KR100608576B1 - 휴대 단말기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대 단말기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 장치는 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 사용자와 접촉한 휴대 단말기의 접촉 영역을 감지하는 접촉 감지부와, 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 휴대 단말기에 설정된 소정의 기준축을 기준으로 하여 휴대 단말기가 회전한 각도 또는 기준축이 중력 방향과 이루는 각도를 감지하는 움직임 감지부와, 접촉 감지부에 의해 감지된 정보 및 움직임 감지부에 의해 감지된 정보를 사용하여 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하는 인식부, 및 휴대 단말기의 기능 모드를 인식부에 의해 인식된 기능 모드로 전환시키는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면 사용자가 휴대 단말기를 파지하는 단일 조작에 의해 휴대 단말기를 제어하도록 함으로써 휴대 단말기 사용에 편리함을 제공 할 수 있다.
휴대 단말기, 모드 인식, 접촉 감지, 움직임 감지

Description

휴대 단말기 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling a potable electronic device}
도 1은 종래 기술에 따른 휴대 단말기의 기능 모드 전환 과정을 설명하는 도면이다.
도 2는 휴대 단말기 파지 자세와 휴대 단말기의 기능 모드 사이의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감지부(110)를 보다 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 장치의 접촉 감지부(110)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 접촉 감지부에 의해 출력되는 접촉 영역 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 장치의 움직임 감지부(120)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 인식부(140)를 보다 상세히 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션을 통해 인식하고자 하는 휴대 단말기의 기능 모드를 나타낸 도면이다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션을 위한 휴대 단말기의 각 기능 모드에 따른 접촉 정보를 설명하는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110 : 접촉 감지부 112 : 접촉 감지 센서
114 : 접촉 신호 처리부 120 : 움직임 감지부
130 : 외부 장치 감지부 140 : 인식부
142 : 저장부 144 : 판단부
146 : 갱신부 150 : 사용자 인터페이스부
160 : 제어부
본 발명은 휴대 단말기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 휴대 단말기 파지 자세에 따라 휴대 단말기의 기능 모드를 전환시키도록 하는 휴대 단말기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 휴대폰이나 PDA(Personal Digital Assistants)와 같은 휴대 단말기의 보급이 확산되면서, 하나의 휴대 단말기가 다양한 기능을 수행할 수 있도록 제작되고 있다. 예컨대 휴대폰은 기본적으로 통화 기능을 갖는 단말기이나 최근의 휴대폰은 통화 기능뿐만 아니라 SMS(Short Message Service), 디지털 카메라, MP3 플레이어, 동영상 재생 등의 기능을 더 갖추고 있다. 이처럼 휴대 단말기의 기능이 다양해짐에 따라 사용자는 하나의 휴대 단말기로 복합적인 서비스를 제공 받을 수 있게 되었다.
일반적으로 복수의 기능을 갖는 휴대 단말기를 특정 기능 모드로 동작시키기 위해서, 사용자는 휴대 단말기에 구비된 키패드나 터치패드 등을 조작하여 자신이 원하는 기능을 수행하도록 하는 기능 모드를 검색하고 해당 기능 모드로의 전환을 지시해야 한다.
예컨대 사용자는 도 1에 도시된 바와 같이 휴대 단말기의 디스플레이부(10)를 통해 제공되는 메뉴 화면을 확인하면서 휴대 단말기에 구비된 방향키(20)를 조작하여 자신이 원하는 기능 모드를 검색한다. 디스플레이부(10)를 통해 사용자가 원하는 기능 모드가 검색되면 사용자는 선택버튼(30)을 조작하여 검색된 기능 모드를 선택할 수 있으며, 이때 휴대 단말기는 사용자가 선택한 기능 모드로 전환된다.
이러한 종래의 기술을 따를 경우, 휴대 단말기를 각 기능 모드로 전환시키기 위해서는 사용자가 다단계의 키 입력 과정을 거쳐야 하는 불편함이 따르게 된다.
한편 휴대 단말기의 기능 모드 전환을 간편히 하기 위해, 휴대 단말기에 단축키(41, 42)가 구비되기도 한다. 단축키(41, 42)에는 휴대 단말기를 특정 기능 모드로 전환시키는 키 값이 맵핑되어 있으며, 사용자가 단축키(41, 42)를 사용하면 단일 키 조작에 의해 휴대 단말기의 기능 모드를 전환시킬 있게 된다.
그러나 단축키를 사용하는 경우에도, 휴대 단말기의 사용에 익숙하지 않은 사용자는 특정 기능 모드에 맵핑된 단축키를 숙지해야 하는 불편함이 따르게 된다. 또한 휴대 단말기에 구비될 수 있는 단축키의 숫자는 제한될 수 밖에 없으므로, 점점 다양해지는 휴대 단말기의 각 기능들을 위해 일일이 단축키를 할애하는 것은 휴대 단말기에 구비될 수 있는 키 인터페이스 공간의 낭비를 초래한다.
한편 한국 등록 실용신안 20-0315143(이동 통신 단말기의 위치 센서를 이용한 메뉴 제어 장치)는 소정의 센서를 통해 휴대 단말기를 파지하고 있는 사용자의 손의 움직임이나 위치를 검출하고, 검출된 결과에 따라 휴대 단말기의 방향키를 제어하거나, 휴대 단말기의 기능을 변환시키기 위한 기능 모드 검색 과정을 제어할 수 있는 메뉴 제어 장치를 개시하고 있다. 그러나 한국 등록 실용신안 20-0315143에 개시된 기술에 의할 경우에도, 사용자가 휴대 단말기의 특정 기능 모드를 선택하기 위해서는 해당 기능 모드가 검색될 때까지 휴대 단말기를 수회 조작해야 한다. 또한 원하는 기능 모드를 검색한 후에도, 휴대 단말기를 검색된 기능 모드로 전환시키기 위해서는 휴대 단말기에 구비된 선택 버튼 등을 통해 모드 전환을 지시해야 한다. 따라서 한국 등록 실용신안 20-0315143에 개시된 기술에 의하더라도 휴대 단말기의 기능 모드를 전환시키는 데에는 종래 기술을 통해 설명한 바와 같이 다단계의 단말기 조작 과정을 거쳐야 하는 불편함이 따르게 된다.
본 발명은 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 감지되는 파지 정보를 사 용하여 휴대 단말기의 기능 모드를 전환시킴으로써, 단일 조작에 의해 휴대 단말기의 기능 모드를 전환할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 장치는 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 사용자와 접촉한 상기 휴대 단말기의 접촉 영역을 감지하는 접촉 감지부, 사용자가 상기 휴대 단말기를 파지함에 따라, 상기 휴대 단말기에 설정된 소정의 기준축을 기준으로 하여 상기 휴대 단말기가 회전한 각도 또는 상기 기준축이 중력 방향과 이루는 각도를 감지하는 움직임 감지부, 상기 접촉 감지부에 의해 감지된 정보 및 상기 움직임 감지부에 의해 감지된 정보를 사용하여 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하는 인식부, 및 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 상기 인식부에 의해 인식된 기능 모드로 전환시키는 제어부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 방법은 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 사용자와 접촉한 상기 휴대 단말기의 접촉 영역을 감지하는 접촉 감지 단계, 사용자가 상기 휴대 단말기를 파지함에 따라 상기 휴대 단말기가 움직임으로 인하여, 상기 휴대 단말기에 설정된 소정의 기준축을 기준으로 상기 휴대 단말기가 회전한 각도 또는 상기 기준축이 중력 방향 과 이루는 각도를 감지하는 움직임 감지 단계, 상기 접촉 감지 단계에서 감지된 정보 및 상기 움직임 감지 단계에서 감지된 정보를 사용하여 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하는 인식 단계, 및 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 상기 인식 단계에서 인식된 기능 모드로 전환시키는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 휴대 단말기 파지 자세와 휴대 단말기 모드 사이의 관계를 나타낸 도면이다.
휴대 단말기는 통화 모드, SMS 모드, 디지털 카메라 모드 등 다양한 기능 모드를 구비할 수 있다. 도시된 바와 같이 사용자가 휴대 단말기를 사용할 경우, 휴대 단말기의 기능 모드에 따라 사용자가 휴대 단말기를 파지하는 형태 및 자세에 차이가 있다. 본 발명에서는 사용자가 원하는 기능 모드를 인식하고 인식된 기능 모드로 휴대 단말기의 모드를 전환시키기 위한 제어 정보로써 사용자의 휴대 단말기 파지하는 형태 및 자세에 관한 정보(이하 파지 정보라 한다)를 사용할 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면 파지 정보에 따라 사용자가 원하는 휴대 단말기의 기능 모드가 인식될 수 있다.
파지 정보로는 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 사용자와 접촉하는(구체적으로는 휴대 단말기를 파지하고 있는 사용자의 손과 접촉하는) 휴대 단말기 외부 표면의 접촉 영역에 관한 정보(이하 접촉 정보라 한다)가 사용될 수 있다.
이와 더불어 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 휴대 단말기에 설정된 소정의 기준축을 기준으로 하여 휴대 단말기가 회전운동을 하게 되거나 기준축이 중력 방향과 특정한 각도를 이루며 기울어져 있는 경우, 휴대 단말기의 회전각 또는 방향성에 관한 정보(이하 이러한 정보를 움직임 정보라 한다)도 파지 정보로 사용될 수 있다.
또한 휴대 단말기에 탈부착할 수 있는 외부 장치의 탈부착 상태 또한 파지 정보(접촉 정보 및 움직임 정보)와 더불어서 사용자가 원하는 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하기 위한 정보로 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도시된 휴대 단말기 제어 장치는 사용자와의 접촉 영역을 감지하는 접촉 감지부(110), 휴대 단말기의 움직임(예컨대 회전 운동 또는 방향성)을 감지하는 움직 임 감지부(120), 외부 장치의 탈부착 상태를 감지하는 외부 장치 감지부(130), 각 감지부(110 내지 130)가 감지한 정보를 사용하여 휴대 단말기의 모드를 인식하는 인식부(140), 사용자의 제어 명령을 입력 받는 사용자 인터페이스부(150) 및 인식부(140)가 인식한 모드로 휴대 단말기의 모드를 전환시키는 제어부(160)를 포함한다.
접촉 감지부(110)는 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 휴대 단말기 외부 표면 중 사용자와 접촉하는 접촉 영역을 감지한다. 이를 위해 접촉 감지부(110)는 접촉 여부를 감지할 수 있는 하나 이상의 접촉 감지 센서를 포함할 수 있으며, 각 접촉 감지 센서는 휴대 단말기의 표면에 위치할 수 있다. 그 일 예를 도 5a를 통해 후술하도록 한다.
접촉 감지 센서는 사용자와의 직접적인 접촉 여부를 감지하는 접촉식 센서일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 따라서 접촉 감지 센서는 사용자와의 직접적인 접촉이 없더라도 사용자의 신체 부위(구체적으로는 사용자의 손)가 일정 거리 이내에 위치하면 이를 감지하여 접촉이 일어난 것으로 판단할 수 있는 비접촉식 센서일 수도 있다.
이하 도 4 내지 도 5b를 참조하여 접촉 감지부(110)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉 감지부(110)를 보다 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도시된 접촉 감지부(110)는 하나 이상의 접촉 감지 센서(112) 및 접촉 신호 처리부(114)를 포함한다. 접촉 감지 센서(112)는 사용자의 접촉 여부를 감지하여 접촉 여부를 나타내는 신호를 접촉 신호 처리부(114)로 출력 한다. 이러한 접촉 감지 센서(112)는 전술한 바와 같이 접촉식 센서 또는 비접촉식 센서일 수 있다.
접촉 신호 처리부(114)는 각 접촉 감지 센서(112)로부터 제공된, 사용자와의 접촉 여부에 대한 신호를 조합하고 이를 접촉 정보로써 인식부(140)에게 제공한다. 접촉 신호 처리부(114)가 인식부(140)에게 제공하는 접촉 정보의 일 예는 도 5b를 통해 후술하도록 한다.
도 5a은 휴대 단말기가 직육면체라는 가정 하에 휴대 단말기의 외형을 전개시킨 전개도를 도시하고 있다. 전개도 상의 블록들은 휴대 단말기의 표면에 위치하여 사용자와의 접촉 여부를 감지할 수 있는 접촉 감지 센서(S1 내지 S22)를 나타내며 명암 처리된 블록이 사용자와 접촉된 영역임을 의미한다. 접촉 감지 센서들에 의해 사용자와의 접촉이 감지되면 접촉 신호 처리부(114)는 접촉 정보를 인식부(140)에 전달하게 된다.
예컨대 도 5a에 도시한 각 접촉 감지 센서들은 사용자와의 접촉 여부를 나타내는 신호를 출력하고, 접촉 신호 처리부(114)는 각 접촉 감지 센서들로부터 출력된 신호들을 하나의 비트열로 조합하여 접촉 정보를 생성하고 이를 인식부(140)에게 전송할 수 있다. 그 일 예를 도 5b에 도시하였다.
사용자가 도 5a와 같이 휴대 단말기를 파지한 경우, 각 접촉 감지 센서 S1 내지 S22는 도 5b에 도시한 바와 같이 사용자와의 접촉 여부를 나타내는 신호를 출력한다. 이때 ＇high＇ 신호는 사용자와 접촉 되었음을 의미하고 ＇low＇ 신호는 사용자와 접촉되지 않았음을 의미한다. 도 5b에는 도 5a에서 사용자와 접촉되어 있는 것으로 도시된 접촉 감지 센서들(S5, S7, S9, S10, S11, S12, S15, S16, S17, S20, S21, S22)이 ＇high＇신호를 출력하고 있다. 인식부(140)로 전송되는 접촉 정보는 접촉 감지 센서들로부터 출력된 신호에 대한 비트열일 수 있다. 도 5b에는 ＇high＇ 신호는 ＇1＇로 설정되고 ＇low＇ 신호는 ＇0＇으로 설정된 비트열이 도시되어 있다. 이러한 비트열을 입력 받은 인식부(140)는 사용자와 접촉된 영역에 대한 정보를 획득하게 된다.
한편 도 5a에 도시된 예에서는 휴대 단말기 표면 전체에 접촉 감지 센서가 설치된 것으로 나타나 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 접촉 감지 센서는 휴대 단말기의 특성에 따라 휴대 단말기의 특정 영역(예컨대 사용자와의 접촉 빈도가 높은 영역)을 위주로 하여 설치될 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따라 휴대 단말기 표면에 설치되는 접촉 감지 센서의 개수는 도 5a에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.
움직임 감지부(120)는 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따른 휴대 단말기의 움직임을 감지한다. 구체적으로는, 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 휴대 단말기가 소정의 기준축에 대해 회전운동을 하게되거나 중력 방향과 특정 각도를 이룰 경우 움직임 감지부(120)는 휴대 단말기의 회전 운동 및 중력 방향에 대한 방향성을 감지한다.
이를 위해 움직임 감지부(120)는 기계식 또는 MEMS(micro electro-mechanical systems) 기술로 제작된 관성센서 또는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 예컨대 자이로스코프를 사용하여 움직임 감지부(120)를 구성한다면, 움직임 감지부(120)는 휴대 단말기의 회전 운동으로 인한 회전각을 측정할 수 있다. 한편 MEMS식 가속도 센서를 사용하여 움직임 감지부(120)를 구성한다면 휴대 단말기의 회전 운동으로 인한 회전각뿐만 아니라 휴대 단말기의 기울임으로 인해 휴대 단말기의 특정 기준 축과 중력 방향 사이의 각도를 측정할 수도 있다.
예컨대 움직임 감지부(120)는 도 6와 같이 서로 수직인 3개의 기준축(x축, y축, z축) 방향으로 설치된 관성 센서(도시하지 않음)를 포함할 수 있으며, 이로써 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 휴대 단말기가 움직일 경우 각 기준축에 대한 휴대 단말기의 회전 각도를 측정할 수 있다. 또는 도 6에 도시된 휴대 단말기에 가속도 센서를 포함시키면, 각 기준 축이 중력 방향과 이루는 각도를 측정함으로써 휴대 단말기의 방향성을 감지할 수도 있다. 움직임 감지부(120)에 의해 감지된 움직임 정보들은 인식부(140)로 전달된다.
한편 도 6에 도시된 예에서는 직교하는 서로 다른 세개의 기준축(x축 내지 z축)에 대한 휴대 단말기의 회전 운동 또는 방향성을 감지하는 것으로 나타내었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 세개 이하 또는 그 이상의 기준축에 대한 회전 운동 및 방향성을 감지하는 경우도 본 발명의 실시예로 보아야 할 것이다.
외부 장치 감지부(130)는 외부 장치의 탈부착 상태를 감지한다. 외부 장치는 이어폰이나 SD(Secure Digital) 카드와 같이 사용자가 휴대 단말기를 특정 기능 모드로 사용하기 위해 휴대 단말기에 부착시킬 수 있는 장치를 의미한다. 예컨데 사용자가 휴대 단말기를 MP3 플레이어 모드로 사용하려는 경우 사용자는 휴대 단말 기에 이어폰을 연결 시킬 수 있으며, 이때 외부 장치 감지부(130)는 이어폰의 탈부착 상태를 감지하게 된다. 또는 휴대 단말기를 사용하여 동영상을 재생키려는 사용자는 동영상 데이터 또는 동영상을 재생시킬 수 있는 라이센스를 저장한 SD 카드나 MMC(Multi Media Card) 등의 휴대용 저장장치를 휴대 단말기에 부착시킬 수 있으며, 이때 외부 장치 감지부(130)는 휴대용 저장장치의 탈부착 상태를 감지할 수 있다. 외부 장치 감지부(130)에 의해 감지된 정보는 인식부(140)로 제공되어 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하기 위한 정보로써 사용될 수 있다.
인식부(140)는 각 감지부(110 내지 130)로부터 전송 받은 정보를 사용하여 휴대 단말기의 기능 모드를 인식한다. 이를 위해 인식부(140)는 휴대 단말기의 각 모드를 인식하기 위한 휴대 단말기 파지 정보(접촉 정보 및 움직임 정보)를 인식 모델로써 저장할 수 있다. 이와 더불어 외부 장치의 탈부착 정보도 인식 모델에 포함될 수 있다. 이러한 인식 모델은 휴대 단말기의 각 기능 모드 별로, 해당 기능 모드를 사용할 경우에 사용자들에 의해 입력되는 평균적인 파지 정보를 실험적으로 측정함으로써 휴대 단말기의 생산시 저장시킬 수 있다.
사용자 접촉 영역이나 휴대 단말기의 움직임은 휴대 단말기를 파지하는 사용자에 따라 달라질 수 있으며, 인식부(140)는 특정 사용자에 의한 휴대 단말기 파지 특성에 맞게 인식 모델을 갱신할 수도 있다. 인식부(140)에 대한 구체적인 설명은 도 7을 통해 후술하도록 한다.
제어부(160)는 인식부(140)에 의해 인식된 기능 모드로 휴대 단말기의 기능 모드를 전환시킨다. 이에 따라서 사용자가 휴대 단말기를 특정 기능 모드로 사용 하기 위해 휴대 단말기를 파지하면 휴대 단말기는 파지 정보를 통해 사용자가 원하는 기능 모드로 자동으로 전환될 수 있다. 즉, 휴대 단말기를 특정 기능 모드로 전환시키기 위해 종래와 같이 여러 단계에 걸쳐서 휴대 단말기를 조작해야 하는 불편함을 감소시킬 수 있게 된다.
또한 제어부(160)는 모드 전환된 휴대 단말기의 상태를 사용자 인터페이스부(150)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
사용자는 전환된 기능 모드가 자신이 원하는 기능 모드인지의 여부를 사용자 인터페이스부(150)를 통해 입력시킬 수 있으며, 제어부(160)는 그에 대한 정보를 인식부(140)로 전달할 수 있다.
도 7는 도 3에 도시된 인식부(140)를 보다 상세히 나타낸 블록도이다.
도시된 인식부(140)는 사전에 설정된 인식 모델을 저장하는 저장부(142), 각 감지부(110 내지 130)로부터 입력되는 정보에 적합한 휴대 단말기의 기능 모드를 선택하는 판단부(144) 및 저장부(142)에 저장된 인식 모델을 갱신하는 갱신부(146)를 포함한다.
저장부(142)는 휴대 단말기의 각 기능 모드를 인식하는데 기준이 되는 인식 모델을 저장한다. 이러한 인식 모델은 휴대 단말기의 특성에 따라 실험적인 수치로서 그 생산시부터 저장될 수 있다. 예컨데 사용자들이 휴대 단말기를 통화 모드로 사용할 경우에 사용자와 주로 접촉하는 휴대 단말기의 접촉 영역에 대한 실험의 평균치가 도 5a에 도시된 바와 같다면, 도 5a에 도시된 접촉 영역에 사용자가 접촉된 경우를 통화 모드로 인식하도록 하는 인식 모델이 설정될 수 있다.
인식 모델은 휴대 단말기의 각 기능 모드 별로 사용자의 휴대 단말기 파지에 따른 휴대 단말기의 접촉 정보 및 움직임 정보의 조합(파지 정보)에 의해 설정될 수 있다. 이에 더불어 외부 장치 탈부착 정보도 인식 모델을 설정하기 위한 기본 정보로 사용될 수 있다. 저장부(142)에 저장되는 인식 모델에 관해 수식1 내지 수식3을 통해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따른 파지 정보와 휴대 단말기의 각 기능 모드 사이의 관계를 나타내는 인식 모델은 특정 파지 정보 I 가 입력되는 경우 기능 모드 M이 선택될 확률 P(M|I)로써 나타낼 수 있으며 이 확률은 Bayes Rule에 따라 수식1에 비례한다.
[수식1]
Figure 112004054073782-pat00001
이때 P(M)는 임의의 기능 모드 M을 선택할 확률을 나타내며, 이는 수식 2를 통해 계산될 수 있다.
[수식2]
Figure 112004054073782-pat00002
이때 X는 사용자가 임의의 기능 모드 M을 선택하기 위해 휴대 단말기를 파지한 총 횟수이고, Y는 사용자가 휴대 단말기를 파지하였을 때 기능 모드 M이 선택된 횟수이다.
한편 수식1에서 P(I|M)은 임의의 모드 M이 선택 되었을 때 파지 정보 I가 입 력될 확률을 나타내며 이는 수식3을 통해 설명될 수 있다.
[수식3]
Figure 112004054073782-pat00003
수식3에서
Figure 112004054073782-pat00004
는 각 감지부(110 내지 130)로부터 입력되는 정보들을 의미한다. 예컨데
Figure 112004054073782-pat00005
는 도 5a 및 도 5b를 통해 설명한 바와 같이 접촉 감지부(110)로부터 입력되는 휴대 단말기의 접촉 정보일 수 있다. 또는
Figure 112004054073782-pat00006
는 도 6를 통해 설명한 바와 같이 움직임 감지부(120)로부터 입력되는 휴대 단말기의 움직임 정보일 수 있다. 바람직하게는
Figure 112004054073782-pat00007
는 접촉 감지부(110) 및 움직입 감지부(120)로부터 입력되는 정보들일 수 있다. 또한
Figure 112004054073782-pat00008
는 외부 장치 감지부(130)로부터 출력된 외부 장치 탈부착 정보도 포함할 수 있다. 따라서 수식3에서 좌변의 I는 각 감지부들(110 내지 130)로부터 입력되는 정보들을 조합한 정보를 나타낸다.
판단부(144)는 저장부(142)에 저장된 인식 모델을 기초로 하여, 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 각 감지부(110 내지 130)로부터 입력되는 정보로 인식할 수 있는 기능 모드를 선택한다. 이때 판단부(144)에 의해 선택되는 기능 모드는 수식4를 만족시키는 기능 모드일 수 있다.
[수식4]
Figure 112004054073782-pat00009
이때 M은 휴대 단말기의 임의의 기능 모드이고 m은 휴대 단말기의 특정 기능 모드를 의미한다. 따라서 판단부(144)는 저장부(142)에 저장된 인식 모델 중 각 감지부(110 내지 130)로부터 전달 받은 정보에 대해 임계값 이내의 오차범위에서 가장 근접하는 정보로 설정된 인식 모델을 통해 특정 기능 모드를 인식하도록 판단할 수 있다.
갱신부(146)은 판단부(144)의 판단 결과로 인식된 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드 인지의 여부에 따라 저장부(142)에 저장된 인식 모델을 갱신하도록 한다. 이를 위해 갱신부(146)는 수식 2를 통해 설명된 확률을 다음과 같이 갱신할 수 있다.
먼저 판단부(144)가 판단한 기능 모드가 사용자가 원하는 모드인 경우, 수식2를 통해 설명된 확률은
[수식5]
Figure 112004054073782-pat00010
로 갱신될 수 있다.
한편 판단부(144)가 판단한 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드가 아닌 경우, 수식2를 통해 설명된 확률은
[수식6]
Figure 112004054073782-pat00011
로 갱신될 수 있다.
판단부(144)가 판단한 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드인지의 여부는 사용자 인터페이스부(150)를 통해 사용자에 의해 입력 받을 수 있다.
이와 같이 사용자가 휴대 단말기를 파지함으로써 각 감지부(110 내지 130)로부터 입력된 정보에 따라, 사용자가 원하는 기능 모드에 대해 인식부(140)의 지속적인 인식 성공 및 오류 과정이 반복되면 저장부(142)에 저장된 인식 모델이 사용자의 개인적인 휴대 단말기 파지 특성에 적합하도록 점차 갱신된다. 결국 사용자 별로 휴대 단말기 파지 특성에 맞는 모드 인식이 가능해 질 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 장치의 각 기능성 블록들의 동작 과정에 대해 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
최초 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라 각 감지부(110 내지 130)는 사용자와 접촉한 휴대 단말기 표면의 접촉 영역이나 휴대 단말기의 움직임 등 사용자의 휴대 단말기 파지 상태를 감지한다(S110).
감지 결과에 따라 각 감지부(110 내지 130)로부터 출력되는 파지 정보는 인식부(140)로 전달되고, 인식부(140)는 파지 정보를 통해 휴대 단말기의 기능 모드를 인식한다(S120). 이를 위해 판단부(144)는 저장부(142)에 저장된 인식 모델을 기초로 하여, 입력되는 파지 정보로 인식할 수 있는 기능 모드를 선택한다. 저장부(142)에 저장된 인식 모델 및 판단부(144)에 의한 모드 선택에 대한 설명은 수식 1 내지 수식4를 통해 설명한 바와 같다.
판단부(144)에 의해 선택된 기능 모드는 인식부(140)가 인식한 모드로써 제어부(160)로 전달되며 제어부(160)는 휴대 단말기를 인식부(140)가 인식한 기능 모드로 전환시킨다(S130).
전환된 기능 모드는 사용자 인터페이스부(150)를 통해 사용자에게 제공될 수 있으며, 사용자는 제공된 기능 모드가 자신이 원하는 기능 모드인지의 여부에 대한 정보를 사용자 인터페이스부(150)를 통해 입력시킬 수 있다.
제어부(140)는 사용자가 사용자 인터페이스부(160)로 입력한 정보를 통해 인식부(140)가 인식한 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드인지의 여부를 판단하여(S140) 그에 대한 정보를 갱신부(146)로 전달한다.
만약 인식된 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드인 경우 갱신부(146)는 저장부(142)에 저장된 인식 모델을 갱신한다(S150). 이때의 갱신은 수식5를 통해 설명한 바와 같다.
한편 인식된 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드가 아닌 경우 갱신부(146)는 저장부(142)에 저장된 인식 모델을 수식6을 통해 설명한 바와 같이 갱신한다(S160).
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 결과를 설명하도록 한다. 시뮬레이션 대상으로써 휴대 단말기를 통해 인식하고자 하는 기능 모드는 총 4개의 모드(SMS 모드, 디지털 카메라 모드, 좌수 통화 모드 및 우수 통화 모드)이고 이를 도 9에 도시하였다.
시뮬레이션을 위해 휴대 단말기의 접촉 감지부(110)는 도 10에 도시된 바와 같이 총 16개의 접촉 감지 센서를 포함하도록 구성하였다. 각 기능 모드에 대해 접촉 감지부(110)로부터 출력될 수 있는 표준 신호를 생성하였으며, 표준 신호에 잡음을 첨가하여 총 120개의 데이터 셋을 구성하였다. 각 데이터 셋은 ＇(접촉 영역 정보, 기능 모드)＇로 구성된다.
한편 시뮬레이션을 위해 움직임 추적 시스템(motion tracking system)을 사용하여 휴대 단말기의 움직임 감지부(120)로부터 출력되는 움직임 정보에 대한 표준 신호를 생성하였다. 표준 신호는 휴대 단말기의 2개의 기준 축에 대해 측정한 것이며, 각 기능 모드 별로 ＇(롤(roll), 피치(pitch))＇ 쌍으로 구성된다. 이러한 표준 신호에 잡음을 첨가하여 총 120개의 데이터 셋을 생성하였으며, 각 데이터 셋은 ＇(롤, 피치, 기능 모드)＇로 구성된다.
이에 따라서 접촉 정보와 움직임 정보을 모두 입력 정보로 사용할 경우의 시뮬레이션을 위한 입력 데이터 셋은 ＇(접촉 정보, 움직임 정보, 기능 모드)＇로 설정된다.
시뮬레이션은 신경망(neural network) 시스템을 통해 수행되었으며, 3개의 실험군을 형성하여 각 실험군 별로 표 1에 도시된 바와 같은 기본 정보를 설정하였다.
[표 1]
Figure 112004054073782-pat00012
제 1 실험군은 시뮬레이션의 입력 정보로써 접촉 정보와 움직임 정보를 모두 적용시킨 실험군이다. 이 경우 입력 노드(input node)의 수는 접촉 감지부에 의해 발생하는 접촉 정보(16개의 접촉 감지 센서에 의한 16개의 정보)와 움직임 감지부에 의해 발생하는 움직임 정보(롤 및 피치의 2개 정보)의 합으로 총 18개이다.
제 2 실험군은 시뮬레이션의 입력 정보로써 접촉 정보만을 사용한 경우이고, 이에 따라 입력 노드의 수는 16개가 된다.
제 3 실험군은 시뮬레이션의 입력 정보로써 움직임 정보 만을 사용한 경우이고, 이에 따라 입력 노드의 수는 2개이다.
한편 출력 노드(output node)의 수는 인식하고자 하는 기능 모드의 개수인 4개이다. 또한 각 실험군에 대해 히든 레이어(hidden layer) 및 히든 노드(hidden node)의 수는 각각 1 및 18로 동일하게 설정하였다.
시뮬레이션 파라미터(parameter)로써 학습율(learning rate)는 ＇0.2＇, 인터렉션(interaction) 값은 ＇100＇으로 설정하였으며, 각 실험군에서 120개의 데이 터 셋은 60개의 트레이닝 데이터 셋과 60개의 테스트 데이터 셋으로 분류하였다. 트레이닝 데이터 셋은 휴대 단말기를 학습시키기 위한 데이터 셋이고, 테스트 데이터 셋은 학습된 휴대 단말기의 인식 성공율을 조사하는데 사용되는 데이터 셋이다.
각 실험군 별로 두 가지 조건의 시뮬레이션을 진행하였는데, 제 1 시뮬레이션은 트레이닝 데이터 셋과 테스트 데이터 셋을 동일한 데이터 셋으로 설정한 경우이고, 제 2 시뮬레이션은 트레이닝 데이터 셋과 테스트 데이터 셋을 각기 다른 데이터 셋으로 설정한 경우이다.
각 실험군 별로 시뮬레이션 종류에 따라, 신경망 시스템을 통해 수행된 휴대 단말기 기능 모드 인식 성공율은 표 2에 나타낸 바와 같다.
[표 2]
Figure 112004054073782-pat00013
시뮬레이션 결과에서 알 수 있듯이 입력 정보로써 접촉 정보만을 사용한 경우(제 2 실험군)에도 높은 인식 성공율을 나타내었으며, 이에 따라 휴대 단말기가 접촉 감지부(110)만 사용하더라도 본 발명이 목적으로 하는 바를 달성할 수 있음을 알 수 있다. 그러나 인식 성공율을 높이기 위한 가장 바람직한 방법은 접촉 정보 와 움직임 정보를 복합적으로 사용할 경우(제 1 실험군)이다.
이러한 인식 성공율은 더 많은 데이터 셋을 트레이닝 데이터 셋으로 사용할 경우 더욱 높아지게 되며, 이는 수식 1 내지 수식 6을 통해 설명한 바와 같이 사용자가 자신의 휴대 단말기를 사용할 때마다 휴대 단말기의 모드 인식 성공율이 높아짐을 의미한다.
한편 본 시뮬레이션 결과는 본 발명의 실시 가능성을 설명하기 위한 예시적인 자료이므로 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 휴대 단말기 제어 장치 및 방법에 따르면 휴대 단말기 파지 자세에 따라 휴대 단말기의 기능 모드를 제어하도록 함으로써, 단일 조작에 의해 휴대 단말기의 기능 모드를 전환시킬 수 있는 편리함을 제공 한다.

Claims (22)

  1. 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라, 상기 휴대 단말기의 외부 표면 중 사용자와 접촉한 접촉 영역을 감지하는 접촉 감지부;
    상기 접촉 감지부에 의해 감지된 상기 접촉 영역에 대한 정보를 사용하여 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하는 인식부; 및
    상기 인식부에 의해 인식된 기능 모드로 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 전환시키는 제어부를 포함하는 휴대 단말기 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 접촉 감지부는
    사용자의 접촉 여부를 감지하여 상기 접촉 여부를 나타내는 신호를 출력하는 하나 이상의 접촉 감지 센서; 및
    상기 접촉 감지 센서로부터 출력되는 상기 신호를 조합하여 상기 접촉 영역에 대한 정보를 생성하는 접촉 신호 처리부를 포함하는 휴대 단말기 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 접촉 감지 센서는 상기 휴대 단말기의 외부 표면에 위치하는 휴대 단말기 제어 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 접촉 감지 센서는 사용자의 직접적인 접촉이 있는 경우에 사용자와 접촉한 것으로 판단하는 접촉식 센서 또는 사용자와의 직접적인 접 촉이 없더라도 사용자의 신체부위가 일정 거리 이내로 접근하면 사용자와 접촉한 것으로 판단하는 비접촉식 센서인 휴대 단말기 제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 사용자가 상기 휴대 단말기를 파지함에 따라, 상기 휴대 단말기에 설정된 소정의 기준축을 기준으로 하여 상기 휴대 단말기가 회전한 각도 또는 상기 기준축이 중력 방향과 이루는 각도를 감지하는 움직임 감지부를 더 포함하고, 상기 인식부는 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하는데 있어서 상기 움직임 감지부에 의해 감지된 정보를 부가적으로 사용하는 휴대 단말기 제어 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 인식부는
    상기 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하는 기준이 되는 자료인 인식 모델을 저장하는 저장부;
    상기 접촉 감지부 및 상기 움직임 감지부에 의해 감지된 정보를 상기 저장부에 저장된 인식 모델과 비교하여, 인식할 기능 모드를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부에 의해 판단된 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드인지의 여부에 따라 상기 인식 모델을 갱신하는 갱신부를 포함하는 휴대 단말기 제어 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 인식 모델은
    확률
    Figure 112004054073782-pat00014
    에 비례하는 값으로 계산되며, 상기 M은 상기 휴대 단말기의 소정의 기능 모드이고, 상기
    Figure 112004054073782-pat00015
    는 상기 접촉 감지부에 의해 감지된 접촉 영역에 관한 정보 또는, 상기 움직임 감지부에 의해 감지된 상기 회전각 또는 상기 중력 방향과 이루는 각도이고, 상기 P(M)는 사용자가 상기 휴대 단말기의 파지시 상기 기능 모드 M을 선택할 확률이며, 상기
    Figure 112004054073782-pat00016
    는 상기 기능 모드 M이 선택된 경우 사용자가 상기 단말기의 접촉 영역
    Figure 112004054073782-pat00017
    에 접촉할 확률 또는 상기 휴대 단말기가 상기 회전각
    Figure 112004054073782-pat00018
    만큼 회전할 확률 또는 상기 휴대 단말기의 기준 축이 중력방향과
    Figure 112004054073782-pat00019
    만큼의 각도를 이룰 확률 중 적어도 하나인 휴대 단말기 제어 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 확률 P(M)은
    Figure 112004054073782-pat00020
    에 의해 계산되며, 상기 X는 사용자가 상기 기능 모드 M을 선택하기 위해 상기 휴대 단말기를 파지한 횟수이고, 상기 Y는 상기 휴대 단말기를 파지한 결과 상기 기능 모드 M이 선택된 횟수인 휴대 단말기 제어 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 판단부에 의해 판단되는 기능 모드는
    Figure 112004054073782-pat00021
    를 만족하는 기능 모드이며, 상기 m은 상기 휴 대 단말기의 특정 기능 모드인 휴대 단말기 제어 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 인식 모델 갱신은 상기 판단부가 선택한 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드인 경우 상기 확률 P(M)은
    Figure 112004054073782-pat00022
    인 갱신이고, 상기 판단부가 선택한 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드가 아닌 경우 상기 확률 P(M)은
    Figure 112004054073782-pat00023
    인 갱신인 휴대 단말기 제어 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 휴대 단말기에 대한 외부 장치의 탈부착 상태를 감지하는 외부 장치 감지부를 더 포함하고, 상기 인식부는 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하기 위한 정보로써 상기 외부 장치 감지부에 의해 감지된 정보를 부가적으로 사용하는 휴대 단말기 제어 장치.
  12. 사용자가 휴대 단말기를 파지함에 따라, 상기 휴대 단말기의 외부 표면 중 사용자와 접촉한 접촉 영역을 감지하는 접촉 감지 단계;
    상기 접촉 감지 단계에서 감지된 상기 접촉 영역에 대한 정보를 사용하여 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하는 인식 단계; 및
    상기 상기 인식 단계에서 인식된 기능 모드로 휴대 단말기의 기능 모드를 전환시키는 단계를 포함하는 휴대 단말기 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 접촉 감지 단계는
    하나 이상의 접촉 감지 센서가 사용자의 접촉 여부를 감지하여 상기 접촉 여부를 나타내는 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 접촉 감지 센서로부터 출력되는 신호를 조합하여 상기 접촉 영역에 대한 정보를 생성하는 단계를 포함하는 휴대 단말기 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 접촉 감지 센서는 상기 휴대 단말기의 외부 표면에 위치하는 휴대 단말기 제어 방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 접촉 감지 센서는 사용자의 직접적인 접촉이 있는 경우에 사용자와 접촉한 것으로 판단하는 접촉식 센서 또는 사용자와의 직접적인 접촉이 없더라도 사용자의 신체부위가 일정 거리 이내로 접근하면 사용자와 접촉한 것으로 판단하는 비접촉식 센서인 휴대 단말기 제어 방법.
  16. 제 12항에 있어서, 사용자가 상기 휴대 단말기를 파지함에 따라 상기 휴대 단말기가 움직임으로 인하여, 상기 휴대 단말기에 설정된 소정의 기준축을 기준으로 상기 휴대 단말기가 회전한 각도 또는 상기 기준축이 중력 방향과 이루는 각도를 감지하는 움직임 감지 단계를 더 포함하고, 상기 움직임 감지 단계에서 감지된 정보가 상기 인식 단계에서 상기 휴대 단말기의 기능 모드를 인식하는데 부가적으 로 사용되는 휴대 단말기 제어 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 인식 모델은
    확률
    Figure 112004054073782-pat00024
    에 비례하는 값으로 계산되며, 상기 M은 상기 휴대 단말기의 소정의 기능 모드이고, 상기
    Figure 112004054073782-pat00025
    는 상기 접촉 감지 단계에서 감지된 접촉 영역에 관한 정보 또는, 상기 운직임 감지 단계에서 감지된 상기 회전각 또는 상기 중력 방향과 이루는 각도이고, 상기 P(M)는 사용자가 상기 휴대 단말기의 파지시 상기 기능 모드 M을 선택할 확률이며, 상기
    Figure 112004054073782-pat00026
    는 상기 기능 모드 M이 선택된 경우 사용자가 상기 단말기의 접촉 영역
    Figure 112004054073782-pat00027
    에 접촉할 확률 또는 상기 단말기가 상기 회전각
    Figure 112004054073782-pat00028
    만큼 회전할 확률 또는 상기 휴대 단말기의 기준 축이 중력방향과
    Figure 112004054073782-pat00029
    만큼의 각도를 이룰 확률 중 적어도 하나인 휴대 단말기 제어 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 확률 P(M)은
    Figure 112004054073782-pat00030
    에 의해 계산되며, 상기 X는 사용자가 상기 기능 모드 M을 선택하기 위해 상기 휴대 단말기를 파지한 횟수이고, 상기 Y는 상기 휴대 단말기를 파지한 결과 상기 기능 모드 M이 선택된 횟수인 휴대 단말기 제어 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 인식되는 기능 모드는
    Figure 112004054073782-pat00031
    를 만족하는 모드이며, 상기 m은 상기 휴대 단말기의 특정 기능 모드인 휴대 단말기 제어 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 인식된 모드가 사용자가 원하는 모드인지의 여부에 따라 상기 인식 모델을 갱신하는 단계를 더 포함하는 휴대 단말기 제어 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 인식 모델 갱신은 상기 인식된 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드인 경우 상기 확률 P(M)은
    Figure 112004054073782-pat00032
    인 갱신이고, 상기 인식된 기능 모드가 사용자가 원하는 기능 모드가 아닌 경우 상기 P(M)은
    Figure 112004054073782-pat00033
    인 갱신인 휴대 단말기 제어 방법.
  22. 제 12항에 있어서, 상기 휴대 단말기에 대한 외부 장치의 탈부착 상태를 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 외부 장치의 탈부착 상태를 감지한 정보가 상기 인식 단계에서 상기 휴대 단말기의 모드를 인식하는데 부가적으로 사용되는 휴대 단말기 제어 방법.
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