WO2024014681A1 - 착용 감지 기능을 제공하는 웨어러블 장치 및 웨어러블 장치의 동작 방법 - Google Patents

착용 감지 기능을 제공하는 웨어러블 장치 및 웨어러블 장치의 동작 방법 Download PDF

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김미정
김정래
류정필
송석훈
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    • A61H2230/00—Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/04—Heartbeat characteristics, e.g. E.G.C., blood pressure modulation
    • A61H2230/06—Heartbeat rate

Definitions

  • Certain embodiments relate to a wearable device configured to be worn on a user's body and/or a method of operating the wearable device.
  • a walking assistance device is a device or device that helps patients who cannot walk on their own due to various diseases or accidents perform walking exercises for rehabilitation treatment, and/or a device that can be used for exercise. Refers to an instrument or device. 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 mounted on the user's body and, for example, assists the user's muscle strength necessary for walking and guides the user's walking so that the user can walk with a normal walking pattern.
  • performing a test to determine whether the wearable device is normally and/or properly worn on a user's body, and in response to determining that the test has passed A method of operating a wearable device including driving a driving module is provided.
  • the operation of performing the test includes generating a test torque through the driving module, acquiring sensor data including a movement value of the leg driving frame of the wearable device after the test torque is generated, and It may include an operation of determining whether the test has passed based on sensor data.
  • the computer-readable recording medium when executed by a processor, may record instructions that cause the processor to perform the method of operating the wearable device described in this disclosure.
  • 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.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of an electronic device according to an embodiment.
  • Figure 8 is a flowchart explaining a method of operating a wearable device according to an embodiment.
  • FIGS. 9A, 9B, 9C, and 10 are diagrams for explaining various examples of performing a test to detect whether a wearable device is worn normally, according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating operations of a method of operating a wearable device that performs a normal wearing detection function according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a test process in which a wearing detection function is performed when a wearable device operates in an exercise assistance mode according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a combination of tests for performing a wearing detection function according to an embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating various examples of guide notifications according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a wearable device worn on a user's body according to an embodiment.
  • the wearable device 100 is worn on the body of the user 110 to assist the user 110 in walking, exercising, and/or working. It could be a device.
  • the wearable device 100 may be used to measure the physical capabilities (eg, walking ability, exercise ability, exercise posture) of the user 110.
  • the term 'wearable device' may be replaced with 'wearable robot', 'walking assistance device', or 'exercise assistance device'.
  • User 110 may be a human or an animal, but is not limited thereto.
  • the wearable device 100 is worn on the body (e.g., lower body (legs, ankles, knees, etc.), upper body (torso, arms, wrists, etc.), or waist) of the user 110 to assist in the body movements of the user 110.
  • An external force of assistance force and/or resistance force may be applied.
  • the assisting force is a force applied in the same direction as the direction of body movement of the user 110, and represents a force that assists the body movement of the user 110.
  • Resistance force is a force applied in a direction opposite to the direction of body movement of the user 110, and represents a force that hinders the body movement of the user 110.
  • the term 'resistance' may also be referred to as 'exercise load'.
  • the wearable device 100 may operate in a walking assistance mode to assist the user 110 in walking.
  • the wearable device 100 may assist the user 110 in walking by applying assistance force generated from the driving module 120 of the wearable device 100 to the user 110's body.
  • the wearable device 100 can expand the walking ability of the user 110 by assisting the user 110 with the force required for walking, thereby enabling the user 110 to walk independently or by enabling walking for a long time. there is.
  • the wearable device 100 may help improve the walking of pedestrians with abnormal walking habits or abnormal walking posture.
  • the wearable device 100 may operate in an exercise assistance mode to enhance the exercise effect of the user 110.
  • the wearable device 100 interferes with the body movement of the user 110 or resists the body movement of the user 110 by applying a resistance force generated from the drive module 120 to the body of the user 110. can be given.
  • the wearable device 100 is a hip-type wearable device that is worn on the waist (or pelvis) and legs (e.g., thighs) of the user 110, the wearable device 100 is worn on the legs and is worn by the user. By providing an exercise load to the leg movements of the user 110, the exercise effect on the legs of the user 110 can be further strengthened.
  • the wearable device 100 may apply assistive force to the body of the user 110 to assist the user 110 in exercising. For example, when a disabled person or an elderly person wants to exercise while wearing the wearable device 100, the wearable device 100 may provide assistive force to help the body move during the exercise process. In one embodiment, the wearable device 100 may provide assistance force and resistance force in combination for each exercise section or time section, such as providing assistance force in some exercise sections and resistance force in other exercise sections.
  • the wearable device 100 may operate in a physical ability measurement mode to measure the physical ability of the user 110.
  • the wearable device 100 uses sensors (e.g., an angle sensor 125, an inertial measurement unit (IMU) 135) provided in the wearable device 100 while the user 110 walks or exercises. ) can be used to measure the movement information of the user 110, and evaluate the physical ability of the user 110 based on the measured movement information.
  • a walking index or an exercise ability index e.g., muscle strength, endurance, balance, exercise movement
  • the physical ability measurement mode may include an exercise motion measurement mode for measuring the exercise motion of the user 110.
  • the hip type wearable device 100 as shown in FIG. 1 is described as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • the wearable device 100 may be worn on other body parts (e.g., upper arms, lower arms, hands, calves, and feet) other than the waist and legs (especially thighs), and the wearable device 100 may be worn depending on the body part on which it is worn.
  • the form and composition of (100) may vary.
  • the wearable device 100 includes a support frame (e.g., shown in FIGS. 3-4) to support the body of the user 110 when the wearable device 100 is worn on the body of the user 110.
  • the drive module 120 such as the waist support frame 20
  • the drive module 120 that generates torque applied to the legs of the user 110 (e.g., the drive modules 35 and 45 in FIG. 3)
  • the drive module 120 A leg driving frame for transmitting the generated torque to the legs of the user 110 (e.g., the first and second leg driving frames 50 and 55 in FIG. 3), a body movement of the user 110 (e.g., leg movement)
  • a sensor module e.g., sensor module 520 in FIG. 5A
  • a control module that controls the wearable device 100 ( 130) (e.g., the control module 510 of FIGS. 5A and 5B).
  • the sensor module may include an angle sensor 125 and an inertial sensor 135.
  • the angle sensor 125 may measure the rotation angle of the leg driving frame of the wearable device 100 corresponding to the hip joint angle value of the user 110.
  • the rotation angle of the leg driving frame measured by the angle sensor 125 may be estimated to be the hip joint angle value (or leg angle value) of the user 110.
  • the angle sensor 125 may include, for example, an encoder and/or a Hall sensor.
  • the angle sensor 125 may be disposed near where the motor included in the drive module 120 is connected to the leg drive frame.
  • the inertial sensor 135 may include an acceleration sensor and/or an angular velocity sensor, and may measure changes in acceleration and/or angular velocity according to the movement of the user 110.
  • the inertial sensor 135 may measure the movement value of the waist support frame or base body (eg, base body 80 of FIG. 3) of the wearable device 100.
  • the movement value of the waist support frame or base body measured by the inertial sensor 135 may be estimated to be the upper body movement value of the user 110.
  • control module 130 and the inertial sensor 135 may be disposed within the base body (eg, base body 80 of FIG. 3) of the wearable device 100.
  • the base body may be located on the lower back (waist region) of the user 110 while the user 110 is wearing the wearable device 100.
  • the base body may be formed or attached to the outside of the waist support frame of the wearable device 100.
  • the user 110 In order for the user 110 to use the wearable device 100, the user 110 needs to wear the wearable device 100 and secure the wearable device 100 to his or her body.
  • the user 110 can wear the wearable device 100 according to his or her body through a fastening part including a belt and/or band of the wearable device 100.
  • the user 110 fastens the waist fastener of the wearable device 100 according to his or her waist size, and fastens both thigh fasteners according to the size of both thighs.
  • the wearable device 100 must be worn according to the body size of the user 110 so that the external force (or torque) generated by the wearable device 100 can be accurately and efficiently transmitted to the body of the user 110 and ensure safe operation. This becomes possible.
  • the user 110 When the user 110 wants to use the wearable device 100, the user 110 generally inputs a control command to operate the wearable device 100 while wearing the wearable device 100. For example, the user 110 presses a separate button provided on the wearable device 100 or runs an application of an electronic device (e.g., the electronic device 210 of FIG. 2) linked to the wearable device 100. The wearable device 100 can be driven by inputting a command.
  • the user 110 wants to stop using the wearable device 100 while using the wearable device 100
  • the user 110 inputs a control command to stop operation of the wearable device 100 and starts the wearable device ( 100) can be turned off.
  • the existing wearable device may perform an operation that the user did not want. For example, the user operates an existing wearable device without completely wearing it, or while the user is using an existing wearable device, the user accidentally releases the fastener without stopping the operation of the existing wearable device. In this case, the existing wearable device may continue to operate without recognizing this non-wearing situation. In this case, the frame through which the torque of the existing wearable device is transmitted moves separately from the user's body, so there is a risk of the user being injured by the moving frame.
  • the wearable device 100 may provide a wearing detection function that detects whether the wearable device 100 is properly worn on the body of the user 110.
  • the control module 130 may perform a test to determine whether the wearable device 100 is normally worn on the body (e.g., legs) of the user 110. .
  • the control module 130 may control the driving module 120 to generate a specific test torque in the test.
  • the test torque may cause a shake motion in the leg driving frame and/or the waist support frame of the wearable device 100.
  • the test torque causes a first leg drive frame to support the right leg of the user 110, a second leg drive frame to support the left leg of the user 110, or the waist of the user 110.
  • a rocking motion may occur in at least one of the lumbar support frames for support.
  • the control module 130 may determine the wearing state of the wearable device 100 by analyzing sensor data from the sensor obtained after the test torque is transmitted to the leg drive frame.
  • the sensor data may include movement information of each component of the wearable device 100 (eg, a first leg driving frame, a second leg driving frame, and a waist support frame) corresponding to the shaking motion.
  • the sensor data obtained when the shaking motion of the leg driving frame occurs includes a change in movement of the leg driving frame (corresponding to a change in movement of the user 110). ) will be absent or appear in small amounts. If the user 110 is not wearing the wearable device 100 or is not wearing it correctly, a significant change in the movement of the leg driving frame will appear in the sensor data obtained when the shaking motion of the leg driving frame occurs.
  • the control module 130 may determine whether the wearable device 100 is normally worn on the body of the user 110 based on the degree of movement change indicated in the sensor data. If it is determined that the device is in a normal worn state, the test may be determined to have passed, and if it is determined that the device is not in a normal worn state, it may be determined that the test has not passed.
  • determining that the wearable device 100 is normally worn on the body of the user 110 may indicate that the wearable device 100 is properly worn on the body of the user 110. there is. Determination that the wearable device 100 is not properly worn on the body of the user 110 means that the wearable device 100 is not worn on the body of the user 110 at all or is worn properly on the body of the user 110. It can include anything that is not in a state.
  • the control module 130 may drive the wearable device 100 when it is determined that the wearable device 100 is normally worn on the body of the user 110, and the wearable device 100 may operate the user ( If it is determined that the wearable device 110 is not properly worn on the body, the wearable device 100 may not be driven, or the wearable device 100 may be stopped from operating. In one embodiment, when the control module 130 determines that the wearable device 100 is not properly worn on the user 110's body, the control module 130 provides a guide notification to the user 110 so that the user 110 can use the wearable device ( 100) can be encouraged to wear it correctly.
  • the guide notification may be provided to the user 110 in the form of a voice guide output from the wearable device 100 or a notification message output on an electronic device that works with the wearable device 100.
  • the wearable device 100 prevents the wearable device 100 from moving or moves when the wearable device 100 is not properly worn on the body of the user 110. By reducing it, the possibility of the user 110 being injured as mentioned above can be reduced.
  • the wearable device 100 can actively move the leg driving frame through test torque, and determines whether the user 110 has properly worn the wearable device 110 based on the degree of movement of the leg driving frame shown in the sensor data. By making this decision, it is possible to effectively test for normal wear without connecting hardware components to the fastener.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a management system including a wearable device and an electronic device according to an embodiment.
  • the management system 200 may include a wearable device 100, an electronic device 210, another wearable device 220, and a server 230. In one embodiment, the management system 200 omits at least one of these devices (e.g., the other wearable device 220 or the server 230), or provides information about one or more other devices (e.g., the wearable device 100).
  • a dedicated controller device can be added.
  • the wearable device 100 may be worn on the user's body in a walking assistance mode to assist the user's movements.
  • the wearable device 100 may be worn on the user's legs to help the user walk by generating assistive force to assist the user's leg movements.
  • the wearable device 100 generates a resistance force to hinder the user's body movement or an assistive force to assist the user's body movement in order to enhance the user's exercise effect in the exercise assistance mode, thereby applying pressure to the user's body. It can be done.
  • the user selects an exercise program (e.g., squat, split lunge, dumbbell squat, lunge and knee up) that he/she wants to exercise using the wearable device 100 through the electronic device 210. ), stretching, etc.) and/or exercise intensity applied to the wearable device 100 can be selected.
  • an exercise program e.g., squat, split lunge, dumbbell squat, lunge and knee up
  • stretching, etc. stretching, etc.
  • the wearable device 100 may control the driving module of the wearable device 100 according to the exercise program selected by the user and obtain sensor data including the user's movement information through the sensor module.
  • the wearable device 100 may adjust the strength of the resistance or assistance force applied to the user according to the exercise intensity selected by the user.
  • the wearable device 100 may control the driving module to generate a resistance force corresponding to the exercise intensity selected by the user.
  • the wearable device 100 may be used to measure the user's physical capabilities in conjunction with the electronic device 210.
  • the wearable device 100 may operate in a physical ability measurement mode, which is a mode for measuring the user's physical ability, under the control of the electronic device 210, and may use sensor data acquired by the user's movement in the physical ability measurement mode as an electronic device. It can be transmitted to device 210.
  • the electronic device 210 may analyze the sensor data received from the wearable device 100 to evaluate the user's physical capabilities.
  • the electronic device 210 may communicate with the wearable device 100, remotely control the wearable device 100, or monitor the status of the wearable device 100 (e.g., booting state, charging status, sensing state, error state). Status information about can be provided to the user.
  • the electronic device 210 may receive sensor data acquired by a sensor module of the wearable device 100 from the wearable device 100, and estimate the user's physical ability or exercise results based on the received sensor data. there is.
  • the electronic device 210 may provide the user's physical abilities or exercise results to the user through a graphical user interface.
  • a user may run a program (e.g., an application) on the electronic device 210 to control the wearable device 100, and the user may control the operation or setting values of the wearable device 100 through the program.
  • a program e.g., an application
  • a program running on the electronic device 210 may provide a graphical user interface (GUI) for interaction with the user.
  • GUI graphical user interface
  • electronic device 210 includes a portable communication device (e.g., a smartphone), a computer device, an access point, a portable multimedia device, or a home appliance device (e.g., a television, an audio device, a projector device).
  • a portable communication device e.g., a smartphone
  • a computer device e.g., a tablet, or a smart phone
  • an access point e.g., a wireless local area network
  • portable multimedia device e.g., a portable multimedia device
  • a home appliance device e.g., a television, an audio device, a projector device.
  • a home appliance device e.g., a television, an audio device, a projector device
  • the electronic device 210 may be connected to the server 230 using short-range wireless communication or cellular communication.
  • the server 230 may receive user profile information of a user using the wearable device 100 from the electronic device 210, and store and manage the received user profile information.
  • User profile information may include, for example, information about at least one of name, age, gender, height, weight, or body mass index (BMI).
  • BMI body mass index
  • the server 230 may receive exercise history information about exercises performed by the user from the electronic device 210, and store and manage the received exercise history information.
  • the server 230 may provide the electronic device 210 with various exercise programs or physical ability measurement programs that can be provided to the user.
  • the wearable device 100 and/or the electronic device 210 may be connected to another wearable device 220.
  • Other wearable devices 220 may be, for example, wireless earphones 222, smartwatches 224, or smartglasses 226, but are not limited to the above-described devices.
  • the smartwatch 224 may measure a bio-signal including the user's heart rate information and transmit the measured bio-signal to the electronic device 210 and/or the wearable device 100.
  • the electronic device 210 can estimate the user's heart rate information (e.g., current heart rate, maximum heart rate, average heart rate) based on the biosignal received from the smartwatch 224, and provide the estimated heart rate information to the user. You can.
  • the user's exercise result information, physical ability information, and/or exercise motion evaluation information determined by the electronic device 210 is transmitted to another wearable device 220 to provide information to the user through the other wearable device 220.
  • Status information of the wearable device 100 may also be transmitted to another wearable device 220 and provided to the user through the other wearable device 220 .
  • the wearable device 100, the electronic device 210, and another wearable device 220 may be connected to each other through wireless communication (eg, Bluetooth communication, Wi-Fi communication).
  • the wearable device 100 provides feedback (e.g., visual feedback, auditory feedback, tactile feedback) corresponding to the state of the wearable device 100 according to the control signal received from the electronic device 210. (or print).
  • feedback e.g., visual feedback, auditory feedback, tactile feedback
  • the wearable device 100 may provide visual feedback through a lighting unit (e.g., the lighting unit 85 in FIG. 3) and an audio output module (e.g., the audio output module in FIGS. 5A and 5B). Auditory feedback can be provided through 550)).
  • FIG 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.
  • the wearable device 100 includes a base body 80, a waist support frame 20, a drive module 35, 45, a leg drive frame 50, 55, It may include thigh fastening parts 1 and 2, and waist fastening parts 60.
  • the base body 80 may include a lighting unit 85. In one embodiment, at least one of these components (eg, the lighting unit 85) may be omitted or one or more other components may be added to the wearable device 100.
  • the base body 80 may be located on the user's lower back while the user is wearing the wearable device 100.
  • the base body 80 is mounted on the user's lower back and can provide a cushioning sensation to the user's waist and support the user's waist.
  • the base body 80 may be placed on the user's buttocks (hip area) to prevent the wearable device 100 from falling downward due to gravity while the user is wearing the wearable device 100.
  • the base body 80 may distribute a portion of the weight of the wearable device 100 to the user's waist while the user is wearing the wearable device 100.
  • the base body 80 may be connected to the waist support frame 20. Both ends of the base body 80 may be provided with lumbar support frame connection elements (not shown) that can be connected to the lumbar support frame 20.
  • the lighting unit 85 may be disposed on the outer surface of the base body 80.
  • the lighting unit 85 may include a light source (eg, a light emitting diode (LED)).
  • the lighting unit 85 may emit light under the control of a processor (not shown) (eg, processor 512 in FIGS. 5A and 5B).
  • the processor may control the lighting unit 85 so that visual feedback corresponding to the state of the wearable device 100 is provided (or output) through the lighting unit 85.
  • the waist support frame 20 may support the user's body (eg, waist) when the wearable device 100 is worn on the user's body.
  • the waist support frame 20 may extend from both ends of the base body 80.
  • the user's lower back may be accommodated inside the waist support frame 20.
  • the lumbar support frame 20 may include at least one rigid body beam. Each beam may have a curved shape with a preset curvature so as to surround the user's waist.
  • a waist fastener 60 may be connected to an end of the waist support frame 20.
  • the drive modules 35 and 45 may be directly or indirectly connected to the lumbar support frame 20.
  • the interior of the base body 80 includes a processor, memory, inertial sensor (e.g., inertial sensor 135 in FIG. 1, inertial sensor 522 in FIG. 5b), and communication module (e.g., FIG. 5a and FIG. 5b).
  • a communication module 516 in 5b), an audio output module (e.g., the audio output module 550 in FIGS. 5A and 5B), and a battery (not shown) may be disposed.
  • the base body 80 can protect components placed therein.
  • the processor may generate a control signal that controls the operation of the wearable device 100.
  • the processor may control the actuators of the driving modules 35 and 45.
  • a processor and memory may be included in the control circuit.
  • the control circuit may further include a power supply circuit for supplying battery power to each component of the wearable device 100.
  • the wearable device 100 may include a sensor module (not shown) that acquires sensor data from one or more sensors (eg, sensor module 520 in FIG. 5A).
  • the sensor module may acquire sensor data including user's movement information and/or movement information of components of the wearable device 100.
  • the sensor module includes, for example, an inertial sensor (e.g., the inertial sensor 135 in FIG. 1 and the inertial sensor 522 in FIG. 5B) for measuring the user's upper body movement value or the movement value of the waist support frame 20, and the user
  • An angle sensor e.g., the angle sensor 125 in FIG. 1, the first angle sensor 524 in FIG. 5B, and the second angle sensor ( 524-1)
  • the sensor module may further include at least one of a position sensor, a temperature sensor, a biosignal sensor, or a proximity sensor.
  • the waist fastener 60 may be directly or indirectly connected to the waist support frame 20 and may fix the waist support frame 20 to the user's waist.
  • the waist fastener 60 may include, for example, a pair of belts.
  • the driving modules 35 and 45 may generate external force (or torque) applied to the user's body based on the control signal generated by the processor. For example, the drive modules 35 and 45 may generate assistive force or resistance force applied to the user's legs.
  • the driving modules 35 and 45 include a first driving module 45 located in a position corresponding to the user's right hip joint position and a second driving module 35 located in a position corresponding to the user's left hip joint position. may include.
  • the first driving module 45 may include a first actuator and a first joint member
  • the second driving module 35 may include a second actuator and a second joint member.
  • the first actuator may provide power transmitted to the first joint member
  • the second actuator may provide power transmitted to the second joint member.
  • the first actuator and the second actuator are motors (e.g., motors 534 and 534-1 of each drive module 530 and 530-1 in FIG. 5B) that generate power (or torque) by receiving power from a battery, respectively.
  • motors e.g., motors 534 and 534-1 of each drive module 530 and 530-1 in FIG. 5B
  • the motor can generate a force to assist the user's body movement (assistive force) or a force to hinder the body movement (resistive force).
  • the control module may adjust the intensity and direction of force generated by the motor by adjusting the voltage and/or current supplied to the motor.
  • 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 directly or indirectly connected to the first actuator, and the other side may be directly or indirectly connected to the first leg driving frame 55.
  • the first joint member may be rotated by power received from the first actuator.
  • An encoder or Hall sensor capable of operating as an angle sensor for measuring the rotation angle (corresponding to the user's joint angle) of the first joint member or the first leg driving frame 55 may be disposed on one side of the first joint member. there is.
  • One side of the second joint member may be connected to the second actuator, and the other side may be connected to the second leg driving frame 50.
  • the second joint member 333 may be rotated by power received from the second actuator.
  • An encoder or Hall sensor capable of operating as an angle sensor for measuring the rotation angle of the second joint member or the second leg driving frame 50 may also be disposed on one side of the second joint member.
  • 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.
  • the present invention is not limited to this, and the actuator and the joint member may share a rotation axis.
  • each actuator may be arranged spaced apart from the joint member.
  • the driving modules 35 and 45 may further include a power transmission module (not shown) that transmits power from the actuator to the joint member.
  • the power transmission module may be a rotating body such as a gear, or a longitudinal member such as a wire, cable, string, spring, belt, or chain.
  • a rotating body such as a gear
  • a longitudinal member such as a wire, cable, string, spring, belt, or chain.
  • the scope of the embodiment is not limited by the positional relationship and power transmission structure between the actuator and the joint member described above.
  • the first and second leg drive frames 50 and 55 direct the torque generated by the drive modules 35 and 45 to the user's body (e.g., when the wearable device 100 is worn on the user's legs). legs).
  • the transmitted torque may act as an external force applied to the user's leg movements.
  • One end of the first and second leg driving frames 50 and 55 may be directly or indirectly connected to the joint member and rotated, and the other end of the first and second leg driving frames 50 and 55 may be connected to the first and second leg driving frames 50 and 55.
  • the first and second leg drive frames 50 and 55 support the user's thighs and generate the drive modules 35 and 45. Torque can be transmitted to the user's thigh.
  • first and second leg drive frames 50, 55 may push or pull the user's thighs.
  • the first and second leg driving frames 50 and 55 may extend along the longitudinal direction of the user's thigh.
  • the first and second leg driving frames 50 and 55 may be bent to surround at least a portion of the user's thigh.
  • the first and second leg driving frames 50 and 55 include a first leg driving frame 55 for transmitting torque to the user's right leg and a second leg driving frame 50 for transmitting torque to the user's left leg. ) may include.
  • the first and second thigh fastening units 1 and 2 are directly or indirectly connected to the first and second leg driving frames 50 and 55, and attach the wearable device 100 to the user's legs (particularly, thighs). It can be fixed.
  • the first and second thigh fasteners 1 and 2 are for fixing the wearable device 100 to the user's right thigh and the first thigh fastener 2 is for fixing the wearable device 100 to the user's left thigh. It may include a second thigh fastening part (1) for fixing to the thigh.
  • the first thigh fastener 2 may include a first cover, a first fastener frame, and a first strap
  • the second thigh fastener 1 may include a second cover, a second fastener frame, and It may include a second strap.
  • the first cover and the second cover may apply the torque generated by the driving modules 35 and 45 to the user's thigh.
  • the first cover and the second cover are disposed on one side of the user's thigh and can push or pull the user's thigh.
  • the first cover and the second cover may be placed on the front of the user's thigh, for example.
  • the first cover and the second cover may be arranged along the circumferential direction of the user's thigh.
  • the first cover and the second cover may extend on both sides around the other ends of the first and second leg driving frames 50 and 55, and may include a curved surface corresponding to the user's thigh.
  • One end of the first cover and the second cover may be directly or indirectly connected to the fastening frame, and the other end may be directly or indirectly connected to the strap.
  • 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 wearable device 100 or reducing the possibility of the user's thigh coming away from the wearable device 100 .
  • the first fastening frame may have a fastening structure that connects the first cover and the first strap
  • the second fastening frame may have a fastening structure that connects the second cover and the second strap.
  • 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).
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the configuration of a control system for a wearable device according to an embodiment.
  • a wearable device (eg, wearable device 100) may be controlled by the control system 500.
  • Control system 500 includes a control module 510 (including control circuitry, such as processing circuitry of a processor), a communication module 516 including communication circuitry, and a sensor module including at least one sensor ( 520), a driving module 530 including a motor and/or driver circuitry, an input module 540 including a circuit, and an audio output module 550.
  • the driving module 530 may include a motor 534 capable of generating power (eg, torque) and a motor driver circuit 532 for driving the motor 534.
  • a drive module 530 including one motor driver circuit 532 and one motor 534 is shown, but this is only an example.
  • the control system 500-1 includes a plurality of motor driver circuits 532 and 532-1 and motors 534 and 534-1 (e.g., two). or more).
  • the driving module 530 including the motor driver circuit 532 and the motor 534 may correspond to the first driving module 45 in FIG. 3, and the motor driver circuit 532-1 and the motor 534-1
  • the driving module 530-1 including may correspond to the second driving module 35 of FIG. 3.
  • the description of each of the motor driver circuit 532 and motor 534 described below may also be applied to the motor driver circuit 532-1 and motor 534-1 shown in FIG. 5B.
  • each “drive module” may include a motor and/or driver circuit, for example as shown in FIG. 5A.
  • sensor module 520 may include at least one sensor.
  • the sensor module 520 may acquire sensor data including the user's movement information or the wearable device's movement information.
  • the sensor module 520 may transmit the acquired sensor data to the control module 510 (including a control circuit, such as a processing circuit of a processor).
  • the sensor module 520 may include an inertial sensor 522 and an angle sensor (eg, a first angle sensor 524 and a second angle sensor 524-1) as shown in FIG. 5B.
  • the inertial sensor 522 can measure the user's upper body movement value.
  • the inertial sensor 522 may sense the acceleration of the X-axis, Y-axis, and Z-axis and the angular velocity of the X-axis, Y-axis, and Z-axis according to the user's movement. Additionally, the inertial sensor 522 may acquire movement values (eg, acceleration values and angular velocity values) of the waist support frame of the wearable device.
  • the angle sensor can measure the hip joint angle value according to the user's leg movement. Sensor data that can be measured by the angle sensor may include, for example, a hip joint angle value of the right leg, a hip joint angle value of the left leg, and information about the direction of movement of the leg.
  • first angle sensor 524 and the second angle sensor 524-1 may include, for example, an encoder and/or a Hall sensor. Additionally, the first and second angle sensors 524 and 524-1 may acquire movement values of the leg driving frame of the wearable device. For example, the first angle sensor 524 acquires the movement value of the first leg driving frame 55, and the second angle sensor 524-1 acquires the movement value of the second leg driving frame 50. can do.
  • the sensor module 520 includes a position sensor for acquiring the position value of the wearable device, a proximity sensor for detecting the proximity of an object, a biosignal sensor for detecting the user's biosignal, and a sensor for measuring the surrounding temperature. It may further include a temperature sensor, etc.
  • 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.
  • 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.
  • guide sound signals e.g., drive start sound, operation error notification sound
  • music content e.g., music content, or guide voice.
  • control system 500 may further include a battery (not shown) to supply power to each component of the wearable device.
  • a wearable device can convert battery power to suit the operating voltage of each component of the wearable device and supply it to each component.
  • the driving module 530 may generate an external force applied to the user's legs under the control of the control module 510.
  • the drive module 530 is located at a location corresponding to the user's hip joint position and may generate torque applied to the user's legs based on the control signal generated by the control module 510.
  • the control module 510 may transmit a control signal to the motor driver circuit 532, and the motor driver circuit 532 generates a current signal (or voltage signal) corresponding to the control signal and supplies it to the motor 534, thereby driving the motor.
  • the operation of (534) can be controlled. Depending on the control signal, the current signal may not be supplied to the motor 534.
  • the motor 534 When the motor 534 is driven by supplying a current signal to the motor 534, it may generate a force that assists the movement of the user's legs or a torque that hinders the movement of the user's legs.
  • the control module 510 controls the overall operation of the wearable device and can generate control signals to control each component (eg, driving module 530).
  • Control module 510 may include a processor 512 and memory 514.
  • Processor 512 may, for example, execute software to control at least one other component (e.g., hardware or software component) of the wearable device connected directly or indirectly to processor 512, perform various data processing or Calculations can be performed.
  • processor 512 stores instructions or data received from another component (e.g., communication module 516) in memory 514; Commands or data stored in the memory 514 are processed, and the resulting data after processing can be stored in the memory 514.
  • the processor 512 is a main processor (e.g., a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor that can operate independently or together (e.g., a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU)). , an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the auxiliary processor may be implemented separately from the main processor or as part of it.
  • 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).
  • the communication module 516 provides direct (e.g., wired) communication between the control module 510 and other components of the wearable device or an external electronic device (e.g., the electronic device 210 of FIG. 2 or another wearable device 220). It may support establishment of a channel or wireless communication channel and performance of communication through the established communication channel. For example, the communication module 516 transmits sensor data acquired by the sensor module 520 to an external electronic device (e.g., the electronic device 210 of FIG. 2) and receives a control signal from the external electronic device. can do. According to one embodiment, communication module 516 operates independently of processor 512 and may include one or more communication processors that support direct (e.g., wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 516 may include a wireless communication module (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) and/or a wired communication module.
  • the corresponding communication module is, for example, a short-range communication network such as Bluetooth, WiFi (wireless fidelity), ANT, or IrDA (infrared data association), or a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or
  • the wearable device may communicate with other components and/or external electronic devices through a telecommunications network, such as a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a computer network e.g., LAN or WAN
  • the wearable device 100 includes a drive module 530 that generates torque applied to the user's body, and first and second leg drive frames 50 and 55 for transmitting the generated torque to the user's legs. ), first and second thigh fastenings directly or indirectly connected to the first and second leg drive frames 50, 55 and for securing the first and second leg drive frames 50, 55 to the user's legs.
  • a sensor module 520 for acquiring sensor data including movement information of the units 1 and 2, the first and second leg driving frames 50 and 55, and controlling the wearable device 100 based on the sensor data. It may include a control module 510.
  • the leg driving frame includes, for example, a first leg driving frame 55 for transmitting the torque of the driving module to the user's right leg and a second leg driving frame 50 for transmitting the torque of the driving module to the user's left leg.
  • the wearable device 100 may further include a waist support frame 20 to support the user's waist.
  • the sensor module 520 is, for example, an inertial sensor 522 for acquiring the movement value of the waist support frame 20 of the wearable device 100 and the movement value of the first and second leg driving frames 50 and 55. It may include an angle sensor (eg, a first angle sensor 524 and a second angle sensor 524-1) for acquiring .
  • the control module 510 may perform a test to determine whether the wearable device 100 is normally worn on the user's body (eg, legs). In one embodiment, the control module 510 may perform the test in response to receiving a user input including a driving command for the wearable device 100. For example, the control module 510 operates when a user inputs a driving command through the input module 540 or when receiving a control signal including a driving command from an electronic device (e.g., the electronic device 210). The above test can be performed.
  • control module 510 may perform the test before starting operation of the wearable device 100 in the walking assistance mode or exercise assistance mode. For example, the control module 510 performs the test when the user selects the walking assistance mode or the exercise assistance mode of the wearable device 100 through an application of the electronic device and attempts to start the selected operation mode. can do.
  • control module 510 may perform the test in response to the wearable device ending the walking assistance mode or the exercise assistance mode and entering the standby mode. For example, when the user's motion stops for a certain period of time, the control module 510 may end the walking assistance mode or exercise assistance mode that is in operation and operate in standby mode. At this time, the control module 510 may perform the test to determine whether the wearable device 100 is properly worn on the user's body. In one embodiment, the control module 510 operates when the operation mode of the wearable device 100 changes between a walking assistance mode and an exercise assistance mode or when the type of exercise performed by the user changes (e.g., the user You can perform this test when you are about to start exercising at a higher intensity.
  • the control module 510 may control a driving module (eg, the driving module 530 or the driving module 530-1) to generate a test torque.
  • the test torque may have a torque value pattern for generating a shake motion in the first and second leg drive frames 50 and 55 and/or the waist support frame 20 of the wearable device 100.
  • the test torque may have a pattern in which the torque value changes periodically within a specific torque value range.
  • the test torque may have an oscillating torque value pattern.
  • the test torque applied to the above test can be modified and set in various ways.
  • the control module 510 controls the first and second leg drive frames 50 and 55 and/or the lumbar support frame 20 to which a test torque is applied based on a user-set value selected by the user.
  • the direction of movement e.g. forward, backward, back and forth
  • the intensity of the test torque e.g. maximum torque value
  • the pattern of application of the test torque e.g. vibration period, number of repetitions, time-dependent change in torque intensity
  • the drive modules 530 and 530-1 induce a shaking motion in at least one of the first leg drive frame 55 and the second leg drive frame 50 under the control of the control module 510.
  • Test torque can be generated for
  • the driving modules 530 and 530-1 operate at least one of the first leg driving frame 55 and the second leg driving frame 50 of the wearable device 100 under the control of the control module 510.
  • a test torque can be generated to cause movement in the forward or backward direction.
  • the driving modules 530 and 530-1 move at least one of the first leg driving frame 55 or the second leg driving frame 50 to the front of the wearable device 100 under the control of the control module 510.
  • a test torque can be generated to cause movement back and forth between forward and backward directions.
  • the forward direction of the wearable device 100 corresponds to the user's front direction or the flexion movement of the legs
  • the rear direction of the wearable device 100 corresponds to the user's back direction or the leg extension movement. It may be a corresponding direction.
  • the drive modules 530 and 530-1 drive the first leg drive frame 55 and the second leg drive frame 50 in the same direction (e.g., forward direction or A test torque that causes the device to move in the rearward direction may be generated, and a shaking motion of the lumbar support frame 20 may be generated by the test torque.
  • a test torque that causes the device to move in the rearward direction may be generated, and a shaking motion of the lumbar support frame 20 may be generated by the test torque.
  • the control module 510 may determine whether the test passes based on sensor data obtained from the sensor module 520 after the test torque is generated. The control module 510 may determine whether the wearable device 100 is normally worn on the user's body based on sensor data.
  • the control module 510 controls the leg drive frame (e.g., first leg drive frame 55, second leg drive frame 50) and/or waist support of the wearable device 100 through test torque.
  • the frame 20 is moved in the forward and/or backward directions, it is determined whether or not the test passes (or the wearable device) based on the change in the movement value of the leg drive frame obtained through an angle sensor (e.g., Hall sensor, encoder). It is possible to determine whether the device 100 is worn normally.
  • an angle sensor e.g., Hall sensor, encoder
  • the control module 510 may determine whether to pass the test based on the movement value and threshold value of the leg drive frame obtained after the test torque is generated. For example, the control module 510 may determine that the test has passed in response to the maximum value of the movement value of the leg drive frame obtained after the test torque was generated being less than a threshold value (e.g., 10 degrees). . Passing the test may correspond to the fact that the wearable device 100 is normally worn on the user's body. The control module 510 may determine that the test has not passed in response to the maximum value of the movement value of the leg drive frame obtained after the test torque is generated being greater than or equal to a threshold value (eg, 10 degrees). Failure to pass the test may correspond to the fact that the wearable device 100 is not properly worn on the user's body.
  • a threshold value e.g. 10 degrees
  • control module 510 may determine whether the test passes based on the movement value of the lumbar support frame 20 obtained by the inertial sensor 522 after the test torque is generated. Before performing a test to determine whether the wearable device 100 is normally worn on the user's body, the control module 510 first detects the user's movement based on the movement value of the waist support frame 20. The above test can be performed when the user's movement is detected.
  • the control module 510 controls the lumbar support frame 20 based on the movement value of the lumbar support frame 20 obtained after the test torque for generating the rocking motion of the lumbar support frame 20 is generated. ) can be determined whether it is normally worn on the user's body. For example, if the maximum value of the movement value of the lumbar support frame 20 obtained from the inertial sensor 522 in response to the shaking motion of the lumbar support frame 20 is less than the threshold value, the control module 510 controls the lumbar support frame 20.
  • the lumbar support frame 20 is correctly worn on the user's body, and the maximum value of the movement value of the lumbar support frame 20 is more than the threshold value, it may be determined that the lumbar support frame 20 is not correctly worn on the user's body. .
  • the control module 510 is configured to monitor the movement and angle sensors (e.g., the first angle sensor 524 and the second angle sensor 524-1) of the leg driving frame and/or the waist support frame of the wearable device. It can be determined whether the wearable device is worn normally based on the movement value obtained by the device. For example, the control module 510 moves the leg driving frame through test torque, but if there is no change or a small change in the movement value of the leg driving frame, the control module 510 determines that the wearable device 100 is correctly worn on the user's body. You can.
  • the control module 510 determines that the wearable device 100 is correctly worn on the user's body. You can.
  • the control module 510 may determine that the wearable device 100 is not worn on the user's body. If the change in the motion value is within a reference range (e.g., between a second threshold and a first threshold, the second threshold is less than the first threshold), the control module 510 causes the wearable device 100 to control the user. It can be judged that it is not worn correctly on the body (poor wearing).
  • a reference value e.g., a first threshold value
  • the control module 510 instructs the user to use the wearable device 100
  • Guide notifications can be provided to encourage normal wearing of .
  • a guide voice or notification sound to inform the user of abnormal wearing or to induce normal wearing may be provided to the user through the sound output module 550.
  • Guide notifications may also be provided to the user through an electronic device linked to the wearable device 100 (e.g., the electronic device 210 of FIG. 2) or another wearable device (e.g., the other wearable device 220 of FIG. 2). .
  • the control module 510 in response to determining that the test has not been passed (or that the wearable device 100 is not properly worn on the user's body), the control module 510, through the sensor module 520, Based on the acquired sensor data, a test to determine whether the wearable device 100 is worn on the user's leg may be repeatedly performed until it is determined that the wearable device 100 is worn on the user's body.
  • the control module 510 may start operating the wearable device 100 when it is determined through a test that the wearable device 100 is correctly worn on the user's body.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating interaction between a wearable device and an electronic device according to an embodiment.
  • the wearable device 100 can communicate with the electronic device 210.
  • the electronic device 210 may be a user terminal of a user using the wearable device 100 or a dedicated controller device for the wearable device 100.
  • the wearable device 100 and the electronic device 210 may be connected to each other through short-range wireless communication (eg, Bluetooth communication, Wi-Fi communication).
  • the electronic device 210 may check the status of the wearable device 100 or execute an application for controlling or operating the wearable device 100.
  • a user interface (UI) screen for controlling the operation of the wearable device 100 or determining the operation mode of the wearable device 100 is displayed on the display 212 of the electronic device 210.
  • the UI may be, for example, a graphical user interface (GUI).
  • 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 display 212 of the electronic device 210.
  • You can input an execution command or change the settings of the wearable device 100.
  • the electronic device 210 may generate a control command (or control signal) corresponding to an operation control command or setting change command input by the user, and transmit the generated control command to the wearable device 100.
  • the wearable device 100 may operate according to the received control command, and may transmit control results according to the control command and/or sensor data measured by the sensor module of the wearable device 100 to the electronic device 210.
  • the electronic device 210 may provide result information (e.g., walking ability information, exercise ability information, exercise motion evaluation information) derived by analyzing control results and/or sensor data to the user through a GUI screen.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of an electronic device according to an embodiment.
  • the electronic device 210 may include a processor 710, a memory 720, a communication module 730, a display module 740, an audio output module 750, and an input module 760. there is. In one embodiment, at least one of these components (e.g., sound output module 750) is omitted or one or more other components (e.g., sensor module, haptic module, battery) are added to the electronic device 210. It can be.
  • these components e.g., sound output module 750
  • one or more other components e.g., sensor module, haptic module, battery
  • the processor 710 may control at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 210 and may perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the processor 710 stores commands or data received from another component (e.g., the communication module 730) in the memory 720, and the memory 720 ) can be processed, and the resulting data can be stored in the memory 720.
  • another component e.g., the communication module 730
  • the processor 710 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).
  • main processor e.g., central processing unit or application processor
  • auxiliary processor e.g., graphics processing unit, neural network processing unit (NPU), image signal processor , sensor hub processor, or communication processor.
  • the memory 720 may store various data used by at least one component (eg, the processor 710 or the communication module 730) of the electronic device 210. Data may include, for example, input data or output data for a program (eg, application) and instructions related thereto. Memory 720 may include at least one instruction executable by processor 710. Memory 720 may include volatile memory or non-volatile memory. Here, each processor includes processing circuitry.
  • the communication module 730 is a direct (e.g., wired) communication channel or wireless communication channel between the electronic device 210 and another electronic device (e.g., wearable device 100, other wearable device 220, server 230). It can support establishment and communication through established communication channels.
  • the communication module 730 may include a communication circuit to perform a communication function.
  • the communication module 730 operates independently of the processor 710 (e.g., an application processor) and may include one or more communication processors that support direct (e.g., wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 730 is a wireless communication module that performs wireless communication (e.g., a Bluetooth communication module, a cellular communication module, a Wi-Fi communication module, or a GNSS communication module) or a wired communication module (e.g., a LAN communication module). , or a power line communication module).
  • the communication module 730 transmits a control command to the wearable device 100 and receives sensor data including body movement information of the user wearing the wearable device 100 from the wearable device 100. ) may receive at least one of status data or control result data corresponding to a control command.
  • the display module 740 may visually provide information to the outside of the electronic device 210 (eg, a user).
  • Display module 740 may include, for example, an LCD or OLED display, a hologram device, or a projector device.
  • the display module 740 may further include a control circuit for controlling display operation.
  • the display module 740 may further include a touch sensor configured to detect a touch, or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the display module 740 may output a user interface screen for controlling the wearable device 100 or providing various information (eg, exercise evaluation information, setting information of the wearable device 100).
  • the sound output module 750 may output sound signals to the outside of the electronic device 210.
  • the sound output module 750 may include a speaker that plays a guide sound signal (e.g., drive start sound, operation error notification sound), music content, or a guide voice based on the state of the wearable device 100. For example, when it is determined that the wearable device 100 is not worn normally on the user's body, the sound output module 750 informs the user of abnormal wearing of the wearable device 100 or provides a guide voice to induce normal wearing. can be output.
  • the input module 760 may receive instructions or data to be used in a component of the electronic device 210 (e.g., the processor 710) from outside the electronic device 210 (e.g., a user).
  • Input module 760 may include input component circuitry and may receive user input.
  • the input module 760 may include, for example, a touch recognition circuit to recognize keys (eg, buttons) and/or touches on the screen.
  • Figure 8 is a flowchart explaining a method of operating a wearable device according to an embodiment.
  • at least one of the operations in FIG. 8 may be performed simultaneously or in parallel with other operations, 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. Additionally, the control operations of FIG. 8 may be performed by a control module (e.g., the control module 130 and the control module 510 each including a control circuit/processing circuit) of the wearable device 100.
  • a control module e.g., the control module 130 and the control module 510 each including a control circuit/processing circuit
  • the wearable device 100 may perform a test to determine whether the wearable device 100 is normally worn on the user's body.
  • the wearable device 100 may perform the test when the user presses the power button or the drive start button (or the drive restart button) of the wearable device 100.
  • the wearable device 100 may perform the test when the user wants to start walking or exercising. For example, the wearable device 100 may perform the test when the user selects to start exercising in the application of the electronic device 210 or when the exercise to be performed is changed. The wearable device 100 may selectively perform the test on support frames depending on the type of exercise the user wishes to perform. For example, if the user wants to perform a squat or lunge, the wearable device 100 automatically performs the test on the lumbar support frame before performing the exercise mode for the squat or lunge. can do.
  • the timing at which the wearable device 100 performs the test is not limited to the cases listed above.
  • the test may be performed not only when the wearable device 100 needs to start operating according to the user's purpose of use, but also during operation or after operation is completed. For example, in the case of exercise with a high number of body motion repetitions and a high body movement range (e.g., split jack, mountain climbing), the wearable device 100 automatically reminds the user immediately after the exercise ends. Tests can be performed.
  • the wearable device 100 provides test torque through a driving module (e.g., driving module 120, driving module 530, and/or driving module 530-1) of the wearable device 100. can be created.
  • the wearable device 100 may generate a test torque to induce a rocking motion in at least one of the first leg drive frame 55, the second leg drive frame 50, or the lumbar support frame 20. You can.
  • the wearable device 100 transmits the torque of the drive module to the first leg drive frame 55 of the wearable device 100 for transmitting the torque of the drive module to the user's right leg or to the user's left leg.
  • a test torque that causes at least one of the second leg driving frames 50 of the wearable device 100 to move in the front or rear direction of the wearable device 100 may be generated.
  • the wearable device 100 moves at least one of the first leg drive frame 55 or the second leg drive frame 50 back and forth between the front and rear directions of the wearable device 100.
  • Test torque can be generated.
  • wearable device 100 may generate a test torque to cause first leg drive frame 55 and second leg drive frame 50 to move in the same direction (e.g., forward or backward direction). there is.
  • the wearable device 100 acquires sensor data including movement values of the leg driving frames (e.g., the first and second leg driving frames 55 and 50) of the wearable device 100 after the test torque is generated.
  • the wearable device 100 may include an angle sensor (e.g., an angle sensor 125, a first angle sensor 524, a second angle sensor 524-1) and/or an inertial sensor.
  • Each component (e.g., first and second leg drive frames 55, 50) of the wearable device 100 after test torque is generated using e.g., inertial sensor 135, inertial sensor 522) , the movement value of the waist support frame 20) can be obtained.
  • the wearable device 100 may determine whether the test has passed (or whether the wearable device 100 is normally worn on the user's body) based on sensor data. In one embodiment, the wearable device 100 determines whether the wearable device 100 is normally worn on the user's body based on the movement value and threshold value of the leg drive frame obtained after the test torque is generated. You can. For example, if the maximum value of the movement value of the leg driving frame is less than the threshold value, the wearable device 100 determines that the test has passed (or that the wearable device 100 is normally worn on the user's body). And, if the maximum value of the movement value of the leg driving frame is greater than or equal to the threshold value, it may be determined that the test has not been passed (or that the wearable device 100 is not properly worn on the user's body).
  • the wearable device 830 may drive the driving modules 35/45 of the wearable device 100 in operation 830. .
  • the wearable device 100 operates the drive module only when it is confirmed that the wearable device 100 is normally worn on the user's body, thereby preventing safety problems that may occur in an abnormal wearing state or reducing the possibility of safety problems occurring. there is.
  • the wearable device 100 provides a guide notification to encourage the user to wear the wearable device 100 normally. can be provided. For example, the wearable device 100 may inform the user of abnormal wearing or provide a guide voice or notification sound to the user to induce normal wearing. Afterwards, the wearable device 100 may perform the test again. The wearable device 100 may repeatedly perform the test until it is determined that the wearable device 100 is normally worn on the user's body based on sensor data obtained after the test torque is generated.
  • FIGS. 9A, 9B, 9C, and 10 are diagrams for explaining various examples of performing a test to detect whether a wearable device is worn normally, according to an embodiment.
  • 9A, 9B, and 9C illustrate an embodiment of generating a shaking motion through test torque on the second leg driving frame 50 of the wearable device 100.
  • the wearable device 100 is used to test whether the second thigh fastener 1 is properly worn or fastened to the user's left leg in a first state 912 in which no test torque is applied.
  • 2 Test torque can be generated through the drive module 35.
  • the second leg driving frame 50 may move in the front direction of the wearable device 100 due to the test torque. Due to the generation of the test torque, the second leg drive frame 50 may move in the front direction of the wearable device 100, as in the second state 914.
  • the wearable device 100 may apply a test torque so that the first state 912 and the second state 914 are repeated, and a shaking motion may be generated in the second leg drive frame 50 by the application pattern of the test torque. It can happen.
  • the user may receive feedback that the second leg driving frame 50 is wiggling.
  • the wearable device 100 may generate a test torque to move the second leg driving frame 50 toward the rear of the wearable device 100.
  • the test torque may cause the second leg drive frame 50 to move toward the rear of the wearable device 100 as in the third state 916 .
  • the wearable device 100 may apply a test torque so that the first state 912 and the third state 916 are repeated, and a shaking motion may be generated in the second leg drive frame 50 by the application pattern of the test torque. It can happen.
  • the wearable device 100 may generate a test torque that causes the second leg drive frame 50 to move back and forth between the front and rear directions of the wearable device 100. .
  • the wearable device 100 moves from the first state 912 to the second state 914, from the second state 914 through the first state 912 to the third state 916, and from the third state 914 to the third state 916.
  • a test torque pattern can be applied to cause the second leg drive frame 50 to move back and forth, such as moving from state 916 through first state 912 to second state 914.
  • FIGS. 9A, 9B, and 9C The description in FIGS. 9A, 9B, and 9C is that the wearable device 100 uses a test torque to test whether the first thigh fastener 2 is properly worn or fastened to the user's right leg. The same can be applied to generating a shaking motion in the leg drive frame 55.
  • the wearable device 100 may generate a shaking motion in the waist support frame 1020 (eg, the waist support frame 20) through test torque.
  • the waist support frame 1020 may support the user's waist when the wearable device 100 is worn.
  • the wearable device 100 moves the first leg drive frame 55 and the second leg drive frame 50 in the same direction (e.g., A shaking motion can be generated in both forward and backward directions.
  • a shaking motion can be generated in both forward and backward directions.
  • a shaking motion may occur in the waist support frame 1020.
  • the user may determine the direction of the test torque generated for testing to determine whether the wearable device 100 is normally worn on the user's body (e.g., forward direction, backward direction, forward and backward reciprocation). ), the intensity of the test torque (e.g., maximum intensity of the torque value), or the application pattern of the test torque (e.g., oscillation period, number of repetitions, change in torque intensity over time, application time of the test torque). You can.
  • the intensity of the test torque e.g., maximum intensity of the torque value
  • the application pattern of the test torque e.g., oscillation period, number of repetitions, change in torque intensity over time, application time of the test torque.
  • the rocking motion of the leg drive frames 50, 55 and/or the waist support frame 1020 described above may be used as a feedback means to inform the user of a specific situation.
  • a specific function e.g., exercise assistance mode
  • the wearable device 100 may generate the shaking motion. Cases in which the shaking motion may occur are not limited to the above-mentioned cases, and the shaking motion may occur in any case where a notification is provided to the user.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating operations of a method of operating a wearable device that performs a normal wearing detection function according to an embodiment.
  • at least one of the operations in FIG. 11 may be performed simultaneously or in parallel with other operations, 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.
  • the wearable device 100 may generate a first shaking motion of the leg driving frame through test torque.
  • the wearable device 100 may generate a first rocking motion that shakes at least one of the first leg drive frame 55, the second leg drive frame 50, or the lumbar support frame 20 in the forward direction. You can.
  • the wearable device 100 may induce movement of the waist support frame 20 in the forward direction by simultaneously moving the first leg drive frame 55 and the second leg drive frame 50 in the rearward direction. there is.
  • the wearable device 100 may determine whether the movement value of the leg driving frame moves more than a threshold value. In one embodiment, the wearable device 100 may determine whether the motion value of the support frame obtained when the first shaking motion occurs with respect to the support frame moves more than a threshold value.
  • the wearable device 100 may stop the shaking motion from occurring in operation 1170.
  • the wearable device 100 may provide a guide notification to encourage the user to wear the wearable device 100 correctly.
  • a guide voice is provided through the sound output module 550 of the wearable device 100 and/or the sound output module 750 of the electronic device 210, or the display module 740 of the electronic device 210
  • Guide notifications may be provided in the form of pop-up messages.
  • the wearable device 100 performs a second shaking of the leg drive frame through a test torque.
  • Motion can be generated.
  • the second shaking motion may be a shaking motion of a different form (e.g., in a different direction) than the first shaking motion.
  • the wearable device 100 may generate a second rocking motion that shakes at least one of the first leg drive frame 55 or the second leg drive frame 50 or the lumbar support frame 20 in a rearward direction. You can.
  • the wearable device 100 may induce movement of the waist support frame 20 in the rear direction by simultaneously moving the first leg drive frame 55 and the second leg drive frame 50 in the forward direction. .
  • the wearable device 100 stops the shaking motion from occurring in operation 1170 and performs operation 1180.
  • a guide notification may be provided to the user to encourage correct wearing of the wearable device 100.
  • the wearable device 100 determines that the wearable device 100 is normally worn on the user's body. You can. The wearable device 100 may stop generating the shaking motion in operation 1150 and start driving the wearable device 100 in operation 1160.
  • the first shaking motion in operation 1110 and the second shaking motion in operation 1130 may be repeatedly performed.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a test process in which a wearing detection function is performed when a wearable device operates in an exercise assistance mode according to an embodiment.
  • at least one of the operations in FIG. 12 may be performed simultaneously or in parallel with other operations, 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.
  • the wearable device 100 uses the following to determine whether the wearable device 100 is worn on the user's body. Actions can be performed.
  • the wearable device 100 may acquire a movement value of the waist support frame 20 of the wearable device 100 through an inertial sensor (e.g., inertial sensor 135, inertial sensor 522). there is.
  • inertial sensor e.g., inertial sensor 135, inertial sensor 522.
  • the wearable device 100 may determine whether to detect movement of the lumbar support frame 20 based on the movement value of the lumbar support frame 20. If no movement of the lumbar support frame 20 is detected (in the case of 'No' in operation 1220) (e.g., when the movement value of the lumbar support frame 20 is 0), the wearable device 100 operates. At 1230, a guide notification (e.g., a guide voice saying 'Please wear the wearable device and use it') to encourage the user to wear the wearable device 100 may be provided.
  • a guide notification e.g., a guide voice saying 'Please wear the wearable device and use it'
  • the wearable device 100 When movement of the waist support frame 20 is detected (if 'Yes' in operation 1220), the wearable device 100 performs a test to check whether the wearable device 100 is worn normally in operation 1240. can be performed.
  • the wearable device 100 may generate a shaking motion based on test torque for the test.
  • the wearable device 100 monitors the movement of components of the wearable device 100 (e.g., the first and second leg driving frames 50 and 55 and the waist support frame 20) through a sensor module while the shaking motion occurs. Sensor data containing information can be obtained.
  • the wearable device 100 may determine whether the maximum motion value of a component of the wearable device 100 included in the sensor data is greater than or equal to the threshold.
  • the wearable device 100 may determine whether the maximum value of the motion value is greater than or equal to a threshold value from the change in motion value before the test torque occurs and when the test torque occurs and the support frame of the wearable device 100 moves to the maximum. .
  • the wearable device 100 If the maximum value of the movement value of the component of the wearable device 100 is greater than or equal to the threshold value (in the case of 'Yes' in operation 1250), the wearable device 100 provides the user with the motion of the wearable device 100 in operation 1230.
  • a guide notification e.g., a guide voice such as ‘Please wear the wearable device correctly’ or ‘Please tighten the fastening part of the right leg’
  • a guide voice such as ‘Please wear the wearable device correctly’ or ‘Please tighten the fastening part of the right leg’
  • the sensor data of the sensor module (100) can be initialized (or calibrated).
  • the sensor data initialization process is a process of setting the sensor data output from the sensor module to a standard value when the user assumes the ready or basic posture. Since each user's body condition (e.g., leg angle, torso tilt) in the ready or basic posture may be different, the sensor data output from the sensor module 520 is initialized to accurately measure physical ability.
  • the wearable device 100 may generate a shaking motion or provide a guide notification (e.g., a guide voice saying 'Please stand up straight') to notify of the failure of initialization. there is. Afterwards, the wearable device 100 may start driving in the exercise assistance mode in operation 1270.
  • a guide notification e.g., a guide voice saying 'Please stand up straight'
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a combination of tests for performing a wearing detection function according to an embodiment.
  • the wearable device 100 may include a shaking motion 1312 that shakes the second leg driving frame 50 in the forward direction, a shaking motion 1314 that shakes the first leg driving frame 55 in the forward direction, and a shaking motion 1314 that shakes the first leg driving frame 55 in the forward direction.
  • the first test 1310 can be performed by combining the rocking motion 1316 of shaking the 1 leg drive frame 55 and the second leg drive frame 50 in the forward direction and shaking the lumbar support frame 1020 in the rear direction at the same time. You can.
  • the execution order, number of repetitions, and combinations of each of the shaking motions 1312, 1314, and 1316 may be changed in various ways.
  • the test to perform the wearing detection function may be modified and performed at a specific time period (eg, daily) or at a specific number of times the test is performed.
  • a specific time period eg, daily
  • the first test 1310 is performed today
  • the second test 1320 having a combination of shaking motions different from the first test 1310 is performed tomorrow
  • a third test 1330 may be performed with different combinations of shaking motions.
  • the number of repetitions of the shaking motion and/or the intensity of the shaking motion may be set differently.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating various examples of guide notifications according to an embodiment.
  • the wearable device 100 may provide various guide notifications to the user according to a determination of whether the wearable device 100 is worn.
  • the illustrated guide notifications represent pop-up messages provided to the user through the electronic device 210.
  • a pop-up message 1410 may be provided to notify the user of the progress of the test.
  • the test is performed, and the wearable device 100 may determine the test result based on the sensor data.
  • “based on” includes “at least based on.” If it is determined as a result of the test that the wearable device 100 is not properly worn on the user's body, the wearable device 100 provides a guide notification to encourage correct wearing of the wearable device 100 through the electronic device 210. ), and the electronic device 210 can provide a guide notification to encourage the user to wear the wearable device 100 correctly. For example, if the movement value of the waist support frame 20 is large during the test process and it is determined that the waist fastener is not properly fastened, the electronic device 210 sends a pop-up message to request the user to wear the waist fastener correctly. (1430) can be provided.
  • the maximum value of the movement value of the leg driving frame (e.g., the first and second leg driving frames 55, 50) detected during the test process is detected to be greater than the threshold value, so that the user moves the thigh fastener (e.g., the leg driving frame 55, 50) If it is determined that the first and second thigh fasteners 2 and 1 are not worn, the electronic device 210 may provide a pop-up message 1420 to request fastening of the thigh fasteners to the user.
  • the electronic device 210 sends a pop-up message 1440 to request the user to tighten the second thigh fastening part 1. can be provided.
  • the contents of the pop-up messages 1410, 1420, 1430, and 1440 described in the example above may be provided to the user in the form of a guide voice.
  • 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.”
  • any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or at least via a third component(s).
  • 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). Accordingly, each “module” in this specification may include a circuit.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • 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 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 (eg, memory 514) that can be read by a machine.
  • the processor of the device may call at least one instruction among one or more instructions stored from a 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.
  • '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.
  • the method according to the embodiments may be provided and included 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 Store TM ) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online.
  • 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.
  • 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.
  • one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • 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. .
  • 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.

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Abstract

착용 감지 기능을 제공하는 웨어러블 장치 및 웨어러블 장치의 동작 방법이 개시된다. 웨어러블 장치는 사용자의 신체에 적용되는 토크를 생성하는 구동 모듈, 토크를 사용자의 다리에 전달하기 위한 다리 구동 프레임, 다리 구동 프레임에 연결되고, 다리 구동 프레임을 사용자의 다리에 고정시키기 위한 허벅지 체결부, 다리 구동 프레임의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 센서 모듈, 및 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치를 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다. 제어 모듈은 웨어러블 장치가 사용자의 다리에 적절히 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행할 수 있다. 테스트에서, 제어 모듈은 구동 모듈이 테스트 토크를 생성하도록 제어하고, 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 센서 데이터에 기초하여 테스트의 통과 여부를 결정할 수 있다.

Description

착용 감지 기능을 제공하는 웨어러블 장치 및 웨어러블 장치의 동작 방법
특정 실시예들은 사용자의 신체에 착용되도록 구성되는 웨어러블 장치 및/또는 그 웨어러블 장치의 동작 방법에 관한 것이다.
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 장치, 및/또는 운동을 위해 이용될 수 있는 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 장착되어 예를 들어 사용자가 보행하는데 필요한 근력을 보조(assistance)해 주고, 사용자가 정상적인 보행 패턴으로 보행할 수 있도록 사용자의 보행을 유도한다.
예시적인 측면에 따르면, 상기 웨어러블 장치가 사용자의 신체에 정상 및/또는 적절히 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행하는 동작, 및 상기 테스트가 통과된 것으로 결정된 것에 응답하여, 상기 웨어러블 장치의 구동 모듈을 구동시키는 동작을 포함하는 웨어러블 장치의 동작 방법이 제공된다. 상기 테스트를 수행하는 동작은, 상기 구동 모듈을 통해 테스트 토크를 생성하는 동작, 상기 테스트 토크가 생성된 이후에 상기 웨어러블 장치의 다리 구동 프레임의 움직임 값을 포함하는 센서 데이터를 획득하는 동작, 및 상기 센서 데이터에 기초하여 상기 테스트의 통과 여부를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 본 개시에서 설명된 웨어러블 장치의 동작 방법을 수행하게 하는 인스트럭션들(instructions)을 기록할 수 있다.
예시적인 실시예의 추가적인 측면들은 다음의 설명에서 부분적으로 설명될 것이고, 부분적으로는 해당 설명에 의해 명백해질 것이며, 또는 본 개시의 실시에 의해 학습될 수 있을 것이다.
이들 및/또는 다른 측면들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들과 함께 예시적인 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 명백해지고 더 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 일 실시예(an embodiment)에 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 전자 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 10은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 정상 착용 여부를 감지하기 위한 테스트를 수행하는 다양한 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 일 실시예에 따른 정상 착용 감지 기능을 수행하는 웨어러블 장치의 동작 방법의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치가 운동 보조 모드에서 동작할 때 착용 감지 기능이 수행되는 테스트의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 착용 감지 기능을 수행하기 위한 테스트의 조합을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 가이드 알림의 다양한 예들을 도시하는 도면이다.
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 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
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 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 사용자의 신체에 착용되는 웨어러블 장치의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
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'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), 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.
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.
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.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 신체 능력을 측정하기 위한 신체 능력 측정 모드로 동작할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)가 보행이나 운동을 수행하는 과정에서 웨어러블 장치(100)에 구비된 센서들(예: 각도 센서(125), 관성 센서(inertial measurement unit; IMU)(135))를 이용하여 사용자(110)의 움직임 정보를 측정하고, 측정된 움직임 정보를 기초로 사용자(110)의 신체 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 사용자(110)의 운동 동작을 측정하기 위한 운동 동작 측정 모드를 포함할 수 있다.
특정 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.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 착용되었을 때 사용자(110)의 신체를 지지하기 위한 지지 프레임(예: 도 3-4에 도시된 것과 같은 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 제1 및 제2 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.
센서 모듈은 각도 센서(125) 및 관성 센서(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 센서(135)에 의해 측정되는 허리 지지 프레임 또는 베이스 바디의 움직임 값은 사용자(110)의 상체 움직임 값이라고 추정될 수 있다.
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.
사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 이용하기 위해서는, 사용자(110)는 웨어러블 장치(100)를 착용하여 웨어러블 장치(100)를 자신의 신체에 고정시키는 것이 필요하다. 사용자(110)는 웨어러블 장치(100)의 벨트 및/또는 밴드를 포함하는 체결부를 통해 자신의 신체에 맞게 웨어러블 장치(100)를 착용할 수 있다. 예를 들어, 사용자(110)는 웨어러블 장치(100)를 착용할 때, 웨어러블 장치(100)의 허리 체결부를 자신의 허리 사이즈에 맞게 체결하고, 양쪽 허벅지 체결부를 양쪽 허벅지의 사이즈에 맞게 체결한다. 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체 사이즈에 맞게 착용되어야 웨어러블 장치(100)에 의해 생성된 외력(또는 토크)이 사용자(110)의 신체에 정확하고 효율적으로 전달될 수 있고, 안전한 작동이 가능해 진다.
사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 사용하고자 할 때, 일반적으로 사용자(110)는 웨어러블 장치(100)를 착용한 상태에서 웨어러블 장치(100)를 구동시키기 위한 제어 명령을 입력한다. 예를 들어, 사용자(110)는 웨어러블 장치(100)에 구비된 별도의 버튼을 누르거나 또는 웨어러블 장치(100)와 연동되는 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(210))의 어플리케이션에 구동 명령을 입력하는 것에 의해 웨어러블 장치(100)를 구동시킬 수 있다. 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 이용하다가 웨어러블 장치(100)를 그만 이용하고 싶을 때에는, 사용자(110)는 웨어러블 장치(100)의 구동을 정지시키기 위한 제어 명령을 입력하고, 웨어러블 장치(100)의 전원을 오프(off)시킬 수 있다. 이러한 웨어러블 장치에 대한 제어 과정들에서 비정상적인 프로세스가 감지되는 경우, 기존 웨어러블 장치는 사용자가 원하지 않았던 작동을 할 가능성이 있다. 예를 들어, 사용자가 기존 웨어러블 장치를 완전히 착용하지 않은 상태에서 기존 웨어러블 장치를 구동시키거나 또는 사용자가 기존 웨어러블 장치를 이용하고 있는 중에 사용자가 실수도 기존 웨어러블 장치의 동작을 정지시키지 않고 체결부를 해제하는 경우, 기존 웨어러블 장치는 이러한 미착용 상황을 인식하지 못하고 계속하여 구동될 수 있다. 이 경우, 기존 웨어러블 장치의 토크가 전달되는 프레임이 사용자의 신체와 분리되어 움직이게 되어, 사용자는 움직이는 상기 프레임에 의해 다칠 위험이 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 웨어러블 장치(100)는 사용자(110)의 신체에 웨어러블 장치(100)가 올바르게 착용되었는지 여부를 감지하는 착용 감지 기능을 제공할 수 있다. 제어 모듈(130)은 착용 감지 기능을 수행할 상황이 되면, 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체(예: 다리)에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행할 수 있다. 제어 모듈(130)은 상기 테스트에서 구동 모듈(120)이 특정한 테스트 토크를 생성하도록 제어할 수 있다. 테스트 토크에 의해 웨어러블 장치(100)의 다리 구동 프레임 및/또는 허리 지지 프레임에 흔들기 모션(shake motion)이 발생할 수 있다. 일 실시예에서, 테스트 토크에 의해 사용자(110)의 오른쪽 다리를 지지하기 위한 제1 다리 구동 프레임, 사용자(110)의 왼쪽 다리를 지지하기 위한 제2 다리 구동 프레임 또는 사용자(110)의 허리를 지지하기 위한 허리 지지 프레임 중 적어도 하나에 흔들기 모션이 발생할 수 있다. 제어 모듈(130)은 테스트 토크가 다리 구동 프레임에 전달된 이후부터 획득된 센서의 센서 데이터를 분석하여 웨어러블 장치(100)의 착용 상태를 결정할 수 있다. 센서 데이터에는 흔들기 모션에 대응하는 웨어러블 장치(100)의 각 구성요소(예: 제1 다리 구동 프레임, 제2 다리 구동 프레임, 허리 지지 프레임)의 움직임 정보가 포함될 수 있다.
만약, 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 올바르게 착용한 경우라면, 다리 구동 프레임에 대한 흔들기 모션이 발생할 때 획득된 센서 데이터에는 다리 구동 프레임의 움직임 변화(사용자(110)의 움직임 변화에 대응함)가 없거나 또는 적게 나타날 것이다. 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 착용하지 않았거나 올바르게 착용하지 않은 경우라면, 다리 구동 프레임에 대한 흔들기 모션이 발생할 때 획득된 센서 데이터에는 다리 구동 프레임의 움직임 변화가 크게 나타날 것이다. 제어 모듈(130)은 이러한 센서 데이터에 나타난 움직임 변화의 정도를 기초로 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정할 수 있다. 정상 착용된 상태로 결정된 경우에는 테스트가 통과된 것으로 결정되고, 정상 착용된 상태가 아닌 것으로 결정된 경우에는 테스트가 통과되지 않은 것으로 결정될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 정상 착용된 상태인 것으로 결정되는 것은, 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 올바르게 착용된 상태라는 것을 나타낼 수 있다. 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 정상 착용되지 않은 상태인 것으로 결정되는 것은, 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)에 아예 착용되지 않은 상태 또는 사용자(110)의 신체에 올바르게 착용되지 않은 상태인 것을 모두 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 정상 착용되었다고 판단된 경우에 웨어러블 장치(100)를 구동시킬 수 있고, 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 정상 착용되지 않았다고 판단된 경우에는 웨어러블 장치(100)를 구동시키지 않거나, 또는 웨어러블 장치(100)의 구동을 정지시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(130)은 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 정상 착용되지 않았다고 판단된 경우에는 사용자(110)에게 가이드 알림을 제공하여 사용자(110)가 웨어러블 장치(100)를 올바르게 착용하도록 유도할 수 있다. 일 실시예에서, 가이드 알림은 웨어러블 장치(100)로부터 출력되는 음성 안내 또는 웨어러블 장치(100)와 연동되는 전자 장치에 출력되는 알림 메시지 등의 형태로 사용자(110)에게 제공될 수 있다. 이와 같은 제어 모듈(130)의 제어를 통해, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 사용자(110)의 신체에 올바르게 착용되지 않은 상태에서는 웨어러블 장치(100)가 움직이지 않게 하거나 또는 움직임을 줄임으로써, 앞서 말한 것과 같은 사용자(110)가 다칠 위험이 발생할 가능성을 낮출 수 있다.
밴드나 벨트를 포함하는 체결부와 같은 구성요소에는 회로와 같은 하드웨어적인 구성요소를 연결하는데 어려움이나 한계가 있다. 웨어러블 장치(100)는 테스트 토크를 통해 능동적으로 다리 구동 프레임을 움직여 볼 수 있고, 센서 데이터에 나타난 다리 구동 프레임의 움직임 정도를 기초로 사용자(110)가 웨어러블 장치(110)를 제대로 착용했는지 여부를 결정하는 것에 의해 체결부에 하드웨어적 구성요소를 연결하지 않고도 정상 착용 여부에 대한 테스트를 효과적으로 수행할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치와 전자 장치를 포함하는 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 관리 시스템(200)은 웨어러블 장치(100), 전자 장치(210), 다른 웨어러블 장치(220), 및 서버(230)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 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.
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 보조력을 발생시킴으로써 사용자의 보행을 도와줄 수 있다.
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.
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.
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.
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, 라이팅 유닛(예: 도 3의 라이팅 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.
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.
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.
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.
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 라이팅 유닛(예: 도 3의 라이팅 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.
도 3는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 후면 개략도를 나타낸다. 도 4는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 좌측 측면도를 나타낸다.
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.
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.
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.
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 직접적 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 베이스 바디(80)의 내부에는 프로세서, 메모리, 관성 센서(예: 도 1의 관성 센서(135), 도 5b의 관성 센서(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.
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 센서(예: 도 1의 관성 센서(135), 도 5b의 관성 센서(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.
허리 체결부(60)는 허리 지지 프레임(20)에 직접적 또는 간접적으로 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.
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 각 구동 모듈(530, 530-1)의 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.
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 직접적 또는 간접적으로 연결되고, 타측은 제1 다리 구동 프레임(55)에 직접적 또는 간접적으로 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.
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.
일 실시예에서, 제1 및 제2 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. 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)의 일 단부는 조인트 부재와 직접적 또는 간접적으로 연결되어 회동될 수 있고, 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)의 타 단부는 제1 및 제2 허벅지 체결부(1, 2)에 직접적 또는 간접적으로 연결됨에 따라, 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)은 사용자의 허벅지를 지지하면서 구동 모듈(35, 45)에서 생성된 토크를 사용자의 허벅지에 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)은 사용자의 허벅지를 밀거나 당길 수 있다. 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)은 사용자의 허벅지의 길이 방향을 따라서 연장될 수 있다. 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)은 절곡되어 사용자의 허벅지 둘레의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 제1 및 제2 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.
제1 및 제2 허벅지 체결부(1, 2)는 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)에 직접적 또는 간접적으로 연결되고, 웨어러블 장치(100)를 사용자의 다리(특히, 허벅지)에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 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.
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 제1 및 제2 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 직접적 또는 간접적으로 연결되고, 타단은 스트랩에 직접적 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
제1 체결 프레임 및 제2 체결 프레임은 예를 들어 사용자의 허벅지의 적어도 일부의 둘레를 감싸도록 배치되어, 사용자의 허벅지가 웨어러블 장치(100)로부터 이탈되는 것을 방지하거나 이탈될 가능성을 낮출 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.
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.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면들이다.
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)(프로세서의 프로세싱 회로(processing circuitry)와 같은 제어 회로를 포함함), 통신 회로를 포함하는 통신 모듈(516), 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서 모듈(520), 모터 및/또는 드라이버 회로(driver circuitry)를 포함하는 구동 모듈(530), 회로를 포함하는 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. 여기서 각각의 "구동 모듈"은 예를 들어 도 5a에 도시된 바와 같이 모터 및/또는 드라이버 회로를 포함할 수 있다.
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 획득할 수 있다. 센서 모듈(520)은 획득된 센서 데이터를 제어 모듈(510)(프로세서의 프로세싱 회로와 같은 제어 회로를 포함함)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(524, 524-1)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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
프로세서(512)는 예를 들어 소프트웨어를 실행하여 프로세서(512)에 직접적 또는 간접적으로 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.
통신 모듈(516)은 제어 모듈(510)과 웨어러블 장치의 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, 외부의 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.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)는 사용자의 신체에 적용되는 토크를 생성하는 구동 모듈(530), 생성된 토크를 사용자의 다리에 전달하기 위한 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55), 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)에 직접적 또는 간접적으로 연결되고 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)을 사용자의 다리에 고정시키기 위한 제1 및 제2 허벅지 체결부(1, 2), 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)의 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 센서 모듈(520) 및 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치(100)를 제어하는 제어 모듈(510)을 포함할 수 있다. 다리 구동 프레임은 예를 들어 사용자의 오른쪽 다리에 구동 모듈의 토크를 전달하기 위한 제1 다리 구동 프레임(55) 및 사용자의 왼쪽 다리에 구동 모듈의 토크를 전달하기 위한 제2 다리 구동 프레임(50)을 포함할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자의 허리를 지지하기 위한 허리 지지 프레임(20)을 더 포함할 수 있다. 센서 모듈(520)은 예를 들어 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값을 획득하기 위한 관성 센서(522) 및 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55)의 움직임 값을 획득하기 위한 각도 센서(예: 제1 각도 센서(524) 및 제2 각도 센서(524-1))를 포함할 수 있다.
제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체(예: 다리)에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)에 대한 구동 명령을 포함하는 사용자 입력을 수신하는 것에 응답혀, 상기 테스트를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(510)은 사용자가 입력 모듈(540)을 통해 구동 명령을 입력하는 경우 또는 전자 장치(예: 전자 장치(210))로부터 구동 명령을 포함하는 제어 신호를 수신하는 경우에 상기 테스트를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)의 보행 보조 모드 또는 운동 보조 모드로의 동작을 시작하기 전에 상기 테스트를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(510)은 사용자가 전자 장치의 어플리케이션을 통해 웨어러블 장치(100)의 보행 보조 모드 또는 운동 보조 모드로의 동작을 선택하여 선택된 동작 모드를 시작하려고 하는 경우에 상기 테스트를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치의 보행 보조 모드 또는 운동 보조 모드가 종료하고 대기 모드로 진입하는 것에 응답하여, 상기 테스트를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(510)은 사용자의 동작이 일정 시간 동안 정지하는 경우, 동작 중인 보행 보조 모드 또는 운동 보조 모드를 종료하고 대기 모드로 동작할 수 있다. 이 때, 제어 모듈(510)은 상기 테스트를 수행하여 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 올바르게 착용된 상태인지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)의 동작 모드가 보행 보조 모드와 운동 보조 모드 사이에서 서로 변경되는 경우 또는 사용자에 의해 수행되는 운동 종류가 변경되는 경우(예: 사용자가 더 높은 강도의 운동을 시작하려고 하는 경우)에 상기 테스트를 수행할 수 있다.
상기 테스트에서, 제어 모듈(510)은 구동 모듈(예: 구동 모듈(530), 구동 모듈(530-1))이 테스트 토크를 생성하도록 제어할 수 있다. 테스트 토크는 웨어러블 장치(100)의 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55) 및/또는 허리 지지 프레임(20)에 흔들기 모션(shake motion)을 발생시키기 위한 토크 값 패턴을 가질 수 있다. 테스트 토크는 예를 들어 특정한 토크 값 범위 내에서 주기적으로 토크 값이 변화하는 패턴을 가질 수 있다. 테스트 토크는 진동하는 형태의 토크 값 패턴을 가질 수 있다. 상기 테스트에 적용되는 테스트 토크는 다양하게 변형될 수 있으며 설정이 가능하다. 일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 사용자의 선택에 의한 사용자 설정 값에 기초하여 테스트 토크가 적용되는 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55) 및/또는 허리 지지 프레임(20)의 이동 방향(예: 전방 방향, 후방 방향, 전방 및 후방으로 왕복), 테스트 토크의 세기(예: 토크 값의 최대 세기), 또는 테스트 토크의 적용 패턴(예: 진동 주기, 반복 횟수, 시간에 따른 토크 세기의 변화) 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 구동 모듈(530, 530-1)은 제어 모듈(510)의 제어에 의해 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 제2 다리 구동 프레임(50) 중 적어도 하나에 흔들기 모션을 유도하기 위한 테스트 토크를 생성할 수 있다. 예를 들어, 구동 모듈(530, 530-1)은 제어 모듈(510)의 제어에 의해 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 제2 다리 구동 프레임(50) 중 적어도 하나를 웨어러블 장치(100)의 전방 방향 또는 후방 방향으로 움직이도록 하는 테스트 토크를 생성할 수 있다. 다른 예로, 구동 모듈(530, 530-1)은 제어 모듈(510)의 제어에 의해 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 제2 다리 구동 프레임(50) 중 적어도 하나를 웨어러블 장치(100)의 전방 방향과 후방 방향 사이에서 왕복하여 움직이도록 하는 테스트 토크를 생성할 수 있다. 웨어러블 장치(100)의 전방 방향은 사용자의 전면 방향 또는 다리의 플렉션(flexion) 동작에 대응하는 방향이고, 웨어러블 장치(100)의 후방 방향은 사용자의 배면 방향 또는 다리의 익스텐션(extension) 동작에 대응하는 방향일 수 있다.
일 실시예에서, 구동 모듈(530, 530-1)은 제어 모듈(510)의 제어에 의해 제1 다리 구동 프레임(55) 및 제2 다리 구동 프레임(50)을 동일한 방향(예: 전방 방향 또는 후방 방향)으로 움직이도록 하는 테스트 토크를 생성할 수 있고, 해당 테스트 토크에 의하여 허리 지지 프레임(20)의 흔들기 모션이 발생할 수 있다.
제어 모듈(510)은 테스트 토크가 생성된 이후에 센서 모듈(520)로부터 획득된 센서 데이터에 기초하여 상기 테스트의 통과 여부를 결정할 수 있다. 제어 모듈(510)은 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 테스트 토크를 통해 웨어러블 장치(100)의 다리 구동 프레임(예: 제1 다리 구동 프레임(55), 제2 다리 구동 프레임(50)) 및/또는 허리 지지 프레임(20))을 전방 방향 및/또는 후방 방향으로 움직여 보았을 때, 각도 센서(예: 홀 센서, 엔코더)를 통해 획득한 다리 구동 프레임의 움직임 값의 변화를 기초로 테스트의 통과 여부(또는 웨어러블 장치(100)의 정상 착용 여부)를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 다리 구동 프레임의 움직임 값과 임계 값에 기초하여 테스트의 통과 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(510)은 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 다리 구동 프레임의 움직임 값의 최댓값이 임계 값(예: 10도)보다 작은 것에 응답하여, 테스트가 통과된 것으로 결정될 수 있다. 테스트의 통과는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용되었다는 것에 대응할 수 있다. 제어 모듈(510)은 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 다리 구동 프레임의 움직임 값의 최댓값이 임계 값(예: 10도) 이상인 것에 응답하여, 테스트가 통과되지 않은 것으로 결정할 수 있다. 테스트를 통과하지 못한 것은 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상적으로 착용되지 않았다는 것에 대응할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 테스트 토크가 생성된 이후에 관성 센서(522)에 의해 획득된 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값에 기초하여 테스트의 통과 여부를 결정할 수 있다. 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행하기 전에, 먼저 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값에 기초하여 사용자의 움직임을 감지할 수 있고, 사용자의 움직임이 감지되면 상기 테스트를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 허리 지지 프레임(20)의 흔들기 모션을 발생시키기 위한 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값에 기초하여 허리 지지 프레임(20)이 사용자의 신체에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(510)은 허리 지지 프레임(20)의 흔들기 모션에 대응하여 관성 센서(522)로부터 획득된 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값의 최댓값이 임계 값보다 작으면 허리 지지 프레임(20)이 사용자의 신체에 올바르게 착용한 것으로 결정하고, 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값의 최댓값이 임계 값 이상이면 허리 지지 프레임(20)이 사용자의 신체에 올바르게 착용되지 않은 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치의 다리 구동 프레임 및/또는 허리 지지 프레임의 움직임과 각도 센서(예: 제1 각도 센서(524), 제2 각도 센서(524-1))에 의해 획득된 움직임 값에 기초하여 웨어러블 장치의 정상 착용 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(510)은 테스트 토크를 통해 다리 구동 프레임을 움직여 보았으나 다리 구동 프레임의 움직임 값의 변화가 없거나 작으면, 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 올바르게 착용된 것으로 판단할 수 있다. 상기 움직임 값의 변화가 기준 값(예: 제1 임계 값) 이상이 되면, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 착용되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 상기 움직임 값의 변화가 기준 범위(예: 제2 임계 값과 제1 임계 값 사이, 제2 임계 값은 제1 임계 값보다 작음) 내에 있으면, 제어 모듈(510)은 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 올바르게 착용되지 않은 것(착용 불량)으로 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 테스트가 통과되지 않은 것으로 결정(또는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용되지 않은 것으로 결정)된 것에 응답하여, 제어 모듈(510)은 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 정상 착용을 유도하기 위한 가이드 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력 모듈(550)을 통해 사용자에게 비정상 착용을 알리거나 정상 착용을 유도하기 위한 가이드 음성이나 알림음이 사용자에게 제공될 수 있다. 가이드 알림은 웨어러블 장치(100)와 연동되는 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(210)) 또는 다른 웨어러블 장치(예: 도 2의 다른 웨어러블 장치(220))를 통해서도 사용자에게 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 테스트가 통과되지 않은 것으로 결정(또는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용되지 않은 것으로 결정)된 것에 응답하여, 제어 모듈(510)은 센서 모듈(520)을 통해 획득되는 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 착용된 것으로 결정될 때까지 사용자의 다리에 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 반복적으로 수행할 수 있다. 제어 모듈(510)은 테스트를 통해 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 올바르게 착용된 것이 결정되었을 때 웨어러블 장치(100)의 구동을 시작할 수 있다.
본 명세서의 각 실시예는 본 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예(들)와 조합하여 사용될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치와 전자 장치 간의 상호 작용을 설명하기 위한 도면이다.
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.
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.
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.
도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 7을 참고하면, 전자 장치(210)는 프로세서(710), 메모리(720), 통신 모듈(730), 디스플레이 모듈(740), 음향 출력 모듈(750) 및 입력 모듈(760)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(210)에는 이들 구성요소들 중 적어도 하나(예: 음향 출력 모듈(750))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소(예: 센서 모듈, 햅틱 모듈, 배터리)가 추가될 수 있다.
프로세서(710)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(710)는 다른 구성요소(예: 통신 모듈(730))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 메모리(720)에 저장하고, 메모리(720)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 메모리(720)에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(710)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.
메모리(720)는 전자 장치(210)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(710) 또는 통신 모듈(730))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(720)는 프로세서(710)에 의해 실행 가능한 적어도 하나의 명령어를 포함할 수 있다. 메모리(720)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 여기에서 각각의 프로세서는 프로세싱 회로를 포함한다.
통신 모듈(730)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(730)은 통신 기능을 수행하기 위한 통신 회로를 포함할 수 있다. 통신 모듈(730)은 프로세서(710)(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(730)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(730)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.
디스플레이 모듈(740)은 전자 장치(210)의 외부(예: 사용자)에 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(740)은 예를 들어 LCD 또는 OLED 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 장치를 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(740)은 디스플레이 구동을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 모듈(740)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(740)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.
음향 출력 모듈(750)은 음향 신호를 전자 장치(210)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(750)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. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용되지 않은 것으로 결정된 경우, 음향 출력 모듈(750)은 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 비정상 착용을 알리거나 정상 착용을 유도하기 위한 가이드 음성을 출력할 수 있다.
입력 모듈(760)은 전자 장치(210)의 구성요소(예: 프로세서(710))에 사용될 명령어 또는 데이터를 전자 장치(210)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(760)은 입력 컴포넌트 회로를 포함할 수 있고, 사용자 입력을 수신할 수 있다. 입력 모듈(760)은 예를 들어 키(예: 버튼) 및/또는 스크린 상의 터치를 인식하기 위한 터치 인식 회로를 포함할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 일 실시예에서, 도 8의 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. 또한, 도 8의 제어 동작들은 웨어러블 장치(100)의 제어 모듈(예: 각각 제어 회로/프로세싱 회로를 포함하는 제어 모듈(130), 제어 모듈(510))에 의해 수행될 수 있다.
도 8을 참조하면, 동작(810)에서 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자가 웨어러블 장치(100)의 전원 버튼 또는 구동 시작 버튼(또는 구동 재시작 버튼)을 누르는 경우에 상기 테스트를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자가 보행이나 운동을 시작하고자 하는 경우에 상기 테스트를 수행할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 사용자가 전자 장치(210)의 어플리케이션에서 운동 시작을 선택하는 경우나 수행하고자 하는 운동이 변경되는 경우에 상기 테스트를 수행할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 사용자가 수행하고자 하는 운동의 종류에 따라 상기 테스트를 지지 프레임들에 대해 선택적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 스쿼트(squat)나 런지(lunge)를 수행하고자 하는 경우라면, 웨어러블 장치(100)는 스쿼트나 런지에 대한 운동 모드를 수행하기 전에 허리 지지 프레임에 대해 상기 테스트를 자동으로 수행할 수 있다.
웨어러블 장치(100)가 상기 테스트를 수행하는 시점은 상기 열거된 경우들에 한정되지 않는다. 상기 테스트는 웨어러블 장치(100)의 사용자의 사용 목적에 따른 구동의 시작이 필요한 시점 뿐만 아니라, 구동 중, 또는 구동을 마친 이후에도 수행될 수 있다. 예를 들어, 신체 동작 반복 횟수 및 신체 움직임 범위가 높은 운동(예: 스플릿잭(split jack), 마운틴 클라이밍(mountain climbing))의 경우, 웨어러블 장치(100)는 해당 운동이 끝난 직후에 자동으로 상기 테스트를 수행할 수 있다.
웨어러블 장치(100)는 상기 테스트를 수행하기 위해 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈(예: 구동 모듈(120), 구동 모듈(530), 및/또는 구동 모듈(530-1))을 통해 테스트 토크를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 제1 다리 구동 프레임(55), 제2 다리 구동 프레임(50) 또는 허리 지지 프레임(20) 중 적어도 하나에 흔들기 모션을 유도하기 위한 테스트 토크를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자의 오른쪽 다리에 구동 모듈의 토크를 전달하기 위한 웨어러블 장치(100)의 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 사용자의 왼쪽 다리에 구동 모듈의 토크를 전달하기 위한 웨어러블 장치(100)의 제2 다리 구동 프레임(50) 중 적어도 하나를 웨어러블 장치(100)의 전방 방향 또는 후방 방향으로 움직이도록 하는 테스트 토크를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 제2 다리 구동 프레임(50) 중 적어도 하나를 상기 웨어러블 장치(100)의 전방 방향과 후방 방향 사이에서 왕복하여 움직이도록 테스트 토크를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 제1 다리 구동 프레임(55) 및 제2 다리 구동 프레임(50)을 동일한 방향(예: 전방 방향 또는 후방 방향)으로 움직이도록 하는 테스트 토크를 생성할 수 있다.
웨어러블 장치(100)는 테스트 토크가 생성된 이후에 웨어러블 장치(100)의 다리 구동 프레임(예: 제1 및 제2 다리 구동 프레임(55, 50))의 움직임 값을 포함하는 센서 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 각도 센서(예: 각도 센서(125), 제1 각도 센서(524), 제2 각도 센서(524-1)) 및/또는 관성 센서(예: 관성 센서(135), 관성 센서(522))를 이용하여 테스트 토크가 생성된 이후의 웨어러블 장치(100)의 각 구성요소(예: 제1 및 제2 다리 구동 프레임(55, 50), 허리 지지 프레임(20))의 움직임 값을 획득할 수 있다.
동작(820)에서, 웨어러블 장치(100)는 센서 데이터에 기초하여 상기 테스트의 통과 여부(또는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용된 상태인지 여부)를 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 다리 구동 프레임의 움직임 값과 임계 값에 기초하여 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 다리 구동 프레임의 움직임 값의 최댓값이 임계 값보다 작은 경우에는 상기 테스트가 통과된 것(또는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용된 것)으로 결정하고, 다리 구동 프레임의 움직임 값의 최댓값이 임계 값 이상인 경우에는 상기 테스트가 통과되지 않은 것(또는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용되지 않은 것)으로 결정할 수 있다.
상기 테스트가 통과된 것으로 결정된 경우(동작(820)에서 '예'인 경우), 동작(830)에서 웨어러블 장치(830)는 웨어러블 장치(100)의 구동 모듈(35/45)을 구동시킬 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상적으로 착용된 것이 확인이 되어야 구동 모듈을 구동시킴으로써, 비정상 착용 상태에서 발생될 수 있는 안전 문제를 방지하거나 안전 문제의 발생 가능성을 낮출 수 있다.
상기 테스트가 통과되지 않은 것으로 결정된 경우(동작(820)에서 '아니오'인 경우), 동작(840)에서 웨어러블 장치(100)는 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 정상 착용을 유도하기 위한 가이드 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 사용자에게 비정상 착용을 알리거나 정상 착용을 유도하기 위한 가이드 음성이나 알림음을 사용자에게 제공할 수 있다. 이후에, 웨어러블 장치(100)는 상기 테스트를 다시 수행할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 테스트 토크가 발생된 이후에 획득된 센서 데이터에 기초하여 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용된 것으로 결정될 때까지 상기 테스트를 반복적으로 수행할 수 있다.
도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 10은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 정상 착용 여부를 감지하기 위한 테스트를 수행하는 다양한 예들을 설명하기 위한 도면들이다. 도 9a, 도 9b 및 도 9c에서는 웨어러블 장치(100)의 제2 다리 구동 프레임(50)에 대해 테스트 토크를 통해 흔들기 모션을 발생시키는 실시예를 설명한다.
도 9a를 참고하면, 웨어러블 장치(100)는 테스트 토크가 가해지지 않는 제1 상태(912)에서 사용자의 왼쪽 다리에 제2 허벅지 체결부(1)가 제대로 착용 또는 체결되었는지 여부를 테스트하기 위해 제2 구동 모듈(35)을 통해 테스트 토크를 발생시킬 수 있다. 일 실시예에서, 테스트 토크에 의해 제2 다리 구동 프레임(50)은 웨어러블 장치(100)의 전방 방향으로 움직일 수 있다. 테스트 토크의 발생에 의해, 제2 상태(914)에서와 같이 제2 다리 구동 프레임(50)이 웨어러블 장치(100)의 전방 방향으로 움직일 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 제1 상태(912)와 제2 상태(914)가 반복되도록 테스트 토크를 적용할 수 있고, 해당 테스트 토크의 적용 패턴에 의해 제2 다리 구동 프레임(50)에 흔들기 모션이 발생될 수 있다. 사용자는 제2 다리 구동 프레임(50)이 꿈틀 꿈틀(wiggling) 거리는 피드백을 받을 수 있다.
도 9b를 참고하면, 일 실시예에서 웨어러블 장치(100)는 제2 다리 구동 프레임(50)을 웨어러블 장치(100)의 후방 방향으로 움직이도록 하는 테스트 토크를 발생시킬 수 있다. 테스트 토크에 의해 제3 상태(916)에서와 같이 제2 다리 구동 프레임(50)이 웨어러블 장치(100)의 후방 방향으로 움직일 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 제1 상태(912)와 제3 상태(916)가 반복되도록 테스트 토크를 적용할 수 있고, 해당 테스트 토크의 적용 패턴에 의해 제2 다리 구동 프레임(50)에 흔들기 모션이 발생될 수 있다.
도 9c를 참고하면, 일 실시예에서 웨어러블 장치(100)는 제2 다리 구동 프레임(50)을 웨어러블 장치(100)의 전방 방향과 후방 방향 사이에서 왕복하여 움직이도록 하는 테스트 토크를 생성할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 예를 들어, 제1 상태(912)에서 제2 상태(914)로, 제2 상태(914)에서 제1 상태(912)를 거쳐 제3 상태(916)로, 제3 상태(916)에서 제1 상태(912)를 거쳐 제2 상태(914)로 움직이는 것과 같이 제2 다리 구동 프레임(50)이 앞뒤로 움직이도록 테스트 토크 패턴을 적용할 수 있다.
상기 도 9a, 도 9b 및 도 9c에서의 설명은, 웨어러블 장치(100)가 사용자의 오른쪽 다리에 제1 허벅지 체결부(2)가 제대로 착용 또는 체결되었는지 여부를 테스트하기 위해 테스트 토크를 통해 제1 다리 구동 프레임(55)에 흔들기 모션을 발생시키는 것에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 테스트 토크를 통해 허리 지지 프레임(1020)(예: 허리 지지 프레임(20))에도 흔들기 모션을 발생시킬 수 있다. 허리 지지 프레임(1020)은 웨어러블 장치(100)가 착용되었을 때 사용자의 허리를 지지할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 허리 지지 프레임(1020)이 사용자의 허리에 제대로 착용되었는지 여부를 판단하기 위해, 제1 다리 구동 프레임(55)과 제2 다리 구동 프레임(50)에 대해 동일한 방향(예: 전방 방향, 후방 방향)으로 흔들기 모션을 발생시킬 수 있다. 제1 다리 구동 프레임(55)과 제2 다리 구동 프레임(50)가 동시에 동일한 방향으로 흔들리는 경우, 허리 지지 프레임(1020)에 흔들기 모션이 발생될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 위해 발생되는 테스트 토크의 방향(예: 전방 방향, 후방 방향, 전방 및 후방으로 왕복), 테스트 토크의 세기(예: 토크 값의 최대 세기), 또는 테스트 토크의 적용 패턴(예: 진동 주기, 반복 횟수, 시간에 따른 토크 세기의 변화, 테스트 토크의 적용 시간) 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 설명된 다리 구동 프레임(50, 55) 및/또는 허리 지지 프레임(1020)의 흔들기 모션은 사용자에게 특정한 상황을 알리기 위한 피드백 수단으로서 이용될 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 웨어러블 장치(100)에 특정한 기능(예: 운동 보조 모드)의 실행을 명령한 경우, 사용자가 운동 강도를 올리는 경우, 사용자에게 선택된 운동에 대한 시작을 알리는 경우 또는 사용자가 운동을 정지하였다가 시작하려고 하는 경우에 웨어러블 장치(100)는 상기 흔들기 모션을 발생시킬 수 있다. 흔들기 모션이 발생할 수 있는 경우는 전술한 경우들에 한정되지 않으며, 사용자에게 알림을 제공하는 경우라면 어느 경우에도 흔들기 모션이 발생할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 정상 착용 감지 기능을 수행하는 웨어러블 장치의 동작 방법의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다. 일 실시예에서, 도 11의 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.
도 11을 참조하면, 동작(1110)에서 웨어러블 장치(100)는 테스트 토크를 통해 다리 구동 프레임의 제1 흔들기 모션을 발생시킬 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 제2 다리 구동 프레임(50) 또는 허리 지지 프레임(20) 중 적어도 하나를 전방 방향으로 흔드는 제1 흔들기 모션을 발생시킬 수 있다. 또는, 웨어러블 장치(100)는 제1 다리 구동 프레임(55) 및 제2 다리 구동 프레임(50)을 동시에 후방 방향으로 움직이는 것에 의해, 허리 지지 프레임(20)의 전방 방향으로의 움직임을 유도할 수 있다.
동작(1120)에서, 웨어러블 장치(100)는 다리 구동 프레임의 움직임 값이 임계 값 이상으로 움직였는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 지지 프레임에 대해 제1 흔들기 모션이 발생하였을 때 획득된 지지 프레임의 움직임 값이 임계 값 이상으로 움직였는지 여부를 판단할 수 있다.
다리 구동 프레임의 움직임 값이 임계 값 이상으로 움직인 경우(동작(1120)에서 '예'인 경우), 동작(1170)에서 웨어러블 장치(100)는 흔들기 모션의 발생을 중지시킬 수 있다. 동작(1180)에서, 웨어러블 장치(100)는 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 올바른 착용을 유도하기 위한 가이드 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)의 음향 출력 모듈(550) 및/또는 전자 장치(210)의 음향 출력 모듈(750)을 통해 가이드 음성이 제공되거나, 전자 장치(210)의 디스플레이 모듈(740)을 통해 팝업 메시지의 형태로 가이드 알림이 제공될 수도 있다.
다리 구동 프레임의 움직임 값이 임계 값 이상으로 움직이지 않은 경우(동작(1120)에서 '아니오'인 경우), 동작(1130)에서 웨어러블 장치(100)는 테스트 토크를 통해 다리 구동 프레임의 제2 흔들기 모션을 발생시킬 수 있다. 제2 흔들기 모션은 제1 흔들기 모션과 다른 형태(예: 다른 방향)의 흔들기 모션일 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 장치(100)는 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 제2 다리 구동 프레임(50) 또는 허리 지지 프레임(20) 중 적어도 하나를 후방 방향으로 흔드는 제2 흔들기 모션을 발생시킬 수 있다. 또는, 웨어러블 장치(100)는 제1 다리 구동 프레임(55) 및 제2 다리 구동 프레임(50)을 동시에 전방 방향으로 움직이는 것에 의해 허리 지지 프레임(20)의 후방 방향으로의 움직임을 유도할 수 있다.
다리 구동 프레임의 움직임 값이 임계 값 이상으로 움직인 경우(동작(1140)에서 '예'인 경우), 웨어러블 장치(100)는 동작(1170)에서 흔들기 모션의 발생을 중지시키고, 동작(1180)에서 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 올바른 착용을 유도하기 위한 가이드 알림을 제공할 수 있다.
다리 구동 프레임의 움직임 값이 임계 값 이상으로 움직이지 않은 경우(동작(1140)에서 '아니오'인 경우), 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 정상적으로 착용되어 있는 것으로 결정할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 동작(1150)에서 흔들기 모션의 발생을 중지하고, 동작(1160)에서 웨어러블 장치(100)의 구동을 시작할 수 있다.
일 실시예에서, 착용 감지 기능이 수행되는 테스트에서 동작(1110)에서의 제1 흔들기 모션과 동작(1130)에서의 제2 흔들기 모션이 반복되어 수행될 수도 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치가 운동 보조 모드에서 동작할 때 착용 감지 기능이 수행되는 테스트의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 일 실시예에서, 도 12의 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.
도 12를 참조하면, 사용자가 웨어러블 장치(100)의 운동 보조 모드의 실행을 선택한 경우, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위하여 다음의 동작들을 수행할 수 있다. 동작(1210)에서, 웨어러블 장치(100)는 관성 센서(예: 관성 센서(135), 관성 센서(522))를 통해 웨어러블 장치(100)의 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값을 획득할 수 있다.
동작(1220)에서, 웨어러블 장치(100)는 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값에 기초하여 허리 지지 프레임(20)의 움직임의 감지 여부를 결정할 수 있다. 허리 지지 프레임(20)의 움직임이 감지되지 않은 경우(동작(1220)에서 '아니오'인 경우)(예: 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값이 0인 경우), 웨어러블 장치(100)는 동작(1230)에서 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 착용을 유도하기 위한 가이드 알림(예: '웨어러블 장치를 착용 후 사용하세요'의 가이드 음성)을 제공할 수 있다.
허리 지지 프레임(20)의 움직임이 감지된 경우(동작(1220)에서 '예'인 경우), 웨어러블 장치(100)는 동작(1240)에서 웨어러블 장치(100)의 정상 착용 여부를 검사하기 위한 테스트를 수행할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 상기 테스트를 위해 테스트 토크에 기반한 흔들기 모션을 발생시킬 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 흔들기 모션이 발생하는 동안 센서 모듈을 통해 웨어러블 장치(100)의 구성요소(예: 제1 및 제2 다리 구동 프레임(50, 55), 허리 지지 프레임(20))의 움직임 정보가 포함된 센서 데이터를 획득할 수 있다.
동작(1250)에서, 웨어러블 장치(100)는 센서 데이터에 포함된 웨어러블 장치(100)의 구성요소의 움직임 값의 최댓값이 임계값 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 웨어러블 장치(100)는 테스트 토크가 발생하기 전과 테스트 토크가 발생하여 웨어러블 장치(100)의 지지 프레임이 최대로 움직였을 때의 움직임 값의 변화에서 움직임 값의 최댓값이 임계 값 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
웨어러블 장치(100)의 구성요소의 움직임 값의 최댓값이 임계 값 이상인 경우(동작(1250)에서 '예'인 경우), 웨어러블 장치(100)는 동작(1230)에서 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 정상 착용을 유도하기 위한 가이드 알림(예: '웨어러블 장치를 올바르게 착용해 주세요' 또는 '오른쪽 다리의 체결부를 꽉 조여 주세요' 등의 가이드 음성)을 제공할 수 있다.
웨어러블 장치(100)의 구성요소의 움직임 값의 최댓값이 임계 값보다 작은 경우(동작(1250)에서 '아니오'인 경우), 웨어러블 장치(100)는 동작(1260)에서 상기 테스트를 중지하고 웨어러블 장치(100)의 센서 모듈의 센서 데이터를 초기화(또는 캘리브레이션)할 수 있다. 센서 데이터의 초기화 과정은, 사용자가 준비 자세 또는 기본 자세를 취할 때, 센서 모듈로부터 출력되는 센서 데이터를 기준 값으로 맞춰 주는 과정이다. 사용자마다 준비 자세 또는 기본 자세에서의 신체 상태(예: 다리 각도, 몸통 기울기)가 다를 수 있기 때문에, 신체 능력의 정확한 측정을 위해 센서 모듈(520)로부터 출력되는 센서 데이터를 초기화하는 것이다. 일 실시예에서, 센서 데이터의 초기화가 실패한 경우, 웨어러블 장치(100)는 초기화의 실패를 알리기 위해 흔들기 모션을 발생시키거나 가이드 알림(예: '바로 서 있어 주세요'의 가이드 음성)을 제공할 수 있다. 이후에, 웨어러블 장치(100)는 동작(1270)에서 운동 보조 모드로의 구동을 시작할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 착용 감지 기능을 수행하기 위한 테스트의 조합을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 착용 감지 기능을 수행하기 위한 테스트에서 흔들기 모션의 조합은 다양할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치(100)는 제2 다리 구동 프레임(50)을 전방 방향으로 흔드는 흔들기 모션(1312), 제1 다리 구동 프레임(55)을 전방 방향으로 흔드는 흔들기 모션(1314), 및 제1 다리 구동 프레임(55)과 제2 다리 구동 프레임(50)을 동시에 전방 방향으로 흔들어 허리 지지 프레임(1020)을 후방 방향으로 흔드는 흔들기 모션(1316)을 조합하여 제1 테스트(1310)를 수행할 수 있다. 제1 테스트(1310)의 수행 과정에서 흔들기 모션들(1312, 1314, 1316) 각각의 수행 순서, 반복 횟수 및 조합은 다양하게 변형될 수 있다.
일 실시예에서, 착용 감지 기능을 수행하기 위한 테스트는 특정 시간 주기(예: 매일)나 특정 테스트 수행 횟수마다 변형되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 오늘은 제1 테스트(1310)가 수행되고, 내일은 제1 테스트(1310)과 다른 흔들기 모션들의 조합을 가지는 제2 테스트(1320)가 수행되며, 모레는 제2 테스트(1320)과 다른 흔들기 모션들의 조합을 가지는 제3 테스트(1330)가 수행될 수 있다. 각각의 제1, 제2 및 제3 테스트들(1310, 1320, 1330)에서 흔들기 모션의 반복 횟수 및/또는 흔들기 모션의 세기는 서로 다르게 설정될 수 있다.
위와 같이 흔들기 모션의 조합을 다양화하는 것에 의해, 착용 감지 기능을 수행하기 위한 테스트를 수행하는 과정에서 흔들기 모션의 반복된 패턴에 의해 사용자가 지루함을 느끼지 않게 하거나 지루함을 느낄 가능성을 줄일 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 가이드 알림들의 다양한 예들을 도시하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 착용 감지 판단에 따른 다양한 가이드 알림들을 사용자에게 제공할 수 있다. 도시된 가이드 알림들은 전자 장치(210)를 통해 사용자에게 제공되는 팝업 메시지들을 나타낸다. 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 제대로 착용된 상태인지 여부를 검사하기 위한 테스트가 수행되는 경우, 사용자에게 상기 테스트의 진행을 알리기 위한 팝업 메시지(1410)가 제공될 수 있다.
상기 테스트가 수행되고, 웨어러블 장치(100)는 센서 데이터에 기초하여 테스트 결과를 결정할 수 있다. 여기에서 사용된 "~에 기초하여"는 "적어도 ~에 기초하여"를 포함한다. 테스트 결과로서 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 제대로 착용되지 않은 상태인 것으로 결정된 경우, 웨어러블 장치(100)는 웨어러블 장치(100)의 올바른 착용을 유도하기 위한 가이드 알림의 제공을 전자 장치(210)에 요청할 수 있고, 전자 장치(210)는 사용자에게 웨어러블 장치(100)의 올바른 착용을 유도하기 위한 가이드 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 테스트 과정에서 허리 지지 프레임(20)의 움직임 값이 크게 나와 허리 체결부가 제대로 체결되지 않은 것으로 판단된 경우, 전자 장치(210)는 사용자에게 허리 체결부의 올바른 착용을 요청하기 위한 팝업 메시지(1430)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 테스트 과정에서 검출된 다리 구동 프레임(예: 제1 및 제2 다리 구동 프레임(55, 50))의 움직임 값의 최댓값이 임계값 이상으로 검출되어 사용자가 허벅지 체결부(예: 제1 및 제2 허벅지 체결부(2, 1))를 착용하지 않은 것으로 판단된 경우, 전자 장치(210)는 사용자에게 허벅지 체결부의 체결을 요청하기 위한 팝업 메시지(1420)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 테스트 과정에서 제2 다리 구동 프레임(50)의 움직임 값의 최댓값이 제1 다리 구동 프레임(55)에 대한 움직임 값의 최댓값보다 높게 검출되어 왼쪽 다리의 제2 허벅지 체결부(1)가 오른쪽 다리의 제1 허벅지 체결부(2)보다 느슨하게 체결된 것으로 판단된 경우, 전자 장치(210)는 사용자에게 제2 허벅지 체결부(1)의 체결 조임을 요청하기 위한 팝업 메시지(1440)를 제공할 수 있다.
상기 예시로 설명한 팝업 메시지들(1410, 1420, 1430, 1440)의 내용은 가이드 음성의 형태로 사용자에게 제공될 수도 있다.
본 개시의 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 적어도 제 3 구성요소(들)를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
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. 따라서, 본 명세서에서 각각의 "모듈"은 회로를 포함할 수 있다.
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)(예: 메모리(514))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.
일 실시예에 따르면, 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.
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.
본 개시(disclosure)는 다양한 실시예들을 참조하여 예시 및 설명되었지만, 다양한 실시예들은 제한(limiting)이 아니라 예시를 위한 것임이 이해될 것이다. 첨부된 특허청구범위 및 그 균등물을 포함하는 본 개시의 진정한 사상 및 전체 범위를 벗어나지 않고, 형태 및 세부사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 당업자에 의해 더 이해될 것이다. 또한, 본 명세서에 기재된 임의의 실시예(들)는 본 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예(들)와 함께 사용될 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (15)

  1. 사용자의 신체에 착용되도록 구성된 웨어러블 장치(100)에 있어서,
    모터 및/또는 회로를 포함하고, 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 연결시키기 위한 허벅지 체결부(1; 2);
    하나 이상의 센서를 포함하고, 상기 다리 구동 프레임(50; 55)에 대한 움직임 정보를 포함하는 센서 데이터를 획득하는 센서 모듈(520); 및
    하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 센서 데이터에 기초하여 상기 웨어러블 장치(100)를 제어하는 제어 모듈(510)을 포함하고,
    상기 제어 모듈(510)은,
    상기 웨어러블 장치(100)가 상기 사용자의 다리에 적절히(properly) 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행하고, 상기 테스트에서,
    상기 구동 모듈(530; 530-1)이 상기 다리 구동 프레임을 상기 웨어러블 장치의 전방 방향 또는 후방 방향으로 움직이게 하는 테스트 토크를 생성하도록 제어하고, 상기 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 상기 센서 데이터에 기초하여 상기 테스트의 통과 여부를 결정하는,
    웨어러블 장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 허리 부근에 착용하도록 구성된 허리 지지 프레임
    을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는,
    상기 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 상기 허리 지지 프레임의 움직임 값에 기초하여 상기 테스트의 통과 여부를 결정하는,
    웨어러블 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다리 구동 프레임은,
    상기 사용자의 오른쪽 다리에 상기 구동 모듈의 토크를 전달하기 위한 제1 다리 구동 프레임(55); 및
    상기 사용자의 왼쪽 다리에 상기 구동 모듈의 토크를 전달하기 위한 제2 다리 구동 프레임(50)
    을 포함하는, 웨어러블 장치(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동 모듈(530; 530-1)은,
    상기 제어 모듈(510)의 제어에 의해 상기 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 상기 제2 다리 구동 프레임(50) 중 적어도 하나를 상기 웨어러블 장치(100)의 전방 방향 및/또는 후방 방향으로 움직이도록 하는 상기 테스트 토크를 생성하는,
    웨어러블 장치(100).
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구동 모듈(530; 530-1)은,
    상기 제어 모듈(510)의 제어에 의해 상기 제1 다리 구동 프레임(55) 또는 상기 제2 다리 구동 프레임(50) 중 적어도 하나를 상기 웨어러블 장치(100)의 전방 방향과 후방 방향 사이에서 왕복하여 움직이도록 하는 테스트 토크를 생성하는,
    웨어러블 장치(100).
  6. 제3항에 있어서,
    상기 구동 모듈(530; 530-1)은,
    상기 제어 모듈(510)의 제어에 의해 상기 제1 다리 구동 프레임(55) 및 상기 제2 다리 구동 프레임(50)을 동일한 방향으로 움직이도록 하는 상기 테스트 토크를 생성하는,
    웨어러블 장치(100).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 모듈(510)은,
    상기 사용자의 선택에 의한 사용자 설정 값에 기초하여 상기 테스트 토크가 적용되는 다리 구동 프레임의 이동 방향, 상기 테스트 토크의 세기, 또는 상기 테스트 토크의 적용 패턴 중 적어도 하나를 결정하는,
    웨어러블 장치(100).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 모듈(520)은,
    상기 다리 구동 프레임의 움직임 값을 획득하기 위한 각도 센서를 포함하고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 상기 다리 구동 프레임의 움직임 값과 임계 값에 기초하여 상기 테스트의 통과 여부를 결정하는,
    웨어러블 장치(100).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 모듈(510)은,
    상기 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 상기 다리 구동 프레임의 움직임 값의 최댓값이 상기 임계 값보다 작은 것에 응답하여, 상기 테스트가 통과된 것으로 결정하는,
    웨어러블 장치(100).
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어 모듈(510)은,
    상기 테스트 토크가 생성된 이후에 획득된 상기 다리 구동 프레임의 움직임 값의 최댓값이 상기 임계 값 이상인 것에 응답하여, 상기 테스트가 통과되지 않은 것으로 결정하는,
    웨어러블 장치(100).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 모듈(510)은,
    상기 테스트가 통과되지 않은 것으로 결정된 것에 응답하여, 상기 사용자에게 상기 허벅지 체결부의 적절한 착용을 유도하기 위한 가이드 알림을 제공하는,
    웨어러블 장치(100).
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어 모듈(510)은,
    상기 테스트가 통과되지 않은 것으로 결정된 것에 응답하여, 상기 센서 모듈(520)을 통해 획득되는 센서 데이터에 기초하여 상기 웨어러블 장치(100)가 상기 사용자의 다리에 적절히 착용된 것으로 결정될 때까지 상기 테스트를 반복적으로 수행하는,
    웨어러블 장치(100).
  13. 웨어러블 장치(100)의 동작 방법에 있어서,
    상기 웨어러블 장치(100)가 사용자의 신체에 적절히 착용된 상태인지 여부를 결정하기 위한 테스트를 수행하는 동작; 및
    상기 테스트가 통과된 것으로 결정된 것에 응답하여, 상기 웨어러블 장치(100)를 구동시키는 동작
    을 포함하고,
    상기 테스트를 수행하는 동작은,
    모터 및/또는 회로를 포함하는 구동 모듈(530; 530-1)을 통해 상기 웨어러블 장치의 다리 구동 프레임이 상기 웨어러블 장치의 전방 방향 또는 후방 방향으로 움직이게 하는 테스트 토크를 생성하는 동작;
    상기 테스트 토크가 생성된 이후에 상기 웨어러블 장치(100)의 다리 구동 프레임의 움직임 값을 포함하는 센서 데이터를 획득하는 동작; 및
    상기 센서 데이터에 기초하여 상기 테스트의 통과 여부를 결정하는 동작
    을 포함하는 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 테스트를 수행하는 동작은,
    상기 테스트 토크가 생성된 이후에 상기 웨어러블 장치의 허리 지지 프레임의 움직임 값을 획득하는 동작; 및
    상기 획득된 허리 지지 프레임의 움직임 값에 기초하여 상기 테스트의 통과 여부를 결정하는 동작
    을 더 포함하는 동작 방법.
  15. 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 제13항의 방법을 수행하게 하는 인스트럭션들(instructions)을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130045777A (ko) * 2011-10-26 2013-05-06 한양대학교 에리카산학협력단 근력 지원용 착용형 로봇
KR20130045826A (ko) * 2011-10-26 2013-05-06 (주)헥사시스템즈 보행 보조 장치
KR101841011B1 (ko) * 2016-11-24 2018-03-26 대한민국 하지 보조로봇의 제어방법
JP2020532436A (ja) * 2017-08-29 2020-11-12 ローム ロボティクス インコーポレイテッド 外骨格適合評価システム及び方法
CN113797064A (zh) * 2020-06-16 2021-12-17 深圳市肯綮科技有限公司 一种步行辅助装置及装置控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130045777A (ko) * 2011-10-26 2013-05-06 한양대학교 에리카산학협력단 근력 지원용 착용형 로봇
KR20130045826A (ko) * 2011-10-26 2013-05-06 (주)헥사시스템즈 보행 보조 장치
KR101841011B1 (ko) * 2016-11-24 2018-03-26 대한민국 하지 보조로봇의 제어방법
JP2020532436A (ja) * 2017-08-29 2020-11-12 ローム ロボティクス インコーポレイテッド 外骨格適合評価システム及び方法
CN113797064A (zh) * 2020-06-16 2021-12-17 深圳市肯綮科技有限公司 一种步行辅助装置及装置控制方法

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