KR101381707B1 - Jig for handwriting recognition, apparatus and method for handwriting recognition using jig - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 필기구를 이용하여 글이나 그림을 그리는 동작과 상관 없는 허위 동작은 배제하고 필기면에 펜팁이 접촉된 상태에서 이루어지는 실제 필기 동작을 인식할 수 있도록 한 필기인식용 지그, 지그를 이용한 필기인식장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention excludes false gestures irrelevant to the action of drawing or drawing using a writing instrument, and enables handwriting recognition jig and handwriting recognition using a jig to recognize an actual handwriting movement made when the pen tip is in contact with the writing surface. An apparatus and a method thereof are provided.
현재 정보기기의 입력장치로 사용되는 포인팅 장치(Pointing device)는 트랙볼(Track ball), 마우스, 키보드, 터치스크린 패널, 터치 패드 등이 있다. 또한 정보기기의 입력장치로서 기존의 마우스 및 키보드 형태에서 한 단계 진화된 펜 형태의 입력장치인 디지털 펜이 출시되고 있다.Currently, a pointing device used as an input device of an information device includes a track ball, a mouse, a keyboard, a touch screen panel, and a touch pad. In addition, digital pens, which are pen-type input devices, have evolved from the conventional mouse and keyboard forms as input devices of information devices.
또한 디지털 펜으로 작성한 글 또는 그림에 대한 기록 내용을 유선 또는 무선 통신으로 외부 단말기에 전송하여 저장 또는 가공하여 디스플레이하는 기능을 부가함으로써 다양한 편의성을 제공하기도 한다. In addition, it provides various conveniences by adding a function of transmitting, storing, processing, and displaying recording contents of a writing or picture written with a digital pen to an external terminal through wired or wireless communication.
펜형 입력장치에서 펜 끝부분(펜팁)의 좌표변환을 펜 외부에서 검출하는 방식과 자체적으로 펜이 검출하는 방식으로 구분할 수 있다. 펜 외부에서 검출하는 유형으로는 삼각 측량방식 또는 초음파을 이용하거나 CCD 카메라를 이용하여 펜팁의 변화를 검출하는 방식을 이용하기도 한다. 이러한 펜 외부에서 검출하는 방식은 필기 동작 시 사용자의 손 등에 의해 펜이 가려지는 경우 인식 오류가 발생할 우려가 높다는 문제점을 갖는다. In the pen-type input device, the coordinate transformation of the tip of the pen (pen tip) can be distinguished from the method of detecting the outside of the pen and the method of detecting the pen by itself. The type of detection outside the pen may use a triangulation method, an ultrasonic wave, or a method of detecting a change in the pen tip using a CCD camera. The method of detecting outside the pen has a problem that a recognition error is likely to occur when the pen is covered by a user's hand or the like during a writing operation.
디지털 펜이 자체적으로 필기 동작을 인식하려면 펜의 움직임을 인식하기 위한 동작 인식 센서로서 가속도 센서 또는 자이로 센서를 구비하고, 이러한 센서로부터 획득한 센서 신호를 바탕으로 필기 위치에 대응한 정보(좌표값)를 계산하는 과정을 필요로 한다.In order for the digital pen to recognize the writing motion by itself, the motion recognition sensor for recognizing the movement of the pen includes an acceleration sensor or a gyro sensor, and information (coordinate value) corresponding to the writing position based on the sensor signal obtained from the sensor It requires a process to calculate.
종래 기술에서 필기 동작의 인식 능력을 높이기 위한 여러 방식이 제안되고 있다. [문헌 1]에서는 펜 마우스가 바닥면과 접촉하고 있는지를 검출하기 위하여 압력센서를 적용하고, 이러한 압력센서가 펜 마우스의 펜압을 감지하는 역할을 하여 펜압에 따라 글씨를 쓰거나 그림을 그릴때 외부 단말기의 화면에 반영하는 기술이 알려져 있다.In the prior art, various methods for improving the recognition ability of a writing operation have been proposed. In [Document 1], a pressure sensor is applied to detect whether the pen mouse is in contact with the bottom surface, and the pressure sensor serves to detect the pen pressure of the pen mouse so that an external terminal is used when writing or drawing according to the pen pressure. Techniques for reflecting on the screen are known.
[문헌 1]에서와 같이 필기 동작을 직접 검출할 수 있는 압력센서를 통하여 펜압을 감지할 수 있겠으나, 필기 부재의 일단에 설치된 압력센서를 구비해야 하므로 비용 부담이 여전히 남으며, 또한 펜압의 크기를 고려하지 않는 경우에는 센서부를 통해 펜 마우스 위치를 파악하는데 주안점을 두고 있기 때문에 필기면에 접촉하지 않은 상태에서 이루어지는 펜의 움직임을 선별하여 필기 동작을 인식하기는 곤란하다는 문제점이 있다.The pen pressure can be detected through a pressure sensor capable of directly detecting a writing motion as in [Document 1], but since the pressure sensor is provided at one end of the writing member, the cost burden still remains, and the size of the pen pressure is also reduced. If it is not considered, it is difficult to recognize the writing motion by selecting the movement of the pen that is not in contact with the writing surface because the main focus is on the position of the pen mouse through the sensor unit.
용지의 필기면에 펜팁이 접촉하는 상태에서만 필기 동작으로 인식하고 펜의 움직임이 있더라도 펜팁이 필기면에 접촉되지 않은 상태이면 실제 필기하지 않는 허위 동작으로 취급할 필요가 있다. 즉, 필기 동작과 무관한 펜의 움직임을 배제시켜 실질적인 필기 동작만을 정확하게 파악하여야 인식 능력을 향상시킬 수 있는 것이다.Only when the pen tip is in contact with the writing surface of the paper is recognized as a writing operation, even if there is a movement of the pen, if the pen tip is not in contact with the writing surface, it is necessary to treat it as a false operation without actually writing. That is, the recognition ability may be improved by accurately identifying only the actual writing motion by excluding the movement of the pen which is not related to the writing motion.
이와 같이 앞서 설명한 선행문헌을 포함한 종래 기술과 연결하여 이들 및 기타 문제점을 개선하여 간단한 구성으로 필기 동작을 인식하여 비용 부담을 줄이고 필기면에 접촉 여부를 신속하고 정확하게 검출하여 필기 동작의 인식 능력을 높일 수 있도록 하는 것이 요구된다.In connection with the prior art including the prior art as described above, these and other problems are improved to reduce the burden of recognizing the handwriting motion with a simple configuration, and to quickly and accurately detect the contact on the writing surface to increase the recognition ability of the handwriting motion. To be able to do so.
본 발명의 일 측면은 필기면에 마킹한 표식을 이용하여 설정한 기준 거리에 따라 필기면에 펜팁의 접촉 여부를 판단하여 필기 동작과 상관 없는 허위 동작을 배제시켜 실제 필기 동작만을 정확하게 인식함으로서 필기 동작의 인식 능력을 높일 수 있도록 하는 것이다.One aspect of the present invention is to determine whether the pen tip is in contact with the writing surface according to the reference distance set by using the marking on the writing surface to exclude the false operation irrelevant to the writing operation to accurately recognize only the actual writing movement. It is to increase the perception ability.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 필기인식용 지그는, 필기구의 일측에 착탈 가능하게 결합되고, 필기면에 누름 동작으로 표식을 마킹할 수 있도록 외측에 누름돌기를 형성한 몸체; 및 상기 몸체에 설치되고, 필기면에 접촉하는 상기 필기구의 펜팁의 움직임에 따라 변화하는 필기 위치를 검출하기 위한 센서부를 이용하여 필기 동작을 인식하는 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Handwriting recognition jig according to an embodiment of the present invention as described above, the body is detachably coupled to one side of the writing instrument, the body formed with a push projection on the outside to mark the mark by pressing on the writing surface; And a control module installed in the body and recognizing a writing operation by using a sensor unit for detecting a writing position that changes according to the movement of the pen tip of the writing instrument in contact with the writing surface.
또한, 상기 센서부는 자이로 센서 또는 가속도 센서를 포함할 수 있고, 상기 몸체는 육면체 형상으로 이루어지고 상기 필기구의 일부를 수용하는 수용홈과, 상기 수용홈 내측면에 상기 필기구의 외측에 형성된 고정 돌기가 압입에 의해 끼워지거나 분리될 수 있는 안내홈을 형성할 수 있다.In addition, the sensor unit may include a gyro sensor or an acceleration sensor, the body is made of a hexahedral shape receiving housing for receiving a portion of the writing instrument, and the fixing projection formed on the inner side of the receiving groove outside the writing instrument It is possible to form a guide groove that can be fitted or separated by indentation.
또한, 상기 제어모듈은, 상기 센서부의 측정 좌표정보를 이용하여 필기 동작을 인식하기 위한 전반적인 동작을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 센서부의 측정 좌표정보를 저장하는 저장부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 저장된 좌표정보를 외부 단말기에 전송하는 통신부와, 상기 필기구의 동작 상태를 지시하는 램프를 구비하는 표시부, 및 동작 모드 설정과 전원 공급 제어에 대한 사용자 명령을 입력하기 위한 모드선택 스위치와 동작 스위치를 구비한 입력부를 포함하고, 상기 입력부는 상기 제어모듈이 상기 몸체에 설치될 때 상기 필기구의 일측에 의해 눌려지는 동작 스위치를 포함할 수 있다.The control module may include a controller configured to control an overall operation for recognizing a writing operation using the measured coordinate information of the sensor unit, a storage unit configured to store the measured coordinate information of the sensor unit under control of the controller, Under the control of the control unit, a communication unit for transmitting the stored coordinate information to an external terminal, a display unit having a lamp for indicating the operation state of the writing instrument, and mode selection for inputting a user command for operation mode setting and power supply control. And an input unit including a switch and an operation switch, wherein the input unit may include an operation switch pressed by one side of the writing instrument when the control module is installed in the body.
또한, 상기 제어부는, 상기 지그에 의해 형성된 표식에 기초하여 상기 센서부의 좌표값을 좌표변환한 기준좌표계에서 상기 필기구의 길이에 대응한 기준 거리를 설정하며, 상기 필기면 상부에 위치하고 상기 센서부에 대응하는 임의 지점에서 상기 필기면까지의 높이 및 상기 기준 거리를 만족하는 기준 각도를 계산하고, 상기 센서부의 좌표값을 이중 적분하여 얻어진 필기구의 기울어진 각도와 상기 계산한 기준 각도를 비교한 결과에 따라 상기 필기면에 상기 필기구의 펜팁이 접촉하지 않는 허위 동작을 배제시킴과 아울러 실제 필기 동작에 대하여 상기 센서부의 측정 좌표정보를 저장하거나 외부 단말기에 전송하는 동작을 제어할 수 있다.The controller may be further configured to set a reference distance corresponding to the length of the writing instrument in a reference coordinate system in which a coordinate value of the sensor unit is transformed based on the mark formed by the jig, and located above the writing surface. A reference angle satisfying the height to the writing surface and the reference distance is calculated at a corresponding point, and the result of comparing the inclination angle of the writing instrument obtained by double integration of the coordinate values of the sensor unit with the calculated reference angle. Accordingly, it is possible to exclude a false operation in which the pen tip of the writing instrument does not touch the writing surface, and control the operation of storing or transmitting the measured coordinate information of the sensor unit to an external terminal with respect to the actual writing operation.
또한, 상기 기준좌표계를 필기면 1에서 설정한 이후 상기 필기면 1에서 필기면 2로 이동한 경우, 상기 제어부는 상기 기준좌표계의 원점을 보정하여 기준좌표계를 재설정하고, 재설정한 기준좌표계를 이용하여 이동된 필기면 2에서의 필기 동작을 인식할 수 있다.In addition, when the reference coordinate system is set on the
또한, 상기 입력부를 통하여 필기면에서 거리 측정하기 시작명령과 종료 명령을 입력받은 경우, 상기 제어부는 상기 시작명령의 입력에 대응된 시작점의 좌표와 상기 종료명령의 입력에 대응된 끝점의 좌표를 이용하여 서로 떨어진 두 지점의 거리를 측정할 수 있다.Also, when a start command and a stop command for measuring distance on a writing surface are received through the input unit, the controller uses coordinates of a start point corresponding to the input of the start command and coordinates of an end point corresponding to the input of the end command. To measure the distance between two points away from each other.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 지그를 이용한 필기인식장치는, 필기할 수 있도록 길이방향으로 연장된 필기구; 상기 필기구의 일측에 착탈 가능하게 결합되고, 필기면에 누름 동작으로 표식을 마킹할 수 있도록 외측에 누름돌기를 형성한 지그; 및 상기 필기구에 설치되고, 필기면에 접촉하는 상기 필기구의 펜팁의 움직임에 따라 변화하는 필기 위치를 검출하기 위한 센서부를 이용하여 필기 동작을 인식하는 제어모듈;을 포함하는 특징으로 한다.Handwriting recognition device using a jig according to an embodiment of the present invention as described above, Writing instruments extending in the longitudinal direction to write; A jig detachably coupled to one side of the writing instrument and forming a pressing protrusion on an outer side of the writing instrument to mark the mark by pressing on the writing surface; And a control module installed in the writing instrument and recognizing a writing operation using a sensor unit for detecting a writing position which changes according to the movement of the pen tip of the writing instrument contacting the writing surface.
또한, 상기 지그는, 육면체 형상의 몸체 일측면에 상기 필기구의 일부를 수용하는 수용홈과, 상기 수용홈 내측면에 상기 필기구의 외측에 형성된 고정 돌기가 압입에 의해 끼워지거나 분리될 수 있는 안내홈을 형성할 수 있고, 상기 제어모듈은, 상기 센서부의 측정 좌표정보를 이용하여 필기 동작을 인식하기 위한 전반적인 동작을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 센서부의 측정 좌표정보를 저장하는 저장부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 저장된 좌표정보를 외부 단말기에 전송하는 통신부와, 상기 필기인식장치의 동작 상태를 지시하는 램프를 구비하는 표시부, 및 동작 모드 설정과 전원 공급 제어에 대한 사용자 명령을 입력하기 위한 모드선택 스위치와 동작 스위치를 구비한 입력부를 포함하고, 상기 센서부는 자이로 센서 또는 가속도 센서를 포함할 수 있다.In addition, the jig, the receiving groove for accommodating a part of the writing instrument on one side of the body of the hexahedral shape, and the guide groove which can be inserted or separated by a pressing projection formed on the outer surface of the writing instrument on the inner surface of the receiving groove. The control module may include a controller configured to control an overall operation for recognizing a writing operation by using the measured coordinate information of the sensor unit, and to store the measured coordinate information of the sensor unit under the control of the controller. And a display unit including a communication unit for transmitting the stored coordinate information to an external terminal under control of the controller, a display unit having a lamp indicating an operation state of the handwriting recognition device, and a user command for operation mode setting and power supply control. And an input unit having a mode selection switch and an operation switch for inputting the sensor, wherein the sensor unit is a gyro sensor. Or it may comprise an acceleration sensor.
또한, 상기 제어부는, 상기 지그에 의해 형성된 표식에 기초하여 상기 센서부의 좌표값을 좌표변환한 기준좌표계에서 상기 필기구의 길이에 대응한 기준 거리를 설정하며, 상기 필기면 상부에 위치하고 상기 센서부에 대응하는 임의 지점에서 상기 필기면까지의 높이 및 상기 기준 거리를 만족하는 기준 각도를 계산하고, 상기 센서부의 좌표값을 이중 적분하여 얻어진 필기구의 기울어진 각도와 상기 계산한 기준 각도를 비교한 결과에 따라 상기 필기면에 상기 필기구의 펜팁이 접촉하지 않는 허위 동작을 배제시킴과 아울러 실제 필기 동작에 대하여 상기 센서부의 측정 좌표정보를 저장하거나 외부 단말기에 전송하는 동작을 제어할 수 있다.The controller may be further configured to set a reference distance corresponding to the length of the writing instrument in a reference coordinate system in which a coordinate value of the sensor unit is transformed based on the mark formed by the jig, and located above the writing surface. A reference angle satisfying the height to the writing surface and the reference distance is calculated at a corresponding point, and the result of comparing the inclination angle of the writing instrument obtained by double integration of the coordinate values of the sensor unit with the calculated reference angle. Accordingly, it is possible to exclude a false operation in which the pen tip of the writing instrument does not touch the writing surface, and control the operation of storing or transmitting the measured coordinate information of the sensor unit to an external terminal with respect to the actual writing operation.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 필기인식방법은, 초기화 모드에서 필기구에 착탈할 수 있는 지그를 필기면에 올려 놓고 센서부로 측정한 좌표값을 좌표변환하여 기준 좌표계를 설정하고, 상기 지그를 눌러 상기 필기면에 표식을 마킹하는 단계; 상기 표식에 상기 필기구를 세운 상태에서 상기 센서부의 좌표값을 이용하여 필기구의 길이에 대응하는 기준 길이를 산출하는 단계; 상기 산출된 기준 거리를 저장하여 초기화를 완료하는 단계; 활성화 모드에서 상기 필기면 상부에 위치하는 상기 센서부에 대응하는 임의 지점에서 상기 필기면까지의 높이와 상기 기준 거리를 만족하는 기준 각도를 계산하는 단계; 상기 임의 지점의 상기 센서부의 좌표값을 이중 적분하여 필기구의 기울어진 각도를 측정하는 단계; 상기 측정한 필기구의 기울어진 각도와 상기 계산한 기준 각도를 비교하는 단계; 상기 필기구의 기울어진 각도가 상기 기준 각도와 일치하면 상기 필기구의 펜팁이 상기 필기면에 접촉한 상태로서 실제 필기 동작으로 인식하여 상기 센서부의 좌표 정보를 저장하고 통신부를 통하여 외부 단말기에 전송하여 사용자가 확인할 수 있도록 상기 외부 단말기에서 필기 내용을 시각적으로 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the handwriting recognition method according to the embodiment of the present invention as described above, in the initialization mode, a jig that can be attached to or detached from the writing instrument is placed on a writing surface, and the coordinate value measured by the sensor unit is converted to coordinates to set a reference coordinate system, and the jig Pressing to mark the writing surface; Calculating a reference length corresponding to the length of the writing instrument using the coordinate values of the sensor unit while the writing instrument is standing on the mark; Storing the calculated reference distance to complete initialization; Calculating a reference angle satisfying the height to the writing surface and the reference distance at an arbitrary point corresponding to the sensor unit positioned above the writing surface in the activation mode; Measuring an inclination angle of the writing instrument by integrating the coordinate values of the sensor unit at the arbitrary point; Comparing the inclination angle of the measured writing instrument with the calculated reference angle; When the inclination angle of the writing instrument coincides with the reference angle, the pen tip of the writing instrument is in contact with the writing surface, and is recognized as an actual writing operation. The coordinate information of the writing instrument is stored and transmitted to an external terminal through a communication unit. And visually displaying the handwriting content in the external terminal so as to be confirmed.
또한, 상기 기준 거리 설정 단계는 상기 필기면에서 떨어진 상기 센서부의 높이를 보정하여 상기 기준 거리를 설정할 수 있다.In the setting of the reference distance, the reference distance may be set by correcting a height of the sensor part away from the writing surface.
또한, 상기 표식을 필기면 1에 마킹하고, 마킹한 표식을 이용하여 기준좌표계를 설정한 후 필기면 1에서 필기면 2로 위치가 바뀌면, 필기면 2에 이미 형성된 표식에 상기 지그의 누름돌기를 일치시켜 얻어진 좌표를 이용하여 상기 기준좌표계의 원점을 보정하여 상기 기준좌표계를 재설정하고, 재설정한 기준좌표계를 이용하여 필기 동작을 인식함으로서 필기 인식의 연속성을 유지할 수 있다.In addition, after marking the mark on the
이상과 같이 본 발명은 필기의 움직임이 있더라도 필기면에 접촉하지 않은 상태에서 이루어지는 허위 동작을 배제하고 실제 필기 동작만을 정확하게 인식함으로서 필기 동작의 인식 능력을 높일 수 있다.As described above, the present invention can enhance the recognition ability of the writing operation by accurately recognizing only the actual writing operation by excluding a false operation made in a state of not contacting the writing surface even if there is a movement of the writing.
또한, 본 발명은 일반적인 필기구에 간단히 장착할 수 있는 필기인식용 지그를 이용하여 필기 동작을 인식할 수 있다. In addition, the present invention can recognize a writing operation using a writing recognition jig that can be easily mounted on a general writing instrument.
또한, 본 발명은 간단한 구성의 지그를 이용하므로 비용 부담이 적고, 필기구에서 지그를 쉽게 분리 또는 결합할 수 있어 지그 사용에 따른 불편을 줄일 수 있다.In addition, since the present invention uses a jig of a simple configuration, the cost is low, and the jig can be easily separated or combined from the writing instrument, thereby reducing the inconvenience of using the jig.
또한, 본 발명은 필기구의 모드선택 스위치를 조작하여 필기 동작 이전에 수행하는 초기화 모드와 필기 동작을 인식하는 활성화 모드를 쉽게 선택할 수 있어 모드 선택에 따른 불편을 줄이고 사용 편리성을 높일 수 있다.In addition, the present invention can easily select the initialization mode performed before the writing operation and the activation mode for recognizing the writing operation by operating the mode selection switch of the writing instrument can reduce the inconvenience of the mode selection and increase the ease of use.
또한, 본 발명은 필기 동작의 인식 과정에서 필기면을 움직이더라도 필기면의 위치에 따라 기준좌표계의 원점을 보정하여 필기 인식의 연속성을 유지할 수 있다.In addition, the present invention can maintain the continuity of handwriting recognition by correcting the origin of the reference coordinate system according to the position of the writing surface even if the writing surface is moved in the recognition process of the writing operation.
또한, 본 발명은 필기 인식 기능 이외에 필기면에서 떨어진 지점들간의 거리를 계산할 수 있어 보조 기능으로 활용할 수 있다.In addition, the present invention can calculate the distance between the points away from the writing surface in addition to the handwriting recognition function can be used as an auxiliary function.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 지그를 이용한 필기인식장치의 구성도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필기인식용 지그를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어모듈의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초기화 모드에 대한 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 3a는 지그를 필기면에 위치시킨 경우를 나타내는 도면이고, 도 3b는 필기면에 마킹된 표식을 나타내는 도면이며, 도 3c는 표식의 기준점에 펜팁을 세워서 기준 거리를 측정하는 동작을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 활성화 모드에서 필기 동작을 인식하는 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 4a는 필기면에 펜팁이 접촉되어 현재 측정된 이격 거리와 계산된 기준 거리가 일치된 경우를 나타내는 도면이고, 도 4b는 필기면에 펜팁이 접촉되지 않아 현재 측정된 이격 거리와 계산된 기준 거리가 일치하지 않는 경우를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 필기인식방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 필기면의 위치에 대응한 원점을 보정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 거리 측정 기능을 설명하기 위한 도면이다.1A is a block diagram of a writing recognition device using a jig according to an embodiment of the present invention.
1B is a view for explaining a handwriting recognition jig according to another embodiment of the present invention.
2 is a control block diagram of a control module according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the operation of the initialization mode according to an embodiment of the present invention, Figure 3a is a view showing a case where the jig is placed on the writing surface, Figure 3b is a view showing the marking on the writing surface 3C is a diagram illustrating an operation of measuring a reference distance by standing a pen tip at a reference point of a mark.
4 is a view for explaining an operation of recognizing a writing motion in an activation mode according to an embodiment of the present invention. 4B is a diagram illustrating a case in which the pen tip is not in contact with the writing surface and thus the currently measured separation distance does not coincide with the calculated reference distance.
5A and 5B are flowcharts illustrating a handwriting recognition method according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining an operation of correcting the origin corresponding to the position of the writing surface according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a distance measurement function according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지그를 이용한 필기인식장치(1)는 손으로 쥐고 필기할 수 있도록 길이 방향으로 연장된 필기구(10)와, 필기구(10)에 결합된 육면체 형상의 지그(30), 및 필기 위치를 측정하고 측정된 좌표정보를 처리 및 저장하는 동작을 제어하는 제어모듈을 포함한다. 여기서 제어모듈은 필기 동작을 인식하기 위한 위한 전반적인 구성요소를 포괄하는 것으로, 후술하는 입력부, 제어부, 센서부, 통신부, 저장부 등을 총괄적으로 나타내는 것임에 유의해야 한다.As can be seen in Figure 1a, the writing
필기구(10)는 내부에 잉크 카트리지(14)를 수용하는 몸체(11), 몸체(11) 외측에 설치된 모드선택 스위치(12), 동작 스위치(17) 및 지시 램프(13)를 포함한다.The writing
잉크 카트리지(14)는 일단에 펜팁(15)이 부착되고, 몸체(11) 외부로 펜팁(15)이 노출된다. 도시한 잉크 카트리지(14)는 일반적인 구성요소를 예시적으로 나타낸 것으로, 그 잉크 카트리지(14)의 형상 및 크기와 잉크 소재가 특정되지 않음에 유의해야 한다. The
모드선택 스위치(12)는 동작 모드를 선택하기 위한 사용자의 조작에 따라 전기접점이 달라져 모드선택 신호를 출력하는데, 여기서 동작 모드는 필기 동작을 인식하기 이전에 수행하는 초기화 모드와, 필기 동작을 인식하기 위한 활성화 모드, 및 필기 동작에 따라 획득된 좌표 정보를 외부 단말기에 전송하는 통신 모드로 구분할 수 있다. The
몸체(11) 외측에서 모드선택 스위치(12)를 슬라이딩 이동가능하게 설치하여 한 손으로 모드선택 스위치(12)의 위치 이동이 쉽게 이루어질 수 있는데, 이러한 모드선택 스위치(12)의 작동 방식 역시 일반적인 구성요소를 예시적으로 나타낸 것으로, 누름 동작에 의해 해당 동작 모드를 선택하는 버튼 방식과 같이 사용자에 의한 조작에 따라 모드 선택하는 다양한 방식이 채택될 수 있음은 물론이다. The
동작 버튼(17)은 초기화 동작을 수행하거나 전원 공급을 제어하여 전원 온(on) 또는 오프(off) 중 어느 하나로 설정하는 등 사용자 명령을 입력하는 역할을 수행할 수 있다. The
실시예에서는 모드선택 스위치(12)와 동작 버튼(17)을 별개로 구성하였으나, 단일한 스위치를 이용하여 다단계로 위치 이동시켜 여러가지 기능을 수행하는 다단 스위치로 구현할 수도 있다.In the exemplary embodiment, the
지시 램프(13)는 모드 설정, 필기 동작, 전원의 충/방전 등 사용자에게 상태 정보를 지시하기 위한 표시소자로서, 적어도 하나의 LED로 구현할 수 있다. 지시 램프(13)의 점등과 소등, 점멸, 점등 색상 등에 의해 여러가지 상태 정보를 지시할 수 있는데, 이 LED의 설치 개수와 색상은 사용조건에 따라 적절히 변경할 수 있다.The
몸체(11) 상단부에 몸체 일측을 덮는 캡(11a)이 결합된다. 몸체(11)와 캡(11a)이 압입에 의해 상호 결합되거나 암수 나사구조를 이용하여 결합될 수 있으며, 이러한 몸체(11)와 캡(11a)의 결합 구조는 내부에 수용된 전기부품의 교체 또는 수리를 위해 쉽게 분리할 수 있는 구조를 적용함이 바람직하다.A
몸체(11) 및 캡(11a) 내부에는 센서부(21), 전원부(22), 제어부(24), 통신부(25), 저장부(27) 등을 포함한 전기 부품들이 설치된다. 센서부(21)는 3축 가속도센서 또는 자이로 센서를 포함하며, 전원부(22)는 독립적으로 구동 전원을 제공하기 위한 건전지 또는 2차전지를 포함한다.Inside the
지그(30)는 육면체 형상의 몸체(30a)와 몸체(30a) 일측면에 일정 깊이로 오목하게 수용홈(31)이 형성된다. 이 수용홈(31) 안에 캡(11a)의 일부가 끼워질 수 있다. 즉, 수용홈(31) 안으로 캡(11a)을 밀어 넣으면 캡(11a) 외측에 돌출 형성된 고정돌기(16)가 수용홈(31) 내측면에 움푹 패인 안내홈(32)에 빡빡하게 끼워져 구속된다.
지그(30) 외측 바닥면에 복수개 누름돌기(33)를 형성한다. 복수개 누름돌기(33)는 4개의 모서리와 중앙에 각각 위치한다. 종이 재질의 필기면 위에 지그(30) 바닥면을 올려 놓고 누르면, 복수개 누름돌기(33)에 의해 눌려진 자국이 남는다. A plurality of
앞서 설명한 실시예에 따른 필기인식장치(1)는 필기구(10)에 센서부(21), 전원부(22), 제어부(24), 통신부(25), 저장부(27) 등을 포함한 전기 부품들이 설치되고, 지그(30)는 단순히 필기구(10) 일측을 삽입하여 고정하고 누름돌기(33)를 이용하여 필기면에 표식을 만드는 역할에 주안점을 두어 구현한 것이다. The
후술하는 다른 실시예에 따르면, 필기 동작을 인식하기 위한 전기 부품들을 설치한 필기인식용 지그를 이용하여 일반적인 필기구에 적용할 수 있는 기술을 제시한다.According to another embodiment to be described later, by using a handwriting recognition jig provided with electrical components for recognizing a handwriting operation proposes a technique that can be applied to a general writing instrument.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필기인식용 지그를 설명하기 위한 도면으로서, 앞서 설명한 실시예의 구성과 기능상 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 인용하여 설명하기로 한다.FIG. 1B is a view for explaining a handwriting recognition jig according to another embodiment of the present invention, and the same or similar components in the configuration and function of the above-described embodiment will be described with reference to the same reference numerals.
도시한 바와 같이 필기인식용 지그(30-1)는 필기면에 글이나 그림을 그릴 수 있는 전형적인 필기구(10a) 일측에 끼워지고 필기 인식을 위한 전기 부품들을 내장하여 구성할 수 있다.As shown, the handwriting recognition jig 30-1 may be fitted to one side of a
필기구(10a)는 몸체(11)와 몸체(11)에 결합된 캡(11a)으로 구성하고, 몸체(11)는 내부에 잉크 카트리지(14)를 수용하며, 펜팁(15)이 몸체(11) 밖으로 노출될 수 있다.The
캡(11a) 외측에 필기인식용 지그(30-1) 안에 체결될 수 있는 고정 돌기(16)를 형성할 수 있으나, 캡(11a)을 필기인식용 지그(30-1)에 체결하는 방식은 특정하게 한정할 필요는 없으며 예를 들어 고정 돌기(16)가 형성되지 않아 매끈한 캡(11a) 외측을 필기인식용 지그(30-1)에 빡빡하게 끼워 넣거나 빼내는 체결 구조를 적용할 수도 있다.Although the fixing
필기인식용 지그(30-1)는 육면체 형상의 몸체(30a)와, 몸체(30a)에 일정 깊이로 수용홈(31)을 형성한다. 수용홈(31)의 내측면에 고정돌기(16)를 끼울 수 있도록 움푹 패인 안내홈(32)을 형성할 수 있으나, 수용홈(31) 내측면에 고정 돌기(16)가 없는 캡(11a) 외측면을 압입하여 끼워 넣거나 빼낼 수도 있다. The writing recognition jig 30-1 forms a receiving
수용홈(31) 내부에 탄성 스프링(18)에 의해 탄지되고 캡(11a)의 일단에 의해 눌려지는 동작 스위치(17a)을 구비하며, 동작 스위치(17a)는 누름동작에 의해 전기 접점(19)을 전기적 접속 또는 차단하여 제어부(24)에 전기적 신호를 제공한다. 여기서 동작 스위치(17a)는 누름 동작에 의한 외력이 작용하지 않으면 탄성 스프링(18)의 탄성력에 의해 본래 위치로 복귀할 수 있다. 이에 따라 제어부(24)는 동작 스위치(17a)의 위치에 따라 제공되는 전기적인 신호를 사용자 명령으로 인식할 수 있으므로 이러한 동작 스위치(17a)는 앞서 설명한 실시예의 동작 스위치(17)에 대응한 기능을 가질 수 있는 것이다.In the receiving
필기인용 지그(30-1)는 센서부(21), 전원부(22), 제어부(24), 통신부(25), 및 저장부(27)를 구비하며, 이들 구성요소는 앞서 설명한 필기인식장치(1)의 필기구(10)에 마련된 대응 구성요소와 기능상 동일한 기능을 수행한다.The writing jig 30-1 includes a
또한 필기인식용 지그(30-1)는 외측에 노출되게 설치한 모드선택 스위치(12)와, 지시 램프(13)를 포함하며,이들 구성요소는 앞서 설명한 필기인식장치(1)의 필기구(10)에 마련된 대응 구성요소와 기능상 동일한 기능을 수행한다.In addition, the writing recognition jig 30-1 includes a
또한 필기인식용 지그(30-1) 외측 바닥에 복수개 누름돌기(33)를 형성한다.In addition, a plurality of
실시예들에 따르면 센서부(21)를 통하여 측정된 좌표정보를 통신 가능한 외부 단말기에 전송하여 필기 내용을 시각적으로 확인할 수 있다.According to embodiments, the handwriting content may be visually confirmed by transmitting the coordinate information measured through the
필기인식용 지그(30-1) 또는 필기구(10)에 제어모듈을 구비한다.The control module is provided in the writing recognition jig 30-1 or the writing
도 2에 예시한 바와 같이, 이러한 제어모듈은 제어부(24)의 입력단에 전기적으로 연결된 입력부(20)와 센서부(21) 및 전원부(22)을 구비하고, 또한 제어부(24)의 출력단에 전기적으로 연결된 통신부(25)와, 표시부(26) 및 저장부(27)를 구비한다.As illustrated in FIG. 2, the control module includes an
입력부(20)는 모드선택 스위치(12)와 동작 스위치(17)(17a)를 구비하고, 각 스위치의 동작에 따른 신호를 제어부(24)에 제공한다. 센서부(21)는 3축 가속도 센서 또는 자이로 센서로 구현하는데, x축, y축 및 z축의 3축에 대해 측정한 값들을 제어부(24)에 제공한다. The
저장부(27)는 초기화 모드에서 제어부(24)에 의해 계산된 기준 거리에 대한 정보를 저장한다. 여기서 기준 거리는 실제 필기 동작이 이루어지지 않는 허위 동작을 선별하기 위한 것으로 필기면에 펜팁(15)의 접촉 여부를 판단하는데 적용되며, 도 3에 따라 후술하기로 한다. The
또한 저장부(27)는 활성화 모드에서 필기 위치에 따른 센서부(21)의 측정 좌표정보를 저장하며, 저장된 필기 위치의 측정 좌표정보는 제어부(24)의 제어에 따라 통신부(25)를 통하여 외부 단말기(40)로 전송된다. 외부 단말기(40)는 제어모듈에 의해 획득된 필기 위치의 측정 좌표정보를 이용하여 화면에 디스플레이함으로서 사용자가 필기 내용을 확인할 수 있도록 한다.In addition, the
전원부(22)는 제어부(24)의 제어에 따라 각 구성부에서 필요한 구동 전원을 제공한다. 표시부(26)는 제어부(24)의 제어에 따라 동작하는 지시 램프(13)를 포함한다. 실시예와 다르게 표시부(26)가 지시 램프(13)와 별도로 도시하지 않은 액정디스플레이를 추가로 구비하거나 지시 램프(13)를 대신하여 액정디스플레이를 구비할 수 있다. The
필기구(10)(10a)의 펜팁(15)과 센서부(21)는 일정 간격을 유지하므로 펜팁(15)과 센서부(21)의 길이를 기준 거리로 설정한 후, 이 기준 거리를 이용하여 펜팁(15)이 필기면에 접촉된 상태인지를 판단할 수 있다.Since the
첨부도면을 참조하여 기준 거리의 설정 과정을 상세히 설명하며, 실시예들에 동일하게 적용되므로, 이하에서 도 1a에 따른 지그를 이용한 필기인식장치(1)를 중심으로 설명한다.The process of setting the reference distance will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and thus the same applies to the embodiments, the following description will be given with reference to the
도 3a에 도시한 바와 같이, 필기구(10)에 결합된 지그(30)를 필기면에 올려 놓는다. 지그(30) 바닥면에 돌출 형성된 복수개 누름 돌기(33)가 필기면에 접촉된다. 이렇게 필기면에 지그(30)가 위치한 상태에서 제어부(24)가 센서부(21)로 측정된 3축 좌표값(x0,y0,z0)을 기준점(0,0,0)으로 좌표변환하고, 이 기준점(0,0,0)을 원점으로 하는 기준좌표계를 설정한다. 여기서 센서부(21)로 측정한 3축 좌표값(x0,y0,z0)에 대해 필기면과 센서부(21)의 높이(A)만큼 보정하여 기준점으로 정할 수 있다.As shown in FIG. 3A, the
그런 다음 사용자가 지그(30)를 누르면 도 3b에서와 같이 필기면에는 복수 누름 돌기(33)에 의하여 눌려진 표식이 생기는데, 이러한 표식은 사각 모서리에 위치하는 4개 모서리 자국(P1, P2, P3, P4)과 이들 모서리 자국과 등거리에 존재하는 중심 자국(P0)으로 이루어진다. Then, when the user presses the
도 3c와 같이 중심 자국(P0)에 펜팁(15)을 위치시켜 수직으로 세운다. 이 상태에서는 센서부(21)로 측정한 좌표값(x0,y0,z1)을 기준좌표계에서 좌표변환하면 X축 및 Y축의 좌표값이 기준점과 같은 좌표(0,0,L)가 된다. As shown in FIG. 3C, the
제어부(24)는 도 3(a)와 도 3(c)에서 각각 측정한 센서부(21)의 좌표정보를 이용하여 필기구(10)의 길이에 대응한 기준 거리(Lr)를 산출할 수 있다. 즉 z축 좌표값의 차이에 따라 기준 거리를 계산한다. 그런 다음 제어부(24)는 기준 거리(Lr)를 저장부(27)에 저장한다. The
이렇게 초기화 모드에서 기준 거리(Lr)를 설정한 이후부터 필기면에 펜팁(15)의 접촉 여부를 판단할 수 있으며, 이를 구체적으로 설명한다.After setting the reference distance Lr in the initialization mode, it may be determined whether the
도 4a를 참고하면, 2차원 필기면 상부의 임의 지점에 필기구(10)의 센서부(21)가 위치할 때, 센서부(21)로 측정된 3축 좌표값(x,y,z)에 대해 기준 좌표계에서 좌표변환하여 필기면에 대한 법선 방향의 수직 높이(△z)를 산출하고, 측정된 3축 좌표값(x,y,z)에서 필기면을 향하여 기준 거리(Lr)만큼 떨어진 임의 점(a,b,0)을 연결하는 직선과 3축 좌표값(x,y,z)에서 필기면을 향하는 법선 방향의 수직선이 교차하는 기준 각도(R)을 산출한다. 여기서 임의 점(a,b,0)은 기준점(0,0,0)과 3축 좌표값(x,y,z) 및 법선 방향으로 투영한 점(x,y,0)으로 이루어진 삼각형과 그 사이각을 알 수 있으므로 삼각측량법을 이용하여 계산할 수 있다, Referring to FIG. 4A, when the
그런 다음 3축 좌표값(x,y,z)을 이용하여 각 축에 대한 각속도를 이중적분하여 실제 필기구(10)의 기울어진 각도를 산출하고, 이렇게 산출된 기울어진 각도가 기준 각도(R)와 일치하면 즉, 펜팁(15)이 필기면에 접촉한 상태로 인식한다. 펜팁(15)이 필기면에 접촉하면 실제 필기 동작이 이루어지고 있으므로 필기 위치에 따라 변화하는 센서부(21)의 측정 좌표정보를 저장부(27)에 저장하고, 저장부(27)에 저장된 죄표 정보를 통신부(25)를 통하여 외부 단말기에 전송할 수 있다.Then, the inclination angle of the
한편, 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 센서부(21)로 측정된 3축 좌표값(x,y,z)에 대해 기준 좌표계에서 좌표변환하여 2차원 xy평면인 필기면에 법선 방향의 수직 높이(△z)와 도 4a에서와 같은 방법으로 기준 각도(R)를 산출한다. 그런 다음 3축 좌표값(x,y,z)에 대한 각속도를 이중적분하여 실제 필기구(10)의 기울어진 각도를 산출하고, 이렇게 산출된 기울어진 각도가 기준 각도(R)와 일치하지 않으면 펜팁(15)이 필기면에 접촉하지 않은 상태로 인식한다. 이때 제어부(24)는 실제 필기 동작이 이루어지지 않은 상태이므로 센서부(21)의 측정 좌표정보를 저장부(27)에 저장하지 않는다. On the other hand, as can be seen in Figure 4b, the three-axis coordinate value (x, y, z) measured by the
이하에서는 첨부도면을 참조하여 필기인식방법을 설명한다. Hereinafter, a handwriting recognition method will be described with reference to the accompanying drawings.
도 5a 및 도 5b를 참고하여, 사용자에 의해 동작 스위치(17)를 누르면 전원 온(on)되고 모드선택 스위치(12)를 조작하여 초기화 모드, 활성화 모드 및 통신 모드 중 어느 하나를 선택한다(100).5A and 5B, when the
초기화 모드가 선택된 경우(102의 예), 사용자가 지그(30)의 수용홈(31)에 필기구(10)를 끼운 다음 종이 재질의 2차원 필기면 위에 지그(30) 바닥면을 접촉시킨 상태에서 동작 스위치(17)를 누르면, 제어부(24)가 필기면에 놓여진 지그(30)의 위치에서 센서부(21)의 측정 좌표값을 이용하여 기준점으로 하고, 이 기준점을 원점으로 하는 기준좌표계를 설정한다(104). When the initialization mode is selected (YES in 102), the user inserts the writing
이어 사용자가 지그(30)를 누르면 지그(30)의 누름 돌기(33)가 필기면을 압박함에 따라 복수개 누름 돌기(33)에 대응하는 복수개 자국(P0,P1,P2,P3,P4)의 표식이 필기면 위에 마킹된다(106). 마킹된 표식은 4개 모서리에 대응하는 모서리 자국(P1,P2,P3,P4)과 이들로부터 등거리에 위치하는 중앙 자국(P0)으로 이루어진다.Subsequently, when the user presses the
이렇게 필기면 위에 표식이 마킹된 후 필기구(10)를 뒤집어 세우고 펜팁(15)을 중앙 자국(P0)에 수직으로 위치시킨다. 그런 다음 동작 버튼(17)을 누르면 제어부(24)가 센서부(21)의 3축 좌표값을 이용하여 기준 거리(Lr)을 산출한다(108). 여기서 센서부(21)의 측정 좌표값이 필기면 위에 존재하지 않음으로 해서 오차가 생기는 것을 고려하여 도 3a에 도시한 바와 같이 필기면과 센서부(21) 사이의 수직 높이(A) 만큼 보정하여 기준 거리(Lr)를 설정한다.After the marking is marked on the writing surface, the writing
그런 다음 제어부(24)가 설정된 기준 거리(Lr)을 저장부(27)에 저장함으로써 초기화 모드를 종료한다(110).Then, the
한편 사용자에 의해 활성화 모드가 선택된 경우(112의 예), 필기면의 임의 지점에서 필기구(10)로 필기할 때 제어부(24)가 센서부(21)의 3축 좌표값에 대해 기준좌표계에서 좌표변환하여 필기면에 대한 법선 방향의 수직 높이(△z)를 산출한다(114). 이어 측정된 3축 좌표값(x,y,z)에서 필기면을 향하여 기준 거리(Lr)만큼 떨어진 임의 점을 연결하는 직선과 3축 좌표값(x,y,z)에서 필기면을 향하는 수직선이 교차하는 기준 각도(R)을 산출한다(116). 또한 제어부(24)가 각 축에 대한 가속도를 이중적분하여 필기구의 기울어진 각도를 산출한다(118). On the other hand, when the activation mode is selected by the user (Yes of 112), the
이 필기구의 기울어진 각도가 기준각도(R)와 일치하면(120의 예), 도 4a에 예시한 바와 같이 펜팁(15)이 필기면에 접촉한 상태로 인식하여 제어부(24)는 필기 위치에 따라 변화하는 센서부(21)의 측정 좌표정보를 저장부(27)에 저장한다(122). 이러한 측정 좌표정보를 전송받은 외부 단말기는 필기 동작에 따른 글이나 그림으로 변환하여 화면에 시각적으로 표시할 수 있다.If the inclination angle of the writing instrument coincides with the reference angle R (Yes of 120), as illustrated in FIG. 4A, the
필기구의 기울어진 각도가 기준각도(R)와 일치하지 않으면(120의 아니오), 도 4b에 예시한 바와 같이 필기구의 움직임이 있더라도 펜팁(15)이 필기면에 접촉하지 않아 실제 필기 동작이 아닌 허위 동작으로 인식하여 제어부(24)가 센서부(21)의 측정 좌표정보를 저장부(27)에 저장하지 않는다(124). 여기서 실시예와 달리 허위 동작에 대한 센서부(21)의 측정 좌표정보를 저장부(27)에 저장할 수 있고, 이러한 허위 동작의 좌표정보를 외부 단말기(40)에 제공하여 시각적으로 나타내는 필기 동작의 굵기를 조절하는데 적용할 수도 있다.If the inclination angle of the writing instrument does not coincide with the reference angle R (NO of 120), as illustrated in FIG. 4B, the
한편 사용자에 의해 통신 모드가 선택되면(126의 예), 제어부(24)가 통신부(25)를 제어하여 저장부(27)에 저장된 필기 동작에 따른 측정 좌표정보를 외부 단말기에 전송한다(128).On the other hand, when the communication mode is selected by the user (Yes of 126), the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 필기면의 위치에 대응하여 원점을 보정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining an operation of correcting the origin corresponding to the position of the writing surface according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 지그를 이용한 필기인식장치(1)(1a)를 이용하여 필기면 1에 대하여 기준좌표계를 설정하며, 이러한 기준좌표계의 설정 과정은 앞에서 상세히 설명한 바와 같다.A reference coordinate system is set for the
이렇게 기준좌표계를 설정하여 사용자가 필기구(10)(10a)로 필기하는 동작을 인식하는 과정에서 필기면의 이동할 수 있는데, 필기 인식의 연속성을 위하여 필기면의 위치에 대응하여 기준좌표계를 바꾸어 주어야 한다. By setting the reference coordinate system as described above, the user can move the writing surface in the process of recognizing the writing operation by the writing
도 6에 도시한 바와 같이, 필기면 1에 복수개 누름돌기에 대응한 표식을 형성하여 기준좌표계를 설정하고, 이후 필기면 1에서 필기면 2로 필기면을 이동한 경우, 도 1a에서의 필기구(10)에 장착된 지그(30)의 누름돌기(33)를 필기면 2에 이미 형성된 표식에 정합되도록 위치시킨다. 또한 도 1b에서의 필기인식용 지그(30-1)를 필기면 2에 이미 형성된 표식에 정합되도록 위치시킨다. 즉 복수개 누름돌기(33)가 복수개 자국(P0, P1, P2, P3, P4)에 일치시킨다.As shown in FIG. 6, when the marking surface corresponding to the plurality of push protrusions is formed on the
그런 다음 제어부(24)가 센서부(21)로 측정된 3축 좌표정보를 새로운 원점으로 보정하여 기준좌표계를 재설정한다. 이후 재설정된 기준좌표계를 이용하여 필기구(10)(10a)로 필기한 동작을 인식할 수 있는 것이다.Then, the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 거리 측정 기능을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a distance measurement function according to an embodiment of the present invention.
필기면에 표식을 형성하여 기준좌표계를 설정한 이후부터 필기 동작을 인식할 수 있는데, 필기 동작과 별개로 필기면에서의 거리를 측정할 필요가 있다. 이때 필기구(10)(10a)를 이용하여 두 지점의 거리를 간편하게 측정하는 방법을 설명한다. 시작점에 펜팁(15)을 위치한 상태에서 거리 측정 기능의 활성화 명령을 제어부(24)에 입력한다. 그런 다음 끝점에 펜팁(15)을 위치한 상태에서 거리 측정 기능의 종료 명령을 입력한다. 활성화 명령과 종료 명령의 입력은 사용자에 의해 모드선택 스위치(12) 또는 동작 스위치(17)를 통하여 입력하거나 별도의 스위치를 설치하여 제어부(24)에 제공할 수 있다.After the marker is formed on the writing surface and the reference coordinate system is set, the writing operation can be recognized. In addition to the writing operation, the distance from the writing surface needs to be measured. In this case, a method of simply measuring the distance between two points using the
그러면 제어부(24)가 시작점의 좌표(x1, y1, 0)와 끝점의 좌표(x2, y2, 0)를 센서부(21)를 통하여 획득하고, 이 두 지점의 좌표를 이용하여 거리를 계산할 수 있다. 계산된 거리 측정 정보는 통신부(25)를 통하여 외부 단말기(40)에 전송되고, 외부 단말기(40)의 화면을 통하여 측정된 거리를 사용자가 확인할 수 있는 것이다.Then, the
10, 10a : 필기구
14 : 잉크 카트리지
15 : 펜팁
30 : 지그
30-1 : 필기인식용 지그
33 : 누름돌기10, 10a: writing instruments
14: ink cartridge
15: pen tip
30: Jig
30-1: Handwriting Recognition Jig
33: push protrusion
Claims (12)
상기 몸체에 설치되고, 필기면에 접촉하는 상기 필기구의 펜팁의 움직임에 따라 변화하는 필기 위치를 검출하기 위한 센서부를 이용하여 필기 동작을 인식하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 필기인식용 지그.Removably coupled to one side of the writing instrument, the body formed with a push protrusion on the outside to mark the mark by pressing on the writing surface, and
And a control module installed in the body and using a sensor unit for detecting a writing position which changes according to the movement of the pen tip of the writing instrument in contact with the writing surface.
상기 센서부는 자이로 센서 또는 가속도 센서를 포함하고,
상기 몸체는 육면체 형상으로 이루어지고 상기 필기구의 일부를 수용하는 수용홈과, 상기 수용홈 내측면에 상기 필기구의 외측에 형성된 고정 돌기가 압입에 의해 끼워지거나 분리될 수 있는 안내홈을 형성한 것을 특징으로 하는 필기인식용 지그.In claim 1,
The sensor unit includes a gyro sensor or an acceleration sensor,
The body has a hexahedral shape and the receiving groove for receiving a portion of the writing instrument, and the receiving groove formed on the inner surface of the guide groove which can be inserted or separated by a pressing projection formed on the outside of the writing instrument Handwriting recognition jig.
상기 제어모듈은, 상기 센서부의 측정 좌표정보를 이용하여 필기 동작을 인식하기 위한 전반적인 동작을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 센서부의 측정 좌표정보를 저장하는 저장부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 저장된 좌표정보를 외부 단말기에 전송하는 통신부와, 상기 필기구의 동작 상태를 지시하는 램프를 구비하는 표시부, 및 동작 모드 설정과 전원 공급 제어에 대한 사용자 명령을 입력하기 위한 모드선택 스위치와 동작 스위치를 구비한 입력부를 포함하고,
상기 입력부는 상기 제어모듈이 상기 몸체에 설치될 때 상기 필기구의 일측에 의해 눌려지는 동작 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 필기인식용 지그.In claim 1,
The control module may include a controller configured to control an overall operation for recognizing a writing operation using the measured coordinate information of the sensor unit, a storage unit configured to store the measured coordinate information of the sensor unit under control of the controller, and A control unit for transmitting the stored coordinate information to an external terminal under control, a display unit having a lamp indicating an operating state of the writing instrument, a mode selection switch for inputting a user command for operation mode setting and power supply control; An input having an operation switch,
The input unit jig for writing recognition, characterized in that it comprises an operation switch that is pressed by one side of the writing instrument when the control module is installed in the body.
상기 제어부는, 상기 지그에 의해 형성된 표식에 기초하여 상기 센서부의 좌표값을 좌표변환한 기준좌표계에서 상기 필기구의 길이에 대응한 기준 거리를 설정하며, 상기 필기면 상부에 위치하고 상기 센서부에 대응하는 임의 지점에서 상기 필기면까지의 높이 및 상기 기준 거리를 만족하는 기준 각도를 계산하고, 상기 센서부의 좌표값을 이중 적분하여 얻어진 필기구의 기울어진 각도와 상기 계산한 기준 각도를 비교한 결과에 따라 상기 필기면에 상기 필기구의 펜팁이 접촉하지 않는 허위 동작을 배제시킴과 아울러 실제 필기 동작에 대하여 상기 센서부의 측정 좌표정보를 저장하거나 외부 단말기에 전송하는 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 필기인식용 지그.4. The method of claim 3,
The controller may be configured to set a reference distance corresponding to the length of the writing instrument in a reference coordinate system in which a coordinate value of the sensor unit is transformed based on the mark formed by the jig, and located above the writing surface to correspond to the sensor unit. A reference angle satisfying the height to the writing surface and the reference distance at an arbitrary point is calculated, and the inclination angle of the writing instrument obtained by double integration of the coordinate values of the sensor unit is compared with the calculated reference angle. The handwriting recognition jig, which excludes a false operation in which the pen tip of the writing instrument does not touch a writing surface, and controls the operation of storing or transmitting the measured coordinate information of the sensor unit to an external terminal with respect to the actual writing operation.
상기 기준좌표계를 필기면 1에서 설정한 이후 상기 필기면 1에서 필기면 2로 이동한 경우, 상기 제어부는 상기 기준좌표계의 원점을 보정하여 기준좌표계를 재설정하고, 재설정한 기준좌표계를 이용하여 이동된 필기면 2에서의 필기 동작을 인식하는 것을 특징으로 하는 필기인식용 지그.5. The method of claim 4,
When the reference coordinate system is set in writing surface 1 and then moved from writing surface 1 to writing surface 2, the control unit resets the reference coordinate system by correcting the origin of the reference coordinate system, and moves using the reset reference coordinate system. The handwriting recognition jig, which recognizes the handwriting motion on the writing surface 2.
상기 입력부를 통하여 필기면에서 거리 측정하기 시작명령과 종료 명령을 입력받은 경우, 상기 제어부는 상기 시작명령의 입력에 대응된 시작점의 좌표와 상기 종료명령의 입력에 대응된 끝점의 좌표를 이용하여 서로 떨어진 두 지점의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 필기인식용 지그.5. The method of claim 4,
When receiving a start command and a stop command for measuring a distance from a writing surface through the input unit, the controller uses the coordinates of the start point corresponding to the input of the start command and the coordinates of the end point corresponding to the input of the end command. Handwriting recognition jig characterized by measuring the distance of two points apart.
상기 필기구의 일측에 착탈 가능하게 결합되고, 필기면에 누름 동작으로 표식을 마킹할 수 있도록 외측에 누름돌기를 형성한 지그, 그리고
상기 필기구에 설치되고, 필기면에 접촉하는 상기 필기구의 펜팁의 움직임에 따라 변화하는 필기 위치를 검출하기 위한 센서부를 이용하여 필기 동작을 인식하는 제어모듈을 포함하는 특징으로 하는 지그를 이용한 필기인식장치.Writing instruments extended in the longitudinal direction for writing,
The jig detachably coupled to one side of the writing instrument, and formed with a push protrusion on the outside to mark the mark by pressing on the writing surface, and
The handwriting recognition device using a jig, which is installed in the writing instrument and comprises a control module for recognizing a writing operation using a sensor unit for detecting a writing position that changes according to the movement of the pen tip of the writing instrument contacting the writing surface. .
상기 지그는, 육면체 형상의 몸체 일측면에 상기 필기구의 일부를 수용하는 수용홈과, 상기 수용홈 내측면에 상기 필기구의 외측에 형성된 고정 돌기가 압입에 의해 끼워지거나 분리될 수 있는 안내홈을 형성하고,
상기 제어모듈은, 상기 센서부의 측정 좌표정보를 이용하여 필기 동작을 인식하기 위한 전반적인 동작을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 센서부의 측정 좌표정보를 저장하는 저장부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 저장된 좌표정보를 외부 단말기에 전송하는 통신부와, 상기 필기인식장치의 동작 상태를 지시하는 램프를 구비하는 표시부, 및 동작 모드 설정과 전원 공급 제어에 대한 사용자 명령을 입력하기 위한 모드선택 스위치와 동작 스위치를 구비한 입력부를 포함하고,
상기 센서부는 자이로 센서 또는 가속도 센서를 포함한 것을 특징으로 하는 지그를 이용한 필기인식장치.8. The method of claim 7,
The jig has a receiving groove for accommodating a portion of the writing instrument on one side of the body having a hexahedron shape, and a guide groove for inserting or detaching a fixing protrusion formed at an outer side of the writing instrument on the inner side of the receiving groove by press-fitting. and,
The control module may include a controller configured to control an overall operation for recognizing a writing operation using the measured coordinate information of the sensor unit, a storage unit configured to store the measured coordinate information of the sensor unit under control of the controller, and Under the control, a communication unit for transmitting the stored coordinate information to an external terminal, a display unit having a lamp indicating an operating state of the handwriting recognition device, and a mode selection for inputting a user command for operation mode setting and power supply control. An input having a switch and an operating switch,
The sensor unit is a handwriting recognition device using a jig characterized in that it comprises a gyro sensor or an acceleration sensor.
상기 제어부는, 상기 지그에 의해 형성된 표식에 기초하여 상기 센서부의 좌표값을 좌표변환한 기준좌표계에서 상기 필기구의 길이에 대응한 기준 거리를 설정하며, 상기 필기면 상부에 위치하고 상기 센서부에 대응하는 임의 지점에서 상기 필기면까지의 높이 및 상기 기준 거리를 만족하는 기준 각도를 계산하고, 상기 센서부의 좌표값을 이중 적분하여 얻어진 필기구의 기울어진 각도와 상기 계산한 기준 각도를 비교한 결과에 따라 상기 필기면에 상기 필기구의 펜팁이 접촉하지 않는 허위 동작을 배제시킴과 아울러 실제 필기 동작에 대하여 상기 센서부의 측정 좌표정보를 저장하거나 외부 단말기에 전송하는 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 지그를 이용한 필기인식장치.9. The method of claim 8,
The controller may be configured to set a reference distance corresponding to the length of the writing instrument in a reference coordinate system in which a coordinate value of the sensor unit is transformed based on the mark formed by the jig, and located above the writing surface to correspond to the sensor unit. A reference angle satisfying the height to the writing surface and the reference distance at an arbitrary point is calculated, and the inclination angle of the writing instrument obtained by double integration of the coordinate values of the sensor unit is compared with the calculated reference angle. Handwriting recognition using a jig, characterized in that the pen tip of the writing instrument does not touch the writing surface, and the control of storing or transmitting the measured coordinate information of the sensor unit to an external terminal with respect to the actual writing operation. Device.
상기 표식에 상기 필기구를 세운 상태에서 상기 센서부의 좌표값을 이용하여 필기구의 길이에 대응하는 기준 길이를 산출하는 단계,
상기 산출된 기준 거리를 저장하여 초기화를 완료하는 단계,
활성화 모드에서 상기 필기면 상부에 위치하는 상기 센서부에 대응하는 임의 지점에서 상기 필기면까지의 높이와 상기 기준 거리를 만족하는 기준 각도를 계산하는 단계,
상기 임의 지점의 상기 센서부의 좌표값을 이중 적분하여 필기구의 기울어진 각도를 측정하는 단계,
상기 측정한 필기구의 기울어진 각도와 상기 계산한 기준 각도를 비교하는 단계, 그리고
상기 필기구의 기울어진 각도가 상기 기준 각도와 일치하면 상기 필기구의 펜팁이 상기 필기면에 접촉한 상태로서 실제 필기 동작으로 인식하여 상기 센서부의 좌표 정보를 저장하고 통신부를 통하여 외부 단말기에 전송하여 사용자가 확인할 수 있도록 상기 외부 단말기에서 필기 내용을 시각적으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그를 이용한 필기인식방법.In the initialization mode, the jig detachable to the writing instrument is placed on the writing surface, and the coordinate value measured by the sensor unit is converted to set a reference coordinate system, and pressing the jig to mark the marking on the writing surface,
Calculating a reference length corresponding to the length of the writing instrument by using the coordinate value of the sensor unit while the writing instrument is standing on the mark,
Storing the calculated reference distance to complete initialization;
Calculating a reference angle satisfying the height to the writing surface and the reference distance at an arbitrary point corresponding to the sensor unit positioned above the writing surface in the activation mode;
Measuring the inclination angle of the writing instrument by integrating the coordinate values of the sensor unit at the arbitrary point;
Comparing the inclination angle of the measured writing instrument with the calculated reference angle, and
When the inclination angle of the writing instrument coincides with the reference angle, the pen tip of the writing instrument is in contact with the writing surface, and is recognized as an actual writing operation. The coordinate information of the writing instrument is stored and transmitted to an external terminal through a communication unit. Handwriting recognition method using a jig characterized in that it comprises the step of visually displaying the handwriting content in the external terminal so as to confirm.
상기 기준 거리 설정 단계는 상기 필기면에서 떨어진 상기 센서부의 높이를 보정하여 상기 기준 거리를 설정하는 것을 특징으로 하는 지그를 이용한 필기인식방법.11. The method of claim 10,
The reference distance setting step is a handwriting recognition method using a jig, characterized in that for setting the reference distance by correcting the height of the sensor unit away from the writing surface.
상기 표식을 필기면 1에 마킹하고, 마킹한 표식을 이용하여 기준좌표계를 설정한 후 필기면 1에서 필기면 2로 위치가 바뀌면, 필기면 2에 이미 형성된 표식에 상기 지그의 누름돌기를 일치시켜 얻어진 좌표를 이용하여 상기 기준좌표계의 원점을 보정하여 상기 기준좌표계를 재설정하고, 재설정한 기준좌표계를 이용하여 필기 동작을 인식함으로서 필기 인식의 연속성을 유지하는 것을 특징으로 하는 지그를 이용한 필기인식방법.
11. The method of claim 10,
Marking the mark on the writing surface 1, and after setting the reference coordinate system using the marked marking, the position is changed from the writing surface 1 to the writing surface 2, obtained by matching the push projection of the jig to the mark already formed on the writing surface 2 Rectifying the origin of the reference coordinate system by using coordinates to reset the reference coordinate system, and recognizes the handwriting operation using the reset reference coordinate system to maintain the continuity of the handwriting recognition method.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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