KR101295855B1 - 적외선 송신 장치를 기반으로 한 동작 인식으로 제어되는 전자기기 - Google Patents

적외선 송신 장치를 기반으로 한 동작 인식으로 제어되는 전자기기 Download PDF

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Abstract

사용자의 동작을 인식하여 전자기기를 제어하는 적외선 송신 장치와, 적외선 송신 장치를 기반으로 한 동작 인식으로 제어되는 전자기기는, 적외선 신호를 송출하는 적외선 신호 발생 장치와, 적외선 신호 발생 장치의 온/오프를 제어하는 스위치를 포함하는 장갑형 적외선 송신 장치를 포함한다. 또한 스위치의 온/오프 사이에 송출된 적외선 신호를 수신하는 통신 모듈과, 적외선 신호의 위치 변화에 근거한 적외선 송신 장치의 동작을 샘플링하여 데이터화 하고, 적외선 송신 장치의 동작 데이터에 대응하는 제어 명령을 전자기기 제어부에 송신하는 동작 관리부를 포함하는 전자기기를 포함한다.

Description

적외선 송신 장치를 기반으로 한 동작 인식으로 제어되는 전자기기{ELECTRIC DEVICE CONTROLLED BY CAPTURING MOTION BASED ON INFRARED LIGHT SIGNAL TRANSMITTING DEVICE}
본 발명은 사용자의 동작을 인식하여 전자 기기의 제어를 수행하는 기술에 관한 것으로서, 특히 장갑 형 적외선 송신 장치를 사용하여, 적외선 송신 장치에서 송출되는 적외선 신호를 전자기기에 설치된 통신 모듈이 인지하고, 상기 적외선 신호의 위치 변화를 인식 및 샘플링 하여 전자기기에 저장된 명령과 대응시켜 전자 기기를 원격으로 제어하는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호: 2008-F-039-01, 과제명: 인간-로봇 상호작용 매개 기술 개발]
전자기기의 제어에 있어서 가장 많이 이용되고 있는 장치는 리모컨(Remote Controller)이다. 리모컨은 각 기능에 맞는 버튼을 가지고 있고, 각 버튼마다 고유 코드가 존재하여, 버튼에 따른 명령을 입력할 경우 해당하는 코드를 리모컨 내에서 적외선 신호로 변조하여 전자기기에 송출하게 된다. 적외선 수신부를 가지는 전자 기기는 변조된 적외선 신호를 수신하여 이에 대응하는 명령을 수행하게 된다.
리모컨은 버튼에 따른 단순한 기능을 수행하는 것에 있어서는 편리하지만, 인간의 동작과 같이 직관적이지 못해, 노인이나 어린이 또는 리모컨 등 전자 기기에 익숙하지 않은 사람들은 리모컨의 조작에 어려움을 느낄 수 있다. 또한 각 전자기기 또는 전자기기 제작사에 따라 상이한 리모컨 시스템을 가질 수 있고, 따라서, 사용자는 전자기기를 교체할 때마다 리모컨의 사용에 익숙해져야 하는 불편함이 존재해 왔다. 또한 리모컨은 버튼에 해당하는 기능이 출고 시에 정해져 있기 때문에 기능을 업데이트하거나 추가하는 것이 힘든 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 영상처리기반의 동작 인식을 통해서 전자기기를 제어하려는 시도가 있었다. 종래의 영상처리기반 동작 인식 시스템은, 사용자 즉 사람의 손동작을 인지하여 그 의미를 미리 저장된 데이터와 비교하고, 저장된 데이터, 즉 전자기기 제어 명령에 대응하는 동작에 따라서 전자기기의 제어 기능을 수행하게 되는 기술이다. 따라서 종래의 영상처리기반 동작 인식 시스템에 있어서는 사람의 손동작을 인지하여야 했기 때문에, 가시광선 기반 영역 추적 기법을 사용하게 된다. 하지만, 가시광선 기반 영역 추적 기법을 사용하는 경우에는, 실내 공간에서의 조명의 간섭 때문에 동작 인식에 있어서 정확도의 문제가 있고, 또한 손동작이 불연속적일 수 없기 때문에, 동작 인식 센서가 동작하는 한 손동작의 시작점과 끝점을 판단할 수 없기 때문에, 명령의 자유로운 입력 및 제어가 힘든 문제점이 있어, 그 응용이 아직까지는 미흡한 실정이다.
상기 언급한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 송신 장치와, 적외선 송신 장치를 기반으로 한 동작 인식으로 제어되는 전자기기는, 실내의 조명에 의한 동작 인식 간섭을 가시광선 기반 동작 인식 시스템에 비해 감소시키고, 동작 인식의 시작점과 끝점을 분리하기 위한 수단을 갖춘 동작 인식 장치 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 추가적으로 전자기기를 제어하는 동작 인식 장치의 사용을 일정 사용자에게만 허용하도록 하여, 장치에 대한 무분별한 접근을 통제하고, 다양한 동작을 전자기기에 입력하여, 전자기기 제어에 사용 가능한 다양한 명령에 대해서 사용자가 직접 동작을 입력 및 등록이 가능하도록 하여, 사용자 별로 개인에게 익숙한 동작을 전자기기 제어 명령으로 할 수 있도록 하여, 사용자에 상관없이 전자기기의 제어를 편리하게 할 수 있는 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 송신 장치와, 적외선 송신 장치를 기반으로 한 동작 인식으로 제어되는 전자기기는, 통신 제어부를 통해 신호를 공급받아 적외선 신호를 송출하는 적외선 신호 발생부와, 적외선 신호 발생부의 온/오프를 제어하는 스위치를 포함하는 장갑 형 적외선 송신 장치와, 적외선 송신 장치로부터 수신한 적외선 신호에 근거하여 인식된 적외선 송신 장치의 동작에 따라 제어되는 전자기기를 포함한다. 전자기기는, 스위치의 온/오프 사이에 송출된 적외선 신호를 수신하는 통신 모듈과, 적외선 신호의 위치 변화에 근거한 적외선 송신 장치의 동작을 샘플링하여 데이터화 하고, 적외선 송신 장치의 동작 데이터에 대응하는 제어 명령을 전자기기 제어부에 송신하는 동작 관리부를 포함한다.
또한, 적외선 송신 장치에는, 이용이 허가된 사용자인지를 판단하기 위한 사용자 인증 장치를 더 포함할 수 있으며, 전자기기에는 이에 대응하는 사용자 인증부가 더 포함될 수 있다. 또한 적외선 신호에 근거한 적외선 송신 장치의 위치 변화 샘플링은 스위치의 온/오프뿐 아니라, 소정 시간 동안 인식된 동작만을 샘플링하고, 상기 소정 시간을 사용자에 따라서 조절할 수 있게 하는 기능을 더 포함할 수 있다. 또한 새로운 동작과 명령을 매칭시켜 사용자에 따라서 다양한 명령 데이터를 사용할 수 있도록 하는 동작 등록 시스템을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 적외선 송신 장치와, 적외선 송신 장치를 기반으로 한 동작 인식으로 제어되는 전자기기에 의하면, 적외선 신호를 송출하는 장갑 형 장치를 착용하기 때문에, 사람의 손동작과 적외선 신호의 위치 변화가 대응되어, 실내의 조명이 손동작 위치 변화 인식에 미치는 영향을 가시광선 기반 인식보다 감소시킬 수 있다. 또한, 스위치를 사용하여 적외선 송출을 온/오프 할 수 있기 때문에 동작의 시작 및 끝점을 구별하는 것이 가능하게 된다. 또한 새로운 동작과 명령을 매칭시켜 사용자에 따른 다양한 명령 데이터를 사용할 수 있는 동작 등록 시스템을 사용할 수 있기 때문에, 사용자에 따라서 개인만의 명령 인터페이스 구축이 가능한 효과가 있다.
이하 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 신호 기반 동작 감지 및 전자기기 제어 시스템에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 신호 기반 동작 감지 및 전자기기 제어 시스템의 적외선 송신 장치(100)에 대한 예이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 신호 기반 동작 감지 및 전자기기 제어 시스템의 적외선 송신 장치(100)는 장갑 형의 형상을 가지고 있다. 종래의 영상처리기반 동작 인식 시스템에서는 사람의 손동작을 가시광선 영역 기반으로 처리하여 인식하였기 때문에 별도의 장치가 필요치 않았다. 하지만 본 발명에서는, 적외선 기반의 동작 인식 시스템을 구현하고 있기 때문에, 사람의 손동작을 인식하기 위하여 사용자가 한쪽 손에 착용 가능한 별도의 적외선 송신 장치(100)가 필요하게 된다. 따라서, 사용자가 한쪽 손 또는 동작을 표현하기 편한 신체의 일부분에 착용 가능한 형상이라면, 도 1에 도시된 바와 별도로 적외선 송신 장치(100)의 형상이 가능할 것이다.
적외선 송신 장치(100)는 기본적으로 적외선 신호 발생부(101)를 구비하고 있다. 도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에서는 적외선 신호 발생부(101)는 사람의 검지 손가락 끝에 해당하는 위치에 설치되어 있다. 따라서 검지손가락의 위치 변화를 인식하게 되며, 이를 통해서 동작이 인식되는 것이다. 또한, 적외선 신호 발생부에 적외선 신호 발생에 필요한 전원 공급을 하기 위한 통신 제어부(103)이 포함될 수 있다. 이하 서술할 본 발명의 다른 실시 예에서 통신 제어부(103)는 추가적인 기능을 하고 있지만, 본 발명의 기본적인 실시 예에서 적외선 신호 발생부(101)가 자체적으로 적외선 신호를 발생할 수 있는 전원부를 내장하고 있다면, 통신 제어부(103)는 포함되지 않을 수 있다. 또한 통신 제어부(103)는 전원 공급장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 전원 공급장치는 배터리 또는 태양열 전지 등 적외선 신호 발생에 필요한 전원 공급 장치면 어느 것이나 가능할 것이다.
본 발명의 실시 예에서 적외선 신호 발생부(101)의 신호 발생 여부를 제어하는 장치로서 스위치(102)가 설치되어 있다. 스위치(102)는 예를 들어, 손동작을 통해서 손쉽게 스위치(102)의 온/오프를 제어하기 위하여, 사람의 엄지 손가락으로 손쉽게 터치할 수 있는 검지 손가락과 엄지 손가락의 접촉 점에 존재할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는, 스위치(102)가 상기 언급한 엄지 손가락과 검지 손가락의 접촉 점에 존재하며, 스위치(102)는 터치 센서로 온/오프가 전환되는 구성을 취하고 있다. 스위치(102)는 적외선 신호 발생부(101)와 통신 제어부(103)의 연결선에 설치되어, 상기 연결선의 차단 및 연결을 제어하게 된다. 따라서, 적외선 신호 발생부(101)에서 계속적으로 신호를 발생하는 점을 해결하여, 적외선 송신 장치(100)의 움직임을 인식하는 시작점과 끝점을 명확하게 구분할 수 있고, 적외선 신호의 발생을 사용자가 원하는 때에 온/오프 할 수 있기 때문에, 적외선의 계속적인 발생에 의한 전력 낭비 역시 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 통신 제어부(103)는 적외선 송신 장치(100)의 전력 공급 상태에 대한 정보, 이하 설명할 적법한 사용자인지 여부 및 적외선 신호의 발 생 여부에 대한 정보를 관리하는 기능을 더 포함할 수 있다. 상기의 경우에는, 적외선 송신 장치(100)는 이를 표시하는 표시부(105)를 더 포함할 수 있다. 표시부(105)는 예를 들어 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 LED(Light Emitted Diode)일 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, 적외선 송신 장치(100)의 사용에 대해서 인가된 사용자만이 사용할 수 있도록 사용에 대한 보안을 강화하기 위하여, 적외선 송신 장치(100)에 사용자 인증 장치(104)가 포함될 수 있다. 이 경우, 사용자 인증 장치(104)는 통신 제어부(103)에 연결되어 통신 제어부(103)는 사용자 인증에 대한 정보를 적외선 신호 발생부(101)로 송신하게 되고, 적외선 신호 발생부(101)는 동작 인식을 위한 적외선 신호의 발생에 앞서서, 사용자 인증 장치(104)에서 수집된 사용자 정보를 송신하여 적외선 송신 장치(100) 사용에 적합한 사용자인지를 판단하는 작업을 수행하게 된다.
사용자 인증 장치(104)는 본 발명의 실시 예에서 지문 인식 장치로 설정되어 있다. 인증이 허용된 사용자의 지문은 도 2에 도시되어 이하 설명할 전자기기(200)에 저장되어 있을 수 있으며, 적외선 신호 발생부(101)와의 통신을 통해서 사용자에 대한 인증을 수행하게 된다. 이를 통해서, 적외선 송신 장치의 무분별한 사용을 금지할 수 있으며, 인증된 사용자만이 전자기기(200)의 작동을 실시할 수 있다는 점에서, 사용에 대한 보안이 필요할 수 있는 전자기기(200)의 사용에 대한 보안 절차를 간단하게 해소할 수 있는 효과가 있다. 사용자 인증 장치(104)는 지문 인식 장치 이외에도, 필적 비교, 안구 인식, 음성 인식 등 데이터로 송신하여 사용자를 인증할 수 있는 것이라면 어느 것이나 가능할 것이다.
적외선 송신 장치(100)의 또 다른 실시 예에 대한 장치도가 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 도 3의 적외선 송신 장치(300)에 대해서 도 1의 적외선 송신 장치(100)와 중복되는 부분인 스위치(102), 표시부(105), 사용자 인증 장치(104)는 도면에 생략되어 있으며, 자세한 설명 또한 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에서의 적외선 송신 장치(300)에는 도 1의 적외선 송진 장치(100)에 추가적으로 통신 제어부(303)에서 발생되는 적외선 신호를 증폭시켜주는 출력 증폭회로(302)를 포함하고 있다. 출력 증폭회로(302)는, 원거리에서도 적외선 검출을 용이하게 하기 위해서 적외선 광량을 증가시키는 기능을 하는 회로이다. 본 발명의 실시 예에서 출력 증폭회로(302)는, 발진회로와 전압 체배기로 구성된다. 발진회로는 일정한 주파수의 교류를 만들고, 전압 체배기에서는 교류전압을 배가하여 높은 전압을 만들게 된다. 이때 발진회로의 주파수는 전압 체배기에서 사용되는 커패시터의 임피던스가 무시될 수 있을 정도로 커야 한다. 이는, 전압 체배기에서 사용되는 커패시터의 임피던스로 인해 전압 체배기의 출력에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 그리고 출력 증폭회로(302)는 최종적으로 적외선 신호를 높은 전압에 합산하여, 적외선 신호 자체를 증폭시켜 적외선 신호 발생부에 송신하게 된다.
도 1 또는 도 3의 적외선 송신 장치(100, 300)에 의해 송신된 적외선 신호를 수신하고, 이에 근거하여 사용자의 동작은 인식하고 이에 따라 제어되는 전자기기에 대해서 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는, 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 신호 기반 동작 감지 및 전자기기 제어 시스템에서의 전자기기(200)는 먼저, 상기 언급한 적외선 송신 장치(100, 300)에서 발생한 적외선 신호를 수신하거나, 사용자 인증에 대한 정보를 수신 및 사용자 인증 여부에 대한 신호를 송신하는 통신 모듈(201)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(201)은, 적외선 신호를 송수신할 수 있는 장치를 뜻한다. 본 발명의 실시 예에서 통신 모듈(201)은, IrDA(적외선 통신) 방법을 이용한 적외선 통신 모듈을 사용하고 있으며, v1.0 규격인 SIR(Serial InfraRed)과 v1.1 규격인 FIR(Fast InfraRed) 중 어느 하나를 사용하고 있다.
또한 전자기기(200)는 도 1의 사용자 인증 장치(104)에 대응하여 적법한 사용자인지를 판단하여 결과를 송출하는 사용자 인증부(202)를 포함할 수 있으며, 적외선 송신 장치(100)의 동작을 적외선 신호 발생부(101)에서 발생되는 적외선 신호의 위치 변화를 감지하여 샘플링하고, 샘플링 한 데이터를 기반으로 적외선 송신 장치(100)를 착용한 사용자의 동작을 인식하여, 사용자의 동작에 대응하는 전자기기(200)에 대한 제어 명령을 전자 기기에 송달하는 동작 관리부(203)를 포함할 수 있다. 그리고 마지막으로, 동작 관리부(203)의 명령에 따라서 전자기기의 동작을 제어하는 기기 제어부(204)가 포함될 수 있다.
상기 언급한 통신모듈(201), 사용자 인증부(202), 동작 관리부(203), 또는 기기 제어부(204)는, 전자기기(200)내부에 포함되어 있거나 별도의 장치로 다른 전자기기(205)를 제어할 수 있다. 따라서, 전자기기(200)내부에 통신모듈(201), 사용자 인증부(202), 동작 관리부(203), 또는 기기 제어부(204)가 포함되어 있는 경우 에는 각 전자기기(200) 별로 상기의 장치가 내장되어 있을 수 있으며, 전자기기(200)가 다른 전자기기(205)를 제어하기 위한 적외선 신호 기반 동작 감지 및 전자기기 제어 장치로 동작하는 경우에는, 전자기기(200)는 제어 장치로서 별도로 셋탑박스화 되어 존재하며, 다른 전자기기(205)를 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 적외선 신호 기반 동작 감지 및 전자기기 제어 시스템을 통한 전자기기(200)의 제어 방법 및 사용자 인증부(202)와 동작 관리부(203)의 기능 및 제어 명령 체계에 대한 설명이 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다.
먼저 도 5를 참조하면, 전자기기(200)에 전원이 공급되고 사용자 적외선 송신 장치(100, 300)의 전원을 켜면, 전자기기에서는 동작을 감지하는 시스템이 활성화되기 전에 사용자 인증부(202)의 동작이 활성화되고, 적외선 송신 장치(100, 300)에서도 사용자 인증 장치(104)의 기능이 활성화된다. 본 발명의 실시 예에서는 사용자 인증 방법으로서 지문 인식 방법이 사용되고 있으므로, 사용자는 지문을 사용자 인증 장치(104)에 인식하게 되고, 사용자 인증 장치(104)는 획득한 사용자의 지문을 통신 모듈(201)을 이용하여 사용자 인증부(202)에 송신하게 된다. 사용자 인증부(202)는 이에 따라서 사용자의 지문 데이터를 획득하고 분석하는 단계(S1)를 수행하게 된다.
전자기기(200)의 사용자 인증부(202)에는 적법한 사용자에 대한 지문 데이터가 저장되어 있으며, 따라서 사용자 인증부(202)는 미리 저장된 적법한 사용자의 지문과, 획득 및 분석된 지문 데이터가 일치하는지 판단하는 단계(S2)를 수행하게 되고, 적법한 사용자인 것으로 판단되면, 제품의 모든 기능이 활성화되도록 기기 제어부(204)에 제품의 전원 공급을 활성화하게 하며, 적외선 송신 장치(100, 300)의 통신 제어부(103)는 적외선 통신을 통해서 사용자 인증 결과를 수신하여 적외선 송신 장치(100, 300)의 적외선 신호 송수신 기능을 활성화하는 단계(S3)를 수행하게 된다.
동작 관리부(203)는 이때부터 적외선 송신 장치(100, 300)로부터 적외선 신호를 수신하여 동작 인식을 시작하는 단계(S4)를 수행하게 되는데, 적외선 송신 장치(100, 300)는 스위치(102)를 통해서 적외선 신호의 발생이 제어되기 때문에, 실제로 동작 관리부(203)가 적외선 신호를 수신하는 단계를 사용자가 적외선 송신 장치(100, 300)를 작동하기 위하여 스위치(102)를 작동시키는 시점, 즉 도 4의 타임 프레임(Time Frame)의 0 에 해당하는 위치(400a, 400b)부터 동작 관리부(203)는 통신 모듈(201)을 통하여 실시간으로 적외선 송신 장치(100, 300)의 적외선 신호를 수신하게 된다.
동작 관리부(203)는 기본적으로 동작 인식모드로 동작하게 된다. 이하에서 설명할 동작 등록모드인 경우 동작 관리부(203)는 다른 기능을 수행하여 새로운 동작과 전자기기(200)에 대한 제어 명령을 매칭하게 되지만, 동작 등록모드가 아닌 경우, 동작 관리부(203)는 상기 언급한 바와 같이 적외선 송신 장치(100, 300)의 동작을 인식하여 이에 대응하는 명령을 기기 제어부(204)에 내리는 것이다. 따라서, 동작 관리부(203)는 사용자의 입력에 따라서 동작 등록모드인지를 판단하는 단계(S5)를 수행하게 된다. 하지만, 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 사용자가 동작 등록모드인지를 수동적으로 입력하지 않고, 동작 등록 모드인지 판단하는 단계(S5) 대신에, 이하 설명할 기 등록 동작과 인식된 동작은 비교하는 단계(S11)에서 기 등록된 동작이 없을 경우, 새로운 동작으로 판단하여 동작 등록모드를 시작하여 동작 등록 단계(S9)를 수행할 수 있다.
동작 등록모드가 아닌 것으로 판단되면, 동작 관리부(203)는 도 4에 도시된 바와 같은 타임 프레임에서 동작을 인식하게 된다.
도 4를 참조하면, 동작 관리부(203)는 통신 모듈을 통해서 적외선 신호의 위치 정보를 수신하게 된다. 적외선 신호의 위치 정보는, 통신 모듈(201)에 포함되는 적외선 카메라를 통해서 적외선 신호의 동작에 대한 궤적을 수신하게 되고, 입력 받은 동작의 궤적을 샘플링(Sampling)하게 된다. 이때 동작 관리부(203)가 수신하는 동작 궤적은 여러 개의 점(시간상 0에 해당하는 점을 포함하여 s1 ~ sn)으로 이루어지는데, 등록된 동작과 비교하기 위하여 궤적의 모든 점을 비교해도 되지만, 이는 계산적으로 많은 시간이 필요하고, 점의 개수 도한 입력 시마다 달라지게 되기 때문에 정확도에 있어서 문제가 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 동작 궤적에 대한 샘플링 시, 소정 개수의 점으로만 샘플링 하여, 소정 개수의 점으로 샘플링 한 동작을 기 등록 동작과 비교하는 단계(S10)를 수행하게 된다. 이를 통하여 분석 시간의 문제를 해결하면서, 높은 정확도의 인식을 기대할 수 있다. 시간의 문제와 높은 정확도의 문제를 해결하기 위하여, 상기 언급한 소정 개수의 점은 본 발명의 실시 예에서는 64(즉, 도 4의 402타임 프레임에서 n = 63)도 설정되어 있으나, 통신 모듈(201), 적외선 송신 장치(100, 300) 및 동작 관리부(203)의 성능에 따라서 상기의 소정 개수는 조정이 가능할 것이다. 또한 S10 단계에서는, 인식된 동작과 기 등록 동작의 정확한 비교를 위하여, 인식된 동작의 샘플링이 완료되면, 샘플링 된 동작 궤적의 크기를 일정한 크기로 통일하게 하는 변환을 수행하게 된다.
도 4를 참조하면, S10 단계에서 수행하는 일련의 샘플링 및 동작 인식 단계에 대한 타임 프레임 상의 동작이 도시되어 있다. 상기 언급한 바와 같이 시간이 0인 점(400a, 400b)은 스위치(102)가 사용자에 의해 온 되어 적외선 신호 발생부(101)에서 적외선 신호가 발생되어 통신 모듈(201)을 통해 동작 관리부(203)에 전달되는 시점을 뜻한다. 이때부터 일정 개수의 점(예를 들어 64개)의 샘플링이 시작된다. 상기의 샘플링에 따라서 실시간으로 적외선 송신 장치(100, 300)의 동작 궤적이 궤적을 나타내는 데이터(예를 들어 이미지 데이터 상의 위치를 나타내는 좌표 데이터 또는 GPS(Global Positioning System) 데이터)로 표시되는데, 도 4에서는 이 데이터를 이미지로 표현한 점 데이터(도면상의 s1 ~ sn으로 이어진 문자 "S")로 표현하고 있다. 따라서 64개의 데이터가 수집되고, 이를 통해서 역시 64개의 데이터를 가지는 기 등록 데이터(405)와 비교하게 되는 것이다.
S10의 단계에서는 기본적으로 사용자가 스위치(102)를 켜는 시점부터 끄는 시점까지의 데이터가 수집되게 된다. 하지만, 동작에 따라서 사용자의 입력 시간이 다를 수 있으며, 같은 동작이라도 사용자의 상태, 또는 사용자 별로 입력 시간이 다를 수 있기 때문에 입력하는 신호를 정확하게 분석하기 위하여 적외선 송신 장치(100, 300)의 위치 변화에 대한 샘플링 시간을 제한할 필요가 있다. 따라서 동작 관리부(203)는 사용자의 스위치(102) 제어와는 별개로 적외선 신호의 위치 변화 데이터를 얻어내기 위한 궤적 정보 샘플링 시간을 제한하게 된다. 이에 대한 설명이 도 4의 타임 프레임에 도시되고 있다.
도 4를 참조하면, 타임 프레임 403에서 볼 수 있듯이, 사용자는 400b의 점에서 스위치(102)를 온 시켜 데이터를 입력하게 되고, 스위치를 끄는 시점(401)에서 스위치를 끄게 된다. 하지만 스위치를 끄는 시점(401)은 상기 언급한 바와 같이 일정할 수 없기 때문에, 동작 관리부(203)는 기 등록된 모든 동작의 입력 시간에 대한 평균(tav)을 미리 저장해 놓게 된다. 타임 프레임 402에 표시된 마지막 샘플링 시간(sn)의 시간이 바로 동작 입력 평균 시간(tav)과 일치하게 되며, 동작 관리부는 동작 궤적 정보를 샘플링 시에, tav시간 안에 인식된 동작만을 유효한 동작으로 입력 받아 샘플링 하는 동작을 수행한다. 이를 통해서 쓸데없는 입력 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
하지만 동작 입력 평균 시간(tav)은 동적이기 때문에, 계속적으로 업데이트시킬 필요가 있다. 따라서, 기 등록된 동작(405)과 샘플링 되어 인식된 동작을 비교하는 단계(S11)를 수행하고 난 후, 동작 관리부(203)는 스위치(102)가 켜지고 꺼지는 시간, 즉 사용자가 의도한 동작 입력 시간(400b ~ 401)을 측정한 뒤, 이미 저장되어 있는 동작 입력 평균 시간(tav)에 반영하여 새로운 동작 입력 평균 시간을 산출하는 단계(S12)를 수행하게 한 후 전자기기(200)의 기기 제어부(204)에 동작에 대응하는 명령을 송신하게 된다(S13). 이를 통해서, 동작 입력 평균 시간(tav)은 고정되어 있지 않고 계속적으로 업데이트 되게 되고, 이에 따라서 스위치(102)의 온/오프뿐 아니라 동작 입력 평균 시간(tav)에 속한 동작 궤적만을 샘플링 및 인식하게 되어, 효율적이고 정확한 동작 인식을 수행하게 할 수 있는 효과가 있다.
기 등록 동작(405)과 샘플링 되어 인식된 동작을 비교하는 방법은 본 발명의 실시 예에서는 유클리디안(Euclidean) 거리를 계산하여 비교하는 방법이 사용되고 있다. 유클리디안 거리는 각 샘플링 된 점(s1 ~ sn)의 위치 정보와 기 등록된 동작(405)의 각 샘플링 된 점(s1 ~ sn)의 위치 정보를 획득하고, 각 점의 위치 차이를 계산하는, 즉 각 샘플링 된 점(s1 ~ sn)의 유클리디안 거리를 계산하여 계산된 유클리디안 거리가 제일 작은 기 등록된 동작(405)을 현재 인식한 동작과 같다고 보는 방법이다. 본 발명의 실시 예에서는 샘플링 한 점의 개수가 64개로 통일되어 있으므로, 유클리디안 거리를 통한 비교 역시 어렵지 않게 계산되어 정확한 비교가 가능한 효과가 있다. 하지만 유클리디안 거리를 통한 인식 동작과 기 등록 동작의 비교 외에도, 샘플링 된 동작 데이터와 기 등록된 동작 데이터가 일치하는지를 비교할 수 있는 방법이면 어느 것이나 가능할 것이다. 상기의 방법을 통하여 샘플링 된 동작 데이터와 일치하는 것으로 보는 기 등록된 동작 데이터를 명령으로 인식하여, 기기 제어부(204)에 상기의 명령을 수행하도록 하는 단계(S13)를 수행하게 되는 것이다.
사용자에 의해서 동작 등록모드로 전환되거나, 동작 관리부(203)에서 샘플링 및 변환을 거쳐 인식된 동작과 일치하는 기 등록 동작이 존재하지 않은 경우에는, 동작을 등록하는 단계를 수행하게 된다. 동작을 등록하는 단계에서는 먼저 동작을 입력하는 단계(S6)를 수행하게 되며, 상기 언급한 바와 같은 방법으로 동작을 일정 개수(예를 들어 64개)의 점(즉, 동작 궤적 데이터)으로 샘플링 하는 단계(S7)를 수행하게 된다. 이후 동작의 크기 및 위치를 기 등록된 동작 데이터와 동일하게 변환하는 단계(S8)를 수행하여 이후의 동작 인식 시에 비교가 용이하도록 하며, 끝으로 동작의 이름을 매핑(Mapping) 및 등록하고 사용자에 의해 상기 새롭게 등록된 동작이 나타내는 전자기기(200)에 대한 제어 명령을 등록된 동작과 매칭시키는 단계(S9)를 수행하게 되어 동작 등록모드가 수행되게 된다.
상기 동작 관리부(203)의 동작을 통하여, 사용자는 적외선 송신 장치(100, 300)를 통한 간단한 동작을 통해서 전자기기(200)에 명령을 내리거나 새로운 동작을 명령과 매칭시켜 등록할 수 있으며, 상기 언급한 동작 인식의 제어 방법을 통해서 정확하고 효율적인 동작 인식을 수행할 수 있다. 상기 언급한 본 발명의 실시 예는 설명적인 용도로만 사용되어야 할 것이며, 특허청구범위를 제한하는 것이 아니다. 또한 본 발명의 실시 예에서 언급한 기능과 동일한 기능을 하는 균등한 발명 또한 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 송신 장치의 장치도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 송신 장치 및 전자기기의 연결을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 적외선 송신 장치의 장치도이다.
도 4는 본 발명의 전자기기의 동작 관리부의 동작 인식 과정에 대한 타임 테이블이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 인증의 예에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 송신 장치의 동작 인식 및 동작 등록 방법의 흐름도를 도시한 것이다.

Claims (10)

  1. 사용자의 동작을 나타내기 위한 적외선 신호를 송출하는 적외선 신호 발생부;
    상기 적외선 신호 발생부의 온/오프를 제어하는 스위치; 및
    상기 사용자의 인증을 위해 사용자 정보를 인식하고, 상기 적외선 신호 발생부가 상기 인식 결과에 따라 동작하도록 하는 사용자 인증부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 송신 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적외선 송신 장치의 전원 공급 상태, 상기 적외선 신호 발생 여부, 및 상기 사용자 인증 여부 중 하나 이상을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 송신 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치는 상기 적외선 송신 장치가 장갑 형일 때, 상기 사용자의 엄지로 접촉 가능한 상기 사용자의 검지 측에 위치되는 터치 온/오프 스위치인 것을 특징으로 하는 적외선 송신 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 적외선 신호를 상기 적외선 신호 발생부에 공급하는 통신 제어부에 연결되어, 상기 적외선 신호를 증폭하여 상기 적외선 신호 발생부에 공급하는 출력 증폭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 송신 장치.
  5. 적외선 송신 장치의 동작을 나타내는 적외선 신호를 수신하여 생성된 제어신호에 기반하여 동작하는 전자기기에 있어서,
    상기 전자기기는,
    상기 적외선 신호를 수신하는 통신 모듈;
    상기 적외선 신호의 위치 변화에 근거하여 상기 적외선 송신 장치의 동작을 샘플링하고, 샘플링 된 동작과 기 등록된 동작을 비교하여 상기 제어신호를 생성하는 동작 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 적외선 송신 장치의 유효 사용자 정보를 저장하여 사용자 인증 여부를 판단하는 사용자 인증부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 동작 관리부는,
    상기 적외선 송신 장치의 동작을 인식하는데 있어서 사용자의 평균 동작 입력 시간을 각각의 동작 입력마다 갱신하고, 평균 동작 입력 시간 내의 동작만을 유효한 동작으로 인식하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 동작 관리부는,
    입력된 상기 동작을 소정 횟수로 샘플링하고, 상기 샘플링 된 동작을 소정 크기로 변환하여 기 등록된 동작과의 유클리디안 거리 비교를 통해 상기 기 동록된 동작에 상기 입력된 동작을 대응시키는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 동작 관리부는,
    새로운 상기 적외선 송신 장치의 동작을 샘플링하고 소정 크기로 변환한 뒤, 상기 동작에 대한 제어 명령과 대응시켜서 저장하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 동작 관리부는,
    상기 적외선 신호의 위치 변화를 샘플링 함에 있어서, 소정 시간 동안의 상기 적외선 신호의 위치 변화를 소정 개수의 점으로 샘플링 하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
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