KR20170005765A - 스마트 스포츠 보호 장치 - Google Patents

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KR20170005765A
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Abstract

본 개시물의 몇몇 실시예에 따르면, 스마트 스포츠 보호 장치는 사용자가 운동중일 때 적어도 사용자 신체의 부분에 대한 외부 힘의 충격을 덜기 위해, 적어도 사용자 신체의 일부를 덮기 위한 기본 몸체 장치;
사용자가 운동을 할 때 실시간으로 사용자로부터 사용자의 생물학적 데이터, 움직임 상태 데이터, 및 신체 제스처 데이터를 포함하는 사용자 데이터를 수집하고, 적어도 일부가 상기 기본 몸체 장치 안쪽에 배치되는 회로 장치; 및
상기 회로 장치에 전력을 공급하고, 상기 기본 몸체 장치 안쪽에 배치되는 전원 장치를 포함한다.

Description

스마트 스포츠 보호 장치{SMART SPORTS PROTECTIVE APPARATUS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2015년 7월 6일에 "스마트 스포츠 보호 장치(SMART SPORTS PROTECTIVE APPARATUS)"라는 제목으로 출원되고, 그 전문이 본 명세서에 참조로서 통합되어 있는 중국 특허 출원 201510392047.1호의 이익과 우선권을 주장한다.
본 개시물은 착용 가능한 장치의 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는 스마트 스포츠 보호 장치에 관한 것이다.
종래의 스포츠 보호 장치는 선수를 물리적 부상으로부터 보호하도록, 선수에게 인가되는 압력과 충격 힘을 분산시키고 완화시키기 위해 스포츠 게임과 훈련에서 흔히 사용된 기구이다. 하지만, 그것은 추가 기능들이 없고, 현대 스포츠의 요구 사항들을 충족시킬 수 없다. 예를 들면, 현대 스포츠에서는 선수의 훈련과 평가를 위한 과학적 참고 기준을 제공하도록 게임과 훈련 동안 선수의 관련 데이터를 검출하는 것이 기대된다.
이러한 이유로, 선수는 보통 보호 장치 외에 다목적 스마트 착용 가능 장치(예를 들면, 종래의 스마트 핸드 링(hand ring))를 착용하고, 선수의 훈련, 수면, 식단(diet) 등에 관련된 실시간 데이터를 그/그녀의 일상 생활에서 모니터링하여 그러한 데이터를 사용하여 그/그녀의 훈련을 지도하도록, 그러한 장치를 사용하는 것이 필요하다.
하지만, 다목적 스마트 착용 가능한 장치는 데이터 측정시 정확성이 떨어지고, 그러한 장치의 내부에 이용된 센서와 기술이 보통 단일화되어 있어, 전문적인 훈련과 평가의 요구 조건들이 충족될 수 없다. 예를 들면, 현재에는 다목적 스마트 착용 가능한 장치는 보통 선수의 변위(displacement)와 속도를 계산하기 위한 가속도(acceleration) 센서를 채택하고, 이는 비교적 큰 측정 오차를 야기함으로써 선수가 그/그녀의 기술 수준(skill level)을 정확하게 개선하는데 도움을 주는 것을 불가능하게 한다.
전술한 기술적 문제들을 해결하기 위해, 본 개시물의 일 양태에 따르면, 스마트 스포츠 보호 장치가 제공되고, 이러한 보호 장치는 사용자가 운동 중일 때 적어도 사용자 신체의 부분에 대한 외부 힘의 충격을 덜기 위해, 적어도 사용자 신체의 일부를 덮기 위한 기본 몸체(base body) 장치; 사용자가 운동 중일 때 실시간으로 사용자로부터 사용자의 생물학적 데이터, 움직임 상태 데이터, 및 신체 제스처 데이터를 포함하는 사용자 데이터를 수집하고, 적어도 그 일부가 기본 몸체 장치 안쪽에 배치되는 회로 장치; 및 그러한 회로 장치에 전력을 공급하고 기본 몸체 장치 안쪽에 배치되는 전원 장치를 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 스마트 스포츠 보호 장치는 사용자의 정강이가 부상을 입는 것을 방지하도록, 사용자가 스포츠 활동중일 때 사용자의 정강이에 대한 외부 힘의 충격을 덜기 위해 적어도 사용자의 정강의 일부를 기본 몸체 장치가 덮는 스마트 다리 보호대(leg guard)이다.
본 개시물의 일 실시예에서, 스마트 스포츠 보호 장치는 사용자가 운동 중일 때 사용자의 손목, 무릎 또는 머리가 부상당하는 것을 방지하도록, 사용자의 손목, 무릎, 또는 머리에 대한 외부 힘의 충격을 덜기 위해 적어도 사용자의 손목, 무릎, 또는 머리를 기본 몸체 장치가 덮는 스마트 손목 보호대, 스마트 무릎 보호대, 또는 스마트 머리띠(headband)이다.
본 개시물의 일 실시예에서, 회로 장치는 사용자 데이터를 모으기 위한 데이터 수집 유닛과, 사용자의 생물학적 데이터를 모으기 위한 바이오센싱(bio sensing) 모듈, 사용자 신체 제스처 데이터를 모으기 위한 제스처 감지 모듈, 및 사용자의 움직임 상태 데이터를 모으기 위한 움직임 감지 모듈을 포함하는 데이터 수집 유닛, 및 데이터 수집 유닛의 수집 동작들을 제어하기 위한 제1 처리 유닛을 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 바이오센싱 모듈의 적어도 일부는 사용자 신체와 접촉하는 기본 몸체 장치의 안쪽 면 상에 배치되고, 바이오센싱 모듈은 사용자의 실시간 심박수의 데이터를 검출하기 위한 심박수 센서, 사용자의 실시간 심전도(electrocardio)의 데이터를 검출하기 위한 심전도 센서, 사용자의 실시간 맥박의 데이터를 검출하기 위한 맥박 센서, 사용자의 실시간 혈중 산소의 데이터를 검출하기 위한 혈중 산소 센서, 사용자의 실시간 체온의 데이터를 검출하기 위한 체온 센서, 사용자의 실시간 골격근 활성도(myoelectricity)의 데이터를 검출하기 위한 골격근 활성도 센서, 및 사용자의 실시간 혈압의 데이터를 검출하기 위한 혈압 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 심박수 센서, 심전도 센서, 맥박 센서, 및 혈중 산소 센서 중 적어도 하나는, 기본 몸체 장치가 적어도 사용자 신체의 부분을 덮을 때, 외부 광에 의해 영향을 받지 않고, 기본 몸체 장치와 적어도 사용자 신체의 부분에 의해 형성된 닫힌 공간에서 광을 방출하고 받는 광 트랜시버(optical transceiver)를 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 골격근 활성도 센서는 각각 동일한 높이에, 그리고 안쪽 면의 2개의 가장 외측 가장자리에 제공되는 2개의 전극을 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 제스처 감지 모듈은 사용자 신체와 접촉하는 기본 몸체 장치의 안쪽 면과 사용자 신체와 접촉하지 않는 기본 몸체 장치의 바깥쪽 면 사이에 제공되고, 이러한 제스처 감지 모듈은 사용자의 실시간 기울기 및 회전 각도의 데이터를 검출하기 위한 자이로스코프(gyroscope) 센서, 사용자의 실시간 가속도의 데이터를 검출하기 위한 가속도 센서, 사용자의 실시간 배향 및 방향의 데이터를 검출하기 위한 지자기(geomagnetic) 필드 센서, 및 사용자의 실시간 고도 및 기압의 데이터를 검출하기 위한 기압 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 움직임 센서 모듈의 적어도 일부는 사용자 신체와 접촉하는 기본 몸체 장치의 안쪽 면과 사용자 신체와 접촉하지 않는 기본 몸체 장치의 바깥쪽 면 사이에 제공되고, 움직임 감지 모듈은 각각 복수의 위성 신호 송신기로부터 수신한 위성 신호들의 신호 파라미터들과 복수의 위성 신호 송신기의 위치들의 알려진 데이터에 따라 사용자의 실시간 위치의 데이터를 결정하도록, 복수의 위성 신호 송신기로부터 위성 신호들을 수신하기 위한 위성 신호 수신기를 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 위성 신호 수신기와 복수의 위성 신호 송신기는 GPS(global positioning system) 표준을 따른다.
본 개시물의 일 실시예에서, 회로 장치는 사용자 데이터를 저장하기 위한 저장 유닛을 더 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 회로 장치는 사용자 데이터를 이동 단말기(mobile terminal)에 무선으로 송신하기 위한 제1 무선 통신 유닛을 더 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 제1 무선 통신 유닛은 블루투스와 무선 와이-파이(Wi-Fi: wireless Fidenlity)를 포함하는 통신 표준 중 적어도 하나를 따른다.
본 개시물의 일 실시예에서, 회로 장치는 사용자 데이터에 기초하여, 서버가 특정 시각에 사용자 데이터를 표시하는 것, 특정시간 동안의 사용자의 변위(displacement)를 계산하는 것, 특정 시각에 사용자의 속도를 계산하는 것, 특정시간 동안의 사용자의 평균 속도를 계산하는 것, 특정시간 동안의 사용자의 최대 속도와 최소 속도를 계산하는 것, 특정 시각에서의 사용자의 가속도를 계산하는 것, 특정시간 동안의 사용자의 이동 트랙(moving track)을 묘사하는 것, 특정 시각에서의 사용자의 생리적 상태를 분석하는 것, 특정 시각에서의 사용자 신체의 제스처를 나타내는 것, 사용자의 특정의 숙련된 행위의 시기적절함(timeliness)과 성과 품질을 분석하는 것, 및 사용자의 운동 능력, 기술 숙련도, 및/또는 훈련 결과를 평가하는 것 중 적어도 하나를 수행하도록, 기지국 장치를 거쳐 사용자 데이터를 무선으로 서버에 송신하기 위한 제2 무선 통신 유닛과, 제2 무선 통신 유닛의 무선 송신 동작을 제어하기 위한 제2 처리 유닛을 더 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 제2 무선 통신 유닛은 또한 복수의 기지국 장치에 의해 각각 수신된 비콘(beacon) 데이터와 복수의 기지국 장치의 위치들의 알려진 데이터의 신호 파라미터들에 따라 사용자의 실시간 위치의 데이터를 결정하도록, 복수의 기지국 장치에 비콘 데이터를 송신한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 제2 무선 통신 유닛과 기지국 장치는 UWB(ultra wide band), CSS(chirp spread spectrum), 모바일 커뮤니케이션을 포함하는 통신 표준들 중 적어도 하나를 따른다.
본 개시물의 일 실시예에서, 제2 무선 통신 유닛은 사용자 데이터 또는 비콘 데이터를 포함하는 송신될 데이터를 실시간으로 무선 주파수(radio-frequency) 신호로 전환하기 위한 무선 주파수 모듈과, 사용자 신체와 접촉하지 않는 기본 몸체 장치의 외부 면상에 제공되고 외측으로 무선 주파수 신호를 복사하기 위한 안테나 모듈을 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 안테나 모듈은 플렉시블(flexible) 회로의 형태로 직접 외부면에 프린트되거나 끼워 넣어질 수 있다.
본 개시물의 일 실시예에서, 회로 장치는 사용자의 사용 요구 조건에 따라 전원 장치로부터 제1 처리 유닛 및/또는 제2 처리 유닛으로 전력을 선택적으로 공급하기 위한 파워 관리 유닛을 더 포함한다.
본 개시물의 일 실시예에서, 회로 장치와 전원 장치는 일체로 형성되고, 기본 몸체 장치에서 동일한 방향으로 타일화되어 있다.
본 개시물의 일 실시예에서, 회로 장치와 전원 장치는 분리 가능한 방식으로 기본 몸체 장치에서 제공된다.
본 개시물의 실시예들에 따른 스마트 스포츠 보호 장치를 채택하면, 사용자의 훈련 및 평가를 위한 과학적 기준을 제공하도록, 부가적인 장비를 추가하지 않고 사용자 신체를 부상으로부터 보호하면서, 나중 분석을 위해 사용자의 관련된 실시간 데이터를 편리하게 모을 수 있다.
본 개시물의 다른 특징과 장점은 이어지는 본 명세서에서 설명되고, 본 명세서로부터 어느 정도까지는 명백해지며, 본 개시물을 구현함으로써 이해될 수 있다. 본 개시물의 목적 및 다른 장점은 본 명세서, 청구항, 및 첨부 도면에서 상세히 열거된 구조물에 의해 구현되고 얻어질 수 있다.
도 1은 본 개시물의 실시예에 따른 스마트 스포츠 보호 장치의 개략도.
도 2는 본 개시물의 실시예에 따른 회로 장치의 개략도.
도 3은 본 개시물의 실시예에 따른 데이터 수집 유닛의 개략도.
도 4는 본 개시물의 실시예의 구체적인 예에 따른 바이오센싱 모듈의 개략도.
도 5는 본 개시물의 실시예의 구체적인 예에 따른 안테나 모듈의 개략도.
도 6은 본 개시물의 실시예의 구체적인 예에 따른 회로 장치와 전원 장치의 개략도.
본 개시물에 따른 다양한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 실질적으로 동일하거나 비슷한 구조와 기능을 가지는 구성 부분들에는 동일한 참조 번호가 주어지고, 그것들의 반복적인 설명은 생략됨을 주목하라.
한편으로는 종래의 스포츠 보호 장치가 선수 신체에 대한 스포츠 부상을 감소시키는 것 외의 어떠한 기능도 가지고 있지 않고, 다른 한편으로는 다목적 스마트 스마트 착용 가능한 장치가 데이터를 측정할 때의 정확도가 떨어져서 전문 스포츠 훈련 및 평가에 적용될 수 없다는 기존의 기술적 문제점에 관해, 본 발명자는 부상 방지 외에, 장치가 선수의 스포츠 행위들을 정확히 모니터링하여, 선수가 정보화되고, 시각화(visualized)되며, 디지털화된(digitized) 모니터링으로 과학적인 훈련 및 평가를 행하는 것을 돕도록, 종래의 스포츠 보호 장치에 대해 지능화된(intelligentized) 개조가 행해질 수 있음을 깨달았다.
이후, 본 개시물의 실시예들에 따른 스마트 스포츠 보호 장치의 구조의 개략도를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 개시물의 실시예에 따른 스마트 스포츠 보호 장치의 개략도를 예시한다.
도 1에 도시된 것처럼, 스마트 스포츠 보호 장치(100)는 기본 몸체 장치(110), 회로 장치(120), 및 전원 장치(130)를 포함한다.
기본 몸체 장치(110)는 사용자가 스포츠 활동중일 때 적어도 사용자 신체의 부분에 대한 외부 힘의 충격을 경감하기 위해, 적어도 사용자 신체의 일부를 덮을 수 있다(예컨대, 사용자는 선수, 구기종목 운동자, 훈련생 또는 기타 인원일 수 있다). 분명히, 이는 뼈 골절과 같은 부상으로부터 사용자의 신체를 보호하고 방지할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 신체는 사용자의 머리와 목, 몸통(예를 들면, 가슴, 복부, 등, 가랑이 등), 수족(손, 손목, 팔, 어깨, 다리, 발목, 발 등) 등일 수 있다.
회로 장치(120)의 적어도 일부는 기본 몸체 장치(110)의 안쪽에 배치될 수 있고, 회로 장치(120)는 사용자가 스포츠 활동중일 때 실시간으로 사용자로부터 사용자의 생물학적 데이터, 움직임 상태 데이터, 및 신체 제스처 데이터를 포함하는 사용자 데이터를 모을 수 있다.
전원 장치(130)는 기본 몸체 장치(110) 안쪽에 배치될 수 있고, 전력을 회로 장치(120)에 공급할 수 있다. 일 예에서, 전원 장치(130)는 전력을 회로 장치(120)에 공급하고 각 시스템 성분 사이에서 전력을 분배하는 것을 관리하기 위한 전력 공급 및 관리 장치이다.
도 1에 도시된 것처럼, 장치(100)는 사용자의 신체의 각 부분을 스포츠 부상으로부터 보호하기 위한 다양한 종류의 스포츠 보호 장치일 수 있다. 예를 들면, 장치(100)는 머리 보호대, 어깨 보호대, 손 보호대, 팔꿈치 보호대, 손목 보호대, 허리 보호기, 다리 보호대, 무릎 보호대, 발목 보호대, 결합된(combined) 스포츠 보호기, 또는 다른 스포츠 보호 장치를 포함할 수 있지만, 이들에 국한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 장치(100)는 사용자의 정강이를 보호하기 위한 스마트 다리 보호대일 수 있다. 이 경우, 기본 몸체 장치(110)는 사용자가 스포츠 활동중일 때 사용자의 정강이가 뼈 골절과 같은 부상을 입는 것을 방지하도록, 적어도 사용자의 정강이 부분에 대한 외부 힘의 충격을 경감시키기 위해 적어도 사용자의 정강이의 일부를 덮을 수 있다. 분명히, 본 개시물은 이에 국한되지 않는다. 위에서 설명한 것처럼, 장치(100)는 또한 사용자의 손목, 무릎, 또는 머리를 각각 보호하기 위한 스마트 손목 보호대, 스마트 무릎 보호대 또는 스마트 머리띠와 같은 다른 스포츠 보호 장치일 수 있다.
본 개시물의 일 실시예에서, 보호 장치(100)에서 더 나은 보호 효과를 이룩하기 위해, 기본 몸체 장치(110)의 모양이 사용자 신체를 덮기에 적합하게 되도록 설계될 수 있다.
예를 들면, 장치(100)가 다리 보호대인 경우, 기본 몸체 장치(110)는 사용자 정강이의 아치 모양 면과 매칭되는 모양을 가진다. 즉, 기본 몸체 장치(110)는 사용자 정강이뼈의 대부분 또는 모든 영역을 감싸도록, 일정한 길이를 갖는 종방향 섹션과 구부러진 횡방향 섹션을 가진다.
그 다음, 도 1에 도시된 것처럼, 장치(100)는 내부 면(110a)과 외부 면(110b)의 적어도 2개의 면을 포함한다.
내부 면(110a)은 사용자의 신체와 접촉하는 면이다. 바람직하게는, 더 나은 사용자 보호를 이룩하기 위해, 장치(100)가 떨어져 나가는 것을 피하도록 비교적 강한 힘으로 사용자 신체에 고정될 수 있다. 그러한 힘은 사용자 신체상의 피부와 내부 면(110a) 사이에 비교적 닫힌 주위 공간이 형성되도록, 내부 면(110a)이 사용자 신체상에 밀착되게 한다.
이러한 이유로, 장치(100)는 기본 몸체 장치(110)를 적어도 사용자 신체의 부분에 고정시키기 위한 고정 장치(미도시)를 또한 포함할 수 있다. 예를 들면, 고정 장치는 바인딩 밴드(binding band) 벨크로 스트랩(Velcro strap) 등일 수 있다.
외부 면(110b)은 사용자 신체와 접촉하지 않는 면이다. 즉, 외부 면(110b)과 내부 면(110a)은 스마트 스포츠 보호 장치(100)의 2개의 마주보는 면이다. 외부 면(110b)은 내마모성(wear-resistant) 재료로 만들어지는 것이 바람직하다.
본 개시물의 실시예에서, 사용자가 스포츠 활동중일 때, 사용자가 정보화되고, 시각화되며, 디지털화된 모니터링으로 과학적인 훈련 및 평가를 행하는 것을 돕도록, 스포츠 보호 장치(100)가 사용자 상태를 지능적으로 감시할 수 있게 하기 위해, 장치(100)에는 스포츠 활동시 사용자의 생물학적 데이터, 움직임 상태 데이터, 및 신체 제스처 데이터를 모을 수 있는 회로 장치(120)가 구비된다.
도 2는 본 개시물의 실시예에 따른 회로 장치(120)의 개략도를 예시한다.
도 2에 도시된 것처럼, 회로 장치(120)는 데이터 수집 유닛(121)과 제1 처리 유닛(122)을 포함한다.
데이터 수집 유닛(121)은 사용자의 생물학적 데이터, 움직임 상태 데이터, 및 신체 제스처 데이터를 포함하는 사용자 데이터를 모을 수 있다.
제1 처리 유닛(121)은 데이터 수집 유닛(121)의 모으는 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제2 처리 유닛(122)은 데이터 수집 유닛(121)에 의해 수집된 데이터에 관련된 사전-처리(pre-processing) 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들면, 사전-처리 동작은 수집된 데이터의 증폭, 필터링, 잡음 제거(denoise), 및 디지털-아날로그 변환 동작일 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 수집 유닛(121)은 복수의 독립 감지 모듈을 포함한다. 하지만, 본 개시물은 이것에 국한되지 않는다. 분명히, 데이터 수집 유닛(121)은 다양한 종류의 데이터 수집 기능을 가지는 단일 감지 모듈에 의해 구성될 수도 있다.
도 3은 본 개시물의 실시예에 따른 데이터 수집 유닛(121)의 개략도를 예시한다.
도 3에 도시된 것처럼, 데이터 수집 유닛(121)은 사용자의 생물학적 데이터를 수집하기 위한 바이오센싱 모듈(1211), 사용자의 신체 제스처 데이터를 수집하기 위한 제스처 감지 모듈(1212), 및 사용자의 움직임 상태 데이터를 수집하기 위한 움직임 감지 모듈(1213)을 포함한다.
각 감지 모듈의 각각의 기능에 따라, 바이오 잠지 모듈(1211), 제스처 감지 모듈(1212), 및 움직임 감지 모듈(1213)이 기본 몸체 장치(110)의 상이한 위치에 위치할 수 있다.
사용자의 생물학적 데이터를 모으기 위해, 생물학적 신호들(생리적 신호, 활력 징후 신호)을 수집하는 기능과 그러한 생물학적 신호를 전기 신호로 전환하는 기능을 구현하도록 적어도 바이오센싱 모듈(1211)의 일부가 사용자의 신체와 접촉할 수 있다.
예를 들면, 일 실시예에서 기본 몸체 장치(110)의 내부 면(110a)에 적어도 바이오센싱 모듈(1211)의 일부가 배치되고, 바이오센싱 모듈(1211)은 사용자의 실시간 심박수의 데이터를 검출하기 위한 심박수 센서, 사용자의 실시간 심전도의 데이터를 검출하기 위한 심전도 센서, 사용자의 실시간 맥박의 데이터를 검출하기 위한 맥박 센서, 사용자의 실시간 혈중 산소의 데이터를 검출하기 위한 혈중 산소 센서, 사용자의 실시간 체온의 데이터를 검출하기 위한 체온 센서, 사용자의 실시간 골격근 활성도(myoelectricity)의 데이터를 검출하기 위한 골격근 활성도 센서, 및 사용자의 실시간 혈압의 데이터를 검출하기 위한 혈압 센서 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 바이오센싱 모듈(1211)은, 예를 들면 혈관에서의 혈색소의 흡수도에 있어서의 변화를 사용함으로써, 생체 데이터를 측정하고, 사용자의 심박수, 심전도, 맥박, 혈중 산소량 등을 측정하기 위해, 녹색광과 적외선의 반사 수신 회로와 빔 방출 회로를 사용하는, 광전 전송 측정법을 채택하는 센서일 수 있다.
즉, 심박수 센서, 심전도 센서, 맥박 센서, 및 혈중 산소 센서 중 적어도 하나는, 기본 몸체 장치가 적어도 사용자 신체의 부분을 덮을 때 외부 광에 의해 영향을 받지 않고, 적어도 사용자 신체의 부분과 기본 몸체에 의해 형성된 닫힌 공간에서 광을 방출하고 받는 광학 트랜시버(transceiver)를 포함한다. 이 경우 광학 트랜시버는 광학(optical) 방식으로 생물학적 데이터를 검출하도록, 내부 면(110a) 상에 제공될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 바이오센싱 모듈(1211)이 심전도 측정법을 채택하는 센서일 수 있고, 이러한 센서는 예를 들면 사용자의 심장 전기(cardioelectricity)의 변동 크기를 수집하기 위해 센서의 폴 피스(pole pieces)를 사용한 다음, 그러한 변동 크기를 관측하기 용이한 분당 박동수(BPM: beats per minute)를 수치로 나타낸 값으로 전환하도록 유선 또는 무선 전송 기술을 사용하는 처리 칩(processing chip)으로 전송하는 것처럼, 생물학적 데이터를 측정하기 위해 사람의 심장이 뛸 때마다 생성된 심장 전기의 변화를 감지한다.
즉, 심박수 센서, 심전도 센서, 맥박 센서, 및 골격근의 전기적 활동량 중 적어도 하나가, 기본 몸체 장치가 적어도 사용자 신체의 부분을 덮을 때 외부 간섭에 의해 영향을 받지 않고, 사용자 신체상의 피부와 접촉하는 2개의 전극을 포함한다. 이 경우, 그러한 2개의 전극은 내부 면(110a) 상에 제공될 수 있다. 바람직하게, 이러한 2개의 전극은 각각 동일한 높이로 그리고 내부 면(110a)의 2개의 가장 먼 가장자리에서 제공되어, 그러한 2개의 전극 사이의 거리가 검출의 정확성을 증가시키도록 가장 크다.
또 다른 실시예에서는, 바이오센싱 모듈(1211)이 진동 측정법을 채택하는 혈압 센서일 수도 있다. 혈압 센서는 공기 충전 및 방출 성분과, 공기를 방출하는 동안 생성된 진동파를 획득하고, 그러한 진동파를 일정한 알고리즘을 사용함으로써 혈압의 값들로 전환하기 위한 파(wave) 검출 성분을 포함한다.
또한, 바이오센싱 모듈(1211)은 고체, 액체 또는 기체가 온도에 의해 영향을 받는 열팽창과 수축을 가진다는 원리, 일정한 부피의 상태에서 기체(또는 증기)가 온도에 따라 변한다는 원리, 저항이 온도에 따라 변한다는 원리 등에 기초하여 사용자 신체의 온도를 측정하기 위한 신체 온도 센서일 수도 있다.
비록 바이오센싱 모듈(1211)이 위 몇 가지 예를 통해 설명되었지만, 본 개시물은 그것에 한정되지 않는다. 분명히, 바이오센싱 모듈(1211)은 다른 바이오 센서일 수도 있다.
그러므로 시스템에 내장된 다양한 종류의 생리학적 정보를 사용함으로써, 심박수, 맥박, 혈중 산소, 혈압, 심전도, 체온, 근육의 상태 등을 포함하는, 하지만 이들에 국한되지 않는 선수의 실시간의 생리학적 정보가 수집될 수 있다.
이후, 도 4를 참조하여 바이오센싱 모듈(1211)의 상세한 구성이 한 가지 구체적인 예에서 상세히 설명된다. 이러한 구체적인 예에서, 스마트 스포츠 보호 장치가 다리 보호대라고 가정한다. 중복 설명 없이, 바이오센싱 모듈(1211)의 구성은 손목 보호대, 무릎 보호대 등과 같은 다른 스포츠 보호 장치에 적용될 수도 있다는 점이 분명하다.
도 4는 본 개시물의 실시예의 구체적인 일 예에 따른 바이오센싱 모듈의 개략도를 예시한다.
도 4를 참조하면, 스마트 다리 보호대의 내부 면(110a)의 가운데 영역에 광전식 센서가 제공된다. 다리 보호대의 내부 면에서 생리학적 신호를 수집하기 위해 광전식 센서의 위치를 정함으로써, 상이한 파 대역(wave band)의 광에 대해 혈관이 상이한 반사율을 가진다는 원리에 기초하여 관련된 생리학적 정보가 측정될 수 있다. 그리고 다리 보호대가 닳은 후 다리 보호대와 사용자의 다리 사이에 형성된 빈틈 없는 접합(tight fit)이 다른 광원의 반사 간섭이 존재하지 않는 상대적으로 닫힌 환경에 센서가 있도록 할 수 있어, 센서가 이상적인 환경에서 동작할 수 있다. 그러므로 측정 절차는 신뢰할 수 있고, 따라서 수집된 생리학적 데이터는 정확하다.
또, 도 4에 도시된 것처럼, 2개의 도전성 접점(전극 또는 폴 피스)이 스마트 다리 보호대의 내부 면(110a)의 하부 영역에서 동일한 높이에서 그리고 좌측 가장자리와 우측 가장자리에 각각 배열된다. 예를 들면, 이들 2개의 도전성 접점은 근육의 상태를 얻도록 골격근의 전기적 활동량 분석을 수행하기 위해 생체전기(bio-electricity) 신호들을 수집할 수 있다. 2개의 도전성 접점 사이의 거리가 가장 크기 때문에, 생체 전류를 감지하기 위한 감도가 최대로 되어, 검출의 정확도가 최대로 된다.
또, 도 4를 참조하면, 다리 보호대를 쉽게 턴 온/오프하기 위해, 시스템 스위치가 다리 보호대의 내부 면(110a)(예를 들면, 도 4에 도시된 것처럼 다리 보호대의 상부 우측 모서리에서)에 배치될 수 있다. 하지만, 시스템 스위치가 내부 면(110a)으로부터 돌출하면, 다리 보호대를 착용하는 사용자는 그/그녀의 다리의 해당하는 위치에서 불편한 느낌을 가질 수 있고, 사용자의 피부가 쓸려서 벗겨질 수 있으며, 시스템 스위치가 우발적으로 쉽게 작동될 수 있다. 이러한 이유로, 다리 보호대의 내부 면이 임의의 돌출하는 구조물 없이 여전히 매끄러운 굴곡진 표면이 되도록 시스템 스위치가 숨겨진 시스템 스위치로서 제공될 수 있다(즉, 내부 면으로부터 돌출하지 않는).
본 개시물의 실시예에서, 제스처 감지 모듈(1212)이 사용자 신체의 직접 접촉할 필요가 없기 때문에, 외부 힘으로 인해 손상되지 않는 것을 보장하기 위해, 가능한 많이 스포츠 보호 장치의 기계적 강도를 이용하도록, 기본 몸체 장치(110)의 내부에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 제스처 감지 모듈(1212)은 내부 면(110a)과 외부 면(110b) 사이에 제공될 수 있고, 사용자의 실시간 경사각과 회전각의 데이터를 검출하기 위한 자이로스코프(gyroscope) 센서, 사용자의 실시간 가속도의 데이터를 검출하기 위한 가속도 센서, 사용자의 실시간 배향 또는 방향의 데이터를 검출하기 위한 지자기 필드 센서, 사용자의 실시간 고도 및 공기 압력의 데이터를 검출하기 위한 공기 압력 센서 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 분명히, 본 개시물은 이에 국한되지 않는다. 제스처 감지 모듈(1212)은 다른 알려진 제스처 센서들일 수 있다.
그러므로 시스템에 내장된 관련된 제스처 센서를 사용함으로써, 선수의 신체 제스처 데이터가 실시간으로 수집될 수 있고, 선수의 신체 제스처가 제스처를 나타내는 알고리즘과 데이터 모델과 결합하여 실시간으로 나타내어질 수 있다.
본 개시물의 실시예에서, 움직임 감지 모듈(1213)의 적어도 일부가 내부 면(110a)과 외부 면(110b) 사이에 제공될 수 있다. 바람직하게, 움직임 감지 모듈(1213)이 외부로부터 무선 신호를 수신하거나 무선 신호를 외부로 송신할 필요가 있을 때에는, 무선 신호의 송신 및 수신 강도를 증가시키도록, 움직임 감지 모듈(1213)의 적어도 일부가 가능한 한 많이 장치(100)에서 절연체에 의해 차단되지 않게 배치된다. 이와는 대조적으로, 움직임 감지 모듈(1213)이 무선 신호를 송신 또는 수신할 필요가 없을 때에는, 손상을 방지하기 위해 기본 몸체 장치(110) 안쪽에 완전히 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 움직임 감지 모듈(1213)은 복수의 위성 신호 송신기로부터, 사용자의 실시간 위치 선정(positioning) 동작을 위한 위성 신호를 수신하기 위한 위선 신호 수신기를 포함한다. 실시간 위치 선정 동작은 복수의 위성 신호 송신기로부터 각각 수신된 위성 신호의 신호 파라미터에 따른 사용자의 실시간 위치의 데이터와, 복수의 신호 송신기의 위치들의 데이터를 결정할 수 있다. 예를 들면, 위성 신호 수신기와 위성 신호 송신기는 GPS(global positioning system) 표준을 따를 수 있다.
구조상, 예를 들면 위성 신호 수신기는 안테나 모듈과 계산 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 위성 신호 수신기의 안테나 모듈이 외부 면(110b) 상에 제공되어, 기본 몸체 장치에서의 성분들이 무선 신호의 감쇠를 일으키도록 안테나 모듈을 차단하는 것을 방지한다. 물론, 안테나 모듈이 손상되는 것을 방지하기 위해, 위성 신호의 수신 강도가 받아들일 수 있는 한, 스마트 스포츠 보호 장치 안쪽에도 배치될 수 있다.
특히, 복수의 위성 신호 송신기(예를 들면, 지구정지궤도 위성, 정지궤도 위성)에 의해 송신된 위성 신호가 스마트 스포츠 보호 장치의 위성 신호 수신기(예컨대, GPS 수신기)에 의해 수신되고, 공간 거리 절제(resection) 방법을 채택하며, 계산 모듈이 계산을 위해 알려진 초기 데이터로서 고속으로 움직이는 위성의 순간 위치를 사용함으로써 측정될 포인트의 위치를 결정한다.
비록 GPS 위치 선정 원리를 사용하여 움직임 감지 모듈(1213)이 설명되지만, 본 개시물은 분명히 그것에 국한되지 않는다. 예를 들면, 움직임 감지 모듈(1213)은 무선 신호 송신에 기초한 다른 움직임 센서일 수도 있거나, 가속도계(accelerometer) 등에 기초한 움직임 센서와 같이, 무선 신호 송신에 기초하지 않은 움직임 센서일 수도 있다.
그 다음, 도 2를 다시 참조하면 회로 장치(120)가 또한 저장 유닛(123), 제1 무선 통신 유닛(128), 제2 무선 통신 유닛(124), 데이터 처리 유닛(125), 제2 처리 유닛(126), 및 전력 관리 유닛(127) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 처리 유닛(122)의 제어 하에, 데이터 수집 유닛(121)이 사용자의 생리학적 데이터, 움직임 상태 데이터, 및 신체 제스처 데이터를 포함하는 사용자 데이터를 수집한 후, 사용자 데이터는 데이터가 손실되는 것을 방지하기 위해, 스마트 스포츠 보호 장치(100)에 국부적으로 위치한 저장 유닛(123)에 저장될 수 있다. 즉, 저장 유닛(123)은 데이터 수집 유닛(121)에 의해 수집된 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장 유닛(123)은 스마트 스포츠 보호 장치의 전체 시스템의 동작 데이터를 저장할 수도 있다.
예를 들면, 저장 유닛(123)은 하나 이상의 도선, 휴대 가능한 디스크, 하드 디스크, RAM(random access memory), EPROM(erasable programmable read only memory) 또는 플래시 메모리, 광섬유, CD-ROM(compact disc read-only memory), 광 저장 장치(light storage device), 자기 저장 장치, 또는 이들의 임의의 적절한 결합을 가지는 전기적 접속을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 실시간으로 수집된 사용자 데이터를 보기 위해, 사용자 데이터는 유선 방식 및/또는 무선 방식(바람직하게는 무선으로)으로 이동 전화기, PDA(personal digital assistant), PAD(tablet computer), 휴대 가능한 컴퓨터 등과 같은 이동 단말기에 업로드될 수 있다. 이러한 이유로 인해, 제1 무선 통신 유닛(128)이 사용자 데이터를 이동 단말기에 무선으로 송신할 수 있다.
스마트 스포츠 보호 장치는 이동 단말기와 통신을 하기 위해 다양한 종류의 통신 프로토콜을 채택할 수 있다. 예를 들면, 제1 무선 통신 유닛은 블루투스와 Wi-Fi(wireless Fidelity)를 포함하는 통신 표준 중 적어도 하나를 따를 수 있다. 즉, 제1 무선 통신 유닛(128)은 블루투스 모듈, Wi-Fi 모듈 등과 같은 통신 모듈을 포함할 수 있다.
구조상, 예를 들면 제1 무선 통신 유닛(128)은 무선(radio) 주파수 유닛과 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 안테나 모듈이 외부 면(110b) 상에 제공되어, 기본 몸체 장치(110)에서 구성 성분들에 의해 생긴 무선 신호의 가능한 감쇠를 방지한다.
또, 일 실시예에서 이동 단말기는 서버에서의 사용자 데이터에 대해 분석, 조직화, 시뮬레이션 등을 수행하기 위해, 사용자 데이터를 유선 및/또는 무선 방식(바람직하게는 무선으로)으로 서버에 업로드할 수 있다. 이러한 이유로 인해, 사용자 데이터에 기초하여 특정 시각에 사용자 데이터를 표시하는 것, 특정 시간 기간 동안 사용자의 변위(displacement)를 계산하는 것, 특정 시각에 사용자의 속도를 계산하는 것, 특정 시간 기간 동안 사용자의 평균 속도를 계산하는 것, 특정 시간 기간 동안 사용자의 최대 속도와 최소 속도를 계산하는 것, 특정 시각에서의 사용자의 가속도를 계산하는 것, 특정 시간 기간 동안의 사용자의 이동 트랙(moving track)을 그리는 것, 특정 시각에서의 사용자의 생리학적 상태를 분석하는 것, 특정 시각에서의 사용자 신체 제스처를 나타내는 것, 사용자의 구체적인 숙련된 행위의 성능 품질과 시기적절함을 분석하는 것, 사용자의 운동 능력, 기술 수준(skill level), 및/또는 훈련 결과 등을 평가하는 것 중 적어도 하나를 서버가 수행할 수 있도록, 제2 무선 통신 유닛(124)이 기지국 장치를 통해 무선으로 서버에 사용자 데이터를 송신할 수 있다.
장치(100)는 서버와 통신을 행하기 위해 다양한 종류의 통신 프로토콜을 채택할 수 있다. 예를 들면, 제2 무선 통신 유닛(124)이 UWB(ultra wide band), CSS(chirp spread spectrum), 이동 통신(2G/3G/4G/5G) 등과 같은 통신 표준 중 적어도 하나를 따를 수 있다. 추가로, 서버는 다양한 타입의 데이터의 수집 및 분석을 구현하기 위한 자립형(standalone) 집중형 서버일 수 있다. 또는 그러한 서버가 각각 데이터 수집 및 분석을 구현하기 위한 분산된 서버들의 클러스터(cluster)들, 그러한 데이터에 기초한 선수의 다양한 파라미터를 포괄적으로 평가하고 모든 관련 데이터를 모으기 위한 하나 이상의 집중형 서버를 포함할 수도 있다.
그러므로 분석 서버가 포괄적 분석을 달성하도록 분석 서버가 스포츠 평가 알고리즘과 결합하여 실시간으로 선수의 일정한 숙련된 행위의 수행 품질과 시기적절함을 더 분석할 수 있게, 본 개시물의 실시예에 따른 스마트 스포츠 보호 장치(100)는 선수의 생물학적 데이터, 움직임 상태 데이터, 및 신체 제스처 데이터를 시스템에 내장된 다양한 종류의 관련 센서에 의해 실시간으로 수집하는 것뿐만 아니라, 일련의 하드웨어 장치, 알고리즘, 및 소프트웨어 플랫폼을 통해 분석 서버(예컨대, 앳클라우드엔드(atcloudend))에 실시간으로 또는 비실시간으로 요구될 때 수집된 관련 데이터를 송신할 수 있다. 특히, 분석 서버는 선수가 그/그녀의 스포츠 성적을 빠르게 개선하는데 도움을 주도록, 선수의 기술 수준과 훈련 결과를 정밀하게 평가하기 위해, 게임과 훈련의 전체 절차에서 모든 데이터를 포괄적으로 분석할 수 있다.
예를 들면, 게임이나 훈련에서 장치(100)에 의해 수집된 데이터에 따르면, 분석 서버는 실시간으로 선수의 질주 거리, 질주 속도, 공이 지나가는 순간에서의 질주 속도, 질주 시간, 공을 차기 위해 다리를 흔들거리는 속도, 근육의 강도, 지면에 떨어지는 시간, 터닝 어라운드(turning-around) 속도 등을 검출할 수 있고, 선수가 발전하고, 선수의 성적 향상을 확인하며, 높은 잠재력을 지닌 재능을 발견하는 것 등을 돕도록, 선수의 코치, 트레이너, 부모 등이 선수의 히스토리(history) 데이터를 분석하는 것을 돕기 위해, 선수의 코치, 트레이너, 부모 등에 훈련 또는 평가 데이터를 제공하도록, 각 시간 기간 동안의 선수의 혈중 산소, 혈압, 및 심박수의 물리적 지표들을 검출할 수 있다.
바람직하게, 일 실시예에서는 수집된 사용자 데이터 및/또는 장치(100)에 관련된 다른 데이터를 서버에 송신하는 것 외에, 제2 무선 통신 유닛(124)이 또한 높은 정밀도로 운동 중인 사용자의 위치 선정 동작을 구현하기 위해 기지국 장치와 상호 작용할 수 있다. 이러한 이유 때문에, 제2 무선 통신 유닛(124)은 복수의 기지국 장치에 사용자의 실시간 위치 선정 동작에 관한 비콘(beacon) 데이터를 전송할 수 있고, 이러한 실시간 위치 선정 동작은 복수의 기지국에 의해 각각 수신된 비콘 데이터의 신호 파라미터들에 따라 운동을 하는 시각에서의 사용자의 실시간 위치의 데이터와 복수의 기지국 장치의 위치의 데이터를 결정할 수 있다.
바람직하게, 예를 들면 높은 정밀도로 위치 선정을 하는 시각에서, 제2 무선 통신 유닛(124)은 UWB(ultra wide band)의 통신 표준을 따를 수 있다. 특히, 제2 무선 통신 유닛(124)이 송신한 UWB 임펄스 신호(전자 태그라고도 함)는 복수의 위치 선정 기지국(앵커 포인트라고도 함)에 의해 수신된 다음, 복수의 위치 선정 기지국 각각이 수신된 임펄스 신호의 특징들(예를 들면, 강도, 도착 시각, 도착의 각도 등)을 위치 선정 서버에 송신할 수 있고, 위치 선정 서버는 위치 선정 기지국들의 알려진 좌표와 수신된 임펄스 신호의 특징을 사용하여, 선수의 위치를 정하기 위해 스포츠 필드에서의 선수의 실시간 위치의 좌표를 결정할 수 있다.
그러므로 UWB와 같은 고정밀도의 위치 선정 기술에 기초하여, 선수 위치의 좌표 정보가 실시간으로 수집될 수 있고, 그런 다음 그러한 좌표 정보가 UWB 통신 기술을 통해 하나의 위치 서버로 모아질 수 있으며, 그러한 위치 서버는 단위 시간당 선수의 변위를 계산하고, 실시간 속도의 데이터와 같은 움직임 정보를 계산하기 위해 좌표 정보에 대해 실시간 처리(예컨대, 연결 묘사, 에러 정보 제거 등)를 행할 수 있다. 차례차례, 위치 서버는 샘플링 포인트들에서의 시간 좌표의 정보와 결합하여, 실시간으로 선수의 게임 또는 훈련의 전체 절차에서의 샘플링 포인트들 전부를 계산하고 분석함으로써, 정확하게 선수의 전체 움직임의 이동 트랙을 계산하고 그릴 수 있다.
본 개시물의 실시예에서, 외측으로 무선 신호를 송신하거나 외측으로부터 무선 신호를 수신하기 위해, 제2 무선 통신 유닛(124)의 적어도 일부가 장치(100)에서 절연체에 의해 가능한 한 많이 차단되지 않게 배치됨으로써, 무선 신호들의 송신과 수신의 강도가 증가한다.
특히, 무선 통신 전송을 구현하기 위해, 일 실시예에서는 제2 무선 통신 유닛(124)이 위치 선정을 위해 비콘 데이터 또는 사용자 데이터를 포함하는 송신될 데이터를 실시간으로 무선 주파수 신호로 전환하기 위한 무선 주파수 모듈과, 그러한 무선 주파수 신호를 바깥쪽으로 복사하기 위한 안테나 모듈을 포함한다. 예를 들면, 안테나 모듈은 외부 면(110b)에 제공된다.
일 실시예에서, 신호의 복사 강도를 최대로 하기 위해, 플렉시블 회로의 형태로 외부 면(110b) 상에 직접 안테나 모듈이 인쇄되거나 끼워 넣어진다.
이후, 그러한 안테나 모듈의 상세한 구성이 도 5를 참조하여 하나의 구체적인 예에서 상세히 설명된다. 그러한 구체적인 예에서는, 스마트 스포츠 보호 장치가 다리 보호대라고 가정한다. 중복적인 설명 없이, 그러한 안테나 모듈의 구성은 또한 손목 보호대, 무릎 보호대 등과 같은 다른 스포츠 보호 장치에서 적용될 수 있다는 점이 분명하다.
도 5는 본 개시물의 실시예의 구체적인 일 예에 따른 안테나 모듈의 개략도를 예시한다.
도 5에 도시된 것처럼, 이중 고리(dual-ring) 안테나 모듈이 스마트 다리 보호대의 외부 면(110b) 상에 배치된다. 이러한 안테나 모듈은 플렉시블 회로의 형태로 다리 보호대와 통합되고, 직접 다리 보호대의 외측 면 상에 인쇄되거나 끼워 넣어진다. 그러한 환형 고리와 같은 배열은 안테나 모듈이 무선 주파수 신호를 송신하고 수신하기 위해 코일들의 가장 큰 영역을 사용하게 할 수 있어서, 위치 선정 및 시그널링(signaling)에 있어 양호한 효과를 달성하게 된다.
또, 다리 보호대가 작용하는 상태에 있는지를 알기 위해서, 신호 램프가 다리 보호대의 외부 면(110b) 상에 배치될 수 있다(예를 들면, 전력 공급과 신호 상태의 표시기 램프가 도 5에 도시된 것처럼, 다리 보호대의 상부 우측 모서리에 제공된다). 도시된 것처럼, 다리 보호대의 외부 면은 여전히 어떠한 돌출 구조도 가지지 않은 매끄러운 굴곡진 면일 수 있어, 시장에서 현재 인기있는 다리 보호대의 외관 설계에는 경미한 수정만이 이루어지고, 이는 사람들의 전통적인 심미적 기준을 상당히 만족시킨다.
비용을 절약하고 요소들의 용도를 최대로 하기 위해, 일 실시예에서는 제2 무선 통신 유닛이 제1 무선 통신 유닛 및 전술한 움직임 감지 모듈과 하나의 안테나 모듈을 공유할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 개시물의 실시예에서는 데이터 수집 유닛(121)이 다양한 유형의 센서일 수 있고, 그것의 수집된 사용자 데이터가 아날로그 신호이거나 디지털 신호일 수 있기 때문에, 일 실시예에서는 그러한 신호를 저장하고 송신하기 위해, 이들 사용자 데이터가 후속하는 처리를 위해 데이터 처리 유닛(125)에 의해 데이터 신호의 통일된 포맷으로 전환될 수 있다. 즉, 데이터 처리 유닛(125)은 데이터 수집 유닛(121)에 의해 수집된 사용자 데이터에 대해 포맷 전환, 인코딩, 및 암호화 등을 수행할 수 있다.
또한, 최적의 처리 효율을 실현하기 위해, 본 개시물의 실시예들에서는 제2 처리 유닛(126)이 제2 무선 통신 유닛(124)의 무선 송신 동작을 제어할 수 있다. 그리고 제2 처리 유닛(126)은 데이터 처리 유닛(125)의 포맷 전환 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들면, 제2 처리 유닛(126)은 요구된 데이터를 캡슐화(encapsulate), 암호화, 또는 사전 처리(pre-process)할 수 있고, 기지국들과 시스템 사이에서 장치(100)의 모든 데이터의 통신을 관리할 수 있다. 분명히 본 개시물은 이러한 것에 국한되지는 않는다. 제1 처리 유닛(122)과 제2 처리 유닛(126)은 하나의 처리 유닛으로 통합될 수도 있다.
바람직하게, 2개의 독립적인 처리 유닛을 채택하는 경우에는, 회로 장치(120)의 전력의 활용 효율을 개선하기 위해, 일 실시예에서는 전력 관리 유닛(127)이 2개의 처리 유닛의 전력 공급을 따로따로 제어하기 위해 또한 채택된다. 즉, 전력 관리 유닛(127)은 전원 장치(130)로부터 제1 처리 유닛(122) 및/또는 제2 처리 유닛(126)으로 사용자의 사용 요구 조건에 따라 전력을 선택적으로 공급할 수 있다.
예를 들면, 높은 정밀도로 실시간 데이터 수집이 요구되는 경우에서는, 제2 처리 유닛(126)이 전력 관리 유닛(127)을 통해 턴 온되어, 높은 정밀도로 위치 선정 동작을 구현하기 위해, 제2 처리 유닛(126)이 수신하는 기지국(위치 선정하는 기지국)과의 UWB 신호들의 상호 작용을 행한다. 이와는 반대로, 높은 정밀도로 실시간 데이터 수집이 요구되지 않는 경우 또는 수신하는 기지국이 제공되지 않거나 현재 이용 가능하지 않은 필드에서는, 제2 처리 유닛(126)이 턴 오프되어, 스마트 스포츠 보호 장치가 더 이상 수신하는 기지국과 연결될 수 없고 통신이 이루어질 수 없어서 불필요한 전력 소모를 줄임으로써 그것의 대기 시간을 연장한다.
후자의 경우, 선수의 위치 정보에 대한 지속적인 평가를 보장하기 위해, 이동 단말기에서 국부적으로 분석 및 평가를 행하도록 다른 이동 단말기(예를 들면, 스마트폰)와 연결하기 위해, 장치(100)가 블루투스 통신 모듈, GPS 모듈 등과 같은 모듈을 여전히 사용할 수 있다. 그러면, 이동 단말기가 인터넷 등을 통해 클라우드-엔드(clond-end) 서버와 데이터 교환을 실행할 수 있어서, 관련된 평가 데이터를 저장 및 추가 처리를 위해 클라우드-엔드 서버로 송신하게 된다.
다시 말하면, 기지국들에 기초한 고정밀도의 위치 선정 시스템으로부터 분리된 후에는, 장치(100)(예를 들면, 스마트 다리 보호대)가 빌트-인(built-in) GPS 모듈을 사용함으로써 위치 선정 동작을 여전히 수행할 수 있고, 예를 들면 데이터 통신을 실행하기 위해 블루투스 모듈을 사용함으로써 스마트폰과 연결할 수 있다. 그러므로 기지국의 위치 선정 없이 사용자가 필드에서 훈련을 하거나 경기를 할 때에는, 다양한 종류의 사용자 데이터가 예를 들면 추가 처리를 위해 스마트폰에서 설치된 구체적인 어플리케이션(App)을 통해 클라우드-엔드 서버에 보내질 수 있다. 이때, 전력 관리 유닛(127)이 높은 정밀도를 지닌 위치 선정 시스템(제2 처리 유닛(126))이 수면(sleeping) 상태로 들어가는 것을 제어한다. 예를 들면, 전력 관리 유닛(127)은 장치(100)에 제공된 파워 스위치 버튼에 의해 상이한 모드들(예를 들면, 수면 상태로 들어가는 것 또는 기상(wake-up) 상태로 들어가는 것) 사이에서 바뀌도록 유발될 수 있거나, 전력 관리 유닛(127)의 적합한 조정이 또한 GPS 위치 선정 정보 또는 UWB 시스템 정보가 스마트 보호 장치에서 생성되는지에 따라 유발될 수 있다.
마지막으로, 다시 도 1을 참조하면, 장치(100)에서 전원 장치(130)가 전술한 다양한 종류의 시스템 기능을 구현하기 위해, 전력을 회로 장치(120)에 제공할 수 있다.
장치(100)의 전반적인 치수를 감소시키도록 전기 장치의 크기를 감소시키기 위해서, 일 실시예에서는 회로 장치(120)와 전원 장치(130)가 일체로 형성될 수 있고, 기본 몸체 장치(110)에서 동일한 방향으로 붙여질 수 있다(도 4에 도시된 것처럼).
또, 장치(100)를 충전하고 유지하기 위해, 일 실시예에서는 회로 장치(120)와 전원 장치(130)가 떨어질 수 있는 방식으로, 기본 몸체 장치(110)에 제공될 수 있다.
그러므로 메인 보드(main board)와 배터리를 통합함으로써, 스마트 스포츠 보호 장치의 배터리가 교체될 수 있고, 그동안 동일한 메인 코드가 상이한 스마트 스포츠 보호 장치에서 사용될 수 있어서, 사용자 데이터의 일관성이 충분히 보장된다.
이후, 회로 장치(120)와 전원 장치(130)의 구성을 도 6을 참조하여 하나의 구체적인 예에서 상세히 설명한다. 이러한 구체적인 예에서, 스마트 스포츠 보호 장치는 다리 보호대라고 가정된다. 중복적인 설명 없이, 회로 장치(120)와 전원 장치(130)의 구성이 손목 보호대, 무릎 보호대 등과 같은 다른 스포츠 보호 장치에서 적용될 수도 있다는 점이 분명하다.
도 6은 본 개시물의 실시예들 중 구체적인 일 예에 따른 회로 장치와 전원 장치의 개략도를 예시한다.
도 6에 도시된 것처럼, 회로 장치(120)는 이중의 중앙 처리 유닛(CPU)의 설계를 채택하고, 이러한 중앙 처리 유닛의 설계에서는 하나의 CPU(도 6에서의 CPU1)가 바닥 층(bottom-layer) 데이터 수집 및 사전 처리(pre-processing) 및 다른 부품과의 통신을 관리하는 역할을 하는 제1 처리 유닛(122)에 대응하고, 다른 CPU(도 6에서의 CPU2)가 데이터 송신 및 위치 선정을 관리하는 역할을 하는 제2 처리 유닛(126)에 대응한다. 전술한 바와 같이, 기능들 중 한 부분만이 필요할 때에는, 전체 시스템을 실행하는 전력 소비를 감소시키도록, 전력 공급을 위한 상이한 설정 모드를 채택하기 위해 전력 공급 관리 IC를 사용함으로써, 시스템의 한 부분만이 켜지도록 허용된다. 전력 공급 관리 IC는 전력 관리 유닛(127)에 대응한다.
도 6에서의 센서 1부터 센서 3은 사용자의 생물학적 데이터와 신체 제스처 데이터를 포함하는 사용자 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집 유닛(121)에 대응한다.
도 6에서의 메모리는 다양한 센서에 의해 수집된 사용자 데이터를 저장하기 위한 저장 유닛(123)에 대응한다.
도 6에서의 GPS 모듈은 사용자의 움직임 상태 데이터를 포함하는 사용자 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집 유닛(121)에 대응한다.
도 6에서의 블루투스/Wi-Fi 모듈은 사용자 데이터를 이동 단말기에 무선으로 송신하기 위한 제1 무선 통신 유닛(128)에 대응한다.
도 6에서의 프론트-엔드(front-end) 신호 및 데이터 처리 칩(IC)은, 본래 신호들을 요구된 것과 같은 데이터 포맷으로 전환하도록, 수집된 본래 신호들(아날로그 신호들과 디지털 신호들을 포함하는)에 대해 사전 처리를 수행하고, 대응하는 프로그램 기능 제어를 수행하기 위한 데이터 처리 유닛(125)에 대응한다.
도 6에서의 신호 변조 IC와 통신 IC는 제2 무선 통신 유닛(124)에 대응한다. 특히, 신호 변조 IC는 무선 주파수에서의 신호의 송신 전에 UHF(ultrahigh frequency) 신호를 변조하는 역할을 하고, 통신 IC는 기지국들 또는 업-스트림(up-stream) 장비 및 대응하는 제어와 데이터를 교환하는 역할을 한다.
이후, 본 개시물의 실시예에 따른 스마트 스포츠 보호 장치를 사용하는 단계들을 간략하게 설명한다.
첫 번째로는, 선수(또는 사용자)가 스포츠 게임이나 훈련에서 스마트 스포츠 보호 장치를 착용한다. 스마트 스포츠 보호 장치와 종래의 것들 사이에서의 착용 절차의 차이점은 없고, 따라서 선수는 동일하게 느끼며 어떠한 불편한 느낌도 가지지 않는다. 그런 다음, 장치가 스포츠 필드나 훈련 필드 주위에 배치된 실시간 고주파 수집 장치와 통신을 행하거나, UWB, 블루투스, Wi-Fi 등과 같은 다른 네트워크 연결 방식을 사용하여 직접 필드 외측의 정보 캡처링(capturing) 포인트(예컨대, 액세스 포인트 또는 핫 스폿(hot spot))와 연결될 수 있다. 그 다음, 장치는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 실시간으로 백-엔드(back-end) 프로세스에 캡처된 정보를 전송할 수 있고, 그러한 백-엔드 프로세스는 획득된 데이터를 수집하고 클라우드-엔드 서버에 그것을 저장한다. 마지막으로, 서버는 선수의 신체 상태와 움직임 제스처를 정밀한 알고리즘에 따라 시뮬레이션할 수 있고, 휴대 가능한 이동 전화기 등과 같은 휴대 가능한 전자 장치를 사용함으로써 프론트-엔드(front-end)에서 그것들을 나타낼 수 있다.
또한, 서버에서 저장되고 분석된 다양한 종류의 데이터가 이력 고찰(historical review)을 위해 암호화되어 저장될 수 있다. 이러한 이유 때문에, 바람직하게는 하나의 장치가 하나의 그리고 동일한 사용자에 의해서만 사용될 수 있도록, 각각의 스마트 스포츠 보조 장치의 고유한 식별자(identifier)가 할당될 수 있다. 즉, 하나의 장치가 전체시간 동안 하나의 사용자에 의해서만 사용될 수 있고, 복수의 사용자 사이에서 공유될 수 없다. 일단 그러한 장치가 손상되면, 본래 사용자의 이력 데이터의 수집과 저장에 영향을 미치지 않도록, 실제-이름 등록 정보에 따라 수리된다.
요약하면, 본 개시물의 실시예는 종래의 스포츠 보호 장치의 기능과 구조를 지적으로 재구성하고, 또한 종래의 보호 기능 외에 일정한 스마트 기능들을 가질 수 있다. 특히, 본 개시물의 실시예들에 따른 스마트 스포츠 보호 장치에서는, UWB 위치 선정 시스템에 관한 안테나 모듈이 위치 선정 및 데이터 전송을 위해 장치의 외부 면 층 상에 구비될 수 있고, 심박수, 혈중 산소, 골격근 활성도 등을 측정하기 위한 바이오센서가 피부와 접촉하는 장치의 안쪽 면에 배치될 수 있으며, 손상되는 것을 피하기 위해 장치의 가장 단단한 위치(바깥쪽 면과 안쪽 면 사이에 끼워진)에 주 회로판과 배터리가 배치될 수 있다. 또한, 메인 보드와 배터리의 부분들은 사용자 요구 사항에 따라 상이한 스마트 스포츠 보호 장치로부터 분리되거나 붙여질 분리 가능한 부분들로 만들어질 수 있고, 배터리를 충전하기 위한 충전 인터페이스가 장치의 끝 또는 측면(side)에 배치되어, 장치가 전용 충전 장치(무선 충전을 위한) 상에 놓이거나 전용 충전 케이블을 통해 충전될 수 있다.
전술한 구성에 의해, 본 개시물의 실시예에 따른 스마트 스포츠 보호 장치는 (1) 선수의 움직임 속도의 실시간이고 정확한 측정하는 것(그 측정 오차는 초당 0.1 내지 0.3미터 미만일 수 있다); (2) 선수의 이동 트랙의 재현(reproduction); (3) 선수의 신체적 상태를 반영하기 위해 선수의 관련된 생리 지표의 실시간 수집; (4) 선수의 신체 제스처의 실시간 표시; (5) 관련된 숙련된 행위의 수행 효율의 평가와 포괄적인 운동 능력의 평가; 및 (6) 포괄적으로 분석되고 저장되기 위한 요구 조건에 따라 서버에 관련된 데이터 전부를 실시간으로 전송하는 것을 포함하는 기능들을 실현한다.
그리고 본 개시물의 실시예에서, 게임이나 훈련의 전체 절차에서, 선수의 관련된 움직임의 실시간 데이터와 다양한 종류의 생리적 정보(속도, 신체 제스처, 심박수, 맥박, 혈중 산소, 혈압, 심전도, 신체 온도 등)를 수집한 후, 임의의 시점에서의 선수의 신체 상태가 다양한 종류의 하드웨어 장치, 알고리즘, 및 소프트웨어 플랫폼을 통해 실시간으로 수집된 데이터를 분석함으로써 재현될 수 있어, 선수의 훈련 및 평가에 관한 과학적 기준을 제공한다.
종래의 스마트 핸드 링과 비교할 때, 더 정확한 방식으로 더 많은 사용자 데이터를 수집하기 위해, 본 개시물의 실시예들에 따른 스마트 스포츠 보호 장치에 더 많은 타입의 센서가 내장될 수 있어, 선수의 신체 상태와 신체 제스처를 포괄적으로 계산한다. 그리고 이러한 장치는 UWB와 같은 정밀한 위치 선정 기술을 사용하여 실시간으로 선수의 움직임 속도를 측정할 수 있어, 그것의 시기적절함과 정확도는 스마트 핸드 링보다 더 양호하다. 그리고 선수의 신체에는 어떠한 추가 장치도 구비되지 않기 때문에, 선수가 운동을 할 때 어떠한 불편한 느낌도 만들어지지 않고, 이는 선수가 그/그녀의 정상적인 성과 수준을 해내는 것을 보장한다.
풋볼(football) 게임에서, 풋볼을 예를 들면 각 선수에게 다리 보호대가 필수 장비이다. 본 개시물의 실시예에 따른 스마트 다리 보호대는 부가적인 장비를 추가하지 않으면서 부상으로부터 선수의 신체를 보호하면서 나중 분석을 위해 풋볼 게임에 관련된 실시간 데이터를 편리하게 수집할 수 있어, 선수가 좀 더 과학적으로 훈련을 하고 성과를 개선하는데 도움을 준다. 또한, 재료 및 구조의 개선으로 인해, 스마트 다리 보호대와 종래의 다리 보호대 사이의 착용 차이점이 존재하지 않는다.
그러므로 본 개시물의 실시예는 선수의 스포츠 활동(예컨대, 풋볼)에서 데이터를 실시간으로 수집하고, 저장하며, 전송하는 문제점을 해결할 수 있고, 이는 선수의 코치, 트레이너, 부모 등이 선수의 물리적 상태, 움직임 상태 등을 분석하는데 있어 유익하다는 점을 알 수 있다. 그리고 선수의 이동 트랙이 요구된 것처럼 재생될 수 있고, 이는 코치나 다름 사람들이 선수의 포괄적인 데이터를 알 수 있게 한다. 또한, 스포츠 튜토링(tutoring)의 어플리케이션에서, 부모가 그들 아이들의 신체 상태를 관찰하고, 순간(instant) 데이터와 장기간(long term) 데이터의 발표를 통해 그들의 진척(progress)을 요약할 수 있게 한다. 또한, 실시간으로 실제 게임 장면을 시뮬레이션하기 위해 실시간 게임 데이터로서 수집된 선수의 위치 좌표들을 전송할 수 있기 때문에, 임의의 지리적 영역의 실시간 게임 데이터, 임의의 기술 수준, 및 임의의 나이 그룹이, 전체 나라 또는 심지어 전 세계에 걸쳐 재현되고 시각화될 수 있다. 게다가, 게임 플레이어에 관한 부피가 큰 데이터 수집 작업을 용이하게 하고, 그러한 부피가 큰 데이터에 대한 분석에 의해 스포츠 훈련을 가다듬을 수 있으며, 재능이 있는 플레이어를 확인할 수 있어서, 풋볼 또는 다른 운동 경기의 훈련 효율을 크게 개선한다.
본 개시물의 일부 실시예가 설명되었지만, 이들 실시예는 단지 예로서 나타내어진 것이고, 본 개시물의 범주를 제한하려고 의도된 것은 아니다. 실제로, 본 명세서에서 설명된 새로운 장치, 방법 및 시스템은 다양한 다른 형태로 구현될 수 있고, 더 나아가 본 명세서에서 설명된 장치, 방법 및 시스템의 형태에서의 다양한 생략, 대체, 및 변경은 본 개시물의 취지로부터 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 첨부된 청구항과 그것들의 동등물은 본 개시물의 범주 및 취지 내에 있는 한 그러한 형태나 변형을 망라하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 스마트 스포츠 보호 장치로서,
    사용자가 운동을 할 때 적어도 사용자의 신체 부분에 외부 힘의 충격을 덜기 위해 사용자 신체의 적어도 일부를 덮기 위한 기본 몸체 장치;
    사용자가 운동을 할 때 실시간으로 사용자로부터 사용자의 생물학적 데이터, 움직임 상태 데이터, 및 신체 제스처 데이터를 포함하는 사용자 데이터를 수집하는 회로 장치 - 상기 회로 장치의 적어도 일부가 상기 기본 몸체 장치 안쪽에 배치됨 -; 및
    상기 회로 장치에 전력을 공급하고, 상기 기본 몸체 장치 안쪽에 배치되는 전원 장치를 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스마트 스포츠 보호 장치는 스마트 다리 보호대이고,
    상기 스마트 다리 보호대는 사용자가 운동을 할 때, 사용자의 정강이가 부상을 당하는 것을 방지하도록 사용자의 정강이에 대한 외부 힘의 충격을 덜기 위해, 상기 기본 몸체 장치가 상기 사용자의 정강이의 적어도 일부를 덮는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 회로 장치는 사용자 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집 유닛, 및 상기 데이터 수집 유닛의 수집 동작을 제어하기 위한 제1 처리 유닛을 포함하고,
    상기 데이터 수집 유닛은 사용자의 생물학적 데이터를 수집하기 위한 바이오센싱 모듈, 사용자의 신체 제스처 데이터를 수집하기 위한 제스처 감지 모듈, 및 사용자의 움직임 상태 데이터를 수집하기 위한 움직임 감지 모듈을 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 바이오센싱 모듈의 적어도 일부는 사용자의 신체와 접촉하는 기본 몸체 장치의 안쪽 면에 배치되고,
    상기 바이오센싱 모듈은 사용자의 실시간 심박수의 데이터를 검출하기 위한 심박수 센서, 사용자의 실시간 심전도의 데이터를 검출하기 위한 심전도 센서, 사용자의 실시간 맥박의 데이터를 검출하기 위한 맥박 센서, 사용자의 실시간 혈중 산소의 데이터를 검출하기 위한 혈중 산소 센서, 사용자의 실시간 체온의 데이터를 검출하기 위한 체온 센서, 사용자의 실시간 골격근 활성도(myoelectricity)의 데이터를 검출하기 위한 골격근 활성도 센서, 및 사용자의 실시간 혈압의 데이터를 검출하기 위한 혈압 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 심박수 센서, 상기 심전도 센서, 상기 맥박 센서, 및 상기 혈중 산소 센서 중 적어도 하나는, 기본 몸체 장치가 적어도 사용자 신체의 부분을 덮을 때, 외부 광에 의해 영향을 받지 않고, 기본 몸체 장치와 적어도 사용자 신체의 부분에 의해 형성된 닫힌 공간에서 광을 방출하고 받는 광 트랜시버(optical transceiver)를 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 골격근 활성도 센서는 각각 동일한 높이에, 그리고 안쪽 면의 2개의 가장 외측 가장자리에 제공되는 2개의 전극을 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 제스처 감지 모듈은 사용자 신체와 접촉하는 기본 몸체 장치의 안쪽 면과 사용자 신체와 접촉하지 않는 기본 몸체 장치의 바깥쪽 면 사이에 제공되고,
    상기 제스처 감지 모듈은 사용자의 실시간 기울기 및 회전 각도의 데이터를 검출하기 위한 자이로스코프(gyroscope) 센서, 사용자의 실시간 가속도의 데이터를 검출하기 위한 가속도 센서, 사용자의 실시간 배향 및 방향의 데이터를 검출하기 위한 지자기(geomagnetic) 필드 센서, 및 사용자의 실시간 고도 및 기압의 데이터를 검출하기 위한 기압 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 움직임 센서 모듈의 적어도 일부는 사용자 신체와 접촉하는 기본 몸체 장치의 안쪽 면과 사용자 신체와 접촉하지 않는 기본 몸체 장치의 바깥쪽 면 사이에 제공되고,
    상기 움직임 감지 모듈은 각각 복수의 위성 신호 송신기로부터 수신한 위성 신호들의 신호 파라미터들과 상기 복수의 위성 신호 송신기의 위치들의 알려진 데이터에 따라 사용자의 실시간 위치의 데이터를 결정하도록, 상기 복수의 위성 신호 송신기로부터 위성 신호들을 수신하기 위한 위성 신호 수신기를 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 위상 신호 수신기와 상기 복수의 위성 신호 송신기는 GPS(global positioning system) 표준을 따르는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  10. 제3 항에 있어서,
    상기 회로 장치는 상기 사용자 데이터를 저장하기 위한 저장 유닛을 더 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  11. 제3 항에 있어서,
    상기 회로 장치는 상기 사용자 데이터를 이동 단말기에 무선으로 송신하기 위한 제1 무선 통신 유닛을 더 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 무선 통신 유닛은 블루투스와 Wi-Fi(wireless Fidelity)를 포함하는 통신 표준 중 적어도 하나를 따르는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  13. 제3 항에 있어서,
    상기 회로 장치는 사용자 데이터에 기초하여, 서버가 특정 시각에 사용자 데이터를 표시하는 것, 특정시간 동안의 사용자의 변위를 계산하는 것, 특정 시각에 사용자의 속도를 계산하는 것, 특정시간 동안의 사용자의 평균 속도를 계산하는 것, 특정시간 동안의 사용자의 최대 속도와 최소 속도를 계산하는 것, 특정 시각에서의 사용자의 가속도를 계산하는 것, 특정시간 동안의 사용자의 이동 트랙(moving track)을 묘사하는 것, 특정 시각에서의 사용자의 생리적 상태를 분석하는 것, 특정 시각에서의 사용자 신체의 제스처를 나타내는 것, 사용자의 특정의 숙련된 행위의 시기적절함(timeliness)과 성과 품질을 분석하는 것, 및 사용자의 운동 능력, 기술 숙련도, 및/또는 훈련 결과를 평가하는 것 중 적어도 하나를 수행하도록, 기지국 장치를 거쳐 사용자 데이터를 무선으로 서버에 송신하기 위한 제2 무선 통신 유닛과, 제2 무선 통신 유닛의 무선 송신 동작을 제어하기 위한 제2 처리 유닛을 더 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    제2 무선 통신 유닛은 또한 복수의 기지국 장치에 의해 각각 수신된 비콘 데이터와 복수의 기지국 장치의 위치들의 알려진 데이터의 신호 파라미터들에 따라 사용자의 실시간 위치의 데이터를 결정하도록, 복수의 기지국 장치에 비콘 데이터를 송신하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    제2 무선 통신 유닛과 기지국 장치는 UWB(ultra wide band), CSS(chirp spread spectrum), 모바일 커뮤니케이션을 포함하는 통신 표준들 중 적어도 하나를 따르는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    제2 무선 통신 유닛은 사용자 데이터 또는 비콘 데이터를 포함하는 송신될 데이터를 실시간으로 무선 주파수(radio-frequency) 신호로 전환하기 위한 무선 주파수 모듈과,
    사용자 신체와 접촉하지 않는 기본 몸체 장치의 외부 면상에 제공되고 외측으로 무선 주파수 신호를 복사하기 위한 안테나 모듈을 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 플렉시블(flexible) 회로의 형태로 직접 외부 면에 프린트되거나 끼워 넣어질 수 있는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  18. 제13 항에 있어서,
    회로 장치는 사용자의 사용 요구 조건에 따라 전원 장치로부터 제1 처리 유닛 및/또는 제2 처리 유닛으로 전력을 선택적으로 공급하기 위한 파워 관리 유닛을 더 포함하는, 스마트 스포츠 보호 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    회로 장치와 전원 장치는 일체로 형성되고, 기본 몸체 장치에서 동일한 방향으로 타일화된(tiled), 스마트 스포츠 보호 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    회로 장치와 전원 장치는 분리 가능한 방식으로 기본 몸체 장치에서 제공되는, 스마트 스포츠 보호 장치.
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