KR101382519B1

KR101382519B1 - 모션 인식 방법

Info

Publication number: KR101382519B1
Application number: KR1020130010155A
Authority: KR
Inventors: 정회원; 김기홍
Original assignee: 주식회사 하이소닉
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2014-04-08

Abstract

본 발명은 모션 인식 방법으로써, 사람의 손과 같은 반사체의 모션(motion)에 따라 전자기기의 다양한 기능이 실행되도록 하기 위하여, 발광소자에서 빛을 조사하고, 수광소자가 반사체에 의해 반사된 빛을 감지하여 반사체의 동작 방향을 결정할 수 있는 모션 인식 방법에 관한 것이다.
본 발명의 모션 인식 방법은 상기 수광소자가 상기 반사체에 의해 반사된 빛을 감지하여 빛의 광도를 측정하는 광검출단계; 데이터 처리부가 상기 빛의 광도를 이용하여 제1위치에서 상기 수광소자의 수광범위의 중심을 원점으로 하는 평면좌표계 상의 상기 반사체의 평면좌표(X1,Y1)를 설정하는 제1좌표설정단계; 상기 데이터 처리부가 상기 빛의 광도를 이용하여 제2위치에서 상기 수광소자의 수광범위의 중심을 원점으로 하는 평면좌표계 상의 상기 반사체의 평면좌표(X2,Y2)를 설정하는 제2좌표설정단계; 상기 반사체가 상기 제1위치에서 제2위치로 이동하였을 때, 상기 데이터 처리부에 의해 상기 원점과 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)를 잇는 선분과 상기 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)와 제2위치에서의 평면좌표(X2,Y2)를 잇는 선분 사이의 각도(θ)를 구하여, 상기 반사체가 상기 제1위치에서 상기 각도(θ)의 1/2지점을 지나는 방향으로 이동하는 것으로 판단하는 방향결정단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

모션 인식 방법{Motion recognizing method}

본 발명은 모션 인식 방법으로써, 사람의 손과 같은 반사체의 모션(motion)에 따라 전자기기의 다양한 기능이 실행되도록 하기 위하여, 발광소자에서 빛을 조사하고, 수광소자가 반사체에 의해 반사된 빛을 감지하여 반사체의 동작 방향을 결정할 수 있는 모션 인식 방법에 관한 것이다.

일반적으로 모션의 인식은 반사체에 대한 근사 위치를 결정하기 위해 상기 반사체로부터의 반사도를 반복 측정하는 단계, 측정된 반사도를 비교하여 시간에 대한 반사체의 근사 위치에서의 변화를 식별하는 단계 및 사용자 이동 또는 반사체의 모션 백터로 해석될 수 있는 특정 제스처에 상관하는 모션으로 상기 반사체의 근사 위치에서 변화를 해석하는 단계에 기초하고 있다.

상기 반사체의 위치는 상기 반사체 표면의 방위는 물론 반사체 표면의 반사도에 상당히 종속되어 있기 때문에 대략적인 근사치이다.

거리의 절대 측정치를 얻기 위한 단순한 광 시스템으로부터의 반사도 측정치를 사용하는 것은 보통 매우 정확하지 않다.

공개특허공보 제10-2010-0068222호에는 광 제스처 인식 장치 및 방법이 개시되어 있다.

종래의 광 제스처 인식 장치는, 제1광원; 상기 제1광원이 기동될 때 반사체로부터 반사광을 수신하고 상기 반사광의 크기에 상응하는 제1측정된 반사도 값을 출력하도록 구성된 제1광수신기; 상기 제1측정된 반사도 값을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 제1시각 및 제2시각에서 상기 제1측정된 반사도 값을 비교하여 상기 반사체의 모션을 추적하고 상기 반사체의 추적된 모션에 상응하는 객체의 제스처를 식별하도록 구성되어 있다.

그리고 종래의 광 제스처 인식방법은, 제1측정된 반사도 값을 얻기 위해 제1시각에서 반사체로부터의 반사광의 크기를 측정하는 단계; 제2측정된 반사도 값을 얻기 위해 제2시각에서 반사체로부터의 반사광의 크기를 측정하는 단계; 상기 객체의 상대적인 모션을 결정하기 위해 상기 제1측정 반사도 값과 제2측정 반사도 값을 비교하는 단계; 상기 반사체의 상대적인 모션에 상응하는 제스처를 식별하는 단계;로 이루어진다.

그러나 종래의 광 제스처 인식 방법은 복잡하고 불명확한 제스처 또는 모션을 분명하게 구분하여 인식하기 어렵기 때문에 모션 식별 기능의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.

즉, 특정 모션에 대하여 그 모션을 정확하게 인식하지 못하여 그에 대한 반응이 일어나지 않거나 다른 모션으로 인식하여 의도하지 않은 반응이 발생할 수 있다.

따라서 모션 인식을 기반으로 하는 전자기기들의 작동오류가 빈번히 발생하게 되고, 사용자가 상기 전자기기 등을 사용함에 있어서 불편함을 느끼거나 모션 식별 기능에 대한 불신 초래하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사람의 손과 같은 반사체의 모션(motion)에 따라 전자기기의 다양한 기능이 실행되도록 하기 위하여, 발광소자에서 빛을 조사하고, 수광소자가 반사체에 의해 반사된 빛을 감지하여 반사체의 동작 방향을 결정함으로써, 모션을 분명하게 구분하여 인식할 수 있고 모션 스위치의 신뢰성을 높일 수 있는 모션 인식 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 발광소자에서 빛을 조사하고, 수광소자가 반사체에 의해 반사된 상기 빛을 감지하여 상기 반사체의 모션을 인식하는 모션 인식 방법은, 상기 수광소자가 상기 반사체에 의해 반사된 빛을 감지하여 빛의 광도를 측정하는 광검출단계; 데이터 처리부가 상기 빛의 광도를 이용하여 제1위치에서 상기 수광소자의 수광범위의 중심을 원점으로 하는 평면좌표계 상의 상기 반사체의 평면좌표(X1,Y1)를 설정하는 제1좌표설정단계; 상기 데이터 처리부가 상기 빛의 광도를 이용하여 제2위치에서 상기 수광소자의 수광범위의 중심을 원점으로 하는 평면좌표계 상의 상기 반사체의 평면좌표(X2,Y2)를 설정하는 제2좌표설정단계; 상기 반사체가 상기 제1위치에서 제2위치로 이동하였을 때, 상기 데이터 처리부에 의해 상기 원점과 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)를 잇는 선분과 상기 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)와 제2위치에서의 평면좌표(X2,Y2)를 잇는 선분 사이의 각도(θ)를 구하여, 상기 반사체가 상기 제1위치에서 상기 각도(θ)의 1/2지점을 지나는 방향으로 이동하는 것으로 판단하는 방향결정단계; 를 포함하여 이루어진다.

상기 데이터 처리부는, 상기 원점(0,0)에서 출발하여 상기 제1위치 및 제2위치를 경유한 후, 다시 상기 원점(0,0)으로 도착하는 경로 상에 위치하는 다수의 평면좌표(X,Y)를 상기 발광소자의 빛 조사 간격에 따라 연속적으로 연산하고, 상기 원점(0,0)을 기준으로 각 평면좌표(X,Y)의 표준값(N)을 연산하며, 상기 표준값(N)이 감소 후 증가하는 구간의 시작점과 끝점의 위치를 각각 상기 제1위치와 제2위치로 설정하되, 상기 표준값(N)은 하기 식에 의해 산출된다.

상기 방향결정단계는, 상기 각도(θ)에 가중치를 부가하여 상기 반사체가 이동하는 방향을 보정한다.

상기 발광소자는 상기 수광소자를 중심으로 90°간격으로 이격 배치되고, 상기 발광소자는, 상기 수광소자를 중심으로 상호 마주보도록 배치된 제1 및 제2발광소자와, 상기 수광소자를 중심으로 상호 마주보도록 배치된 제3 및 제4발광소자로 구성되며, 상기 반사체의 평면좌표값 중 X축 좌표성분인 X1, X2는 각각 상기 제1발광소자와 제2발광소자에서 조사되어 상기 반사체에 의해 반사된 빛의 광도를 비교하여 산출되고, 상기 반사체의 평면좌표값 중 Y축 좌표성분인 Y1, Y2는 각각 상기 제3발광소자와 제4발광소자에서 조사되어 상기 반사체에 의해 반사된 빛의 광도를 비교하여 산출된다.

상기 발광소자에 인접하게 배치되고, 상기 발광소자에서 조사되어 상기 수광소자에서 감지한 빛의 광도를 보간(補間)하는 보간소자를 더 포함하여 이루어진다.

상기 방향결정단계는 상기 수광소자가 감지하는 빛의 광도가 소정 값 이상일 때만 상기 반사체의 이동방향을 판단한다.

상기 방향결정단계는 상기 수광소자가 감지하는 빛의 광도가 반복적으로 증감될 때 상기 반사체가 소정의 패턴으로 이동하는 것으로 판단한다.

상기 방향결정단계는 상기 수광소자가 감지하는 빛의 광도의 변화율이 소정의 패턴을 따라 변화할 때 상기 반사체가 회전하는 것으로 판단한다.

본 발명에 따른 모션 감지 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

원점을 기준으로 하는 제1위치 좌표와 제2위치 좌표를 기반으로 반사체의 진입각도를 연산하여 이동방향을 결정함으로써, 복잡하고 불분명한 모션을 분명하게 구분하여 인식할 수 있고, 이에 따라 모션에 의해 작동하는 모션 스위치의 신뢰성을 높여 모션 인식을 기반으로 하는 전자기기의 작동오류를 최소화하고 편리하게 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모션 인식 방법의 반사체 이동 방향 결정방법을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 모션 스위치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 반사체의 특수 모션의 인식 패턴을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예2에 따른 모션 스위치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면,

도 1은 본 발명에 따른 모션 인식 방법의 반사체 이동 방향 결정방법을 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 모션 감지 방법은 광검출단계, 제1좌표설정단계, 제2좌표설정단계 및 방향결정단계로 이루어진다.

이러한 모션 인식 방법은, 빛을 조사하는 발광소자(10), 상기 발광소자(10)에서 조사된 빛을 감지하는 수광소자(20) 및 상기 수광소자(20)가 감지한 빛을 통해 입력되는 데이터 정보를 처리하여 판단하는 데이터 처리부(미도시)로 구성된 모션 스위치에 의해 구현된다.

등록특허공보 제10-1090965호에는 본 발명의 출원인이 출원한 모션 감지 스위치가 개시되어 있으며, 본 발명의 모션 인식 방법을 구현할 수 있는 일종의 모션 스위치가 될 수 있다.

광검출단계는 상기 수광소자(20)가 상기 반사체에 의해 반사된 빛을 감지하여 빛의 광도를 측정한다.

제1좌표설정단계는 상기 데이터 처리부가 상기 빛의 광도를 이용하여 제1위치에서 상기 수광소자(20)의 수광범위의 중심을 원점으로 하는 평면좌표계 상의 상기 반사체의 평면좌표(X1,Y1)를 설정한다.

제2좌표설정단계는 상기 데이터 처리부가 상기 빛의 광도를 이용하여 제2위치에서 상기 수광소자(20)의 수광범위의 중심을 원점으로 하는 평면좌표계 상의 상기 반사체의 평면좌표(X2,Y2)를 설정한다.

구체적으로 상기 데이터 처리부는, 도 1(a)에 도시된 바와 같이 상기 원점(0,0)에서 출발하여 상기 제1위치 및 제2위치를 경유한 후, 다시 상기 원점(0,0)으로 도착하는 경로 상의 다수의 평면좌표(X,Y)를 상기 발광소자의 빛 조사 간격에 따라 연속적으로 연산하고, 상기 원점(0,0)을 기준으로 각 평면좌표(X,Y)의 표준값(N)을 연산한다.

상기 표준값(N)은 하기 식에 의해 산출된다.

그리고 상기 데이터 처리부는 도 1(b)에 도시된 바와 같이 상기 표준값(N)이 감소 후 증가하는 구간(②)의 시작점과 끝점의 위치를 각각 상기 제1위치와 제2위치로 설정한다.

도 1(b)는 시간(t)에 따른 상기 표준값(N)의 변화를 나타낸 그래프로써, 상기 표준값(N)은 반사체가 상기 원점으로 접근할 때 감소하고, 상기 원점으로부터 멀어질 때 증가한다.

방향결정단계는 상기 반사체가 상기 제1위치에서 제2위치로 이동하였을 때, 도 1(a)에 도시된 바와 같이 상기 데이터 처리부에 의해 상기 원점과 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)를 잇는 선분(①)과 상기 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)와 제2위치에서의 평면좌표(X2,Y2)를 잇는 선분(②) 사이의 각도(θ)를 구하여, 상기 반사체가 상기 제1위치에서 상기 각도(θ)의 1/2지점을 지나는 방향 이동하는 것으로 판단한다.

한편, 상기 방향결정단계는 상기 각도(θ)에 가중치를 부가하여 상기 반사체가 이동하는 방향을 보정할 수도 있다.

그리고 상기 방향결정단계는 상기 수광소자(20)가 감지하는 빛의 광도가 반복적으로 증감될 때 상기 반사체가 소정의 패턴으로 이동하는 것으로 판단한다.

즉, 사용자가 상기 수광소자의 수광범위 내에서 동일한 동작을 반복적으로 하게 되면, 상기 데이터 처리부는 상기 수광소자(20)가 감지하는 빛의 광도가 일정한 패턴으로 반복되게 증감되는 것을 인식할 수 있다.

따라서 상기 데이터 처리부가 이러한 반복적인 특수 동작신호를 인식하면 모션 인식을 기반으로 하는 시스템(전자기기 등)에서 상기 동작신호에 대응되는 특수 기능이 실행되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 모션 인식 방법은 원점을 기준으로 하는 제1위치 좌표와 제2위치 좌표를 기반으로 반사체의 진입각도를 연산하여 이동방향을 결정함으로써, 복잡하고 불분명한 모션을 분명하게 구분하여 인식할 수 있고, 이에 따라 모션에 의해 작동하는 모션 스위치의 신뢰성을 높여 모션 인식을 기반으로 하는 전자기기의 작동오류를 최소화하고 편리하게 이용할 수 있다.

도 2(a)는 본 발명의 실시예1에 따른 모션 스위치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2(b)는 도 2(a)에 보간소자가 더 포함되어 있는 모션 스위치이며, 도 3은 반사체의 특수 모션의 인식 패턴을 나타낸 도면이다.

본 발명의 모션 인식 방법을 구현하기 위한 모션 스위치는 발광소자(10), 수광소자(20) 및 데이터 처리부(미도시)로 이루어진다.

상기 발광소자(10)는, 상기 수광소자(20)를 중심으로 상호 마주보도록 배치된 제1 및 제2발광소자(11,12)와, 상기 수광소자(20)를 중심으로 상호 마주보도록 배치된 제3 및 제4발광소자(13,14)로 구성되며, 상기 수광소자(20)를 중심으로 90°간격으로 이격 배치되어 일정 간격으로 차례로 빛을 조사한다.

이에 따라 사용자의 손과 같은 반사체가 상기 모션 스위치의 상부를 지나가면, 상기 발광소자(10)에서 조사된 빛이 상기 반사체에 반사되어 상기 수광소자(20)가 반사된 빛을 감지한다.

이때, 상기 반사체의 위치에 따라 상기 수광소자(20)가 감지하는 빛의 광도가 변화하게 되고, 이러한 빛의 광도가 아날로그 데이터로 변환된다.

상기 데이터 처리부는 상기 제1발광소자(11)와 제2발광소자(12)에서 조사되어 상기 수광소자(20)가 감지한 빛의 아날로그 데이터를 비교하여 상기 반사체의 각 위치에서 평면좌표의 X축 좌표성분 값을 연산한다.

(A : 제1발광소자에서 조사된 빛의 광도, B : 제2발광소자에서 조사된 빛의 광도)

반사체가 평면좌표계의 원점과 동일한 위치에 있는 수광소자(20)의 상부에 위치할 경우, A와 B의 값은 동일하여 X=0이 되고, 상기 반사체가 상기 제1발광소(11)자 방향으로 이동하면 A가 증가하고 B가 감소하여 X>0이며, 상기 반사체가 상기 제2발광소자(12) 방향으로 이동하면 A가 감소하고 B가 증가하여 X<0이 된다.

그리고 상기 데이터 처리부는 상기 제3발광소자(13)와 제4발광소자(14)에서 조사되어 상기 수광소자(20)가 감지한 빛의 아날로그 데이터를 비교하여 상기 반사체의 각 위치에서 평면좌표의 Y축 좌표성분 값을 연산한다.

(C : 제3발광소자에서 조사된 빛의 광도, D : 제4발광소자에서 조사된 빛의 광도)

반사체가 평면좌표계의 원점과 동일한 위치에 있는 수광소자(20)의 상부에 위치할 경우, C와 D의 값은 동일하여 Y=0이 되고, 상기 반사체가 상기 제3발광소자(13) 방향으로 이동하면 C가 증가하고 D가 감소하여 Y>0이며, 상기 반사체가 상기 제4발광소자(14) 방향으로 이동하면 C가 감소하고 D가 증가하여 X<0이 된다.

상기와 같이 데이터 처리부는, 상기 반사체가 상기 제1위치에서 제2위치로 이동하였을 때, 도 1(a)에 도시된 바와 같이 상기 데이터 처리부에 의해 상기 원점과 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)를 잇는 선분(①)과 상기 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)와 제2위치에서의 평면좌표(X2,Y2)를 잇는 선분(②) 사이의 각도(θ)를 구하여, 상기 반사체가 상기 제1위치에서 상기 각도(θ)의 1/2지점을 지나는 방향 이동하는 것으로 판단한다.

이러한 모션 스위치는 상기 수광소자(20)에서 감지하는 빛의 광도가 소정의 기준 값 이상일 때만 작동되도록 한다.

상기 수광소자(20)는 모션 스위치의 상부 개방된 공간에서 들어오는 빛을 감지하기 때문에, 상기 발광소자(10)에서 조사되어 반사체에 반사된 빛 이외의 외부 빛이 감지될 수 있다.

이에 따라 상기 수광소자(20)가 감지하는 빛의 광도가 소정의 기준 값보다 작을 때는 상기 방향결정단계에서 상기 반사체의 이동 방향의 판단을 보류하고, 상기 수광소자(20)가 감지하는 빛의 광도가 소정의 기준 값 이상일 때만 반사체의 이동 방향을 판단하도록 하여 방향 판단의 오류를 방지할 수 있다.

그리고 외부 조건에 유연하게 대응하기 위하여 반사체에 반사되어 상기 수광소자(20)가 감지하는 빛의 광도를 기준으로 상기 기준 값을 변경할 수도 있다.

또한, 상기 수광소자(20)의 수광범위 내에 반사체가 진입한 후 일정시간 빠져나가지 않을 경우에는 상기 방향결정단계에서의 방향 판단을 보류하도록 한다.

그리고 반사체가 수광범위 내로 진입하였을 때, 불빛, 진동, 소리 등으로 사용자에게 반사체의 감지를 알려주도록 한다.

한편, 상기 모션 스위치는 도 2(b)에 도시된 바와 같이 보간소자(15)를 더 포함할 수 있다.

상기 보간소자(15)는 상기 발광소자(10)에 인접하게 배치되고, 상기 발광소자에서 조사되어 상기 수광소자에서 감지한 빛의 아날로그 데이터를 보간(補間)하여 데이터의 신뢰성을 높일 수 있다.

그리고 상기 모션 스위치의 평면좌표계의 축(X축,Y축) 방향과 상기 모션 스위치에 의해 시스템(전자기기 등)이 인식하는 방향이 상호 대칭되지 않을 경우, 상기 모션 스위치에 의해 설정되는 좌표값을 구조적인 회전변환 및 병진변환으로 조정하여 적용할 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방향결정단계에서 상기 데이터 처리부는 상기 수광소자(20)가 감지하는 빛의 광도의 변화율이 소정의 패턴을 따라 변화할 때 상기 반사체(F)가 회전하는 것으로 판단할 수 있다.

도 3(a)는 반사체(F)가 상기 발광소자(11,12,13,14)의 상부를 회전하고 있는 상태를 나타낸 도면이고, 도 3(b)는 각 발광소자(11,12,13,14)에서 조사되어 상기 수광소자(20)가 감지하는 빛의 광도(아날로그 데이터)의 시간(t)에 따른 변화율을 구분하여 나타낸 그래프이다.

상기 발광소자 중 상기 제1발광소자(11)를 일례로 설명하면, 상기 반사체(F)가 상기 제1발광소자(11)의 상부를 지나갈 때 상기 제1발광소자(11)에서 조사되어 상기 수광소자(20)가 감지하는 아날로그 데이터의 시간(t)에 따른 변화율이 가장 크게 나타나고, 상기 반사체(F)가 상기 수광소자(20)를 중심으로 상기 제1발광소자(11)의 반대방향에 배치되어 있는 상기 제2발광소자(12)의 상부를 지나갈 때 상기 제1발광소자(11)에서 조사되어 상기 수광소자(20)가 감지하는 아날로그 데이터의 시간(t)에 따른 변화율이 가장 작게 나타난다.

상기 제2발광소자(12), 제3발광소자(13) 및 제4발광소자(14) 역시 전술한 상기 제1발광소자(11)와 동일한 패턴으로 상기 아날로그 데이터의 시간(t) 변화율이 나타난다.

따라서 상기 데이터 처리부는 상기와 같은 아날로그 데이터의 패턴을 인식하면 상기 반사체가 상기 모션 스위치의 상부에서 회전하고 있는 것을 알 수 있고, 이러한 상기 반사체의 회전 동작에 따라 모션 감지를 기반으로 하는 시스템(전자기기 등)에 그에 대응되는 특수 기능이 실행되도록 할 수 있다.

실시예 2는 실시예 1과 비교하여 발광소자와 수광소자의 배치구조에 차이가 있다.

도 4(a)는 본 발명의 실시예2에 따른 모션 스위치의 평면구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4(b)는 본 발명의 실시예2에 따른 모션 스위치의 측면구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

실시예 2에 따른 모션 인식 방법을 구현하기 위한 모션 스위치는 발광소자(10), 수광소자(20) 및 데이터 처리부(미도시)로 이루어진다.

상기 발광소자(10)는 일정간격으로 빛을 조사한다.

상기 수광소자(20)는 전체 수광범위의 중심이 되는 원점을 중심으로 90°간격으로 이격 배치되고, 상기 발광소자(10)는 상기 수광소자(20)에 인접하게 배치된다.

그리고 상기 수광소자(20)는, 상기 원점을 중심으로 상호 마주보도록 배치된 제1 및 제2수광소자(21,22)와, 상기 원점을 중심으로 상호 마주보도록 배치된 제3 및 제4수광소자(23,24)로 구성된다.

상기 데이터 처리부는 상기 제1수광소자(21)와 제2수광소자(22)가 감지한 빛의 아날로그 데이터를 비교하여 상기 반사체의 각 위치에서 평면좌표의 X축 좌표성분 값을 연산한다.

(A : 제1수광소자가 감지한 빛의 광도, B : 제2수광소자가 감지한 빛의 광도)

그리고 상기 데이터 처리부는 상기 제3수광소자(23)와 제4수광소자(24)가 감지한 빛의 아날로그 데이터를 비교하여 상기 반사체의 각 위치에서 평면좌표의 Y축 좌표성분 값을 연산한다.

(C : 제3수광소자가 감지한 빛의 광도, D : 제4수광소자가 감지한 빛의 광도)

이러한 수광소자(20)는 각각 수광렌즈(30)를 구비하며, 상기 수광렌즈(30)의 광축은 수직 상방향에 대하여 기울어져 있다.

이에 따라 상기 발광소자(10)에서 조사된 빛은 반사체에 반사되어 각각의 수광소자(20)가 감지할 수 있다.

상기 수광렌즈(30)는 반사체가 수광범위의 중심부에 위치할 때, 각각의 수광소자(21,22,23,24)에서 동일한 광도의 빛을 감지할 수 있도록 광축이 수직 상방향에 대하여 기울어지게 된다.

전술한 사항 이외에는 실시예 1과 동일한바 자세한 설명은 생략한다.

본 발명인 모션 인식 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 발광소자, 11 : 제1발광소자, 12 : 제2발광소자, 13 : 제3발광소자, 14 : 제4발광소자,
15 : 보간소자,
20 : 수광소자, 21 : 제1수광소자, 22 : 제2수광소자, 23 : 제3수광소자, 24 : 제4수광소자,
30 : 수광렌즈,

Claims

발광소자에서 빛을 조사하고, 수광소자가 반사체에 의해 반사된 상기 빛을 감지하여 상기 반사체의 모션을 인식하는 모션 인식 방법에 있어서,
상기 수광소자가 상기 반사체에 의해 반사된 빛을 감지하여 빛의 광도를 측정하는 광검출단계;
데이터 처리부가 상기 빛의 광도를 이용하여 제1위치에서 상기 수광소자의 수광범위의 중심을 원점으로 하는 평면좌표계 상의 상기 반사체의 평면좌표(X1,Y1)를 설정하는 제1좌표설정단계;
상기 데이터 처리부가 상기 빛의 광도를 이용하여 제2위치에서 상기 수광소자의 수광범위의 중심을 원점으로 하는 평면좌표계 상의 상기 반사체의 평면좌표(X2,Y2)를 설정하는 제2좌표설정단계;
상기 반사체가 상기 제1위치에서 제2위치로 이동하였을 때, 상기 데이터 처리부에 의해 상기 원점과 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)를 잇는 선분과 상기 제1위치에서의 평면좌표(X1,Y1)와 제2위치에서의 평면좌표(X2,Y2)를 잇는 선분 사이의 각도(θ)를 구하여, 상기 반사체가 상기 제1위치에서 상기 각도(θ)의 1/2지점을 지나는 방향으로 이동하는 것으로 판단하는 방향결정단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모션 인식 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 데이터 처리부는,
상기 원점(0,0)에서 출발하여 상기 제1위치 및 제2위치를 경유한 후, 다시 상기 원점(0,0)으로 도착하는 경로 상에 위치하는 다수의 평면좌표(X,Y)를 상기 발광소자의 빛 조사 간격에 따라 연속적으로 연산하고,
상기 원점(0,0)을 기준으로 각 평면좌표(X,Y)의 표준값(N)을 연산하며,
상기 표준값(N)이 감소 후 증가하는 구간의 시작점과 끝점의 위치를 각각 상기 제1위치와 제2위치로 설정하되,
상기 표준값(N)은 하기 식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 모션 인식 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 방향결정단계는, 상기 각도(θ)에 가중치를 부가하여 상기 반사체가 이동하는 방향을 보정하는 것을 특징으로 하는 모션 인식 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광소자는 상기 수광소자를 중심으로 90°간격으로 이격 배치되고,
상기 발광소자는,
상기 수광소자를 중심으로 상호 마주보도록 배치된 제1 및 제2발광소자와,
상기 수광소자를 중심으로 상호 마주보도록 배치된 제3 및 제4발광소자로 구성되며,
상기 반사체의 평면좌표값 중 X축 좌표성분인 X1, X2는 각각 상기 제1발광소자와 제2발광소자에서 조사되어 상기 반사체에 의해 반사된 빛의 광도를 비교하여 산출되고,
상기 반사체의 평면좌표값 중 Y축 좌표성분인 Y1, Y2는 각각 상기 제3발광소자와 제4발광소자에서 조사되어 상기 반사체에 의해 반사된 빛의 광도를 비교하여 산출되는 것을 특징으로 하는 모션 인식 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 발광소자에 인접하게 배치되고, 상기 발광소자에서 조사되어 상기 수광소자에서 감지한 빛의 광도를 보간(補間)하는 보간소자를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모션 인식 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방향결정단계는 상기 수광소자가 감지하는 빛의 광도가 소정 값 이상일 때만 상기 반사체의 이동방향을 판단하는 것을 특징으로 하는 모션 인식 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방향결정단계는 상기 수광소자가 감지하는 빛의 광도가 반복적으로 증감될 때 상기 반사체가 소정의 패턴으로 이동하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모션 인식 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방향결정단계는 상기 수광소자가 감지하는 빛의 광도의 변화율이 소정의 패턴을 따라 변화할 때 상기 반사체가 회전하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모션 인식 방법.