KR20150075981A - 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨어러블 디바이스를 통해 실시간으로 사용자의 상태정보뿐만 아니라 위험 알림 및 자세 교정을 가이드해 줄 수 있는 스마트 웨어 시스템에 관한 것으로, 복수의 센서가 장착된 스마트 웨어; 스마트 웨어의 복수의 센서들을 통해 수집된 사용자의 움직임 정보, 주변정보 및 생체정보를 근거로 자세 교정 여부 및 위험 상황을 판단하는 제어장치; 및 상기 제어장치에서 판단된 자세 교정 데이타 및 위험 상황을 실시간으로 출력하는 출력장치;로 구성되며, 상기 출력장치는 웨어러블 디바이스로 구성된다.

Description

웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템{BMART WEAR SYSTEM USING WEARABLE DEVICE}

본 발명은 웨어러블 디바이스를 통해 실시간으로 사용자의 상태정보뿐만 아니라 위험 알림 및 자세 교정을 가이드해 줄 수 있는 스마트 웨어 시스템에 관한 것이다.

최근 웨어러블 디바이스에 대한 관심이 증가되어 웨어러블 디바이스를 이용한 사용자의 움직임을 측정하여 사용자의 모션(움직임) 또는 자세를 교정하는 다양한 시스템 및 방법이 개발되고 있다.

도 1은 종래의 운동 모션 교정용 공기 주입형 스마트웨어 시스템이다.

도 1을 참조하면, 종래의 스마트 웨어 시스템은 제공하는 모범 자세 영상을 따라 모션을 취하는 의복 착용자의 모션 정보를 복수의 자이로 센서(11)로 측정한 후 측정된 모션 정보와 모범 자세 영상의 분석 수치를 비교 처리하여, 의복 착용자의 모션을 교정할 필요가 있을 때 에어 프레임(20)을 통해 교정 부위에 공기를 주입하여 의복 착용자에게 잘못된 부위에 자극을 줌으로써 의복 착용자가 스스로 자세를 교정할 수 있도록 하고 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 발명은 공기 주입식이기 때문에 공기를 주입하기 위한 별도의 장비(에어 프레임)가 구비되어야 하며, 사용자에게 정확한 교정 데이타를 제공하지 못하는 단점이 있다. 특히 종래의 스마트 웨어 시스템은 주로 골프, 승마와 같은 특정 스포츠에 한정되어 있으며 정확한 자세 교정 데이타 및 위험상황을 사용자에게 실시간으로 피드백할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 자세 교정 가이드를 실시간으로 사용자에게 제공할 수 있는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용자의 상태정보 및 위험 상황을 실시간으로 사용자에게 피드백해 줄 수 있는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템은, 복수의 센서가 장착된 스마트 웨어; 스마트 웨어의 복수의 센서들을 통해 수집된 사용자의 움직임 정보, 주변정보 및 생체정보를 근거로 자세 교정 여부 및 위험 상황을 판단하는 제어장치; 및 상기 제어장치에서 판단된 자세 교정 데이타 및 위험 상황을 실시간으로 출력하는 출력장치;로 구성되며, 상기 출력장치는 웨어러블 디바이스인 것을 특징으로 한다.

상기 스마트 웨어는 의복, 모자, 신발, 장갑 및 웨어러블 악세서리로 구성되어, 사용자의 주요 부위에 대응되어 설치된 복수의 자세감지센서 및 생체정보 감지센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 스마트 웨어는 주변 온도, 사용자의 속도 및 지형 경사를 감지하는 센서; 사용자의 수직, 수평 및 회전 움직임을 감지하는 자세감지센서; 및 사용자의 온도, 심박 및 충격과 같은 생체정보를 측정하는 생체정보 감지센서;를 포함한다.

상기 제어장치는 웨어러블 디바이스 또는 서버이다.

상기 웨어러블 디바이스는 주변정보 및 자세 교정의 발생 및 위험상황 발생 가능성을 출력하고, 상기 서버는 분석을 통한 정밀한 제어교정 데이타 제공 및 위험상황 발생을 출력한다.

상기 제어장치는 사용자가 실외인 경우에는 웨어러블 디바이스이고, 사용자가 실내인 경우에는 서버로 자동 전환된다.

상기 제어장치는 스마트 웨어의 복수의 센서들을 통해 수집된 사용자의 움직임 정보, 주변정보 및 생체정보를 기 저장된 기준 데이타와 비교하여 자세 교정 여부 및 위험 상황을 판단한다.

상기 출력장치는 웨어러블 디바이스에 내장된 디스플레이, 이동 단말기, 외부 출력장치 중 하나이다.

상기 제어장치는 출력장치와 근거리 통신 또는 무선통신을 수행하여 정보를 송수하고, 상기 센서들과 출력장치는 근거리 통신을 통해 정보를 송수신한다.

상기 제어장치는 위험상황 발생시 구조요청신호와 함께 사용자의 위치정보를 구조센서로 전송한다.

본 발명은 스마트 웨어에 장착된 복수의 센서를 통해 각종 데이타(사용자의 움직임, 주변정보, 사용자의 생체정보)를 수집하여 수집된 정보를 실시간으로 웨어러블 디바이스를 통해 출력함과 함께 사용자의 자세 교정 여부 및 위험상황을 판단하여 웨어러블 디바이스 또는 외부 디스플레이 장치를 통해 제공함으로써 사용자에게 다양한 정보 제공뿐만 아니라 자세 교정 및 각종 위험상황을 가이드해 줄 수 있는 장점이 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 운동 모션 교정용 공기 주입형 스마트웨어 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에서 웨어러블 디바이스로 사용되는 이동 단말기의 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템의 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 웨어 시스템이 적용된 실시예.
도 5는 스마트 웨어 시스템의 동작을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명에서 트래킹 기능을 제공하는 개념을 나타낸 도면.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이터(navigator) 및 웨어러블 디바이스(Wearable device)등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명에서 웨어러블 디바이스로 사용되는 이동 단말기(100)의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 감지부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수 있다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115)을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및 방송 관련 정보를 수신한다. 여기서, 방송 관련 정보는 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미한다.

이동통신 모듈(112)은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말기, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 이러한 무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 문자 메시지 또는 멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈로서, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기(100)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그것의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

계속해서 도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 및 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121), 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상, 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 카메라(121)에 의해 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다. 그리고, 이러한 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

마이크(122)는 통화 모드, 녹음 모드, 음성선택 모드 등에서 외부로부터 입력되는 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 통화 모드에서 마이크(122)에 의해 처리된 음성 데이터는 이동통신 모듈(112)을 통해 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 이동 단말기(100)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압 및 정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

감지부(140)는 사용자 접촉 유무, 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 위치, 방위, 가속, 감속 등과 같은 이동 단말기(100)의 현재 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 감지 신호를 발생시킨다. 또한, 감지부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 감지할 수도 있다. 상기 감지부(140)는 근접 센서를 포함할 수 있으며 디스플레이부(151)에 대한 터치 동작을 감지하는 터치 센서(미도시됨)를 포함할 수 있다.

터치 센서와 디스플레이부(151)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우에는, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 이러한 디스플레이부(151)는 ‘터치 스크린’으로 호칭할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각, 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킨다. 출력부(150)는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(153), 알람부(154) 및 햅틱 모듈(155)를 포함할 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기(100)가 통화 모드에서 동작하는 경우에는, 디스플레이부(151)는 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드에서 동작하는 경우에는, 디스플레이부(151)는 촬영된 영상, 수신된 영상, UI 또는 GUI 등을 표시한다. 또한, 디스플레이부(151)는 사용자의 자세정보 가이드 또는 위험상황이 표시될 수 있다.

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

음향 출력 모듈(153)은 호 신호 수신, 통화 모드 또는 녹음 모드, 음성선택 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(153)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호 신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호 및 위험 상황을 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(153)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(154)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(154)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어, 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(153)을 통해서도 출력될 수 있으므로, 디스플레이부(151) 및 음성 출력 모듈(153)은 알람부(154)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(155)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(155)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(155)이 발생시키는 진동의 세기, 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(155)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구성될 수도 있다. 햅틱 모듈(155)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램, 자세교정 가이드를 위한 기본 데이타 및 위성상황 판단 데이타를 저장할 수 있고, 입력 및 출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 메모리(160)는 터치 스크린상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module: UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module: SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module: USIM) 등을 포함할 수 있다.

인터페이스부(170)는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 크래들로부터의 전원이 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 전원은, 상기 이동 단말기(100)가 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작할 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다. 또한, 제어부(180)는 자세 교정 가이드 및 위헝상황 판단 및 처리를 위한 전반적인 제어동작을 수행한다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시 예는 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

종래의 발명은 의복과 자세 교정을 공동 키워드로 하여 사람의 자세를 감지하거나 촬영하여 데이터를 주는 것이 대부분이고 주로 골프나 승마와 같은 특정 스포츠에 한정되었다.

본 발명의 발명자는 간단한 운동(도보)뿐만 아니라 자세가 중요한 다양한 스포츠, 예를들면 스키를 처음 배우는 초보자 또는 기술을 더 연마하고자하는 숙련자에게 바른 스키 자세를 습득하는 것이 매우 중요하다는 점에 착안하였으며, 스포츠 활동이나 다른 야외 활동시 발생할 수 있는 위험 상황 발생에 착안하여 자세 교정과 연계하여 위험상황 감지 및 알림을 제공한다.

따라서, 본 발명은 선수와 같은 전문가에게 좀 데 체계적인 교육을 하는데 있어서 그 활용이 기대되며, 실내의 운동 또는 야외 활동시 돌발적인 상황에 대비하여 사용자의 안전을 보장할 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명은 스마트 디바이스와 웨어러블 디바이스간 연동을 통해 사용자가 다양한 실내 및 실외 스포츠(테니스, 골프, 스키)를 할 때 자세 교정 가이드를 제공함과 함께 야외 활동(등산,트래킹) 수행중에 발생되는 위험상황을 전파할 수 있는 방안을 제공한다.

본 발명은 자세 교정 가이드와 위험 상황 알림을 서로 보완적으로 운용한다. 즉, 본 발명은 사용자 메뉴에서 자세교정 모드 및 위험상황 모드를 설정할 수 있도록 하여, 사용자가 상기 모드를 선택적으로 운용할 수 있도록 할 수 있다.

일 예로, 비교적 사람이 많은 장소에서 스키를 탈 경우에는 자세교정 모드만 설정하여 운용하고, 사람이 많은 장소에서 운동을 하거나 등산을 하는 경우에는 상기 자세교정 모드와 위험상황 모드를 동시에 운용할 수도 있다.

상기 자세교정 모드와 위험상황 모드가 동시에 운용되는 경우 두 모드는 서로 전환된다. 즉, 처음에는 자세 교정 모드에서 사용자에게 자세정보를 가이드해 주다가 사용자의 자세가 기준값을 초과할 경우에는 위험상황 모드로 자동 전환하여 사용자 또는 구조센터로 위험상황을 가이드 및 전파할 수 있다.

본 발명은 자세 교정 가이드와 위험 상황 알림을 서로 다른 디스플레이부를 통해 제공할 수 있다. 일 예로, 사용자가 실내 활동을 하는 경우에는 실내에 구비된 디스플레이장치(e.g.,TV) 또는 이동 단말기를 통해 자세 교정 가이드와 위험 상황 알림을 제공하고, 사용자가 실외 활동을 하는 경우에는 웨어러블 디바이스 또는 이동 단말기를 통해 자세 교정 가이드와 위험 상황 알림을 제공한다.

상기 자세 교정 가이드와 위험 상황 알림을 제공하는 디스플레이부는 사용자의 위치 변화에 근거하여 자동으로 전환될 수 있다. 예를들어, 사용자가 스키를 탈 때는 글래스형 단말기를 통해 자세 교정 가이드와 위험 상황 알림을 제공하고, 스키타기를 종료하고 실내에 진입하면 이동 단말기 또는 실내에 설치된 디스플레이 장치를 통해 자세 교정 가이드와 위험 상황 알림을 표시할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템의 블록 구성도이다.

도 3에 도시된 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 웨어 시스템은, 기본적으로 웨어러블 디바이스(100), 스마트 웨어(200) 및 서버(300)를 포함하며, 구조센서(400)를 옵션으로 포함된다. 상기 웨어러블 디바이스(100) 및 서버(300)는 제어장치를 형성하고, 상기 웨어러블 디바이스(100)는 출력장치를 형성한다.

상기 웨어러블 디바이스(100)는 글래스형 단말기 및 스마트 워치와 같이 통신기능, 디스플레이 기능 및 제어기능을 가지고 있는 디바이스를 의미한다. 웨어러블 디바이스는 스마트 웨어(200)에 장착된 복수 센서의 감지 정보를 근거로 자세 교정 여부 또는 위험 상황을 판단하고 제공하는 역할을 수행한다.

상기 스마트 웨어(200)는 사용자의 움직임 및 생체정보를 측정할 수 있는 복수의 센서를 내장한 디바이스로서, 의복(e.g., 스키복, 등산복, 골프복, 승마복 및 기타), 모자, 신발, 장갑 및 웨어러블 악세서리(귀걸이, 팔찌, 반지, 목걸이 및 기타 장신구) 등을 포함한다.

상기 스마트 웨어(200)에는 복수의 자세감지센서가 구비되어 있어 사용자의 수직, 수평 및 회전 움직임을 감지하고, 복수의 생체정보 감지센서를 구비하여 사용자의 온도, 심박 및 충격과 같은 생체정보를 감지한다. 상기 감지된 정보는 자체의 유/무선 통신 기능을 통해 웨어러블 디바이스(100)로 전송된다. 또한, 스마트 웨어(200)는 주변 온도, 사용자의 속도 및 지형 경사를 감지하는 센서를 구비할 수 있다.

상기 서버(300)는 웨어러블 디바이스(100)에서 감지된 사용자의 움직임 정보및 생체정보를 제공받아 자세 교정 가이드와 위험 상황 알림을 판단하는 부분으로, 그 역할은 웨어러블 디바이스(100)와 동일하다. 차이점은 웨어러블 디바이스(100)는 간단하고 실시간으로 가이드해야 하는 자세 교정 및 위험 상황을 주로 처리하고, 서버(300)는 감지정보를 분석하여 정밀한 자세 교정을 주로 처리한다.

이를 위하여 스마트 웨어(200)는 정밀한 자세 교정이 필요할 경우에는 상기 감지된 정보를 서버(300)로 전송하여 그 결과를 자체의 디스플레이(151)를 통해 표시할 수 있다.

또한, 본 발명은 외부 디스플레이(151a)를 포함할 수 있다. 상기 외부 디스플레이(151a)는 실내에 스탠드 형태 또는 벽걸이 형태로 설치된 디스플레이로, 상기 웨어러블 디바이스(100) 또는 서버(300)로부터 전송된 자세 교정 및 위험 상황을 표시하는 역할을 수행한다.

이와같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 스마트 웨어 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 스마트 웨어 시스템이 적용된 실시예이고, 도 5는 스마트 웨어 시스템의 동작을 나타낸 순서도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 사용자는 스마트 웨어(200)를 착용한 상태에서 예를들어 스키를 탈 경우, 상기 스마트 웨어(200)에 장착된 복수의 자세감지센서 및 생체정보 감지센서를 통해 사용자의 속도, 슬로프 경사뿐만 아니라 사용자의 수직, 수평 및 회전 움직임, 사용자의 생체정보(온도, 심박 및 충격)가 실시간으로 감지된다(S100).

상기 감지된 정보는 웨어러블 디바이스(100)로 전송되고, 웨어러블 디바이스(100)는 감지된 정보를 기 저장된 기준 데이타와 비교하여 자세 교정 데이타를 생성함과 함께 위험상황을 판단한다(S200). 이때, 간단한 감지정보는 웨어러블 디바이스(100)에서 직접 처리하고, 정밀 분석이 필요한 복잡한 감지정보는 서버(300)로 보낸다. 서버(300)는 수신된 감지 데이터를 저장되어 있는 자세 관련 데이터베이스와 비교/분석하여 교정이 필요한 부분을 인지할 수 있다.

상기 웨어러블 디바이스(100) 또는 서버(300)는 사용자의 위치를 판단하여, 사용자가 실외에 있는 경우 웨어러블 디바이스(100)는 상기 판단된 자세 교정 데이타를 생성함과 함께 위험상황을 자체에 내장된 디스플레이부(151)를 통해 표시하고(S400), 실내인 경우에는 서버(300)가 정밀한 자세 정보를 별도의 디스플레이를 통해 제공한다(S500). 이때, 제공되는 정보는 영상 및 음성을 포함한다.

또한, 본 발명은 서버를 거치지 않고 웨어러블 디바이스(100)가 모든 동작을 수행할 수도 있으며, 이 경우 웨어러블 디바이스(100)는 스키장에 관련된 정보를 서버(300)로부터 제공받을 수 있다.

상기 판단된 감지정보를 근거로 웨어러블 디바이스(100) 또는 서버(300)가 수행하는 기능은 다음과 같다.

자세 교정 기능

스마트 웨어(200)(e.g.,스키복)에 장착된 센서가 스키를 타는 사람의 자세 및 부분적 압력 등 관련된 데이터를 측정한다. 웨어러블 디바이스(100)는 감지정보를 근거로 자세교정 여부 및 위험상황을 판단한다. 이때, 교정 여부 또는 위험 상황 판단에 필요한 간단한 감지 정보는 직접 처리하고, 정밍한 자세 교정이 필요한 감지 정보는 서버(300)로 전송된다. 상기 센서와 웨어러블 디바이스(100)간 통신은 근거리통신이 이용되고, 웨어러블 디바이스(100)간 통신은 근거리 통신(e.g., Bluetooth) 및 무선통신(e.g., wifi)이 사용될 수 있다.

교정이 필요하거나 위험 상황이 발생한 경우 웨어러블 디바이스(100)는 내장된 디스플레이 장치(e.g., 글래스)에 전달하여 사용자에게 인지시킨다. 만약 사용자가 실내에 위치하거나 실내 연습장의 경우 웨어러블 디바이스(100) 또는 또는 서버(300)는 TV, 모니터, 빔프로젝트 등과 같은 별도의 디스플레이장비를 통해 출력한다.

- SOS 기능

본 발명에서 제공하는 SOS기능은 웨어러블 디바이스(100)에 내장된 임베디드 시스템이 사용자가 심하게 다치거나 위험에 처한 경우에 알람을 작동시켜서 주변에 도움을 요청할 수 있도록 하고, 상황이 더 위급한 경우에는 무선 통신을 이용하여 사용자의 위급상황을 구조 센터(400)에 알리고 더불어 사용자의 위치도 함께 전송하여 빠른 구조를 가능하게 하는 기능이다.

웨어러블 디바이스(100)는 스마트 웨어(200)에 장착된 복수의 자세감지센서 및 생체정보 감지센서를 통해 감지된 사용자의 속도, 슬로프 경사, 사용자의 수직, 수평 및 회전 움직임을 기준 데이타와 비교한 결과, 사용자가 가볍게 넘어지는 정도가 아니라 절벽이나 울타리 같은 곳에 심하게 부딪혀서 주변의 도움을 필요로 하는 경우에 사이렌 같은 큰 알람이 울려서 주변 사람들에게 도움을 요청할 수 있도록 한다.

예를들어, 사용자의 움직임을 기준 데이타와 비교한 결과, 사람이 취할 수 없는 자세가 인지 되었을 때 또는 팔 및 다리의 관절 부분이 특정각도 이상으로 꺽이거나 특정 값 이상 충격이 발생하면 위험 상황으로 인지하고 전파한다.

만약에 주변에 사람이 없어서 도움을 받을 수 없는 위급한 경우에는 서버(300)로 위급 상황을 알리고, 가장 가까운 구조센터(400)에 사용자의 구조를 요청할 수 있다. 이때, 웨어러블 디바이스(100)는 구조 요청 신호뿐만 아니라 사용자의 위치에 대한 정보도 함께 전달하여 사용자가 신속한 구조를 받을 수 있도록 한다.

생체정보 알림 기능

본 발명에서 제공하는 생체정보 기능은 일 예로 스마트 웨어(200)에 온도 센서를 내장하여 사용자에게 실시간으로 외부의 온도와 사용자의 온도를 일정 시간 간격으로 알려주는 온도 알림 기능이다. 스키나 보드를 장시간 타게 되면 체온이 급격하게 떨어져서 몸에 이상이 생기거나 무리가 오는 경우가 많이 있다. 특히, 발이나 손 같은 경우에 온도가 심하게 저하되어 가벼운 동상에 걸리는 경우가 발생하기도 한다. 온도 알림 기능을 적용하게 되면 사용자가 현재 외부 온도와 자신의 체온을 체크할 수 있기 때문에 앞서 말한 사고들을 미리 방지할 수 있다. 또한, 심박 또는 혈압측정센서를 내장하여 운동중에 심박이 떨어지거나 혈압이 상승하면 이를 통보할 수 잇다.

따라서, 웨어러블 디바이스(100)는 온도 센서에서 감지한 현재 외부의 온도와 사용자의 체온을 근거로, 사용자에게 외부의 온도에 대한 정보뿐만 아니라 사용자의 전체적인 체온과 더불어 동상의 위험이 높은 손과 발의 체온을 알려준다.

만약 사용자의 체온이 적정수준 이하로 저하되어 저체온증이나 다른 동상의 위험이 감지되면 웨어러블 디바이스(100)는 사용자에게 알림을 통해서 휴식을 취할 수 있도록 유도한다. 특히 사용자의 저체온증이 심각하여 위급 상황으로 감지된 경우에는 상기 SOS 기능과 연동되어 구조센터(400)에 도움을 요청할 수 있도록 한다.

트래킹 기능

도 6은 본 발명에서 트래킹 기능을 제공하는 개념을 나타낸다.

본 발명에서 제공하는 트래킹 기능은 사용자에게 슬로프의 경사 정도와 사용자의 현재 속도를 알려주는 기능으로, 사용자로 하여금 더 속도를 높이거나 낮추도록 실시간으로 피드백을 줄 수 있다. 이러한 기능을 추가적으로 응용하여 사용자가 한 코스를 완주하게 되면 완주하는 데 걸린 시간과 속도 그리고 그에 따른 경로를 함께 트래킹하여 사용자의 스마트폰과 연동된 애플리케이션을 통해 확인이 가능하다.

이를 위하여 스마트 웨어(200)에 장착된 적어도 하나 이상의 센서(속도감지센서)는 현재 스키의 속도와 슬로프의 경사 정도에 대한 정보를 측정한다. 상기 측정된 정보는 도 6에 도시된 바와같이, 실시간으로 웨어러블 디바이스(100)의 출력장치(e.g., 글래스)를 통해 출력하여 사용자에게 피드백을 주고, 서버(300)로 전송하여 스마트폰의 애플리케이션과 연동될 수 있도록 한다.

추가로 웨어러블 디바이스(100)는 사용자가 완주한 경로와 속도, 시간 등과 관련된 트래킹 데이터를 서버로 전송하여, 차후 애플리케이션을 통해 사용자가 관련 정보들을 한 눈에 체크할 수 있도록 한다.

본 발명은 설명의 편의를 위하여 빠른 자세 감지와 자극을 통해 스키에 중요한 기본 자세를 익힐 수 있도록 도와주는 스키복을 예로들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며 각종 운동복에 적용될 수 있으며 웨어러블 디바이스로서 스마트 위치등이 사용될 수 있다.

상술한 바와같이 본 발명은 스마트 웨어에 장착된 복수의 센서를 통해 각종 데이타(사용자의 움직임, 주변정보, 사용자의 생체정보)를 수집하여 수집된 정보를 실시간으로 웨어러블 디바이스를 통해 출력함과 함께 사용자의 자세 교정 여부 및 위험상황을 판단하여 웨어러블 디바이스 또는 외부 디스플레이 장치를 통해 제공함으로써 사용자에게 다양한 정보 제공뿐만 아니라 자세 교정 및 각종 위험상황을 가이드해 줄 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 전술한 방법은, 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, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는, 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다.

상기와 같이 설명된 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템 및 그 운용방법 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 웨어러블 디바이스, 이동 단말기 200 : 스마트 웨어
300 : 서버 400 : 구조센터
151a : 외부 디스플레이

Claims (10)

1. 복수의 센서가 장착된 스마트 웨어;
   스마트 웨어의 복수의 센서들을 통해 수집된 사용자의 움직임 정보, 주변정보 및 생체정보를 근거로 자세 교정 여부 및 위험 상황을 판단하는 제어장치; 및
   상기 제어장치에서 판단된 자세 교정 데이타 및 위험 상황을 실시간으로 출력하는 출력장치;로 구성되며,
   상기 출력장치는 웨어러블 디바이스인 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 스마트 웨어는
   의복, 모자, 신발, 장갑 및 웨어러블 악세서리로 구성되어, 사용자의 주요 부위에 대응되어 설치된 복수의 자세감지센서 및 생체정보 감지센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 스마트 웨어는
   주변 온도, 사용자의 속도 및 지형 경사를 감지하는 센서;
   사용자의 수직, 수평 및 회전 움직임을 감지하는 자세감지센서; 및
   사용자의 온도, 심박 및 충격과 같은 생체정보를 측정하는 생체정보 감지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는
   웨어러블 디바이스 또는 서버인 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 웨어러블 디바이스는
   주변정보 및 자세 교정의 발생 및 위험상황 발생 가능성을 출력하고, 상기 서버는 분석을 통한 정밀한 제어교정 데이타 제공 및 위험상황 발생을 출력하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
6. 제4항에 있어서, 상기 제어장치는
   사용자가 실외인 경우에는 웨어러블 디바이스이고, 사용자가 실내인 경우에는 서버로 자동 전환되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는
   스마트 웨어의 복수의 센서들을 통해 수집된 사용자의 움직임 정보, 주변정보 및 생체정보를 기 저장된 기준 데이타와 비교하여 자세 교정 여부 및 위험 상황을 판단하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 출력장치는
   웨어러블 디바이스에 내장된 디스플레이, 이동 단말기, 외부 출력장치 중 하나이며, 상기 외부 출력장치는
   TV, 모니터 및 빔프로젝트를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는
   출력장치와 근거리 통신 또는 무선통신을 수행하여 정보를 송수하고, 상기 센서들과 출력장치는 근거리 통신을 통해 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는
    위험상황 발생시 구조요청신호와 함께 사용자의 위치정보를 구조센서로 전송하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 스마트 웨어 시스템.

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