KR20240040589A - Method for controlling wearable apparatus for user's safety and wearable apparatus performing the same - Google Patents
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Abstract
사용자의 안전을 위한 웨어러블 장치의 제어 방법 및 이를 수행하는 웨어러블 장치가 개시된다. 웨어러블 장치는 사용자의 신체에 적용되는 토크를 생성하는 구동 모듈, 생성된 토크를 사용자의 다리에 전달하기 위한 다리 구동 프레임, 다리 구동 프레임에 연결되고 다리 구동 프레임을 사용자의 다리에 고정시키기 위한 허벅지 체결부, 웨어러블 장치의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 센서 모듈, 및 센서 데이터에 기초하여 구동 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함한다. 제어 모듈은 센서 모듈에 의해 일 시간 구간 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 일 시간 구간 동안 웨어러블 장치가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정하고, 결정된 움직임 스코어에 기초하여 상기 토크의 생성 여부를 제어한다.A method of controlling a wearable device for user safety and a wearable device that performs the same are disclosed. The wearable device includes a drive module that generates torque applied to the user's body, a leg drive frame for transmitting the generated torque to the user's legs, and a thigh fastener that is connected to the leg drive frame and secures the leg drive frame to the user's legs. It includes a unit, a sensor module that acquires sensor data including movement information of the wearable device, and a control module that controls the driving module based on the sensor data. The control module determines a motion score indicating the degree to which the wearable device moves during a time period based on sensor data acquired by the sensor module during a time period, and controls whether or not the torque is generated based on the determined motion score. .
Description
아래의 실시예들은 사용자의 안전을 위한 웨어러블 장치의 제어 방법 및 이를 수행하는 웨어러블 장치에 관한 것이다.The following embodiments relate to a method of controlling a wearable device for user safety and a wearable device that performs the same.
일반적으로, 보행 보조 장치(walking assistance device)는 각종 질환이나 사고 등으로 인하여 스스로 걷지 못하는 환자들이 재활 치료를 위한 보행 운동을 할 수 있도록 도와주는 기구 또는 장치를 말한다. 최근 고령화 사회가 심화됨에 따라 다리 관절의 문제로 정상적인 보행이 어렵거나 보행에 대해 불편을 호소하는 사람들이 증가하여 보행 보조 장치에 대한 관심도 높아지고 있다. 보행 보조 장치는 사용자의 신체에 착용되어 사용자가 보행하는데 필요한 근력을 보조(assistance)해 주고, 사용자가 정상적인 보행 패턴으로 보행할 수 있도록 사용자의 보행을 유도할 수 있다.In general, a walking assistance device refers to an instrument or device that helps patients who cannot walk on their own due to various diseases or accidents perform walking exercises for rehabilitation treatment. Recently, as the aging society has intensified, the number of people who have difficulty walking normally or who complain of discomfort in walking due to leg joint problems has increased, leading to increasing interest in walking assistance devices. A walking assistance device is worn on the user's body to assist the user with the muscle strength necessary for walking, and can guide the user's walking so that the user can walk with a normal walking pattern.
일 실시예에 따른 사용자의 신체에 착용되는 웨어러블 장치는, 사용자의 신체에 적용되는 토크를 생성하는 구동 모듈, 상기 생성된 토크를 상기 사용자의 다리에 전달하기 위한 다리 구동 프레임, 상기 다리 구동 프레임에 연결되고, 상기 다리 구동 프레임을 상기 사용자의 다리에 고정시키기 위한 허벅지 체결부, 상기 웨어러블 장치의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 센서 모듈, 및 상기 센서 데이터에 기초하여 상기 구동 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다. 상기 제어 모듈은, 상기 센서 모듈에 의해 일 시간 구간 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 상기 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정하고, 상기 결정된 움직임 스코어에 기초하여 상기 토크의 생성 여부를 제어할 수 있다.A wearable device worn on a user's body according to an embodiment includes a driving module that generates torque applied to the user's body, a leg driving frame for transmitting the generated torque to the user's legs, and a leg driving frame to the leg driving frame. connected to a thigh fastener for fixing the leg drive frame to the user's leg, a sensor module for acquiring sensor data including movement information of the wearable device, and controlling the drive module based on the sensor data. May include a control module. The control module determines a motion score indicating the degree to which the wearable device moves during the one-time interval based on sensor data acquired by the sensor module during the one-hour interval, and determines the torque based on the determined motion score. You can control whether to create or not.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치를 제어하는 방법은, 상기 웨어러블 장치의 구동 시작의 제어 명령을 수신하는 동작, 상기 제어 명령을 수신한 것에 응답하여, 상기 제어 명령을 수신한 시점 이후에 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치의 센서 모듈을 이용하여 상기 웨어러블 장치의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 동작, 상기 센서 데이터에 기초하여 상기 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정하는 동작, 및 상기 결정된 움직임 스코어에 기초하여 상기 웨어러블 장치의 구동 모듈\의 토크 생성 여부를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.A method of controlling a wearable device according to an embodiment includes receiving a control command to start operation of the wearable device, in response to receiving the control command, for a period of one hour after receiving the control command. Obtaining sensor data including movement information of the wearable device using a sensor module of the wearable device, and determining a motion score indicating the degree to which the wearable device moves during the one time period based on the sensor data. It may include an operation and an operation of controlling whether a driving module\ of the wearable device generates torque based on the determined motion score.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치를 제어하는 방법은, 상기 웨어러블 장치의 구동 모듈을 통해 사용자의 다리에 적용되는 토크를 생성하는 동작, 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치의 센서 모듈을 이용하여 상기 웨어러블 장치의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 동작, 상기 센서 데이터에 기초하여 상기 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정하는 동작, 및 상기 결정된 움직임 스코어에 기초하여, 상기 토크의 생성을 중지시킬지 여부를 결정하는 동작을 포함할 수 있다. A method of controlling a wearable device according to an embodiment includes generating torque applied to the user's legs through a driving module of the wearable device, and controlling the wearable device using a sensor module of the wearable device for a period of one time. Obtaining sensor data including motion information, determining a motion score indicating the degree to which the wearable device moves during the one time period based on the sensor data, and based on the determined motion score, the torque It may include an operation to determine whether to stop the creation of .
도 1은 일 실시예에 따른 사용자의 신체에 착용되는 웨어러블 장치의 개요(overview)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치와 전자 장치를 포함하는 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 후면 개략도를 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 좌측 측면도를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면들이다.
도 6은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치와 전자 장치 간의 상호 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 센서 데이터의 시간에 따른 변화 값을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치를 제어하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치를 제어하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 도시하는 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a wearable device worn on a user's body according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining a management system including a wearable device and an electronic device according to an embodiment.
Figure 3 shows a schematic diagram of the back of a wearable device according to one embodiment.
Figure 4 shows a left side view of a wearable device according to one embodiment.
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the configuration of a control system for a wearable device according to an embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating interaction between a wearable device and an electronic device according to an embodiment.
Figure 7 is a flowchart explaining a control method of a wearable device according to an embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing change values of sensor data over time according to an embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of controlling a wearable device based on sensor data according to an embodiment.
Figure 10 is a flowchart explaining a control method of a wearable device according to an embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of controlling a wearable device based on sensor data according to an embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of an electronic device according to an embodiment.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 개시의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the actual implementation form is not limited to the specific disclosed embodiments, and the scope of the present disclosure includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea described in the embodiments.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 개시에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 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.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present disclosure, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of the described features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, and are intended to indicate the presence of one or more other features or numbers, It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined in the present disclosure. No.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical components will be assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 일 실시예에 따른 사용자의 신체에 착용되는 웨어러블 장치의 개요를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a wearable device worn on a user's body according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에서 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 신체에 착용되어 사용자(110)의 보행(walking), 운동(exercise) 및/또는 작업(work)을 보조해 주는 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 신체 능력 예: 보행 능력, 운동 능력, 운동 동작(exercise posture))을 측정하는데 이용될 수도 있다. 실시예들에서 '웨어러블 장치(100)'의 용어는 '웨어러블 로봇', '보행 보조 장치', 또는 '운동 보조 장치'로 대체될 수 있다. 사용자(110)는 사람 또는 동물일 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 신체(예: 하체(다리, 발목, 무릎 등), 상체(몸통, 팔, 손목 등) 및/또는 허리)에 착용되어 사용자(110)의 신체 움직임에 보조력(assistance force) 및/또는 저항력(resistance force)의 외력을 가할 수 있다. 보조력은 사용자(110)의 신체 움직임 방향과 동일한 방향으로 적용되는 힘으로, 사용자(110)의 신체 움직임을 도와주는 힘을 나타낸다. 저항력은 사용자(110)의 신체 움직임 방향에 반대되는 방향으로 적용되는 힘으로, 사용자(110)의 신체 움직임을 방해하는 힘을 나타낸다. '저항력'의 용어는 '운동 부하'로도 지칭될 수 있다.Referring to FIG. 1, in one embodiment, the
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 보행을 보조하는 보행 보조 모드로 동작할 수 있다. 보행 보조 모드에서, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈(120)로부터 발생한 보조력을 사용자(110)의 신체에 가하는 것에 의해 사용자(110)의 보행을 도울 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 보행에 필요한 힘을 보조해 줌으로써 사용자(110)의 독립적인 보행을 가능하게 하거나 또는 장시간 보행을 가능하게 하여 사용자(110)의 보행 능력을 확장시켜 줄 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 보행 습관이나 보행 자세가 비정상인 보행자의 보행을 개선시키는데 도움을 줄 수도 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 운동 효과를 강화하기 위한 운동 보조 모드로 동작할 수 있다. 운동 보조 모드에서, 웨어러블 장치(100)는 구동 모듈(120)로부터 발생하는 저항력을 사용자(110)의 신체에 가하는 것에 의해 사용자(110)의 신체 움직임을 방해하거나 사용자(110)의 신체 움직임에 저항을 줄 수 있다. 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 허리(또는 골반)와 다리(예: 허벅지)에 착용되는 힙(hip) 타입의 웨어러블 장치인 경우, 웨어러블 장치(100)는 다리에 착용된 상태로 사용자(110)의 다리 움직임에 운동 부하를 제공하여 사용자(110)의 다리에 대한 운동 효과를 보다 강화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 운동을 보조하기 위해 보조력을 사용자(110)의 신체에 가할 수도 있다. 예를 들어, 장애인 또는 노인이 웨어러블 장치(100)를 착용하여 운동을 하고자 하는 경우, 웨어러블 장치(100)는 운동 과정에서 신체 움직임을 도와주기 위한 보조력을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 일부 운동 구간에서는 보조력을 제공하고, 다른 운동 구간에서는 저항력을 제공하는 것과 같이, 보조력과 저항력을 운동 구간 또는 시간 구간별로 조합하여 제공할 수도 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 신체 능력을 측정(운동 능력의 측정을 포함함)하기 위한 신체 능력 측정 모드(또는 운동 능력 측정 모드)로 동작할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)가 보행이나 운동을 수행하는 과정에서 웨어러블 장치(100)에 구비된 하나 이상의 센서(예: 각도 센서(125), 관성 측정 장치(inertial measurement unit; IMU)(또는 관성 센서)(135))를 이용하여 사용자의 움직임 정보를 측정할 수 있고, 웨어러블 장치(100) 또는 웨어러블 장치(100)와 연동하는 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(210))는 상기 측정된 움직임 정보를 기초로 사용자의 신체 능력이나 운동 능력을 평가할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)에 의해 측정된 사용자(110)의 움직임 정보를 통해 사용자(110)의 보행 지표 또는 운동 능력 지표(예: 근력, 지구력, 밸런스, 운동 동작)가 추정될 수 있다. 신체 능력 측정 모드는 사용자가 운동을 수행할 때 사용자의 운동 동작(또는 운동 자세)을 평가하기 위한 운동 동작 평가 모드를 포함할 수 있다.In one embodiment, the
본 개시의 다양한 실시예들에서는 설명의 편의를 위해 도 1에 도시된 것과 같은 힙(hip) 타입의 웨어러블 장치(100)를 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 위에서 설명한 것과 같이, 웨어러블 장치(100)는 허리 및 다리(특히 허벅지) 이외의 다른 신체 부위(예: 상박, 하박, 손, 종아리, 발)에도 착용될 수도 있고, 착용되는 신체 부위에 따라 웨어러블 장치(100)의 형태와 구성이 달라질 수 있다.In various embodiments of the present disclosure, for convenience of explanation, the hip type
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 착용되었을 때 사용자의 신체를 지지하기 위한 지지 프레임(예: 도 3의 허리 지지 프레임(20)), 사용자(110)의 다리에 적용되는 토크를 발생시키는 구동 모듈(120)(예: 도 3의 구동 모듈(35, 45)), 구동 모듈(120)에 의해 생성된 토크를 사용자(110)의 다리에 전달하기 위한 다리 구동 프레임(예: 도 3의 다리 구동 프레임(50, 55)), 사용자(110)의 신체 움직임(예: 다리 움직임, 상체 움직임)에 대한 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 센서 모듈(예: 도 5a의 센서 모듈(520)), 및 웨어러블 장치(100)를 제어하는 제어 모듈(130)(예: 도 5a 및 도 5b의 제어 모듈(510))을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
센서 모듈은 각도 센서(125) 및 관성 센서(inertial measurement unit; IMU)(135)를 포함할 수 있다. 각도 센서(125)는 사용자(110)의 고관절 각도 값에 대응하는 웨어러블 장치(100)의 다리 구동 프레임의 회전 각도를 측정할 수 있다. 각도 센서(125)에 의해 측정되는 다리 구동 프레임의 회전 각도는 사용자(110)의 고관절 각도 값(또는 다리 각도 값)이라고 추정될 수 있다. 각도 센서(125)는 예를 들어 엔코더(encoder) 및/또는 홀 센서(hall sensor)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각도 센서(125)는 구동 모듈(120)에 포함된 모터가 다리 구동 프레임과 연결되는 부근에 배치될 수 있다. 관성 센서(135)는 가속도 센서 및/또는 각속도 센서를 포함할 수 있고, 사용자(110)의 움직임에 따른 가속도 및/또는 각속도의 변화를 측정할 수 있다. 관성 센서(135)는 예를 들어 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임 또는 베이스 바디(예: 도 3의 베이스 바디(80))의 움직임 값을 측정할 수 있다. 관성 측정 장치(135)에 의해 측정되는 허리 지지 프레임 또는 베이스 바디의 움직임 값은 사용자(110)의 상체 움직임 값이라고 추정될 수 있다.The sensor module may include an
일 실시예에서, 제어 모듈(130) 및 관성 센서(135)는 웨어러블 장치(100)의 베이스 바디(예: 도 3의 베이스 바디(80)) 내에 배치될 수 있다. 베이스 바디는 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태에서 사용자(110)의 요부(허리 부위)에 위치할 수 있다. 베이스 바디는 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임의 외부에 형성 또는 부착될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 센서 모듈이 획득한 센서 데이터를 기초로 구동 모듈(120)의 토크 생성 여부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(130)은 센서 데이터에 기초하여 결정된 움직임 스코어가 조건을 만족시키는 경우(예: 임계 값보다 큰 경우), 토크의 생성을 허용할 수 있다. 제어 모듈(130)은 움직임 스코어가 상기 조건을 만족시키지 않는 경우(예: 임계 값 이하인 경우), 토크의 생성을 허용하지 않거나 또는 토크의 생성을 중단시킬 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 센서 데이터에 기초하여 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용(예: 정상 착용)했는지 여부를 결정할 수 있다. 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용한 것으로 결정된 경우, 제어 모듈(130)은 구동 모듈(120)이 토크를 생성하도록 제어할 수 있다. 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용하지 않은 것으로 결정된 경우, 제어 모듈(130)은 구동 모듈(120)이 토크를 생성하지 않도록 제어함으로써, 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용하지 않은 상태에서, 다리 구동 프레임이 구동 모듈(120)에 의해 생성된 토크에 의해 움직이는 것에 의해 발생할 수 있는 사용자(110)의 안전 사고를 예방할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에서, 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용하지 않은 것으로 결정되는 경우는, 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 아예 착용하지 않은 경우 뿐만 아니라 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용되지 않은 경우도 포함할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)에 구동 시작 명령을 내렸으나 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 구동 시작 명령에도 불구하고 구동 모듈(120)이 토크를 생성하지 않도록 제어할 수 있다. 또한, 제어 모듈(130)은 웨어러블 장치(100)가 구동하고 있는 중에 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용하지 않은 것으로 판단된 경우, 웨어러블 장치(100)의 상기 구동을 정지시키고, 구동 모듈(120)이 토크를 생성하지 않도록 제어할 수 있다.In one embodiment, when the
구동 모듈(120)의 토크 생성이 중단된 후, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 정상적으로 착용되지 않았음을 알리고 웨어러블 장치(100)의 정상적인 착용을 가이드(또는 유도)하기 위한 가이드 알림을 웨어러블 장치(100) 또는 웨어러블 장치(100)와 연동되는 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(210))를 통해 사용자(110)에게 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 가이드 알림은 웨어러블 장치(100)로부터 출력되는 음성 안내 또는 전자 장치에 나타나는 팝업 윈도우 및/또는 소리(또는 음성) 알람의 형태로 제공될 수 있다. 가이드 알림은 웨어러블 장치(100)의 바람직한 착용법에 대한 가이드를 포함할 수 있다.After the torque generation of the
사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 아예 착용하지 않았거나 또는 정상적으로 착용하지 않은 상태에서 웨어러블 장치(100)가 구동되는 경우, 다리 구동 프레임의 움직임으로 인하여 사용자(110)가 다칠 수 있는 안전 문제가 발생될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 정상적으로 착용되지 않은 상태에서는 웨어러블 장치(100)가 구동되지 않도록 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)가 보행이나 운동을 시작할 때 즉각적으로 토크를 발생시키지 않고, 센서 데이터(예: 각도 센서(125)의 센서 데이터 및 관성 센서(135)의 센서 데이터)의 변화에 기초하여 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용했다고 판단된 경우에 토크를 발생시킬 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 보행 또는 운동 중에 각도 센서(125)에 의해 측정되는 센서 데이터의 변화량이 작거나, 또는 한쪽 방향 또는 한쪽 다리에서만 각도 센서(125)의 센서 데이터의 변화가 발생한 경우, 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하지 않은 상태라고 판단하여 토크의 발생을 중단시킬 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 가이드 알림을 통해 비정상 착용 상태를 사용자(110)에게 알리고, 웨어러블 장치(100)의 정상 착용을 사용자(110)에게 유도할 수 있다. If the
위와 같이, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 정상적인 착용이 확인된 경우에 토크를 발생시키고, 정상 착용이 확인되지 않으면 토크를 발생시키지 않거나 또는 토크의 발생을 중단시킴으로써, 웨어러블 장치(100)의 다리 구동 프레임이 사용자(110)의 신체에 예상치 않게 위해(harm, injury)를 가하게 되는 것을 막을 수 있다. 어떤 실시예에서, 웨어러블 장치(100)의 정상적인 착용을 판단하고, 토크의 발생(또는 중단) 여부를 결정하는 제어는 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(210))에 의해 수행될 수 있다.As above, the
도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치와 전자 장치를 포함하는 운동 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an exercise management system including a wearable device and an electronic device according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 운동 관리 시스템(200)은 웨어러블 장치(100), 전자 장치(210), 다른 웨어러블 장치(220), 및 서버(230)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 운동 관리 시스템(200)에는 이 장치들 중 적어도 하나(예: 다른 웨어러블 장치(220) 또는 서버(230))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 장치(예: 웨어러블 장치(100)에 대한 전용 컨트롤러 장치)가 추가될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 보행 보조 모드에서 사용자의 신체에 착용되어 사용자의 움직임을 보조할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 사용자의 다리에 착용되어 사용자의 다리 움직임을 보조하기 위한 보조력(또는 토크)을 발생시킴으로써 사용자의 보행을 도와줄 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 운동 보조 모드에서 사용자의 운동 효과를 강화하기 위하여 사용자의 신체 움직임을 방해하기 위한 저항력 또는 사용자의 신체 움직임을 도와주기 위한 보조력을 생성하여 사용자의 신체에 가할 수 있다. 운동 보조 모드에서 사용자는 전자 장치(210)를 통해 웨어러블 장치(100)를 이용하여 운동하고자 하는 운동 프로그램(예: 스쿼트, 스플릿 런지(split lunge), 덤벨 스쿼트, 런지 앤 니 업(lunge and knee up), 스트레칭 등) 및/또는 웨어러블 장치(100)에 적용되는 운동 강도를 선택할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자가 선택한 운동 프로그램에 따라 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈을 제어하고, 센서 모듈을 통해 사용자의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자가 선택한 운동 강도에 따라 사용자에게 적용되는 저항력 또는 보조력의 세기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 사용자가 선택한 운동 강도에 대응하는 저항력이 발생하도록 구동 모듈을 제어할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 전자 장치(210)와 연동하여 사용자의 신체 능력을 측정하는데 이용될 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 전자 장치(210)의 제어 하에 사용자의 신체 능력을 측정하기 위한 모드인 신체 능력 측정 모드로 동작할 수 있고, 신체 능력 측정 모드에서 사용자의 움직임에 의해 획득된 센서 데이터를 전자 장치(210)에 전송할 수 있다. 전자 장치(210)는 웨어러블 장치(100)로부터 수신한 센서 데이터를 분석하여 사용자의 신체 능력을 평가할 수 있다.In one embodiment, the
전자 장치(210)는 웨어러블 장치(100)와 통신할 수 있고, 웨어러블 장치(100)를 원격으로 제어하거나 또는 웨어러블 장치(100)의 상태(예: 부팅 상태, 충전 사태, 센싱 상태, 에러 상태)에 대한 상태 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 전자 장치(210)는 웨어러블 장치(100)로부터 웨어러블 장치(100)의 센서 모듈에 의해 획득된 센서 데이터를 수신할 수 있고, 수신한 센서 데이터를 기초로 사용자의 신체 능력이나 운동 결과를 추정할 수 있다. 전자 장치(210)는 사용자의 신체 능력이나 운동 결과를 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.The
일 실시예에서, 사용자는 웨어러블 장치(100)의 제어를 위해 전자 장치(210)에서 프로그램(예: 어플리케이션)을 실행시킬 수 있고, 사용자는 해당 프로그램을 통해 웨어러블 장치(100)의 동작이나 설정 값(예: 구동 모듈(예: 도 3의 구동 모듈(35, 45))로부터 출력되는 토크 세기, 음향 출력 모듈(예: 도 5a 및 도 5b의 음향 출력 모듈(550))로부터 출력되는 오디오의 크기, 라이트 유닛(예: 도 3의 라이트 유닛(85))의 밝기)을 조정할 수 있다. 전자 장치(210)에서 실행되는 프로그램은 사용자와의 인터랙션을 위한 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface; GUI)를 제공할 수 있다. 전자 장치(210)는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 액세스 포인트(access point), 휴대용 멀티미디어 장치, 또는 가전 장치(예: 텔레비전, 오디오 장치, 프로젝터 장치)를 포함할 수 있으나, 전술한 장치들에 한정되지 않는다.In one embodiment, a user may run a program (e.g., an application) on the
일 실시예에 따르면, 전자 장치(210)는 근거리 무선 통신 또는 셀룰러 통신을 이용하여 서버(230)와 연결될 수 있다. 서버(230)는 전자 장치(210)로부터 웨어러블 장치(100)를 이용하는 사용자의 사용자 프로파일 정보를 수신하고, 수신한 사용자 프로파일 정보를 저장 및 관리할 수 있다. 사용자 프로파일 정보는 예를 들어 이름, 나이, 성별, 키, 몸무게, 또는 BMI(body mass index) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다. 서버(230)는 사용자에 의해 수행된 운동에 대한 운동 이력 정보를 전자 장치(210)로부터 수신하고, 수신한 운동 이력 정보를 저장 및 관리할 수 있다. 서버(230)는 사용자에게 제공될 수 있는 다양한 운동 프로그램이나 신체 능력 측정 프로그램을 전자 장치(210)에 제공할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(100) 및/또는 전자 장치(210)는 다른 웨어러블 장치(220)와 연결될 수 있다. 다른 웨어러블 장치(220)는 예를 들어 무선 이어폰(222), 스마트워치(224) 또는 스마트글래스(226)일 수 있으나, 전술한 장치들에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 스마트워치(224)는 사용자의 심박수 정보를 포함하는 생체 신호를 측정할 수 있고, 측정된 생체 신호를 전자 장치(210) 및/또는 웨어러블 장치(100)에 전송할 수 있다. 전자 장치(210)는 스마트워치(224)로부터 수신한 생체 신호에 기초하여 사용자의 심박수 정보(예: 현재 심박수, 최대 심박수, 평균 심박수)를 추정할 수 있고, 추정한 심박수 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시예에서, 전자 장치(210)에 의해 결정된 사용자의 운동 결과 정보, 신체 능력 정보, 및/또는 운동 동작 평가 정보는 다른 웨어러블 장치(220)로 전달되어 다른 웨어러블 장치(220)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 웨어러블 장치(100)의 상태 정보도 다른 웨어러블 장치(220)로 전달되어 다른 웨어러블 장치(220)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100), 전자 장치(210) 및 다른 웨어러블 장치(220) 간에는 무선 통신(예: 블루투스 통신, 와이파이 통신)을 통해 서로 연결될 수 있다.In one embodiment, the user's exercise result information, physical ability information, and/or exercise motion evaluation information determined by the
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 전자 장치(210)로부터 수신한 제어 신호에 따라 웨어러블 장치(100)의 상태에 대응되는 피드백(예: 시각적 피드백, 청각적 피드백, 촉각적 피드백)을 제공(또는 출력)할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 라이트 유닛(예: 도 3의 라이트 유닛(85))을 통해 시각적 피드백을 제공할 수 있고, 음향 출력 모듈(예: 도 5a 및 도 5b의 음향 출력 모듈(550))을 통해 청각적 피드백을 제공할 수 있다.In one embodiment, the
도 3는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 후면 개략도를 나타낸다. 도 4는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 좌측 측면도를 나타낸다.3 shows a schematic diagram of the back of a wearable device according to one embodiment. Figure 4 shows a left side view of a wearable device according to one embodiment.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)는 베이스 바디(80), 허리 지지 프레임(20), 구동 모듈(35, 45), 다리 구동 프레임(50, 55), 허벅지 체결부(1, 2), 및 허리 체결부(60)를 포함할 수 있다. 베이스 바디(80)는 라이팅(lighting) 유닛(85)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)에는 이들 구성요소들 중 적어도 하나(예: 라이팅 유닛(85))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다.3 and 4, the
베이스 바디(80)는 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태에서 사용자의 요부에 위치할 수 있다. 베이스 바디(80)는 사용자의 요부에 장착되어 사용자의 허리에 쿠션감을 제공할 수 있고, 사용자의 허리를 지지할 수 있다. 베이스 바디(80)는 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태에서 웨어러블 장치(100)가 중력에 의하여 하방으로 이탈되지 않도록 사용자의 둔부(엉덩이 부위) 위에 걸쳐질 수 있다. 베이스 바디(80)는 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태에서 웨어러블 장치(100)의 중량의 일부를 사용자의 허리로 분산시킬 수 있다. 베이스 바디(80)는 허리 지지 프레임(20)과 연결될 수 있다. 베이스 바디(80)의 양 단부에는 허리 지지 프레임(20)과 연결될 수 있는 허리 지지 프레임 연결 요소(미도시)가 구비될 수 있다.The
일 실시예에서, 베이스 바디(80)의 외면에 라이팅 유닛(85)이 배치될 수 있다. 라이팅 유닛(85)은 광원(예: LED(light emitting diode))을 포함할 수 있다. 라이팅 유닛(85)은 프로세서(미도시)(예: 도 5a 및 도 5b의 프로세서(512))의 제어에 따라 빛을 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서는 웨어러블 장치(100)의 상태에 대응되는 시각적 피드백이 라이팅 유닛(85)을 통해 제공(또는 출력)될 수 있도록 라이팅 유닛(85)을 제어할 수 있다.In one embodiment, the
허리 지지 프레임(20)은 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 착용되었을 때 사용자의 신체(예: 허리)를 지지할 수 있다. 허리 지지 프레임(20)은 베이스 바디(80)의 양 단부로부터 연장될 수 있다. 허리 지지 프레임(20)의 내측에는 사용자의 요부가 수용될 수 있다. 허리 지지 프레임(20)은 적어도 하나 이상의 강체(rigid body) 빔(beam)을 포함할 수 있다. 각각의 빔은 사용자의 요부를 둘러쌀 수 있도록 기 설정된 곡률을 가지는 곡선 형상일 수 있다. 허리 지지 프레임(20)의 단부에는 허리 체결부(60)가 연결될 수 있다. 허리 지지 프레임(20)에는 구동 모듈(35, 45)이 연결될 수 있다. The
일 실시예에서, 베이스 바디(80)의 내부에는 프로세서, 메모리, 관성 측정 장치(예: 도 1의 관성 측정 장치(135), 도 5b의 관성 측정 장치(522)), 통신 모듈(예: 도 5a 및 도 5b의 통신 모듈(516)), 음향 출력 모듈(예: 도 5a 및 도 5b의 음향 출력 모듈(550)) 및 배터리(미도시)가 배치될 수 있다. 베이스 바디(80)는 내부에 배치된 구성요소들을 보호할 수 있다. 프로세서는 웨어러블 장치(100)의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 프로세서는 구동 모듈(35, 45)의 액츄에이터를 제어할 수 있다. 프로세서 및 메모리는 제어 회로에 포함될 수 있다. 제어 회로는 웨어러블 장치(100)의 각 구성요소들에 배터리의 전력을 공급하기 위한 전력 공급 회로를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the inside of the
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 하나 이상의 센서로부터 센서 데이터를 획득하는 센서 모듈(미도시)(예: 도 5a의 센서 모듈(520))을 포함할 수 있다. 센서 모듈은 사용자의 움직임 정보 및/또는 웨어러블 장치(100)의 구성요소의 움직임 정보가 포함된 센서 데이터를 획득할 수 있다. 센서 모듈은 예를 들어 사용자의 상체 움직임 값 또는 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값을 측정하기 위한 관성 측정 장치(예: 도 1의 관성 측정 장치(135), 도 5b의 관성 측정 장치(522)) 및 사용자의 고관절 각도 값 또는 다리 구동 프레임(50, 55)의 움직임 값을 측정하기 위한 각도 센서(예: 도 1의 각도 센서(125), 도 5b의 제1 각도 센서(524) 및 제 2 각도 센서(524-1))를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 센서 모듈은 위치 센서, 온도 센서, 생체 신호 센서 또는 근접 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
허리 체결부(60)는 허리 지지 프레임(20)에 연결될 수 있고, 허리 지지 프레임(20)을 사용자의 허리에 고정시킬 수 있다. 허리 체결부(60)는 예를 들어 한 쌍의 벨트를 포함할 수 있다. The
구동 모듈(35, 45)은 프로세서에 의해 생성된 제어 신호에 기초하여 사용자의 신체에 적용되는 외력(또는 토크)을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 구동 모듈(35, 45)은 사용자의 다리에 적용되는 보조력 또는 저항력을 발생시킬 수 있다. 일 실시예에서, 구동 모듈(35, 45)은 사용자의 오른쪽 고관절 위치에 대응되는 곳에 위치하는 제1 구동 모듈(45) 및 사용자의 왼쪽 고관절 위치에 대응되는 곳에 위치하는 제2 구동 모듈(35)을 포함할 수 있다. 제1 구동 모듈(45)은 제1 액츄에이터 및 제1 조인트 부재를 포함할 수 있고, 제2 구동 모듈(35)은 제2 액츄에이터 및 제2 조인트 부재를 포함할 수 있다. 제1 액츄에이터는 제1 조인트 부재로 전달되는 동력을 제공하고, 제2 액츄에이터는 제2 조인트 부재로 전달되는 동력을 제공할 수 있다. 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터는 각각 배터리로부터 전력을 제공받아 동력(또는 토크)을 생성하는 모터(예: 도 5b의 모터(534, 534-1))를 포함할 수 있다. 모터는 전력이 공급되어 구동될 때 사용자의 신체 움직임을 보조하기 위한 힘(보조력)이나 신체 움직임을 방해하는 힘(저항력)을 발생시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈은 모터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 조절하여 모터에 의해 발생되는 힘의 세기 및 힘의 방향을 조절할 수 있다.The driving
일 실시예에서, 제1 조인트 부재 및 제2 조인트 부재는 각각 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터로부터 동력을 전달받고, 전달받은 동력을 기초로 사용자의 신체에 외력을 가할 수 있다. 제1 조인트 부재 및 제2 조인트 부재는 각각 사용자의 관절부에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 제1 조인트 부재의 일측은 제1 액츄에이터에 연결되고, 타측은 제1 다리 구동 프레임(55)에 연결될 수 있다. 제1 조인트 부재는 제1 액츄에이터로부터 전달받은 동력에 의해 회전될 수 있다. 제1 조인트 부재의 일측에는 제1 조인트 부재 또는 제1 다리 구동 프레임(55)의 회전 각도(사용자의 관절 각도에 대응함)를 측정하기 위한 각도 센서로서 동작할 수 있는 엔코더 또는 홀 센서가 배치될 수 있다. 제2 조인트 부재의 일측은 제2 액츄에이터에 연결되고, 타측은 제2 다리 구동 프레임(50)에 연결될 수 있다. 제2 조인트 부재(333)는 제2 액츄에이터로부터 전달받은 동력에 의해 회전될 수 있다. 제2 조인트 부재의 일측에도 제2 조인트 부재 또는 제2 다리 구동 프레임(50)의 회전 각도를 측정하기 위한 각도 센서로서 동작할 수 있는 엔코더 또는 홀 센서가 배치될 수 있다.In one embodiment, the first joint member and the second joint member may receive power from the first actuator and the second actuator, respectively, and apply an external force to the user's body based on the received power. The first joint member and the second joint member may each be disposed at positions corresponding to the user's joints. One side of the first joint member may be connected to the first actuator, and the other side may be connected to the first
일 실시예에서, 제1 액츄에이터는 제1 조인트 부재의 측 방향에 배치될 수 있고, 제2 액츄에이터는 제2 조인트 부재의 측 방향에 배치될 수 있다. 제1 액츄에이터의 회전축 및 제1 조인트 부재의 회전축은 서로 이격되도록 배치될 수 있고, 제2 액츄에이터의 회전축 및 제2 조인트 부재의 회전축도 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 액츄에이터 및 조인트 부재는 회전축을 공유할 수도 있다. 일 실시예에서, 각각의 액츄에이터는 조인트 부재와 이격되어 배치될 수도 있다. 이 경우 구동 모듈(35, 45)은 액츄에이터로부터 조인트 부재로 동력을 전달하는 동력 전달 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 동력 전달 모듈은 기어(gear)와 같은 회전체일 수도 있고, 와이어(wire), 케이블, 스트링(string), 스프링, 벨트, 또는 체인과 같은 길이 방향의 부재일 수도 있다. 다만, 실시예의 범위가 전술된 액츄에이터와 조인트 부재 간의 위치 관계 및 동력 전달 구조에 의해 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the first actuator may be disposed lateral to the first joint member, and the second actuator may be disposed lateral to the second joint member. The rotation axis of the first actuator and the rotation axis of the first joint member may be arranged to be spaced apart from each other, and the rotation axis of the second actuator and the rotation axis of the second joint member may also be arranged to be spaced apart from each other. However, the present invention is not limited to this, and the actuator and the joint member may share a rotation axis. In one embodiment, each actuator may be arranged spaced apart from the joint member. In this case, the driving
일 실시예에서, 다리 구동 프레임(50, 55)은 웨어러블 장치(100)가 사용자의 다리에 착용되었을 때 구동 모듈(35, 45)에서 생성된 토크를 사용자의 신체(예: 다리)에 전달할 수 있다. 전달된 토크는 사용자의 다리 움직임에 가해지는 외력으로서 작용할 수 있다. 다리 구동 프레임(50, 55)의 일 단부는 조인트 부재와 연결되어 회동될 수 있고, 다리 구동 프레임(50, 55)의 타 단부는 허벅지 체결부(1, 2)에 연결됨에 따라, 다리 구동 프레임(50, 55)은 사용자의 허벅지를 지지하면서 구동 모듈(35, 45)에서 생성된 토크를 사용자의 허벅지에 전달할 수 있다. 예를 들어, 다리 구동 프레임(50, 55)은 사용자의 허벅지를 밀거나 당길 수 있다. 다리 구동 프레임(50, 55)은 사용자의 허벅지의 길이 방향을 따라서 연장될 수 있다. 다리 구동 프레임(50, 55)은 절곡되어 사용자의 허벅지 둘레의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 다리 구동 프레임(50, 55)은 사용자의 오른쪽 다리에 토크를 전달하기 위한 제1 다리 구동 프레임(55) 및 사용자의 왼쪽 다리에 토크를 전달하기 위한 제2 다리 구동 프레임(50)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the leg drive frames 50 and 55 may transmit the torque generated by the
허벅지 체결부(1, 2)는 다리 구동 프레임(50, 55)에 연결되고, 웨어러블 장치(100)를 사용자의 다리(특히, 허벅지)에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 허벅지 체결부(1, 2)는 웨어러블 장치(100)를 사용자의 오른쪽 허벅지에 고정시키기 위한 제1 허벅지 체결부(2) 및 웨어러블 장치(100)를 사용자의 왼쪽 허벅지에 고정시키기 위한 제2 허벅지 체결부(1)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 제1 허벅지 체결부(2)는 제1 커버, 제1 체결 프레임 및 제1 스트랩을 포함할 수 있고, 제2 허벅지 체결부(1)는 제2 커버, 제2 체결 프레임 및 제2 스트랩을 포함할 수 있다. 제1 커버 및 제2 커버는 구동 모듈(35, 45)에서 발생된 토크를 사용자의 허벅지에 가할 수 있다. 제1 커버 및 제2 커버는 사용자의 허벅지의 일측에 배치되어, 사용자의 허벅지를 밀거나 당길 수 있다. 제1 커버 및 제2 커버는 예를 들어 사용자의 허벅지의 전면에 배치될 수 있다. 제1 커버 및 제2 커버는 사용자의 허벅지의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 제1 커버 및 제2 커버는 다리 구동 프레임(50, 55)의 타 단부를 중심으로 양측으로 연장될 수 있고, 사용자의 허벅지에 대응하는 만곡면을 포함할 수 있다. 제1 커버 및 제2 커버의 일단은 체결 프레임에 연결되고, 타단은 스트랩에 연결될 수 있다.In one embodiment, the
제1 체결 프레임 및 제2 체결 프레임은 예를 들어 사용자의 허벅지의 적어도 일부의 둘레를 감싸도록 배치되어, 사용자의 허벅지가 웨어러블 장치(100)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 제1 체결 프레임은 제1 커버와 제1 스트랩 사이를 이어주는 체결 구조를 가지고, 제2 체결 프레임은 제2 커버와 제2 스트랩 사이를 이어주는 체결 구조를 가질 수 있다.For example, the first fastening frame and the second fastening frame are arranged to surround at least a portion of the user's thigh, thereby preventing the user's thigh from being separated from the
제1 스트랩은 사용자의 오른쪽 허벅지의 둘레에서 제1 커버 및 제1 체결 프레임이 감싸지 않는 나머지 부분을 둘러쌀 수 있고, 제2 스트랩은 사용자의 왼쪽 허벅지의 둘레에서 제2 커버 및 제2 체결 프레임이 감싸지 않는 나머지 부분을 둘러쌀 수 있다. 제1 스트랩 및 제2 스트랩은 예를 들어 탄성이 있는 소재(예: 밴드)를 포함할 수 있다.The first strap may surround the remaining portion not surrounded by the first cover and the first fastening frame around the user's right thigh, and the second strap may surround the second cover and the second fastening frame around the user's left thigh. The remaining part that is not wrapped can be wrapped. The first strap and the second strap may include, for example, an elastic material (eg, a band).
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면들이다.FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the configuration of a control system for a wearable device according to an embodiment.
도 5a를 참조하면, 웨어러블 장치(예: 웨어러블 장치(100))는 제어 시스템(500)에 의해 제어될 수 있다. 제어 시스템(500)은 제어 모듈(510), 통신 모듈(516), 센서 모듈(520), 구동 모듈(530), 입력 모듈(540) 및 음향 출력 모듈(550)을 포함할 수 있다. 구동 모듈(530)은 동력(예: 토크)을 발생시킬 수 있는 모터(534) 및 모터(534)를 구동시키기 위한 모터 드라이버 회로(532)를 포함할 수 있다. 도 5a의 실시예에서는 하나의 모터 드라이버 회로(532) 및 하나의 모터(534)를 포함하는 구동 모듈(530)이 도시되어 있으나, 이는 예시일 뿐이다. 도 5b를 참조하면, 도 5b에 도시된 실시예와 같이 제어 시스템(500-1)에서 모터 드라이버 회로(532, 532-1) 및 모터(534, 534-1)는 복수 개(예: 2개 이상)일 수 있다. 모터 드라이버 회로(532) 및 모터(534)를 포함하는 구동 모듈(530)은 도 3의 제1 구동 모듈(45)에 대응할 수 있고, 모터 드라이버 회로(532-1) 및 모터(534-1)를 포함하는 구동 모듈(530-1)은 도 3의 제2 구동 모듈(35)에 대응할 수 있다. 아래에서 설명되는 모터 드라이버 회로(532) 및 모터(534) 각각에 대한 설명은 도 5b에 도시된 모터 드라이버 회로(532-1) 및 모터(534-1)에도 적용될 수 있다. Referring to FIG. 5A , a wearable device (eg, wearable device 100) may be controlled by the
도 5a로 돌아오면, 센서 모듈(520)은 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(520)는 사용자의 움직임 정보 또는 웨어러블 장치의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 포함할 수 있다. 센서 모듈(520)은 획득된 센서 데이터를 제어 모듈(510)에 전달할 수 있다. 센서 모듈(520)는 도 5b에 도시된 것과 같은 관성 센서(522) 및 각도 센서(예: 제1 각도 센서(524), 제2 각도 센서(524-1))를 포함할 수 있다. 관성 센서(522)는 사용자의 상체 움직임 값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 관성 센서(522)는 사용자의 움직임에 따른 X축, Y축 및 Z축의 가속도 및 X축, Y축 및 Z축의 각속도를 센싱할 수 있다. 또한, 관성 센서(522)는 웨어러블 장치의 허리 지지 프레임의 움직임 값(예: 가속도 값 및 각속도 값)을 획득할 수 있다. 각도 센서는 사용자의 다리 움직임에 따른 고관절 각도 값을 측정할 수 있다. 각도 센서에 의해 측정될 수 있는 센서 데이터는 예를 들어 오른쪽 다리의 고관절 각도 값, 왼쪽 다리의 고관절 각도 값 및 다리의 운동 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 5b의 제1 각도 센서(524)는 사용자의 오른쪽 다리의 고관절 각도 값을 획득할 수 있고, 제2 각도 센서(524-1)는 사용자의 왼쪽 다리의 고관절 각도 값을 획득할 수 있다. 제1 각도 센서(524) 및 제2 각도 센서(524-1) 각각은 예를 들어 엔코더 및/또는 홀 센서를 포함할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 각도 센서(520, 520-1)는 웨어러블 장치의 다리 구동 프레임의 움직임 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 각도 센서(524)는 제1 다리 구동 프레임(55)의 움직임 값을 획득하고, 제2 각도 센서(524-1)는 제2 다리 구동 프레임(50)의 움직임 값을 획득할 수 있다.Returning to FIG. 5A,
일 실시예에서, 센서 모듈(520)은 웨어러블 장치의 위치 값을 획득하기 위한 위치 센서, 객체의 근접을 감지하기 위한 근접 센서, 사용자의 생체 신호를 검출하기 위한 생체 신호 센서 및 주변 온도를 측정하기 위한 온도 센서 등을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
입력 모듈(540)은 웨어러블 장치의 구성요소(예: 프로세서(512))에 사용될 명령어 또는 데이터를 웨어러블 장치의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(540)은 예를 들어 키(예: 버튼) 또는 터치 스크린을 포함할 수 있다. The input module 540 may receive commands or data to be used in a component of the wearable device (e.g., the processor 512) from outside the wearable device (e.g., a user). Input module 540 may include, for example, keys (e.g., buttons) or a touch screen.
음향 출력 모듈(550)은 음향 신호를 웨어러블 장치의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(550)은 가이드 음향 신호(예: 구동 시작음, 동작 오류 알림음), 음악 콘텐츠 또는 가이드 음성을 재생하는 스피커를 포함할 수 있다.The sound output module 550 can output sound signals to the outside of the wearable device. The sound output module 550 may include a speaker that plays guide sound signals (e.g., drive start sound, operation error notification sound), music content, or guide voice.
일 실시예에서, 제어 시스템(500)은 웨어러블 장치의 각 구성요소에 전력을 공급하기 위한 배터리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 배터리의 전력을 웨어러블 장치의 각 구성요소의 동작 전압에 맞게 변환하여 각 구성요소에 공급할 수 있다.In one embodiment, the
구동 모듈(530)은 제어 모듈(510)의 제어 하에 사용자의 다리에 적용되는 외력을 발생시킬 수 있다. 구동 모듈(530)은 사용자의 고관절 위치에 대응되는 곳에 위치하고, 제어 모듈(510)에 의해 생성된 제어 신호에 기초하여 사용자의 다리에 적용되는 토크를 발생시킬 수 있다. 제어 모듈(510)은 제어 신호를 모터 드라이버 회로(532)로 전송할 수 있고, 모터 드라이버 회로(532)는 제어 신호에 대응하는 전류 신호(또는 전압 신호)를 생성하여 모터(534)에 공급함으로써 모터(534)의 동작을 제어할 수 있다. 제어 신호에 따라 모터(534)에 전류 신호가 공급되지 않을 수도 있다. 모터(534)는 모터(534)에 전류 신호가 공급되어 구동될 때 사용자의 다리 움직임을 보조하는 힘이나 다리 움직임을 방해하는 토크를 발생시킬 수 있다.The
제어 모듈(510)은 웨어러블 장치의 전체적인 동작을 제어하며, 각각의 구성요소(예: 구동 모듈(530))를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 모듈(510)은 프로세서(512) 및 메모리(514)를 포함할 수 있다.The
프로세서(512)는 예를 들어 소프트웨어를 실행하여 프로세서(512)에 연결된 웨어러블 장치의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(512)는 다른 구성요소(예: 통신 모듈(516))로부터 수신된 명령(instructions) 또는 데이터를 메모리(514)에 저장하고, 메모리(514)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하며, 처리 후의 결과 데이터를 메모리(514)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(512)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(514)는 제어 모듈(510)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(512))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어, 센서 데이터, 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(514)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리(예: RAM, DRAM, SRAM)를 포함할 수 있다. Memory 514 may store various data used by at least one component of control module 510 (eg, processor 512). Data may include, for example, input data or output data for software, sensor data, and instructions related thereto. Memory 514 may include volatile memory or non-volatile memory (eg, RAM, DRAM, SRAM).
통신 모듈(516)은 제어 모듈(510)과 웨어러블 장치(100)의 다른 구성요소 또는 외부의 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(210) 또는 다른 웨어러블 장치(220)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(516)은 예를 들어 외부의 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(210))에 센서 모듈(520)에 의해 획득된 센서 데이터를 전송하고, 전자 장치로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(516)은 프로세서(512)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(516)은 무선 통신 모듈(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 및/또는 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 예를 들어 블루투스, WiFi(wireless fidelity), ANT, 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크, 또는 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크를 통하여 웨어러블 장치의 다른 구성요소 및/또는 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다. The
일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)는, 사용자의 신체에 적용되는 토크를 생성하는 구동 모듈(530, 530-1), 생성된 토크를 사용자의 다리에 전달하기 위한 다리 구동 프레임(50, 55), 다리 구동 프레임(50, 55)에 연결되고, 다리 구동 프레임(50, 55)을 사용자의 다리에 고정시키기 위한 허벅지 체결부(1, 2), 웨어러블 장치(100)의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 센서 모듈(520) 및 센서 데이터에 기초하여 구동 모듈(530, 530-1)을 제어하는 제어 모듈(510)을 포함할 수 있다. 센서 모듈(520)은 다리 구동 프레임(50, 55)의 움직임 값을 포함하는 센서 데이터를 획득하는 각도 센서(524, 524-1) 및 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값(예: 가속도 및/또는 각속도 값)을 포함하는 센서 데이터를 획득하는 관성 센서(522)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 센서 모듈(520)의 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 올바르게 또는 정상적으로 착용되었는지 여부를 확인하기 위한 테스트를 진행할 수 있다. 제어 모듈(510)은 상기 테스트를 진행하기에 앞서 상기 테스트의 진행에 대한 가이드 알림을 사용자에게 제공하도록 제어할 수 있다. 제어 모듈(510)은 예를 들어 음향 출력 모듈(550)이 사용자에게 "지금부터 착용 여부를 테스트할 예정입니다. 웨어러블 장치를 착용한 상태에서 편하게 걸어주세요."의 가이드 음성을 출력하도록 제어할 수 있다.In one embodiment, the
제어 모듈(510)은 제1 각도 센서(524), 제2 각도 센서(524-1) 및 관성 센서(522)의 센서 데이터에 기초하여 상기 테스트를 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)의 구동 초기(예: 사용자가 웨어러블 장치(100)를 이용하여 보행이나 운동을 시작하고자 하는 경우)에 최근 3초 동안 제1 각도 센서(524), 제2 각도 센서(524-1) 및 관성 센서(522) 각각의 센서 값이 충분히 변동하고, 사용자가 3걸음 이상 걸었다고 판단되면, 구동 모듈(530, 530-1)이 토크를 발생하는 것으로 제어할 수 있다. 여기서, 센서 값의 충분한 변동은 한쪽 방향이 아닌 양쪽 방향으로 모두 충분히 변동하는 것을 나타낸다.The
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 구동을 시작하여 사용자가 보행이나 운동을 수행하고 있는 중에, 최근 5초 동안 제1 각도 센서(524), 제2 각도 센서(524-1) 및 관성 센서(522) 각각의 센서 값이 충분히 변동하지 않거나 또는 사용자가 3초 이상 앉아 있다고 판단된 경우, 구동 모듈(530, 530-1)의 토크 발생을 중단시키는 것으로 제어할 수 있다. 여기서, 센서 값의 충분한 변동은 한쪽 방향이 아닌 양쪽 방향으로 모두 충분히 변동하는 것을 나타낸다. 토크의 발생을 중단시킬지 여부에 대한 판단은 웨어러블 장치(100)의 구동 중에 주기적으로 (또는 비주기적으로) 수행될 수 있다.In one embodiment, the
제어 모듈(510)은 센서 모듈(520)에 의해 일 시간 구간 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 일 시간 구간 동안 웨어러블 장치(100)가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 일 시간 구간은 상기 테스트가 시작되는 시점으로부터 기 정의된 시간 구간일 수 있으며, 정의된 시간 구간의 길이는 다양할 수 있다. 일 시간 구간은 사용자에게 최적화될 수 있도록 조정될 수 있다. The
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 결정된 움직임 스코어에 기초하여 구동 모듈(530, 530-1)의 토크의 생성 여부를 제어할 수 있다. 제어 모듈(510)은 움직임 스코어에 기초하여 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용했는지 여부를 결정하고, 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용하지 않은 것으로 결정된 경우, 토크를 생성하지 않거나 또는 상기 토크의 생성이 중단되도록 상기 구동 모듈(530, 530-1)을 제어할 수 있다. In one embodiment, the
상기 테스트가 시작되어 움직임 스코어를 결정하는 시점은 다양할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 전자 장치(210)로부터 구동 시작의 제어 명령을 수신한 것에 응답하여, 제어 명령을 수신한 시점 이후에 일 시간 구간(예: 3초) 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 다른 예로, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 초기에 파워 온(power on)이 된 후 웨어러블 장치(100)의 움직임이 감지된 것에 응답하여, 움직임이 감지된 시점 이후에 일 시간 구간(예: 3초) 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 파워 온이 된 후 다리 구동 프레임(50, 55)의 움직임이 감지된 시점 또는 사용자의 특정 걸음 수(예: 두 걸음 또는 세 걸음)가 감지된 시점부터 일 시간 구간 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 구동을 시작하려고 하기 전 뿐만 아니라 동작 중에 있을 때에도 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 테스트를 수행할 수 있다. 제어 모듈(510)은 구동 모듈(530, 530-1)에 의해 토크가 생성되고 있는 도중에 일 시간 구간(예: 3초) 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다.The timing at which the test begins to determine the movement score may vary. For example, in response to the
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 각도 센서(524, 524-1)의 센서 데이터 및 관성 센서(522)의 센서 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 각도 센서(524, 524-1)의 센서 데이터에 기초하여, 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도 변화량에 대한 제2 누적 값을 결정하고, 제1 누적 값 및 제2 누적 값에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 제1 누적 값은, 일 시간 구간 동안 측정된 양(positive)의 제1 각도 변화량의 누적 값 및 일 시간 구간 동안 측정된 음(negative)의 제1 각도 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응할 수 있다. 제2 누적 값은, 일 시간 구간 동안 측정된 양의 제2 각도 변화량의 누적 값 및 일 시간 구간 동안 측정된 음의 제2 각도 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응할 수 있다. 움직임 스코어는 제1 누적 값 및 제2 누적 값을 곱한 결과 값에 기초할 수 있다. 예를 들어, 움직임 스코어는 제1 누적 값 및 제2 누적 값을 곱한 결과 값 또는 가중 곱의 결과 값에 대응할 수 있다. 다만, 움직임 스코어의 계산 방식은 이에 제한되지 않는다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값(예: 가속도 값)에 기초하여, 허리 지지 프레임(20)의 제1 축(예: X축) 방향에 대한 제1 움직임 변화량의 제3 누적 값, 허리 지지 프레임(20)의 제2 축(예: Y축) 방향에 대한 제2 움직임 변화량의 제4 누적 값, 및 허리 지지 프레임(20)의 제3 축(예: Z축) 방향에 대한 제3 움직임 변화량의 제5 누적 값을 더 결정하고, 상기 제1 누적 값, 상기 제2 누적 값, 제3 누적 값, 제4 누적 값, 및 제5 누적 값에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 제3 누적 값은, 일 시간 구간 동안 측정된 양의 제1 움직임 변화량의 누적 값 및 일 시간 구간 동안 측정된 음의 제1 움직임 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응할 수 있다. 제4 누적 값은, 일 시간 구간 동안 측정된 양의 제2 움직임 변화량의 누적 값 및 일 시간 구간 동안 측정된 음의 제2 움직임 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응할 수 있다. 제5 누적 값은, 일 시간 구간 동안 측정된 양의 제3 움직임 변화량의 누적 값 및 일 시간 구간 동안 측정된 음의 제3 움직임 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응할 수 있다. 움직임 스코어는 제1 누적 값, 제2 누적 값, 제3 누적 값, 제4 누적 값, 및 제5 누적 값을 곱한 결과 값에 기초할 수 있다. 예를 들어, 움직임 스코어는 제1 누적 값, 제2 누적 값, 제3 누적 값, 제4 누적 값, 및 제5 누적 값을 곱한 결과 값 또는 가중 곱의 결과 값에 대응할 수 있다. 다만, 움직임 스코어의 계산 방식은 이에 제한되지 않는다. 제1 누적 값, 제2 누적 값, 제3 누적 값, 제4 누적 값 및 제5 누적 값 각각은, 센서 데이터에서 한 방향으로의 큰 변동량 대비 반대 방향으로 돌아온 변동량으로서 실제 운동 에너지에 대응하는 것으로 고려될 수 있다. 제1 누적 값, 제2 누적 값, 제3 누적 값, 제4 누적 값 및 제5 누적 값 중 적어도 하나가 0에 가까울수록 움직임 스코어도 0에 가까워질 수 있다. 일 실시예에서, 제1 누적 값, 제2 누적 값, 제3 누적 값, 제4 누적 값 및 제5 누적 값은 라디안(radian)의 통일된 단위로 변환된 값들일 수 있다.In one embodiment, the
본 개시에서, 양(positive)의 각도 변화량 및 움직임 변화량은 사용자를 기준으로 제1 방향(예: 전방 방향)으로의 변화량을 나타내고, 음(negative)의 각도 변화량 및 움직임 변화량은 사용자를 기준으로 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향(예: 후방 방향)으로의 변화량을 나타낼 수 있다.In the present disclosure, the positive angle change amount and the motion change amount represent the change amount in the first direction (e.g., forward direction) with respect to the user, and the negative angle change amount and the movement change amount represent the change amount with respect to the user. It may represent the amount of change in a second direction (e.g., backward direction) opposite to the first direction.
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 움직임 스코어와 임계 값에 기초하여 구동 모듈(530, 530-1)의 토크 생성을 제어할 수 있다. 제어 모듈(510)은 움직임 스코어가 임계 값보다 큰 것에 응답하여, 토크를 생성하도록 구동을 시작하거나 또는 구동 중인 상태를 계속 유지하도록 구동 모듈(530, 530-1)을 제어할 수 있다. 움직임 스코어가 임계 값보다 크다는 것은, 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용한 것에 대응할 수 있다. 움직임 스코어가 임계 이하인 것은, 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용하지 않았다는 것에 대응할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 움직임 스코어가 임계 값 이하인 것에 응답하여, 토크를 생성하지 않거나 또는 토크의 생성이 중단되도록 구동 모듈(530, 530-1)을 제어할 수 있다. 만약, 구동 모듈(530, 530-1)이 구동 중인 상태에서 상기 테스트를 수행한 결과가 움직임 스코어가 임계 값 이하인 것으로 결정되었다면, 제어 모듈(510)은 구동 모듈(530, 530-1)의 전원 공급을 차단하거나 토크가 발생하지 않도록 구동 모듈(530, 530-1)을 제어할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 움직임 스코어가 임계 값 이하인 것에 응답하여, 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 정상 착용을 가이드하기 위한 가이드 알림(예: 정상 착용을 유도하기 위한 가이드 음성)을 제공하도록 제어할 수 있다. 가이드 알림은 전자 장치(210)를 통해 사용자에게 제공될 수도 있다.In one embodiment, in response to the motion score being below the threshold, the
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 일 시간 구간 동안 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도 변화량 중 적어도 하나에 기초하여 제1 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 제어 모듈(510)은 일 시간 구간 동안 제1 다리 구동 프레임(55)과 제2 다리 구동 프레임(50)의 전체 움직임량에서, 제1 다리 구동 프레임(55)의 움직임량이 차지하는 제1 비중 및 제2 다리 구동 프레임(50)의 움직임량이 차지하는 제2 비중 중 적어도 하나에 기초하여 제2 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 제어 모듈(510)은 제1 움직임 스코어 및 제2 움직임 스코어에 기초하여 토크의 생성 여부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 움직임 스코어가 제1 임계 값보다 크고, 제2 움직임 스코어가 제2 임계 값보다 큰 것에 응답하여, 제어 모듈(510)은 토크를 생성하도록 구동을 시작하거나 또는 구동 중인 상태를 계속 유지하도록 구동 모듈(530, 530-1)을 제어할 수 있다. 제1 움직임 스코어가 제1 임계 값 이하이거나 또는 제2 움직임 스코어가 제2 임계 값 이하인 것에 응답하여, 제어 모듈(510)은 토크를 생성하지 않거나 또는 토크의 생성이 중단되도록 구동 모듈(530, 530-1)을 제어할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 양의 제1 각도 변화량의 누적 값은 사용자를 기준으로 전방을 향해 사용자가 움직인 오른쪽 다리에 의한 제1 다리 구동 프레임(55)의 각도 변화량의 누적 값에 대응할 수 있다. 음의 제1 각도 변화량의 누적 값은 사용자를 기준으로 후방을 향해 사용자가 움직인 오른쪽 다리에 의한 제1 다리 구동 프레임(55)의 각도 변화량의 누적 값에 대응할 수 있다. 양의 제1 움직임 변화량의 누적 값은 전방(예: +X축 방향)을 향해 사용자가 상체를 움직인 것에 의한 허리 지지 프레임(20)의 제1 움직임 변화량의 누적 값에 대응할 수 있다. 음의 제1 움직임 변화량의 누적 값은 후방(예: -X축 방향)을 향해 사용자가 상체를 움직인 것에 의한 허리 지지 프레임(20)의 제1 움직임 변화량의 누적 값에 대응할 수 있다. 제어 모듈(510)은 센서 데이터에 기초한 누적 값을 사용자가 움직인 방향에 따라 양의 누적 값 및 음의 누적 값으로 구분함으로써, 사용자의 실질적인 움직임에 대한 정보를 획득할 수 있다.In one embodiment, the cumulative value of the positive first angle change may correspond to the cumulative value of the angle change of the first
작은 움직임 스코어는 사용자의 다리 및/또는 상체 움직임량이 적다는 것을 의미할 수 있고, 큰 움직임 스코어는 상대적으로 사용자의 다리 및/또는 상체 움직임량이 많다는 것을 의미할 수 있다. 만약, 다리나 상체 중 적어도 하나의 움직임이 없거나 또는 거의 없으면 움직임 스코어는 굉장히 작게 나올 것이고, 제어 모듈(510)은 이러한 움직임 스코어를 임계 값과 비교함으로써 사용자의 다리 움직임 및/또는 상체 움직임이 적은 상태를 구별해 낼 수 있다. 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)의 움직임 스코어가 임계 값 이하인 것으로 판정되면 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상적으로 착용되어 있지 않다고 판단하고, 구동 모듈(530, 530-1)로부터 토크가 생성되는 것을 막을 수 있다.A small movement score may mean that the user's leg and/or upper body movement amount is small, and a large movement score may mean that the user's leg and/or upper body movement amount is relatively large. If there is no or little movement of at least one of the legs or upper body, the movement score will be very small, and the
도 6은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치와 전자 장치 간의 상호 작용을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating interaction between a wearable device and an electronic device according to an embodiment.
도 6을 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 전자 장치(210)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 웨어러블 장치(100)를 사용하는 사용자의 사용자 단말 또는 웨어러블 장치(100)를 위한 전용 컨트롤러 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(100)와 전자 장치(210)는 근거리 무선 통신(예: 블루투스 통신, 와이파이 통신)을 통해 서로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 웨어러블 장치(100)의 상태를 확인하거나 웨어러블 장치(100)를 제어 또는 운용하기 위한 어플리케이션을 실행할 수 있다. 어플리케이션의 실행에 의해 전자 장치(210)의 디스플레이(212)에 웨어러블 장치(100)의 동작을 제어하거나 또는 웨어러블 장치(100)의 동작 모드를 결정하기 위한 사용자 인터페이스(user interface; UI)의 화면이 표시될 수 있다. UI는 예를 들어 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)일 수 있다. In one embodiment, the
일 실시예에서, 사용자는 전자 장치(210)의 디스플레이(212) 상의 GUI 화면을 통해 웨어러블 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령(예: 보행 보조 모드, 운동 보조 모드 또는 신체 능력 측정 모드로의 실행 명령)을 입력하거나 웨어러블 장치(100)의 설정을 변경할 수 있다. 전자 장치(210)는 사용자가 입력한 동작 제어 명령 또는 설정 변경 명령에 대응하는 제어 명령(또는 제어 신호)을 생성하고, 생성된 제어 명령을 웨어러블 장치(100)로 전송할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 수신된 제어 명령에 따라 동작할 수 있고, 제어 명령에 따른 제어 결과 및/또는 웨어러블 장치(100)의 센서 모듈에 의해 측정된 센서 데이터를 전자 장치(210)로 전송할 수 있다. 전자 장치(210)는 제어 결과 및/또는 센서 데이터를 분석하여 도출한 결과 정보(예: 보행 능력 정보, 운동 능력 정보, 운동 동작 평가 정보)를 GUI 화면을 통해 사용자에게 제공할 수 있다. In one embodiment, the user may issue commands to control the operation of the wearable device 100 (e.g., to a walking assistance mode, an exercise assistance mode, or a physical ability measurement mode) through a GUI screen on the
도 7은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 7 is a flowchart explaining a control method of a wearable device according to an embodiment.
도 7의 흐름도는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)가 구동을 시작하고자 할 때 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용했는지 여부를 판단하여, 정상 착용 여부에 따라 웨어러블 장치(100)의 구동을 제어하는 제어 방법의 동작들을 도시한다. 일 실시예에서, 도 7의 동작들 중 적어도 하나의 동작은 다른 동작과 동시 또는 병렬적으로 수행될 수 있고, 동작들 간의 순서는 변경될 수 있다. 또한, 동작들 중 적어도 하나의 동작은 생략될 수 있고, 다른 동작이 추가적으로 수행될 수도 있다.The flowchart of FIG. 7 shows that when the
웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 구동 시작의 제어 명령을 수신할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 전자 장치(210)로부터 상기 제어 명령을 수신하거나 또는 웨어러블 장치(100)의 입력 모듈(540)을 통해 입력된 사용자 입력에 상기 제어 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 전자 장치(210)에 설치된 어플리케이션을 통해 웨어러블 장치(100)에 대해 원하는 동작 모드(예: 보행 보조 모드, 운동 보조 모드)를 선택할 수 있고, 전자 장치(210)는 선택된 동작 모드에 대한 구동 시작의 제어 명령을 웨어러블 장치(100)로 전송할 수 있다.The
웨어러블 장치(100)는 상기 제어 명령을 수신한 것에 응답하여, 동작(710)에서 제어 명령을 수신한 시점 이후에 일 시간 구간 동안 웨어러블 장치(100)의 센서 모듈(520)을 이용하여 웨어러블 장치(100)의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득할 수 있다.In response to receiving the control command, the
전술한 바와 같이, 센서 모듈(520)은 다리 구동 프레임(50, 55)의 움직임 값을 포함하는 센서 데이터를 획득하는 각도 센서(524, 524-1) 및 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값을 포함하는 센서 데이터를 획득하는 관성 센서(522)를 포함할 수 있다.As described above, the
동작(720)에서, 웨어러블 장치(100)는 센서 데이터에 기초하여 일 시간 구간 동안 웨어러블 장치(100)가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 최근 3초 동안의 센서 데이터에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 여기서, '3초'는 일례에 불과하다.In
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 각도 센서(524, 524-1)의 센서 데이터에 기초하여, 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도 변화량에 대한 제2 누적 값을 결정하고, 제1 누적 값 및 제2 누적 값에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 상기 제1 누적 값 및 상기 제2 누적 값 뿐만 아니라, 관성 센서(522)의 센서 데이터에 기초하여, 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임(20)의 제1 축 방향에 대한 제1 움직임 변화량의 제3 누적 값, 허리 지지 프레임(20)의 제2 축 방향에 대한 제2 움직임 변화량의 제4 누적 값, 및 허리 지지 프레임(20)의 제3 축 방향에 대한 제3 움직임 변화량의 제5 누적 값을 결정할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 제1 누적 값, 제2 누적 값, 제3 누적 값, 제4 누적 값, 및 제5 누적 값에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the
동작(730)에서, 웨어러블 장치(100)는 움직임 스코어가 조건을 만족시키는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 움직임 스코어가 임계 값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다. 움직임 스코어가 임계 값보다 큰 경우 상기 조건이 만족되는 것으로 결정되고, 움직임 스코어가 임계 값 이하인 경우 상기 조건이 만족되지 않은 것으로 결정될 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 움직임 스코어에 기초하여 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용했는지 여부를 결정할 수 있다. 움직임 스코어가 임계 값보다 크다면 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용한 것으로 결정되고, 움직임 스코어가 임계 값 이하라면 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용하지 않은 것으로 결정될 수 있다. In
웨어러블 장치(100)는 결정된 움직임 스코어에 기초하여 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈(530, 530-1)의 토크 생성 여부를 제어할 수 있다. 움직임 스코어가 조건을 만족시키지 않는 경우(동작(730)에서 '아니오'인 경우), 웨어러블 장치(100)는 구동 모듈(530, 530-1)이 토크를 생성하지 않도록 제어하고, 동작(710)으로 돌아가 센서 모듈을 통해 일 시간 구간 동안 센서 데이터를 획득하는 동작을 다시 수행할 수 있다. 움직임 스코어가 조건을 만족시키는 경우(동작(730)에서 '예'인 경우), 동작(740)에서 웨어러블 장치(100)는 구동 모듈(530, 530-1)을 통해 토크를 생성할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자가 선택한 동작 모드에 따른 구동을 시작할 수 있다. The
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)가 정상적으로 동작되기 시작하여 구동 모듈(530, 530-1)을 통해 토크가 생성되기 시작한 이후에, 웨어러블 장치(100)는 주기적 또는 비주기적으로 상기 설명한 방법과 같이 센서 데이터에 기초하여 움직임 스코어를 결정하고, 움직임 스코어를 기초로 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용하였는지 여부를 결정할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용하지 않았다고 결정된 경우에는, 구동 중이었던 구동 모듈(530, 530-1)의 동작을 정지시키고 토크의 생성을 중단시킬 수 있다. 웨어러블 장치(100)의 구동 중 제어 방법에 대해서는 도 10에서 보다 자세히 설명한다. In one embodiment, after the
도 8은 일 실시예에 따른 센서 데이터의 시간에 따른 변화 값을 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a diagram showing change values of sensor data over time according to an embodiment.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)에 포함되는 센서 모듈(520)은 관성 센서(522) 및 각도 센서(524, 524-1)를 포함할 수 있다. 각도 센서(524, 524-1)는 사용자의 다리 움직임에 대응하는 다리 구동 프레임(50, 55)의 움직임에 따른 각도 변화를 측정할 수 있다. 일례로, 각도 센서(524, 524-1)는 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도, 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도를 측정할 수 있다. 제어 모듈(510)은 측정된 각도 데이터에 기초하여 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량의 제1 누적 값 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도 변화량의 제2 누적 값을 결정할 수 있다.The
관성 센서(522)는 사용자의 상체(또는 허리) 움직임에 대응하는 허리 지지 프레임(20)의 움직임에 따른 가속도 및/또는 회전 속도의 변화를 측정할 수 있다. 일례로, 관성 센서(522)는 허리 지지 프레임(20)의 움직임에 따른, 제1 축 방향에 대한 가속도, 제2 축 방향에 대한 가속도, 및 제3 축 방향에 대한 가속도를 측정할 수 있다. 제어 모듈(510)은 측정된 가속도 데이터에 기초하여 제1 축 방향에 대한 제1 움직임 변화량의 제3 누적 값, 제2 축 방향에 대한 제2 움직임 변화량의 제4 누적 값, 및 제3 축 방향에 대한 제3 축 움직임 변화량의 제5 누적 값을 결정할 수 있다.The inertial sensor 522 may measure changes in acceleration and/or rotational speed according to the movement of the
도 8에 도시된 그래프(810)는 예를 들어 상기 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값, 상기 제2 각도 변화량에 대한 제2 누적 값, 상기 제1 움직임 변화량의 제3 누적 값, 상기 제2 움직임 변화량의 제4 누적 값 및 상기 제3 움직임 변화량의 제5 누적 값 중 어느 하나의 시간에 따른 변화를 나타낸 그래프일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 그래프(810)는 상기 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값의 시간에 따른 변화를 나타내는 것으로 가정한다.For example, the
일 실시예에서, 사용자는 시간(ta)에서 초기에 웨어러블 장치(100)를 착용하고 정지한 상태일 수 있다. 이후에, 사용자는 전자 장치(210)의 어플리케이션 또는 웨어러블 장치(100)의 입력 모듈(540)의 조작을 통해 웨어러블 장치(100)에 구동 시작을 명령하고, 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태로 움직일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 보행 동작을 위해 시간(ta)부터 시간(tb) 사이에서 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태로 오른쪽 다리를 전방을 향해 뻗거나 내딛을 수 있다. 시간(ta)부터 시간(tb) 사이에서, 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량의 제1 누적 값은 양의 제1 각도 변화량을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 제1 누적 값은 시간(ta)부터 시간(tb)까지의 구간에서 점차 증가할 수 있다.In one embodiment, the user may initially be stationary while wearing the
사용자는 시간(tb)까지 오른쪽 다리를 앞으로 뻗다가 시간(tb)에서 최대 각도로 오른쪽 다리를 올린 후 내리기 시작할 수 있다. 사용자의 오른쪽 다리는 최대 각도를 달성한 후 사용자의 후방 방향으로 이동하기 시작한다. 이 때부터, 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량은 음의 제1 각도 변화량을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 제1 누적 값은 시간(tb)부터 점차 감소할 수 있다. 제1 누적 값은 오른쪽 다리가 후방 방향으로 최대 각도를 달성할 때까지 점차 감소할 수 있다.The user may extend the right leg forward until time (tb), then raise the right leg to the maximum angle at time (tb) and then begin to lower it. The user's right leg begins to move toward the rear of the user after achieving the maximum angle. From this point on, the first angle change with respect to the first
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 그래프(810)에서 일 시간 구간에 대응하는 시간(ta)부터 시간(tc)까지 구간에서 획득한 센서 데이터에 기초하여 움직임 스코어를 결정하고, 움직임 스코어에 기초하여 구동 모듈(530, 530-1)을 통해 토크를 생성할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 시간(ta)부터 시간(tc)까지 구간은 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태에서 움직임이 감지된 후 3초 동안의 시간 구간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the
웨어러블 장치(100)는 센서 데이터에 기초하여 시간(ta) 부터 시간(tc) 사이의 구간에 대응하는 일 시간 구간에서의 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값을 결정할 수 있다. 일 시간 구간에서 측정된 제1 각도 변화량의 제1 누적 값은, 사용자를 기준으로 전방 방향으로의 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량의 누적 값 및 사용자를 기준으로 후방 방향으로의 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량의 누적 값을 포함할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 시간(ta)부터 시간(tb)까지 측정된 제1 다리 구동 프레임(55)이 양의 방향(사용자를 기준으로 전방)으로 움직인 변화량의 누적 값과, 시간(tb)부터 시간(tc)까지 측정된 제1 다리 구동 프레임(55)이 음의 방향(사용자를 기준으로 후방)으로 움직인 변화량의 누적 값 중에서 더 작은 값에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다. Based on the sensor data, the
상기 설명된 일 시간 구간에서 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값을 결정하는 것과 유사한 방식으로, 웨어러블 장치(100)는 제2 누적 값, 제3 누적 값, 제4 누적 값 및 제5 누적 값을 결정할 수 있다. In a similar manner to determining the first accumulated value for the first angle change in the one time period described above, the
도 9는 일 실시예에 따른 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치를 제어하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating an example of controlling a wearable device based on sensor data according to an embodiment.
도9를 참조하면, 시간에 따른 웨어러블 장치(100)의 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도의 변화를 나타내는 제1 센서 데이터(920), 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제1 각도 변화를 나타내는 제2 센서 데이터(910), 구동 모듈(530, 530-1)이 제1 다리 구동 프레임(55)에 전달할 제1 토크의 변화를 나타내는 제1 토크 데이터(940) 및 구동 모듈(530, 530-1)이 제2 다리 구동 프레임(50)에 전달할 제2 토크의 변화를 나타내는 제2 토크 데이터(930)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 9,
일 실시예에서, 사용자는 처음에 웨어러블 장치(100)를 이용하기 위하여 웨어러블 장치(100)를 착용하고, 전자 장치(210)의 어플리케이션을 통해 운동(또는 보행) 시작을 선택할 수 있다. 사용자는 어플리케이션으로부터 요청되는 움직임 가이드에 따라 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태에서 신체를 움직일 수 있다. 이 경우, 시간 구간(950)에서와 같이 제1 센서 데이터(920) 및 제2 센서 데이터(910)의 변화가 웨어러블 장치(100)의 센서 모듈(520)에 의해 검출될 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 이용 초기에 사용자의 신체 움직임이 감지되더라도 구동 모듈(530, 530-1)을 통해 토크를 바로 생성시키는 것이 아니라, 토크를 생성하기 전에 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하였는지 여부를 먼저 검사할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 도 5및 도 7에서 설명된 것과 같이, 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상 착용하였는지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 최근의 일정 시간 구간 동안 획득된 각도 센서 및 관성 센서 각각의 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치(100)의 착용 조건이 만족되었는지 여부를 결정할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 각도 센서 및 관성 센서 각각으로부터 측정된 센서 데이터에서 한 방향으로의 큰 변동에 대비하여 반대 방향으로 돌아온 만큼만 실제 운동 에너지라고 판단할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 예를 들어 제1 각도 센서(524)의 각도 값, 제2 각도 센서(524-1)의 각도 값, 관성 센서(522)의 각 축(X축, Y축, Z축)의 각속도 값에 기초하여 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 움직임 스코어와 임계 값 간의 비교 결과에 기초하여 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하였는지 여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, in order to initially use the
사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하지 않았다고 결정한 경우, 웨어러블 장치(100)는 구동 모듈(530, 530-1)이 토크를 생성하지 않도록 제어할 수 있다. 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용했다고 결정한 경우, 웨어러블 장치(100)는 구동 모듈(530, 530-1)을 통해 토크의 생성을 시작할 수 있다. 도시된 실시예에서는 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하였다고 결정된 경우로서, 사용자의 다리 움직임이 처음 감지된 시간 구간(950)이 지나고 나서 웨어러블 장치(100)의 착용이 결정된 시점부터(예: 시간 구간(960)부터) 오른쪽 다리를 위한 제1 토크와 왼쪽 다리를 위한 제2 토크가 생성됨을 알 수 있다. 이와 같이, 웨어러블 장치(100)는 사용자의 움직임이 처음 감지된 시간 구간(950)에서 바로 토크를 발생시키지 않고, 일정 시간 동안 센서 모듈(520)을 통해 획득된 센서 데이터를 기초로 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하였는지 여부를 판단하는 테스트 과정을 수행하여, 사용자가 정상적으로 웨어러블 장치(100)를 착용한 것으로 판정된 후에 토크의 생성을 시작할 수 있다. 이를 통해, 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용하지 않았거나 또는 비정상적으로 착용한 상태임에도 불구하고, 웨어러블 장치(100)가 토크를 생성하여 발생될 수 있는 사고(예: 다리 지지 프레임이 토크에 의해 구동되어 사용자의 신체를 가격하는 사고)의 위험성이 줄어들 수 있다.If it is determined that the user is not wearing the
도 10은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10의 흐름도는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)가 구동을 시작하고 난 이후에, 웨어러블 장치(100)가 주기적 또는 비주기적으로 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용했는지 여부를 판단하여, 착용 여부에 따라 웨어러블 장치(100)를 제어하는 제어 방법의 동작들을 도시한다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 전자 장치(210)의 어플리케이션을 통해 운동(또는 보행) 시작을 선택하고, 웨어러블 장치(100)의 구동 중에 5초마다 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용했는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, '5초'는 일례에 불과하다.Figure 10 is a flowchart explaining a control method of a wearable device according to an embodiment. The flowchart of FIG. 10 shows that after the
일 실시예에서, 도 10의 동작들 중 적어도 하나의 동작은 다른 동작과 동시 또는 병렬적으로 수행될 수 있고, 동작들 간의 순서는 변경될 수 있다. 또한, 동작들 중 적어도 하나의 동작은 생략될 수 있고, 다른 동작이 추가적으로 수행될 수도 있다.In one embodiment, at least one of the operations of FIG. 10 may be performed simultaneously or in parallel with another operation, and the order between the operations may be changed. Additionally, at least one of the operations may be omitted, and another operation may be additionally performed.
동작(1010)에서, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈(530, 530-1)을 통해 사용자의 다리에 적용되는 토크를 생성할 수 있다. 일례로, 도 10의 동작(1010)은 도 7의 동작(740)에 대응할 수 있다.In
동작(1020)에서, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 구동하고 있는 중에 센서 모듈(520)을 사용하여 센서 데이터를 획득할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 일 시간 구간 동안 센서 모듈(520)을 이용하여 웨어러블 장치(100)의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 미리 결정된 시간 간격으로 센서 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 특정한 시간 주기(예: 10초마다)로 착용 여부 테스트를 위한 센서 데이터를 획득할 수 있다. In
동작(1030)에서, 웨어러블 장치(100)는 센서 데이터에 기초하여 일 시간 구간 동안 웨어러블 장치(100)가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정할 수 있다. 동작(1030)은 도 7의 동작(720)에 대응하며, 중복되는 설명은 생략한다.In
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 토크가 생성되기 시작한 이후에, 미리 결정된 시간 간격으로 획득된 센서 데이터에 기초하여 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용하였는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 (1) 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용 후 충분히 움직이고, (2) 사용자가 양쪽 다리를 모두 움직여야 하고, (3) 사용자가 한쪽 방향으로만 다리를 움직였으면 다시 반대 방향으로 해당 다리를 움직인 경우에 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용한 것으로 결정할 수 있다.In one embodiment, the
동작(1040)에서, 웨어러블 장치(100)는 움직임 스코어가 조건을 만족시키는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 움직임 스코어가 임계 값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다. 움직임 스코어가 임계 값보다 큰 경우 상기 조건이 만족되는 것으로 결정되고, 움직임 스코어가 임계 값 이하인 경우 상기 조건이 만족되지 않은 것으로 결정될 수 있다. 동작(1040)은 도 7의 동작(730)에 대응하며, 중복되는 설명은 생략한다.In
웨어러블 장치(100)는 움직임 스코어에 기초하여 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈(530, 530-1)의 토크 생성 여부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 움직임 스코어에 기초하여 토크의 생성을 중지시킬지 여부를 결정할 수 있다.The
움직임 스코어가 조건을 만족시키지 않는 경우(동작(1040)에서 '아니오'인 경우)(예: 움직임 스코어가 임계 값 이하인 경우), 동작(1050)에서 웨어러블 장치(100)는 구동 모듈(530, 530-1)의 토크의 생성을 중지시킬 수 있다. 이후에 웨어러블 장치(100)는 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 비정상 착용을 알리고, 정상 착용을 가이드하기 위한 가이드 알림(예: 가이드 음성)을 출력할 수 있다. 움직임 스코어가 조건을 만족시키는 경우(동작(1040)에서 '예'인 경우)(예: 움직임 스코어가 임계 값보다 큰 경우), 웨어러블 장치(100)는 동작(1010)으로 돌아가 구동을 계속하여 수행할 수 있다. If the motion score does not satisfy the condition (in the case of 'No' in operation 1040) (e.g., if the movement score is less than or equal to a threshold value), in
위와 같은 제어 방법을 통해, 웨어러블 장치(100)는 사용자가 움직임을 정지한 경우에 계획된 토크의 생성 및 공급을 중단시킴으로써 다리 구동 프레임(50, 55)의 움직임에 의한 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.Through the above control method, the
도 11은 일 실시예에 따른 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치를 제어하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating an example of controlling a wearable device based on sensor data according to an embodiment.
도 11을 참조하면, 시간에 따른 웨어러블 장치(100)의 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도의 변화를 나타내는 제1 센서 데이터(1120), 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제1 각도 변화를 나타내는 제2 센서 데이터(1110), 구동 모듈(530, 530-1)이 제1 다리 구동 프레임(55)에 전달할 제1 토크의 변화를 나타내는 제1 토크 데이터(1140) 및 구동 모듈(530, 530-1)이 제2 다리 구동 프레임(50)에 전달할 제2 토크의 변화를 나타내는 제2 토크 데이터(1130)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 11,
사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용하고 이용하고 있는 중에도 웨어러블 장치(100)는 계속적으로 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하고 있는지 여부를 검사할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 도 10에서 설명된 동작들에 따라 사용자가 웨어러블 장치(100)를 착용하였는지 여부를 계속하여 검사할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 구동 중에 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하고 있지 않은 것으로 결정된 경우에는 구동 모듈(530, 530-1)이 토크를 생성하는 것을 중단시킬 수 있다.Even while the user is wearing and using the
예를 들어, 특정 시점에서 웨어러블 장치(100)의 사용자의 오른쪽 다리에 대한 체결이 느슨해 진 경우, 시간 구간(1150)에서와 같이 일정 시간 구간에서 1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도의가 이전 싸이클(cycle)과 다르게 크기가 작은 값으로 검출될 수 있다. 이 경우, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 정상적으로 착용되어 있지 않은 것으로 판단하고, 안전 사고의 발생을 방지하기 위하여 웨어러블 장치(100)의 구동을 중단시킬 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 사용자의 웨어러블 장치(100)에 대한 비정상적인 착용이 감지되면 시간 구간(1160)에서와 같이 구동 모듈(530, 530-1)로부터의 토크 생성을 중지시키거나 또는 생성되는 토크의 크기를 점차 줄일 수 있다. 시간 구간(1160)에서는 시간 구간(1150)에서 사용자의 웨어러블 장치(100)에 대한 비정상적인 착용이 감지되고 난 후에, 제1 토크와 제2 토크가 생성되고 있지 않음을 알 수 있다. 이후에, 웨어러블 장치(100)는 대기 모드로 진입하고, 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 비정상적인 착용을 알리고, 정상 착용을 가이드하기 위한 가이드 알림을 제공할 수 있다. 가이드 알림은 웨어러블 장치(100)로부터 출력되는 음성 안내 또는 웨어러블 장치(100)와 연동되는 전자 장치(210)에 출력되는 알림 등의 형태로서 제공될 수 있다. 이후에, 웨어러블 장치(100)는 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용하였는지를 계속 검사하여, 사용자가 웨어러블 장치(100)를 정상적으로 착용한 것으로 결정된 경우에는 대기 모드를 해제하고, 다시 구동 모듈(530, 530-1)의 구동을 시작 시킬 수 있다.For example, if the fastening of the
도 12는 일 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 도시하는 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of an electronic device according to an embodiment.
도 12를 참고하면, 전자 장치(210)는 프로세서(1210), 메모리(1220), 통신 모듈(1230), 디스플레이 모듈(1240), 음향 출력 모듈(1250) 및 입력 모듈(1260)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(210)에는 이들 구성요소들 중 적어도 하나(예: 음향 출력 모듈(1250))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소(예: 센서 모듈, 햅틱 모듈, 배터리)가 추가될 수 있다.Referring to FIG. 12, the
프로세서(1210)는 전자 장치(210)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1210)는 다른 구성요소(예: 통신 모듈(1230))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 메모리(1220)에 저장하고, 메모리(1220)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 메모리(1220)에 저장할 수 있다. The processor 1210 may control at least one other component (eg, hardware or software component) of the
일 실시예에 따르면, 프로세서(1210)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the processor 1210 is a main processor (e.g., central processing unit or application processor) or an auxiliary processor that can operate independently or together (e.g., graphics processing unit, neural network processing unit (NPU), image signal processor , sensor hub processor, or communication processor).
메모리(1220)는 전자 장치(210)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1210) 또는 통신 모듈(1230))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 프로그램(예: 어플리케이션) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1220)는 프로세서(1210)에 의해 실행 가능한 적어도 하나의 명령어를 포함할 수 있다. 메모리(1220)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.The memory 1220 may store various data used by at least one component (eg, the processor 1210 or the communication module 1230) of the
통신 모듈(1230)은 전자 장치(210)와 다른 전자 장치(예: 웨어러블 장치(100), 다른 웨어러블 장치(220), 서버(230)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1230)은 통신 기능을 수행하기 위한 통신 회로를 포함할 수 있다. 통신 모듈(1230)은 프로세서(1210)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(290)은 무선 통신을 수행하는 무선 통신 모듈 (예: 블루투스 통신 모듈, 셀룰러 통신 모듈, 와이파이 통신 모듈, 또는 GNSS 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈 (예: LAN 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(1230)은 예를 들어 웨어러블 장치(100)에 제어 명령을 전송하고, 웨어러블 장치(100)로부터 웨어러블 장치(100)를 착용한 사용자의 신체 움직임 정보가 포함된 센서 데이터, 웨어러블 장치(100)의 상태 데이터, 또는 제어 명령에 대응하는 제어 결과 데이터 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.The
디스플레이 모듈(1240)은 전자 장치(210)의 외부(예: 사용자)에 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1240)은 예를 들어 LCD 또는 OLED 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 장치를 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(1240)은 디스플레이 구동을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 모듈(1240)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(1240)은 웨어러블 장치(100)를 제어하거나 다양한 정보(예: 운동 평가 정보, 웨어러블 장치(100)의 설정 정보)를 제공하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 출력할 수 있다. 전자 장치(210)가 웨어러블 장치(100)로부터 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용되지 않았음을 나타내는 알림 신호를 수신한 것에 응답하여, 디스플레이 모듈(1240)은 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 비정상 착용을 알리거나 또는 정상 착용을 가이드하기 위한 가이드 화면을 출력할 수 있다.The
음향 출력 모듈(1250)은 음향 신호를 전자 장치(210)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1250)은 웨어러블 장치(100)의 상태에 기초한 가이드 음향 신호(예: 구동 시작음, 동작 오류 알림음), 음악 콘텐츠 또는 가이드 음성을 재생하는 스피커를 포함할 수 있다. 전자 장치(210)가 웨어러블 장치(100)로부터 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용되지 않았음을 나타내는 알림 신호를 수신한 것에 응답하여, 음향 출력 모듈(1250)은 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 정상 착용을 알리거나 또는 정상 착용을 가이드하기 위한 가이드 음성을 출력할 수 있다.The
입력 모듈(1260)은 전자 장치(210)의 구성요소(예: 프로세서(1210))에 사용될 명령어 또는 데이터를 전자 장치(210)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1260)은 입력 컴포넌트 회로를 포함할 수 있고, 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력 모듈(1260)은 예를 들어 키(예: 버튼) 및/또는 스크린 상의 터치를 인식하기 위한 터치 인식 회로를 포함할 수 있다.The
본 개시(disclosure)의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 개시에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.The various embodiments of this disclosure and the terms used therein are not intended to limit the technical features described in this disclosure to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents, or replacements of the embodiments. do. In connection with the description of the drawings, similar reference numbers may be used for similar or related components. The singular form of a noun corresponding to an item may include one or more of the above items, unless the relevant context clearly indicates otherwise. In the present disclosure, “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C”, and “A Each of phrases such as “at least one of , B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or any possible combination thereof. Terms such as "first", "second", or "first" or "second" may be used simply to distinguish one component from another, and to refer to that component in other respects (e.g., importance or order) is not limited. One (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.” When mentioned, it means that any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.
본 개시의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다. The term “module” used in various embodiments of the present disclosure may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example. It can be used as A module may be an integrated part or a minimum unit of the parts or a part thereof that performs one or more functions. For example, according to one embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 또는 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들은 기기(machine)에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서는 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, or computer storage medium to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. It can be permanently or temporarily embodied in the device. Software may be distributed over networked computer systems and thus stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on a computer-readable recording medium. Various embodiments of the present disclosure may be implemented as software including one or more instructions stored in a storage medium that can be read by a machine. For example, the processor of the device may call at least one instruction among one or more instructions stored in the storage medium and execute it. This allows the device to be operated to perform at least one function according to the at least one instruction called. The one or more instructions may include code generated by a compiler or code that can be executed by an interpreter. A storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves), and this term refers to cases where data is semi-permanently stored in the storage medium. There is no distinction between temporary storage cases.
일 실시예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.According to one embodiment, methods according to various embodiments disclosed in the present disclosure may be included and provided in a computer program product. Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers. The computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online. In the case of online distribution, at least a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.According to various embodiments, each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or plural entity, and some of the plurality of entities may be separately placed in other components. there is. According to various embodiments, one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added. Alternatively or additionally, multiple components (eg, modules or programs) may be integrated into a single component. In this case, the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. . According to various embodiments, operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted. Alternatively, one or more other operations may be added.
Claims (20)
상기 사용자의 신체에 적용되는 토크를 생성하는 구동 모듈(530; 530-1);
상기 생성된 토크를 상기 사용자의 다리에 전달하기 위한 다리 구동 프레임(50; 55);
상기 다리 구동 프레임(50; 55)에 연결되고, 상기 다리 구동 프레임(50; 55)을 상기 사용자의 다리에 고정시키기 위한 허벅지 체결부(1; 2);
상기 웨어러블 장치(100)의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 센서 모듈(520); 및
상기 센서 데이터에 기초하여 상기 구동 모듈(530; 530-1)을 제어하는 제어 모듈(510)을 포함하고,
상기 제어 모듈(510)은,
상기 센서 모듈(520)에 의해 일 시간 구간 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 상기 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치(100)가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정하고, 상기 결정된 움직임 스코어에 기초하여 상기 토크의 생성 여부를 제어하는,
웨어러블 장치(100).
In the wearable device 100 worn on the user's body,
A driving module (530; 530-1) that generates torque applied to the user's body;
Leg driving frames (50; 55) for transmitting the generated torque to the user's legs;
A thigh fastening portion (1; 2) connected to the leg drive frame (50; 55) and for fixing the leg drive frame (50; 55) to the user's leg;
A sensor module 520 that acquires sensor data including movement information of the wearable device 100; and
It includes a control module 510 that controls the driving module 530 (530-1) based on the sensor data,
The control module 510,
A motion score indicating the degree to which the wearable device 100 moves during the one-hour interval is determined based on sensor data acquired by the sensor module 520 during the one-hour interval, and based on the determined motion score, the Controlling whether torque is generated,
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 웨어러블 장치(100)가 전자 장치(210)로부터 구동 시작의 제어 명령을 수신한 것에 응답하여, 상기 제어 명령을 수신한 시점 이후에 일 시간 구간 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 상기 움직임 스코어를 결정하는,
웨어러블 장치(100).
According to paragraph 1,
The control module 510,
In response to the wearable device 100 receiving a control command to start driving from the electronic device 210, the motion score is determined based on sensor data acquired for one hour after receiving the control command. doing,
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 웨어러블 장치(100)가 파워 온(power on)이 된 후 상기 웨어러블 장치(100)의 움직임이 감지된 것에 응답하여, 상기 움직임이 감지된 시점 이후에 일 시간 구간 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 상기 움직임 스코어를 결정하는,
웨어러블 장치(100).
According to paragraph 1,
The control module 510,
In response to detection of movement of the wearable device 100 after the wearable device 100 is powered on, based on sensor data acquired for a period of one hour after the movement is detected Determining the movement score,
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 토크가 생성되고 있는 도중에 일 시간 구간 동안 획득된 센서 데이터에 기초하여 상기 움직임 스코어를 결정하는,
웨어러블 장치(100).
According to paragraph 1,
The control module 510,
Determining the motion score based on sensor data acquired during a one-hour period while the torque is being generated,
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 움직임 스코어가 임계 값 이하인 것에 응답하여, 상기 토크를 생성하지 않거나 또는 상기 토크의 생성이 중단되도록 상기 구동 모듈(530; 530-1)을 제어하는,
웨어러블 장치(100).
According to paragraph 1,
The control module 510,
In response to the motion score being below a threshold, controlling the drive module (530; 530-1) not to generate the torque or to stop generating the torque.
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 움직임 스코어에 기초하여 상기 사용자가 상기 웨어러블 장치(100)를 정상 착용했는지 여부를 결정하고,
상기 사용자가 상기 웨어러블 장치(100)를 정상 착용하지 않은 것으로 결정된 경우, 상기 토크를 생성하지 않거나 또는 상기 토크의 생성이 중단되도록 상기 구동 모듈(530; 530-1)을 제어하는,
웨어러블 장치(100).
According to paragraph 1,
The control module 510,
Determine whether the user is wearing the wearable device 100 normally based on the movement score,
When it is determined that the user is not wearing the wearable device 100 normally, controlling the drive module (530; 530-1) not to generate the torque or to stop generating the torque.
Wearable device (100).
상기 센서 모듈(520)은,
상기 다리 구동 프레임(50; 55)의 움직임 값을 포함하는 센서 데이터를 획득하는 각도 센서(524; 524-1); 및
상기 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값을 포함하는 센서 데이터를 획득하는 관성 센서(522)
를 포함하는 웨어러블 장치(100).
According to paragraph 1,
The sensor module 520 is,
An angle sensor (524; 524-1) that acquires sensor data including movement values of the leg driving frame (50; 55); and
An inertial sensor 522 that acquires sensor data including movement values of the waist support frame 20 of the wearable device 100.
Wearable device 100 including.
상기 제어 모듈(510)은,
상기 각도 센서(524; 524-1)의 센서 데이터 및 상기 관성 센서(522)의 센서 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 움직임 스코어를 결정하는,
웨어러블 장치(100).
In clause 7,
The control module 510,
Determining the motion score based on at least one of sensor data from the angle sensor (524; 524-1) and sensor data from the inertial sensor (522),
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 각도 센서(524; 524-1)의 센서 데이터에 기초하여, 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도 변화량에 대한 제2 누적 값을 결정하고,
상기 제1 누적 값 및 상기 제2 누적 값에 기초하여 상기 움직임 스코어를 결정하는,
웨어러블 장치(100).
In clause 7,
The control module 510,
Based on the sensor data of the angle sensor 524 (524-1), a first accumulated value for the first angle change amount for the first leg drive frame 55 and a second value for the second leg drive frame 50 determine a second cumulative value for the angular change;
Determining the motion score based on the first accumulated value and the second accumulated value,
Wearable device (100).
상기 제1 누적 값은, 상기 일 시간 구간 동안 측정된 양(positive)의 제1 각도 변화량의 누적 값 및 상기 일 시간 구간 동안 측정된 음(negative)의 제1 각도 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응하고,
상기 제2 누적 값은, 상기 일 시간 구간 동안 측정된 양의 제2 각도 변화량의 누적 값 및 상기 일 시간 구간 동안 측정된 음의 제2 각도 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응하는,
웨어러블 장치(100).
According to clause 9,
The first accumulated value is the smaller of the cumulative value of the positive first angle change measured during the one time period and the accumulated value of the negative first angle change measured during the one time period. corresponds to the value,
The second accumulated value corresponds to a smaller cumulative value among the accumulated value of the positive second angle change amount measured during the one time period and the accumulated value of the negative second angle change amount measured during the one time period,
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값에 기초하여, 상기 허리 지지 프레임(20)의 제1 축 방향에 대한 제1 움직임 변화량의 제3 누적 값, 상기 허리 지지 프레임(20)의 제2 축 방향에 대한 제2 움직임 변화량의 제4 누적 값, 및 상기 허리 지지 프레임(20)의 제3 축 방향에 대한 제3 움직임 변화량의 제5 누적 값을 더 결정하고,
상기 제1 누적 값, 상기 제2 누적 값, 상기 제3 누적 값, 상기 제4 누적 값, 및 상기 제5 누적 값에 기초하여 상기 움직임 스코어를 결정하는,
웨어러블 장치(100).
According to clause 9,
The control module 510,
Based on the movement value of the lumbar support frame 20, a third cumulative value of the first movement change amount with respect to the first axis direction of the lumbar support frame 20, the second axis direction of the lumbar support frame 20 Further determine a fourth cumulative value of the second motion change amount with respect to and a fifth cumulative value of the third movement change amount with respect to the third axis direction of the lumbar support frame 20,
Determining the motion score based on the first accumulation value, the second accumulation value, the third accumulation value, the fourth accumulation value, and the fifth accumulation value,
Wearable device (100).
상기 제3 누적 값은, 상기 일 시간 구간 동안 측정된 양의 제1 움직임 변화량의 누적 값 및 상기 일 시간 구간 동안 측정된 음의 제1 움직임 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응하고,
상기 제4 누적 값은, 상기 일 시간 구간 동안 측정된 양의 제2 움직임 변화량의 누적 값 및 상기 일 시간 구간 동안 측정된 음의 제2 움직임 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응하고,
상기 제5 누적 값은, 상기 일 시간 구간 동안 측정된 양의 제3 움직임 변화량의 누적 값 및 상기 일 시간 구간 동안 측정된 음의 제3 움직임 변화량의 누적 값 중 더 작은 누적 값에 대응하는,
웨어러블 장치(100).
According to clause 11,
The third cumulative value corresponds to a smaller cumulative value among the cumulative value of the positive first motion change amount measured during the one time interval and the cumulative value of the negative first motion change amount measured during the one time interval,
The fourth cumulative value corresponds to a smaller cumulative value among the cumulative value of the positive second motion change amount measured during the one time interval and the cumulative value of the negative second motion change amount measured during the one time interval,
The fifth cumulative value corresponds to a smaller cumulative value among the cumulative value of the positive third motion change amount measured during the one time interval and the cumulative value of the negative third motion change amount measured during the one time interval.
Wearable device (100).
상기 움직임 스코어는,
상기 제1 누적 값, 상기 제2 누적 값, 상기 제3 누적 값, 상기 제4 누적 값, 및 상기 제5 누적 값을 곱한 결과 값에 기초하는,
웨어러블 장치(100).
According to clause 11,
The movement score is,
Based on a result of multiplying the first accumulation value, the second accumulation value, the third accumulation value, the fourth accumulation value, and the fifth accumulation value,
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 일 시간 구간 동안 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도 변화량 중 적어도 하나에 기초하여 제1 움직임 스코어를 결정하고,
상기 일 시간 구간 동안 상기 제1 다리 구동 프레임(55)과 상기 제2 다리 구동 프레임(50)의 전체 움직임량에서, 상기 제1 다리 구동 프레임(55)의 움직임량이 차지하는 제1 비중 및 상기 제2 다리 구동 프레임(50)의 움직임량이 차지하는 제2 비중 중 적어도 하나에 기초하여 제2 움직임 스코어를 결정하고,
상기 제1 움직임 스코어 및 상기 제2 움직임 스코어에 기초하여 상기 토크의 생성 여부를 제어하는,
웨어러블 장치(100).
In clause 7,
The control module 510,
Determining a first movement score based on at least one of a first angle change amount with respect to the first leg drive frame 55 and a second angle change amount with respect to the second leg drive frame 50 during the one time period,
In the total movement amount of the first leg drive frame 55 and the second leg drive frame 50 during the one time period, the first proportion of the movement amount of the first leg drive frame 55 and the second Determine a second movement score based on at least one of the second proportions occupied by the movement amount of the leg drive frame 50,
Controlling whether to generate the torque based on the first motion score and the second motion score,
Wearable device (100).
상기 제어 모듈(510)은,
상기 움직임 스코어가 임계 값 이하인 것에 응답하여, 사용자에게 상기 웨어러블 장치(100)의 정상 착용을 가이드하기 위한 가이드 알림을 제공하도록 제어하는,
웨어러블 장치(100).
According to paragraph 1,
The control module 510,
In response to the motion score being below a threshold, controlling to provide a guide notification to guide the user to normal wearing of the wearable device 100,
Wearable device (100).
상기 웨어러블 장치(100)의 구동 시작의 제어 명령을 수신하는 동작;
상기 제어 명령을 수신한 것에 응답하여, 상기 제어 명령을 수신한 시점 이후에 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치(100)의 센서 모듈(520)을 이용하여 상기 웨어러블 장치(100)의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 동작;
상기 센서 데이터에 기초하여 상기 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치(100)가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정하는 동작; 및
상기 결정된 움직임 스코어에 기초하여 상기 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈(530; 530-1)의 토크 생성 여부를 제어하는 동작
을 포함하는 방법.
In a method of controlling the wearable device 100,
An operation of receiving a control command to start operation of the wearable device 100;
In response to receiving the control command, movement information of the wearable device 100 is included using the sensor module 520 of the wearable device 100 for a period of one hour after receiving the control command. An operation of acquiring sensor data;
determining a motion score indicating the degree to which the wearable device 100 moves during the one time period based on the sensor data; and
An operation of controlling whether the driving module 530 (530-1) of the wearable device 100 generates torque based on the determined movement score.
How to include .
상기 움직임 스코어를 결정하는 동작은,
상기 센서 데이터에 기초하여, 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도 변화량에 대한 제2 누적 값을 결정하는 동작;
상기 센서 데이터에 기초하여, 상기 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임(20)의 제1 축 방향에 대한 제1 움직임 변화량의 제3 누적 값, 상기 허리 지지 프레임(20)의 제2 축 방향에 대한 제2 움직임 변화량의 제4 누적 값, 및 상기 허리 지지 프레임(20)의 제3 축 방향에 대한 제3 움직임 변화량의 제5 누적 값을 결정하는 동작; 및
상기 제1 누적 값, 상기 제2 누적 값, 상기 제3 누적 값, 상기 제4 누적 값, 및 상기 제5 누적 값에 기초하여 상기 움직임 스코어를 결정하는 동작
을 포함하는 방법.
According to clause 16,
The operation of determining the movement score is,
Based on the sensor data, a first accumulated value for the first angle change amount for the first leg drive frame 55 and a second accumulated value for the second angle change amount for the second leg drive frame 50 are determined. action;
Based on the sensor data, a third cumulative value of the first movement change amount with respect to the first axis direction of the waist support frame 20 of the wearable device 100, and a third cumulative value in the second axis direction of the waist support frame 20 of the wearable device 100. determining a fourth cumulative value of the second motion change amount with respect to the lumbar support frame 20 and a fifth cumulative value of the third movement change amount with respect to the third axis direction of the lumbar support frame 20; and
Determining the motion score based on the first accumulation value, the second accumulation value, the third accumulation value, the fourth accumulation value, and the fifth accumulation value
How to include .
상기 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈(530; 530-1)을 통해 사용자의 다리에 적용되는 토크를 생성하는 동작;
일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치(100)의 센서 모듈(520)을 이용하여 상기 웨어러블 장치(100)의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 동작;
상기 센서 데이터에 기초하여 상기 일 시간 구간 동안 상기 웨어러블 장치(100)가 움직인 정도를 나타내는 움직임 스코어를 결정하는 동작; 및
상기 결정된 움직임 스코어에 기초하여, 상기 토크의 생성을 중지시킬지 여부를 결정하는 동작
을 포함하는 방법.
In a method of controlling the wearable device 100,
An operation of generating torque applied to the user's legs through the drive module (530; 530-1) of the wearable device (100);
Obtaining sensor data including movement information of the wearable device 100 using the sensor module 520 of the wearable device 100 for a period of one time;
determining a motion score indicating the degree to which the wearable device 100 moves during the one time period based on the sensor data; and
An operation of determining whether to stop generating the torque, based on the determined motion score.
How to include .
상기 움직임 스코어를 결정하는 동작은,
상기 센서 데이터에 기초하여, 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 제1 각도 변화량에 대한 제1 누적 값 및 제2 다리 구동 프레임(50)에 대한 제2 각도 변화량에 대한 제2 누적 값을 결정하는 동작;
상기 센서 데이터에 기초하여, 상기 웨어러블 장치(100)의 상기 허리 지지 프레임(20)의 제1 축 방향에 대한 제1 움직임 변화량의 제3 누적 값, 상기 허리 지지 프레임(20)의 제2 축 방향에 대한 제2 움직임 변화량의 제4 누적 값, 및 상기 허리 지지 프레임(20)의 제3 축 방향에 대한 제3 움직임 변화량의 제5 누적 값을 결정하는 동작; 및
상기 제1 누적 값, 상기 제2 누적 값, 상기 제3 누적 값, 상기 제4 누적 값, 및 상기 제5 누적 값에 기초하여 상기 움직임 스코어를 결정하는 동작
을 포함하는 방법.
According to clause 18,
The operation of determining the movement score is,
Based on the sensor data, a first accumulated value for the first angle change amount for the first leg drive frame 55 and a second accumulated value for the second angle change amount for the second leg drive frame 50 are determined. action;
Based on the sensor data, a third cumulative value of the first movement change amount with respect to the first axis direction of the waist support frame 20 of the wearable device 100, the second axis direction of the waist support frame 20 determining a fourth cumulative value of the second motion change amount with respect to and a fifth cumulative value of the third movement change amount with respect to the third axis direction of the lumbar support frame 20; and
Determining the motion score based on the first accumulation value, the second accumulation value, the third accumulation value, the fourth accumulation value, and the fifth accumulation value
How to include .
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