KR100684961B1 - System for tracing instructor by pressure-sensor installed inside mat - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명에 따른 위치추적 시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of a location tracking system according to the present invention;
도 2 는 본 발명에 따른 봉센서가 내설된 매트부재의 사시도.Figure 2 is a perspective view of a mat member with a rod sensor in accordance with the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 컨트롤러의 블록도.3 is a block diagram of a controller according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 매트부재 10a,10b.... : 단위매트 10:
11 : 요부 12 : 철부11: main part 12: iron part
20 : 압력센서 30 : 가압판20
40 : 컨트롤러 41 : 버튼부40: controller 41: button portion
42 : 메모리부 43 : 표시부 42
44 : 마이컴 45 : 입출력포트44: microcomputer 45: input / output port
46 : 통신포트 50 : 카메라 46: communication port 50: camera
본 발명은 강사의 이동을 실시간으로 감지하고 추적하여 카메라로 촬영하는 강사위치 추적 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강의실 바닥에 깔리는 매트부재에 일정간격으로 배열되어 내설된 봉형상의 압력센서로 강사의 이동을 연속하여 감지하되, 강사의 위치가 감지되지 않는 사각지대를 제거한 매트형 강사위치 추적 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an instructor position tracking system that detects and tracks the movement of an instructor in real time and photographs it with a camera. More specifically, the instructor is a rod-shaped pressure sensor arranged at a predetermined interval on a mat member placed on the floor of a classroom. It relates to a mat type instructor location tracking system that detects the movement continuously, but removed the blind spot that the instructor's position is not detected.
최근 전자 통신 기술의 눈부신 발전으로 교육환경의 전자화도 빠르게 진행되고 있다. 즉, 강의실에 영상교육시스템 등이 설치되어 강의와 함께 영상자료들을 동시에 디스플레이 함으로써 교육 효과를 극대화시키고 있다. Recently, due to the remarkable development of electronic communication technology, the electronic education environment is also rapidly progressing. In other words, the video education system is installed in the classroom to maximize the educational effect by displaying the video materials together with the lecture.
또한, 강의실의 수용인원의 공간적인 문제점 대문에 최근에는 한 공간에서 실행 중인 강의상황을 비디오카메라로 촬영하여 공간적으로 이격된 다른 공간에 설치된 대형 디스플레이장치에 생중계 또는 녹화를 함으로써 보다 많은 수강인원들에게 동시 강의를 수행하고 있다.In addition, due to the spatial problem of the capacity of the lecture room, the lecture situation currently being executed in one space is recorded with a video camera and broadcasted or recorded on a large display device installed in another space spaced to more participants. Simultaneous lectures are being carried out.
일반적으로 강사가 강의를 할 때 강사를 촬영하는 비디오카메라는 고정된 각도에서만 촬영하므로 강사가 지정된 자리 외에는 이동할 수 없어 수동적인 화면만으로 정보를 전달해야 했다. 따라서 강의 화면이 다채롭고 다양하지 못할 경우 단조롭게 비추어지므로 시선 집중도고 떨어지고, 강사는 비디오카메라의 앵글을 벗어 날 수 없으므로 다양한 표현으로 강의를 할 수 없는 문제가 있었다. In general, when the lecturer lectures, the video camera that shoots the lecturer only shoots from a fixed angle, so the instructor could not move to the designated place. Therefore, if the lecture screen is colorful and diverse, it is monotonously illuminated, and thus the attention span falls and the instructor cannot escape the angle of the video camera.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 비디오카메라를 조정하는 사람이 별도로 강의 시간동안 강사의 위치를 수동으로 일일이 추적했다. 이러한 종래의 방식은 번거롭고 불필요한 시간과 경비를 소요하는 문제점이 있었다. In order to solve this problem, conventionally, the person who adjusts the video camera manually tracks the position of the instructor separately during the lecture time. This conventional method has a problem that it is cumbersome and unnecessary time and expense.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 강사의 몸에 위치발신기를 착용시키고 비디오카메라에서 위치발신기로부터 제공된 위치신호를 수신하여 비디오카메라의 앵글이 강사의 위치를 주적하도록 하였다. 그러나 위와 같은 기술은 위치발신기와 비디오카메라 간에 적외선 송수신이 제대로 되지 못하거나 적외선을 사용하는 다른 장치를 추적함으로서 강사의 위치를 제대로 추적하지 못하는 에러가 발생하는 문제가 있었고, 위치발신기에 충전지를 사용함으로서 충전지 사용시간에 한계가 있었다. Therefore, in order to solve such a problem, conventionally, the position transmitter is worn on the instructor's body and the position of the instructor is mainly recorded by receiving the position signal provided from the position transmitter in the video camera. However, the above technique has a problem that the infrared transmitter / receiver cannot be properly tracked between the position transmitter and the video camera, or another device that uses infrared rays may not properly track the position of the instructor. Rechargeable battery life was limited.
또 다른 종래기술로 등록특허 제559726호 '자동 강사 추적시스템 및 추적 방법'과 등록특허 제466833호 '감지 센서를 이용한 카메라 컨트롤 시스템 및 방법'이 개시되었다. Another prior art has disclosed Patent Registration No. 559726 'Automatic Instructor Tracking System and Tracking Method' and Patent No. 466833 'Camera Control System and Method Using Detection Sensors'.
상기 등록특허는 강의실 강단의 뒤편 벽에 일정 간격으로 설치된 적외선LED센서가 강사의 위치를 감지하고, 컨트롤러가 센서가 감지한 신호를 수신하여 비디오카메라의 앵글각을 제어하는 기술에 관한 것으로서, 이 기술은 적외선LED센서의 발광부가 신호를 발신하고 수광부가 강사의 몸에서 반사되는 신호를 수신하여 강사의 위치를 검출하게 되는데, The registered patent relates to a technology for controlling the angle angle of the video camera by the infrared LED sensor installed at a predetermined interval on the rear wall of the lecture room to detect the position of the instructor, and the controller receives the signal detected by the sensor. The light emitting part of the infrared LED sensor sends a signal and the light receiving part receives a signal reflected from the instructor's body to detect the position of the instructor.
적외선LED센서는 강사가 착용한 옷의 색상에 민감하여 잘못된 인식을 하기 쉽고(흑색에서는 반사율이 50% 밖에 안된다.), The infrared LED sensor is sensitive to the color of the clothes worn by the instructor, making it easy to misrecognize (in black, the reflectance is only 50%).
반사영역에 간섭을 일으키는 곳이 있으면 옆에 있는 적외선LED센서가 오작동을 하게 되고, If there is interference in the reflective area, the infrared LED sensor next to it will malfunction.
강단에 의자, 교탁 등이 배치되어 있을 경우 강사는 적외선LED센서와 의자나 교탁 사이를 이동하여야 적외선LED센서가 강사의 이동을 감지할 수 있으며, 의자나 교탁 앞에 배치된 적외선LED센서는 그 감지거리가 일일이 조절되어야하고,If a chair or table is placed in the pulpit, the instructor must move between the infrared LED sensor and the chair or table so that the infrared LED sensor can detect the movement of the instructor, and the infrared LED sensor placed in front of the chair or table can detect the distance. Should be adjusted one by one,
벽에 적외선LED센서를 설치하기 위해 벽의 일부를 훼손하게 되고 미관도 좋지 않다. In order to install an infrared LED sensor on the wall, part of the wall is damaged and the aesthetics are not good.
본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems,
강사가 발신기를 착용할 필요가 없고 의자나 교탁 등에 의해 이동이 제한되지 아니하고, The instructor does not have to wear the transmitter and the movement is not restricted by chairs or tables,
강사가 착용한 옷의 색상, 센서간의 간섭, 다른 통신기기 등에 의해 센서가 오동작함이 없이 늘 정확하게 작동되는 강사위치 추적 시스템을 제공함을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide an instructor location tracking system that always operates correctly without malfunctioning by the color of the clothes worn by the instructor, interference between the sensors, and other communication devices.
또한, 별도로 센서의 감도를 조절할 필요가 없고, 센서간의 이격거리에서 오는 강사의 위치를 감지할 수 없는 사각지대를 제거한 강사위치 추적 시스템을 제공함을 목적으로 한다.In addition, there is no need to adjust the sensitivity of the sensor separately, it is an object of the present invention to provide an instructor position tracking system to remove the blind spot that can not detect the position of the instructor coming from the distance between the sensors.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 매트형 강사위치 추적 시스템은 Mat type instructor position tracking system of the present invention for achieving the above object
강의실 바닥에 깔리는 매트부재 내부에 일정간격으로 배열되어 강사의 위치를 감지하기 위한 다수의 압력센서;A plurality of pressure sensors arranged at predetermined intervals within the mat member laid on the floor of the lecture room to detect the position of the instructor;
제어명령에 따라 강사를 추적하면서 촬영하는 카메라;A camera for shooting while tracking the instructor according to the control command;
상기 압력센서로부터 감지신호를 입력받고, 이를 기초로 한 제어명령을 상기 카메라로 전송하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.And a controller configured to receive a detection signal from the pressure sensor and transmit a control command based on the detection signal to the camera.
그리고 상기 압력센서는 소정길이를 갖는 봉센서이고, 소정 폭을 갖고 상기 봉센서 각각의 상부에 배치되어 일정간격으로 배열되어 있는 봉센서가 감지할 수 없는 사각지대에 가해지는 압력을 봉센서로 전달하는 다수의 가압판을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,The pressure sensor is a rod sensor having a predetermined length, and has a predetermined width and is disposed on top of each of the rod sensors to transmit pressure to the rod sensor that is not detected by the bar sensor arranged at a predetermined interval. Characterized in that it further comprises a plurality of pressure plate,
상기 매트부재는 연결부위에 결합요철부가 형성되어 있는 단위매트 복수개가 상호 연결되어 이루어진 것을 특징으로 한다. The mat member is characterized in that a plurality of unit mats having coupling concavities and convexities formed at the connection portions are interconnected.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명에 따른 위치추적 시스템의 개략도이고, 도2는 봉형상의 압력센서 및 가압판이 내설되어 있는 매트부재를 도시한 것이고, 도3은 컨트롤러의 구성도이다. 1 is a schematic diagram of a position tracking system according to the present invention, FIG. 2 shows a mat member having a rod-shaped pressure sensor and a pressure plate installed therein, and FIG. 3 is a configuration diagram of the controller.
강사가 강의 내용을 판서하기 위한 칠판(1) 앞의 바닥에는 단위매트(10a,10b,10c, ...) 복수개가 상호 연결되어 이루어진 매트부재(10)가 깔려있다. 그리고 상기 매트부재(10) 내부에는 강사의 위치를 감지하기 위한 압력센서(20)가 일정 간격으로 배열되고, 상기 압력센서(20) 각각은 케이블(2)을 통해 컨트롤러(40)와 연결된다. 그리고 상기 컨트롤러(40)는 카메라(50)와 케이블(2)로 연결되어 카메라(50)의 앵글(틸팅 및 패닝)을 조절한다. 그리고 상기 카메라(50)는 상기 컨트롤러(40)로부터 입력되는 제어명령에 따라 강사를 추적하면서 촬영을 하게 된다. On the floor in front of the blackboard (1) for the instructor to write the lecture contents, a mat member (10) formed of a plurality of unit mats (10a, 10b, 10c, ...) are interconnected. And inside the
상기 매트부재(10)는 강사가 이동하는 영역을 모두 커버할 수 있는 면적을 갖고, 매트부재(10)를 구성하는 단위매트(10a,10b,10c, ...)는 운반 및 설치의 편의성을 위하여 가로와 세로는 각각 약 1m이고, 높이는 약 2cm로 제작하였다. The
그리고 단위매트간의 연결을 용이하게 하고 결속력을 높이기 위하여 연결부위에는 결합요철부(11,12)를 형성하였다. 상기 결합요철부는 도면에 보는 바와 같이 사다리꼴 형상의 요부(11)와 철부(12)가 연속하여 형성되어 구성된다. In order to facilitate the connection between the unit mat and increase the binding force, coupling concave and convex portions (11, 12) were formed on the connection portion. The coupling concave-convex portion is formed by forming a trapezoidal
상기 단위매트(10a,10b,10c, ...)의 상부표면 직하부에는 압력센서(20)가 일정 간격으로 배열되어 내설된다. 상기 압력센서(20)는 위에서 가해지는 강사의 하중압력에 의해 작동되어 이 감지신호를 컨트롤러(40)로 전송한다. 본 발명에서는 상기 압력센서(20)로 봉형상의 압력센서(20)(이하 이를 '봉센서(20)'라고 한다.)를 사용하였다. 상기 봉센서(20)는 단위매트의 길이에 상응하는 길이를 갖고 일정간격으로 배열되는데, 본 발명에서는 1mㅧ 1m의 규격을 갖는 단위매트(10a,10b,10c, ...)에 약 90cm의 길이를 갖는 봉센서(20) 4개를 25cm 간격으로 배치하였다.
그리고 각각의 봉센서(20) 상부에는 가압판(30)을 배치시켜 봉센서(20)가 감지할 수 없는 사각지대가 생기지 않도록 하였다. 즉, 강사가 봉센서(20)와 봉세서 사이의 이격공간(즉, 사각지대)만을 밝더라도 이격공간에 배치된 가압판(30)에 의해 인접한 봉센서(20)로 강사의 하중압력이 전달되어 봉센서(20)가 작동되도록 하였다. 여기서 물론 봉센서(20)를 촘촘히 배열하면 사각지대는 원천적으로 존재하지 않겠지만 필요이상으로 많은 센서를 사용하는 것은 비경제적이다. 그렇다고 경제성만 보고 봉센서(20)를 적게 사용하여 봉센서(20)간의 이격거리를 넓히게 되면 가압판(30)을 매개로하여도 감지할 수 없는 사각지대가 생길 수 있다. 따라서 본 발명과 같이 봉센서(20)간의 이격거리는 25cm 전후가 바람직하다. 그리고 가압판(30)은 매트부재(10) 내부에 매설되고 그 폭은 20cm 전후가 바람직하다. And the
상기 컨트롤러(40)는 케이블(2)을 통해 각각의 봉센서(20)로부터 감지신호를 입력받고, 이 감지신호를 기초로하여 카메라(50)의 틸팅, 패닝 및 줌인 줌아웃 등의 제어명령을 출력하여 카메라(50)의 작동을 제어하게 된다. The
이를 위해 상기 컨트롤러(40)는 각종 조작을 위한 다수의 버튼으로 구성된 버튼부(41)와, 상기 버튼부(41)를 통해 입력되는 각종 셋팅값을 저장하는 메모리부(42)와, 동작상태 및 셋팅값을 표시하기 위한 표시부(43)와, 상기 압력센서(20) 와 인터페이스를 위한 입출력포트(45)와, 상기 카메라(50)와 인터페이스를 위한 통신포트(46)와, 상기 입출력포트(45)를 통해 입력되는 압력센서(20)의 감지신호 및 상기 메모리부(42)에 저장되어 있는 셋팅값에 의해 틸팅 및 패닝을 포함하는 상기 카메라(50)의 동작에 관한 제어명령을 상기 통신포트(46)를 통해 카메라(50)로 출력하는 마이컴(44)을 포함하여 이루어진다.To this end, the
상기 버튼부(41)는 전원의 온/오프 버튼과, 메뉴선택 버튼과, 각종 셋팅을 위한 업버튼, 다운버튼 및 확인버튼 등을 포함하여 이루어진다. The
그리고 상기 버튼부(41)를 조작하여 셋팅되는 값들은 마이컴(44)을 통해 메모리부(42)에 저장된다. 여기서 셋팅되는 셋팅값으로는 각 봉센서(20)의 위치와 수, 패닝 및 틸팅 속도, 그리고 패닝의 좌우측 한계값과 틸팅의 상하측 한계값 등이 있다. The values set by operating the
상기 표시부(43)는 카메라(50)의 동작상태, 봉센서(20)의 이상유무 등을 표시하며, 셋팅값을 셋팅하는 과정에서 이를 표시한다. The
상기 마이컴(44)은 입력포트를 통해 입력되는 압력센서(20)의 감지신호와 메모리부(42)에 저장되어 있는 각종 셋팅값을 가지고 카메라(50)의 이동위치(틸팅, 패닝, 줌인아웃 등의 제어명령)을 계산하고, 이를 통신포트(46)를 통해 카메라(50)로 출력하여 카메라(50)의 동작을 제어한다. 또한, 상기 마이컴(44)은 통신포트(46)를 통해 입력되는 카메라(50)의 앵글에 대한 정보를 입력받아 이를 메모리부(42)에 저장하고 표시부(43)에 표시한다. The
상기 카메라(50)는 RS232C 직렬 통신포트(46)를 통해 상기 컨트롤러(40)와 연결되어 컨트롤러(40)의 제어명령에 따라 강사를 연속추적하여 촬영한다. 물론 적외선신호와 같은 무선신호를 통해 제어될 수도 있다. The
상기 카메라(50)는 소니사의 EVI-D100 또는 DRC300 제품으로 피사체(즉, 강사)의 밝기 및 배경 조명상태 유지를 위한 자동노출 및 배경조명 보정기능이 있으며, 피사체의 크기에 따라 항상 안정된 피사체를 촬영할 수 있도록 오토 줌 기능이 있다. The
상기한 바와 같이 본 발명은 강의실 바닥에 압력센서를 설치하여 강사의 이동을 감지함으로 강사의 옷 색상에 의해 센서의 감지도가 변화거나 센서간의 간섭이나 센서와 조명 또는 타적외선 통신기기와 간섭이 발생되지 아니하여 센서가 오동작할 위험이 없고,As described above, the present invention detects the movement of the instructor by installing a pressure sensor on the floor of the classroom to change the sensitivity of the sensor by the color of the clothes of the instructor, or the interference between the sensors or the interference between the sensor and the light or other infrared communication devices. There is no risk of the sensor malfunctioning.
의자 교탁 등이 있다하더라도 센서의 감도를 조절할 필요가 없으며, 센서가 내설되어 있는 단위매트를 상호 연결하면 되므로 설치가 간단하고 설치시간도 단축된다. Even if there is a chair or the like, there is no need to adjust the sensitivity of the sensor, and it is simple to install and shorten the installation time by connecting the unit mat in which the sensor is installed.
또한, 가압판을 이용함으로서 적은 센서를 사용하면서도 사각지대가 발생되지 않아 매우 경제적이다. In addition, by using a pressure plate, even though a small sensor is used, blind spots are not generated, which is very economical.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구 조를 갖는 매트형 강사위치 추적 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention has been described with respect to the mat-type instructor position tracking system having a specific shape and structure with reference to the accompanying drawings, the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such variations and modifications It should be interpreted as falling within the protection scope of the present invention.
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FPAY | Annual fee payment |
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FPAY | Annual fee payment |
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