KR20210113850A - 스마트 런닝모자 및 이를 이용한 헬스케어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 사용자의 머리에 직접 접촉하는 바디부(100)와, 상기 바디부(100)의 정면부분에 돌출 형성된 캡부(200)와, 캡부(200)에 구비되는 골전도 모듈(300) 및 상기 골전도 모듈에 전원을 공급하는 배터리부(400)을 포함하는 스마트 런닝모자에 있어서, 상기 바디부(100)에는 양측에 골전도 스피커로 구성된 음성신호 출력부(110)가 구비되고, 상기 바디부(100)에는 상기 음성신호 출력부(110)와 소정 간격을 두고 배치되며, 사용자의 심박수를 측정하는 심박 센서(120)를 구비하고, 상기 골전도 모듈(300)은, GPS 신호를 수신하여 처리하는 GPS 신호처리부(310), 상기 심박 센서(120)로부터 심박신호를 수신하여 처리하는 심박 신호처리부(320), 상기 음성신호 출력부(110)에 음성신호를 송출하는 음성 신호처리부(330) 및 외부단말기(500)와 통신가능한 무선송수신 모듈(340)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
이 발명은 의류 분야와 IT(Information Technology) 분야의 융합, 이른바 스마트 의류에 관한 것으로, 구체적으로 사용자가 평상시 착용하는 스마트 런닝모자에 사용자가 음성신호를 전달받아 소리를 인식할 수 있는 음성신호전달 모듈을 장착한 스마트 의류에 관한 것이다.
최근 의류 분야에서도 최근 눈부시게 발전하고 있는 IT가 접목되어 사용자를 즐겁게 하거나 생활을 편리하게 변화시키고 있다. 이와 같이 IT 등을 결하여 새로운 개념의 미래형 의류를 일컬어 스마트 의류라고 부르고 있다. 예를 들어, 의복에 디지털 센서 또는 초소형 컴퓨터 칩 등을 장착시켜 외부 자극을 감지하고 반응할 수 있는 스마트 셔츠 등이 있다. 이는 초기에 주로 군사용으로 개발되었으나, 지금은 민간 의료용, 스포츠용 등으로 다양하게 활용되고 있다.
의류 분야와 IT의 융합이 보편화되는 가운데, 새롭고 다양한 IT 기능에 초점이 맞춰진 나머지 개별 의류의 고유한 특성은 고려되지 못하고 있는 실정이다. 전통적으로 의류 분야에서는 사용자가 착용하여 편안해야 함은 물론 디자인성을 최우선적으로 간주해왔다. 나아가 개별 의류들은 각각 고유의 실용적이고 장식적인 기능을 수행하고 있다. 특히 개별 의류 중 하나인 스마트 런닝모자는 사용자에게 있어 추위나 더위로부터 머리를 보호하기 위한 수단일 뿐 아니라, 이른바 패션(Fasion)을 구성하는 중요한 요소로도 작용한다. 최근 이 같은 스마트 런닝모자를 개인의 정체성을 표출시키는 하나의 수단으로 간주하여 이를 평상시 또는 항시 착용하는 사용자가 점점 늘어가는 추세다.
종래에는 이 같은 스마트 런닝모자에 IT인 음성신호전달 모듈을 장착시키는데 있어서도 스마트 런닝모자를 평상시 또는 항시 착용하는 사용자를 위하여 음악 청취, 전화송수신 등의 기능 제공에만 충실하였고, 상대적으로 스마트 런닝모자가 가지는 고유한 착용감이나 디자인적 가치는 훼손될 수 밖에 없었다.
한편, 음성신호전달 모듈은 크게 두 가지가 있는데 공기전도(Air Conduction) 방식과 골전도(Bone Conduction) 방식이 그것이다. 그 중 골전도 모듈이라 함은, 공기 중의 음파가 외이도와 고막 등을 통하여 내이에 도달하여 소리로 들리는 방식과 같은 공기전도 모듈과 달리, 음파가 두개골에 전도되어 직접 내이에 전달되는 방식의 음성신호전달 모듈을 의미한다.
등록특허 제10-1894493호에는 이러한 골전도 모듈이 장착되어 착용자에게 음성신호를 전달함과 동시에, 스마트 런닝모자가 가지는 고유한 착용감이나 디자인적 가치는 훼손하지 않는 구조를 가진 스마트 런닝모자가 개시되어 있다.
본원 발명은 위와 같은 등록특허 제10-1894493호를 개량하여 이루어진 것으로, 사용자의 GPS 정보 및 심박수 정보를 취득하여 사용자의 속도 및 이동거리 정보와 건강 상태 정보를 용이하게 파악할 수 있는 골전도 모듈을 구비한 스마트 런닝모자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기와 같은 골전도 모듈을 구비한 스마트 런닝모자를 이용하여, 사용자의 건강 상태에 적합한 운동량을 제안할 수 있는 헬스케이 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자는, 사용자의 머리에 직접 접촉하는 바디부(100)와, 상기 바디부(100)의 정면부분에 돌출 형성된 캡부(200)와, 캡부(200)에 구비되는 골전도 모듈(300) 및 상기 골전도 모듈에 전원을 공급하는 배터리부(400)을 포함하는 스마트 런닝모자에 있어서, 상기 바디부(100)에는 양측에 골전도 스피커로 구성된 음성신호 출력부(110)가 구비되고, 상기 바디부(100)에는 상기 음성신호 출력부(110)와 소정 간격을 두고 배치되며, 사용자의 심박수를 측정하는 심박 센서(120)를 구비하고, 상기 골전도 모듈(300)은, GPS 신호를 수신하여 처리하는 GPS 신호처리부(310), 상기 심박 센서(120)로부터 심박신호를 수신하여 처리하는 심박 신호처리부(320), 상기 음성신호 출력부(110)에 음성신호를 송출하는 음성 신호처리부(330) 및 외부단말기(500)와 통신가능한 무선송수신 모듈(340)를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 심박 센서(120)는 비침습형 센서인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 골전도 모듈(300)과 상기 배터리부(400)는 캡부의 좌우방향의 중심선을 기준으로 무게중심이 맞도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 음성신호 출력부(110)는 실리콘보호부(120)에 의해 감싸여지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 캡부는 사용자의 조작에 의해 골전도 모듈의 전원을 온오프시키는 사용자 입력부(220)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 캡부는 사용자가 발생시킨 음성을 음성신호로 변환시켜 고전도 모듈(300)에 송신하는 음성신호 입력부(230)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하여, 사용자의 운동 상태를 관리하는 헬스케어 시스템에 있어서, 상기 심박 센서(120)로부터 측정된 심박수 정보를 데이터베이스화하고, 이를 분석하여 사용자의 건강 상태를 검진하는 단계와 상기 GPS 신호를 데이터베이스화하고, 이를 분석하여 사용자의 속도 및 이동거리를 검출하는 단계와 분석된 상기 건강 상태 및 상기 운동 상태에 기초하여, 사용자에게 요구되는 운동량을 산출하고 데이터베이스화하는 단계와 산출된 상기 운동량에 기초하여 사용자의 운동 방향을 분석하는 단계와 상기 스마트 런닝모자의 음성신호 출력부(100)를 통해 상기 운동 방향과 상기 심박수, 상기 속도 및 상기 이동거리 중 하나 이상을 사용자에게 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 외부단말기(500)에는 어플리케이션이 설치되어 있고, 상기 어플리케이션을 통해 상기 외부단말기(500)의 표시수단에 상기 운동량, 상기 심박수, 상기 속도 및 이동거리, 개인 건강 상태 중 하나 이상에 관한 정보를 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 골전도 모듈을 구비하는 스마트 런닝모자에 있어서, 사용자의 GPS 정보 및 심박수 정보를 취득하여 사용자의 속도 및 이동거리 정보 및 건강 상태 정보를 용이하게 파악할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 상기와 같은 골전도 모듈을 구비한 스마트 런닝모자를 이용하여, 사용자의 건강 상태에 적합한 운동량을 제안하여, 사용자의 운동 효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1 은 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자의 일 실시예에 따른 전체적인 외관의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자의 일 실시예에 따른 구성요소의 관계를 나타내는 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하는 헬스케어 시스템의 일 실시예에 따른 서비스 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하는 헬스케어 시스템의 일 실시예에 있어서, 심박-속도 분석의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하는 헬스케어 시스템의 일 실시예에 있어서, 외부단말기에 사용되는 어플리케이션의 일례를 보여주는 도면이다.
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도 5 는 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하는 헬스케어 시스템의 일 실시예에 있어서, 외부단말기에 사용되는 어플리케이션의 일례를 보여주는 도면이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 1 은 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자의 일 실시예에 따른 전체적인 외관의 모습을 나타낸 도면이며, 도 2 는 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자의 일 실시예에 따른 구성요소의 관계를 나타내는 블록도이다.
이를 참조하면, 스마트 런닝모자는 사용자의 머리에 직접 접촉하는 바디부(100)와, 상기 바디부(100)의 정면부분에 돌출 형성된 캡부(200)를 포함한다.
여기서 상기 바디부(100)는 사용자의 머리에 직접 접촉하는 부위가 존재하면 충분하다. 따라서 본 발명에서 정의하는 스마트 런닝모자라 함은 상기 바디부(100)가 사용자의 머리 전체와 접촉하는, 예를 들어 야구모자(Baseball Cap) 또는 스포츠모자(Sports Cap) 형상의 스마트 런닝모자는 물론, 상기 바디부(100)가 사용자의 머리 일부와 접촉하는 예를 들어 선캡(Sun Cap) 또는 바이저(Visor) 형상의 스마트 런닝모자도 포함함은 물론이다.
본 발명의 스마트 런닝모자는 상기 캡부(200)에 골전도 모듈(300)과 상기 골전도 모듈(300)에 전원을 공급하는 배터리부(400)을 포함한다.
또한, 본 발명의 스마트 런닝모자는 상기 바디부(100)의 양측에 골전도 스피커로 구성된 음성신호 출력부(110)가 구비되고, 상기 음성신호 출력부(110)와 소정 간격을 두고 배치되며, 사용자의 심박수를 측정하는 심박 센서(120)가 구비된다.
상기 골전도 모듈(300)와 상기 배터리부(400)는 스마트 런닝모자를 착용한 사용자의 착용감이 저하되지 않도록, 상기 캡부(200)의 양측에 캡부(200)에 좌우방향의 중심선을 기준으로 대칭되도록 배치되거나, 스마트 런닝모자 전체의 무게중심이 소정 이상 좌우 일측으로 치우치지 않도록 배치된다.
상기 골전도 모듈(300)은 CPU(Central Processing Unit), 마이크로 프로세서, 데이터 처리 시스템, 및/또는 이들의 조합으로서 그리고/또는 마이크로컨트롤러, 축소 명령 집합 컴퓨터(RISC), 주문형 집적회로(ASIC), 논리 회로, 및 본 명세서에 설명된 기능을 실행할 수 있는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 포함한 임의의 다른 회로 또는 프로세서를 사용한 시스템을 포함하는, 프로세서 기반 또는 마이크로 프로세서 기반 시스템으로서 구현될 수 있다.
상기 골전도 모듈(300)은 본 발명에서 DB(data base)가 구현되어, 각종 데이터를 저장할 수 있는 저장부를 구비할 수 있으며, 저장부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리 등의 저장매체를 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 골전도 모듈(300)에 본 발명의 DB를 구현하는 저장부가 포함되지 않고, 외부 서버를 사용할 수 있음은 당연하다.
상기 골전도 모듈(300)은 GPS 신호를 수신하여 처리하는 GPS 신호처리부(310), 상기 심박 센서(120)로부터 심박신호를 수신하여 처리하는 심박 신호처리부(320), 상기 음성신호 출력부(110)에 음성신호를 송출하는 음성 신호처리부(330) 및 외부단말기(500)와 통신가능한 무선송수신 모듈(340)를 포함하고 있으며, 상기 골전도 모듈(300)은 음성신호 출력부(110)를 매개로 음성신호를 사용자의 두개골에 전도하여 직접 내이에 전달하는 방식의 음성신호전달 모듈을 의미한다.
상기 GPS 신호처리부(310)는 GPS 신호를 샘플링하여 신호간 오차를 확인하고, 필러링 된 GPS 신호를 이용하여 스마트 런닝모자를 착용한 사용자의 이동거리와 속도을 계산한다. 또한, 계산된 사용자의 이동거리와 속도를 사용자의 이동거리와 속도의 DB(data base)에 저장함과 함께 미리 저장된 사용자의 이동거리와 속도 DB의 데이터와 비교하여 사용자의 운동 이력과 운동 상태를 분석한다.
상기 심박 신호처리부(320)는 상기 심박 센서(120)로부터 스마트 런닝모자를 착용한 사용자의 심박수 정보를 수신하고, 필터부를 통해 노이즈를 제거한 후, 노이즈가 제거된 심박수 정보를 사용자의 심박수 DB에 저장함과 함께, 미리 저장된 사용자의 심박수 DB의 데이터와 비교하여 사용자의 건강 이력과 건강 상태를 분석한다.
상기 음성 신호처리부(330)는 노이즈제거를 위한 필터부 및 송수신한 음성신호의 증폭을 위한 증폭부로 구성될 수 있다.
상기 무선 송수신 모듈(340)는 스마트 런닝모자의 골전도 모듈(300)과 스마트폰 등과같은 외부 단말기(500)와 무선으로 음성신호 등을 송수신할 수 있는 구성으로서, 블루투스(bluetooth) 통신, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), WLAN 통신, 지그비(Zigbee) 통신, 적외선(Infrared Data Association, IrDA) 통신, WFD(Wi-Fi Direct) 통신, UWB(ultra-wideband) 통신, Ant+ 통신, WIFI 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신, 3G 통신, 4G 통신 및 5G 통신 등을 이용하여 외부 기기(센서, 조작장치, 가상 현실 장치 등)와 통신할 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과할 뿐이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음성신호 출력부(110)는 상기 바디부(100)의 좌우 방향의 양측에 음파가 사용자의 두개골에 직접 전도되도록 골전도 스피커로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 골전도 스피커는 예를 들어, 코일이 케이스에 고정된 상태에서 자기회로가 탄발체에 의해 케이스 일측에서 진동하면서 사용자의 두개골로 전도가 이루어지도록 구성되되, 전체적으로 납작한 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 사용자가 체감하는 골전도의 진동력을 극대화하기 위하여 상기 음성신호 출력부(110)의 일측에는 골전도 스피커가 적어도 두 개 이상 구성될 수 있다. 또한, 상기 음성신호 출력부는 실리콘보호부에 의해 감싸여져 착용감이 향상되고, 사용자의 머리로부터 배출되는 땀이나 외부 환경에 의한 수분이 차단되어 상기 음성신호 출력부(110)를 포함한 상기 골전도 모듈(300)이 지속적이고 안전하게 작동될 수 있다.
바람직하게는, 상기 실리콘보호부는 상기 골전도 스피커가 적어도 두 개 이상 삽입되도록 스피커 삽입홈이 형성될 수 있고, 상기 골전도 스피커와 전기적으로 연결되는 연결선(130)이 끼워지도록 연결홈이 형성될 수 있다.
상기 심박 센서(120)는 상기 음성신호 출력부(110)와 소정 간격 이격하여, 상기 바디부(100)의 좌우 방향 일측 또는 양측에 배치되며, 연결선(140)에 의해 골전도 모듈(300)과 연결된다.
상기 심박 센서(Pulse Oximetry, 120)는 바람직하게는 비침습형 센서가 사용될 수 있다. 이러한 비침습형 센서는 다양한 실시예를 통하여 구현되는 것이 가능하며, 크게 피에조(piezo) 소자 등을 이용하는 압전식, 자기 접합 터널(MTJ: Magnetic TunnelJunction) 소자를 이용하는 자기식, 필름형 압박센서를 이용하는 압박식, 생체 전기 임피던스를 이용하는 임피던스식, 광 센서를 이용하는 광학식 등이 가능하다.
특히, 광 센서를 이용하는 광학식 센서의 경우, 주로 2개의 LED와 1개의 포토다이오드로 구성된다. LED는 각각 적색 영역과 녹색 영역의 파장대에서 좁은 폭의 선택적 발광특성을 갖는 것으로 사용하며, 한 사이클내에서 각각의 LED가 조사되고 혈관을 통해서 포토다이오드에 얻어진 광학신호를 분석하여 심박수 및 산소포화도를 결정한다.
상기 배터리부(400)는 상기 골전도 모듈에 전원을 공급하는 구성으로서, 바람직하게는 충방전이 가능한 2차 전지일 수 있다. 이러한 2차 전지로는 니켈카드늄(Ni-Cd) 2차 전지, 니켈 수소(Ni-MH) 2차 전지, 리튬이온(Lithium-ion) 2차 전지 등이 사용될 수 있으며, 충방전 가능한 전지라면 특별히 제한되지 않으며, 전기 이중층 콘덴서도 사용될 수 있음은 당연하다.
상기 배터리부(400)는 연결선(210)에 의해 골전도 모듈(300)과 전기적으로 연결되며, 상기 연결선(210)은 적어도 두 개 이상의 피복된 전선으로 구성될 수 있으며, 상기 연결선(210)은 상기 캡부(200)에 모두 삽입되면서도 동시에 상기 캡부(200)의 형체가 유지되도록 상기 캡부(200)의 두께보다 작은 두께로 형성된다.
본 발명의 스마트 런닝모자의 캡부(200)에는 사용자의 조작에 의해 전원을 온오프시키는 사용자 입력부(220)와 사용자가 발생시킨 음성을 음성신호로 변환시키는 마이크로 구성되는 음성신호 입력부(230)가 포함될 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하여, 사용자의 운동 상태를 관리하는 헬스케어 시스템에 대해 설명한다.
도 3 은 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하는 헬스케어 시스템의 일 실시예에 따른 서비스 흐름도를 나타내는 도면이며, 도 4 는 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하는 헬스케어 시스템의 일 실시예에 있어서, 심박-속도 분석의 흐름을 보여주는 도면이며, 도 5 는 본 발명의 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하는 헬스케어 시스템의 일 실시예에 있어서, 외부단말기에 사용되는 어플리케이션의 일례를 보여주는 도면이다.
조깅이나 워킹 등 헬스케어를 위해 운동을 하고자 하는 사용자가 본 발명의 스마트 런닝모자를 착용하고 사용자 입력부(220)를 이용하여 골전도 모듈(300)의 전원을 온(ON)으로 하면, 상기 심박 센서(120)로부터 사용자의 심박수가 측정되며, 측정된 심박수 정보는 상기 심박 신호처리부(320)에 송신된다.
상기 심박 신호처리부(320)는 수신된 신호의 노이즈를 제거한 후, 골전도 모듈의 심박수 DB에 측정된 심박수를 저장하고, 심박수 DB에 미리 저장된 심박수 정보 이력과 비교하여, 사용자의 건강 상태를 분석한다.
상기 GPS 신호처리부(310)는 GPS 신호를 수신받아, GPS 정보로 부터, 사용자의 속도 정보와 이동 거리 정보를 산출하고, 산출된 값을 이동거리와 속도 DB에 저장하고, 이동거리와 속도 DB에 미리 저장된 이동거리 및 속도 정보 이력과 비교하여, 사용자의 운동 상태를 분석한다.
상기 골전도 모듈(300)은 상기 심박 신호처리부(320)와 상기 GPS 신호처리부(310)에서 분석된 건강 상태 정보 및 운동 상태 정보에 기초하여, 미리 정해진 알고리즘에 의해 운동중인 사용자에게 필요한 최적의 운동량을 산출하고 이를 개인화 분석 DB에 저장한다.
이하, 본 발명의 일 실시예로서의 심박-속도 분석 알고리즘을 도 4 을 이용하여 설명하도록 한다.
상기 심박 센서(120)에 의해 사용자의 심박 신호가 측정되면 심박수 처리 단계를 거쳐 1차 분석을 행하고, 그 후 심박 신호 피크 간격 처리 단계를 거쳐 2차 분석을 행하고, 이를 리샘플링하여 심박 정보를 생성한다.
한편, 수신된 GPS 신호는 샘플링 단계와 신호간 오차 확인 절차를 거쳐, 스마트 런닝모자를 착용한 사용자가 이동한 거리와 속도를 산출한다.
그 후, 리샘플링된 심박 정보와 산출된 이동 거리 및 속도 정보를 기초로 하여, 미리 저장된 심박수 DB 데이터, 이동거리와 속도 DB 데이터 및 개인화 분석 DB 데이터와 상호 비교를 하여 최종적으로 사용자에게 필요로 되는 최적의 운동량을 분석한다.
상기 골전도 모듈(300)은 산출된 상기 최적의 운동량을 기초로하여 음성신호 출력부(110)를 통해 운동 중인 사용자에게 현재의 운동 상태를 통지함과 함께 운동 방향을 제안한다.
또한, 스마트 런닝모자에 형성되는 음성신호 입력부(230)를 통해 사용자는 음성으로 골전도 모듈(300)과 상호작용을 하여 제안된 운동 방향을 대체할 수 있는 운동 방향을 요청할 수 있다.
이러한, 본 발명의 헬스케어 시스템에 의해, 사용자는 실시간으로 최적의 운동량 정보를 취득할 수 있으며, 그에 따라, 사용자의 운동 효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 가진다.
한편, 본 발명의 헬스케어 시스템에서 사용되는 심박수 DB 데이터, 이동거리와 속도 DB 데이터 및 개인화 분석 DB 데이터는, 외부 단말기(500)에 설치되는 어플리케이션을 통해, 외부 단말기(500)의 표시 수단에 시각화되어 사용자에게 다양한 정보를 제공할 수 있다.
상기 어플리케이션은 도 5에 도시된 바와 같이, 스마트 런닝모자의 골전도 모듈(300)과 기기동기화하는 기능을 가지고 있으며, 거리의 일별기록 및 누적데이터, 속도의 최고기록/평균 및 누적데이터, 심박의 최고/최저/평균 및 누적 데이터, 설정된 목표와 달성 결과, 각종 알림 등을 시각화하여 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 상기 어플리케이션은 자체적인 분석 알고리즘이 탑재되어 있을 수도 있다. 이 경우, 건강 상태 분석, 운동 상태 분석 및 최적 운동량 산출은 상기 어플리케이션을 통해 행해 질 수 있다.
본 발명의 헬스케어 시스템은 상기와 같이 어플리케이션과 스마트 런닝모자의 골전도 모듈(300)이 동기화되어 사용자에게 보다 필요한 정보를 스마트폰과 같은 스마트기기를 통해 용이하게 제공할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 바디부
200 : 캡부
300 : 골전도 모듈
400 : 배터리부
110 : 음성신호 출력부
120 : 심박 센서
130 : 연결선
140 : 연결선
210 : 연결선
220 : 사용자 입력부
230 : 음성신호 입력부
200 : 캡부
300 : 골전도 모듈
400 : 배터리부
110 : 음성신호 출력부
120 : 심박 센서
130 : 연결선
140 : 연결선
210 : 연결선
220 : 사용자 입력부
230 : 음성신호 입력부
Claims (8)
- 사용자의 머리에 직접 접촉하는 바디부(100)와, 상기 바디부(100)의 정면부분에 돌출 형성된 캡부(200)와, 캡부(200)에 구비되는 골전도 모듈(300) 및 상기 골전도 모듈에 전원을 공급하는 배터리부(400)을 포함하는 스마트 런닝모자에 있어서,
상기 바디부(100)에는 양측에 골전도 스피커로 구성된 음성신호 출력부(110)가 구비되고,
상기 바디부(100)에는 상기 음성신호 출력부(110)와 소정 간격을 두고 배치되며, 사용자의 심박수를 측정하는 심박 센서(120)를 구비하고,
상기 골전도 모듈(300)은, GPS 신호를 수신하여 처리하는 GPS 신호처리부(310), 상기 심박 센서(120)로부터 심박신호를 수신하여 처리하는 심박 신호처리부(320), 상기 음성신호 출력부(110)에 음성신호를 송출하는 음성 신호처리부(330) 및 외부단말기(500)와 통신가능한 무선송수신 모듈(340)를 구비하는 것을 특징으로 하는 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자. - 제 1 항에 있어서,
상기 심박 센서(120)는 비침습형 센서인 것을 특징으로 하는 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자. - 제 1 항에 있어서,
상기 골전도 모듈(300)과 상기 배터리부(400)는 캡부(200)의 좌우방향의 중심선을 기준으로 무게중심이 맞도록 구비되는 것을 특징으로 하는 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자. - 제 1 항에 있어서,
상기 음성신호 출력부(110)는 실리콘보호부(120)에 의해 감싸여지는 것을 특징으로 하는 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자. - 제 1 항에 있어서,
상기 캡부(200)는 사용자의 조작에 의해 골전도 모듈의 전원을 온오프시키는 사용자 입력부(220)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자. - 제 1 항에 있어서,
상기 캡부(200)는 사용자가 발생시킨 음성을 음성신호로 변환시켜 고전도 모듈(300)에 송신하는 음성신호 입력부(230)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자. - 제 1 항 내지 제 6 항에 기재된 골전도 모듈을 포함하는 스마트 런닝모자를 이용하여, 사용자의 운동 상태를 관리하는 헬스케어 시스템에 있어서,
상기 심박 센서(120)로부터 측정된 심박수 정보를 데이터베이스화하고, 데이터베이스화된 심박수 정보에 기초하여 사용자의 건강 상태를 분석하는 단계;
상기 GPS 신호를 데이터베이스화하고, 데이터베이스화된 GPS 신호 정보에 기초하여 사용자의 속도 및 이동거리를 산출하여 사용자의 운동 상태를 분석하는 단계;
분석된 상기 건강 상태 및 상기 운동 상태에 기초하여, 사용자에게 요구되는 운동량을 산출하고 데이터베이스화하는 단계;
산출된 상기 운동량에 기초하여 사용자의 운동 방향을 분석하는 단계;
상기 스마트 런닝모자의 음성신호 출력부(100)를 통해 상기 운동 방향과 상기 심박수, 상기 속도 및 상기 이동거리 중 하나 이상을 사용자에게 통지하는 단계를 포함하는 헬스케어 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 외부단말기(500)에는 어플리케이션이 설치되어 있고,
상기 어플리케이션을 통해 상기 외부단말기(500)의 표시수단에 상기 운동량, 상기 심박수, 상기 속도 및 이동거리, 개인 건강 상태 중 하나 이상에 관한 정보를 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 헬스케어 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200029109A KR20210113850A (ko) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 스마트 런닝모자 및 이를 이용한 헬스케어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200029109A KR20210113850A (ko) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 스마트 런닝모자 및 이를 이용한 헬스케어 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210113850A true KR20210113850A (ko) | 2021-09-17 |
Family
ID=77924243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200029109A KR20210113850A (ko) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 스마트 런닝모자 및 이를 이용한 헬스케어 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210113850A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101894493B1 (ko) | 2017-02-23 | 2018-09-04 | 주식회사 서진에프앤아이 | 골전도 모듈을 장착한 캡모자 |
-
2020
- 2020-03-09 KR KR1020200029109A patent/KR20210113850A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101894493B1 (ko) | 2017-02-23 | 2018-09-04 | 주식회사 서진에프앤아이 | 골전도 모듈을 장착한 캡모자 |
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