KR102087137B1 - 제어 장치 및 그것의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 착용하여 단말기와 같은 외부 기기를 제어하는 제어 장치 및 그것의 제어 방법에 관한 것으로, 손목의 적어도 일 영역을 감싸고, 탈착 가능하도록 형성되는 본체, 상기 본체의 일면에 배치되어, 상기 손목을 지나는 힘줄들 및 상기 손목 중 적어도 하나의 움직임을 센싱하는 센싱부, 상기 센싱된 적어도 하나의 움직임에 기 매칭된 기능을 실행하도록 외부 기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부 및 상기 생성된 제어 신호를 상기 외부 기기로 전송하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

제어 장치 및 그것의 제어 방법{CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 제어 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 사용자가 착용하여 단말기와 같은 외부 기기를 제어하는 제어 장치 및 그것의 제어 방법에 관한 것이다.

단말기(terminal)는 이동 가능 여부에 따라 제어 장치(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 제어 장치는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기는 기능이 다양화됨에 따라, 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현되고 있다. 이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

단말기를 제어하는 제어 장치의 대표적인 예로 리모컨(remote control)이 있다. 리모컨은 원격에서 텔레비전을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호에 매칭되는 기능을 수행하도록 제어 신호를 텔레비전에 전송한다.

리모컨과 같이 단말기와 같은 외부 기기를 원격에서 제어하는 제어 장치는 사용자가 착용하는 형태의 디자인으로 진화하고 있으며, 그에 따라 착용형 제어 장치가 주목받고 있다. 착용형 제어 장치가 주목받음에 따라, 신체의 특성을 이용하는 사용자 친화적인 사용자 인터페이스의 필요성이 대두하고 있다.

본 발명의 일 목적은 사용자의 손목에서 센싱되는 특징들을 이용하여 제어 신호를 생성하는 제어 장치 및 그것의 제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치는, 손목의 적어도 일 영역을 감싸고, 탈착 가능하도록 형성되는 본체, 상기 본체의 일면에 배치되어, 상기 손목을 지나는 힘줄들 및 상기 손목 중 적어도 하나의 움직임을 센싱하는 센싱부, 상기 센싱된 적어도 하나의 움직임에 기 매칭된 기능을 실행하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부 및 상기 기 매칭된 기능을 수행하도록 상기 생성된 제어 신호를 외부 기기로 전송하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 힘줄들 및 상기 손목 중 적어도 하나의 서로 다른 움직임 특성에 각각 대응되는 서로 다른 기능을 실행하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 움직임 특성은 손가락의 형상, 악력 변화, 손가락의 움직임 속도, 그리고 손목의 움직임 속도, 가속도 및 각속도 중 적어도 하나와 관련될 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 기 설정된 스타팅 제스처가 센싱된 경우에 한하여, 상기 움직임 특성에 대응되는 제어 신호를 외부 기기로 전송할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 센싱부는, 상기 힘줄들 및 상기 손목 중 적어도 하나의 움직임을 센싱하는 물리 신호 센싱부; 및 상기 손목에서 측정 가능한 생체 신호를 센싱하는 생체 신호 센싱부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센싱된 적어도 하나의 움직임 및 상기 생체 신호를 이용하여 제어 신호를 생성할 수 있다.

실시 예에 있어서, 상기 무선 통신부는, 상기 생성된 제어 신호와 함께 상기 센싱된 생체 신호를 외부 기기로 전송할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예는 제어 장치의 제어 방법에 관한 것이다. 제어 장치의 제어 방법은, 손목의 적어도 일 영역을 감싸는 센서부를 이용하여 손목 및 손목을 지나는 힘줄들 중 적어도 하나의 움직임을 센싱하는 단계, 상기 적어도 하나의 움직임 특성에 따라 기 매칭된 기능을 실행하도록 외부 기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계 및 상기 생성된 제어 신호를 상기 외부 기기에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 다른 제어 장치 및 그것의 제어 방법은 손목을 감싸는 본체에 구비된 센서를 이용하여, 손목을 지나는 힘줄 및 손목의 움직임을 센싱할 수 있다. 따라서, 사용자는 외부 기기상에 터치입력 등을 통해 별도의 제어명령을 인가하지 않더라도, 손목 또는 손가락을 움직이는 것만으로도 손목 또는 힘줄의 움직임 특성에 따라 매칭된 기능을 실행시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치 및 그것의 제어 방법은 외부 기기를 제어하는 새로운 인터페이스를 제공하며, 사용자 편의성을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치를 나타내는 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에 포함된 센싱부를 설명하기 위한 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 제어 신호를 생성하는 제어 방법을 설명하기 위한 순서도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 도 3의 제어 방법을 설명하기 위한 개념도
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 서로 다른 움직임 특성에 따라 다양한 제어 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위한 개념도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 마우스 기능을 수행하는 제어 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위한 개념도
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 준비 동작을 입력받는 방법을 설명하기 위한 개념도
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 손목 등의 움직임 특성 및 생체 신호를 이용하여 제어 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위한 개념도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치(100)를 나타내는 블록도이다.

상기 제어 장치(100)는 무선 통신부(110), 인터페이스부(120), 출력부(130), 메모리(140), 센싱부(150), 사용자 입력부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(160) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 제어 장치(100)가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 제어 장치(100)와 외부 기기 또는 제어 장치(100)와 제어 장치(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

제어 장치(100)가 디스플레이부를 구비하지 않는 경우, 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호는 무선 통신부(110)에 의하여 디스플레이부를 구비한 외부 기기로 재전송될 수 있다. 이러한 경우, 방송 수신 모듈(111)을 구비하지 않은 외부 기기의 디스플레이부를 이용하여 방송 신호를 출력할 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

상기 이동통신 모듈(112)은 화상통화모드 및 음성통화모드를 구현하도록 이루어진다. 화상통화모드는 상대방의 영상을 보면서 통화하는 상태를 지칭하고, 음성통화모드는 상대방의 영상을 보지 않으면서 통화를 하는 상태를 지칭한다. 화상통화모드 및 음성통화모드를 구현하기 위하여 이동통신 모듈(112)은 음성 및 영상 중 적어도 하나를 송수신하도록 형성된다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 제어 장치(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 제어 장치의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

인터페이스부(120)는 제어 장치(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(120)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 제어 장치(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 제어 장치(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 제어 장치(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identify module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 제어 장치(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부(120)는 제어 장치(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 제어 장치(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 제어 장치로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 제어 장치가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

출력부(130)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부, 음향 출력 모듈, 알람부 및 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부는 제어 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 제어 장치가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다.

디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다.

제어 장치(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 제어 장치(100)에서 처리되는 정보를 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여, 표시할 수 있다. 플렉서블 디스플레이부는 외부에서 가해지는 물리력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 접힐 수 있는, 말 수 있는 디스플레이를 포함한다. 여기에서, 상기 플렉서블 디스플레이부는 일반적인 플렉서블 디스플레이와 전자종이를 모두 포함할 수 있다.

여기에서, 일반적인 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되어 가볍고 깨지지 않는 튼튼한 디스플레이를 의미한다.

또한, 전자종이는 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이 기술로서, 반사광을 사용하는 점이 일반 평판 디스플레이와 다른 점일 수 있다. 전자종이는 트위스트 볼을 이용하거나, 캡슐을 이용한 전기영동(電氣泳動, electrophoresis)을 이용하여, 그림 또는 문자를 변경할 수 있다.

제어부(160)는 플렉서블 디스플레이부의 휘어짐에 대응하여, 사용자가 플렉서블 디스플레이부 상에 표시된 정보를 정확하게 인지할 수 있도록 플렉서블 디스플레이부 상에 정보를 표시하는 방법을 다양하게 제어할 수 있다.

또한, 디스플레이부와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치스크린'이라 함)에, 디스플레이부는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 터치스크린에 의해 감싸지는 제어 장치의 내부 영역 또는 상기 터치스크린의 근처에 근접 센서가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(140)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈은 제어 장치(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부는 제어 장치(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 제어 장치에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부나 음향 출력 모듈을 통해서도 출력될 수 있어서, 디스플레이부나 음향 출력 모듈은 알람부의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈은 제어 장치(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(140)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 손가락의 형상 및 그에 대응하는 제어 기능 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(140)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(140)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 제어 장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(140)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

센싱부(150)는 제어 장치(100)의 개폐 상태, 제어 장치(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 제어 장치의 방위, 제어 장치(100)의 가속/감속 등과 같이 제어 장치(100)의 현 상태를 감지하여 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 또한, 전원 공급부(160)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(120)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 이러한 센싱부(150)는 물리 신호 센싱부(152), 환경 센싱부(156) 및 생체 신호 센싱부(154)를 포함할 수 있다.

물리 신호 센싱부(152)는 제어 장치(100) 본체의 물리적 변화를 측정한다. 예를 들어, 움직임에 따른 가속도, 각속도를 측정하거나, 손목 힘줄에 의해 발생하는 압력의 변화를 측정할 수 있다.

환경 센싱부(156)는 고도, 기압, 온도, 습도, 조도 등 제어 장치(100) 주변의 환경 정보를 측정할 수 있다.

생체 신호 센싱부(154)는 사용자의 신체에서 발생하는 생체 신호를 센싱하는 센서를 의미한다. 생체 신호란 인간의 미세한 세포 등과 같은 신체 조직에 의해 발생하는 전기적인 신호를 의미한다. 전기적 주요 척도들로 뇌전도, 심전도, 근전도, 안구 전도도, 전기 피부 반응이 있고, 신체적 주요 척도들로 혈압, 심박수, 부정맥, 박동량, 박동결손, 신체온도, 호흡수 등이 있다.

심전도(electrocardiogram, ECG) 센서는 심장의 전기적 활동을 피부 표면에서 측정하는 센서를 의미한다. 심전도 센서는 심장의 박동에 따라 심근에서 발생하는 활동 전류를 체표면의 적당한 2개소로 유도해서 전류계로 측정한다. 심전도 센서(ECG)는 부정맥 및 심혈관계 질환 등 심장과 관련된 질병을 측정할 수 있으며, 예를 들어, 목걸이형과 패치형 심전도 센서가 있을 수 있다.

근전도(electromyogram, EMG) 센서는 근육의 수축력, 근활성도 및 피로도를 피부 표면에서 측정하는 센서를 의미한다. 근전도 센서의 근전도 측정 방식은 인체의 피부 표면에 전극을 부착하여 전위를 인도하는 표면 도출 방식과 침상전극을 근육에 꽂아 넣고 근육 내의 한 지점에 생긴 활동전위를 이끌어내어 운동단위의 활동을 검출하는 바늘 전극 방식이 있다.

뇌전도(electroencephalogram, EEG) 센서는 집중력 또는 외부 자극에 대한 뇌활성도를 피부 표면에서 측정하는 센서를 의미한다. 뇌전도 센서는 사람의 대뇌에 일어나는 전위변동, 또는 그것에 의하여 일어나는 뇌전류를 두피 상에서 유도하여 전기 기록도를 측정한다. 즉, 뇌의 각 영역(예를 들어, 전두엽, 측두엽, 후두엽)에 대한 뇌파를 측정할 수 있다.

피부전도도(galvanic skin reflex, GSR) 센서는 교감신경 활성에 대한 피부 저항의 변화를 피부 표면에서 측정한다. 피부전도도 센서는 생체의 피부에서 외적인 자극이나 정서적인 흥분에 의해서 전기적 저항이 일시적으로 감소하거나 활동전위가 발생하거나 하는 현상을 측정한다. 이러한 피부전도도 센서(GSR)는, 예를 들어, 거짓말 탐지기의 용도로 사용될 수 있다.

광혈류량(photoplethysmography, PPG) 센서는 말초혈관의 혈류량을 광학 센서로 측정하며, 산소포화도 및 동맥경화를 측정할 수 있다. 광혈류량 센서(PPG)는, 예를 들어, 적외선이 손가락 모세혈관을 투과하여 수신부에서 흡수된 광량을 제외한 투과된 빛을 전류값으로 변환함으로써 혈류량을 측정할 수 있다. 혈류량뿐만 아니라 산소 포화도, 맥박, 혈압, 체온을 측정하는 것도 가능하다.

산소포화도(SpO2) 말초혈관의 혈류량을 광학 센서로 측정하며, 혈중 산소포화도 및 맥박을 측정한다. 동맥혈 및 정맥혈에 대한 각각의 기준치를 이용하여 산소포화도의 이상 발생 여부를 감지할 수 있다.

초음파(ultrasound) 센서는 산모의 태아나 체내 장기의 실시간 영상을 출력한다. 주파수가 20kHz를 넘는 초음파를 발생시켜 거리나 두께, 움직임 등을 검출한다.

혈압(blood pressure) 센서는 동맥의 혈압을 압력을 이용하여 측정한다. 생체로부터 혈압정보를 계측할 때 사용하는 센서로써, 관혈적 혈압 측정법에서 사용되는 전기혈압계나 카테테르 선단형 혈압계 등의 압력-전기변환 부분인 센서로 구분된다.

혈당(blood sugar) 센서는 사용자로부터 소량의 혈액을 채혈하여 전기 화학적 작용을 이용하여 혈당의 수치를 측정한다.

수면검사(polysomno) 센서는 수면의 질을 검사하는 센서이다. 심전도, 맥박, 호흡, 산소포화도, 뇌파, 체온 등을 종합적으로 측정하여 수면의 질을 검사한다.

체성분(body composition) 센서는 체중 및 바디 임피던스(body impedance)를 측정하여 체중, 체질량, 체지방, 근육량, 신진대사량을 분석하는 센서이다. 체성분은 체수분, 단백질, 무기질, 체지방을 의미하며, 체성분 센서는 생체전기저항법(bioelectrical impedance analysis)을 이용하여 이러한 체성분을 측정할 수 있다.

사용자 입력부(170)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 제어 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 센싱부(150)가 센싱한 정보를 이용하여 제어 신호를 생성한다.

또한, 상기 제어부(180)는 상기 터치 스크린상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

또한, 상기 제어부(180)는 상기 제어 장치(100)의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금상태를 실행할 수 있다. 또한, 상기 제어부(180)는 상기 잠금상태에서 상기 센싱부를 통해 감지되는 움직임 특성에 근거하여 상기 잠금상태에서 표시되는 잠금화면을 제어할 수 있다.

전원 공급부(160)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.

소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 애플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(140)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

상술한 구성을 포함하는 제어 장치(100)가 사용자의 신체 일부에 착용되어 외부 기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 실시 예를 이하, 도 2를 참조하여 후술한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에 포함된 센싱부를 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명에 따른 제어 장치(100)는 도 2에 도시된 것과 같이, 제어 장치(100)를 구성하는 본체가 손목에 감싸는 형태로 구현하는 것이 가능하다.

또한, 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치(100)에서는 본체가 손목과 접촉하는 면에 센싱부(150, 도 1 참조)를 배치시킴으로써, 손목을 지나는 복수 개의 힘줄들 및 손목의 움직임이 상기 센싱부(150)를 통해 센싱되도록 할 수 있다.

이 경우, 상기 센싱부(150)는 손가락 움직임 검출부의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 센싱부(150)는 손가락의 움직임에 따른 힘줄들의 움직임을 센싱하고, 센싱된 정보를 제어부(180)에 전달할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 센싱부(150)로부터 센싱된 정보를 기반으로, 상기 손가락의 움직임에 매칭된 기능을 처리할 수 있다.

한편, 손가락의 움직임에 따른 힘줄들의 움직임에 대하여 살펴보면, 손목(200) 내부의 수근관(또는 손목굴, carpal tunnel, 210)에는 각각의 손가락 움직임을 관장하는 힘줄들의 힘줄 다발(finger flexor tendons)이 존재한다. 상기 힘줄 다발에는 아홉 개의 힘줄과 한 개의 신경이 존재하며, 손가락이 움직이는 경우, 상기 힘줄 다발에 포함된 아홉 개의 힘줄들이 다양한 조합으로 움직인다. 센싱부(150)는 손가락 또는 손목의 움직임에 따라 변형된 힘줄들의 형상을 센싱하고, 제어부(180)는 센싱된 정보를 기초로 손가락들이 어떤 제스처를 취하고 있는지 판단할 수 있다.

이 경우, 메모리(140)에 상에는 서로 다른 손가락 제스처에 각각 매칭된 힘줄들의 형상 정보가 저장되어 있을 수 있다. 또한, 손목의 움직임에 따른 힘줄들의 움직임 특성이 저장되어 있을 수 있다.

한편, 센싱부(150)는 손가락의 움직임에 따라 변형된 힘줄들의 형상뿐만 아니라, 악력의 변화, 손가락의 움직임 속도, 손목의 움직임 등을 센싱할 수 있다. 즉, 손목 및 손가락의 움직임 특성이 어떻게 변화하는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 주먹을 쥔 상태에서 모든 손가락을 피는 것으로 바뀌는 것, 두 손을 이용하여 손뼉을 치는 것 그리고 손가락의 부딪침을 이용하여 소리를 발생시키는 것 등을 센싱할 수 있다.

즉, 센싱부(180)는 힘줄들의 움직임 특성을 센싱할 수 있으며, 여기에서, 움직임 특성은 손가락이 형상(또는 제스처), 손가락의 움직임 속도, 손목의 움직임 방향, 손목의 움직임 속도, 가속도 및 각속도 그리고 악력 변화 중 적어도 하나에 대한 것일 수 있다.

그리고 제어 장치(100)는, 사용자 입력부(170) 및 출력부(130)를 본체의 외주 면에 구비할 수 있다.

일 예로서, 본 발명의 제어 장치(100)에서 사용자 입력부(170)는 제어 장치(100)의 전원을 켜거나 끄는 버튼일 수 있다. 다른 일 예로서, 단순히 손가락 또는 손을 움직인 경우, 이에 대응하여 제어 신호가 잘못 생성되는 것을 방지 위한 버튼일 수 있다. 즉, 사용자 입력부(170)에 대한 사용자 입력이 감지되면, 기 설정된 시간 동안 센싱부(150)가 활성화된다. 제어부(180)는 활성화된 센싱부(150)를 통해 감지되는 힘줄들의 움직임 특성에 대응되는 제어 신호를 생성할 수 있다.

그리고 출력부(130)는 전원 공급부(160)의 전원 상태나 센싱부(150)의 활성화 여부를 발광 다이오드(light emitting diode, led)를 이용하여 출력할 수 있다.

비록, 도면에 도시되지 않았으나, 본체의 외주 면에 디스플레이부가 구비되어, 제어 장치(100)의 제어와 관련된 정보들을 출력할 수 있다. 예를 들어, 손가락의 형상들과 형상들 각각에 대응하는 제어 기능에 대한 정보가 출력될 수 있다.

한편, 이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명의 따른 제어 장치(100)에서는 본체를 손목에 감쌈으로써, 센싱부(15)를 통해 힘줄들 및 손목 중 적어도 하나의 움직임 및 손가락의 형상을 센싱하는 것이 가능하다.

이하에서는, 위에서 살펴본 방법을 통해 센싱되는 힘줄들의 움직임 특성에 근거하여, 센싱된 움직임 특성에 기 매칭된 기능을 실행하는 방법에 대하여 첨부된 도면과 함께 보다 구체적으로 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 제어 신호를 생성하는 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 도 3의 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

먼저, 본 발명의 제어 방법은, 센싱부(150, 도 1 참조)는 손목을 지나는 힘줄들 및 손목 중 적어도 하나의 움직임을 센싱한다(S110). 여기에서, 상기 센싱부(150)는 본체와 손목이 맞닿는 부분에 배치된다. 또한, 상기 센싱부(150)의 센싱대상이 되는 힘줄들은 앞서 도 2에서 살펴본 손목굴(210) 내에 포함된 힘줄들이다.

상기 S110단계에서와 같이, 센싱부(150)에 의해 힘줄들 및 손목 중 적어도 하나의 움직임이 센싱되는 경우, 제어부(180)는 센싱된 힘줄들 및 손목 중 적어도 하나의 움직임 특성에 기 매칭된 기능을 실행하기 위한 제어 신호를 생성한다(S220).

여기에서, 상기 힘줄들 및 손목 중 적어도 하나의 움직임 특성은 앞에서도 살펴본 것과 같이, 손가락의 형상(또는 제스처), 악력 변화, 손가락의 움직임 속도, 그리고 손목의 위치, 손목의 움직임 속도, 가속도 및 각속도 중 적어도 하나에 대한 것일 수 있다. 또한, 이러한 움직임 특성은 손가락 또는 손목의 움직임에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

예를 들어, 손가락 5개가 모두 펼쳐졌을 때와, 손가락 5개 모두가 오므려졌을 때의 움직임 특성은 다르다. 즉, 이는 손가락의 움직임에 따라 힘줄들의 움직임 및 형상이 달라지기 때문이다. 그리고, 차렷 자세에서 제어 장치(100)가 착용된 손목이 귀에 인접한 위치로 이동하는 경우, 손목의 위치 및 손목의 움직임 속도에 따른 움직임 특성이 다르다.

즉, 제어부(180)는 힘줄들 및 손목의 서로 다른 움직임 특성에 각각 대응되는 서로 다른 기능을 실행하기 위한 제어 신호를 생성한다. 예를 들어, 제어부(180)는 손가락의 형상(또는 제스처)이 기 설정된 제1 형상에 대응되는 경우, 상기 제1 형상에 매칭된 제1 기능에 대응되는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 손가락의 형상이 기 설정된 제2 형상에 대응되는 경우, 상기 제2 형상에 매칭된 제2 기능에 대응되는 제2 제어 신호를 생성할 수 있다.

또한, 여기에서, '기 매칭된 기능'을 실행하기 위한 제어 신호는 외부 기기를 제어하기 위한 제어 신호이다. 이러한 제어 신호는 무선 통신부(100)에 의하여 제어하고자 하는 외부 기기에 전송된다. 따라서, 본 발명에 따른 제어 장치(100)를 이용하여 센싱된 힘줄들 및 손목의 움직임 특성에 근거하여 생성된 제어 신호에 따른 기능이 실행되도록 외부 기기를 제어할 수 있다.

이때, 외부 기기는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book 등과 같은 이동 단말기와 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기를 포함한다. 단말기뿐만 아니라 냉장고, 에어콘 등과 같이 제어 신호에 의해 원격으로 제어가 가능한 모든 전자 기기를 포함한다 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제어 장치(100)에서는 힘줄들 및 손목의 움직임 또는 움직임에 따른 형상이 감지되는 것만으로도, 서로 다른 다양한 기능이 실행되도록 제어 기능을 생성 할 수 있다. 또한, 서로 다른 손가락 움직임 특성에 각각 매칭되는 기능은 사용자의 선택 또는 초기설정 근거하여 설정될 수 있다.

예를 들어, 도 4를 참조하면, 주먹을 쥔 상태에서 모든 손가락이 펼쳐지는 경우, 전원을 켜는 기능에 대응되는 제어 신호를 생성한다. 그 결과, 제어 장치(100)와 동기화된 외부 기기는 제어 신호에 응답하여 전원을 켤 수 있다.

반대로, 모든 손가락이 펼쳐진 상태에서 오므라져 주먹을 쥐는 경우, 전원을 끄는 기능에 대응되는 제어 신호를 생성한다. 그 결과, 제어 장치(100)와 동기화된 외부 기기는 제어 신호에 응답하여 전원을 끌 수 있다.

한편, 도 4에서 살펴본 예들 외에도, 제어부(180)는 손가락의 동적인 움직임 및 움직임 속도, 악력의 변화, 또는 손목의 움직임 및 속도에 근거하여 기 설정된 기능을 실행시키는 것이 가능하다.

이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 제어 장치(100)에서는 서로 다른 손가락 제스처에 따라 서로 다른 기능을 실행시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 외부 기기상에 터치 등을 통해 제어명령을 인가하지 않더라도, 손가락 또는 손목의 움직임만으로 원하는 기능을 실행시킬 수 있다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 서로 다른 움직임 특성에 따라 다양한 제어 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

도 5a 내지 도 5c는 전화가 수신되어 블루투스 이어폰(300)에 전화 수신음이 출력되는 것을 전제한다.

이때, 센싱부(150)는 부착된 손목이 이동하는 움직임 특성을 감지할 수 있다. 이러한 경우, 제어부(180)는 손목의 이동 및 이동된 위치에 근거하여, 제어 신호를 생성할 수 있다.

일 예로서, 도 5a를 참조하면, 손목이 귀에 인접한 위치로 이동하는 경우, 제어 장치(100)는 전화를 연결하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(180)는 전화를 연결하는 제어 신호를 블루투스 이어폰(300)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 블루투스 이어폰(300)을 이용하여 통화를 수행할 수 있다.

다른 일 예로서, 도 5b를 참조하면, 손목이 심장에 인접한 위치로 이동하는 경우, 제어 장치(100)는 수신된 전화와 관련된 정보를 디스플레이부에 출력하도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(180)는 수신된 전화와 관련된 정보를 본체에 구비된 디스플레이부에 출력하거나, 인근에 위치한 외부 기기(310)가 출력하도록 제어 신호를 전송할 수 있다.

또 다른 일 예로서, 도 5c를 참조하면, 손목이 좌우로 반복하여 움직이는 경우, 제어 장치(100)는 전화를 수신거부하고, 발신 단말기에 "회의 중입니다"와 같은 기 설정된 문자 메시지를 전송할 수 있다.

또한, 제어 장치(100)는 손목이 향하는 방향에 따라 다양한 기능을 제어할 수 있다. 도 5d를 참조하면, 제어부(180)는 손목이 향하는 방향에 따라 상호 반대되는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.

예를 들어, 볼륨 변경 모드가 실행된 상태에서, 주먹의 손등이 하늘을 향하는 경우, 볼륨을 증가시키는 제어 신호를 생성하고, 주먹의 손등이 지면을 향하는 경우, 볼류을 감소시키는 제어 신호를 생성할 수 있다. 뿐만 아니라, 다음 페이지(콘텐츠, 채널 등) 또는 이전 페이지(콘텐츠, 채널 등)를 출력하도록 하는 제어 신호를 생성할 수도 있다.

비록, 도면에 도시되지 않았으나, 본 발명에 따른 제어 장치(100)에서 손가락의 움직임에 따른 힘줄들의 움직임이 센싱되면, 제어부(180)는 센싱된 정보를 기반으로 적어도 두개의 손가락 사이의 간격을 추정하는 것이 가능하다.

이와 같이, 손가락 사이의 간격이 추정되면, 제어부(180)는 상기 추정된 손가락 사이의 간격정보에 근거하여, 제어신호를 생성할 수 있다.

예를 들어, 제어부(180)는 서로 다른 손가락 간격에 근거하여, 외부 기기의 디스플레이부에 출력되는 배율을 조절할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 서로 다른 손가락 간격에 근거하여, 줌-인(zoom-in) 또는 줌-아웃(zoom-out)기능을 제어하는 것이 가능하다.

제어부(180)는 추정된 제1 및 제2 손가락의 간격이 기준길이 이하인 경우, 줌-아웃(zoom-out) 기능을 실행할 수 있다. 그리고, 제어부(180)는 추정된 제1 및 제2 손가락의 간격이 기준길이 이상인 경우, 줌-인(zoom-in) 기능을 실행할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 줌-인 또는 줌-아웃 기능이 실행될 때, 손가락 사이의 간격에 따라 그 배율을 서로 다르게 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 손목을 이용한 간단한 제스처만으로도 다양한 제어 기능을 실행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 마우스 기능을 수행하는 제어 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

외부 기기의 디스플레이부(400) 상에 표시된 선택대상 항목들 중 적어도 하나를 힘줄들의 움직임 특성에 근거하여 선택하는 방법에 대하여 살펴본다. 도 6을 참조하면, 제어부(180)는 손가락(430)이 움직임에 따라, 외부 기기의 디스플레이부(400) 상에 표시된 그래픽 객체(또는 터치 포인터, 420)를 이동시킬 수 있다. 손가락(430)이 아닌 손목의 움직임에 따라, 그래픽 객체를 이동시키는 것도 가능하다.

아이콘(410) 위에 그래픽 객체(또는 터치 포인터, 420)가 이동된 상태에서, 주먹이 쥐어지면, 제어부(180)는 마우스의 클릭과 같은 기능이 실행되도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 아이콘(410)에 대응하는 애플리케이션이 실행될 수 있다.

또한, 제어부(180)는 주먹의 악력에 따라 다른 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 기준 악력보다 강한 악력이 감지되면, 마우스의 클릭이 아닌 드래그에 대응하는 기능이 실행되도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 아이콘(410) 위에 그래픽 객체(또는 터치 포인터, 420)가 이동된 상태에서, 기준 악력보다 강한 악력이 감지되면, 손목의 이동에 따라 아이콘(410)의 위치도 이동할 수 있다.

이하에서는, 스타팅 제스처가 센싱된 경우에 한하여 손가락 또는 손목의 움직임에 대응하는 기능을 실행시키는 방법에 대하여 첨부된 도면과 함께 보다 구체적으로 살펴본다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치(100)에서 준비동작을 입력받는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명에 따른 제어 장치(100)에서는 사용자가 제어 신호를 생성하기 위하여 손가락 또는 손목을 움직인 경우가 아닌, 단순히 손가락 또는 손을 움직인 경우, 이에 대응하여 제어신호가 잘못 생성되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 제어 장치(100)에서 제어부(180)는 기 설정된 스타팅(starting) 제스처가(gesture) 센싱된 경우에 한하여, 상기 센싱부(150)를 통해 감지되는 힘줄들의 움직임 특성에 대응되는 제어 신호를 생성할 수 있다.

여기에서, 기 설정된 스타팅 제스처는 사용자의 설정에 근거하거나, 초기 세팅정보에 대응될 수 있다.

예를 들어, 기 설정된 스타팅 제스처가 제2 손가락(500)을 1회 임의의 방향으로 움직이는 제스처이고, 제2 손가락(500)의 움직임이 상기 기 설정된 스타팅 제스처에 대응되도록 움직인 경우, 제어부(180)는 상기 스타팅 제스처가 센싱된 이후, 힘줄들의 움직임 특성에 대응하는 기능과 관련된 제어 신호를 생성할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 상기 스타팅 제스처가 센싱되었음을 사용자에게 알리기 위하여, 도 7의 (b)에 도시된 것과 같이, 출력부(130')를 이용하여 안내정보를 출력할 수 있다. 또한, 상기 안내정보는 도 7의 (b)에 도시된 시각적인 방법 외에도, 음성 또는 진동 등과 같은 청각적 또는 촉각적인 방법을 통해 출력될 수 있다.

또한, 상기 스타팅 제스처가 센싱되고 난 후, 기 설정된 시간이 경과하거나, 기 설정된 피니쉬(finish) 제스처가 센싱되는 경우, 제어부(180)는 센싱부(150)에 의해 힘줄들의 움직임이 센싱되더라도, 센싱된 힘줄들의 움직임에 대응되는 기능을 시행시키지 않을 수 있다.

이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기에서는 스타팅 제스처가 센싱된 경우에 한하여, 힘줄들의 움직임 특성에 대응되는 기능을 실행시킴으로써, 사용자가 의도하지 않은 경우에 불필요한 기능이 실행되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치에서 손목 등의 움직임 특성 및 생체 신호를 이용하여 제어 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

제어 장치(100)는 힘줄들 및 손목 중 적어도 하나의 움직임 특성뿐만 아니라 손목에서 측정 가능한 생체 신호를 이용하여 제어 신호를 생성할 수 있다.

특히, 생체 신호 센싱부(154, 도 1 참조)는, 심전도, 광혈류량, 근전도, 피부전도도, 열발산량, 체온, 혈압, 호흡 중 적어도 하나의 생체 신호를 센싱할 수 있다.

그리고 제어부(180)는 생체 신호 센싱부(154)가 센싱한 생체 신호를 이용하여 사용자의 신체 상황을 판별하고, 신체 상황에 따른 제어 신호를 생성할 수 있다.

일 예로서, 사용자가 잠든 것으로 판별되는 경우가 있을 수 있다. 이때, 주변 외부 기기를 검색한 결과, 외부 기기가 자동차의 부속품이라면, 졸음 운전을 방지하기 위한 경고 신호를 출력하도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이와 달리, 외부 기기가 텔레비전 또는 라디오라면, 전기 절약을 위하여 외부 기기의 전원을 꺼지도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다.

다른 일 예로서, 도 8을 참조하면, 사용자의 신체 상황이 수분 흡수가 필요한 상태라고 판별할 수 있다. 이때, 제어부(180)는 냉장고(500)에 수분 흡수와 관련된 정보를 출력하도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 그리고 제어 신호와 함께 센싱된 생체 신호를 냉장고(500)에 전송할 수 있다. 이러한 제어 신호 및 생체 신호를 수신한 냉장고(500)는 냉장고에 구비된 음식물들을 분석하고, 생체 신호에 근거하여 가장 적합한 음식물을 선택한 후, 선택된 음식물에 대한 정보를 디스플레이부(510)에 출력할 수 있다.

이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 제어 장치에서는 사용자의 움직임에 따른 제스처를 통하여 외부 기기의 기능을 실행시키는 것만 아니라, 사용자의 생체 신호에 근거한 최적의 정보를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치 및 그것의 제어방법은 손목을 지나는 힘줄 및 손목 중 적어도 하나의 움직임을 센싱할 수 있다. 따라서, 사용자는 손목 또는 손가락을 움직이는 것만으로도 힘줄의 움직임 특성에 따라 매칭된 기능을 실행시킬 수 있다. 즉, 신체의 특성을 이용하는 사용자 친화적이고 새로운 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

상기와 같이 설명된 이동 단말기는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (6)

1. 손목의 적어도 일 영역을 감싸고, 탈착 가능하도록 형성되는 본체;
   상기 본체의 일면에 배치되어, 상기 손목을 지나는 힘줄들의 움직임을 센싱하는 센싱부;
   상기 힘줄들의 움직임에 기 매칭된 기능을 실행하도록 외부 기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부; 및
   상기 생성된 제어 신호를 상기 외부 기기로 전송하는 무선 통신부를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 힘줄들의 움직임에 근거하여 손가락들이 만들어내는 형상을 결정하고, 상기 형상이 제1형상에 대응하는 경우, 상기 제1형상에 매칭된 제1기능에 대응하는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 형상이 제2형상에 대응하는 경우, 상기 제2형상에 매칭된 제2기능에 대응하는 제2 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 힘줄들의 서로 다른 움직임 특성에 각각 대응되는 서로 다른 기능을 실행하도록 상기 외부 기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고,
   상기 움직임 특성은 손가락의 형상, 악력 변화, 손가락의 움직임 속도, 그리고 손목의 움직임 속도, 가속도 및 각속도 중 적어도 하나와 관련된 것을 특징으로 하는 제어 장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 제어부는,
   기 설정된 스타팅 제스처가 센싱된 경우에 한하여, 상기 움직임 특성에 대응되는 제어 신호를 상기 외부 기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 센싱부는, 상기 힘줄들의 움직임을 센싱하는 물리 신호 센싱부; 및 상기 손목에서 측정 가능한 생체 신호를 센싱하는 생체 신호 센싱부를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 힘줄들의 움직임 및 상기 생체 신호를 이용하여 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 무선 통신부는, 상기 생성된 제어 신호와 함께 상기 센싱된 생체 신호를 상기 외부 기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
6. 손목의 적어도 일 영역을 감싸는 센서부를 이용하여 손목을 지나는 힘줄들의 움직임을 센싱하는 단계;
   상기 힘줄들의 움직임 특성에 따라 기 매칭된 기능을 실행하도록 외부 기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및
   상기 생성된 제어 신호를 상기 외부 기기에 전송하는 단계를 포함하며,
   상기 제어 신호를 생성하는 단계는,
   상기 힘줄들의 움직임에 근거하여 손가락들이 만들어내는 형상을 결정하는 단계;
   상기 형상이 제1형상에 대응하는 경우, 상기 제1형상에 매칭된 제1기능에 대응하는 제1 제어 신호를 생성하는 단계; 및
   상기 형상이 제2형상에 대응하는 경우, 상기 제2형상에 매칭된 제2기능에 대응하는 제2 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치의 제어 방법.

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