KR100703698B1 - 공간 필기 인식 장치 및 방법, 그리고 상기 방법을 기록한기록 매체 - Google Patents

공간 필기 인식 장치 및 방법, 그리고 상기 방법을 기록한기록 매체 Download PDF

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KR100703698B1
KR100703698B1 KR1020050012819A KR20050012819A KR100703698B1 KR 100703698 B1 KR100703698 B1 KR 100703698B1 KR 1020050012819 A KR1020050012819 A KR 1020050012819A KR 20050012819 A KR20050012819 A KR 20050012819A KR 100703698 B1 KR100703698 B1 KR 100703698B1
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Abstract

본 발명은 공간 필기 인식에 관한 것으로서, 본 발명의 실시에 따른 공간 필기 인식 장치는 공간상의 움직임에 따른 가속도를 측정하는 관성 센서 모듈과, 이동 궤적을 추적하기 위한 소정의 연산 정보와 파라미터, 공간 필기의 이동 궤적에 대한 패턴 정보를 저장하는 저장 모듈과, 상기 연산 정보와 파라미터를 이용하여, 상기 측정된 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 공간 필기의 이동 궤적을 구성하는 소정의 점들에 대한 위치 관계를 제약하여 상기 계산된 운동 속도를 보정한 후, 상기 보정된 운동 속도를 이용하여 상기 이동 궤적을 추적하는 연산 모듈 및 상기 연산 모듈에 의해 추적된 공간 필기의 이동 궤적과 상기 저장 모듈에 저장된 이동 궤적에 대한 패턴 정보를 비교하여 상기 공간 필기를 인식하는 인식 모듈을 포함한다.
공간 필기(spatial writing), 관성 센서(inertial measurement unit)

Description

공간 필기 인식 장치 및 방법, 그리고 상기 방법을 기록한 기록 매체{Apparatus and method for recognizing spatial writing and recording medium for recording the method}
도 1은 공간 필기를 인식하는 일반적인 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 2a 내지 도 2d는 드리프트가 존재하지 않는 경우의 이동 궤적을 나타내는 그래프이다.
도 3a 내지 도 3d는 드리프트가 존재하는 경우의 이동 궤적을 나타내는 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 드리프트가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 이동 궤적을 비교하는 또다른 그래프이다.
도 5a는 관성 센서를 이용하여 위치를 추적할 때 발생하는 에러를 보정하기 위한 종래의 방법을 나타내는 예시도이다.
도 5b는 관성 센서를 이용하여 위치를 추적할 때 발생하는 에러를 보정하기 위한 종래의 또다른 방법을 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시에 따라 공간 필기의 이동 궤적을 인식하기 위한 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시에 따른 실험 결과를 나타내는 그래프이 다.
도 8a 및 도 8b는 공간 필기의 동작 전후에 멈춤이 있는 경우, 본 발명의 실시에 따른 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9a 및 도 9b는 공간 필기의 동작 전후에 멈춤이 없는 경우, 본 발명의 실시에 따른 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시에 따른 공간 필기를 인식하는 장치가 적용되는 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시에 따른 공간 필기 인식 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
1020: 공간 필기 인식 모듈
1022: 관성 센서 모듈
1024: 연산 모듈
1026: 인식 모듈
1028: 저장 모듈
본 발명은 관성 센서를 사용하여 공간 필기를 인식하는 경우에, 공간 필기의 인식률을 높이기 위한 장치 및 방법, 그리고, 상기 방법이 프로그램되어 기록된 컴 퓨터에 의해 판독가능한 기록매체에 관한 것이다.
일반적으로 공간 필기를 인식하는 과정은 도 1에 도시된 과정을 거치게 된다. 즉, 사용자가 공간 필기를 인식하는 장치, 예컨대 공간 필기를 인식하는 기능을 갖는 펜을 이용하여 공간상에 글씨를 쓰게 되면(S110), 상기 펜에 탑재된 관성 센서에 의해 각속도와 가속도가 측정된다(S120).
그리고 나서, 측정된 각속도와 가속도를 이용하여 필기 궤적, 즉 펜이 공간상에서 이동한 이동 궤적을 추적하게 되고(S130), 추적된 이동 궤적의 형태를 인식함으로써 사용자의 필기를 인식하게 된다(S140).
여기서 관성 센서는 물체의 위치 변화를 계산하기 위하여 가속도를 측정하는 가속도 센서와 물체의 회전각 변화를 계산하기 위하여 각속도를 측정하는 각속도 센서(일명, '자이로스코프(gyroscope)')를 말한다.
그러나, 이러한 가속도 센서는 측정된 가속도를 시간에 따라 적분하는 과정에서 가속도 센서가 내재적으로 갖고 있는 에러들(inherent errors)이 누적되어 결국에는 계산된 위치와 실제 위치와는 많은 차이가 생기게 된다.
예컨대, 가속도 센서의 오프셋(off-set)은 가속도가 가해지지 않은 상태에서의 가속도 센서의 출력을 말하는데, 이 값은 이상적으로 0이어야 한다. 그러나, 이러한 오프셋은 가속도 센서를 구현하는데 있어서의 물리적인 한계로 인하여 약간의 오차가 발생하고 시간 또는 온도 등에 따라 약간씩 변화하기도 한다. 이와 같이 천천히 표류하는 가속도 센서의 오프셋의 값을 드리프트(drift)라고 한다.
가속도 오프셋의 드리프트(drift)는 가속도가 가해졌을　때에도 영향을 미치 게 되므로 가속도 센서로부터 나오는 출력 중 어느 정도가 드리프트에 의한 영향이고 어느 정도가 가해진 가속도에 의한 영향인지를 정확히 구분하는 것이 용이하지 않다.
도 2a 내지 도 2d는 위와 같은 드리프트가 존재하지 않는 경우의 이동 궤적을 나타내는 그래프로서, 도 2a에서는 공간에서의 x-y 좌표상에서 시계방향으로 사각형의 경로가 형성되는 이동 궤적을 나타내고 있다.
그리고, 도 2b는 x축, y축 각각에 대하여 시간의 흐름에 따른 위치 변화를 그래프로 나타내고 있고, 도 2c는 x축, y축 각각에 대하여 시간의 흐름에 따른 속도 변화를 그래프로 나타내고 있고, 도 2d는 x축, y축 각각에 대하여 시간의 흐름에 따른 가속도 변화를 그래프로 나타내고 있다.
도 3a 내지 도 3d는 위와 같은 드리프트가 존재하는 경우의 이동 궤적을 나타내는 그래프로서, 도 3a에서는 공간에서의 x-y 좌표상에서 시계방향으로 사각형의 경로가 형성되는 이동 궤적을 나타내고 있다.
그리고, 도 3b는 x축, y축 각각에 대하여 시간의 흐름에 따른 위치 변화를 그래프로 나타내고 있고, 도 3c는 x축, y축 각각에 대하여 시간의 흐름에 따른 속도 변화를 그래프로 나타내고 있고, 도 3d는 x축, y축 각각에 대하여 시간의 흐름에 따른 가속도 변화를 그래프로 나타내고 있다. 이 때, 드리프트는
Figure 112005008181782-pat00001
인 경우로 가정한다.
도 2d와 도 3d를 비교해 보면, 크게 차이가 나지 않지만, 각각의 1회 적분한 도 2c와 도 3c를 비교해 보면, x축에 대해서는 1 내지 2초, y축에 대해서는 2 내지 3초 구간에서 약간의 차이가 있음을 알 수 있다. 그러나, 도 2c와 도 3c를 각각 1회 적분한 도 2b와 도 3b를 비교해 보면, 차이가 더욱 커짐을 알 수 있다. 즉, 드리프트가 존재하기 때문에 가속도로부터 위치를 구하기 위해 2회 적분을 하게 되면 많은 에러가 발생하게 됨을 알 수 있는 것이다.
도 4a는 드리프트가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 이동 궤적을 비교하는 또다른 그래프로서, 예컨대 공간 상에 숫자 '2'를 그린 것을 나타내고 있는데, 드리프트가 존재하는 경우와 그렇지 않은 경우는 많은 차이를 나타내고 있다. 도 4b에서는 도 4a에 도시된 이동 궤적을 각각 x, y, z 축으로 나누어 비교하고 있다.
위에서 알 수 있는 바와 같이, 드리프트와 같은 요소들로 인하여 관성 센서를 이용하여 이동 궤적을 추적하는 경우에는 많은 오차가 발생하게 되는 것이다.
따라서, 이러한 오차를 최소화하기 위하여, 종래에는 소정의 방법을 이용하여 움직이는 물체의 속도가 0이 됨을 감지하고, 속도가 0일 때마다 가속도의 적분값을 0으로 보정함으로써 물체의 변화된 위치를 추적하였다. 이것을 도 5a에서 나타내고 있는데, 예를 들어 도 5a에서 도시하고 있는 그래프가 관성 센서에 의해 측정된 가속도를 적분한 그래프라고 할 때, 시간 T에서 소정의 방법에 의해 움직이는 물체의 속도가 0이 되었음을 감지하면, 시간 T에서 가속도의 적분값을 0으로 보정하는 것이다.
또다른 방법으로서, 미국특허공보 제6,292,751호(발명의 명칭: Positioning Refinement Algorithm)에 개시된 방법이 있다. 여기에서는 소정의 방법에 의해 움직이는 물체의 속도가 0이 됨을 감지하고, 속도가 0일 때마다 가속도의 적분값이 0이 되도록 모든 시간에 대한 속도 그래프에서 임의의 1차식을 빼줌으로써 물체의 변화된 위치를 추적하였다. 이것을 도 5b에서 나타내고 있는데, 시간 T에서 물체의 속도가 0이 됨을 감지하면 0부터 T까지의 모든 시간 구간에 대하여 보정 전의 속도 그래프에서 소정의 1차식을 뺌으로서 보정후의 속도 그래프를 얻을 수 있게 된다.
상기와 같은 방법들은 속도가 0이 되는 정보를 이용하여 속도 또는 가속도를 보정하는데, 이 때, 속도가 0이라는 것은 모든 축 방향에 대하여 움직임이 없는 것을 말한다. 즉, 상기와 같은 방법들은 모든 축 방향에 대하여 속도가 0이 될 때 비로소 보정을 수행하기 때문에 여전히 많은 에러가 누적될 수 있다.
결국, 이렇게 누적된 에러들로 인하여 예컨대 사용자가 공간에 필기를 하더라도 이를 인식하기 어렵게 된다. 또한, 종래에는 필기하는 동작 전후에 반드시 멈추어야 한다는 조건이 필요하였다. 이러한 조건은 예컨대, 펜에 버튼을 부착하여 필기 동작의 시작과 끝을 알려주도록 구성될 수 있었다.
따라서, 공간 필기에 대한 인식률을 향상시키고, 필기하는 동작 전후의 멈춤에 관계없이 공간 필기를 인식할 수 있도록 할 필요성이 생기게 되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 필기하는 동작 전후의 멈춤에 관계없이 공간 필기를 인식할 수 있고, 공간 필기 궤적의 위치 관계를 제약하여 속도를 보정함으로써, 공간 필기의 인식률을 향상시킬 수 있 는 방법을 제공하는데 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 공간 필기 인식 방법은 공간 필기를 수행하는 장치의 가속도를 측정하는 (a) 단계와, 상기 측정된 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 공간 필기의 이동 궤적을 구성하는 소정의 점들에 대한 위치 관계를 제약하여 상기 계산된 운동 속도를 보정하는 (b) 단계와, 상기 보정된 운동 속도를 이용하여 상기 이동 궤적을 추적하는 (c) 단계 및 상기 추적된 궤적을 인식하는 (d) 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공간 필기 인식 장치는 공간상의 움직임에 따른 가속도를 측정하는 관성 센서 모듈과, 이동 궤적을 추적하기 위한 소정의 연산 정보와 파라미터, 공간 필기의 이동 궤적에 대한 패턴 정보를 저장하는 저장 모듈과, 상기 연산 정보와 파라미터를 이용하여, 상기 측정된 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 공간 필기의 이동 궤적을 구성하는 소정의 점들에 대한 위치 관계를 제약하여 상기 계산된 운동 속도를 보정한 후, 상기 보정된 운동 속도를 이용하여 상기 이동 궤적을 추적하는 연산 모듈 및 상기 연산 모듈에 의해 추적된 공간 필기의 이동 궤적과 상기 저장 모듈에 저장된 이동 궤적에 대한 패턴 정보를 비교하여 상기 공간 필기를 인식하는 인식 모듈을 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, 본 발명의 실시예들에 의한 공간 필기를 인식하는 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하도록 기구를 만들 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시에 따라 공간 필기의 이동 궤적을 인식하기 위한 방법을 나타내는 플로우차트이다.
우선 사용자의 공간 필기를 감지하는 장치, 예컨대 공간 필기를 인식하는 기능을 갖는 펜을 이용하여 공간상에 글씨를 쓰게 되면, 상기 펜에 탑재된 관성 센서에 의해 각속도와 가속도가 측정된다(S610).
측정된 가속도를 이용하여 운동 속도 v(t)를 구할 수 있는데, 이 때, 공간 필기의 이동 궤적을 구성하는 소정의 점들에 대한 위치 관계를 제약함으로써 상기 계산된 운동 속도를 보정할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 측정된 가속도에서 원점을 지나는 직선 성분을 빼줌으로서 보정한다고 가정하면, 보정된 운동 속도 vc(t)는 [수학식 1]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112005008181782-pat00002
이 때, 만일 공간 필기의 이동 궤적의 끝점이 시작점과 일치한다고 가정하면,
Figure 112005008181782-pat00003
와 같이 표현될 수 있다. 여기서
Figure 112005008181782-pat00004
는 시간 t에서의 위치이고, t1과 t2는 각각 이동 궤적의 시작점과 끝점에서의 시간이다.
Figure 112005008181782-pat00005
를 구했으므로 [수학식 1]에 의해 보정된 운동 속도를 얻을 수 있다.
공간 필기의 이동 궤적을 구성하는 소정의 점들에 대한 위치 관계를 제약함으로써 운동 속도를 보정하는 방법은 다음과 같다.
상기 측정된 가속도에서 소정의 직선 성분을 빼줌으로서 보정한다고 가정하면, 보정된 운동 속도 vc(t)는 [수학식 2]와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112005008181782-pat00006
이 때, 만일 공간 필기의 이동 궤적의 시간 t1에서의 점과 시간 t2에서의 점이 서로
Figure 112005008181782-pat00007
만큼 떨어져 있다고 가정하면,
Figure 112005008181782-pat00008
와 같이 표현될 수 있다. 여기서
Figure 112005008181782-pat00009
와
Figure 112005008181782-pat00010
를 특정한 값으로 설정한 경우
Figure 112005008181782-pat00011
는
Figure 112005008181782-pat00012
와 같이 구할 수 있고,
Figure 112005008181782-pat00013
와
Figure 112005008181782-pat00014
를 특정한 값으로 설정한 경우
Figure 112005008181782-pat00015
는
Figure 112005008181782-pat00016
와 같이 구할 수 있다. 어느 경우든
Figure 112006088137434-pat00074
,
Figure 112006088137434-pat00075
가 모두 결정되므로 [수학식 2]에 의해 보정된 운동 속도를 얻을 수 있다(S620).
S620 단계에서 운동 속도가 보정되면, 보정된 운동 속도
Figure 112005008181782-pat00017
를 [수학식 3]과 같이 적분하여 공간 필기에 대한 이동 궤적을 추적한다(S630).
Figure 112005008181782-pat00018
여기서 vc(t)와 Pc(t)는 모두 2축 또는 3축에 대한 정보를 담은 벡터로 보아도 무방하다.
추적된 이동 궤적은 문자 인식기에 의해 미리 정의된 문자 또는 기호들의 집합 중에서 어떤 것에 해당하는지 분류되는데, 이 때 상기 문자 인식기는 종래의 문자 인식 프로그램에 의해 수행될 수 있다(S640).
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시에 따른 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7a에서는 운동 속도를 보상하지 않은 경우(712, 722)와, 본 발명의 실시에 따라 운동 속도를 보상한 경우(710, 720)를 비교하여 그래프로 나타내고 있다. 이 때, 왼편의 그래프는 x축에 대한 운동 속도를, 오른편의 그래프는 y축에 대한 운동 속도를 나타내고 있다.
도 7b에서는 공간 필기의 위치에 있어서, 운동 속도를 보상하지 않은 경우 (752, 762)와, 본 발명의 실시에 따라 운동 속도를 보상한 경우(750, 760)를 비교하여 그래프로 나타내고 있다. 이 때, 왼편의 그래프는 x축에 대한 공간 필기의 위치를, 오른편의 그래프는 y축에 대한 공간 필기의 위치를 나타내고 있다.
또한, 도 7c의 왼편은 운동 속도를 보상하지 않은 경우의 공간 필기의 이동 궤적을, 도 7c의 오른편은 본 발명의 실시에 따라 운동 속도를 보상한 경우의 공간 필기의 이동 궤적을 나타내고 있다.
도 8a 및 도 8b는 공간 필기의 동작 전후에 멈춤이 있는 경우, 본 발명의 실시에 따른 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8a에서는 사용자가 아라비아 숫자인 0부터 9까지를 공간상에 필기하고, 미국특허공보 제6,292,751호에 개시된 방법에 따른 공간 필기의 이동 궤적과 본 발명의 실시에 따른 공간 필기의 이동 궤적을 비교하여 나타내고 있다. 그리고, 도 8b에서는 도 8a에서와 같은 이동 궤적으로부터 사용자가 공간상에 무엇을 필기했는지를 인식하는 인식률을 비교하여 나타내고 있다.
도 9a 및 도 9b는 공간 필기의 동작 전후에 멈춤이 없는 경우, 본 발명의 실시에 따른 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9a에서는 사용자가 아라비아 숫자인 0부터 9까지를 공간상에 필기하고, 미국특허공보 제6,292,751호에 개시된 방법에 따른 공간 필기의 이동 궤적과 본 발명의 실시에 따른 공간 필기의 이동 궤적을 비교하여 나타내고 있다. 그리고, 도 9b에서는 도 9a에서와 같은 이동 궤적으로부터 사용자가 공간상에 무엇을 필기했는지를 인식하는 인식률을 비교하여 나타내고 있다.
도 9b에서의 결과를 도 8b와 비교해 보면, 멈춤이 없는 경우에 미국특허공보 제6,292,751호에 개시된 방법을 따르면 인식률이 현저히 떨어지지만, 본 발명을 따를 경우에는 멈춤이 없더라도 멈춤이 있는 경우와 비슷한 정도로 높은 인식률을 유지하고 있음을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시에 따른 공간 필기를 인식하는 장치가 적용되는 시스템을 나타내는 예시도로서, 상기 시스템은 공간 필기를 수행하는 공간 필기 인식 장치(1010)와 인식된 공간 필기를 사용자에게 알려주는 공간 필기 표시 장치(1040) 그리고 공간 필기 인식 장치(1010)와 공간 필기 표시 장치(1040)를 연결하는 연결 매체(1030)를 포함한다.
공간 필기 인식 장치(1010)는 펜의 형태를 갖으며, 실제로 사용자의 공간 필기를 인식하는 공간 필기 인식 모듈(1020)을 탑재하고 있다. 공간 필기 인식 모듈(1020)은 도 11에서 구체적으로 설명하도록 한다.
사용자가 공간 필기 인식 장치(1010)를 이용하여 공간 필기를 하게 되면, 공간 필기 인식 장치(1010)는 상기 공간 필기를 인식하고, 인식된 결과를 연결 매체(1030)를 통하여 공간 필기 표시 장치(1040)로 전송하게 된다.
공간 필기 표시 장치(1040)는 공간 필기 인식 장치(1010)로부터 수신한 인식 결과를 사용자에게 알려주는데, 이 때, 시각적 방법 또는 소리에 의한 청각적 방법이 사용될 수 있다. 공간 필기 표시 장치(1040)의 예로서 각종 디스플레이 장치 또는 스피커 등이 있다.
도 11은 본 발명의 실시에 따른 공간 필기 인식 모듈의 구성을 나타내는 블 록도로서, 공간 필기 인식 모듈(1020)은 관성 센서 모듈(1022), 연산 모듈(1024), 인식 모듈(1026) 그리고 저장 모듈(1028)을 포함한다.
이 때, 상기 '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '모듈'은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '모듈'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다.　 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다.　 따라서, 일 예로서 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다.　 구성요소들과 '모듈'에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.
이하, 공간 필기 인식 모듈(1020)을 구성하는 각각의 모듈들간의 동작을 설명하면 다음과 같다.
관성 센서 모듈(1022)은 움직이는 공간 필기 인식 장치(1010)의 각속도와 가속도를 측정하는 모듈로서, 측정된 각속도와 가속도를 연산 모듈(1024)로 전달한다. 또한, 저장 모듈(1028)은 상기 수학식들을 수행하기 위한 연산 방법 및 연산 파라미터들이 저장되어 있고, 다양한 글자 또는 숫자에 대한 공간 필기의 이동 궤 적에 대한 패턴 정보가 저장되어 있다.
연산 모듈(1024)은 관성 센서 모듈(1022)로부터 전달받은 각속도 및 가속도 정보와 저장 모듈(1024)에 저장된 각종 정보들을 이용하여 도 6에 도시된 방법에 따라 공간 필기의 이동 궤적을 추적하는 역할을 한다. 그리고, 인식 모듈(1026)은 연산 모듈(1024)에 의해 추적된 공간 필기의 이동 궤적과 저장 모듈(1028)에 저장된 이동 궤적에 대한 패턴 정보를 비교하여 사용자가 공간상에 무엇을 필기했는지를 인식하게 된다. 인식 모듈(1026)은 인식된 결과를 도 10에서 도시한 방법과 같이 연결 매체(1030)를 통하여 공간 필기 표시 장치(1040)로 전송할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 실시에 따라, 공간 필기에 대한 인식률이 향상되고 멈춤이 없어도 되므로 사용성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 공간 필기를 수행하는 장치의 가속도를 측정하는 (a) 단계;
    상기 측정된 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 공간 필기의 이동 궤적을 구성하는 소정의 점들에 대한 위치 관계를 제약하여 상기 계산된 운동 속도를 보정하는 (b) 단계;
    상기 보정된 운동 속도를 이용하여 상기 이동 궤적을 추적하는 (c) 단계; 및
    상기 추적된 궤적을 인식하는 (d) 단계를 포함하는 공간 필기 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 이동 궤적의 시작점과 끝점을 동일하게 하여 상기 계산된 운동 속도를 보정하는 단계를 포함하는 공간 필기 인식 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 계산된 운동 속도를 v(t)라고 하면, 상기 보정된 운동 속도 vc(t)는 소정의
    Figure 112005008181782-pat00019
    에 대하여
    Figure 112005008181782-pat00020
    와 같이 표현되는데,
    상기
    Figure 112005008181782-pat00021
    는
    Figure 112005008181782-pat00022
    에 의해 연산되고, t1과 t2는 상기 이동 궤적의 시작점에서의 시간과 끝점에서의 시간을 나타내는 공간 필기 인식 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 이동 궤적의 시간 t1에서의 점과 시간 t2에서의 점 사이의 거리가 일정한 값을 갖도록 하여 상기 계산된 운동 속도를 보정하는 단계를 포함하는 공간 필기 인식 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 계산된 운동 속도를 v(t)라고 하면, 상기 보정된 운동 속도 vc(t)는 소정의
    Figure 112005008181782-pat00023
    와
    Figure 112005008181782-pat00024
    에 대하여
    Figure 112005008181782-pat00025
    와 같이 표현되고,
    상기 거리를
    Figure 112005008181782-pat00026
    라고 하면, 소정의
    Figure 112005008181782-pat00027
    와
    Figure 112005008181782-pat00028
    에 대하여
    Figure 112005008181782-pat00029
    는
    Figure 112005008181782-pat00030
    에 의해 결정되거나, 소정의
    Figure 112005008181782-pat00031
    와
    Figure 112005008181782-pat00032
    에 대하여
    Figure 112005008181782-pat00033
    는
    Figure 112005008181782-pat00034
    에 의해 결정되는 공간 필기 인식 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  7. 공간상의 움직임에 따른 가속도를 측정하는 관성 센서 모듈;
    이동 궤적을 추적하기 위한 소정의 연산 정보와 파라미터, 공간 필기의 이동 궤적에 대한 패턴 정보를 저장하는 저장 모듈;
    상기 연산 정보와 파라미터를 이용하여, 상기 측정된 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 공간 필기의 이동 궤적을 구성하는 소정의 점들에 대한 위치 관계를 제약하여 상기 계산된 운동 속도를 보정한 후, 상기 보정된 운동 속도를 이용하여 상기 이동 궤적을 추적하는 연산 모듈; 및
    상기 연산 모듈에 의해 추적된 공간 필기의 이동 궤적과 상기 저장 모듈에 저장된 이동 궤적에 대한 패턴 정보를 비교하여 상기 공간 필기를 인식하는 인식 모듈을 포함하는 공간 필기 인식 모듈이 탑재된 공간 필기 인식 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연산 모듈은 상기 이동 궤적의 시작점과 끝점을 동일하게 하여 상기 계산된 운동 속도를 보정하는 공간 필기 인식 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연산 모듈에서, 상기 계산된 운동 속도를 v(t)라고 하면, 상기 보정된 운동 속도 vc(t)는 소정의
    Figure 112005008181782-pat00035
    에 대하여
    Figure 112005008181782-pat00036
    와 같이 표현되는데,
    상기
    Figure 112005008181782-pat00037
    는
    Figure 112005008181782-pat00038
    에 의해 연산되고, t1과 t2는 상기 이동 궤적의 시작점에서의 시간과 끝점에서의 시간을 나타내는 공간 필기 인식 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 연산 모듈은 상기 이동 궤적의 시간 t1에서의 점과 시간 t2에서의 점 사이의 거리가 일정한 값을 갖도록 하여 상기 계산된 운동 속도를 보정하는 공간 필기 인식 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연산 모듈에서, 상기 계산된 운동 속도를 v(t)라고 하면, 상기 보정된 운동 속도 vc(t)는 소정의
    Figure 112005008181782-pat00039
    와
    Figure 112005008181782-pat00040
    에 대하여
    Figure 112005008181782-pat00041
    와 같이 표현되고,
    상기 거리를
    Figure 112005008181782-pat00042
    라고 하면, 소정의
    Figure 112005008181782-pat00043
    와
    Figure 112005008181782-pat00044
    에 대하여
    Figure 112005008181782-pat00045
    는
    Figure 112005008181782-pat00046
    에 의해 결정되거나, 소정의
    Figure 112005008181782-pat00047
    와
    Figure 112005008181782-pat00048
    에 대하여
    Figure 112005008181782-pat00049
    는
    Figure 112005008181782-pat00050
    에 의해 결정되는 공간 필기 인식 장치.
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