WO2015053418A1 - 다기능 스포츠 헤드셋 - Google Patents

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WO2015053418A1
WO2015053418A1 PCT/KR2013/008981 KR2013008981W WO2015053418A1 WO 2015053418 A1 WO2015053418 A1 WO 2015053418A1 KR 2013008981 W KR2013008981 W KR 2013008981W WO 2015053418 A1 WO2015053418 A1 WO 2015053418A1
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user
headset
unit
bone conduction
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PCT/KR2013/008981
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윤정순
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유한회사 청텍
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    • H04R2499/11Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's

Definitions

  • the present invention relates to a multi-function sports headset, and more particularly, to a multi-function sports headset that can perform the user's exercise amount measurement function, blood pressure / pulse measurement function, loss prevention function, MP3 function, call function according to the user's operation will be.
  • a person possessing a portable terminal includes an earphone or a headphone.
  • Such earphones or headphones have been used for music listening and calling functions, but these days, it is being released with other additional functions besides tools for music listening and calling.
  • the present invention provides a headset driven by a bone conduction speaker method, multi-function sports that can simultaneously perform the amount of exercise and type of exercise, the presence or absence of a mobile terminal, MP3 function, call function, blood pressure / pulse measurement function We want to provide a headset.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a headset driven by a bone conduction speaker method, which can perform the user's exercise amount and type of exercise, the presence or absence of a mobile terminal, MP3 function, call function, blood pressure / pulse measurement function It is an object to provide a multifunctional sports headset.
  • Multifunctional sports headset for solving the above problems is the headset 300;
  • An MCU 200 provided in the headset 300 and operated in at least one or more of a workout mode, a call mode, an anti-lost mode, and a music listening mode;
  • a Bluetooth communication module 160 provided in the headset 300 and transmitting and receiving wireless data with the portable terminal through a Bluetooth communication method; It is provided in the headset 300, and measures each of the user's biological signal, blood pressure / pulse signal, body temperature, the acceleration signal according to the user's movement in accordance with the control operation of the MCU 200 to provide to the MCU (200) Sensor unit 180;
  • the bone conduction speaker, controlled by the MCU 200 receives a voice signal provided from the portable terminal through the Bluetooth communication module, generates vibration, and delivers the sound of the vibration to the cochlea through the skull of the user. 110, 110. 120;
  • a memory 140 that temporarily stores an MP3 file and data measured by the sensor unit 180.
  • the sensor unit 180 may include a biosignal measuring sensor 181 detecting a biosignal; An acceleration sensor 182 for outputting an acceleration signal according to a user's movement; A blood pressure / pulse rate measuring sensor 183 measuring blood pressure / pulse rate according to movement of the user; And a temperature measuring sensor 184 measuring body temperature according to the movement of the user.
  • the bone conduction speaker 110. 120 includes: a first voice coil 121 and a second voice coil 122 configured to generate an magnetic field by receiving an electrical signal of a voice signal or an acoustic signal from the outside; A first permanent magnet 123 provided on one side of the first voice coil 121 to generate a vibration force according to the magnetic field; And a second permanent magnet 124 provided between the first voice coil 121 and the second voice coil 122 to generate a vibration force according to the magnetic field.
  • the MCU 200 is operated in the exercise mode according to a user's operation signal to calculate the exercise amount of the user based on the biosignal and the acceleration signal provided from the sensor unit, and the blood pressure / pulse rate provided from the sensor unit and A first driver 220 for detecting the presence or absence of a user's body abnormality through body temperature information;
  • a second driver 230 operated in the call mode according to a user's manipulation signal to provide a voice signal provided from the portable terminal to the bone conduction speaker;
  • a third driving unit 240 operated in the loss prevention mode according to a user's operation and determining whether the code number in the communication signal provided from the mobile terminal of the user is identical to a preset unique code number;
  • the fourth driver 250 which is operated in the MP3 mode according to a user's operation and converts the MP3 file stored in the memory into an audio signal and then outputs the sound signal to the bone conduction speaker;
  • a controller 210 for controlling the overall operation of the first to fourth driving units 220, 230, 240,
  • the first driver 220 includes an amplifier 221 for amplifying a biosignal and an acceleration signal; An analog filter unit 222 for filtering the output signal of the amplifier; And an analog-digital converter 223 for converting the analog signal output from the analog filter unit into a digital signal.
  • the second driver 230 may include a first signal processor 231 for generating a drive signal of a bone conduction speaker according to the drive control signal provided from the controller 210; And a second signal processor 232 for converting the vibration signal (voice signal) caused by the vocal cords of the user into an electrical signal, amplifying and removing noise, and then transmitting the signal to the controller 210.
  • the third driver 240 may include a code detector 241 for extracting a code number from a communication signal provided from the portable terminal; A code setting unit 243 storing a unique code number; And a code comparator 242 for determining whether the code number is the same as the unique code number. When the code number is different from the unique code number, an abnormal signal is output.
  • the fourth driver 250 is a sound audio output unit having an Mp3 playback function.
  • the control unit 210 has a built-in exercise amount calculation algorithm, and transmits the result of calculating the user's exercise amount based on the digital signal output from the first driver 220 to the mobile terminal through the Bluetooth communication module 160. It is characterized by.
  • the controller 210 When the controller 210 receives a voice signal from the Bluetooth communication module 160, the controller 210 transmits the voice signal to the first signal processor 231 of the second driver 230, and the second signal processor 232. It provides a voice signal provided from the Bluetooth communication module 160 to the user's portable terminal.
  • the controller 210 receives an abnormal signal output from the third driver 240, and then outputs an alarm sound through the bone conduction speaker 120.
  • Multifunctional sports headset has the advantage that the user can perform a call, listening to music, checking the exercise amount in real time even during normal and exercise.
  • the multi-function sports headset according to the present invention does not have to worry about being detached even when a vigorous exercise is worn, and provides convenience to the user, and also by using an acceleration signal according to the user's biosignal and movement.
  • the type of exercise, exercise time, exercise amount, blood pressure / pulse rate and body temperature according to the user's movement can be measured in real time.
  • the multi-function sports headset of the present invention is equipped with an ultra-small bone conduction speaker provides an advantage that the user can easily listen to voice calls and music even during exercise.
  • FIG. 1 is a block diagram of a multifunctional sports headset.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a first driver.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a second driver.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operating principle of the bone conduction speaker shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a third driver.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a first operation mode of the multifunction sports headset.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a second operation mode of the multifunction sport headset of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining a third operation mode of the multifunctional sports headset of the present invention.
  • Embodiments according to the concept of the present invention may be variously modified and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a particular disclosed form, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
  • the multi-function sports headset 100 of the present invention is worn on the user's head, MP3 function, voice call function, exercise amount measurement / management function, body abnormality detection function according to the user's movement, smart phone loss prevention function is applied It may be a new concept sports headset.
  • FIG. 1 is a block diagram of a multifunctional sports headset.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a first driver.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a second driver.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operating principle of the bone conduction speaker shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a third driver.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a first operation mode of the multifunctional sports headset of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a second operation mode of the multifunction sport headset of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining a third operation mode of the multifunctional sports headset of the present invention.
  • the multifunction sports headset 100 includes a headset 300, a bone conduction speaker 120, an MCU 200, a Bluetooth communication module 160, and a sensor unit. 180, an operation unit 170, and a memory 800.
  • the headset 300 may be a headset made of an elastic rubber material or a silicone material to have excellent elasticity when worn on the user's head.
  • the sensor unit 180 may include a biosignal measuring sensor 181 for measuring a biosignal according to a user's movement, a blood pressure / pulse rate measuring sensor 183 for measuring a blood pressure / pulse according to a user's movement, and a user's movement.
  • the acceleration sensor 182 may include an acceleration sensor 182 and a temperature measurement sensor 184 according to a user's movement.
  • the biosignal measuring sensor 181 may be formed of first to third input channels (not shown), and each of the three input channels is a first biosignal, a second biosignal, or a third biosignal of a user. Are the channels for measuring.
  • the first bio signal to the third bio signal will be described again in the description of the first operation mode.
  • the bone conduction speaker 120 In general, vibrations of sound waves transmitted to air are transmitted to the eardrum in the ear. Inside the eardrum are three bones called osseous bones, whose vibrations are transmitted to the screw-like cochlea. The cochlea is filled with a liquid called linvax, and when its vibration is converted into an electrical signal and transmitted to the auditory nerve, the human brain perceives sound.
  • linvax a liquid
  • bone conduction is the omission of the process of the vibration via the eardrum and the osseous bone in this sound recognition mechanism to send the vibration of the sound wave directly to the cochlea through the skull.
  • the bone conduction speaker includes a bone conduction transducer, and the bone conduction oscillator of the bone conduction speakers 121 and 122 in contact with the user's body transmits a vibration corresponding to sound waves to a human bone, Is transmitted to the skull through the bones of the person and transmitted to the inner ear. Therefore, even if the hearing impaired in the eardrum or isol bone, if the cochlear or auditory nerve is normal, you can hear the sound using bone conduction.
  • the bone conduction speaker 120 proposed in the present invention is an acoustic output device for transmitting sound waves to the inner ear in such a bone conduction method.
  • the small wave having the same propagation direction and wave direction is well transmitted in a place where the density of the medium is large, and the bone conduction speaker 120 uses the bones of a person whose density of the medium is relatively higher than that of the skin and organs.
  • the cochlea of the user since the intensity of the small-wave vibration may be attenuated in the joints of the wrist, the cuff, the shoulder, and the like, the user of the bone conduction speaker 120 allows the bone conduction speaker 120 to come in contact with the skull, exactly the cochlea, so that the vibration is reached. It is desirable to allow delivery.
  • the bone conduction speakers 110. 120 are driven according to the processing signal of the MCU 200 provided in the headset 300, and converts the electrical signal of the voice signal into a vibration signal to convert the bone vibration. It transmits directly to the auditory nerve and listens to music sound or call sound and detects and outputs vibration signal caused by the sound of bones according to the user's voice.
  • each of the at least one bone conduction speaker 120 includes a first voice coil 123, a second voice coil 124, a first permanent magnet 125, and a second permanent magnet ( 126 to generate vibration.
  • the first voice coil 123 and the second voice coil 124 may be connected to the first voice coil 123 and the second voice coil 124.
  • the first permanent magnet 125 and the second permanent magnet 126 may be manufactured on the principle of generating a vertical vibration force.
  • the Bluetooth communication module 160 may be a communication module that transmits / receives wireless data to and from a user's portable terminal in a Bluetooth manner.
  • the sensor unit 180 is a biosignal measuring sensor 181 for measuring a user's biosignal (sEMG) for each signal size, an acceleration sensor 182 for measuring a user's movement, and a blood pressure / pulse rate according to the user's movement. Blood pressure / pulse rate measuring sensor 183 to measure, the temperature sensor 184 according to the movement of the user. A more detailed description will be substituted in the first operating mode description of the multifunction sports headset.
  • the memory 140 temporarily stores an MP3 file, a user's voice file, a user's exercise data, and a user's blood pressure / pulse rate and body temperature information.
  • the MCU 200 performs a function of transmitting data stored in the memory 140 to the portable terminal.
  • the MCU 200 is a first operation mode which is an exercise mode for measuring a user's exercise amount, exercise type, blood pressure / pulse rate and body temperature, a second operation mode which is a call mode, and a loss to prevent loss of a user's portable terminal.
  • a third operation mode which is a prohibition mode and a fourth operation mode which performs an MP3 function are performed.
  • the MCU 200 includes a first driver 220, a second driver 230, a third driver 240, a fourth driver 250, and a controller 210.
  • the first driving unit 220 is electrically connected to the sensor unit 180, amplifies the bio-signal according to the user's movement, the acceleration signal according to the user's movement measured by the sensor unit 180, and then filtered It converts the digital signal and provides blood pressure / pulse rate and temperature information to the controller according to the user's movement.
  • the first driver 220 is formed of three channels CH1, CH2, and CH3, and one of the three channels CH1 is a living body measured from the sensor unit 180.
  • the analog to digital converter (ADC) 223 is included.
  • the first to third filters are provided in the analog filter unit 222, the first filter 222a is a low pass filter, the second filter 222b is a band pass filter, the third filter 222c. May be a high pass filter.
  • the other one of the three channels performs the function of providing the blood pressure / pulse rate signal to the control unit
  • the other (CH3) performs the function of providing the temperature information according to the user's movement to the control unit.
  • the second driver 230 is the first signal processor 231 and the vocal cords of the user to perform the speaker function so that the bone conduction speakers 110. 120 output a voice signal according to the control signal output from the controller 210. And a second signal processor 232 for converting the vibration signal (voice signal) by the electric signal into an electric signal, amplifying and removing noise, and then transmitting the signal to the controller 221.
  • the controller 210 provides a function of providing a voice or sound signal provided from the user's portable terminal to the first signal processor 231 through the Bluetooth communication module 160 and the electrical of the voice signal provided from the second signal processor 232. Performs a function of transmitting a signal to the mobile terminal through the Bluetooth communication module 160.
  • the third driver 240 includes a code detector 241, a code comparator 242, and a code setter 243.
  • the code detector 241 detects a unique code number from a communication signal transmitted from a portable terminal in real time.
  • the code setting unit 243 stores the code number of the multifunction headset therein.
  • the code comparison unit 142 compares the code number provided by the code detection unit 241 with the unique code number stored in the code setting unit 243, and then the two code numbers are inconsistent or code information from the code detection unit 241. If it is not provided, the function to output the abnormal signal to the controller 210.
  • the controller 210 receives the abnormal signal and notifies the user of the loss of the portable terminal in the form of an alarm through the display unit 150.
  • the fourth driving unit 250 is an audio output unit, and converts the MP3 file stored in the memory 140 into an analog signal according to the driving control signal output from the control unit 210, and then converts the converted analog signal into bone conduction. Performs a function of outputting to the speaker 120.
  • the fourth driver 250 performs a function related to the audio output, which is a well-known technique, and thus detailed description thereof will be omitted.
  • the multifunction sports headset of the present invention may be operated in the first to fourth operating modes.
  • the first operation mode of the multifunction sports headset may be an exercise mode for measuring the user's exercise amount, the type of exercise, blood pressure / pulse rate measurement, and the user's temperature.
  • the first operation mode is performed through the sensor unit 180, the first driver 220, and the controller 210.
  • the sensor unit 180 measures a biosignal measurement sensor 181 for measuring a user's biosignal, an acceleration sensor 182 for measuring an acceleration signal according to a user's movement, and a blood pressure / pulse rate according to a user's movement. Blood pressure / pulse rate measuring sensor 183 and a temperature measuring sensor 184 to measure the body temperature according to the movement of the user.
  • the blood pressure / pulse rate measuring sensor 183 performs the function of measuring the blood pressure / pulse rate according to the user's movement
  • the temperature measuring sensor 184 performs the function of measuring the user's body temperature in real time
  • the measured blood pressure / pulse rate and the measured temperature are compared with the threshold values of the blood pressure / pulse rate stored in the controller 210.
  • the MCU 200 may operate the bone conduction speaker 120. It provides the user with an indication sound (notification sound) according to the presence or absence of physical abnormalities.
  • the biosignal measuring sensor 181 may be formed of first to third input channels, and each of the three input channels measures a first biosignal, a second biosignal, and a third biosignal of a user.
  • the first biosignal is a signal of a low frequency band that occurs mainly when breathing and moving the body.
  • the first biosignal may be a biosignal used to analyze how severe the breath is and how much the body is moved based on the signal.
  • the second biosignal is a signal of a high frequency band and is used to analyze how much force is applied to the muscle and how much the arm and leg are moved.
  • the third bio-signal extracts only a signal in a 1 to 50 Hz band including Q, R, and S waveforms of the ECG in the frequency band, and then uses the ECG waveform extraction algorithm to extract the R peak of the ECG waveform for a predetermined period (R-peak). It may be a signal used to analyze the heart rate by calculating the number of.
  • the acceleration signal is a signal for correcting the low frequency signal, and may be a signal for increasing the reliability of the motion type analysis by using a combination of the low frequency signal and the acceleration signal.
  • the acceleration sensor 182 may transmit data to the control unit 210 in the MCU 200 to obtain the acceleration value according to the user's movement using Equation 1, and then replace the amount of motion extracted from the low frequency signal. .
  • the body reaches the stabilization stage after exercise, it is difficult to distinguish whether the low frequency signal is continuously exercising or only breathing due to the breathing. In this case, when it is determined in combination with the acceleration signal, it is possible to distinguish whether it is a breathing state or an exercise state.
  • the acceleration sensor 182 can be used in all axes 1, 2, and 3, one axis is defined for the up and down motion (y-axis reference), and the two axes and three axes calculate the distance from the origin as shown in equation (1) To get the data.
  • x means data in the x-axis direction of the acceleration sensor
  • y means data in the y-axis direction
  • z means data in the z-axis direction
  • a traciality means the distance from the origin.
  • the first driver 220 includes an amplifier 221, an analog filter 222, and an analog-to-digital converter (ADC) 223.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the amplifying unit 221 amplifies the biosignal sEMG input from three channels. This is because the biosignal (sEMG) itself is a very small fine signal of tens to hundreds of uV, so that more accurate body signal detection and transmitted data without loss.
  • the analog filter unit 222 first to third filters 222a, 222b, and 222c respectively filtering different fine frequency signals so as to remove noise of the biosignal amplified by the amplifier 221. It includes.
  • the first filter 222a may be a low pass filter
  • the second filter 222b may be a high pass filter
  • the third filter 222c may be a band pass filter.
  • the cutoff frequency band of the first filter 222a may be represented by 0 to 1 Hz, the cutoff frequency band of the second filter 222b by 30 Hz or more, and the cutoff frequency band of the third filter 222c by 1 to 50 Hz.
  • the analog-to-digital converter 223 performs a function of converting the biosignal filtered by the analog filter 222 into a digital signal.
  • the controller 210 determines an exercise type by using the digital signal output from the analog-to-digital converter (ADC) 223, and is programmed with an exercise type determination algorithm and an exercise amount calculation algorithm for calculating the exercise amount.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the result value output from the controller 210 is temporarily stored in the memory and then transmitted to the mobile terminal through the Bluetooth communication module. After that, the user can check his or her exercise amount through the mobile terminal.
  • the sensor unit 180 measures the biosignal / acceleration signal, blood pressure / pulse rate, and body temperature according to the user's movement (S110), and then serially through the first driving unit.
  • the controller stores the measured blood pressure / pulse rate and body temperature information in the memory for each signal size (S120).
  • the control unit 210 transmits the result value stored in the memory to the portable terminal, display the result value in the portable terminal, for example, type of exercise (oxygen exercise, isometric Exercise, isotonic exercise), the amount of exercise, exercise time and the blood pressure / pulse rate, body temperature information may be a series of processes to display to the user (S140).
  • the user's portable terminal is programmed with the exercise type determination algorithm and the exercise amount calculation algorithm stored in the control unit 210, so that the type of exercise (swimming, jogging, marathon, health, cycle climbing, etc.), rest, isometric exercise, aerobic exercise , Can be identified by isotonic motion, isokinetic motion.
  • the amount of calories burned for each exercise can also be easily seen. This allows the user to grasp their exercise in real time by classifying by period, time, and date.
  • the second operation mode of the multifunction sports headset may be a call mode.
  • the call mode which is the second operation mode, is performed through the bone conduction speaker 120, the second driver 230, the controller 210, and the Bluetooth communication module 160.
  • the bone conduction speaker 120 converts an electrical signal of a voice signal transmitted from the second driver 230 into a vibration signal, and transmits the vibration of the bone directly to the auditory nerve so that the user can hear the sound and the vocal fold of the user. It detects the vibration signal and outputs it.
  • the bone conduction speaker 120 receives a voice signal or an audio signal and then converts the bone signal into a vibration signal.
  • the bone conduction speaker 120 includes a first bone conduction speaker 121 and a second bone conduction speaker 122, and each bone conduction speaker includes a first voice coil 123 and a second voice coil ( 124, the first permanent magnet 125 and the second permanent magnet 126 generate vibrations according to voice signals.
  • the first voice coil 123 and the second voice coil 124 may be connected to the first voice coil 123 and the second voice coil 124.
  • Magnetic field is generated.
  • vertical vibration force is generated in the first permanent magnet 123 and the second permanent magnet 124 due to the generated magnetic field, and the vibration force is transmitted to the two bones of the user.
  • the second driver 230 generates a driving signal of the bone conduction speaker 120 according to the driving control signal provided from the control unit 210 so that the bone conduction speaker outputs a voice signal ( 231 and a second signal processor 232 for converting the vibration signal (voice signal) caused by the vocal cords of the user into an electrical signal, amplifying and removing noise, and then transmitting the signal to the controller 210.
  • a voice signal 231 and a second signal processor 232 for converting the vibration signal (voice signal) caused by the vocal cords of the user into an electrical signal, amplifying and removing noise, and then transmitting the signal to the controller 210.
  • the control unit 210 communicates an electric signal provided by the second signal processing unit 232 and a function of providing a voice or sound signal provided from the portable terminal of the user to the first signal processing unit 231 through the Bluetooth communication module 160. It performs the function of transmitting to the mobile terminal through the module.
  • the call mode which is the second operation mode
  • the first voice signal provided from the Bluetooth communication module and the second voice signal are received by the first signal processor of the second driver and compared (S110).
  • the audio signal of the level is extracted (S110. 120).
  • the call mode is performed in a process of changing the audio gain / output volume (S140) after separating from the ambient noise signal included in the voice signal of the same level (S130).
  • the third operation mode of the multifunction sports headset may be a loss prevention mode.
  • the third operation mode, the loss prevention mode is performed through the third driver 240, the controller 210, and the Bluetooth communication module 160.
  • the third driver 240 includes a code detector 241, a code comparator 242, and a code setter 243.
  • the controller 210 requests a code number from a user's portable terminal through the Bluetooth communication module 160 in real time (S110). Thereafter, the portable terminal transmits the communication signal including the code number to the Bluetooth communication module 160 according to the request signal, and the code detector 240 detects the code number in the received communication signal (S110. 120). .
  • the code comparison unit 242 compares the unique code number of the multi-function sports headset stored in the code setting unit 243 with the code number detected by the code detection unit S241 (S130), and then determines whether or not the identity is the same.
  • the controller 210 provides the user with a lost state in the form of an alarm through the bone conduction speaker unit 110. 120.
  • the fourth operation mode of the multifunction sports headset may be an MP3 operation mode.
  • the fourth operation mode is performed through the bone conduction speakers 110, 120, the fourth driver 250, and the controller 210.
  • the controller 210 outputs a driving signal to the fourth driver 250 according to a user's manipulation signal.
  • the fourth driver 250 performs a function of decoding the MP3 file stored in the memory 140, converting the decoded digital signal into an analog signal, and outputting the converted signal to the outside through a bone conduction speaker.
  • the controller 210 controls the overall operation of the fourth driver 250, such as playing MP3 files wirelessly provided from the mobile terminal and MP3 files stored in the memory 140.
  • the portable terminal linked to the multi-function sports headset is a PDS (Personal Digital Cellular) phone, PCS (Personal Communication Service) phone, PHS (Personal Handyphone System) phone, CDMA-2000 (1X, 3X) Phone, Wideband CDMA (WCDMA) Phone, Dual Band / Dual Mode Phone, Global Standard for Mobile (GSM) Phone, Mobile Broadband System (MBS) Phone, Digital Multimedia Broadcasting (DMB) Phone, Smart ( Handheld devices that can include communication functions such as smart phones, mobile phones, personal digital assistants (PDAs), hand-held PCs, notebook computers, laptop computers, WiBro terminals, MP3 players, MD players Portable means a handheld-based wireless communication device of all kinds, including a mobile terminal such as a mobile terminal, and an International Mobile Telecommunication-2000 (IMT-2000) terminal that provides an international roaming service and an extended mobile communication service.
  • IMT-2000 International Mobile Telecommunication-2000
  • GPS chip to enable location tracking through Code Division Multiplexing Access (CDMA) module, Bluetooth module, Infrared Data Association, Wired / Wireless LAN card and Global Positioning System (GPS) It may be provided with a predetermined communication module such as a wireless communication device mounted thereon, and may be interpreted as a concept of collectively a terminal capable of performing a certain arithmetic operation by mounting a microprocessor.
  • CDMA Code Division Multiplexing Access
  • Bluetooth module Bluetooth module
  • Infrared Data Association Wired / Wireless LAN card
  • GPS Global Positioning System
  • Multifunctional sports headset has the advantage that the user can perform a real-time check of the abnormality of the body according to the call, listening to music, exercise amount check and exercise even during normal and exercise.
  • the multi-function sports headset according to the present invention does not have to worry about being detached even when a vigorous exercise is worn, thereby providing convenience to the user.
  • the multi-function sports headset of the present invention is equipped with an ultra-small bone conduction speaker provides an advantage that the user can easily listen to voice calls and music even during exercise.
  • the present invention provides an advantage that the loss of the portable terminal can be prevented by making the mobile terminal interoperate with the portable terminal in real time.
  • operation unit 180 sensor unit
  • control unit 210 control unit
  • first driving unit 221 amplifying unit
  • analog filter unit 222a first filter
  • ADC 230 second driver
  • first signal processor 232 second signal processor
  • code comparison unit 243 code setting unit

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Abstract

다기능 스포츠 헤드셋을 개시한다. 상기 다기능 스포츠 헤드셋은 헤드셋(300); 상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 운동 모드, 통화 모드, 분실 방지 모드, 음악 청취 모드 중 적어도 하나 이상의 모드로 동작되는 MCU(200); 상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 블루투스 통신방식으로 상기 휴대 단말기와 무선 데이터를 송수신하는 블루투스 통신모듈(160); 상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 상기 MCU(200)의 제어 동작에 따라 사용자의 생체신호, 혈압/맥박 신호, 체온, 사용자의 움직임에 따른 가속도 신호 각각을 측정하여 상기 MCU(200)로 제공하는 센서부(180); 상기 MCU(200)에 의해 제어되며, 상기 휴대 단말기로부터 제공되는 음성 신호를 상기 블루투스 통신 모듈을 통해 전달받아, 진동을 발생시켜 사용자의 두개골을 통해 달팽이관으로 상기 진동에 의한 소리를 전달하는 골전도 스피커(110, 110. 120); 및 MP3 파일 및 상기 센서부(180)에서 측정된 데이터를 임시 저장하는 메모리(140);를 포함한다.

Description

다기능 스포츠 헤드셋
본 발명은 다기능 스포츠 헤드셋에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 조작에 따라 사용자의 운동량 측정기능, 혈압/맥박 측정기능, 분실방지 기능, MP3 기능, 통화기능을 수행할 수 있는 다기능 스포츠 헤드셋에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대 단말기를 소지하는 사람이라면 이어폰 또는 헤드폰을 구비하게 된다. 이러한 이어폰 또는 헤드폰은 음악 청취 및 통화기능을 위하여 사용되어왔으나, 요즘 들어 음악 청취 및 통화를 위한 도구이외에, 다른 추가적인 기능이 가미된 상태로 출시되고 있다.
본 발명에서는 골전도 스피커 방식으로 구동되는 헤드셋을 제공하되, 사용자의 운동량 및 운동의 종류, 휴대 단말기의 분실 유무, MP3 기능, 통화 기능, 혈압/맥박 측정기능을 동시적으로 수행할 수 있는 다기능 스포츠 헤드셋을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 골전도 스피커 방식으로 구동되는 헤드셋을 제공하되, 사용자의 운동량 및 운동의 종류, 휴대 단말기의 분실 유무, MP3 기능, 통화 기능, 혈압/맥박 측정기능을 수행할 수 있는 다기능 스포츠 헤드셋을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 다기능 스포츠 헤드셋은 헤드셋(300); 상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 운동 모드, 통화 모드, 분실 방지 모드, 음악 청취 모드 중 적어도 하나 이상의 모드로 동작되는 MCU(200); 상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 블루투스 통신방식으로 상기 휴대 단말기와 무선 데이터를 송수신하는 블루투스 통신모듈(160); 상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 상기 MCU(200)의 제어 동작에 따라 사용자의 생체신호, 혈압/맥박 신호, 체온, 사용자의 움직임에 따른 가속도 신호 각각을 측정하여 상기 MCU(200)로 제공하는 센서부(180); 상기 MCU(200)에 의해 제어되며, 상기 휴대 단말기로부터 제공되는 음성 신호를 상기 블루투스 통신 모듈을 통해 전달받아, 진동을 발생시켜 사용자의 두개골을 통해 달팽이관으로 상기 진동에 의한 소리를 전달하는 골전도 스피커(110, 110. 120); 및 MP3 파일 및 상기 센서부(180)에서 측정된 데이터를 임시 저장하는 메모리(140);를 포함한다.
상기 센서부(180)는, 생체신호를 감지하는 생체신호 측정센서(181); 사용자의 움직임에 따른 가속도 신호를 출력하는 가속도 센서(182); 상기 사용자의 움임직임에 따른 혈압/맥박수를 측정하는 혈압/맥박수 측정센서(183); 및 상기 사용자의 움직임에 따른 체온을 측정하는 온도 측정 센서(184);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 골전도 스피커(110. 120)는, 외부에서 음성 신호 또는 음향 신호의 전기적 신호를 전달받아 자기장을 생성하는 제1 보이스 코일(121) 및 제2 보이스 코일(122); 상기 제1 보이스 코일(121)의 일측에 구비되어, 상기 자기장에 따른 진동력을 생성하는 제1 영구자석(123); 및 상기 제1 보이스 코일(121)과 상기 제2 보이스 코일(122) 사이에 구비되어, 상기 자기장에 따른 진동력을 생성하는 제2 영구자석(124)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 MCU(200)는 사용자의 조작 신호에 따라 상기 운동 모드 시에 동작되어 상기 센서부로부터 제공되는 생체신호 및 가속도 신호를 기반으로 사용자의 운동량을 산출하고, 상기 센서부로부터 제공되는 혈압/맥박수 및 체온 정보를 통해 사용자의 신체 이상 유무를 감지하는 제1 구동부(220); 사용자의 조작 신호에 따라 상기 통화 모드 시에 동작되어, 상기 휴대 단말기로부터 제공되는 음성 신호를 상기 골전도 스피커로 제공하는 제2 구동부(230); 사용자의 조작에 따라 상기 분실 방지 모드 시에 동작되어 상기 사용자의 휴대 단말기로부터 제공되는 통신 신호 내의 코드 번호와 내부에 기 설정된 고유 코드 번호와의 동일성 유무를 판단하는 제3 구동부(240); 사용자의 조작에 따라 상기 MP3 모드 시에 동작되어 상기 메모리에 저장된 MP3 파일을 음향 신호로 변환한 후, 상기 골전도 스피커로 출력하는 상기 제4 구동부(250); 및 상기 제1 내지 제4 구동부(220, 230, 240, 250)의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(210)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 구동부(220)는, 생체 신호 및 가속도 신호를 증폭하는 증폭기(221); 상기 증폭기의 출력신호를 필터링하는 아날로그 필터부(222); 및 상기 아날로그 필터부로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(223);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 구동부(230)는 상기 제어부(210)로부터 제공된 구동 제어신호에 따라 골전도 스피커의 구동신호를 생성하는 제1 신호처리부(231); 및 사용자의 성대 울림에 의한 진동신호(음성 신호)를 전기신호로 변환한 후, 증폭하고 잡음을 제거한 후, 제어부(210)로 전송하는 제2 신호 처리부(232)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3 구동부(240)는, 상기 휴대 단말기로부터 제공된 통신신호로부터 코드 번호를 추출하는 코드 검출부(241); 고유 코드 번호가 저장된 코드 설정부(243); 및 상기 코드 번호와 고유 코드 번호의 동일성 유무를 판단하는 코드 비교부(242)를 포함하여, 상기 코드 번호와 고유 코드 번호가 다를 경우, 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 제4 구동부(250)는 Mp3 재생기능을 갖는 음향오디오출력부인 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(210)는 운동량 산출 알고리즘이 내장되며, 제1 구동부(220)로부터 출력된 디지털 신호를 기반으로 사용자의 운동량을 산출한 결과값을 블루투스 통신모듈(160)을 통해 상기 휴대 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(210)는 블루투스 통신모듈(160)로부터 음성 신호를 수신할 경우, 제2 구동부(230)의 제1 신호처리부(231)로 상기 음성 신호를 전송하며, 상기 제2 신호처리부(232)로부터 제공된 음성 신호를 상기 블루투스 통신모듈(160)을 통해 상기 사용자의 휴대 단말기로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(210)는 상기 제3 구동부(240)로부터 출력된 이상 신호를 수신한 후, 골전도 스피커(120)를 통해 알람음을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다기능 스포츠 헤드셋은 사용자가 평상시 및 운동 중에도 통화, 음악 청취, 운동량 체크를 실시간으로 수행할 수 있다는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 다기능 스포츠 헤드셋은 기존 헤드셋과는 달리 착용 상태에서도 격렬한 운동을 하여도 이탈될 염려가 없어, 사용자에게 편의성을 제공하며, 또한 사용자의 생체신호 및 움직임에 따른 가속도 신호를 이용하여 운동의 종류, 운동시간, 운동량, 사용자의 움직임에 따른 혈압/맥박수 및 체온을 실시간으로 측정할 수 있다는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋은 초소형 골전도 스피커를 탑재하여 사용자가 운동 중에도 용이하게 음성 통화 및 음악을 청취할 수 있다는 이점을 제공한다.
또한, 사용자의 휴대 단말기와 실시간으로 연동하도록 제작함으로써, 휴대 단말기 분실을 방지할 수 있다는 이점을 제공한다.
도 1은 다기능 스포츠 헤드셋의 블록도이다.
도 2는 제1 구동부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제2 구동부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 골전도 스피커의 작동 원리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 제3 구동부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 6은 다기능 스포츠 헤드셋의 제1 동작 모드를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 7은 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋의 제2 동작 모드를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 8은 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋의 제3 동작 모드를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "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.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 다기능 스포츠 헤드셋을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋(100)은 사용자의 머리에 착용되어, MP3 기능, 음성통화 기능, 운동량 측정/관리 기능, 사용자의 움직임에 따른 신체 이상 유무 감지 기능, 스마트폰 분실 방지 기능이 적용된 신개념의 스포츠 헤드셋일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 다기능 스포츠 헤드셋 내에 구비된 각 구성요소들을 열거한 후, 상술한 여러 가지 기능에 따른 각 구성요소들의 동작관계를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 다기능 스포츠 헤드셋의 블록도이다.
도 2는 제1 구동부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제2 구동부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 골전도 스피커의 작동 원리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 제3 구동부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋의 제1 동작 모드를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 7은 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋의 제2 동작 모드를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 8은 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋의 제3 동작 모드를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 다기능 스포츠 헤드셋(100)은 헤드셋(300), 골전도 스피커(120), MCU(200), 블루투스 통신모듈(160), 센서부(180), 조작부(170) 및 메모리(800)를 포함한다.
상기 헤드셋(300)는 사용자의 머리에 착용시, 신축성이 뛰어나도록 탄성 고무재질 또는 실리콘 재질로 제작된 헤드셋일 수 있다.
상기 센서부(180)는 사용자의 움직임에 따른 생체신호를 측정하는 생체신호 측정센서(181), 사용자의 움직임에 따른 혈압/맥박수를 측정하는 혈압/맥박수 측정 센서(183), 사용자의 움직임에 따른 가속도 신호를 측정하기 가속도 센서(182), 사용자의 움직임에 따른 온도 측정 센서(184)를 포함한다.
여기서, 상기 생체신호 측정센서(181)는 제1 내지 제3 입력채널(미도시)로 형성될 수 있으며, 3개의 입력채널 각각은 사용자의 제1 생체신호, 제2 생체신호, 제3 생체신호를 측정하기 위한 채널들이다. 제1 생체신호 내지 제3 생체신호는 제1 동작모드 설명에서 다시 설명하도록 한다.
다음으로, 골전도 스피커(120)을 설명하기 앞서, 골전도 스피커에 대해 간략하게 설명하면, 통상 공기로 전해지는 음파의 진동은 귀속에 있는 고막으로 전달된다. 고막 속에는 이소골이라 불리는 3개의 뼈가 있는데, 고막의 진동은 이 뼈를 통하여 나사모양의 달팽이관에 전달된다. 달팽이관에는 린바액이라는 액체가차 있고 이 액체의 진동이 전기신호로 바뀌면서 청각신경에 전달되면, 사람의 뇌는 소리를 인식하게 된다.
여기서, 골전도란 이러한 소리인식 메커니즘에서 진동이 고막과 이소골을 경유하는 과정을 생략한 것으로 음파의 진동을 두개골을 통하여 직접 달팽이관에 보내게 된다. 즉, 골전도 스피커는 골전도 진동자(bone conduction Transducer)를 포함하고, 사용자의 신체에 맞닿은 골전도 스피커(121, 122)의 골전도 진동자는 사람의 뼈에 음파에 대응하는 진동을 전달하며, 음파는 사람의 뼈를 통해 두개골로 전도되고 내이에 전달된다. 따라서, 고막이나 이소골에 이상이 있는 난청자라도, 달팽이관이나 청각신경이 정상이라면 골전도를 이용해 소리를 들을 수 있다.
본 발명에서 제시하는 골전도 스피커(120)는 이러한 골전도 방식으로 음파를 내이로 전달하는 음향출력장치이다. 통상 진행방향과 파동 방향이 같은 소밀파는 매질의 밀도가 큰 곳에서 잘 전달되며, 골전도 스피커(120)는 피부, 장기보다 매질의 밀도가 상대적으로 큰 사람의 뼈를 이용하여, 음파의 진동을 사용자의 달팽이관으로 전달하게 된다. 이에, 소밀파 진동의 강도가 손목, 팔목, 어깨 등의 관절에서 감쇄될 수 있으므로, 골전도 스피커(120)의 사용자는 두개골, 정확히는 달팽이관과 근접한 위치에 골전도 스피커(120)가 닿도록 하여 진동이 전달되도록 함이 바람직하다.
보다 구체적으로, 상기 골전도 스피커(110. 120)는 상기 헤드셋(300) 내에 구비된 상기 MCU(200)의 처리신호에 따라 구동되며, 음성 신호의 전기적 신호를 진동 신호로 전환하여 뼈의 진동을 직접 청신경에 전달하여 음악 소리 또는 통화음 청취 및 사용자의 목소리에 따른 뼈의 울림에 의한 진동신호를 감지하여 출력하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 도 4를 참조하면, 적어도 하나 이상의 골전도 스피커(120) 각각은 제1 보이스 코일(123), 제2 보이스 코일(124), 제1 영구자석(125), 제2 영구자석(126)을 통해 진동을 발생시킨다.
예를 들어, 외부에서 음성 신호 또는 음향 신호의 전기적 신호가 상기 제1 보이스 코일(123) 및 제2 보이스 코일(124)로 입력되면 제1 보이스 코일(123)과 제2 보이스 코일(124)에는 자기장이 발생되면, 상기 제1 영구자석(125)과 상기 제2 영구자석(126)에는 상하 진동력이 발생시키는 원리로 제작될 수 있다.
상기 블루투스 통신 모듈(160)은 사용자의 휴대 단말기와 무선 데이터를 블루투스 방식으로 송수신하는 통신 모듈일 수 있다.
상기 센서부(180)는 사용자의 생체신호(sEMG)를 신호의 크기 별로 측정하는 생체신호 측정센서(181) 및 사용자의 움직임을 측정하는 가속도 센서(182), 사용자의 움직임에 따른 혈압/맥박수를 측정하는 혈압/맥박수 측정 센서(183), 사용자의 움직임에 따른 온도 측정 센서(184)로 구성된다. 보다 상세한 설명은 다기능 스포츠 헤드셋의 제1 동작 모드 설명에서 대신하도록 한다.
상기 메모리(140)는 MP3 파일, 사용자의 음성 파일, 사용자의 운동량 측정 데이터 및 사용자의 혈압/맥박수, 체온정보를 일시적으로 저장하는 기능을 수행한다.
참고로, 상기 MCU(200)는 상기 헤드셋이 상기 휴대단말기와 기 설정된 거리 내에 위치할 경우, 상기 메모리(140)에 저장된 데이터들을 휴대단말기로 전송하는 기능을 수행한다.
상기 MCU(200)는 사용자의 운동량, 운동의 종류, 혈압/맥박수 및 체온을 측정하기 위한 운동 모드인 제1 동작 모드, 통화 모드인 제2 동작모드, 사용자의 휴대 단말기의 분실을 방지하기 위한 분실 방지 모드인 제3 동작 모드, MP3 기능을 수행하는 제4 동작 모드로 수행된다.
보다 구체적으로, 상기 MCU(200)는 제1 구동부(220), 제2 구동부(230), 제3 구동부(240), 제4 구동부(250) 및 제어부(210)를 포함한다.
상기 제1 구동부(220)는 센서부(180)와 전기적으로 연결되어, 상기 센서부(180)에서 측정된 사용자의 움직임에 따른 생체신호, 사용자의 움직임에 따른 가속도 신호를 증폭한 후, 필터링하여 디지털 신호로 변환하는 기능과 사용자의 움직임에 따른 혈압/맥박수 및 체온 정보를 제어부로 제공하는 기능을 수행한다.
상술한 제1 동작모드를 수행하기 위하여, 제1 구동부(220)는 3개의 채널(CH1, CH2, CH3)로 형성되며, 3개의 채널중 하나(CH1)는 센서부(180)로부터 측정된 생체신호 및 사용자의 움직임에 따른 가속도 신호를 증폭하는 증폭부(221), 증폭부(221)의 출력신호를 필터링하는 아날로그 필터부(222), 아날로그 필터부(222)의 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(ADC; 223)를 포함한다.
이때, 상기 아날로그 필터부(222) 내에는 제1 내지 제3 필터가 구비되며, 제1 필터(222a)는 저대역통과필터, 제2 필터(222b)는 대역통과필터, 제3 필터(222c)는 고대역통과필터일 수 있다.
또한, 3개의 채널 중 다른 하나(CH2)는 혈압/맥박수 신호를 제어부로 제공하는 기능을 수행하며, 또 다른 하나(CH3)는 사용자의 움직임에 따른 체온 정보를 제어부로 제공하는 기능을 수행한다.
상기 제2 구동부(230)는 제어부(210)에서 출력된 제어신호에 따라 골전도 스피커(110. 120)가 음성 신호를 출력하도록 스피커 기능을 수행시키는 제1 신호처리부(231) 및 사용자의 성대 울림에 의한 진동신호(음성 신호)를 전기신호로 변환한 후, 증폭하고 잡음을 제거한 후, 제어부(221)로 전송하는 제2 신호 처리부(232)를 포함한다.
상기 제어부(210)는 블루투스 통신모듈(160)을 통해 사용자의 휴대 단말기로부터 제공된 음성 또는 음향 신호를 제1 신호 처리부(231)로 제공하는 기능 및 제2 신호 처리부(232)에서 제공된 음성신호의 전기신호를 블루투스 통신모듈(160)을 통해 휴대 단말기로 전송하는 기능을 수행한다.
상기 제3 구동부(240)는 코드 검출부(241), 코드 비교부(242), 코드 설정부(243)를 포함한다.
상기 코드 검출부(241)는 휴대 단말기로부터 실시간으로 전송되는 통신신호로부터 고유코드 번호를 검출하는 기능을 수행한다.
상기 코드 설정부(243)는 내부에 다기능 헤드셋의 코유 코드번호가 저장된다.
상기 코드 비교부(142)는 코드 검출부(241)에서 제공된 코드 번호와 코드 설정부(243) 내에 저장된 고유 코드 번호를 비교한 후, 두 개의 코드 번호가 불일치하거나 또는 코드 검출부(241)로부터 코드 정보를 제공받지 못 할 경우, 이상신호를 제어부(210)로 출력하는 기능을 수행한다.
한편, 제어부(210)는 이상신호를 수신하여, 표시부(150)를 통해 사용자에게 휴대 단말기의 분실여부를 알람 형태로 알려주게 된다.
다음으로, 제4 구동부(250)는 오디오출력부로서, 제어부(210)로부터 출력된 구동 제어신호에 따라 메모리(140) 내에 저장된 MP3 파일을 아날로그 신호로 변환한 후, 변환된 아날로그 신호를 골전도 스피커(120)로 출력하는 기능을 수행한다. 여기서, 제4 구동부(250)는 오디오출력에 관한 기능을 수행함으로, 공지된 기술로서, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋의 각 동작모드에 따라 앞에서 언급한 각 유닛들의 동작상태를 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋은 제1 동작 모드 내지 제4 동작 모드로 동작될 수 있다.
1.본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋의 제1 동작모드
다기능 스포츠 헤드셋의 제1 동작 모드는 사용자의 운동량, 운동의 종류, 혈압/맥박수 측정 및 사용자의 온도를 측정하기 위한 운동 모드일 수 있다.
보다 구체적으로, 도 1을 참조하면, 제1 동작 모드는 센서부(180), 제1 구동부(220) 및 제어부(210)를 통해 수행된다.
먼저, 센서부(180)는 사용자의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정센서(181), 사용자의 움직임에 따른 가속도 신호를 측정하기 가속도 센서(182), 사용자의 움임직임에 따른 혈압/맥박수를 측정하는 혈압/맥박수 측정센서(183) 및 사용자의 움직임에 따른 체온을 측정하는 온도 측정 센서(184)를 포함한다.
여기서, 상기 혈압/맥박수 측정센서(183)는 사용자의 움임직임에 따른 혈압/맥박수를 측정하는 기능을 수행하며, 상기 온도 측정 센서(184)는 사용자의 체온을 실시간으로 측정하는 기능을 수행하며, 측정된 혈압/맥박수 및 측정된 온도는 제어부(210) 내에 저장된 혈압/맥박수의 임계치와 비교하여, 측정된 혈압/맥박수가 임계치를 초과할 경우, MCU(200)는 골전도 스피커(120)를 통해 신체 이상유무에 따른 표시음(알림음)을 사용자에게 제공한다.
다음으로, 상기 생체신호 측정센서(181)는 제1 내지 제3 입력채널로 형성될 수 있으며, 3개의 입력채널 각각은 사용자의 제1 생체신호, 제2 생체신호, 제3 생체신호를 측정하기 위한 채널들이다.
상기 제1 생체 신호는 호흡과 몸을 움직일 때 주로 발생하는 저주파 대역의 신호로써, 이 신호를 기반으로 호흡이 얼마나 심한지 몸을 얼마나 많이 움직였는지를 분석하는데 이용되는 생체 신호일 수 있다.
상기 제2 생체신호는 고주파 대역의 신호로써 근육에 얼마나 많은 힘을 주었는지, 팔, 다리를 얼마나 움직였는지를 분석하는데 이용되는 신호이다.
상기 제3 생체신호는 주파수 대역 중 심전도의 Q, R, S 파형을 포함하는 1~50Hz 대역의 신호만을 추출한 후, 심전도 파형 추출 알고리즘을 이용하여 일정구간 동안에 심전도 파형의 R 정점(R-peak)의 개수를 계산하여 심장박동수를 분석하는데 이용되는 신호일 수 있다.
상기 가속도 신호는 저주파 신호를 보정하기 위한 신호로서, 저주파 신호와 가속도 신호를 복합적으로 사용하여 운동종류 분석의 신뢰성을 높이고자 하기 위한 신호일 수 있다.
여기서, 가속도 센서(182)는 MCU(200) 내의 제어부(210)에 데이터를 전송하여 수학식 1을 이용하여 사용자의 움직임에 따른 가속도 값을 구한 후, 저주파 신호로부터 추출된 운동량을 갈음할 수 있다.
예를 들면, 운동 후 신체가 안정화 단계까지 도달하기까지는 가쁜 호흡으로 인해 저주파 신호만으로는 지속적으로 운동을 하고 있는 것인지 호흡만 하고 있는 것 인지 구분이 어렵다. 이때, 가속도 신호와 복합적으로 판단하게 되면 호흡상태인지 운동 상태인지를 구분할 수 있다.
참고로, 가속도 센서(182)는 1축, 2축, 3축 모두 사용가능하며, 1축은 상하운동(y축 기준)에 대해 정의하고 2축과 3축은 수학식 1과 같이 원점으로부터 거리를 계산하여 데이터를 얻는다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2013008981-appb-I000001
여기서, x는 가속도 센서의 x축 방향의 데이터, y는 y축 방향의 데이터, z는 z축 방향의 데이터를 의미하고, Atraciality는 원점으로부터의 거리를 의미한다.
다음으로, 상기 제1 구동부(220)는 증폭부(221), 아날로그 필터부(222), 아날로그 디지털 변환부(ADC: 223)를 포함한다.
상기 증폭부(221)는 3개의 채널에서 입력된 생체신호(sEMG)를 증폭하는 기능을 수행한다. 이는 생체신호(sEMG) 자체가 수십에서 수백 uV의 아주 작은 미세 신호들임으로 보다 정확한 신체신호 감지 및 감지된 데이터를 손실 없이 전송하기 위함이다.
아날로그 필터부(222)는 증폭부(221)에서 증폭된 생체신호의 잡음을 제거하는 기능을 수행하도록, 서로 다른 미세 주파수 신호들 각각을 필터링하는 제1 내지 제3 필터(222a, 222b, 222c)를 포함한다.
제1 필터(222a)는 저대역 통과필터(Low-pass filter)일 수 있으며, 제2 필터(222b)는 고대역 통과 필터일 수 있고, 제3필터(222c)는 대역 통과필터일 수 있다.
제1 필터(222a)의 차단 주파수 대역은 0~1Hz, 제2 필터(222b)의 차단 주파수 대역은 30Hz 이상, 제3 필터(222c)의 차단 주파수 대역은 1~50Hz로 나타낼 수 있다.
아날로그 디지털 변환부(ADC; 223)는 아날로그 필터부(222)에서 필터링된 생체신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행한다.
제어부(210)는 아날로그 디지털 변환부(ADC; 223)에서 출력된 디지털 신호를 이용하여 운동종류를 판단하고, 이에 따른 운동량을 계산하는 운동종류 판단 알고리즘 및 운동량 계산 알고리즘이 프로그램밍되어 있다.
이후, 제어부(210)에서 출력된 결과값은 메모리 내에 일시 저장된 후, 블루투스 통신모듈을 통해 휴대 단말기로 전송된다. 이후, 사용자는 휴대 단말기를 통해 자신의 운동량을 점검할 수 있게 된다.
즉, 제1 동작 모드는, 도 6을 참조하면, 센서부(180)에서 사용자의 움직임에 따른 생체신호/가속도 신호, 혈압/맥박수, 체온을 측정(S110)한 후, 제1 구동부를 통해 일련의 아날로그 신호인 생체신호/가속도 신호를 증폭, 필터링, 변환 과정을 거친 데이터를 통해 제어부는 신호의 크기별로 메모리에 저장 및 측정된 혈압/맥박수, 체온 정보를 메모리에 저장(S120)하게 된다. 이후, 사용자의 휴대 단말기로부터 자료 요청신호를 수신하게 되면, 제어부(210)는 메모리에 저장된 결과값을 휴대 단말기로 전송하게 되며, 휴대 단말기에서 결과값 표시, 예컨대, 운동의 종류(유산소 운동, 등척성 운동, 등장성 운동), 운동량, 운동 시간별로 분류 및 혈압/맥박수, 체온 정보를 사용자게 표시(S140)하는 일련의 과정일 수 있다.
여기서, 사용자의 휴대 단말기는 제어부(210)에 저장된 운동종류 판단 알고리즘 및 운동량 계산 알고리즘이 프로그래밍되어 있어, 운동의 종류(수영, 조깅, 마라톤, 헬스, 사이클 등산 등), 휴식, 등척성 운동, 유산소 운동, 등장성 운동, 등속성 운동 별로 분류하여 확인 할 수 있다. 또한, 각 운동에 따른 소모된 칼로리량 또한 눈으로 쉽게 확인할 수 있다. 이를 통해 사용자는 주기별, 시간별, 날짜별로 분류하여 자신의 운동량을 실시간으로 파악할 수 있다.
2. 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋의 제2 동작 모드
다기능 스포츠 헤드셋의 제2 동작모드는 통화 모드일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제2 동작 모드인 통화 모드는 골전도 스피커(120), 제2 구동부(230), 제어부(210) 및 블루투스 통신 모듈(160)을 통해 수행된다.
상기 골전도 스피커(120)는 제2 구동부(230)에서 전송된 음성 신호의 전기적 신호를 진동 신호로 전환하여 뼈의 진동을 직접 청신경에 전달하여 음을 청취 가능하도록 하는 기능 및 사용자의 성대 울림에 의한 진동신호를 감지하여 출력하는 기능을 수행한다.
여기서, 골전도 스피커(120)는 음성 신호 또는 음향 신호를 수신한 후, 진동신호로 변환하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 골전도 스피커(120)는 제1 골전도 스피커(121) 및 제2 골전도 스피커(122)를 포함하며, 각 골전도 스피커는 제1 보이스 코일(123), 제2 보이스 코일(124), 제1 영구자석(125), 제2 영구자석(126)을 통해 음성 신호에 따른 진동을 생성한다.
보다 상세하게, 외부에서 음성 신호 또는 음향 신호의 전기적 신호가 상기 제1 보이스 코일 (123) 및 제2 보이스 코일(124)로 입력되면 제1 보이스 코일(123)과 제2 보이스 코일(124)에는 자기장이 발생된다. 이후, 발생된 자기장으로 인하여 상기 제1 영구자석(123)과 상기 제2 영구자석(124)에는 상하 진동력이 발생되며, 이러한 진동력은 사용자의 두 개골에 전달된다.
다음으로, 상기 제2 구동부(230)는 제어부(210)로부터 제공된 구동 제어신호에 따라 골전도 스피커(120)의 구동신호를 생성하여 골전도 스피커가 음성 신호를 출력되도록 수행하는 제1 신호처리부(231) 및 사용자의 성대 울림에 의한 진동신호(음성 신호)를 전기신호로 변환한 후, 증폭하고 잡음을 제거한 후, 제어부(210)로 전송하는 제2 신호 처리부(232)를 포함한다.
상기 제어부(210)는 블루투스 통신모듈(160)을 통해 사용자의 휴대 단말기로부터 제공된 음성 또는 음향 신호를 제1 신호 처리부(231)로 제공하는 기능 및 제2 신호 처리부(232)에서 제공된 전기신호를 통신모듈을 통해 휴대 단말기로 전송하는 기능을 수행한다.
즉, 도 7을 참조, 제2 동작 모드인 통화 모드는 블루투스 통신모듈로부터 제공되는 제1 음성신호 및 제2 음성신호를 제2 구동부의 제1 신호처리부가 수신하여 비교(S110)한 후, 동일 레벨의 음성신호를 추출(S110. 120)하게 된다. 이후, 동일 레벨의 음성 신호 내에 포함되는 주변 잡음 신호와 분리한(S130) 후, 오디오 이득/출력 음량을 변경(S140)하는 과정으로 통화모드는 수행된다.
이후, 통화가 지속되면, 앞에서 열거한 과정이 반복적으로 수행됨으로써, 고 잡음 환경에서도 고품질의 음성 신호를 청취할 수 있다.
3. 다기능 스포츠 헤드셋의 제3 동작 모드
다기능 스포츠 헤드셋의 제3 동작모드는 분실 방지 모드일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제3 동작 모드인 분실 방지 모드는 제3 구동부(240), 제어부(210) 및 블루투스 통신모듈(160)을 통해 수행된다.
상기 제3 구동부(240)는 코드 검출부(241), 코드 비교부(242) 및 코드 설정부(243)를 포함한다.
먼저, 도 8을 참조, 상기 제어부(210)는 실시간으로 블루투스 통신모듈(160)을 통해 사용자의 휴대 단말기에 코드 번호를 요청(S110)한다. 이후, 요청 신호에 따라 휴대 단말기는 블루투스 통신 모듈(160)로 코드 번호가 포함된 통신 신호를 전송하게 되며, 코드 검출부(240)는 수신된 통신 신호 내에 코드 번호를 검출(S110. 120)하게 된다.
이후, 코드 비교부(242)는 코드 설정부(243)에 저장된 다기능 스포츠 헤드셋의 고유 코드 번호와 코드 검출부(S241)에서 검출된 코드 번호를 비교(S130)한 후, 동일성 여부를 판단하게 된다.
여기서, 비교된 결과값이 동일하지 않을 경우, 제어부(210)는 이상 신호를 골전도 스피커부(110. 120)를 통해 알람 형태로 분실 상태를 사용자에게 제공하게 된다.
4. 다기능 스포츠 헤드셋의 제4 동작 모드
다기능 스포츠 헤드셋의 제4 동작모드는 MP3 동작 모드일 수 있다.
보다 구체적으로, 제4 동작모드는 골전도 스피커(110. 120), 제4 구동부(250) 및 제어부(210)를 통해 수행된다.
먼저, 사용자의 조작 신호에 따라 제어부(210)는 제4 구동부(250)에 구동신호를 출력된다.
여기서, 상기 제4 구동부(250)는 상기 메모리(140)에 저장된 MP3파일을 디코팅하고, 디코딩된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 골전도 스피커를 통해 외부로 출력하는 기능을 수행한다.
상기 제어부(210)는 휴대 단말기로부터 무선으로 제공되는 MP3 파일과 상기 메모리(140)에 저장된 MP3 파일의 재생 등 상기 제4 구동부(250)의 전체적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 다기능 스포츠 헤드셋과 연동되는 휴대 단말기는 PDS(Personal Digital Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, PHS(Personal Handyphone System)폰, CDMA-2000(1X, 3X)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, 듀얼 밴드/듀얼 모드(Dual Band/Dual Mode)폰, GSM(Global Standard for Mobile)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 스마트(Smart) 폰, 핸드폰 등과 같은 통신 기능이 포함될 수 있는 휴대용 기기, PDA(Personal Digital Assistant), 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 와이브로(WiBro) 단말기, MP3 플레이어, MD 플레이어 등과 같은 휴대 단말기, 그리고 국제 로밍(Roaming) 서비스와 확장된 이동 통신 서비스를 제공하는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 단말기 등을 포함하는 모든 종류의 핸드 헬드 기반의 무선 통신 장치를 의미하는 휴대용 전기전자장치로서, CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스(Bluetooth) 모듈, 적외선 통신 모듈(Infrared Data Association), 유무선 랜 카드 및 GPS(Global Positioning System)를 통한 위치 추적이 가능하도록 하기 위해 GPS 칩이 탑재된 무선 통신 장치와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 마이크로프로세서를 탑재함으로써 일정한 연산 동작을 수행할 수 있는 단말기를 통칭하는 개념으로 해석될 수 있다.
본 발명에 따른 다기능 스포츠 헤드셋은 사용자가 평상시 및 운동 중에도 통화, 음악 청취, 운동량 체크 및 운동에 따른 신체의 이상유무 체크를 실시간으로 수행할 수 있다는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 다기능 스포츠 헤드셋은 기존 헤드셋과는 달리 착용 상태에서도 격렬한 운동을 하여도 이탈될 염려가 없어, 사용자에게 편의성을 제공한다.
또한, 본 발명의 다기능 스포츠 헤드셋은 초소형 골전도 스피커를 탑재하여 사용자가 운동 중에도 용이하게 음성 통화 및 음악을 청취할 수 있다는 이점을 제공한다.
또한, 사용자의 휴대 단말기와 실시간으로 연동하도록 제작함으로써, 휴대 단말기의 분실을 방지할 수 있다는 이점을 제공한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다.
그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시 예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는 데 당 업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
100: 다기능 스포츠 헤드셋
110, 110. 120: 골전도 스피커 130: 골전도 마이크
140: 메모리 160: 블루투스 통신모듈
170: 조작부 180: 센서부
181: 생체신호 측정 센서 182: 가속도 센서
183: 혈압/맥박수 측정센서 184: 온도 측정 센서
200: 제어부 210: 제어부
220: 제1 구동부 221: 증폭부
222: 아날로그 필터부 222a: 제1 필터
222b: 제2 필터 222c: 제3 필터
223: ADC 230: 제2 구동부
231: 제1 신호처리부 232: 제2 신호처리부
240: 제3 구동부 241: 코드 검출부
242: 코드 비교부 243: 코드 설정부
250: 제4 구동부 300: 헤드셋

Claims (11)

  1. 휴대 단말기와 블루투스 방식으로 연동되는 다기능 스포츠 헤드셋에 있어서,
    헤드셋(300);
    상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 운동 모드, 통화 모드, 분실 방지 모드, 음악 청취 모드 중 적어도 하나 이상의 모드로 동작되는 MCU(200);
    상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 블루투스 통신방식으로 상기 휴대 단말기와 무선 데이터를 송수신하는 블루투스 통신모듈(160);
    상기 헤드셋(300) 내에 구비되며, 상기 MCU(200)의 제어 동작에 따라 사용자의 생체신호, 혈압/맥박 신호, 체온, 사용자의 움직임에 따른 가속도 신호 각각을 측정하여 상기 MCU(200)로 제공하는 센서부(180);
    상기 MCU(200)에 의해 제어되며, 상기 휴대 단말기로부터 제공되는 음성 신호를 상기 블루투스 통신 모듈을 통해 전달받아, 진동을 발생시켜 사용자의 두개골을 통해 달팽이관으로 상기 진동에 의한 소리를 전달하는 골전도 스피커(110, 110. 120); 및
    MP3 파일 및 상기 센서부(180)에서 측정된 데이터를 임시 저장하는 메모리(140);를 포함하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부(180)는,
    생체신호를 감지하는 생체신호 측정센서(181);
    사용자의 움직임에 따른 가속도 신호를 출력하는 가속도 센서(182);
    상기 사용자의 움임직임에 따른 혈압/맥박수를 측정하는 혈압/맥박수 측정센서(183); 및
    상기 사용자의 움직임에 따른 체온을 측정하는 온도 측정 센서(184);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 골전도 스피커(120)는,
    외부에서 음성 신호 또는 음향 신호의 전기적 신호를 전달받아 자기장을 생성하는 제1 보이스 코일(121) 및 제2 보이스 코일(122);
    상기 제1 보이스 코일(121)의 일측에 구비되어, 상기 자기장에 따른 진동력을 생성하는 제1 영구자석(123); 및
    상기 제1 보이스 코일(121)과 상기 제2 보이스 코일(122) 사이에 구비되어, 상기 자기장에 따른 진동력을 생성하는 제2 영구자석(124)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 MCU(200)는,
    사용자의 조작 신호에 따라 상기 운동 모드 시에 동작되어 상기 센서부로부터 제공되는 생체신호 및 가속도 신호를 기반으로 사용자의 운동량을 산출하고, 상기 센서부로부터 제공되는 혈압/맥박수 및 체온 정보를 통해 사용자의 신체 이상 유무를 감지하는 제1 구동부(220);
    사용자의 조작 신호에 따라 상기 통화 모드 시에 동작되어, 상기 휴대 단말기로부터 제공되는 음성 신호를 상기 골전도 스피커로 제공하는 제2 구동부(230);
    사용자의 조작에 따라 상기 분실 방지 모드 시에 동작되어 상기 사용자의 휴대 단말기로부터 제공되는 통신 신호 내의 코드 번호와 내부에 기 설정된 고유 코드 번호와의 동일성 유무를 판단하는 제3 구동부(240);
    사용자의 조작에 따라 상기 MP3 모드 시에 동작되어 상기 메모리에 저장된 MP3 파일을 음향 신호로 변환한 후, 상기 골전도 스피커로 출력하는 상기 제4 구동부(250); 및
    상기 제1 구동부, 제2 구동부, 제3 구동부, 제4 구동부의 구동을 제어하는 제어부(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 구동부(220)는,
    생체 신호 및 가속도 신호를 증폭하는 증폭기(221);
    상기 증폭기의 출력신호를 필터링하는 아날로그 필터부(222); 및
    상기 아날로그 필터부로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(223);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 구동부(230)는,
    상기 제어부(210)로부터 제공된 구동 제어신호에 따라 골전도 스피커의 구동신호를 생성하는 제1 신호처리부(231); 및
    사용자의 성대 울림에 의한 진동신호(음성 신호)를 전기신호로 변환한 후, 증폭하고 잡음을 제거한 후, 제어부(210)로 전송하는 제2 신호 처리부(232)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제3 구동부(240)는,
    상기 휴대 단말기로부터 제공된 통신신호로부터 코드 번호를 추출하는 코드 검출부(241);
    고유 코드 번호가 저장된 코드 설정부(243); 및
    상기 코드 번호와 고유 코드 번호의 동일성 유무를 판단하는 코드 비교부(242)를 포함하여,
    상기 코드 번호와 고유 코드 번호가 다를 경우, 이상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제4 구동부(250)는,
    Mp3 재생기능을 갖는 음향오디오출력부인 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제어부(210)는,
    운동량 산출 알고리즘이 내장되며, 제1 구동부(220)로부터 출력된 디지털 신호를 기반으로 사용자의 운동량을 산출한 결과값을 블루투스 통신모듈(160)을 통해 상기 휴대 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제어부(210)는,
    블루투스 통신모듈(160)로부터 음성 신호를 수신할 경우, 제2 구동부(230)의 제1 신호처리부(231)로 상기 음성 신호를 전송하며, 상기 제2 신호처리부(232)로부터 제공된 음성 신호를 상기 블루투스 통신모듈(160)을 통해 상기 사용자의 휴대 단말기로 제공하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 제어부(210)는,
    상기 제3 구동부(240)로부터 출력된 이상 신호를 수신한 후, 골전도 스피커(120)를 통해 알람음을 출력하는 것을 특징으로 하는 다기능 스포츠 헤드셋.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016187865A1 (zh) * 2015-05-28 2016-12-01 苏州佑克骨传导科技有限公司 一种具备电磁辐射测试功能的蓝牙预警耳机装置
EP3644849A4 (en) * 2017-04-20 2021-05-05 Gmeci, LLC OXYGEN SENSOR FOR HUMAN PERFORMANCE

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016148316A1 (ko) * 2015-03-13 2016-09-22 오승 체온 측정 및 온도 조절이 가능한 헤드폰
KR102460393B1 (ko) 2015-04-30 2022-11-01 삼성전자주식회사 사운드 출력 기기, 전자 장치 및 그 제어 방법
WO2016175622A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Sound outputting apparatus, electronic apparatus, and control method thereof
CN105451115B (zh) 2016-01-05 2019-04-30 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种具有生物特征检测功能的耳机、交互系统及方法
CN107371081B (zh) * 2016-02-03 2019-12-17 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种耳机
CN107222800A (zh) * 2016-03-21 2017-09-29 峰范(北京)科技有限公司 项链式智能蓝牙耳机
CN105744420A (zh) * 2016-03-23 2016-07-06 惠州Tcl移动通信有限公司 智能运动耳机及智能运动系统
CN106131737A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 苏州倍声声学技术有限公司 一种夜间运动用骨传导耳机
TWI729150B (zh) * 2017-06-09 2021-06-01 陳政大 智能耳機、智能耳機系統及用於耳機之生理資訊提示方法
KR101910282B1 (ko) * 2017-07-19 2018-10-19 허진숙 골전도 보청기를 이용한 건강관리 장치
KR102174508B1 (ko) * 2019-05-23 2020-11-04 김희성 시각장애인까지 사용이 가능한 러닝용 gps 음성지원 골전도 헤드셋
CN111698600A (zh) * 2020-06-05 2020-09-22 北京搜狗科技发展有限公司 一种处理执行方法、装置及可读介质
KR20220001666A (ko) * 2020-06-30 2022-01-06 삼성전자주식회사 전자 장치와 연결된 히어러블 장치 및 이의 동작 방법
KR102368215B1 (ko) * 2020-12-17 2022-03-03 유한회사 청텍 생체신호 모니터링이 가능한 이어셋
CN112688707A (zh) * 2020-12-22 2021-04-20 北京道亨软件股份有限公司 一种基于骨传导的通话设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080011985A (ko) * 2006-08-02 2008-02-11 정기삼 골전도 스피커 및 넥마이크를 구비한 다기능 헤드셋
KR20100121176A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 (주)그란츠에이앤티 무선 골전도 헤드셋 및 이를 이용한 오디오 신호 출력 방법
KR20110097530A (ko) * 2010-02-25 2011-08-31 휴리아 주식회사 보청기 겸용 블루투스 헤드셋 및 그 제어방법
KR20120000147A (ko) * 2010-06-25 2012-01-02 이동원 방음 마이크 헤드셋
US20120077549A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Peter Gibbons Sports Musicom Headset

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1630215A (zh) * 2003-12-16 2005-06-22 明基电通股份有限公司 具有体温测量功能的蓝牙耳机系统
CN1555183A (zh) * 2003-12-23 2004-12-15 联想(北京)有限公司 手持终端防盗报告装置和方法
CN1867014A (zh) * 2006-02-07 2006-11-22 华为技术有限公司 一种移动终端的防盗系统及方法
KR100851308B1 (ko) * 2007-01-25 2008-08-08 삼성전자주식회사 블루투스 헤드셋을 이용한 운동상태 제공 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080011985A (ko) * 2006-08-02 2008-02-11 정기삼 골전도 스피커 및 넥마이크를 구비한 다기능 헤드셋
KR20100121176A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 (주)그란츠에이앤티 무선 골전도 헤드셋 및 이를 이용한 오디오 신호 출력 방법
KR20110097530A (ko) * 2010-02-25 2011-08-31 휴리아 주식회사 보청기 겸용 블루투스 헤드셋 및 그 제어방법
KR20120000147A (ko) * 2010-06-25 2012-01-02 이동원 방음 마이크 헤드셋
US20120077549A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-29 Peter Gibbons Sports Musicom Headset

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016187865A1 (zh) * 2015-05-28 2016-12-01 苏州佑克骨传导科技有限公司 一种具备电磁辐射测试功能的蓝牙预警耳机装置
EP3644849A4 (en) * 2017-04-20 2021-05-05 Gmeci, LLC OXYGEN SENSOR FOR HUMAN PERFORMANCE

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