KR100590528B1 - 착용형 손가락 움직임 감지장치 및 이를 이용한 손가락의움직임 감지방법 - Google Patents

착용형 손가락 움직임 감지장치 및 이를 이용한 손가락의움직임 감지방법 Download PDF

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Abstract

착용형 손가락 움직임 감지장치 및 이를 이용한 손가락의 움직임 감지방법에 관해 개시되어 있다. 여기서 본 발명은 적어도 복수의 손가락에 장착되고, 각각 소정의 인식 패턴이 형성된 반지를 포함하고, 상기 반지가 장착된 손가락을 촬영하는 제1 수단, 상기 제1 수단에 의해 촬영된 영상을 분석하여 움직인 손가락을 인식하고, 필요시 움직인 손가락에 대응되는 데이터를 추출하는 제2 수단이 내장된 팔찌를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 손가락 움직임 감지장치를 제공하고, 또한 이를 이용한 손가락 움직임 감지방법을 제공한다.

Description

착용형 손가락 움직임 감지장치 및 이를 이용한 손가락의 움직임 감지방법{Device of sensing finger's motion in wearable type and method for sensing finger's motion using the same}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치가 장착된 오른손을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 감지장치의 반지를 확대한 사시도이다.
도 3A 내지 도 3E는 각각 도 2에 도시한 반지의 패턴 형성영역에 형성되는 다양한 패턴들을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시한 감지장치의 반지에 대한 다른 형태를 보여주는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치가 장착된 오른 손을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 감지장치의 반지를 확대한 사시도이다.
도 7A 내지 도 7C는 각각 도 5에 도시한 반지에 구비된 적외선 반사수단의 다양한 형태를 보여주는 정면도들이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치의 시연 상황을 보여주는 사진들이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치를 이용한 손가락 움직임을 감지하는 방법을 단계별로 보여주는 순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
40:손 42, 44, 46, 48, 50:제1 내지 제5 반지
40a, 40b, 40c, 40d, 40e:엄지, 검지, 중지, 약지, 소지
52, 80:제1 및 제2 팔찌 54:시각센서
60:패턴 형성 영역 FS:전면(前面)
M:반사수단 M1, M2, M3:제1 내지 제3 다기능 패턴
S:상면(上面) P1, P2, P3, P4, P5, P6:제1 내지 제6 패턴
70, 72, 74, 76, 78:제6 내지 제 10 반지
82, 84:제1 및 제2 적외선 방출수단
본 발명은 피사체의 움직임을 센싱하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 보다 자세하게는 정보 입력을 위한 착용형 손가락 움직임 감지장치 및 이를 이용한 손가락의 움직임 감지방법에 관한 것이다.
컴퓨터에 정보를 입력하기 위한 입력장치로써 키보드(key board)가 널리 사용되고 있는데, 현금 입출금기 등과 같이 컴퓨터의 사용처에 따라 키보드 대신 터치패드가 사용되기도 한다.
최근들어, 컴퓨터의 소형화가 급속히 진행되면서 키보드의 모든 기능을 구현할 수 있는 가상 키 패드를 이용한 착용형 데이터 입력장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 가상 키 패드를 이용한 착용형 데이터 입력장치는 손가락의 움직임을 감지하여 원하는 데이터를 입력하는 것이 일반적이다.
현재까지 소개된 상기 착용형 손가락 움직임 감지장치(이하, 종래의 감지장치라 함)는 손가락에 구비된 내장형 감지센서를 이용하여 손가락의 움직임을 감지한다. 상기 종래의 감지장치는 또한 상기 내장형 감지센서의 출력을 처리하기 위한 신호 처리부를 구비한다. 그런데 상기 내장형 감지센서와 상기 신호 처리부사이에 상기 내장형 감지센서로부터 출력되는 신호를 상기 신호 처리부에 전달하기 위한 신호 전달선이 존재한다. 따라서 종래의 감지장치의 경우, 장착 및 탈착에 다소 불편함이 있을 수 있고, 장시간 사용시 착용감이 현저히 떨어질 수 있다.
이에 따라 무선을 이용한 착용형 손가락 움직임 감지장치가 소개되고 있지만, 무선 송신부를 포함한 장치 일체를 손가락에 착용해야 하는 등, 장치 구성의 제한성으로 장치의 소형화 및 저전력화가 어렵다. 이러한 난점으로 배터리와 안테나 등의 설치도 곤란하여 장치의 구성이 매우 어려워진다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 장착 및 탈착이 용이하고, 착용감이 좋으며, 소형화 및 저전력화가 가능하여 장치의 구성이 용이한 착용형 손가락 움직임 감지장치를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 손가락 움직임 감지장치를 이용한 손가락 감지방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 적어도 복수의 손가락에 장착되고, 각각 소정의 인식 패턴이 형성된 반지를 포함하고, 상기 반지가 장착된 손가락을 촬영하는 제1 수단, 상기 제1 수단에 의해 촬영된 영상을 분석하여 움직인 손가락을 인식하고, 필요시 움직인 손가락에 대응되는 데이터를 추출하는 제2 수단이 내장된 팔찌를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 손가락 움직임 감지장치를 제공한다.
상기 팔찌에 상기 추출된 데이터를 외부로 전송하기 위한 제3 수단이 더 내장되어 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제1 수단의 양측에 상기 반지를 향해 적외선을 방출하는 제1 및 제2 적외선 방출 수단(LED)이 구비되어 있다.
상기 제1 수단은 다섯 손가락 모두를 동시에 촬영할 수 있도록 광 시야각을 갖는 소형 카메라이다. 상기 소형 카메라의 전면에 적외선 필터가 구비될 수 있다. 상기 제2 수단은 영상신호 처리부이다. 상기 제3 수단은 안테나가 내장 또는 외장된 무선통신모듈이다.
상기 인식패턴은 상기 반지의 상기 팔찌와 마주하는 면에 양각 또는 음각된, 손가락마다 서로 다른 패턴이거나 상기 반지의 상면에 형성된 소정의 형상을 갖는, 손가락마다 서로 다른 조형물이다. 이때, 조형물은 적외선 반사경일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 각 반지의 상면에만 서로 다른 형태를 갖는 적외선 반사경이 구비될 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 소정의 인식 패턴이 형성된 반지가 장착된 손가락의 영상을 촬영하는 제1 단계, 상기 촬영된 손가락 영상을 분석하여 각 손가락에 장착된 반지의 인식 패턴의 특징을 추출하는 제2 단계; 및 상기 추출된 특징에 근거하여 움직인 손가락의 존재 여부를 판단하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 움직임 감지방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 움직인 손가락이 존재하는 경우, 해당 손가락에 대응되는 데이터를 외부로 전송하는 제4 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 손가락에 대한 영상 촬영은 상기 반지에 적외선이 조사되고 있는 상태에서 실시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2 단계는 상기 손가락에 대한 영상에서 상기 적외선 조사에 의해 밝게 표시된 부분을 포함하는 이진화 영상을 획득하는 단계; 상기 밝게 표시된 부분의 크기 및 형태 정보를 반영한 영상필터를 이용하여 상기 밝게 표시된 부분을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 상기 밝게 표시된 부분의 위치를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 데이터를 외부로 전송함과 동시에 사용자에게도 피드 백할 수 있다.
이러한 본 발명을 이용하면, 장착 및 탈착이 용이하다. 그리고 장시간 사용하더라고 처음 착용했을 때의 편안한 착용감을 그대로 유지할 수 있다. 또한 소형화 및 저전력화가 가능하여 소형 배터리 및 내장형 안테나를 사용할 수 있으므로, 장치를 용이하게 구성할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치 및 이를 이용한 손가락 움직임 감지방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치에 대해 설명한다.
<제1 실시예>
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치는 엄지, 검지, 중지, 약지 및 소지(40a, 40b, 40c, 40d, 40e)에 각각 끼워지는 제1 내지 제5 반지(42, 44, 46, 48, 50)와 손목에 착용하는 제1 팔찌(52)를 포함한다. 제1 팔찌(52)에 영상신호처리부(미도시)를 비롯해서 무선통신모듈(미도시)이 내장되어 있다. 또한, 제1 팔찌(52)의 제1 내지 제5 반지(42, 44, 46, 48, 50)를 향한 면에 시각센서(54)가 구비되어 있다. 상기 무선통신모듈은 상기 영상신호 처리부에서 추출된, 엄지, 검지, 중지, 약지 및 소지(40a, 40b, 40c, 40d, 40e) 각각의 움직임에 대응되는 최종 입력 데이터를 외부주변기기, 예를 들면 컴퓨터 등에 전송한다. 상기 최종 입력 데이터를 상기 외부주변기기로 전송하기 위해 상기 무선통신모듈에 안테나가 내장되어 있다. 상기 안테나는 상기 무선통신모듈 밖으로, 곧 제1 팔찌(52)밖으로 노출될 수도 있다. 상기 영상신호 처리부는 시각센서(54)를 통해서 손가락에 대한 영상을 처리하고, 움직인 손가락에 대응되는 입력 데이터를 추 출하여 상기 무선통신모듈로 전송한다. 시각센서(54)는 제1 내지 제5 반지(42, 44, 46, 48, 50)를 통해서 엄지, 검지, 중지, 약지 및 소지(40a, 40b, 40c, 40d, 40e)를 촬영하여 그들의 움직임을 감지하는 수단으로써, 예를 들면 정지영상 및 동영상을 촬영할 수 있고, 광 시야각(wide angle)을 갖는 소형 카메라이다. 시각센서(54)에 의해 감지된(촬영된) 손가락에 대한 영상은 상기 영상신호 처리부로 전송되어 손가락의 움직임에 따른 입력 데이터가 추출된다.
계속해서, 제1 내지 제5 반지(42, 44, 46, 48, 50)를 확대하여 도시한 도 2를 참조하면, 제1 내지 제5 반지(42, 44, 46, 48, 50)의 전면(FS)에서 제1 팔찌(52)를 향하는 면에 패턴 형성영역(60)이 설정되어 있다. 패턴 형성영역(60)에는 각 반지를 식별하는데, 곧 각 손가락의 움직임을 식별하는데 사용되는 소정 형태의 인식 패턴이 형성되어 있다. 제1 내지 제5 반지(42, 44, 46, 48, 50)의 전체 형태는 모두 동일한 것이 바람직하다. 그러나 각 반지의 패턴 형성영역(60)에 형성된 인식 패턴은 다른 것이 바람직하다.
이와 같이 엄지, 검지, 중지, 약지 및 소지(40a, 40b, 40c, 40d, 40e)에 각각 끼워진 반지들의 패턴 형성영역(60)에 서로 다른 인식 패턴이 형성되어 있기 때문에, 시각센서()에 의해 엄지, 검지, 중지, 약지 및 소지(40a, 40b, 40c, 40d, 40e)가 촬영되는 중에 어느 한 손가락이 움직이는 경우, 움직인 손가락에 끼워진 반지의 특정 인식 패턴이 영상에서 잠깐동안 사라졌다 나타나게 되어, 어느 손가락이 움직였는지 쉽게 감지된다. 곧, 영상신호 처리부는 시각센서(54)로부터 전송되는 영상의 분석을 통해서 어떤 인식 패턴이 움직였는지를 상기 인식패턴의 특징, 예컨대 크기, 모양 색 등을 추출하여 인식하고, 어느 손가락이 움직였는지를 판단하게 된다. 이후, 움직인 손가락에 대응되는 입력 데이터를 상기 무선통신모듈로 전송한다.
도 3A를 참조하면, 각 반지의 패턴 형성영역(60)에 상기 인식패턴으로 제1 패턴(P1)이 형성될 수 있다. 제1 패턴(P1)은 양각된 삼각형이다.
그리고 도 3B를 참조하면, 각 반지의 패턴 형성영역(60)에 상기 인식패턴으로 제2 패턴(P2)이 형성될 수 있다. 제2 패턴(P2)은 양각된 사각형이다.
또한, 도 3C 및 도 3D를 참조하면, 각 반지의 패턴 형성영역(60)에 상기 인식패턴으로 제3 패턴(P3) 또는 제4 패턴(P4)이 형성될 수 있다. 제3 패턴(P3)은 양각된 원형이고, 제4 패턴(P4)은 양각된 로마자 "I"이다.
또한, 도 3E를 참조하면, 각 반지의 패턴 형성영역(60)에 상기 인식패턴으로 제1 내지 제4 패턴(P1...P4)과 성격이 다른 제5 패턴(P5)이 형성될 수 있다. 제5 패턴(P5)은 음각된 삼각형이다.
한편, 제1 내지 제5 반지(42, 44, 46, 48, 50)의 패턴 형성영역(60)에 상기한 바와 같은 인식 패턴들이 형성되는 대신, 도 4에 도시한 바와 같이 각 반지의 상면(S)에 소정 형태를 갖는 제6 패턴(P6)이 형성될 수 있다. 제6 패턴(P6)은 원형의 조형물이다. 제1 내지 제5 반지(42, 44, 46, 48, 50)에 형성되는 제6 패턴(P6)은 식별을 위해 서로 다른 조형물인 것이 바람직하다.
<제2 실시예>
반지에 적외선 반사수단이 구비되고, 팔찌에 적외선 방출 수단이 구비된 것 에 특징이 있다.
제1 실시예에서 언급된 부재와 동일한 부재에 대한 참조번호 또는 부호는 제1 실시예에서 사용된 것을 그대로 사용한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치는 엄지, 검지, 중지, 약지 및 소지(40a, 40b, 40c, 40d, 40e)에 각각 장착되는 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)를 구비한다. 그리고 팔목에 장착되는 제2 팔찌(80)를 구비한다. 제2 팔찌(80)의 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)를 향하는 면에 시각센서(54)와 제1 및 제2 적외선 방출수단(82, 84)이 구비되어 있다. 제1 및 제2 적외선 방출수단(82, 84)은 적외선을 방출하는 발광다이오드(LED)인 것이 바람직하다. 제1 및 제2 적외선 방출수단(82, 84)으로부터 방출된 적외선은 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)에서 반사된 후, 시각센서(54)를 통해 입사된다. 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)로부터 반사되는 적외선의 수신 효율을 높이기 위해 시각센서(54)의 전면에 상대적으로 적외선 투과율이 높은 적외선 필터(미도시)가 장착될 수 있다. 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)는 모두 동일한 것이 바람직하다.
제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)를 확대하여 보여주는 도 6을 참조하면, 제1 및 제2 적외선 방출수단(80, 82)으로부터 방출되는 적외선을 반사하기 위해, 각 반지에 적외선 반사수단(M)이 구비될 수 있다. 반사수단(M)은 반사경으로써, 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)의 상면(S)에 하나씩 구비되어 있다. 반사수단(M)은 상면(S)의 앞단에 형성되어 있으나, 상면(S)의 중앙이나 뒷단에 형 성될 수도 있다.
이와 같이 제2 팔찌(80)에 제1 및 제2 적외선 방출수단(82, 84)을 구비하고, 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)에 적외선 반사수단(M)을 구비함으로써, 패턴 형성영역(60)에 새겨진 인식 패턴의 식별이 어려운 어두운 환경에서도 손가락의 움직임을 쉽게 감지할 수 있다.
한편, 반사수단(M)은 적외선을 반사하는 역할뿐만 아니라 그 자체가 인식 패턴 역할을 할 수 있다. 곧, 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)에 구비되는 반사수단(M)의 형태를 모두 다르게 함으로써, 각 반지에서 반사수단(M)은 적외선 반사수단이면서 손가락의 움직임을 감지하기 위한 인식패턴으로 사용될 수 있다. 이 경우, 제6 내지 제10 반지(70, 72, 74, 76, 78)에서 패턴 형성영역(60)은 불필요하게 된다.
도 7A 내지 도 7C는 이에 대한 예를 보여준다. 도 7A 내지 도 7C에 도시한 반지의 경우, 그 전면(FS)에 상술한 패턴 형성영역(60)이 존재하지 않는다.
도 7A를 참조하면, 반지의 상면(S)에 적외선을 반사하면서 인식패턴으로도 사용되는 제1 다기능 패턴(M1)이 구비되어 있다. 제1 다기능 패턴(M1)은 제2 팔찌(80)를 향하는 면의 기하학적 형태가 원형이면서 상기 면은 적외선을 반사하는 반사경인 조형물이다.
도 7B를 참조하면, 반지의 상면(S)에 제1 다기능 패턴(M1)과 동등한 역할을 하는 제2 다기능 패턴(M2)이 구비되어 있다. 제2 다기능 패턴(M2)은 제2 팔찌(80)를 향하는 면의 기하학적 형태가 삼각형이면서 상기 면은 적외선을 반사하는 반사 경인 조형물이다.
도 7C를 참조하면, 반지의 상면(S)에 제3 다기능 패턴(M3)이 구비되어 있다. 제3 다기능 패턴(M3)은 제1 및 제2 다기능 패턴(M1, M2)과 동등한 조형물이되, 제2 팔찌(80)를 향하는 면의 기하학적 형태가 사각형이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치에 구비된 시각센서(54)에 촬영된 손가락 영상을 보여주는 사진들이다. 사진은 상술한 감지장치의 시연 동작을 촬영한 것으로, 오른 손 검지, 중지 및 약지에만 반지를 착용하였다. 사진속 밝은 부분은 적외선 반사경을 나타낸다.
도 8에 보여진 바와 같이, 영상에 검지, 중지 및 약지에 끼워진 반지가 모두 존재하기 때문에, 상기 감지장치의 영상신호 처리부는 손가락의 움직임이 없는 것으로 판단하여 무선통신모듈에 아무런 데이터도 전송하지 않는다. 이에 따라 팔찌에서 외부주변기기로 아무런 데이터가 전송되지 않는다.
그러나 도 9에 보여진 바와 같이, 검지에 끼워진 반지가 영상에서 사라진 경우(검지는 짧은 시간에 원 위치됨, 스틸 사진인 관계로 사라진 장면만 보여짐) 혹은 검지에 끼워진 반지로부터 적외선이 입사되지 않는 경우, 상기 영상신호 처리부는 영상분석을 통해 이 사실을 인식하고, 검지가 움직인 것으로 판단하게 된다. 이에 따라, 상기 영상신호 처리부는 상기 검지에 대응되는 입력 데이터를 상기 무선통신모듈로 전송하게 되고, 상기 무선통신모듈은 상기 영상신호 처리부에서 전송된 상기 입력 데이터를 주변기기에 무선으로 전송한다.
도 10 및 도 11에 보여진 바와 같이, 중지 및 약지에 각각 끼워진 반지가 영상에서 사라진 경우는 상기 영상신호 처리부에서 상기 무선통신모듈로 전송되는 입력 데이터만 다른 뿐, 도 9에 보여진 경우와 동일하게 처리된다.
다음에는 상술한 본 발명의 실시예에 의한 착용형 손가락 움직임 감지장치를 이용한 손가락 움직임 감지방법에 대해 설명한다.
도 12를 참조하면, 제1 단계(100)는 시각센서를 통해서 손가락 영상을 획득하는 단계이다. 이때, 상기 시각센서로는 다섯 손가락 모두를 동시에 촬영할 수 있는 광시야각을 갖는, 정지 영상 및 동영상 모두를 촬영할 수 있는 소형 카메라를 사용하는 것이 바람직하다.
제2 단계(200)는 상기 시각 센서를 통해 획득된 영상에서 각 손가락에 끼워진 반지의 특징을 추출하는 단계이다.
구체적으로, 상기 획득된 영상으로부터 반지의 특징을 추출하기 위해, 제2 단계(200)에서 영상신호 처리부에 의해 상기 획득된 영상에 대한 분석이 실시된다. 상기 분석은 이진화 기법 및 탭플리트 매칭 기법을 이용하여 이루어진다. 상기 분석을 통해서 상기 각 손가락에 끼워진 반지의 특징들, 예를 들면 반지의 패턴 형성영역(도 1 및 도 5의 60)에 새겨진 인색 패턴의 색, 크기, 모양 등이 추출된다.
한편, 상기 감지장치가 도 5에 도시한 본 발명의 제2 실시예에 의한 것이면, 제2 단계(200)에서 각 손가락에 끼워진 반지의 적외선 반사 특성이 추출된다. 곧, 적외선이 반사되는 반지와 적외선이 반사되지 않는 반지가 추출된다.
보다 구체적으로 설명하면, 시각센서를 통해 획득된 영상에서 이진화 기법을 사용하여 적외선 반사에 의한 보다 밝게 표시된 반사수단(도 6의 M, 도 7A의 M1, 7B의 M2 또는 7C의 M3)을 포함하는 이진화 영상을 획득한다. 다음, 상기 반사수단의 크기 및 형태 정보를 반영한 영상 필터를 이용하여 탬플리트 매칭 기법으로 상기 반사수단을 검출한다. 검출된 반사수단의 위치에 대한 정보는 무게 중심법을 이용하여 획득할 수 있다.
계속해서, 제3 단계(300)는 움직인 손가락이 있는지를 판단하는 단계이다.
구체적으로, 제2 단계(200)에서 추출된 자료를 토대로, 움직인 손가락이 있는지를 판단한다. 상기 추출된 자료에 어느 한 반지에 대한 추출 자료가 없는 경우, 예컨대 검지에 끼워진 반지의 특징에 대한 추출된 자료가 없는 경우 또는 상기 검지에 끼워진 반지로부터 반사되는 적외선이 없는 경우, 영상신호 처리부는 해당 반지가 끼워진 손가락이 움직인 것으로 판단하고(예), 그렇지 않은 경우, 움직인 손가락이 없는 것으로 판단한다(아니오).
전자의 경우, 단계는 제4 단계(400)로 넘어가고, 후자의 경우, 제1 단계(100)로 회귀된다.
제4 단계(400)는 움직인 손가락에 대응되는 정보를 입력하고, 입력된 정보를 사용자에게 피드 백(feedback)하는 단계이다.
구체적으로, 제3 단계(300)에서의 판단에 따라, 움직인 손가락이 있는 경우, 팔찌에 내장된 영상신호 처리부는 해당 손가락에 대응되는 정보(입력 데이터)를 상기 팔찌에 내장된 무선통신모듈로 전송하고, 상기 무선통신모듈은 상기 전송된 정보를 주변기기에 무선으로 전송하여 입력한다. 이때, 상기 주변기기에 입력되는 정보를 사용자가 볼 수 있도록 화면에 표시한다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 반지에 인식 패턴을 구비하는 대신, 손가락마다 반지의 형태를 다르게 하여 반지의 형태 자체를 인식 패턴으로 사용할 수 있을 것이다. 또한, 반지에 적외선 반사수단을 구비하는 대신, 반지의 팔찌를 향한 면을 적외선 반사면이 되도록 구성할 수 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 손가락 움직임 감지장치는 손목에 장착되는 팔찌에 시각센서, 영상신호 처리부 및 무선통신모듈이 내장되어 있고, 손가락에 끼워지는 반지에는 각 손가락에 끼워지는 반지를 구분하기 위한 인식패턴 및/또는 적외선 반사경이 구비된 것 외에 종래와 같은 센싱을 위한 별도의 장치가 구비되지 않는다. 곧, 본 발명의 감지장치의 반지는 일반적인 반지와 크게 다르지 않다. 따라서 본 발명의 감지장치는 장착 및 탈착이 용이하다. 그리고 장시간 사용하더라고 처음 착용했을 때의 편안한 착용감을 그대로 유지할 수 있다. 또한 소형화 및 저전력화가 가능하여 소형 배터리 및 내장형 안테나를 사용할 수 있으므로, 장치의 구성이 용이하다.

Claims (14)

  1. 적어도 복수의 손가락에 장착되고, 각각 소정의 인식 패턴이 형성된 반지; 및
    상기 반지가 장착된 손가락을 촬영하는 수단을 포함하고, 상기 수단에 의해 촬영된 영상을 분석하여 움직인 손가락을 인식하고 필요시 움직인 손가락에 대응되는 데이터를 추출하는 영상신호 처리부를 포함하는 팔찌를 포함하되,
    상기 인식 패턴은,
    상기 반지의 상기 팔찌와 마주하는 면에 양각 또는 음각된, 손가락마다 서로 다른 패턴 또는 상기 반지의 상면에 형성된 소정의 형상을 갖는, 손가락마다 서로 다른 조형물인 것을 특징으로 하는 착용형 손가락 움직임 감지장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 팔찌에 상기 추출된 데이터를 외부로 전송하기 위한, 안테나가 내장 또는 외장된 무선통신모듈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 착용형 손가락 움직임 감지장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수단의 양측에 상기 반지를 향해 적외선을 방출하는 제1 및 제2 적외선 방출 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 착용형 손가락 움직임 감지장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수단은 다섯 손가락 모두를 동시에 촬영할 수 있도록 광 시야각을 갖는 소형 카메라인 것을 특징으로 하는 착용형 손가락 움직임 감지장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 수단의 전면(前面)에 적외선 필터가 구비된 것을 특징으로 하는 착용형 손가락 움직임 감지장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 조형물은 적외선 반사경인 것을 특징으로 하는 착용형 손가락 움직임 감지장치.
  10. 청구항 1항의 착용형 손가락 움직임 감지장치를 이용한 손가락 움직임 감지방법에 있어서,
    소정의 인식 패턴이 형성된 반지가 장착된 손가락의 영상을 촬영하는 제1 단계;
    상기 촬영된 손가락 영상을 분석하여 각 손가락에 장착된 반지의 인식 패턴의 특징을 추출하는 제2 단계; 및
    상기 추출된 특징에 근거하여 움직인 손가락의 존재 여부를 판단하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 움직임 감지방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 움직인 손가락이 존재하는 경우, 해당 손가락에 대응되는 데이터를 외부로 전송하는 제4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 움직임 감지방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 손가락에 대한 영상 촬영은 상기 반지에 적외선이 조사되고 있는 상태에서 실시하는 것을 특징으로 하는 손가락 움직임 감지방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제2 단계는,
    상기 손가락에 대한 영상에서 상기 적외선 조사에 의해 밝게 표시된 부분을 포함하는 이진화 영상을 획득하는 단계;
    상기 밝게 표시된 부분의 크기 및 형태 정보를 반영한 영상필터를 이용하여 상기 밝게 표시된 부분을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 상기 밝게 표시된 부분의 위치를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 움직임 감지방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 데이터를 외부로 전송함과 동시에 사용자에게도 피 드 백 하는 것을 특징으로 하는 손가락 움직임 감지방법.
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Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2418974B (en) * 2004-10-07 2009-03-25 Hewlett Packard Development Co Machine-human interface
GB2440683B (en) * 2005-02-23 2010-12-08 Zienon L L C Method and apparatus for data entry input
US9760214B2 (en) 2005-02-23 2017-09-12 Zienon, Llc Method and apparatus for data entry input
US20100302165A1 (en) * 2009-05-26 2010-12-02 Zienon, Llc Enabling data entry based on differentiated input objects
US9152241B2 (en) 2006-04-28 2015-10-06 Zienon, Llc Method and apparatus for efficient data input
KR100699363B1 (ko) * 2006-09-18 2007-03-26 홍성찬 터치 스크린 터치 기구
KR20090034642A (ko) * 2007-10-04 2009-04-08 박가람 팔찌형 키보드와 이를 이용한 키 입력방법
KR20090061179A (ko) * 2007-12-11 2009-06-16 한국전자통신연구원 데이터 입력 장치 및 이를 이용한 데이터 처리 방법
US8250454B2 (en) * 2008-04-03 2012-08-21 Microsoft Corporation Client-side composing/weighting of ads
US20090251407A1 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Microsoft Corporation Device interaction with combination of rings
US20090289937A1 (en) * 2008-05-22 2009-11-26 Microsoft Corporation Multi-scale navigational visualtization
US8682736B2 (en) 2008-06-24 2014-03-25 Microsoft Corporation Collection represents combined intent
KR101026411B1 (ko) * 2009-12-21 2011-04-07 엘아이지넥스원 주식회사 헬멧 장착 디스플레이 시스템의 입력 장치 및 그 방법
KR101242416B1 (ko) * 2009-12-21 2013-03-18 한국전자통신연구원 손가락에 연결된 줄의 장력 변화를 이용한 휴대형 문자 입력 장치 및 방법
US20120139708A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-07 Massachusetts Institute Of Technology Wireless Hand Gesture Capture
US20120262369A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Research In Motion Limited Hand-mountable device for providing user input
TW201325101A (zh) * 2011-12-13 2013-06-16 Askey Technology Jiangsu Ltd 遠端多點遙控裝置及系統
CN103164019A (zh) * 2011-12-13 2013-06-19 亚旭电子科技(江苏)有限公司 远程多点遥控装置及系统
US20140085177A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Nokia Corporation Method and apparatus for responding to input based upon relative finger position
US10234941B2 (en) * 2012-10-04 2019-03-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Wearable sensor for tracking articulated body-parts
GB2507963A (en) * 2012-11-14 2014-05-21 Renergy Sarl Controlling a Graphical User Interface
US11372536B2 (en) 2012-11-20 2022-06-28 Samsung Electronics Company, Ltd. Transition and interaction model for wearable electronic device
US9477313B2 (en) 2012-11-20 2016-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. User gesture input to wearable electronic device involving outward-facing sensor of device
US11237719B2 (en) 2012-11-20 2022-02-01 Samsung Electronics Company, Ltd. Controlling remote electronic device with wearable electronic device
US10185416B2 (en) 2012-11-20 2019-01-22 Samsung Electronics Co., Ltd. User gesture input to wearable electronic device involving movement of device
US10423214B2 (en) 2012-11-20 2019-09-24 Samsung Electronics Company, Ltd Delegating processing from wearable electronic device
US10551928B2 (en) 2012-11-20 2020-02-04 Samsung Electronics Company, Ltd. GUI transitions on wearable electronic device
US8994827B2 (en) 2012-11-20 2015-03-31 Samsung Electronics Co., Ltd Wearable electronic device
US9030446B2 (en) 2012-11-20 2015-05-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Placement of optical sensor on wearable electronic device
US11157436B2 (en) 2012-11-20 2021-10-26 Samsung Electronics Company, Ltd. Services associated with wearable electronic device
US9743860B2 (en) 2013-11-08 2017-08-29 Applied Invention, Llc Use of light transmission through tissue to sense joint flexure
DE102014201794A1 (de) * 2014-01-31 2015-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Generieren eines Eingabebefehls
US10691332B2 (en) 2014-02-28 2020-06-23 Samsung Electronics Company, Ltd. Text input on an interactive display
US9224027B2 (en) * 2014-04-01 2015-12-29 Hand Held Products, Inc. Hand-mounted indicia-reading device with finger motion triggering
US9308417B2 (en) * 2014-07-16 2016-04-12 Flomio Method and system for identification of concurrently moving bodies and objects
KR101482965B1 (ko) * 2014-08-24 2015-01-21 연합정밀주식회사 움직임 감지 정확도를 향상시킨 모션 트래커 시스템
US20170303646A1 (en) * 2014-12-29 2017-10-26 Loop Devices, Inc. Functional, socially-enabled jewelry and systems for multi-device interaction
CA2972353A1 (en) 2014-12-29 2016-07-07 Loop Devices, Inc. Functional, socially-enabled jewelry and systems for multi-device interaction
WO2016137514A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Detecting finger movements
US10599216B2 (en) 2015-03-02 2020-03-24 Tap Systems Inc. Arbitrary surface and finger position keyboard
WO2016178445A1 (ko) * 2015-05-07 2016-11-10 나시스 주식회사 밴드를 이용한 사용자 입력 제어 장치
US10042438B2 (en) 2015-06-30 2018-08-07 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for text entry
KR101653146B1 (ko) 2015-09-04 2016-09-01 홍유정 드론 컨트롤러
KR101921376B1 (ko) 2016-02-24 2018-11-22 홍유정 객체 컨트롤러
US10151606B1 (en) 2016-02-24 2018-12-11 Ommo Technologies, Inc. Tracking position and movement using a magnetic field
US20170269697A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-21 Intel Corporation Under-wrist mounted gesturing
US10898758B2 (en) * 2016-04-13 2021-01-26 Sony Corporation Measurement system for use in an exercise machine
WO2018013744A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 Loop Devices, Inc. Functional, socially-enabled jewelry and systems for multi-device interaction
US10065076B2 (en) * 2016-11-01 2018-09-04 Braxton K. Davis Facilitation of interactive exercise system
US11009968B1 (en) 2017-03-29 2021-05-18 Tap Systems Inc. Bi-directional tap communication device
IT201700037702A1 (it) 2017-06-12 2018-12-12 Nicholas Caporusso Dispositivo e metodo utile per l’interazione mediante gesti e movimenti degli arti e delle dita.
US10691205B1 (en) 2017-08-29 2020-06-23 Tap Systems Inc. Tap device with dynamically switchable modes
US10716969B2 (en) * 2017-10-30 2020-07-21 Aviron Interactive Inc. Networked exercise devices with shared virtual training
US10276289B1 (en) 2018-06-01 2019-04-30 Ommo Technologies, Inc. Rotating a permanent magnet in a position detection system
KR102183827B1 (ko) * 2018-08-03 2020-11-27 홍유정 객체 컨트롤러
US11406873B2 (en) * 2018-08-09 2022-08-09 Tonal Systems, Inc. Timeline and media controller for exercise machine
US11000735B2 (en) * 2018-08-09 2021-05-11 Tonal Systems, Inc. Control sequence based exercise machine controller
US11904207B2 (en) 2019-05-10 2024-02-20 Rehab2Fit Technologies, Inc. Method and system for using artificial intelligence to present a user interface representing a user's progress in various domains
US11433276B2 (en) 2019-05-10 2022-09-06 Rehab2Fit Technologies, Inc. Method and system for using artificial intelligence to independently adjust resistance of pedals based on leg strength
US11896540B2 (en) * 2019-06-24 2024-02-13 Rehab2Fit Technologies, Inc. Method and system for implementing an exercise protocol for osteogenesis and/or muscular hypertrophy
EP3660633A1 (en) 2019-07-31 2020-06-03 Taurum Technologies SL Hand-worn data-input device
WO2021217142A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Cornell University Deep continuous 3d hand pose tracking
WO2022051272A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-10 Icon Health & Fitness, Inc. Detachable exercise tracking accessory
US20220212055A1 (en) * 2020-12-15 2022-07-07 Tonal Systems, Inc. Exercise machine configurations
US20220212058A1 (en) * 2021-01-03 2022-07-07 Braxton Davis Facilitation of interactive exercise system
US11878204B2 (en) * 2021-04-27 2024-01-23 Tonal Systems, Inc. First repetition detection
IT202100017063A1 (it) 2021-06-29 2022-12-29 Boss Tech S R L Sistema e metodo per il controllo e/o la gestione di dispositivi periferici, attraverso l’impego di dispositivi indossabili.

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954817A (en) * 1988-05-02 1990-09-04 Levine Neil A Finger worn graphic interface device
JP2698320B2 (ja) * 1993-08-31 1998-01-19 日本電信電話株式会社 常装着型入力システム、常装着型意図伝達システム、常装着型音楽用キーボードシステム及び常装着型点字入出力システム
US7015950B1 (en) * 1999-05-11 2006-03-21 Pryor Timothy R Picture taking method and apparatus
US6766036B1 (en) * 1999-07-08 2004-07-20 Timothy R. Pryor Camera based man machine interfaces
US6513532B2 (en) * 2000-01-19 2003-02-04 Healthetech, Inc. Diet and activity-monitoring device
SG93896A1 (en) * 2000-06-13 2003-01-21 Miki Kk Ornamental member for accessory

Also Published As

Publication number Publication date
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