KR20210084780A - 드론이 구비되는 웨이러블 기기 - Google Patents

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KR20210084780A
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노영화
곽재원
송창근
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창신대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 드론이 구비되는 웨이러블 기기에 관한 것으로, 본 드론이 구비되는 웨이러블 기기는 신체에 착용되고 출력부를 통해 착용자에게 목표지점까지의 경로 및 경로 상의 장애물을 안내하는 본체부와, 경로 전방에서 자동비행하며 장애물을 감지하고 본체부와 통신 연결되어 장애물이 감지되면 본체부로 장애물 정보를 전송하는 드론을 포함한다. 이로 인해, 본 드론이 구비되는 웨이러블 기기는 목표지점까지의 경로 안내와 함께 경로 상의 각종 장애물 정보가 함께 출력되도록 함으로써 시각/청각 장애인 및 노약자에게 보다 안전한 경로 안내를 제공하는 효과가 있다.

Description

드론이 구비되는 웨이러블 기기{Wearable device with drone}
본 발명은 드론이 구비되는 웨이러블 기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신체에 착용되고 출력부를 통해 착용자에게 목표지점까지의 경로 및 경로 상의 장애물을 안내하는 본체부와, 경로 전방에서 자동비행하며 장애물을 감지하고 본체부와 통신 연결되어 장애물이 감지되면 본체부로 장애물 정보를 전송하는 드론을 포함하여, 목표지점까지의 경로 안내와 함께 경로 상의 각종 장애물 정보가 함께 출력되도록 함으로써 시각/청각 장애인 및 노약자에게 보다 안전한 경로 안내를 제공하는 웨이러블 기기에 관한 것이다.
웨어러블 기기(Wearable device)란 말 그대로 인간의 몸에 착용할 수 있는 디바이스를 의미하며, 착용 부위에 따라 안경(Glasses), 워치(Watch), 팔찌, 신발, 반지, 벨트, 밴드(Band), 목걸이, 헤드셋(Headset), 의류 등 매우 다양한 종류가 존재한다. 이러한 웨어러블 기기는 현재 빠른 보급화 단계에 있으며, 그 중에서 인간의 생활과 매우 밀접하게 연관됨과 동시에 착용이 용이한 웨어러블 워치 그리고 웨어러블 밴드가 가장 많은 제품군을 형성하고 있다.
이러한 웨이러블 기기에는 심박수 측정 센서, GPS(Global Positioning System) 센서, 도보 수 측정 센서 등의 실장된 센서가 구비되어 다양한 주변 정보 또는 생체 정보를 생성한다. 그리고 웨이러블 기기는 생성된 주변 정보 또는 생체 정보에 기초하여 사용자에게 다양한 서비스를 제공한다. 이와 같이 웨이러블 기기에서 제공되는 대표적인 서비스로는 설정된 목표 지점까지 최적의 경로를 안내해주는 네비게이션 서비스가 있다.
하지만, 종래의 웨이러블 기기를 통해 제공되는 네비게이션 서비스는 단순히 목표 지점까지의 최단 경로를 안내해줄 뿐, 경로 상의 장애물과 같은 위험 안내 서비스는 제공되지 않아, 시각/청각 장애인 또는 노약자와 같이 작은 위험도 큰 위협이 될 수 있는 사용자에게 충분히 안전한 경로 안내 서비스를 제공하지 못한다는 한계가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2017-0048071호 (2017.05.08)
본 발명은 위에서 언급한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은, 신체에 착용되고 출력부를 통해 착용자에게 목표지점까지의 경로 및 경로 상의 장애물을 안내하는 본체부와, 경로 전방에서 자동비행하며 장애물을 감지하고 본체부와 통신 연결되어 장애물이 감지되면 본체부로 장애물 정보를 전송하는 드론을 포함하여, 목표지점까지의 경로 안내와 함께 경로 상의 각종 장애물 정보가 함께 출력되도록 함으로써 시각/청각 장애인 및 노약자에게 보다 안전한 경로 안내를 제공하는 웨이러블 기기를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은, 본체부에 드론이 도킹되어 충전 가능하도록 하고, 드론이 비행 중에 배터리 잔량이 설정 값 미만이 되면 자동으로 도킹하고 배터리가 충전되면 다시 비행하도록 하여, 사용자가 드론의 배터리 잔량을 모니터링 하지 않아도 자동으로 배터리가 충전되고 관리되는 웨이러블 기기를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 본체부가 착용자의 생체 정보를 감지하여 긴급상황이 발생하면 드론에 긴급신호를 송신하고, 드론은 긴급신호가 수신되면 공중에서 생성된 높은 정확도의 GPS 정보를 사전에 설정된 대상에 GPS 정보를 전송하도록 하여, 착용자에게 긴급상황이 발생하였을 때, 보호자 또는 구조자가 착용자의 위치를 더욱 정확하게 알 수 있도록 하는 웨이러블 기기를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 본체부와 드론의 통신 연결이 강제 종료되면 사전에 설정된 대상에게 드론에서 수집된 사진을 전송하도록 하여, 드론의 분실 시 회수율을 높이고, 착용자가 위협에 노출되어 본체부가 파손되었을 때, 사전에 설정된 보호자 또는 구조자가 파손 시의 주변 상황을 확인할 수 있도록 하는 웨이러블 기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론이 구비되는 웨이러블 기기는, 신체에 착용되고 출력부를 통해 착용자에게 목표지점까지의 경로 및 경로 상의 장애물을 안내하는 본체부와, 경로 전방에서 자동비행하며 장애물을 감지하고, 본체부와 통신 연결되어 장애물이 감지되면 본체부로 장애물 정보를 전송하는 드론을 포함한다.
이때, 본체부는 드론이 도킹되면 도킹된 드론을 충전하는 도킹부가 형성되고, 드론은 비행 중에 배터리 잔량이 설정 값 미만이 되면 자동 회기하여 도킹부에 도킹한 후, 도킹부에서 충전 중에 배터리의 잔량이 설정 값 이상이 되면 도킹부로부터 이탈하여 비행할 수 있다.
또한, 본체부는 착용자의 생체 정보를 감지하는 생체 감지부와, 감지된 생체 정보에 기초하여 착용자의 긴급상황 발생 여부를 판단하고 긴급상황이 발생하면 긴급신호를 생성하는 긴급상황 판단부, 그리고 생성된 긴급신호를 드론에 송신하는 제1 통신부를 포함하고, 드론은 제1 통신부로부터 긴급신호를 수신하는 제2 통신부와, 긴급신호가 수신되면 비행 상태에서 수신된 시점의 GPS 정보를 생성하는 GPS부를 포함하고, 제2 통신부는 GPS 정보가 생성되면 생성된 GPS 정보를 기설정된 대상에 송신할 수 있다.
또한, 드론은 주변의 이미지를 수집하여 이미지 정보를 생성하는 촬영부를 더 포함하고, 제2 통신부는 긴급신호가 수신되거나 또는 제1 통신부와의 통신 연결이 강제 종료되면, 생성된 이미지 정보를 기설정된 대상에 송신할 수 있다.
본 발명에 의하면, 신체에 착용되고 출력부를 통해 착용자에게 목표지점까지의 경로 및 경로 상의 장애물을 안내하는 본체부와, 경로 전방에서 자동비행하며 장애물을 감지하고 본체부와 통신 연결되어 장애물이 감지되면 본체부로 장애물 정보를 전송하는 드론을 포함하여, 목표지점까지의 경로 안내와 함께 경로 상의 각종 장애물 정보가 함께 출력되도록 함으로써 시각/청각 장애인 및 노약자에게 보다 안전한 경로 안내를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본체부에 드론이 도킹되어 충전 가능하도록 하고, 드론이 비행 중에 배터리 잔량이 설정 값 미만이 되면 자동으로 도킹하고 배터리가 충전되면 다시 비행하도록 하여, 사용자가 드론의 배터리 잔량을 모니터링 하지 않아도 자동으로 배터리가 충전되고 관리되는 효과가 있다.
또한, 본체부가 착용자의 생체 정보를 감지하여 긴급상황이 발생하면 드론에 긴급신호를 송신하고, 드론은 긴급신호가 수신되면 공중에서 생성된 높은 정확도의 GPS 정보를 사전에 설정된 대상에 GPS 정보를 전송하도록 하여, 착용자에게 긴급상황이 발생하였을 때, 보호자 또는 구조자가 착용자의 위치를 더욱 정확하게 알 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본체부와 드론의 통신 연결이 강제 종료되면 사전에 설정된 대상에게 드론에서 수집된 사진을 전송하도록 하여, 드론의 분실 시 회수율을 높이고, 착용자가 위협에 노출되어 본체부가 파손되었을 때, 사전에 설정된 보호자 또는 구조자가 파손 시의 주변 상황을 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론이 구비되는 웨이러블 기기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론이 본체부로부터 이탈하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론이 구비되는 웨이러블 기기의 구성을 보다 상세하게 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론이 구비되는 웨이러블 기기(이하, '웨이러블 기기'라 칭한다)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론(20)이 본체부(10)로부터 이탈하는 모습을 도시한 도면이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이러블 기기의 구성들을 보다 상세하게 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
본 실시예에 다른 웨이러블 기기는 착용자에게 목표지점까지의 경로 안내와 함께 경로 상의 각종 장애물 정보가 함께 출력되도록 함으로써 특히, 시각 청각 장애인 및 노약자에게 보다 안전한 경로 안내를 제공한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 이를 위해 본 실시예에 따른 웨이러블 기기는 신체에 착용되고 출력부(13)를 통해 착용자에게 목표지점까지의 경로 및 경로 상의 장애물을 안내하는 본체부(10)와, 경로 전방에서 자동비행하며 장애물을 감지하고, 본체부와 통신 연결되어 장애물이 감지되면 본체부(10)로 장애물 정보를 전송하는 드론(20)을 포함한다.
즉, 드론은 경로 상에서 착용자 보다 전방에서 자동비행하며 장애물을 감지하여 감지된 장애물 정보를 본체부(10)에 전달하며, 본체부(10)는 출력부(13)를 통한 경로 안내 시에 드론(20)으로부터 수신된 장애물 정보가 함께 안내되도록 한다.
구체적으로, 본체부(10)는 실시간으로 GPS 정보를 수집하는 제1 GPS부(11)와, 목표지점이 결정되면 GPS 정보에 기초하여 목표지점까지의 경로를 생성하는 경로 생성부(12), 그리고 생성된 경로를 착용자가 인지 가능하도록 착용자에게 출력하는 출력부(13)를 포함할 수 있다. 여기서 출력부(13)는 경로를 시각적으로 인지하도록 출력하는 디스플레이와 청각적으로 인지하도록 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.
그리고 드론(20)은 하나 이상의 비행 구동부(21)가 구비되어 비행하며 비행 구동부(21)는 비행 제어부(22)에 의해 구동 제어된다. 그리고 드론(20)은 비행 중 실시간으로 주변 이미지를 수집하는 하나 이상의 촬영부(23)와, 수집된 이미지에 기초하여 주변의 장애물 존재 여부를 판단하는 장애물 판단부(24)를 포함한다. 여기서, 장애물 판단부(24)는 제2 GPS부(28)에서 실시간으로 수집된 GPS 정보에 기초하여 장애물 정보에 GPS 정보를 포함시킬 수 있다.
또한, 본체부(10)에는 제1 통신부(15)가 구비되고, 드론(20)에는 제2 통신부(25)가 구비되어 서로 간에 통신 연결된다. 여기서, 제1 통신부(15)와 제2 통신부(25)는 각각 서버(30) 또는 보호자 단말과 같은 외부기기와 통신 가능하도록 형성된다.
제2 통신부(25)는 GPS 정보가 포함된 장애물 정보를 제1 통신부로 송신하고, 경로 생성부(12)는 제1 통신부(15)를 통해 수신된 장애물 정보에 기초하여 경로 정보에 장애물 정보를 추가하여 경로 상의 장애물을 착용자에게 출력부(13)를 통해 안내되도록 한다.
한편, 드론(20)에는 비행 구동부(21)에 전원을 제공하는 배터리(26)가 내장된다. 이때, 본체부(10)는 드론(20)이 도킹되면 도킹된 드론의 배터리(26)를 충전하는 도킹부(14)가 형성된다. 즉, 드론(20)은 비행 중이 아닐 때 본체부의 도킹부(14)에 장착되어 배터리(26)가 충전되도록 할 수 있다.
드론(20)은 비행 중에 배터리(26)의 잔량이 설정 값 미만이 되면 자동 회기하여 도킹부(14)에 도킹한 후, 도킹부(14)에서 충전 중에 배터리(26)의 잔량이 설정 값 이상이 되면 도킹부(14)로부터 이탈하여 다시 비행할 수 있다.
구체적으로, 드론(20)은 배터리(26)의 잔량 정보를 수신하여 배터리(26)의 잔량이 설정 값 미만인 경우 도킹을 판단하며, 본체부(10)에서 경로 안내가 진행되는 중에 배터리(26) 잔량 부족으로 인하여 드론이 도킹된 상태에서 배터리(26)의 잔량이 설정 값 이상이 되면 도킹부(14)로부터의 이탈을 판단하는 도킹 판단부(27)를 포함한다.
그리고 이때 비행 제어부(22)는 도킹 판단부(27)의 판단에 기초하여 본체부(10)를 향에 드론이 회기하여 도킹부(14)에 도킹하도록 비행 구동부(21)를 구동 제어하며, 도킹부(14)로부터 이탈하여 다시 비행하도록 비행 구동부(21)를 구동 제어할 수 있다.
본체부(10)는 착용자의 생체 정보를 감지하는 생체 감지부(16)와, 감지된 생체 정보에 기초하여 착용자의 긴급상황 발생 여부를 판단하고 긴급상황이 발생하면 긴급신호를 생성하는 긴급상황 판단부(17)를 포함할 수 있고, 이때, 생성된 긴급신호는 제1 통신부(15)를 통해 제2 통신부(25)로 송신하거나 또는 기설정된 외부 기기로 송신될 수 있다. 여기서, 생체 감지부(16)에서 감지되는 생체 정보는 착용자의 심장 박동 수, 체온, 맥박, 혈압 등을 포함할 수 있다.
그리고 긴급신호가 수신되면 드론의 제2 GPS부(28)는 수신된 시점의 GPS 정보를 생성하며, 제2 통신부(25)는 수신 시점에서 생성된 GPS 정보를 서버(30) 등의 기설정된 외부 기기에 송신할 수 있다. 이때, 수신 시점에서 생성되는 GPS 정보는 드론(20)이 비행 중에 생성되는 GPS 정보이며, 만약, 긴급신호 수신 시점에서 드론(20)이 도킹된 상태인 경우 비행 제어부(22)는 설정된 높이까지 비행하도록 비행 구동부(21)를 제어하며, 제2 GPS부(28)는 설정된 높이에서의 GPS 정보를 생성할 수 있다. 이는, 높은 위치에서 수집된 GPS 정보가 더욱 정확할 수 있기 때문이며 이로 인해, 본 실시예에 따른 웨이러블 기기는 착용자에게 긴급상황이 발생하였을 때, 보호자 또는 구조자가 착용자의 위치를 더욱 정확하게 알 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 제2 통신부(25)는 긴급신호가 수신되거나 또는 제1 통신부(15)와의 통신 연결이 강제 종료되면, 긴급신호 수신 시점 또는 통신 연결의 강제 종료 시점에서 촬영부(23)에서 수집되어 생성된 이미지 정보를 서버(30)와 같은 기설정된 대상에 송신할 수 있다. 이로 인해, 본 실시예에 따른 웨이러블 기기는 드론(20)의 분실 시 회수율을 높이고, 착용자가 위협에 노출되어 본체부(10)가 파손되었을 때, 사전에 설정된 보호자 또는 구조자가 파손 시의 주변 상황을 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 본체부
11: 제1 GPS부
12: 경로 생성부
13: 출력부
14: 도킹부
15: 제1 통신부
16: 생체 감지부
17: 긴급상황 판단부
20: 드론
21: 비행 구동부
22: 비행 제어부
23: 촬영부
24: 장애물 판단부
25: 제2 통신부
26: 배터리
27: 도킹 판단부
28: 제2 GPS부
30: 서버

Claims (4)

  1. 신체에 착용되고 출력부를 통해 착용자에게 목표지점까지의 경로 및 상기 경로 상의 장애물을 안내하는 본체부; 및
    상기 경로 전방에서 자동비행하며 장애물을 감지하고, 상기 본체부와 통신 연결되어 장애물이 감지되면 상기 본체부로 장애물 정보를 전송하는 드론을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이러블 기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 드론이 도킹되면 도킹된 드론을 충전하는 도킹부가 형성되고,
    상기 드론은 비행 중에 배터리 잔량이 설정 값 미만이 되면 자동 회기하여 상기 도킹부에 도킹한 후, 상기 도킹부에서 충전 중에 상기 배터리의 잔량이 설정 값 이상이 되면 상기 도킹부로부터 이탈하여 비행하는 것을 특징으로 하는 웨이러블 기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부는
    착용자의 생체 정보를 감지하는 생체 감지부;
    감지된 생체 정보에 기초하여 상기 착용자의 긴급상황 발생 여부를 판단하고 상기 긴급상황이 발생하면 긴급신호를 생성하는 긴급상황 판단부; 및
    생성된 긴급신호를 상기 드론에 송신하는 제1 통신부를 포함하고,
    상기 드론은
    상기 제1 통신부로부터 긴급신호를 수신하는 제2 통신부; 및
    상기 긴급신호가 수신되면 비행 상태에서 수신된 시점의 GPS 정보를 생성하는 GPS부를 포함하고,
    상기 제2 통신부는 상기 GPS 정보가 생성되면 생성된 GPS 정보를 기설정된 대상에 송신하는 것을 특징으로 하는 웨이러블 기기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 드론은 주변의 이미지를 수집하여 이미지 정보를 생성하는 촬영부를 더 포함하고,
    상기 제2 통신부는 상기 긴급신호가 수신되거나 또는 상기 제1 통신부와의 통신 연결이 강제 종료되면, 생성된 상기 이미지 정보를 기설정된 대상에 송신하는 것을 특징으로 하는 웨이러블 기기.
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