KR101686629B1 - Method for determining location in virtual space indicated by users input regarding information on pressure and apparatus and computer-readable recording medium using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 사용자의 압력 정보의 입력에 의해 지시되는 가상 공간 상의 위치를 판단하는 방법으로서, (a) 사용자 인터페이스에 포함된 복수의 압력 측정 센서를 사용하여 상기 사용자에 의해 입력되는 압력 정보를 획득하는 단계; 및 (b) 상기 압력 정보의 분포를 기반으로 하여 상기 가상 공간 상의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 압력 측정 센서의 배열은 매트릭스 형태의 배열 또는 매트릭스로 근사화할 수 있는 2D 평면 또는 3D 공간 상에서의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 이를 통하여 사용자 인터페이스를 통해 사용자의 동작에 대응되는 가상 공간 상의 위치 정보가 정확하게 결정되어 가상 공간 시스템과 사용자가 정밀하게 상호 작용을 할 수 있고, 사용자의 다양한 신체 부위와 접촉한 압력 측정 센서를 기반으로 사용자의 다양한 동작에 대응되는 가상 공간 상의 위치 정보가 정확하게 지시될 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of determining a position on a virtual space indicated by input of pressure information of a user, comprising the steps of: (a) inputting by a user a plurality of pressure measurement sensors included in a user interface Obtaining pressure information; And (b) determining position information on the virtual space based on the distribution of the pressure information, wherein the arrangement of the plurality of pressure measurement sensors is a 2D plane or a 2D plane that can be approximated as a matrix- And an arrangement in 3D space. Through this, it is possible to precisely determine the position information on the virtual space corresponding to the user's operation through the user interface, and to precisely interact with the virtual space system and the user. Based on the pressure measurement sensor in contact with various body parts of the user The location information on the virtual space corresponding to the various operations of the user can be accurately indicated.

Description

사용자의 압력 정보의 입력에 의해 지시되는 가상 공간 상의 위치를 결정하는 방법, 장치 및 이 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{METHOD FOR DETERMINING LOCATION IN VIRTUAL SPACE INDICATED BY USER’S INPUT REGARDING INFORMATION ON PRESSURE, AND APPARATUS AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for determining a position on a virtual space indicated by input of pressure information of a user and a computer readable recording medium for executing the method. APPARATUS AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM USING THE SAME}

본 발명은 사용자의 움직임에 따른 압력 분포의 변화를 측정하여 가상 공간 상에서의 사용자에 의해 지시되는 위치를 정확하게 분석하고, 가상 공간 상에 위치한 가상 물체에 대한 감각 정보를 사용자에게 전달하기 위한 방법, 장치 및 이 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for accurately analyzing a position indicated by a user in a virtual space by measuring a change in a pressure distribution according to a movement of a user and transmitting sensory information about a virtual object located on the virtual space to a user, And a computer-readable recording medium for executing the method.

기존의 사용자 인터페이스(user interface)는 키보드를 사용하는 텍스트 기반의 사용자 인터페이스에서 마우스를 사용하는 사용자 인터페이스로 변화하였다. 키보드, 마우스 및 조이스틱은 기존의 컴퓨팅 환경에서는 대중적이고 지배적인 장치이다. 하지만 자연스럽고 능률적이며, 강력하고 유연한 상호 작용을 주목적으로 하는 가상 환경에서는 키보드와 마우스와 같은 전통적인 2차원의 입력 장치는 사용자의 동작에 대한 정보를 입력 받는데 있어 부자연스럽고 부자유스럽기 때문에 적절하지 않다.The existing user interface has changed from a text-based user interface using a keyboard to a user interface using a mouse. Keyboards, mice, and joysticks are popular and dominant devices in traditional computing environments. However, traditional virtual two-dimensional input devices, such as keyboards and mice, are not appropriate because they are unnatural and inconvenient for inputting information about user behavior in a virtual environment where natural, efficient, and powerful and flexible interactions are the primary focus.

따라서, 가상 공간으로 사용자의 동작 정보를 입력하기 위한 다양한 사용자 인터페이스가 개발되고 있다. 가상 공간을 위한 다양한 센서 기반의 사용자 인터페이스는 사용자의 몸의 자세 및 방향, 시선의 방향, 말과 소리, 얼굴 표정, 피부 반응 및 사람의 행동을 감지할 수 있고, 가상 공간으로 사용자에 의해 발생된 정보를 입력할 수 있다. 가상 공간을 위한 사용자 인터페이스는 실제 사용자의 동작을 가상 공간 상에서 자연스럽게 반영할 수 있어야 한다. 최근 HCI(human computer interaction) 분야에서 이러한 사용자 인터페이스의 개발을 위해 인간의 운동에 대한 분석 및 연구가 중요하게 다루어지고 있다. 즉, 가상 공간 내에서 사용자의 동작에 대한 정보를 반영하기 위해서는 사용자 인터페이스에 의한 사람의 동작에 대한 정확한 분석이 필요하다.Accordingly, various user interfaces for inputting user's operation information into the virtual space have been developed. Various sensor-based user interfaces for virtual space can detect user's body posture and direction, direction of gaze, horse and sound, facial expression, skin reaction and human behavior, You can enter information. The user interface for virtual space should be able to naturally reflect the operation of the actual user in the virtual space. Recently, the analysis and research of human motion have been dealt with in order to develop such a user interface in HCI (human computer interaction) field. That is, in order to reflect the information of the user's operation in the virtual space, accurate analysis of the user's operation by the user interface is required.

출원번호 10-2009-0102228 3차원 공간 인터페이스 장치 및 방법Application No. 10-2009-0102228 Three-dimensional space interface device and method

본 발명은 상술한 문제점들을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve all the problems described above.

또한, 본 발명은 사용자 인터페이스에 포함된 복수의 압력 측정 센서를 사용하여 움직임으로 인한 압력 정보를 획득하고, 압력 정보를 기반으로 움직임에 의해 지시되는 가상 공간 상의 위치를 결정하여 사용자의 동작에 대응되는 가상 공간 상의 위치를 정확하게 결정하는 것을 목적으로 한다.According to the present invention, a plurality of pressure measurement sensors included in a user interface are used to obtain pressure information due to motion, and a position on a virtual space indicated by a motion based on pressure information is determined, And to accurately determine the position on the virtual space.

또한, 본 발명은 가상 공간에 위치한 가상 물체에 대한 제어를 매우 세밀하게 할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a user interface capable of finely controlling a virtual object located in a virtual space.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.In order to accomplish the above object, a representative structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 태양에 따르면, 사용자의 압력 정보의 입력에 의해 지시되는 가상 공간 상의 위치를 판단하는 방법으로서, (a) 사용자 인터페이스에 포함된 복수의 압력 측정 센서를 사용하여 상기 사용자에 의해 입력되는 압력 정보를 획득하는 단계; 및 (b) 상기 압력 정보의 분포를 기반으로 하여 상기 가상 공간 상의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 압력 측정 센서의 배열은 매트릭스 형태의 배열 또는 매트릭스로 근사화할 수 있는 2D 평면 또는 3D 공간 상에서의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of determining a position on a virtual space indicated by input of pressure information of a user, comprising the steps of: (a) inputting by a user a plurality of pressure measurement sensors included in a user interface Obtaining pressure information; And (b) determining position information on the virtual space based on the distribution of the pressure information, wherein the arrangement of the plurality of pressure measurement sensors is a 2D plane or a 2D plane that can be approximated as a matrix- The method comprising arranging in 3D space.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 사용자의 압력 정보의 입력에 의해 지시되는 가상 공간 상의 위치를 판단하는 장치로서, 사용자 인터페이스에 포함된 복수의 압력 측정 센서를 사용하여 상기 사용자에 의해 입력되는 압력 정보를 획득하는 측정부; 및 상기 압력 정보의 분포를 기반으로 하여 상기 가상 공간 상의 위치 정보를 결정하는 의도 분석부를 포함하되, 상기 복수의 압력 측정 센서의 배열은 매트릭스 형태의 배열 또는 매트릭스로 근사화할 수 있는 2D 평면 또는 3D 공간 상에서의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for determining a position on a virtual space indicated by an input of pressure information of a user, comprising: a plurality of pressure measurement sensors included in a user interface, A measuring part to acquire; And an intention analysis unit for determining positional information on the virtual space based on the distribution of the pressure information, wherein the arrangement of the plurality of pressure measurement sensors is a 2D plane or a 3D space that can be approximated by a matrix- Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 장치 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.In addition to this, there is further provided a computer readable recording medium for recording a computer program for executing the method and an apparatus and an apparatus for implementing the present invention.

본 발명은 사용자 인터페이스를 통해 사용자의 동작에 대응되는 가상 공간 상의 위치 정보가 정확하게 결정되어 가상 공간 시스템과 사용자가 정밀하게 상호 작용을 할 수 있다.According to the present invention, the location information on the virtual space corresponding to the user's operation is accurately determined through the user interface, and the user can precisely interact with the virtual space system.

또한, 사용자의 다양한 신체 부위와 접촉한 압력 측정 센서를 기반으로 사용자의 다양한 동작에 대응되는 가상 공간 상의 위치 정보가 정확하게 지시될 수 있다.In addition, the position information on the virtual space corresponding to various operations of the user can be accurately indicated based on the pressure measuring sensor in contact with various body parts of the user.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상 공간 상에서 사용자의 의도를 추정하기 위한 압력 측정 센서의 배열을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자에 의해 입력된 압력 정보의 분포에 의해 지시된 가상 공간 상의 위치 정보를 추정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력 측정 센서의 배열의 변형예를 나타낸다.
1 is a conceptual diagram illustrating an arrangement of a pressure measurement sensor for estimating a user's intention in a virtual space according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a method of estimating position information on a virtual space indicated by a distribution of pressure information input by a user according to an embodiment of the present invention.
3 shows a modification of the arrangement of the pressure measuring sensor according to the embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

기존의 3D(dimension) 공간(또는 가상 공간)에서 사용자의 동작이 분석되어 입력 정보로 사용하는 경우, 사용자는 특정 동작을 입력 정보로서 입력하기 위해 불필요하게 큰 동작을 취하였다. 즉, 기존의 가상 공간을 위한 사용자 인터페이스에서는 사용자의 세밀한 동작에 대한 분석이 어렵기 때문에 사용자는 가상 공간에서 사용자 인터페이스를 통해 동작 정보를 입력하기 위해 불필요하게 큰 동작을 취하였다.When the user's operation is analyzed in the existing 3D space (or virtual space) and used as input information, the user has performed an unnecessarily large operation to input a specific operation as input information. That is, since it is difficult to analyze the detailed operation of the user in the user interface for the existing virtual space, the user has performed an unnecessarily large operation in order to input the operation information through the user interface in the virtual space.

가상 공간을 위한 사용자 인터페이스가 사용자의 세밀한 동작에 대해 인식하지 못하는 경우, 지속적인 큰 동작으로 인한 사용자의 피로감, 사용자의 동작 판단에 대한 오차, 사용자의 동작에 대한 부정확한 인식 등이 가상 공간을 활용함에 있어 문제될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 사용자와 접촉되어 사용자의 움직임으로 인해 발생된 압력을 측정하고 이를 가상 공간의 객체 제어에 정확하게 활용하기 위한 사용자 인터페이스가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의한 세밀한 동작을 정확하게 인식할 수 있다.When the user interface for the virtual space is not aware of the detailed operation of the user, the user's fatigue due to the continuous large operation, the error in the judgment of the user's operation, and the incorrect recognition of the user's operation are utilized in the virtual space It can be a problem. Hereinafter, an embodiment of the present invention discloses a user interface for measuring a pressure generated by a user's motion in contact with a user to solve such a problem, and accurately utilizing the measured pressure for object control of a virtual space. The detailed operation by the user can be accurately recognized through the user interface according to the embodiment of the present invention.

[본 발명의 바람직한 실시예][Preferred Embodiment of the Present Invention]

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상 공간 상에서 사용자의 의도를 추정하기 위한 압력 측정 센서의 배열을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an arrangement of a pressure measurement sensor for estimating a user's intention in a virtual space according to an embodiment of the present invention.

도 1에서는 사용자 인터페이스(100)와 사용자의 신체 부위와의 접촉을 통해 획득된 정보를 기반으로 사용자의 의도를 분석하는 방법이 개시된다. 사용자 인터페이스(100)와 접촉한 사용자의 신체 부위는 사용자에 의한 움직임이 발생하는 부위일 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스와 접촉되는 사용자의 신체 부위는 사용자의 관절 부위(손목, 팔꿈치, 손가락 관절 등)일 수 있다.FIG. 1 illustrates a method for analyzing a user's intention based on information obtained through contact between a user interface 100 and a body part of a user. The body part of the user in contact with the user interface 100 may be a part where a movement by the user occurs. For example, the body part of the user in contact with the user interface may be a part of the user's joint (wrist, elbow, finger joint, etc.).

사용자 인터페이스(100)는 사용자의 신체 부위와의 접촉을 통해 측정되는 압력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(100)는 복수의 압력 측정 센서(120)를 기반으로 구현될 수 있다. 복수의 압력 측정 센서(120)는 사용자 인터페이스(100)에서 매트릭스 형태(또는 좌표 형태)로 복수의 방향으로 나열되어 구현될 수 있다. 복수의 압력 측정 센서(120) 각각은 복수의 압력 측정 센서(120) 각각에 대응되는 위치에서 사용자의 움직임으로 인해 발생되는 압력을 센싱할 수 있다. The user interface 100 may measure the pressure measured through contact with the body part of the user. For example, the user interface 100 may be implemented based on a plurality of pressure measurement sensors 120. The plurality of pressure measurement sensors 120 may be arranged in a matrix form (or a coordinate form) in the user interface 100 in a plurality of directions. Each of the plurality of pressure measurement sensors 120 can sense a pressure generated due to the movement of the user at a position corresponding to each of the plurality of pressure measurement sensors 120.

이하, 본 발명의 실시예에서는 사용자 인터페이스(100)와 접촉된 사용자의 신체 부위로서 주로 손목을 가정하여 설명할 수 있다. 하지만, 전술한 바와 같이 손목뿐만 아니라 다양한 신체 부위가 사용자 인터페이스(100)와 접촉될 수 있다. 손목의 움직임은 손가락 부위의 움직임과 독립될 수 있다. 손목의 경우, 평소에도 힘이 들어가기 때문에 사용시 가해야 하는 힘으로 인한 추가적인 피로도의 증가가 최소화될 수 있다. 가상 공간 상에서 손목의 움직임에 대한 정보를 입력받는 사용자 인터페이스(100)는 마우스와 같은 기존 사용자 인터페이스의 기능을 대신할 수도 있다.Hereinafter, in the embodiment of the present invention, the body part of the user in contact with the user interface 100 can be mainly described by assuming a wrist. However, as described above, various body parts as well as the wrist may be in contact with the user interface 100. The movement of the wrist can be independent of the movement of the finger region. In the case of the wrist, since the force is normally applied, the increase in additional fatigue due to the force to be used can be minimized. The user interface 100 that receives information on the movement of the wrist in the virtual space may replace the functions of the existing user interface such as a mouse.

이하, 사용자 인터페이스(100)가 압력을 측정하는 복수의 압력 측정 센서(120)를 포함하는 측정부(미도시)와 측정된 압력의 분포를 분석하여 사용자의 의도를 분석하는 의도 분석부(미도시)를 모두 포함하는 것으로 가정하여 설명한다. 분석된 사용자의 의도 정보는 가상 공간 상의 객체를 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 다만, 측정부와 의도 분석부는 별도로 구성될 수도 있고, 측정부만이 사용자 인터페이스(100)에 포함되고 의도 분석부는 별도로 관리될 수도 있다.Hereinafter, the user interface 100 includes a measurement unit (not shown) including a plurality of pressure measurement sensors 120 for measuring pressure and an intention analysis unit (not shown) for analyzing the intention of the user by analyzing the distribution of the measured pressure ) Are included. The analyzed user's intention information can be used to control objects in the virtual space. However, the measuring unit and the intent analyzing unit may be separately configured, the measuring unit may be included in the user interface 100, and the intent analyzing unit may be separately managed.

사용자 인터페이스(100)의 구체적인 압력 측정 및 사용자 의도 추정 방법은 아래와 같이 수행될 수 있다. 우선 사용자 인터페이스 상의 복수의 압력 측정 센서를 통해 사용자의 신체 부위(예를 들어, 손목)와 접촉된 복수의 지점에서의 압력값이 측정될 수 있다. 의도 분석부는 복수의 지점에서 측정된 압력값의 분포를 기반으로 사용자의 동작에 의해 지시된 가상 공간 상의 위치 정보를 추정할 수 있다. 복수의 지점에서 측정된 압력값의 분포를 기반으로 사용자의 의도에 부합하는 가상 공간 상의 위치 정보는 다양한 방법으로 획득될 수 있다. The concrete pressure measurement and user's intention estimation method of the user interface 100 can be performed as follows. A pressure value at a plurality of points in contact with a user's body part (e.g., a wrist) can be measured through a plurality of pressure measurement sensors on the user interface. The intention analysis unit can estimate the position information on the virtual space indicated by the user's operation based on the distribution of the pressure values measured at a plurality of points. Based on the distribution of the pressure values measured at a plurality of points, the position information on the virtual space corresponding to the user's intention can be obtained by various methods.

예를 들어, 의도 분석부는 측정 위치 별 압력 분포 함수를 결정하고, 측정 위치별 압력 분포 함수를 기반으로 측정 위치 별 압력에 대한 확률 분포 함수를 결정할 수 있다. 또한 의도 분석부는 측정 위치 별 압력에 대한 확률 분포 함수를 기반으로 x 축방향 압력 추정 지점, y 축방향 압력 추정 지점을 결정할 수 있다. 또한, x 축방향 압력 추정 지점, y 축방향 압력 추정 지점을 기반으로 전체 압력 추정값이 결정될 수 있다. x 축방향 압력 추정 지점, y 축방향 압력 추정 지점 및 전체 압력 추정값 각각은 x 축방향 측정 범위, y 축방향 측정 범위 및 전체 압력 측정 범위 각각을 기준으로 정규화(normalization)될 수 있다. 이에 따르면, x 축방향 압력 추정 지점, y 축방향 압력 추정 지점 및 전체 압력 추정값은 정규화된 x 축방향 압력 추정 지점, 정규화된 y 축방향 압력 추정 지점 및 정규화된 전체 압력 추정값으로 변환될 수 있다.For example, the intention analysis unit can determine the pressure distribution function for each measurement location and determine the probability distribution function for the pressure at each measurement location based on the pressure distribution function for each measurement location. In addition, the intention analysis unit can determine the x-axis direction pressure estimation point and the y-axis direction pressure estimation point based on the probability distribution function for the pressure at each measurement position. Further, the total pressure estimation value can be determined based on the x-axis direction pressure estimation point and the y-axis direction pressure estimation point. The x-axis direction pressure estimation point, the y-axis direction pressure estimation point, and the total pressure estimation value may be normalized based on the x-axis direction measurement range, the y-axis direction measurement range, and the total pressure measurement range, respectively. According to this, the x-axis direction pressure estimation point, the y-axis direction pressure estimation point and the total pressure estimation value can be converted into the normalized x-axis direction pressure estimation point, the normalized y-axis direction pressure estimation point and the normalized total pressure estimation value.

정규화된 x 축방향 압력 추정 지점, 정규화된 y 축방향 압력 추정 지점 및 정규화된 전체 압력 추정값은 가령 선형 변환을 통해 가상 공간 상의 위치 정보로 계산될 수 있다. 가상 공간 상의 위치 정보는 사용자에 의해 입력된 압력 정보의 분포에 따라 결정되는 사용자의 의도를 반영할 수 있다. 사용자의 선택 정보, 즉, 사용자의 의도를 반영하고 있는 가상 공간 상의 위치 정보는 x 축방향 선택 지점, y 축방향 선택 지점, z 축 선택 지점으로 일컬을 수 있다. 즉, 정규화된 x 축방향 압력 추정 지점, 정규화된 y 축방향 압력 추정 지점 및 정규화된 전체 압력 추정값은 x 축방향 선택 지점, y 축방향 선택 지점, z 축 선택 지점으로 선형 변환될 수 있다. 이러한 복수의 지점에서 측정된 압력 값을 기반으로 한 가상 공간 상의 위치 정보를 추정하는 방법은 이하, 구체적으로 개시된다.The normalized x-axis direction pressure estimation point, the normalized y-axis direction pressure estimation point, and the normalized total pressure estimation value can be calculated as position information on the virtual space, for example, by linear transformation. The location information on the virtual space may reflect the intention of the user determined by the distribution of the pressure information inputted by the user. The selection information of the user, that is, the position information on the virtual space reflecting the intention of the user, may be referred to as an x-axis direction selection point, a y-axis direction selection point, and a z-axis selection point. That is, the normalized x-axis direction pressure estimation point, the normalized y-axis direction pressure estimation point, and the normalized total pressure estimation value can be linearly transformed to the x-axis direction selection point, the y-axis direction selection point, and the z-axis selection point. A method of estimating the position information on the virtual space based on the pressure values measured at the plurality of points will be described in detail below.

사용자의 동작은 위와 같은 방법뿐만 아니라 비선형 변환을 기반으로 분석될 수도 있다. 사용자의 의도에 부합하는 가상 공간 상에서의 위치 정보를 판단하기 위한 비선형 변환 함수는 수집된 사용자의 입력 값을 기반으로 기계 학습된 함수일 수 있다.The user's behavior may be analyzed based on nonlinear transformations as well as the above method. The nonlinear transform function for determining the position information in the virtual space corresponding to the user's intention may be a machine-learned function based on the input values of the collected users.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자에 의해 입력된 압력 정보의 분포에 의해 지시된 가상 공간 상의 위치 정보를 추정하는 방법을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of estimating position information on a virtual space indicated by a distribution of pressure information input by a user according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 복수의 압력 측정 센서는 복수의 압력 측정 센서 각각의 위치에서 압력값을 측정(또는 센싱)할 수 있다(단계 S200).Referring to FIG. 2, a plurality of pressure measurement sensors may measure (or sense) a pressure value at each of a plurality of pressure measurement sensors (step S200).

복수의 압력 측정 센서에서 측정된 압력값으로부터 압력 분포에 대한 정보(예를 들어, 압력 분포 함수)를 획득할 수 있다. From the pressure values measured at the plurality of pressure measurement sensors, information on the pressure distribution (for example, a pressure distribution function) can be obtained.

복수의 압력 측정 센서는 가령 격자(또는 매트릭스, 좌표) 형태로 배치(또는 배열)될 수 있다. 복수의 압력 측정 센서가 매트릭스 형태로 배열되는 경우, 복수의 압력 측정 센서 각각의 위치는 y 행과 x 열에 대한 정보인 (x, y)로 표현될 수 있다. 복수의 압력 측정 센서가 2차원 좌표 형태로 배열되는 경우, 복수의 압력 측정 센서 각각의 위치는 x 축 및 y 축 상의 정수 좌표 정보인 (x, y)로 표현될 수 있다. 이하, 설명의 편의상 복수의 압력 측정 센서 각각의 위치는 2차원 좌표 형태를 기준으로 표현될 수 있다.The plurality of pressure measurement sensors may be arranged (or arranged) in the form of, for example, a lattice (or matrix, coordinate). When a plurality of pressure measurement sensors are arranged in a matrix form, the position of each of the plurality of pressure measurement sensors may be expressed by (x, y) which is information on the y row and the x column. When a plurality of pressure measurement sensors are arranged in a two-dimensional coordinate form, the position of each of the plurality of pressure measurement sensors may be represented by (x, y) which is integer coordinate information on the x-axis and the y-axis. Hereinafter, for convenience of explanation, the position of each of the plurality of pressure measurement sensors may be expressed based on a two-dimensional coordinate form.

복수의 압력 측정 센서는 사용자에 의해 입력되는 압력값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 복수의 압력 측정 센서가 위치한 사용자 인터페이스의 표면에 손바닥을 얹고 소정의 압력을 가하는 경우, 복수의 압력 측정 센서 각각은 복수의 압력 측정 센서의 위치에 대응되는 압력값을 측정할 수 있다. 복수의 압력 측정 센서 각각에서 측정된 압력 값은 x, y에 따른 압력 분포 함수인 f(x, y)로 표현될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 복수의 지점에 위치한 복수의 압력 측정 센서에 의해 측정된 압력 값을 기반으로 가상 공간 상에서 위치 정보가 추정되는 방법에 대해 개시한다.The plurality of pressure measurement sensors can measure the pressure value input by the user. For example, when a user places a palm on the surface of a user interface where a plurality of pressure measurement sensors are located, and applies a predetermined pressure, each of the plurality of pressure measurement sensors measures a pressure value corresponding to a position of the plurality of pressure measurement sensors . The pressure values measured at each of the plurality of pressure measurement sensors can be expressed as f (x, y) which is a pressure distribution function according to x, y. Hereinafter, a method of estimating position information on a virtual space based on pressure values measured by a plurality of pressure measurement sensors located at a plurality of points will be described in an embodiment of the present invention.

압력 분포 함수 f(x, y)를 기반으로 확률 분포 함수를 결정한다(단계 S210).A probability distribution function is determined based on the pressure distribution function f (x, y) (step S210).

아래의 수학식 1은 압력 분포 함수 f(x, y)를 전체 압력 분포의 총합으로 나누어 생성된 확률 분포 함수 p(x, y)를 나타낸다.Equation (1) below represents the probability distribution function p (x, y) generated by dividing the pressure distribution function f (x, y) by the total sum of the pressure distributions.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015010621101-pat00001
Figure 112015010621101-pat00001

특정 지점에 위치한 압력 측정 센서에 의해 측정된 압력값이 전체 압력 분포의 총합으로 나뉘어지는 경우, 수학식 1과 같은 일종의 확률 분포 함수 p(x, y)가 획득될 수 있다.When a pressure value measured by a pressure measuring sensor located at a specific point is divided into a sum of the total pressure distributions, a kind of probability distribution function p (x, y) as shown in equation (1) can be obtained.

수학식 1을 참조하면, 복수의 압력 측정 센서가 N 열 및 M 행으로 배열된 경우를 가정한다. 즉, 사용자 인터페이스 상에서 x 축방향으로 N개의 복수의 압력 측정 센서, y 축방향으로 M개의 복수의 압력 측정 센서가 배열될 수 있다. 복수의 압력 측정 센서 각각의 위치는 좌표 축을 기준으로 x 축방향으로 1 내지 N 중 하나, y 축방향으로 1 내지 M 중 하나에 대응되는 좌표로 표현될 수 있다.Referring to Equation (1), it is assumed that a plurality of pressure measurement sensors are arranged in N rows and M rows. That is, a plurality of N pressure measurement sensors in the x-axis direction and a plurality M of pressure measurement sensors in the y-axis direction may be arranged on the user interface. The position of each of the plurality of pressure measurement sensors may be expressed in coordinates corresponding to one of 1 to N in the x-axis direction and one of 1 to M in the y-axis direction with respect to the coordinate axis.

수학식 1의 확률 분포 함수를 기반으로 x 축방향 압력 추정 지점, y 축방향 압력 추정 지점 및 전체 압력 추정 값이 결정될 수 있다(단계 S220).The x-axis direction pressure estimation point, the y-axis direction pressure estimation point, and the total pressure estimation value may be determined based on the probability distribution function of Equation (1) (step S220).

아래의 수학식 2는 x 축방향 압력 추정 지점, y 축방향 압력 추정 지점을 추정하는 방법을 나타낸다. Equation (2) below shows a method of estimating an x-axis direction pressure estimation point and a y-axis direction pressure estimation point.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112015010621101-pat00002
Figure 112015010621101-pat00002

일례로서 수학식 2를 참조하면, x 축방향에 대하여 수학식 1의 확률 분포 함수를 사용하여 평균을 구함으로써, x 축방향 압력 추정 지점(xu)이 결정될 수 있다. 마찬가지로 수학식 2를 참조하면, y 축방향에 대하여 수학식 1의 확률 분포 함수를 사용하여 평균을 구함으로써, y 축방향 압력 추정 지점(yu)이 결정될 수 있다. As an example, referring to Equation (2), an x-axis direction pressure estimation point (x u ) can be determined by averaging the probability distribution function of Equation (1) with respect to the x-axis direction. Similarly, referring to Equation (2), the y-axis direction pressure estimation point (y u ) can be determined by averaging the probability distribution function of Equation (1) with respect to the y-axis direction.

다음으로, x 축방향 압력 추정 지점(xu) 및 y 축방향 압력 추정 지점(yu)을 기반으로 전체 압력 추정 값(fu)이 결정될 수 있다. x 축방향 압력 추정 지점(xu) 및 y 축방향 압력 추정 지점(yu) 각각에서 소수점 이하를 절삭한 값을 x-, y- 라고 할 때, (xu, yu)에서의 전체 압력 추정 값(fu)은 아래의 수학식 3을 기반으로 결정될 수 있다.Next, the total pressure estimation value f u can be determined based on the x-axis direction pressure estimation point (x u ) and the y-axis direction pressure estimation point (y u ). x axial pressure estimating point (u x) and y-pressure estimating point (y u) to a value that a cutting point or less in each of x-, y-, (x u, y u) from the total pressure of the The estimated value f u may be determined based on Equation (3) below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112015010621101-pat00003
Figure 112015010621101-pat00003

즉, 전체 압력 추정 값(fu)은 4개의 지점((x-, y-), (x-+1, y-), (x-, y-+1), (x-+1, y-+1)) 각각의 압력 값의 평균일 수 있다. 전체 압력 추정 값(fu)은 이후, z 축을 기준으로 한 가상 공간 상에서 사용자의 움직임과 대응되는 지점을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.That is, the four points total pressure estimate value (f u) is ((x -, y -) , (x - +1, y -), (x -, y - +1), (x - +1, y - +1)) may be an average of the respective pressure values. The total pressure estimate f u may then be used to determine the point corresponding to the user's movement in the virtual space with respect to the z-axis. This will be described later.

x 축방향 압력 추정 지점(xu) 및 y 축방향 압력 추정 지점(yu) 및 전체 압력 추정 값(fu)은 각각은 x 축방향 측정 범위, y 축방향 측정 범위 및 전체 압력 측정 범위 각각을 기준으로 정규화될 수 있다(단계 S230). The x-axis direction pressure estimation point (x u ) and the y-axis direction pressure estimation point (y u ) and the total pressure estimation value (f u ) are respectively the x-axis direction measurement range, the y- (Step S230).

이러한 정규화 절차를 측정 범위 기반의 변환 절차로 부를 수도 있다. 아래의 수학식 4 및 수학식 5는 이를 나타낸다.This normalization procedure may be referred to as a measurement range-based conversion procedure. Equation 4 and Equation 5 below show this.

우선 전체 압력 추정 값(fu)은 아래의 수학식 4를 기반으로 정규화된 전체 압력 추정 값(fn)으로 변환될 수 있다. First, the total pressure estimated value f u can be converted to the normalized total pressure estimated value f n based on Equation (4) below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112015010621101-pat00004
Figure 112015010621101-pat00004

수학식 4에서 fmax는 압력 측정 센서가 측정할 수 있는 최대값, fmin은 압력 측정 센서가 측정할 수 있는 최소값일 수 있다. 수학식 4를 통해, 전체 압력 추정 값은 전체 압력 측정 범위를 기준으로 정규화된 전체 압력 추정 값으로 변환될 수 있다. fn은 0에서 1사이의 값을 가질 수 있다.In Equation (4), f max is the maximum value that the pressure measurement sensor can measure, and f min can be the minimum value that the pressure measurement sensor can measure. Through equation (4), the total pressure estimate can be converted to a normalized total pressure estimate based on the total pressure measurement range. f n may have a value between 0 and 1.

마찬가지로, x 축방향 압력 추정 지점(xu)은 x 축방향 측정 범위를 기준으로 하여 정규화되고, y 축방향 압력 추정 지점(yu)은 y 축방향 측정 범위를 기준으로 하여 정규화될 수 있다. 아래의 수학식 5는 이를 나타낸다.Similarly, the x-axis direction pressure estimation point (x u ) is normalized based on the x-axis direction measurement range, and the y-axis direction pressure estimation point (y u ) is normalized based on the y-axis direction measurement range. Equation (5) below expresses this.

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112015010621101-pat00005
Figure 112015010621101-pat00005

정규화된 x 축방향 압력 추정 지점(xn), 정규화된 y 축방향 압력 추정 지점(yn) 및 정규화된 전체 압력 추정 값(fn)은 0에서 1 사이의 값을 가지고, 사용자가 가하는 압력에 따라서 각각 변화될 수 있다.The normalized x-axis direction pressure estimation point (x n ), the normalized y-axis direction pressure estimation point (y n ), and the normalized total pressure estimation value f n have values between 0 and 1, Respectively.

정규화된 x 축방향 압력 추정 지점(xn), 정규화된 y 축방향 압력 추정 지점(yn) 및 정규화된 전체 압력 추정 값(fn)은 가상 공간상에서 사용자의 동작에 의해 지시되는 가상 공간 상의 최종 위치 정보(x 축방향 선택 지점, y 축방향 선택 지점 및 z 축 선택 지점)로 선형 변환될 수 있다(단계 S240).The normalized x-axis direction pressure estimation point (x n ), the normalized y-axis direction pressure estimation point (y n ), and the normalized total pressure estimation value (f n ) To the final position information (x-axis direction selection point, y-axis direction selection point and z-axis selection point) (step S240).

예를 들어, 사용자에 의해 입력되는 압력 정보의 분포에 대응되는 가상 공간 상의 위치 정보는 (x사용자, y사용자, z사용자)일 수 있다. x사용자의 범위가 [xmin, xmax], y사용자의 범위가 [ymin, ymax], z사용자의 범위가 [zmin, zmax]로 설정된 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, 아래의 수학식 6을 기반으로 정규화된 x 축방향 압력 추정 지점(xn), 정규화된 y 축방향 압력 추정 지점(yn) 및 정규화된 전체 압력 추정 값(fn)이 가상 공간 상에서 사용자의 의도에 부합하는 가상 공간 상의 위치 정보(x 축방향 선택 지점, y 축방향 선택 지점 및 z 축 선택 지점)로 선형 변환될 수 있다.For example, the position information on the virtual space corresponding to the distribution of the pressure information input by the user may be (x user , y user , z user ). It can be assumed that the range of the user x is [x min , x max ], the range of the user y is [y min , y max ], and the range of the user z is set to [z min , z max ]. In this case, the normalized x-axis direction pressure estimation point (x n ), the normalized y-axis direction pressure estimation point (y n ) and the normalized total pressure estimation value f n based on the following Equation (6) (The x-axis direction selection point, the y-axis direction selection point, and the z-axis selection point) on the virtual space corresponding to the user's intention.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112015010621101-pat00006
Figure 112015010621101-pat00006

즉, 전술한 방법을 기반으로 복수의 지점에 위치한 복수의 압력 측정 센서를 기반으로 측정된 압력 정보의 분포에 대응되는 가상 공간 상의 위치 정보로 변환될 수 있다.That is, it can be converted into positional information on the virtual space corresponding to the distribution of pressure information measured based on a plurality of pressure measurement sensors located at a plurality of points based on the above-described method.

물론, 상기에서 언급된 수학식은 하나의 예시로서 설명한 것에 불과하며, 반드시 상기의 수학식에 의하여 가상 공간 상의 최종 위치가 결정되는 것은 아닐 것이다.Of course, the above-mentioned mathematical expression is only described as an example, and the final position on the virtual space will not necessarily be determined by the above equation.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력 측정 센서의 배열의 변형예를 나타낸다.3 shows a modification of the arrangement of the pressure measuring sensor according to the embodiment of the present invention.

사용자 인터페이스는 사용자의 특정한 부위에만 적용되어 압력을 센싱하도록 특정 부위에 맞춤 형태로 구현될 수도 있으나, 사용자 인터페이스는 사용자의 다양한 부위와 접촉하여 사용자의 입력에 대응되는 가상 공간 상의 위치 정보를 추정하기 위해 구현될 수도 있다. The user interface may be implemented in a specific form adapted to a specific area so as to be applied only to a specific area of the user, but the user interface may contact the various areas of the user to estimate the location information on the virtual space corresponding to the user's input .

예를 들어, 사용자 인터페이스의 복수의 압력 측정 센서 각각은 유선 또는 무선을 통해 연결되어, 사용자의 다양한 신체 부위와 접촉하여 사용자에 의해 발생된 압력 정보를 센싱할 수 있다. 이하에서는 복수의 압력 측정 센서 각각이 무선을 통해 연결된 경우를 가정한다. For example, each of the plurality of pressure measurement sensors of the user interface may be connected via wired or wireless to sense pressure information generated by the user in contact with various body parts of the user. Hereinafter, it is assumed that each of the plurality of pressure measurement sensors is connected via radio.

위와 같은 구조의 사용자 인터페이스는 사용자 신체의 다양한 부위와 연결되어 사용자의 동작에 대응되는 가상 공간 상의 위치 정보를 추정하기 위해 사용될 수 있다.The user interface having the above structure can be used to estimate position information on a virtual space corresponding to a user's operation by being connected to various parts of the user's body.

예를 들어, 제1 압력 측정 센서(305) 및 제2 압력 측정 센서(310)는 5개의 손가락 중 제1 손가락의 관절, 제3 압력 측정 센서(315) 및 제4 압력 측정 센서(320)는 5개의 손가락 중 제2 손가락의 관절, 제5 압력 측정 센서(325) 및 제6 압력 측정 센서(330)는 5개의 손가락 중 제3 손가락의 관절, 제7 압력 측정 센서(335) 및 제8 압력 측정 센서(340)는 5개의 손가락 중 제4 손가락의 관절, 제9 압력 측정 센서(345) 및 제10 압력 측정 센서(350)는 5개의 손가락 중 제5 손가락의 관절에 위치할 수 있다. 각각의 압력 측정 센서는 다양한 형태의 체결부를 이용하여 사용자의 신체(예를 들어, 손가락)와 연결될 수 있다.For example, the first pressure measurement sensor 305 and the second pressure measurement sensor 310 are joints of the first finger of the five fingers, the third pressure measurement sensor 315 and the fourth pressure measurement sensor 320 The joint of the second finger of the five fingers, the fifth pressure measuring sensor 325 and the sixth pressure measuring sensor 330 are joints of the third finger of the five fingers, the seventh pressure measuring sensor 335, The measurement sensor 340 may be located at the joint of the fourth finger among the five fingers, the ninth pressure measurement sensor 345 and the tenth pressure measurement sensor 350 may be located at the joints of the fifth finger among the five fingers. Each pressure measurement sensor can be connected to a user's body (e.g., a finger) using various types of fasteners.

복수의 손가락 각각에 연결된 제1 압력 측정 센서(305) 내지 제10 압력 측정 센서(350)는 사용자의 손가락의 움직임에 의해 발생된 압력 정보의 분포를 사용자 인터페이스의 의도 분석부로 전송할 수 있다. 의도 분석부는 도 2에서 전술한 방법을 사용하여 복수의 손가락 각각의 움직임에 대응되는 가상 공간상의 위치 정보를 추정할 수 있다. The first pressure measurement sensor 305 to the tenth pressure measurement sensor 350 connected to each of the plurality of fingers may transmit the distribution of the pressure information generated by the movement of the user's finger to the intention analysis unit of the user interface. The intention analysis unit can estimate the position information on the virtual space corresponding to the motion of each of the plurality of fingers by using the method described in Fig.

참고로, 도 3의 예에서는 도 1에서와 같이 전체적으로 매트릭스 형태로 이루어진 것은 아니지만, 소규모의 부분부분의 매트릭스 형태를 포함하고 있는 센서군으로 근사화할 수도 있다. 가령, 제1 압력 측정 센서(305) 및 제2 압력 측정 센서(310)를 소규모의 매트릭스 형태로 볼 수도 있고, 제3 압력 측정 센서(315), 제4 압력 측정 센서(320), 제5 압력 측정 센서(325) 및 제6 압력 측정 센서(330) 등을 다른 소규모의 매트릭스 형태로 근사화할 수도 있고, 제5 압력 측정 센서(325), 제6 압력 측정 센서(330), 제7 압력 측정 센서(335), 제8 압력 측정 센서(340), 제9 압력 측정 센서(345) 및 제10 압력 측정 센서(350)을 또 다른 소규모의 변형 매트릭스(가령 사다리꼴 형태의 매트릭스)로 근사화할 수도 있는 등 다양한 형태의 매트릭스로 각각의 센서가 배치되어 있는 경우로 근사화할 수 있을 것이다. 도 3에서는 손가락만을 가정하였으나, 손가락이 아닌 다양한 신체 부위로부터도 압력 측정이 수행될 수도 있을 것이다. For reference, in the example of FIG. 3, although it is not a matrix as a whole as in FIG. 1, it may be approximated to a sensor group including a matrix form of a small portion. For example, the first pressure measurement sensor 305 and the second pressure measurement sensor 310 may be regarded as a small scale matrix, and the third pressure measurement sensor 315, the fourth pressure measurement sensor 320, The measurement sensor 325 and the sixth pressure measurement sensor 330 may be approximated in the form of another small scale matrix or the fifth pressure measurement sensor 325, the sixth pressure measurement sensor 330, (E. G., A matrix of trapezoidal form) of the eighth pressure sensor 335, the eighth pressure sensor 340, the ninth pressure sensor 345 and the tenth pressure sensor 350 may be approximated It can be approximated to the case where each sensor is arranged in various types of matrix. Although only the fingers are assumed in Fig. 3, the pressure measurement may be performed from various body parts other than the finger.

의도 분석부는 이와 같은 전체적인 매트릭스 형태로 배열된 센서들의 측정값 또는 부분부분이 소규모 매트릭스 형태로 배열된 것으로 근사화된 센서들의 측정값에 대한 정보를 기반으로 사용자가 원하는 3D 위치 정보를 추정할 수 있다. 또한, 2차원 또는 3차원 상의 임의의 위치에 배치된 센서 그룹들의 상대적인 위치 관계(토폴로지 관계)들 역시 부분부분의 매트릭스로 근사화할 수 있을 것이다. 즉, 3차원 상으로 배치된 센서 그룹이라도 하더라도 특정 평면 상에 근접하여 배치되어 있다면 이와 같이 근사화할 수 있을 것이다.The intention analysis unit can estimate the 3D position information desired by the user based on the information about the measured values of the sensors approximated by arranging the measurement values or partial portions of the sensors arranged in the overall matrix form in a small matrix form. In addition, the relative positional relationship (topology relationship) of the sensor groups disposed at arbitrary positions on the two-dimensional or three-dimensional plane may also be approximated by a matrix of partial portions. That is, even if the sensor group is arranged in three dimensions, if the sensor group is arranged close to a specific plane, the sensor group can be approximated in this way.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments of the present invention described above can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be those known and used by those skilled in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules for performing the processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.

100: 사용자 인터페이스
120: 압력 측정 센서
100: User interface
120: Pressure sensor

Claims (11)

사용자의 압력 정보의 입력에 의해 지시되는 가상 공간 상의 위치를 판단하는 방법으로서,
(a) 사용자 인터페이스에 포함된 복수의 압력 측정 센서를 사용하여 상기 사용자에 의해 입력되는 압력 정보를 획득하는 단계; 및
(b) 상기 압력 정보의 분포를 기반으로 하여 상기 가상 공간 상의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하되,
상기 복수의 압력 측정 센서의 배열은 매트릭스 형태의 배열 또는 매트릭스로 근사화할 수 있는 2D 평면 또는 3D 공간 상에서의 배열을 포함하며,
상기 (b) 단계는,
(b1) 상기 배열된 복수의 압력 측정 센서로부터 획득된 압력 정보를 기반으로 압력 분포 함수를 결정하는 단계;
(b2) 상기 압력 분포 함수를 전체 압력 분포의 총합으로 나눈 확률 분포 함수를 획득하는 단계; 및
(b3) 상기 확률 분포 함수를 기반으로 상기 가상 공간 상에서의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
A method for determining a position on a virtual space indicated by an input of pressure information of a user,
(a) acquiring pressure information input by the user using a plurality of pressure measurement sensors included in a user interface; And
(b) determining position information on the virtual space based on the distribution of the pressure information,
Wherein the arrangement of the plurality of pressure measurement sensors comprises an arrangement in a 2D plane or 3D space that can be approximated by a matrix arrangement or matrix arrangement,
The step (b)
(b1) determining a pressure distribution function based on pressure information obtained from the plurality of pressure measurement sensors arranged;
(b2) obtaining a probability distribution function obtained by dividing the pressure distribution function by the total sum of the pressure distributions; And
(b3) determining location information on the virtual space based on the probability distribution function.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (b3) 단계는,
(b31) 상기 매트릭스 또는 이에 근사화할 수 있는 형태의 배열이 제1 축과 이에 상호직교하는 제2 축으로 구성되는 평면에 위치할 때, 상기 확률 분포 함수로부터 상기 제1 축방향 및 상기 제2 축방향에 대한 평균값을 획득하는 단계;
(b32) 상기 제1 축방향 및 상기 제2 축방향에 대한 평균값에서의 압력값을 추정하는 단계;
(b33) 상기 제1 축방향 및 상기 제2 축방향에 대한 평균값 그리고 상기 제1 축방향 및 상기 제2 축방향에 대한 평균값에서의 압력값을 정규화하는 단계; 및
(b34) 상기 정규화된 값들을 변화시켜 사용자가 지시하기를 원하는 3D 위치 정보의 범위로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1,
The step (b3)
(b31) when the matrix or an arrangement of a shape approximating the matrix is located in a plane consisting of a first axis and a second axis orthogonal to the first axis, the first axis direction and the second axis Obtaining an average value for the direction;
(b32) estimating a pressure value at an average value in the first axis direction and the second axis direction;
(b33) normalizing a pressure value in the first axial direction and the second axial direction, and an average value in the first axial direction and the second axial direction; And
(b34) converting the normalized values to a range of 3D position information desired by the user.
제3항에 있어서,
상기 (b34) 단계는,
상기 정규화된 제1 축방향에 대한 평균값, 상기 정규화된 제2 축방향에 대한 평균값, 및 상기 정규화된 압력값들을 선형 변환하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 3,
The step (b34)
Wherein the linear transformation is performed on the normalized first axial direction, the normalized second axial direction, and the normalized pressure values.
제3항에 있어서,
상기 (b34) 단계는,
상기 정규화된 제1 축방향에 대한 평균값, 상기 정규화된 제2 축방향에 대한 평균값, 및 상기 정규화된 압력값들을 변환하기 위한 비선형 변환함수를 획득하기 위하여 사용자의 입력값들을 수집하여 기계학습의 방법으로 학습하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 3,
The step (b34)
The input values of the user are collected to obtain a nonlinear transform function for transforming the normalized pressure values, the mean value for the normalized first axial direction, the mean value for the normalized second axial direction, and the normalized pressure values, ≪ / RTI >
사용자의 압력 정보의 입력에 의해 지시되는 가상 공간 상의 위치를 판단하는 장치로서,
사용자 인터페이스에 포함된 복수의 압력 측정 센서를 사용하여 상기 사용자에 의해 입력되는 압력 정보를 획득하는 측정부; 및
상기 압력 정보의 분포를 기반으로 하여 상기 가상 공간 상의 위치 정보를 결정하는 의도 분석부를 포함하되,
상기 복수의 압력 측정 센서의 배열은 매트릭스 형태의 배열 또는 매트릭스로 근사화할 수 있는 2D 평면 또는 3D 공간 상에서의 배열을 포함하며,
상기 의도 분석부는,
상기 배열된 복수의 압력 측정 센서로부터 획득된 압력 정보를 기반으로 압력 분포 함수를 결정하고, 상기 압력 분포 함수를 전체 압력 분포의 총합으로 나눈 확률 분포 함수를 획득하고, 상기 확률 분포 함수를 기반으로 상기 가상 공간 상에서의 위치 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
An apparatus for determining a position on a virtual space indicated by an input of pressure information of a user,
A measuring unit that obtains pressure information input by the user using a plurality of pressure measurement sensors included in a user interface; And
And an intention analysis unit for determining position information on the virtual space based on the distribution of the pressure information,
Wherein the arrangement of the plurality of pressure measurement sensors comprises an arrangement in a 2D plane or 3D space that can be approximated by a matrix arrangement or matrix arrangement,
Wherein the intention analysis unit comprises:
Determining a pressure distribution function based on pressure information obtained from the plurality of pressure measurement sensors arranged to obtain a probability distribution function obtained by dividing the pressure distribution function by a total sum of pressure distributions, And determines location information in the virtual space.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 의도 분석부는,
상기 확률 분포 함수를 기반으로 상기 가상 공간 상에서의 위치 정보를 결정하기 위하여, 상기 매트릭스 또는 이에 근사화할 수 있는 형태의 배열이 제1 축과 이에 상호직교하는 제2 축으로 구성되는 평면에 위치할 때, 상기 확률 분포 함수로부터 상기 제1 축방향 및 상기 제2 축방향에 대한 평균값을 획득하고, 상기 제1 축방향 및 상기 제2 축방향에 대한 평균값에서의 압력값을 추정하고, 상기 제1 축방향 및 상기 제2 축방향에 대한 평균값 그리고 상기 제1 축방향 및 상기 제2 축방향에 대한 평균값에서의 압력값을 정규화하고, 상기 정규화된 값들을 변화시켜 사용자가 지시하기를 원하는 3D 위치 정보의 범위로 변환하는 것을 특징으로 하는 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the intention analysis unit comprises:
In order to determine position information on the virtual space based on the probability distribution function, when the matrix or an arrangement of a shape approximating the matrix is located in a plane consisting of a first axis and a second axis orthogonal thereto , Obtains an average value in the first axis direction and the second axis direction from the probability distribution function, estimates a pressure value in an average value in the first axis direction and the second axis direction, Direction, the average value in the second axial direction, and the pressure value in the average value in the first axial direction and the second axial direction, and changes the normalized values so that the 3D position information Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
제8항에 있어서,
상기 의도 분석부는,
상기 정규화된 값들을 변화시켜 사용자가 지시하기를 원하는 3D 위치 정보의 범위로 변환하기 위하여, 상기 정규화된 제1 축방향에 대한 평균값, 상기 정규화된 제2 축방향에 대한 평균값, 및 상기 정규화된 압력값들을 선형 변환하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the intention analysis unit comprises:
The method of claim 1, wherein the step of converting the normalized values to a range of 3D position information that the user desires to change comprises: calculating an average value for the normalized first axis direction, an average value for the normalized second axis direction, Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
제8항에 있어서,
상기 의도 분석부는,
상기 정규화된 값들을 변화시켜 사용자가 지시하기를 원하는 3D 위치 정보의 범위로 변환하기 위하여, 상기 정규화된 제1 축방향에 대한 평균값, 상기 정규화된 제2 축방향에 대한 평균값, 및 상기 정규화된 압력값들을 변환하기 위한 비선형 변환함수를 획득하기 위하여 사용자의 입력값들을 수집하여 기계학습의 방법으로 학습하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the intention analysis unit comprises:
The method of claim 1, wherein the step of converting the normalized values to a range of 3D position information that the user desires to change comprises: calculating an average value for the normalized first axis direction, an average value for the normalized second axis direction, Collecting input values of a user to obtain a nonlinear transform function for transforming values, and learning by a method of machine learning.
제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
A computer-readable recording medium storing a computer program for executing the method according to any one of claims 1 to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100039194A (en) * 2008-10-06 2010-04-15 삼성전자주식회사 Method for displaying graphic user interface according to user's touch pattern and apparatus having the same
KR101080803B1 (en) * 2009-11-17 2011-11-07 한국과학기술연구원 Tangibleness Interaction System and Method
KR101338043B1 (en) * 2012-03-05 2013-12-09 한국과학기술연구원 Cognitive Rehabilitation System and Method Using Tangible Interaction

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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