서의 센싱 값에 기초하여 사용자의 모션을 판단하고, 판단된 모션에 대응되는 제어 신호를 생성하는 제어부, 제어 신호를 사용자 단말 장치로 전송하며, 사용자 단말 장치에서 전송하는 데이터를 수신하는 통신부, 수신된 데이터에 따라 점자 패턴을 형성하는 액츄에이터부를 포함한다. 이에 따라, 사용자 단말 장치를 다양한 방식으로 이용할 수 있다.

Description

점자를 표현하는 웨어러블 디바이스와 그 제어 방법 { WEARABLE DEVICE FOR REPRESENTING BRAILLE AND CONTROL METHOD THEREOF }
본 발명은 웨어러블 디바이스 및 그 제어 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 움직임에 따라 외부 통신을 수행하여 수신되는 데이터를 점자로 표현하는 웨어러블 디바이스 및 그 제어 방법에 대한 것이다.
전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 유형의 전자 장치들이 개발 및 보급되고 있다. 이에 따라, 각종 전자 장치에서 이용할 수 있는 게임이나 뮤직, 멀티미디어 컨텐츠, 어플리케이션 등의 개발 노력도 가속화되고 있다.
최신형 단말 장치의 경우 고화질, 고성능으로 구현되어, 다양한 컨텐츠나 어플리케이션을 실행시킬 수 있다. 이러한 장치의 판매 가격은 종래의 단말 장치에 비해 상당히 높은 편이다. 하지만, 이러한 디바이스나 컨텐츠, 어플리케이션 등은 신체 장애를 가지지 않은 사람들을 대상으로 개발되는 것이 일반적이다. 그렇기 때문에, 대부분의 사용자 인터페이스는 디스플레이 화면을 통해 이루어진다.
따라서, 시각 장애를 가지고 있는 사용자들은 고성능, 고화질의 사용자 단말 장치를 구매하였다고 하더라도 그 기능을 제한적으로밖에 이용할 수 없다는 문제점이 있었다.
특히, 최근에는 전화 통화보다 문자나 메신저 등을 통해 서로 소통하는 경우가 많은데, 시각 장애인들은 이러한 트렌드에 적응하기에 어려움을 느낄 수 밖에 없다.
또한, 사회가 복잡해지면서 거리나 도로에서 시각 장애인이 길을 잃거나 위험에 처하게 될 가능성도 더 커지고 있다.
따라서, 시각 장애인의 입장에서 자신이 가지고 있는 사용자 단말 장치의 기능을 좀 더 효과적으로 이용하여 타인과 소통하고, 위험을 예방할 수 있도록 하는 기술에 대한 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은 사용자 신체의 움직임에 따라 외부의 사용자 단말 장치와 통신하여 시각 장애인이 용이하게 사용자 단말 장치를 제어할 수 있도록 하는 웨어러블 디바이스와 그 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 상술한 목적에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자 신체에 착용 가능한 장갑 형태의 웨어러블 디바이스는, 상기 웨어러블 디바이스의 모션(motion)을 인식하는 모션 감지 센서, 상기 웨어러블 디바이스의 구부러짐을 감지하기 위한 굽힘 감지 센서, 상기 웨어러블 디바이스의 핑거 팁 부분에 배치된 압력 센서, 사용자 모션에 대응되는 제어 코드가 저장된 저장부, 상기 모션 감지 센서, 상기 굽힘 감지 센서, 상기 압력 센서의 센싱 값에 기초하여 상기 웨어러블 디바이스를 착용한 사용자의 모션을 판단하고, 판단된 모션에 대응되는 제어 코드를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부, 상기 제어 신호를 사용자 단말 장치로 전송하며, 상기 사용자 단말 장치에서 상기 제어 신호에 응답하여 전송하는 데이터를 수신하는 통신부, 상기 수신된 데이터에 따라 점자 패턴을 형성하는 액츄에이터부를 포함한다.
여기서, 상기 액츄에이터부는 돌출 가능한 복수의 액츄에이터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 액츄에이터 중에서 상기 데이터에 대응되는 액츄에이터를 선택적으로 돌출시켜 상기 점자 패턴을 형성할 수 있다.
상기 점자 패턴은, 각 점자들이 순차적으로 형성되면서 일 방향으로 이동하는 형태로 제공되는 슬라이딩 방식 또는 복수 개의 점자 단위로 일괄적으로 형성되는 단위 표시 방식으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 웨어러블 디바이스에서 상기 액츄에이터부가 배치된 면이 외부 면에 터치하였을 때 상기 점자 패턴을 형성하도록 상기 액츄에이터부를 제어할 수도 있다.
또한, 웨어러블 디바이스는, 알림 음을 출력하기 위한 출력부 및 외부 환경을 촬상하기 위한 촬상부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는, 상기 촬상부에서 촬상된 외부 환경 이미지에 기초하여 위험 요소를 판단하고, 판단된 위험 요소에 대한 정보를 상기 알림 음 또는 상기 점자 패턴으로 제공하도록 상기 출력부 또는 상기 액츄에이터부를 제어할 수 있다.
그리고, 웨어러블 디바이스는, 복수 개의 핑거 파트를 포함하는 플렉서블한 재질의 본체부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 굽힘 감지 센서는 상기 복수 개의 핑거 파트 각각에 배치되어 각 핑거 파트의 구부러짐을 감지하고, 상기 압력 센서는 상기 각 복수 개의 핑거 파트 내의 핑거 팁 부분에 배치되어 손가락의 터치 상태를 감지하며, 상기 액츄에이터부는 상기 복수 개의 핑거 파트의 핑거 팁 또는 손바닥 부분에 배치될 수 있다.
또한, 상기 수신된 데이터는 문자 메시지, SNS 정보, 이메일, 부재 중 전화 정보, 일정 알림 메시지, 업 데이트 메시지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또는, 상기 핑거 팁 부분에 형성된 광마우스부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 광마우스부를 통해 입력되는 입력 신호를 상기 사용자 단말 장치로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 사용자 신체에 착용 가능한 장갑 형태의 웨어러블 디바이스의 제어 방법은, 상기 웨어러블 디바이스에 구비된 모션 감지 센서, 굽힘 감지 센서, 압력 센서의 센싱 값을 입력받는 단계, 상기 센싱 값에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계, 상기 제어 신호를 사용자 단말 장치로 전송하는 단계, 상기 사용자 단말 장치에서 상기 제어 신호에 응답하여 전송하는 데이터를 수신하는 단계, 상기 웨어러블 디바이스에 구비된 복수의 액츄에이터 중에서 상기 데이터에 대응되는 액츄에이터를 선택적으로 돌출시켜, 상기 데이터에 대응되는 점자 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 점자 패턴은, 각 점자들이 순차적으로 형성되면서 일 방향으로 이동하는 형태로 제공되는 슬라이딩 방식 또는 복수 개의 점자 단위로 일괄적으로 형성되는 단위 표시 방식으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 점자 패턴은, 상기 웨어러블 디바이스에서 상기 복수의 액츄에이터가 배치된 면이 외부 면에 터치하였을 때 형성될 수 있다.
또한, 본 제어 방법은, 외부 환경을 촬상하는 단계, 촬상된 외부 환경 이미지에 기초하여 위험 요소를 판단하는 단계, 판단된 위험 요소에 대한 정보를 알림 음 또는 점자 패턴 형태로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 웨어러블 디바이스는, 복수 개의 핑거 파트를 포함하는 플렉서블한 재질의 본체부를 포함하며, 상기 굽힘 감지 센서는 상기 복수 개의 핑거 파트 각각에 배치되어 각 핑거 파트의 구부러짐을 감지하고, 상기 압력 센서는 상기 각 복수 개의 핑거 파트 내의 핑거 팁 부분에 배치되어 손가락의 터치 상태를 감지하며, 상기 복수의 액츄에이터는 상기 복수 개의 핑거 파트의 핑거 팁 또는 손바닥 부분에 배치될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 시각 장애를 가진 사용자라 할지라도 웨어러블 디바이스를 이용하여 사용자 단말 장치의 다양한 기능을 편리하게 이용할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 편의성 및 안전을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 디바이스의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 장갑 형태로 구현된 웨어러블 디바이스의 외관 구성 예를 나타내는 도면,
도 3은 복수의 액츄에이터를 이용하여 표시할 수 있는 점자 패턴의 종류를 나타내는 도면,
도 4는 액츄에이터부의 구성 예를 나타내는 도면,
도 5는 액츄에이터부에 포함된 액츄에이터 중 하나의 세부 구성 및 동작 원리를 설명하기 위한 도면,
도 6은 슬라이딩 방식으로 점자 패턴을 표현하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 7은 단위 표시 방식으로 점자 패턴을 표현하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 8은 복수의 액츄에이터를 구동시키기 위한 구동 회로의 형태를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 웨어러블 디바이스의 외관 구성 예를 나타내는 도면,
도 10은 웨어러블 디바이스의 모션을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 11은 웨어러블 디바이스에 적용 가능한 플렉서블한 전원부의 형상을 나타내는 도면,
도 12는 도 11의 전원부를 구성하는 배터리 구성의 일 예를 나타내는 도면,
도 13은 웨어러블 디바이스 및 사용자 단말 장치를 포함하는 서비스 제공 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말 장치의 구성을 나타내는 블럭도, 그리고,
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 웨어러블 디바이스의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 디바이스(wearable device)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 웨어러블 디바이스(100)란 플렉서블한 재질로 이루어져, 사용자가 착용할 수 있는 디바이스를 의미한다. 예를 들어, 사람이나 동물이 신체에 착용할 수 있는 의복, 신발, 장갑, 안경, 모자, 장신구 등과 같은 다양한 유형의 디바이스가 웨어러블 디바이스가 상기 웨어러블 디바이스에서 상기 액츄에이터부가 배치된 면이 외부 면에 터치하였을 때 상기 점자 패턴을 형성하도록 상기 액츄에이터부를 제어될 수 있다. 이하에서는, 장갑 형태로 구현된 웨어러블 디바이스를 기준으로 설명하지만, 웨어러블 디바이스의 종류는 이에 한정되지 않고 다양하게 구현될 수 있다.
도 1에 따르면, 웨어러블 디바이스(100)는 모션 감지 센서(110), 굽힘 감지 센서(120), 터치 감지 센서(130), 액츄에이터부(140), 제어부(150), 저장부(160), 통신부(170)를 포함한다.
모션 감지 센서(110)는 웨어러블 디바이스(100)의 모션(motion)을 인식하기 위한 센서이다. 구체적으로는, 모션 감지 센서(110)는 자이로 센서나 지자기 센서, 가속도 센서 등을 포함할 수 있다. 이에 따라, 모션 감지 센서(110)는 웨어러블 디바이스(100)가 어느 방향으로 회전을 하는지, 어느 방향으로 이동을 하는지에 따라 대응되는 센싱 값을 제어부(150)로 출력한다. 구체적인 감지 방법에 대해서는 후술하는 부분에서 설명한다.
굽힘 감지 센서(120)는 웨어러블 디바이스(100)의 구부러짐을 감지하기 위한 센서이다. 굽힘 감지 센서(120)는 스트레인 게이지 형태로 구현될 수 있다. 상술한 바와 같이 웨어러블 디바이스(100)는 플렉서블한 재질로 이루어지므로, 웨어러블 디바이스(100)를 착용한 사용자가 그 착용 부위를 구부릴 수 있다. 가령, 웨어러블 디바이스(100)가 장갑 형태로 구현된 경우, 사용자는 주먹을 쥐거나 손가락을 구부리는 움직임을 취할 수 있다. 굽힘 감지 센서(120)는 이러한 구부러짐에 대응되는 센싱 값을 제어부(150)로 출력한다.
터치 감지 센서(130)는 웨어러블 디바이스(100)의 본체부에 마련되어, 사용자의 터치 여부를 감지한다. 가령, 웨어러블 디바이스(100)가 장갑 형태로 구현된 경우, 터치 감지 센서(130)는 웨어러블 디바이스의 핑거 팁 부분이나 손바닥 부분에 배치될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 웨어러블 디바이스(100)를 착용한 상태에서 손가락이나 손바닥으로 타 사물을 터치하는 것을 감지할 수 있게 된다. 터치 감지 센서(130)는 센싱 값을 제어부(150)로 출력한다.
저장부(160)는 웨어러블 디바이스(100)의 구동에 필요한 O/S(Operating System) 프로그램, 펌웨어, 어플리케이션, 컨텐츠 및 기타 데이터가 저장된 구성요소이다. 구체적으로는, 저장부(160)는 사용자 모션에 대응되는 제어 코드를 저장하고 있을 수 있다.
제어부(150)는 저장부(160)에 저장된 각종 프로그램 및 데이터를 이용하여 웨어러블 디바이스(100)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 제어부(150)는 모션 감지 센서(110), 굽힘 감지 센서(120), 터치 감지 센서(130)의 센싱 값에 기초하여, 웨어러블 디바이스를 착용한 사용자의 움직임을 판단할 수 있다. 웨어러블 디바이스가 장갑 형태인 경우, 제어부(150)는 사용자가 주먹을 쥐었는지 펼쳤는지, 손갈락을 구부렸는지 폈는지, 손가락으로 타 사물을 터치하였는지 여부 등을 판단할 수 있다. 제어부(150)는 판단 결과에 대응되는 제어 코드를 저장부(160)로부터 독출하여 이를 포함하는 제어 신호를 생성한다. 제어 코드는 기 설정된 비트 수의 디지털 코드로 이루어질 수 있다.
통신부(170)는 제어부(150)에서 생성된 제어 신호를 사용자 단말 장치로 전송할 수 있다. 통신부(170)는 실시 예에 따라 다양한 통신 방식에 따라 사용자 단말 장치와 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로는, 블루투스, 지그비, 와이파이 등과 같은 무선 통신 규격에 따른 신호로 생성되거나, IR 리모콘 신호의 형태로 생성될 수도 있다. 적용된 통신 방식에 따라, 통신부(170)의 세부 구성은 다르게 구현될 수 있다. 가령, 통신부(170)는 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩, 무선 통신 칩 등과 같은 다양한 유형의 칩들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 외부 장치와 먼저 송수신하여, 통신 연결한 후 각종 정보나 코맨드 등을 송수신할 수 있다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다. 이 밖에도 통신부(170)는 IR 램프를 포함하는 형태로 구현될 수도 있다. 통신부(170)는 이러한 다양한 통신 수단을 이용하여 제어 신호를 외부의 사용자 단말 장치로 전송할 수 있다.
여기서 사용자 단말 장치란 사용자가 별도로 구비한 휴대폰이나 태블릿 PC, 랩탑 PC, PDA 등과 같은 휴대형 장치일 수도 있고, PC나 TV, 서버 장치 등과 같이 고정된 위치에 설치된 장치일 수도 있다. 사용자 단말 장치는 웨어러블 디바이스(100)와 연동하여 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
구체적으로는, 사용자 단말 장치는 웨어러블 디바이스(100)로부터 인가되는 제어 신호에 따라 어플리케이션을 실행시키고, 그 어플리케이션의 실행 과정에서 사용자가 선택할 수 있는 다양한 옵션에 대한 데이터를 웨어러블 디바이스(100)로 전송할 수 있다. 또는, 웨어러블 디바이스(100)로부터 별도로 제어 신호가 수신되지 않는 경우에도, 문자 메시지나 이메일, SNS 정보, 이메일, 부재 중 전화 정보, 일정 알림 메시지, 업 데이트 메시지 등이 존재하는 경우에는 웨어러블 디바이스(100)로 그 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 사용자 단말 장치는 그 장치에 설치된 각종 어플리케이션의 사용 과정에서 사용자에게 제공되어야 할 각종 정보들을, 웨어러블 디바이스(100)로 전송하여 줄 수 있다.
사용자 단말 장치에서 전송되는 데이터는 통신부(170)에 의해 수신될 수 있다. 제어부(150)는 통신부(170)를 통해 데이터가 수신되면, 그 데이터를 점자 패턴 형태로 표현하도록 액츄에이터부(140)를 제어한다.
액츄에이터부(140)는 복수의 액츄에이터를 포함한다. 각 액츄에이터는 제어부(150)의 제어에 따라 돌출되거나 함몰될 수 있다. 이에 따라, 복수의 액츄에이터를 이용하면, 다양한 점자 패턴을 표현할 수 있다.
사용자는 액츄에이터부(140)에서 표현하는 점자 패턴을 피부를 통해 느끼게 되어, 사용자 단말 장치에서 제공한 데이터를 인식할 수 있다. 사용자는 인식된 데이터에 따라 웨어러블 디바이스(100)를 움직여서, 필요한 선택 신호를 입력시킬 수 있다. 따라서, 시각 장애를 가진 사용자라 할지라도, 웨어러블 디바이스(100)를 이용하여 사용자 단말 장치의 각종 기능들을 그대로 이용할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 디바이스(100)의 외관 구성을 나타낸다. 도 2에 따르면, 웨어러블 디바이스(100)는 복수 개의 핑거 파트를 포함하는 플렉서블한 재질의 본체부(101)를 포함한다. 본체부(101)는 모션 감지 센서(110), 굽힘 감지 센서(120), 터치 감지 센서(130), 액츄에이터부(140), 제어부(150), 저장부(160), 통신부(170) 등을 지지한다.
도 2에서 (a)는 손바닥 측을 나타내고, (b)는 손등 측을 나타낸다. 도 2에서는 오른손 장갑 하나만을 도시하였으며, 웨어러블 디바이스(100)는 왼손 및 오른손 장갑 한 쌍으로 구현될 수도 있으며, 이 경우, 모션 감지 센서(110), 굽힘 감지 센서(120), 터치 감지 센서(130), 액츄에이터부(140), 제어부(150), 저장부(160), 통신부(170)는 왼손 장갑 본체부와 오른손 장갑 본체부에 분산되어 배치될 수 있다. 이하에서는 오른손 장갑 하나에 모두 탑재된 경우를 기준으로 설명한다.
도 2의 (a)에 따르면 터치 감지 센서(130)는 복수 개로 구현되어, 복수 개의 핑거 파트 내에서 끝 부분, 즉, 핑거 팁 부분에 각각 배치될 수 있다. 각 터치 감지 센서(130-1 ~ 130-5)는 감압식 터치 센서, 정전 용량 식 터치 센서, 압력 센서 등으로 구현될 수 있다. 각 터치 감지 센서(130-1 ~ 130-5)는 웨어러블 디바이스(100)와 외부 사물이 터치되면, 그 터치 상태에 대응되는 센싱 값을 제어부(150)로 제공한다.
각 터치 감지 센서(130-1 ~ 130-5)의 일 측에는 액츄에이터부(140-1 ~ 140-5)가 배치될 수 있다. 도 2의 (a)에서는 액츄에이터부(140-1 ~ 140-5)들이 각각 터치 감지 센서(130-1 ~ 130-5)의 하 측에 배치된 것으로 도시하였으나, 그 위치는 실시 예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 가령, 액츄에이터부(140-1 ~ 140-5)들 각각은 터치 감지 센서(130-1 ~ 130-5)와 나란하게 배치될 수도 있고, 터치 감지 센서(130-1 ~ 130-5)의 상 측에 배치될 수도 있다. 또는, 복수의 액츄에이터부(140-1 ~ 140-5) 대신에 하나의 액츄에이터부로 구현되어 손바닥 부분에 배치될 수도 있다.
도 2의 (b)는 웨어러블 디바이스(100)의 손등 방향을 나타낸 도면이다. 도 2의 (b)에 따르면, 웨어러블 디바이스(100)의 각 핑거 파트의 상측에는 굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)들이 배치될 수 있다.
굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)는 스트레인 게이지로 구현될 수 있다. 스트레인 게이지는 가해지는 힘의 크기에 따라 저항이 크게 변하는 금속 또는 반도체를 이용하여, 그 저항치 변화에 따라 측정 대상물의 표면의 변형을 감지하는 것이다. 일반적으로 금속과 같은 재료는 외부로부터의 힘에 따라 길이가 늘어나면 저항치가 증가하고, 길이가 줄어들면 저항치가 감소하는 특성이 있다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 각 굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)가 핑거 파트의 위쪽에 배치된 경우라면, 사용자가 손가락을 구부리게 되면 인장력이 가해지게 되어 저항치가 증대하게 된다.
각 굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)의 저항치가 변경되면, 각 굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)로부터 출력되는 전기 신호의 크기가 변화된다. 제어부(150)는 각 굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)의 출력값 변화를 판단하여, 구부러짐을 판단할 수 있다. 한편, 굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)는 스트레인 게이지 외에 압전 센서나 기타 벤드 센서 등으로 구현될 수도 있다.
또한, 도 2에서는 각 핑거파트 마다 하나의 굽힘 감지 센서만이 마련된 것으로 도시하였으나, 일부 핑거 파트에는 굽힘 감지 센서가 배치되지 않을 수도 있고, 하나의 핑거파트에 복수의 굽힘 감지 센서가 배치될 수도 있다.
한편, 웨어러블 디바이스(100)의 제어부(150), 저장부(160), 통신부(170) 등과 같은 다양한 구성요소들은 보드(10)에 탑재된 상태로 웨어러블 디바이스(100)에 내장될 수 있다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 보드(10)는 손등 부분에 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 웨어러블 디바이스(100)의 손목 밴드 부분이나 기타 위치에 배치될 수도 있다.
웨어러블 디바이스(100)는 상술한 바와 같이 액츄에이터부(140)를 이용하여 점자 패턴을 제공할 수 있다. 점자는 문자나 숫자, 기호 등을 정해진 요철을 이용하여 표현한 것으로, 시각 장애인이 촉각을 이용하여 점자를 인식할 수 있다.
도 3은 알파벳에 대응되는 점자 패턴을 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 점자는 3행 2열로 배열된 총 6개의 도트로 이루어진다. 6개의 도트 중 검은 도트는 돌출된 도트를 의미하고 흰 원은 함몰 또는 평탄한 도트를 의미한다. 각 알파벳마다 상이한 도트 패턴이 할당된다. 시각 장애인은 6개의 도트 중에서 돌출된 도트의 개수 및 위치에 따라 점자를 구별할 수 있다. 각 도트는 액츄에이터로 구현될 수 있다. 따라서, 복수의 액츄에이터 그룹이 연속적으로 배치된 액츄에이터부(140)를 사용하면, 도트를 선택적으로 돌출시켜 점자를 표현할 수 있다.
도 4에 따르면, 하나의 액츄에이터부(140)는 4개의 액츄에이터 그룹(141 ~ 144)으로 구현될 수 있다. 하나의 액츄에이터 그룹(141)은 6개의 액츄에이터(141-1 ~ 141-6)로 구성된다. 도 4와 같이 4개의 액츄에이터 그룹(141 ~ 144)을 포함하는 경우, 액츄에이터부(140)는 한 번에 4개의 점자를 표현할 수 있다.
각 액츄에이터는 압전체로 이루어질 수 있다. 구체적으로는, 압전체는 유니몰프(unimorph) 형, 바이몰프(bimorph) 형 등과 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다.
유니몰프 형이란 하나의 압전층이 디스크 형태의 메탈층 상에 적층된 형태를 의미한다. 유니몰프 형태의 압전체의 메탈층과 압전층은 각각 원형이나, 기타 다각형으로 구현될 수 있다. 압전층은 압전 세라믹이나 압전 폴리머로 이루어질 수 있다. 압전 세라믹으로는 PZT, PbTiO3, BaTiO3 등과 같은 다양한 종류의 재질이 사용될 수 있다. 유니몰프 압전체에서 하부 압전층에 더 큰 전위를 가지는 제1 극성의 구동신호가 인가되면 하부의 압전층이 팽창된다. 이에 따라, 가장자리 영역이 위쪽으로 올라가고 중심 영역이 아래쪽으로 내려가는 형태로 변형될 수 있다. 반면, 하부 압전층에 더 작은 전위를 가지는 제2 극성의 구동 신호가 인가되면, 압전층이 축소되므로 반대 방향으로 변형된다.
바이몰프 형이란 두 개의 압전층이 순차적으로 적층된 형태를 의미한다. 적층형이란 세라믹스 시트에 금속 전극 재를 인쇄하여 여러 장을 압착한 후 내부에 전극을 포함시켜 소결하여 제작하는 형태를 의미한다.
도 5는 액츄에이터 중 하나인 제1 액츄에이터(141-1)가 바이몰프 형태의 압전체로 구현된 경우의 구성을 나타낸다. 도 5에 따르면, 하나의 압전체(141-1)는 상부 압전층(11) 및 하부 압전층(12)을 포함한다. 상부 압전층(11) 및 하부 압전층(12) 각각은 제1 극성의 구동 신호가 인가되면 연장되고, 반대인 제2 극성의 구동 신호가 인가되면 축소되는 특징이 있다. 제1 극성은 +극성이고, 제2 극성은 - 극성이고, 구동 신호는 전압 파형일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 구동 전압이 인가되면 제1 압전층(11)이 연장되고 제2 압전층(12)이 축소된다. 이에 따라, 압전체(141-1)는 제2 압전층(12) 측으로 휘어지게 된다. 반대로, 제2 구동 전압이 인가되면 제1 압전층(11)이 축소되고 제2 압전층(12)이 연장된다. 이에 따라 압전체(141-1)는 제1 압전층(11) 측으로 휘어지게 된다. 도 5에서는 두 개의 압전층이 바로 적층된 구조를 도시하였으나, 압전층 사이에는 중간층이 더 포함될 수도 있다.
제어부(150)는 사용자 단말 장치로부터 전송되는 데이터에 대응되는 점자 패턴을 표현하기 위하여 액츄에이터부(140)내의 각 액츄에이터를 제어한다. 점자 패턴은, 복수의 액츄에이터 그룹들 내에서 각 점자들이 순차적으로 형성되면서 일 방향으로 이동하는 형태로 제공되는 슬라이딩 방식 또는 복수 개의 점자 단위로 일괄적으로 형성되는 단위 표시 방식으로 형성될 수 있다. 또한, 도 4에서는 4개의 액츄에이터 그룹이 2x2 형태로 배열된 것으로 도시하였으나, 액츄에이터 그룹의 개수 및 배열 형태는 다양하게 결정될 수 있다.
도 6은 슬라이딩 방식으로 점자 패턴을 표현하는 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 따르면, 하나의 액츄에이터부(140)는 6개의 액츄에이터 그룹(141 ~ 146)으로 이루어질 수 있다. 가령, 알파벳 a, b, c를 표현하고자 하는 경우, 도 6의 (a)에 따르면 알파벳 a가 최우측 액츄에이터 그룹(146)에 먼저 표현된다. 알파벳 a는 6개의 도트 중에서 좌상단 도트가 돌출된 점자 패턴이다.
도 6의 (b)에 따르면 다섯 번 째 액츄에이터 그룹(145) 측으로 돌출 패턴이 넘어가면서, 최 우측 액츄에이터 그룹(146)에서는 두 번째 알파벳 b를 표현하기 위한 점자 패턴이 나타난다. 이 후에는, 도 6의 (c) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 알파벳 b, c를 표현하기 위한 점자 패턴이 좌측 방향으로 이동하면서 표시된다.
도 7은 단위 표시 방식으로 점자 패턴을 표현하는 경우를 나타낸다. 도 7에 따르면, 총 6개의 액츄에이터 그룹(141 ~ 146)을 포함하는 액츄에이터 부를 나타낸다. 도 7의 (a) 및 (b)에 따르면, 액츄에이터 그룹(141 ~ 146)을 동시에 이용하여 한 꺼번에 6개의 점자 패턴을 표현한다. 점자 패턴의 표시 시간은 임의로 설정될 수 있다. 즉, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 a, b, c, d, e, f에 대응되는 점자 패턴을 먼저 표시한 후, 임의의 표시 시간이 지나고 나면 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 g, h, i, j, k, l에 대응되는 점자 패턴을 표시한다. 이와 같이, 6개의 개수 단위로 점자 패턴을 표시할 수 있다.
설명의 편의를 위해서 도 6 및 7에서는 알파벳을 표현하는 경우를 설명하였으나, 한글이나 숫자, 기호 등도 점자 패턴으로 표현될 수 있다.
제어부(150)는 하나의 액츄에이터 그룹을 구성하는 6개의 액츄에이터(141-1 ~ 141-6)를 개별적으로 구동시키기 위한 구동 회로를 이용하여 점자 패턴을 표현할 수 있다.
도 8은 액츄에이터를 구동시키기 위한 전극 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 8에 따르면, 하나의 액츄에이터 그룹은 6개의 압전체(141-1 ~ 141-6)를 포함한다. 각 압전체는 바 형태 또는 원형 단추 형태가 될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 압전층 및 제2 압전층을 포함할 수 있다.
각 압전체(141-1 ~ 141-6) 내의 제1 압전층에는 상부 회로 라인(1230-1 ~ 1230-6)이 각각 연결된다. 각 상부 회로 라인(1230-1 ~ 1230-6)에는 상부 전극 패드(1210-1 ~ 1210-6)가 연결된다.
또한, 각 압전체(141-1 ~ 141-6) 내의 제2 압전층에는 하부 회로 라인(1240-1 ~ 1240-6)이 각각 연결된다. 각 하부 회로 라인(1240-1 ~ 1240-6)에는 하부 전극 패드(1220-1 ~ 1220-6)가 각각 연결된다.
제어부(150)는 상부 전극 패드, 하부 전극 패드들 중에서 변형시키고자 하는 위치의 압전체에 연결된 전극 패드들로 구동 신호를 인가하여, 국부적으로 돌출되도록 할 수 있다. 제어부(150)가 제1 구동 신호를 하나의 압전체에 인가하면, 그 압전체가 위쪽으로 휘어지면서 돌출 변형이 이루어진다. 반대로 제어부(150)가 제2 구동 신호를 인가하면 그 압전체가 아래쪽으로 휘어지면서 표면이 아래쪽으로 함몰되는 함몰 변형이 이루어진다.
한편, 액츄에이터부(140)는 점자 패턴을 형성하는 기능 이외에 진동 피드백을 제공하는 기능을 수행할 수도 있다. 이 경우, 제어부(150)는 압전체의 양단에 교류 전압을 인가하여 진동 효과를 일으키거나, 제1 구동 신호 및 제2 구동 신호를 짧은 시간 내에 교번적으로 반복 인가하여 진동 효과를 일으킬 수 있다. 진동 피드백은 사용자 단말 장치로부터 신규 메시지가 수신되는 경우나, 사용자가 일정 시간 이상 아무런 모션을 취하지 않는 경우 및 기타 이벤트가 발생한 경우에 제공될 수 있다.
압전체(141-1 ~ 141-6)가 바 형태로 이루어진 경우에는, 압전체(141-1 ~ 141-6)의 일단 또는 양단이 기판에 고정되어, 고정되지 않은 부분에서 변위가 이루어지도록 설계될 수 있다. 가령, 압전체(141-1 ~ 141-6)의 일단이 고정된 경우에는 타단이 위쪽으로 또는 아래쪽으로 휘어질 수 있다. 또는 바 형태의 압전체에서 양단이 고정된 경우에는 압전체의 중심부가 위쪽으로 볼록해지도록 휘어지거나, 아래쪽으로 오목하게 휘어질 수 있다.
제어부(150)는 사용자 단말 장치에서 수신되는 데이터를 디코딩하여 텍스트 형태로 변환하고, 각 텍스트에 대응되는 점자 패턴에 대한 정보를 저장부(160)로부터 확인한 후, 그 정보에 따라 각 압전체들로 구동 신호를 인가하여 원하는 점자 패턴을 형성할 수 있다.
한편, 점자 패턴은 사용자의 촉각에 의해 인식된다. 따라서, 웨어러블 디바이스(100)가 사용자의 신체와 밀접하게 접촉하지 않으면 점자 패턴이 용이하게 인식되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제어부(150)는 터치 감지 센서(130)의 결과값에 기초하여 점자 패턴 형성 여부를 제어할 수 있다.
즉, 점자 패턴을 형성하여야 할 이벤트가 발생하더라도, 제어부(150)는 바로 점자 패턴을 형성하지 않고 웨어러블 디바이스(100) 내에서 액츄에이터부(140)가 배치된 면이 외부 면에 터치할 때까지 대기할 수 있다. 터치 전까지 수신되는 데이터나 기타 이벤트 상황은 저장부(160)에 저장하여 둘 수 있다. 이러한 상태에서 제어부(150)는 액츄에이터부(140)가 배치된 면이 외부 면에 터치하면, 그 때 점자 패턴을 형성하도록 액츄에이터부(140)를 제어한다. 이 경우, 저장부(160)에 누적 저장되어 있는 데이터들을 순차적으로 점자 패턴 형태로 표현할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 점자 패턴을 용이하게 인식할 수 있는 상황에서, 확실하게 전달할 수 있다. 점자 패턴을 형성하여야 할 이벤트가 발생하였음에도 불구하고 기 설정된 시간 이상 터치 상황이 발생하지 않으면, 제어부(150)는 진동 피드백이나 알림 음을 출력하여 사용자가 터치를 하게끔 유도할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 웨어러블 디바이스(100)에는 다양한 부가 센서가 더 포함될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 웨어러블 디바이스(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 9에 따르면, 웨어러블 디바이스(100)는 촬상부(180), 광마우스부(185), 출력부(190)를 더 포함할 수 있다.
촬상부(180)란 외부 환경을 촬상하기 위한 구성요소이다. 촬상부(180)는 렌즈와 이미지 센서 등을 포함하는 카메라 모듈로 구현될 수 있다. 렌즈로는 일반적인 범용 렌즈, 광각 렌즈, 줌 렌즈 등이 사용될 수 있고, 이미지 센서로는 상보성 금속 산화물 반도체(Complementary Metal Oxide Semiconductor: CMOS), 전하결합소자(Charge Coupled Device: CCD) 등이 사용될 수 있다. 도 9에서는 촬상부(180)가 엄지 손가락 부분에 하나만 형성되는 것처럼 도시하였으나, 촬상부(180)는 손등 부위나 다른 손가락 부분에 형성될 수도 있으며, 복수 개로 형성될 수도 있다.
촬상부(180)는 촬상한 외부 환경 이미지를 제어부(150)로 제공한다. 제어부(150)는 촬상부(180)에서 촬상한 외부 환경 이미지에 기초하여 다양한 제어 동작을 수행할 수 있다.
일 예로, 제어부(150)는 촬상 이미지를 분석하여 주변의 위험 요소를 판단할 수 있다. 구체적으로는, 촬상부(180)는 수 ms 단위 또는 수초 단위 지속적으로 촬상을 수행하여 복수 개의 외부 환경 이미지를 제어부(150)로 제공할 수 있다. 제어부(150)는 외부 환경 이미지 각각을 픽셀 블럭 단위로 구분하여, 각 픽셀 블럭의 대표 픽셀 값을 확인한다. 확인 결과 유사 범위의 대표 픽셀 값이 연속적으로 존재하면, 제어부(150)는 그 대표 픽셀 값을 가지는 픽셀 블럭들이 하나의 사물을 구성하는 것으로 인식할 수 있다. 제어부(150)는 이 후에 촬영되는 외부 환경 이미지에서도 동일한 방식으로 사물을 인식한다. 그리고, 그 인식된 사물에 대응되는 픽셀 블럭들의 개수를 비교하여, 해당 사물이 접근하고 있는지 멀어지고 있는지 여부를 인식한다. 제어부(150)는 주변 사물이 웨어러블 디바이스(100) 방향으로 기 설정된 속도 이상으로 접근하는 경우에는 위험 요소로 판단할 수 있다. 또는, 신호등이 촬상 이미지에 포함된 경우, 신호등에 표시된 컬러를 파악하여 위험 상황인지 여부를 판단할 수도 있다.
위험 요소가 존재하는 위험 상황이라고 판단되면 제어부(150)는 웨어러블 디바이스(100)의 사용자에게 위험 상황임을 통지하여 줄 수 있다. 구체적으로는, 액츄에이터부(140)를 제어하여 진동 피드백을 제공하거나, 위험 상황을 알리기 위한 점자 패턴을 형성하여 줄 수 있다. 또는 출력부(190)를 제어하여 알림 음을 제공하여 줄 수도 있다. 한편, 도 9에서는 촬영부(180) 만을 이용하여 위험 요소를 판단하는 것으로 설명하였으나, 위험 요소 판단을 위해서 초음파를 이용하여 주변 사물의 접근 여부를 감지하는 접근 감지 센서와 같은 부가적인 센서가 더 포함될 수도 있다.
출력부(190)는 제어부(150)의 제어에 따라 각종 음향 신호를 출력하기 위한 구성이다. 출력부(190)는 위험 상황을 알리는 알림 음 이외에, 사용자 단말 장치로부터 수신되는 데이터 내의 텍스트를 음성 신호 형태로 출력하여 줄 수도 있다. 도 9에서는 출력부(190)가 웨어러블 디바이스(100)의 손목 부분에 배치된 것으로 도시하였으나, 출력부(190)의 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 출력부(190)는 스피커 형태가 아니라 이어폰이나 헤드폰과 연결되는 연결 잭 형태로 구현될 수도 있다. 출력부(190)까지 포함하는 실시 예에 따르면, 사용자는 액츄에이터부(140)를 통해 제공되는 점자 패턴과 함께 음성 신호를 이용하여 사용자 단말 장치의 데이터를 확인할 수 있다.
또 다른 예로, 촬상부(180)는, 사용자의 움직임을 인식하는 데 사용될 수 있다. 즉, 사용자가 바닥 면에 글씨나 그림을 쓴 후 촬상부(180)를 이용하여 촬상을 하게 되면, 제어부(150)는 촬상 이미지를 분석하여 사용자가 쓴 글씨나 그림을 인식한다. 제어부(150)는 인식 결과를 저장부(160)에 저장하거나, 사용자 단말 장치로 전송하여 줄 수 있다.
한편, 촬상부(180)와 별도로 광마우스부(185)가 마련된 경우, 광 마우스부(185)를 이용하여 사용자의 움직임을 인식할 수도 있다.
광마우스부(185)는 바닥면에 형성된 발광 장치를 이용하여 광 신호를 발광하고, 그 반사광을 수신하여 바닥의 형태를 인식함으로써, 광마우스부(185)가 어느 방향으로 이동하고 있는지를 판단하기 위한 구성요소이다.
도 9에서는 광 마우스부(185)가 촬상부(180)와 일체로 형성된 경우를 도시하였으나, 광마우스부(185)는 촬상부(180)와 반드시 일체로 형성될 필요는 없으며, 손가락 부분이나 손바닥 부분 등에 배치될 수 있다. 광 마우스부(185)는 사용자의 입력 신호를 입력하기 위해 사용될 수 있다. 즉, 광 마우스부(185)가 손가락 부분의 핑거 팁 부근에 마련된 경우 사용자가 그 손가락을 이용하여 바닥 면에 글씨나 그림을 그리게 되면, 그 사용자의 움직임 궤적을 인식하여 사용자의 의도를 파악할 수도 있다. 이러한 방식으로, 웨어러블 디바이스(100)는 사용자 단말 장치에 대해 적절한 응답 신호를 전송하여 줄 수 있다. 즉, 사용자 단말 장치를 통해 문자 메시지나 이메일 등이 수신되어, 웨어러블 디바이스(100)에서 이를 점자 패턴 형태로 제공한 경우, 사용자는 광 마우스부(185)가 부착된 위치의 손가락으로 바닥에 답문을 쓸 수 있다. 이 경우, 광 마우스부(185)는 사용자의 손가락의 움직임을 인식하여 제어부(150)로 제공하고, 제어부(150)는 이에 따라 사용자의 답문 내용을 인식할 수 있다. 제어부(150)는 인식된 답문 내용을 사용자 단말 장치로 전송하여 줄 수 있다.
그 밖에, 사용자 단말 장치에 커서가 표시되어 있는 경우, 제어부(150)는 광 마우스부(185)의 인식 결과에 따라 커서 이동 명령을 전송하여 줄 수도 있다. 즉, 경우에 따라서는 웨어러블 디바이스(100)가 마치 무선 마우스처럼 기능할 수도 있다.
한편, 웨어러블 디바이스(100)는 모션 감지 센서(110)를 이용하여 사용자의 움직임을 감지할 수 있다. 모션 감지 센서(110)는 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 등을 포함할 수 있다.
가속도 센서는 중력을 이용하여 기울어진 정도를 센싱하는 센서이다. 즉, 수직 방향으로 센싱하였을 경우의 중력 값이 1g라면, 비스듬히 기울어지게 되면 1g보다 작은 값이 나오게 되고, 거꾸로 세워지게 되면 -1g가 나오게 된다. 가속도 센서는 이러한 원리를 이용하여 피치각(pitch angle) 및 롤각(roll angle)을 출력할 수 있다. 가속도 센서에는 2축 또는 3축 플럭스게이트가 사용될 수 있다. 웨어러블 디바이스(100)가 장갑 형태로 구현된 경우, 가속도 센서의 부피가 크면 사용에 불편함이 따르므로, 본 실시 예에서는 상호 직교하는 두 개의 플럭스게이트 센서를 사용하는 2축 가속도 센서(111)로 구현될 수 있다.
지자기 센서는 지구 자기의 세기 및 방향을 측정해 주는 장치로써, 특히, 플럭스게이트(flux-gate)를 사용한 지자기 센서를 플럭스게이트 형 지자기 센서라 한다. 지자기 센서 역시 가속도 센서와 마찬가지로 2축 또는 3축 플럭스게이트 센서로 구현될 수 있다.
도 10은 모션 감지 센서(110)를 이용하여 감지할 수 있는 모션의 종류를 설명하기 위한 도면이다. 도 10과 같이 모션 감지 센서(110)가 웨어러블 디바이스(100)의 본체부(101)에 내장되었다면, 플럭스게이트의 배치 방향에 따라 서로 직교하는 X, Y, Z축이 정해진다. 피치각은 Y축을 중심으로 회전되는 경우에 측정되는 회전각을 의미하고, 롤각은 X축을 중심으로 회전되는 경우에 측정되는 회전각을 의미한다. 요우각은 Z축을 중심으로 회전하는 경우에 측정되는 회전각을 의미한다. 피치각 및 롤각은 가속도 센서에 의해 측정되고, 요우각은 지자기 센서 또는 자이로 센서에 의해 측정될 수 있다.
제어부(150)는 가속도 센서, 지자기 센서 또는 자이로 센서를 이용하여 피치각, 롤각, 요우각 등의 변화를 감지하고, 그 감지 결과에 따라 웨어러블 디바이스(100)의 움직임을 판단할 수 있다.
피치각 및 롤각의 경우, 가속도 센서의 출력값을 이용하여 산출할 수 있다. 구체적으로는, 제어부(150)는 먼저 X축 및 Y축 가속도 센서의 출력 값을 소정 범위의 출력 값으로 매핑시키는 정규화처리를 하게 된다. 일 예에 따르면, 정규화 처리는 아래의 수식에 따라 이루어질 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
수학식 1에서, Xt는 X축 가속도 센서의 출력값, Yt는 Y축 가속도 센서의 출력값, Xtnorm은 정규화된 X축 가속도 센서의 출력값, 그리고, Ytnorm은 정규화된 Y축 가속도 센서의 출력값을 나타낸다.
정규화가 수행되면, 제어부(150)는 아래의 수식을 이용하여 피치각(θ) 및 롤각(φ)을 산출할 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
수학식 2에서 Xtnorm은 정규화된 X축 가속도 센서의 출력값, Ytnorm은 정규화된 Y축 가속도 센서의 출력값, θ는 피치각, 그리고, φ는 롤각을 나타낸다.
한편, 지자기 센서 역시 가속도 센서와 유사한 구조로 구현될 수 있다. 먼저, 제어부(150)는 다음과 같은 수식을 이용하여 지자기 센서 내의 X축 및 Y축 플럭스게이트의 출력값을 정규화한다.
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
수학식 3에서, Xf 및 Yf는 각각 X축 및 Y축 지자기센서의 실제 출력값, Xfnorm 및 Yfnorm은 각각 X축 및 Y축 정규화값, Xfmax 및 Xfmin은 각각 Xf의 최대값 및 최소값, Yfmax 및 Yfmin은 각각 Yf의 최대값 및 최소값을 의미한다. 수학식 3에서는 기재하지 않았으나, 정규화 값들 각각에는 임의로 정해진 상수가 추가로 더 승산될 수도 있다.
제어부(150)는 정규화된 값을 이용하여 3차원 공간에서, 모션 감지 센서(110)가 놓여진 방향, 즉, 방위각을 산출할 수 있다. 방위각은 세 개의 축으로 표현되는 3차원 공간 값이므로 X축 및 Y축이 이루는 평면에 수직인 Z축의 출력값도 방위각 연산과정에 필요하게 된다. 하지만, 2축 플럭스게이트로 이루어진 경우 Z 축 출력값은 직접 산출할 수 없으므로, 가상으로 산출하여야 한다. 제어부(150)는 X축 및 Y축 출력값의 정규화된 값과 피치각, 롤각 및 복각을 아래의 수식에 대입함으로써 가상의 정규화된 Z축 출력값을 연산할 수 있다.
Figure pat00009
상기 수학식에서 Zf는 가상의 Z축의 전압값, Zfnorm는 Z축 전압값을 정규화한 값, λ는 복각, θ는 피치각, 그리고 φ는 롤각을 나타낸다.
이와 같은 방법으로 가상의 Z축 전압 값의 정규화값을 연산하게 되면, 최종적으로 아래의 수식을 이용하여 방위각을 연산할 수 있게 된다.
Figure pat00010
여기서, α는 방위각(azimuth), Xfnorm, Yfnorm, Zfnorm는 각각 X축, Y축 및 Z축 플럭스게이트의 정규화된 출력값, θ는 피치각, φ는 롤각, λ는 복각을 나타낸다.
제어부(150)는 지자기 센서를 이용하여 연산된 방위각과 이전에 산출된 방위각을 비교하면, 웨어러블 디바이스(100)가 어느 방향으로 어느 정도 회전하였는지 알 수 있다. 즉, 이전 방위각이 α이고 현재 방위각이 α+30이면 시계 방향으로 30도 만큼 회전하였다고 판단할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 가속도 센서에서 산출된 피치각이나 롤각의 변화에 따라 웨어러블 디바이스(100)가 어느 쪽으로 얼마 만큼 기울어졌는지도 판단할 수 있다.
결과적으로, 제어부(150)는 핑거 파트에 마련된 각 굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)와 모션 감지 센서(110)의 센싱 값을 조합하여, 사용자의 움직임을 파악할 수 있다.
가령, 도 2와 같은 형태의 웨어러블 디바이스를 예로 들면, 제2 굽힘 감지 센서(120-2)에서는 저항 값 변화가 없고, 나머지 굽힘 감지 센서(120-1, 120-3 ~ 5)들에서 구부러짐이 감지된다면, 제어부(150)는 두 번째 손가락만을 펴고 나머지 손가락은 구부린 상태로 판단한다. 이와 함께, 모션 감지 센서(110)에서 감지되는 피치각이 변화되면, 제어부(150)는 그 피치 각의 부호에 따라 손가락이 지면 방향을 가리키도록 기울어지는지, 하늘을 가리키도록 기울어지는지 여부를 판단한다. 제어부(150)는 손가락이 지면을 가리키는 방향으로 웨어러블 디바이스가 기울어진 상태에서, 모션 감지 센서(110)의 방위각이 변경되면 그 방위각에 따라 웨어러블 디바이스가 어느 방향으로 움직이는지 여부를 판단한다. 이와 같이, 제어부(150)는 피치각, 롤각, 방위각, 구부러짐 등에 대한 감지 결과를 조합하여, 웨어러블 디바이스(100)를 착용한 사용자의 움직임을 판단한다. 그 밖에, 제어부(150)는 각 굽힘 감지 센서(120-1 ~ 120-5)들이 모두 구부러진 것으로 감지되면 주먹을 쥔 상태로 판단하고, 모두 펴진 것으로 감지되면 손바닥을 편 상태로 판단한다. 이러한 상태에서 모션 감지 센서(110)의 센싱 값에 기초하여 움직임을 판단한다.
제어부(150)는 판단된 움직임에 대응되는 입력 신호를 생성하여, 통신부(170)를 통해 사용자 단말 장치로 전송하여 줄 수 있다.
그 밖에, 특정 모션이 발생하면, 제어부(150)는 그 모션에 따라 웨어러블 디바이스(100)의 동작을 제어할 수 있다. 가령, 기 설정된 개시 모션이 발생하면, 제어부(150)는 웨어러블 디바이스(100) 내의 각 구성요소들을 활성화시키는 동작을 수행할 수 있다. 이후에는 웨어러블 디바이스(100)의 각 센서들을 이용하여 움직임을 감지하여 사용자 단말 장치로 입력 신호를 전송하고, 사용자 단말 장치로부터 전송되는 데이터에 따라 액츄에이터부(140)를 제어할 수 있다.
또는, 제어부(150)는 기 설정된 종료 모션이 발생한 것으로 판단되면, 사용자 단말 장치에 대한 제어 모드를 종료시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 전체 센서들(110, 120, 130) 및 액츄에이터부(140) 중에서 개시 모션을 감지하기 위한 센서만을 제외하고, 나머지 구성요소들은 전부 비활성화시킬 수 있다. 또는, 제어부(150)는 기 설정된 시간 동안 아무런 움직임이 감지되지 않는 경우에도, 제어 모드를 종료시킬 수 있다. 이에 따라, 필요치 않은 경우에는 전력 소모를 줄일 수 있다.
개시 모션이나 종료 모션은 임의로 설정되어 저장부(160)에 저장될 수 있다. 가령, 주먹을 소정 횟수 이상 쥐었다 펴는 움직임, 양 손바닥을 모으는 움직임, 손바닥을 편 상태로 허공에서 특정 형상을 그리는 움직임, 주먹을 꽉 쥐는 움직임 등과 같은 다양한 움직임이 개시 모션이나 종료 모션으로 사용될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 웨어러블 디바이스(100)는 사용자가 신체에 착용할 수 있어야 하므로 플렉서블한 특성을 가져야 한다. 따라서, 가급적이면 단단한 특성을 가지는 부품의 개수를 줄여야 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 디바이스(100)의 각 구성요소에 전원을 공급하기 위한 전원부 역시 플렉서블한 재질로 제작하여 사용할 수 있다.
도 11은 플렉서블한 재질의 전원부를 포함하는 웨어러블 디바이스(100)의 구성의 일 예를 나타낸다. 도 11에 따르면, 웨어러블 디바이스(100)는 본체부(101)에 내장되어 각 구성 요소들이 사용할 전원을 공급하는 전원부(195)를 더 포함한다. 전원부(195)는 보드(10)와 연결되며, 제어부(150)는 보드(10) 상의 전원 공급 회로를 통해 각 구성 요소들로의 전원 공급 동작을 스위칭할 수 있다. 구체적으로는, 제어부(150)는 배터리 소모를 최소화하기 위하여, 평상시에는, 모션 감지 센서(110)나 굽힘 감지 센서(120), 터치 감지 센서(130), 액츄에이터부(140), 통신부(170), 저장부(160) 등을 비롯한 각종 구성요소들로 인가되는 전원을 차단하거나, 스탠바이 전원으로 낮추어 인가함으로써 비활성화시킬 수 있다. 이러한 상태에서 외부 장치(200)에서 특정 프로그램이 실행되거나 웨어러블 디바이스(100)에서 개시 모션이 인식되는 경우, 턴 온 버튼이 입력되는 경우 등이 발생하면, 제어부(150)는 각 구성요소들을 활성화시킬 수 있다. 특히, 모션 감지 센서(110)나 굽힘 감지 센서(120), 터치 감지 센서(130) 등을 활성화시켜, 사용자의 움직임을 판단할 수 있다.
전원부(195)는 일반적인 1차 전지 또는 2차 전지로 이루어질 수 있다. 또한, 전원부(195)는 본체부(101)의 특성에 맞게 플렉서블한 재질로 이루어질 수 있다. 도 11에서는 복수의 라인 배터리(line battery)(195-1, 195-2, 195-3 ~ 195-x)가 직렬로 연결되어 하나의 라인을 형성하고, 각 라인들을 서로 교차시켜 직물로 제작한 상태를 나타낸다.
도 11에서는 전원부(195)는 웨어러블 디바이스의 본체부(101) 중 일부분에만 배치된 것으로 도시되었으나, 본체부(101) 전체가 전원부(195)로 구현될 수도 있다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이 플렉서블한 특성을 가지는 복수의 라인 배터리들을 서로 연결하여, 각종 센서나 제어부 등과 같은 구성요소들을 지지하는 장갑 형태의 직물 구조물을 제작할 수 있다.
도 12는 하나의 라인 배터리(195-1)의 내부 구조의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 12에 따르면, 라인 배터리(195-1)는 내측에서부터 내부 집전체(1), 내부 전극(2), 전해질부(3), 외부전극(4), 외부 집전체(5), 피복부(6)이 차례로 배치된 형상으로 구현된다. 내부 집전체(1)는 탄성 특성이 좋은 TiNi계와 같은 합금류, 탄소 섬유, 기타 전도성 고분자 등으로 구현될 수 있다. 내부 집전체(1)의 표면은 내부 전극(2)으로 덮인다. 내부 전극(2)은 전극 특성에 따라 다양한 재질의 물질로 구현될 수 있다. 내부 전극(2)이 음 전극으로 이용되는 경우라면, 리튬이나 나트륨 등과 같은 음 전극 물질로 제작될 수 있다. 이때는, 외부 전극(4)은 양 전극으로 이용되므로, 황 및 금속 황화물 등과 같은 양 전극 물질로 제작될 수 있다. 내부 전극(2)이 양 전극으로 이용되고, 외부 전극(4)이 음 전극으로 이용되는 경우라면, 반대로 구현될 수 있다. 내부 전극(2)의 표면은 전해질부(3)로 덮인다. 전해질부(3)는 내부 전극(2)과 외부 전극(4) 사이를 물리적으로 격리시키면서, 두 전극 간의 이온 교환이 이루어질 수 있도록 한다. 전해질부(3)는 겔(gel) 형이나 다공성 형, 고상형 등과 같이 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 전해질부(3)의 외측에는 외부전극(4)이 배치되고, 외부 전극(4)의 외측에는 다시 외부 집전체(5)가 배치된다. 외부 집전체(5)는 상술한 내부 집전체(5)와 같이 다양한 재질로 제작될 수 있다. 외부 집전체(5)의 외측에는 피복부(6)가 형성된다. 피복부(6)는 통상의 고분자 수지를 사용할 수 있다. 예를 들어, PVC나 에폭시 수지 등이 사용될 수 있다. 그 밖에, 실 형태 전지의 파손을 방지하면서, 자유롭게 휘거나 구부러질 수 있는 재질이라면, 피복부(6)로 사용될 수 있다. 도 12의 배터리 구성은 일 예에 불과하므로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이 웨어러블 디바이스(100)는 사용자의 신체에 착용된 상태에서 사용자 단말 장치와 통신을 수행하여, 사용자 단말 장치에서 실행하는 프로그램에 따른 다양한 서비스를 사용자에게 제공하여 줄 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 디바이스(100) 및 사용자 단말 장치(200)를 포함하는 서비스 제공 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13에 따르면, 웨어러블 디바이스(100)는 그 디바이스(100)를 착용한 사용자의 움직임이나 터치 등에 따라 다양한 제어 신호를 사용자 단말 장치(200)로 전송한다. 사용자 단말 장치(200)는 웨어러블 디바이스(100)의 제어 신호에 따라 다양한 데이터를 전송하여 줄 수 있다.
가령, 사용자가 웨어러블 디바이스(100)를 착용하거나, 착용 후 개시 모션을 취하는 경우, 또는 턴 온 버튼을 누르게 되면 웨어러블 디바이스(100)와 사용자 단말 장치(200)는 통신이 연결된다. 통신은 유선 인터페이스 또는 무선 인터페이스를 통해 연결될 수 있다.
사용자 단말 장치(200)는 웨어러블 디바이스(100)와 연결되면, 웨어러블 디바이스(100)에 의해 제어되는 제어 모드로 자동 전환한다. 이러한 제어 모드 하에서, 네트워크(300)를 통해 전화가 수신되거나, 이메일, SNS 메시지, 문자 메시지 등이 수신되면, 사용자 단말 장치(200)는 수신된 데이터를 웨어러블 디바이스(100)로 전달한다.
이 경우, 사용자 단말 장치(200)는 웨어러블 디바이스(100)가 인식할 수 있는 포맷의 데이터로 변환하여 제공할 수 있다. 구체적으로는, 사용자 단말 장치(200)는 점자 패턴으로 표현할 수 없는 객체, 가령, 이미지나 사진, 레이아웃에 대한 데이터는 제외하고, 텍스트에 대한 정보만을 검출하여 제공하여 줄 수 있다.
사용자 단말 장치(200)는 웨어러블 디바이스(100)로부터 전송되는 입력 신호에 따라, 네트워크(300)에 연결된 서버 장치나 타 사용자 단말 장치와 통신을 수행할 수도 있다. 가령, 웨어러블 디바이스(100)에서 검색 동작에 매칭된 움직임이 감지되고, 사용자의 움직임에 따라 검색어가 인식되면, 웨어러블 디바이스(100)는 검색어 및 검색 명령을 사용자 단말 장치(200)로 전송하여 줄 수 있다. 사용자 단말 장치(200)는 네트워크(300)를 통해 연결된 각종 서버 장치나 데이터베이스 등으로부터 해당 검색어에 대응되는 데이터를 검색하여, 사용자 단말 장치(200)로 제공하여 줄 수 있다.
한편, 웨어러블 디바이스(100)에 GPS 칩이 더 포함되어 있다면, 웨어러블 디바이스(100)는 그 위치를 실시간으로 사용자 단말 장치(200)로 전송하여 줄 수 있다. 사용자 단말 장치(200)는 구급 센터나 관리 센터 등이 사용하는 서버 장치나 보호자의 사용자 단말 장치 등과 같이 기 등록된 장치들로 웨어러블 디바이스(100)의 위치를 실시간으로 제공하여 줄 수 있다.
또는, 웨어러블 디바이스(100)가 턴 온 상태임에도 불구하고 일정 시간 이상 사용자의 움직임이 감지되지 않거나, 비정상적인 움직임이 감지되는 경우 또는 타 장치로부터 웨어러블 디바이스(100)의 위치에 대한 요청이 수신되는 경우, 사용자 단말 장치(200)는 웨어러블 디바이스(100)의 위치를 제공하여 줄 수도 있다. 이에 따라, 시각 장애를 가진 사용자가 불의의 사고를 당하더라도, 신속하게 구조를 할 수 있다.
한편, 웨어러블 디바이스(100) 및 사용자 단말 장치(200) 모두에 GPS 칩이 마련되지 않은 경우라면, 웨어러블 디바이스(100)에 구비된 지자기 센서와 같은 모션 감지 센서(110)나 만보계 센서(미도시) 등을 이용하여 웨어러블 디바이스(100)의 위치를 자체적으로 산출할 수 있는 실시 예로 구현될 수도 있다. 상술한 바와 같이 사용자가 위험에 처해 있다고 볼 여지가 있는 경우, 사용자 단말 장치(200)는 산출된 위치를 타 장치로 제공하여 사용자의 위험을 알릴 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(200)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 14에 따르면, 사용자 단말 장치(200)는 통신부(210), 제어부(220), 저장부(230), 출력부(240)를 포함한다.
통신부(210)는 웨어러블 디바이스(100)나 네트워크(300) 상의 타 장치들과 통신을 수행하기 위한 구성요소이다. 통신부(210)는 와이파이나 블루투스, 지그비, IEEE, 3G, 4G 등과 같은 다양한 통신 방식 중 적어도 하나의 통신 방식에 따라 통신을 수행할 수 있다.
출력부(240)는 사용자 단말 장치(200)에서 수행되는 각종 프로그램의 실행 결과 화면이나 메시지 등을 출력하기 위한 구성요소이다.
저장부(230)는 사용자 단말 장치(200)의 이용에 필요한 각종 프로그램 및 데이터가 저장되는 구성요소이다.
제어부(220)는 저장부(230)에 저장된 각종 프로그램을 실행시켜, 사용자 단말 장치(200)의 동작을 제어한다. 구체적으로는 제어부(220)는 웨어러블 디바이스(100)가 통신부(210)를 통해 연결되면, 제어 모드로 전환한다. 제어 모드에서는 사용자 단말 장치(200)의 터치 스크린이나 버튼 등을 통해 입력되는 사용자 명령에는 응답하지 않고, 웨어러블 디바이스(100)로부터 전송되는 제어 신호에 따라서만 동작을 수행할 수 있다.
제어 모드 하에서 웨어러블 디바이스(100)로부터 다양한 제어 신호가 전송되면, 제어부(220)는 그 제어 신호에 부합되는 프로그램 또는 컨텐츠를 실행시켜 제어 동작을 수행한다.
또한, 제어부(220)는 출력부(240)를 통해 출력하여야 할 메시지가 존재하는 경우, 그 메시지를 웨어러블 디바이스(100)가 인식할 수 있는 포맷의 데이터로 변환하여 통신부(210)를 통해 웨어러블 디바이스(100)로 전송하여 줄 수 있다.
그 밖에, 제어부(220)는 웨어러블 디바이스(100)로부터 일정 시간 이상 응답이 없거나, 비정상적인 제어 신호가 지속적으로 전송되는 경우, 상술한 바와 같이 웨어러블 디바이스(100) 또는 사용자 단말 장치(200)의 위치를 포함하는 알림 신호를 기 등록된 타 장치들로 전송하여 줄 수도 있다.
사용자 단말 장치(200)가 TV 형태로 구현된 경우, 제어부(220)는 웨어러블 디바이스(100)로부터 리모콘 신호를 수신하여 그 리모콘 신호에 따라 TV 동작을 제어할 수도 있다. 이 경우, 웨어러블 디바이스(100)는 IR 램프와 같은 수단이 추가로 더 포함될 수 있다.
한편, 상술한 실시 예들에서는 웨어러블 디바이스(100)의 제어부(150)가 각 센서들의 움직임에 기초하여 사용자의 움직임을 판단한 후 그 판단 결과에 따른 제어 신호를 사용자 단말 장치로 전송하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 웨어러블 디바이스(100)에서는 센싱 값을 그대로 사용자 단말 장치(200)로 전송하여 줄 수도 있다. 이 경우, 사용자 단말 장치(200)의 제어부(220)는 센싱 값에 기초하여 제어 신호를 인식하고, 그 제어 신호에 대응되는 제어 동작을 수행할 수 있다.
이 밖에도, 사용자 단말 장치(200)의 동작 및 구성은 그 제품 종류에 따라 다양하게 구현될 수 있으나, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
도 15는 상술한 다양한 실시 예에 따른 웨어러블 디바이스에서의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 15에 따르면, 웨어러블 디바이스는 센서의 센싱 값을 검출하고(S1510), 그 센싱 값에 따라 제어 신호를 생성한다(S1520). 제어 신호는 0 또는 1로 이루어진 디지털 코드 값을 포함할 수 있다.
웨어러블 디바이스는 생성된 제어 신호를 사용자 단말 장치로 전송한다(S1530). 사용자 단말 장치는 전송된 제어 신호에 따라 다양한 제어 동작을 수행할 수 있다. 사용자 단말 장치는 그 제어 동작에 따른 결과 데이터가 존재하거나 메일, 메신저, 업데이트 메시지, 일정 정보, 문자 메시지 등과 같이 사용자에게 알려야 할 데이터가 존재하는 경우 웨어러블 디바이스(100)로 데이터를 전송하여 줄 수 있다.
웨어러블 디바이스(100)는 데이터가 수신되면(S1540), 그 수신된 데이터에 따라 점자 패턴을 형성한다(S1550). 점자 패턴 형성 방법과 웨어러블 디바이스의 구성 등에 대해서는 상술한 다양한 실시 예들에서 구체적으로 설명한 바 있으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 밖에, 웨어러블 디바이스(100)는 사용자가 위험 상황에 빠진 것으로 판단되면 그 위험 상황을 알리기 위한 진동 신호나 알림 음 등을 제공하여 줄 수도 있다. 위험 상황에 빠졌는지 여부는 상술한 바와 같이 다양한 방식으로 판단할 수 있다. 구체적으로는, 본 제어 방법은, 외부 환경을 촬상하는 단계, 촬상된 외부 환경 이미지에 기초하여 위험 요소를 판단하는 단계, 판단된 위험 요소에 대한 정보를 통지하는 단계 등을 더 포함할 수 있다.
이러한 웨어러블 디바이스(100)의 동작에 대한 세부적인 내용 및 기타 실시 예에 따른 동작에 대해서는 상술한 부분에서 구체적으로 설명한 바 있으므로, 중복 설명은 생략한다.
상술한 다양한 실시 예들에 따른 웨어러블 디바이스의 움직임 판단 방법, 사용자 단말 장치 제어 방법, 서비스 제공 방법 등은 각각 소프트웨어로 코딩되어 비일시적 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 비일시적 판독 가능 매체는 웨어러블 디바이스 뿐만 아니라 다양한 유형의 장치에 설치될 수 있으며, 이에 따라 다양한 장치에서 상술한 제어 방법이 구현될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 모션 감지 센서 120 : 굽힘 감지 센서
130 : 터치 감지 센서 140 : 액츄에이터부
150 : 제어부 160 : 저장부
170 : 통신부

Claims (13)

  1. 사용자 신체에 착용 가능한 장갑 형태의 웨어러블 디바이스에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스의 모션(motion)을 인식하는 모션 감지 센서;
    상기 웨어러블 디바이스의 구부러짐을 감지하기 위한 굽힘 감지 센서;
    터치 여부를 감지하기 위한 터치 감지 센서;
    사용자 모션에 대응되는 제어 코드가 저장된 저장부;
    상기 모션 감지 센서, 상기 굽힘 감지 센서, 상기 터치 감지 센서의 센싱 값에 기초하여 상기 웨어러블 디바이스를 착용한 사용자의 모션을 판단하고, 판단된 모션에 대응되는 제어 코드를 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어부;
    상기 제어 신호를 사용자 단말 장치로 전송하며, 상기 사용자 단말 장치에서 상기 제어 신호에 응답하여 전송하는 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 수신된 데이터에 따라 점자 패턴을 형성하는 액츄에이터부;를 포함하는 웨어러블 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터부는 돌출 가능한 복수의 액츄에이터를 포함하며,
    상기 복수의 액츄에이터 중에서 상기 데이터에 대응되는 액츄에이터를 선택적으로 돌출시켜 상기 점자 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 점자 패턴은, 각 점자들이 순차적으로 형성되면서 일 방향으로 이동하는 형태로 제공되는 슬라이딩 방식 또는 복수 개의 점자 단위로 일괄적으로 형성되는 단위 표시 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 웨어러블 디바이스에서 상기 액츄에이터부가 배치된 면이 외부 면에 터치하였을 때 상기 점자 패턴을 형성하도록 상기 액츄에이터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스.
  5. 제3항에 있어서,
    알림 음을 출력하기 위한 출력부; 및
    외부 환경을 촬상하기 위한 촬상부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 촬상부에서 촬상된 외부 환경 이미지에 기초하여 위험 요소를 판단하고, 판단된 위험 요소에 대한 정보를 통지하도록 상기 출력부 또는 상기 액츄에이터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수 개의 핑거 파트를 포함하는 플렉서블한 재질의 본체부;를 더 포함하며,
    상기 굽힘 감지 센서는 상기 복수 개의 핑거 파트 각각에 배치되어 각 핑거 파트의 구부러짐을 감지하고,
    상기 터치 감지 센서는 상기 각 복수 개의 핑거 파트에 배치되어 손가락의 터치 상태를 감지하며,
    상기 액츄에이터부는 상기 복수 개의 핑거 파트의 핑거 팁 또는 손바닥 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신된 데이터는 문자 메시지, SNS 정보, 이메일, 부재 중 전화 정보, 일정 알림 메시지, 업 데이트 메시지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 핑거 팁 부분에 형성된 광마우스부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 광마우스부를 통해 입력되는 입력 신호를 상기 사용자 단말 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스.
  9. 사용자 신체에 착용 가능한 장갑 형태의 웨어러블 디바이스의 제어 방법에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스에 구비된 모션 감지 센서, 굽힘 감지 센서, 터치 감지 센서의 센싱 값을 입력받는 단계;
    상기 센싱 값에 기초하여 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 제어 신호를 사용자 단말 장치로 전송하는 단계;
    상기 사용자 단말 장치에서 상기 제어 신호에 응답하여 전송하는 데이터를 수신하는 단계;
    상기 웨어러블 디바이스에 구비된 복수의 액츄에이터 중에서 상기 데이터에 대응되는 액츄에이터를 선택적으로 돌출시켜, 상기 데이터에 대응되는 점자 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 점자 패턴은, 각 점자들이 순차적으로 형성되면서 일 방향으로 이동하는 형태로 제공되는 슬라이딩 방식 또는 복수 개의 점자 단위로 일괄적으로 형성되는 단위 표시 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 점자 패턴은, 상기 웨어러블 디바이스에서 상기 복수의 액츄에이터가 배치된 면이 외부 면에 터치하였을 때 형성되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    외부 환경을 촬상하는 단계;
    촬상된 외부 환경 이미지에 기초하여 위험 요소를 판단하는 단계;
    판단된 위험 요소에 대한 정보를 통지하는 단계;를 더 포함하는 제어 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨어러블 디바이스는, 복수 개의 핑거 파트를 포함하는 플렉서블한 재질의 본체부를 포함하며,
    상기 굽힘 감지 센서는 상기 복수 개의 핑거 파트 각각에 배치되어 각 핑거 파트의 구부러짐을 감지하고,
    상기 터치 감지 센서는 상기 각 복수 개의 핑거 파트에 배치되어 손가락의 터치 상태를 감지하며,
    상기 복수의 액츄에이터는 상기 복수 개의 핑거 파트의 핑거 팁 또는 손바닥 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.




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