KR101740328B1 - 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Abstract

광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 제스처 감지 방법은 사용자의 손목과 수평하게 배치된 적어도 하나 이상의 발광 센서 및 수광 센서를 이용하여 상기 손목에 조사되는 복수의 광 신호들을 획득하는 단계; 상기 복수의 광 신호들을 데이터 베이스에 저장하는 단계; 상기 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들을 이용하여 상기 사용자의 손 제스처를 판단하기 위한 문턱 값을 계산하는 단계; 및 상기 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들과 상기 문턱 값을 비교하여 상기 손 제스처를 주먹 펴기 및 주먹 쥐기 중 어느 하나로 결정하는 단계를 포함한다.

Description

광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법 및 이를 위한 장치{METHOD OF DETECTING GESTURE OF HAND USING OPTICAL SENSOR AND APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은 광 센서로 인체에 투과 또는 반사되는 광 신호를 획득하여 손의 제스처를 감지할 수 있는 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

광 센서를 이용하여 인체에 투사 및 반사된 광 신호를 측정하여 인체의 신호를 검출하는 종래 기술로는 맥박 측정 장치가 있다. 보편적으로 신체 움직임 측정에 사용하는 예는 많지 않지만, PPG(PhotoPlethySmogram) 센서를 이용한 맥박 측정 장치는 손가락 측정 형태로 개발되어 이미 상용화되어 있으며, 손목 착용형 제품도 출시되고 있다.

PPG 센서는 발광 소자에서 빛을 손가락, 손목 등 동맥 혈관이 피부 표면에서 얇게 지나가는 인체에 조사하면, 혈액, 뼈, 인체 조직에 의해 빛의 흡수 및 산란이 발생하고 난 후 일부 투과광이 수광 소자에 도달한다. 이렇게 투과된 광량 변화는 혈류 변화를 반영하게 되므로, 투과광을 측정함으로써 심장 박동에 동기화된 혈류량 변화, 즉 맥박을 측정할 수 있다.

이와 같은 센서를 이용한 측정 장치는 인체 내부의 신호뿐만 아니라, 사용자의 손 움직임, 즉 제스처도 감지할 수 있어 사용자의 제스처를 통해 데이터 값을 입력하는 기술로 이용할 수도 있다.

그러나 기존의 손목 착용형 제품을 이용하여 인체의 신호를 검출할 때에는 사용자가 팔을 정지하지 않고 움직이는 상황에서는 특정한 신호 패턴을 검출하기 어렵고, 패턴 검색 알고리즘의 연산량이 많아 효과적으로 제스처를 감지하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 사용자가 팔을 일상적으로 움직일 때에도 정확한 신호 검출이 가능하고, 보다 간단하게 신호 패턴을 검출할 수 있는 알고리즘을 사용하여 실시간으로 사용자의 손 제스처를 감지할 수 있는 감지 방법의 필요성이 절실하게 대두된다.

한국 공개 특허 제10-2006-0045089호, 2006년 5월 16일 공개(명칭: 혈류 변화 측정 센서, 심박수 산출 방법 및 그 휴대용 장치)

본 발명의 목적은 사용자가 팔을 자유롭게 움직이는 환경에서도 광 신호를 효율적으로 측정하여 사용자의 손 제스처를 감지하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 간단한 패턴 검색 알고리즘을 이용하여 실시간으로 사용자의 손 제스처를 검출함으로써, 손 제스처 인식을 이용하여 각종 전자 기기의 제어를 가능하게 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 가속도 및 자이로 센서와 연동하여 손의 움직임으로 동작하는 공간 마우스를 통한 각종 응용 프로그램을 제어하고, 영상 및 음성 인식의 경우 인식하고자 하는 시작 지점과 끝 지점을 쉽게 구별하여 알고리즘의 효율적을 증대시키고 인식 속도를 향상시키는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제스처 감지 방법은, 사용자의 손목과 수평하게 배치된 적어도 하나 이상의 발광 센서 및 수광 센서를 이용하여 상기 손목에 조사되는 복수의 광 신호들을 획득하는 단계; 상기 복수의 광 신호들을 데이터 베이스에 저장하는 단계; 상기 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들을 이용하여 상기 사용자의 손 제스처를 판단하기 위한 문턱 값을 계산하는 단계; 및 상기 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들과 상기 문턱 값을 비교하여 상기 손 제스처를 주먹 펴기 및 주먹 쥐기 중 어느 하나로 결정하는 단계를 포함한다.

이 때, 문턱 값은 상기 복수의 광 신호들을 상기 주먹 펴기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 주먹 쥐기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하는 기준값일 수 있다.

이 때, 문턱 값을 계산하는 단계는 상기 데이터 베이스에 저장된 상기 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 각각에 대한 신호 레벨 분산값이 최소가 되도록 상기 문턱 값을 계산할 수 있다.

이 때, 문턱 값을 계산하는 단계는 상기 적어도 하나 이상의 수광 센서에 대해서 각각의 문턱 값을 계산하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 수광 센서의 표준 측정치를 기반으로 상기 각각의 문턱 값에 가중치를 적용하여 통합한 상기 문턱 값을 계산할 수 있다.

이 때, 데이터 베이스에 저장하는 단계는 상기 문턱 값을 이용하여 상기 복수의 광 신호들을 상기 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하여 저장할 수 있다.

이 때, 데이터 베이스에 저장하는 단계는 상기 데이터 베이스에 기설정된 저장량이상 데이터가 축적되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 기설정된 저장량보다 상기 데이터 베이스에 축적된 데이터가 적은 경우, 초기 문턱 값을 이용하여 상기 복수의 광 신호들을 상기 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하여 저장할 수 있다.

이 때, 제스처 감지 방법은 상기 사용자가 주먹을 쥔 상태 및 주먹을 편 상태 각각에 대해서 기설정된 교정기간 동안 초기 광 신호들을 획득하는 단계; 및 상기 초기 광 신호들에 상응하는 신호 레벨의 평균 값을 이용하여 상기 초기 문턱 값을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 문턱 값을 계산하는 단계는 상기 데이터 베이스에 저장된 데이터가 상기 기설정된 저장량이상 축적되었을 경우에 상기 문턱 값을 계산할 수 있다.

이 때, 데이터 베이스에 저장하는 단계는 오래된 데이터는 제거하고, 새로 저장된 데이터를 추가하는 방식으로 업데이트하여 상기 복수의 광 신호들을 저장할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 손 제스처 감지 장치는, 사용자의 손목과 수평하게 배치된 적어도 하나 이상의 발광 소자 및 수광 소자를 이용하여 상기 손목에 조사되는 복수의 광 신호들을 획득하는 광 신호 획득 모듈; 상기 복수의 광 신호들을 저장하는 데이터 베이스; 상기 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들을 이용하여 문턱 값을 계산하고, 상기 신호 레벨들과 상기 문턱 값을 비교하여 상기 사용자의 손 제스처를 주먹 펴기 및 주먹 쥐기 중 어느 하나로 결정하는 제스처 감지 모듈; 상기 광 신호 획득 모듈과 상기 제스처 감지 모듈 간의 데이터를 전송하는 신호 버스선; 및 상기 사용자의 손목에서 상기 복수의 광 신호들을 획득하여 상기 손 제스처를 감지할 수 있도록 상기 광 신호 획득 모듈, 상기 제스처 감지 모듈 및 상기 신호 버스선 중 적어도 하나가 부착되어 있는 자동 감김 밴드를 포함한다.

본 발명에 따르면, 사용자가 팔을 자유롭게 움직이는 환경에서도 광 신호를 효율적으로 측정하여 사용자의 손 제스처를 감지할 수 있다.

또한, 본 발명은 간단한 패턴 검색 알고리즘을 이용하여 실시간으로 사용자의 손 제스처를 검출함으로써, 손 제스처 인식을 이용하여 각종 전자 기기의 제어를 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 가속도 및 자이로 센서와 연동하여 손의 움직임으로 동작하는 공간 마우스를 통한 각종 응용 프로그램을 제어하고, 영상 및 음성 인식의 경우 인식하고자 하는 시작 지점과 끝 지점을 쉽게 구별하여 알고리즘의 효율적을 증대시키고 인식 속도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법을 상세하게 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 종래 기술에서 인체 신호 측정을 위한 광 센서 배치를 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 종래의 광 센서를 이용하여 인체 신호를 측정하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 종래의 인체 신호 측정 장치에서 손의 제스처에 따라 수광 센서에 검출된 신호 패턴을 나타낸 도면이다.
도 6은 데이터의 분포를 나타낸 그래프와 표준 측정값을 나타낸 그래프를 기반으로 문턱 값을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서의 배치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 손 제스처 감지 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 손 제스처 감지 장치의 형태에 따라 변화하는 신호 버스선의 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 광 신호 획득 모듈의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광 신호 획득 모듈의 배치를 나타낸 도면이다.
도 12는 광 신호 획득 모듈의 배치 방향에 따른 광 신호 획득 모습을 나타낸 도면이다.
도 13은 주먹 펴기 및 주먹 쥐기에 따른 검출 신호 패턴을 나타낸 도면이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 사용자의 손목과 수평하게 배치된 적어도 하나 이상의 발광 센서 및 수광 센서를 이용하여 손목에 조사되는 복수의 광 신호들을 획득한다(S110). 예를 들어, 적어도 하나 이상의 발광 센서에서 사용자의 손목에 특정 빛을 조사하면, 조사된 빛이 사용자의 손목에서 일부는 흡수되고 일부는 반사되어 반사광이나 산란광이 발생할 수 있다. 이렇게 발생한 반사광이나 산란광을 적어도 하나 이상의 수광 센서에서 획득할 수 있다. 이 때, 발광 센서와 수광 센서는 사용자의 손목과 수평한 방향, 즉 손목의 힘줄로 인해 발생할 수 있는 피부 굴곡의 방향과 수평하게 일치되는 방향으로 배치됨으로써 피부에 반사되거나 산란되는 빛을 더욱 수월하게 획득할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 복수의 광 신호들을 데이터 베이스에 저장한다(S120). 적어도 하나의 수광 센서를 통해 획득한 광 신호들은 각각의 수광 센서에 따른 데이터 베이스에 저장될 수 있다. 이 때, 데이터 베이스는 수광 센서의 개수와 상응하게 구비될 수 있다. 또한, 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨의 데이터를 함께 저장할 수도 있다.

이 때, 문턱 값을 이용하여 복수의 광 신호들을 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 문턱 값이 A라고 할 때, 복수의 광 신호들의 신호 레벨을 문턱 값과 비교하여, 신호 레벨이 문턱 값보다 높은 광 신호를 제1 광 신호, 신호 레벨이 문턱 값보다 낮은 광 신호를 제2 광 신호로 분류할 수 있다. 이와 같이 제1 광 신호 및 제2 광 신호로 분류함으로써 사용자의 손 제스처를 감지할 수 있다.

이 때, 데이터 베이스에 기설정된 저장량이상 데이터가 축적되었는지 여부를 판단할 수 있고, 기설정된 저장량보다 데이터 베이스에 축적된 데이터가 적은 경우, 초기 문턱 값을 이용하여 복수의 광 신호들을 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 손의 제스처를 감지하기 위한 사용자마다 손목 피부의 굴곡 형태가 상이하기 때문에, 보다 정확한 감지 결과를 획득하기 위해서는 먼저 일정량의 데이터를 축적하고, 축적된 데이터를 바탕으로 신호를 감지하여 손의 제스처를 판단할 수 있다.

따라서, 아직 데이터가 기설정된 저장량이상 축적되지 않은 경우에는, 초기에 축적된 일정량의 데이터를 이용하여 계산된 초기 문턱 값으로 복수의 광 신호들을 분류하여 저장할 수 있다. 이 때, 복수의 광 신호들은 손의 제스처에 따라 주먹 펴기에 상응하는 제1 광 신호나 주먹 쥐기에 상응하는 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류되어 저장되어야 하기 때문에, 초기 문턱 값을 그 기준값으로 사용할 수 있다.

이 때, 오래된 데이터는 제거하고, 새로 저장된 데이터를 추가하는 방식으로 업데이트하여 복수의 광 신호들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터 베이스에도 저장할 수 있는 한계량이 있을 수 있다. 따라서, FIFO(First-In First-Out)방식을 활용하여 데이터 베이스에 가장 먼저 저장된, 즉 가장 오래된 데이터를 제거하고 현재 수집된 가장 최신의 데이터를 추가하는 방식으로 업데이트할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들을 이용하여 사용자의 손 제스처를 판단하기 위한 문턱 값을 계산한다(S130). 예를 들어, 사용자가 손으로 특정한 제스처를 취할 때마다 손목에 피부 굴곡 형태가 변하기 때문에 수광 센서에서 획득되는 신호 레벨이 제스처마다 상이할 수 있다. 주먹 펴기를 하는 경우에는 손목 피부에 굴곡이 발생하지 않기 때문에 주먹 펴기에 상응하는 광 신호의 신호 레벨은 주먹 쥐기일 때 보다 낮은 레벨일 수 있다. 또한, 주먹 쥐기를 하는 경우에는 손목 피부에 굴곡이 많이 발생하기 때문에 신호 레벨이 주먹 펴기일 때 보다 높은 레벨일 수 있다. 따라서, 사용자가 손을 쥐었는지 폈는지 판단하기 위한 문턱 값을 계산하여 사용자 손의 제스처를 판단할 수 있다.

이 때, 문턱 값은 복수의 광 신호들을 주먹 펴기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 주먹 쥐기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하는 기준값일 수 있다.

이 때, 데이터 베이스에 저장된 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 각각에 대한 신호 레벨 분산값이 최소가 되도록 문턱 값을 계산할 수 있다.

문턱 값을 계산하기 위해서 본 발명에서 사용하는 알고리즘은 수집한 데이터를 2개 이상의 클래스로 분류하는 분류 알고리즘들 중 가장 기본적인, 데이터를 두 클래스로 분류하는 Otsu's threshold 알고리즘이다. Otsu's threshold 알고리즘은 보유하고 있는 데이터의 경향에 맞추어, 가정할 수 있는 모든 문턱 값(threshold)에 대해서 표준 측정치(Criterion measure)를 최대로 하는 값을 최적화된 문턱 값으로 계산하는 알고리즘이다. 이 때, 표준 측정치를 최대로 하는 문턱 값은, 클래스 내에서의 분산값은 작고 클래스간의 분산값은 크기 때문에 두 개의 클래스를 보다 뚜렷하게 구분해 줄 수 있다.

이 때, 적어도 하나 이상의 수광 센서에 대해서 각각의 문턱 값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 발광 센서로부터 조사된 빛을 획득하기 위해서는 여러 개의 수광 센서를 이용하는 것이 보다 정확한 감지 결과를 획득하는데 도움이 될 수 있다. 그러나, 여러 개의 수광 센서가 손목에 배치되는 경우에는 배치되는 위치에 따라 획득되는 광량에 차이가 있을 수 있다. 따라서, 각각의 수광 센서를 통해 획득한 복수의 광 신호들에 대해서 모두 문턱 값을 계산하고, 각각의 문턱 값으로 각각의 수광 센서에서 획득한 광 신호를 분류할 수 있다.

이 때, 적어도 하나 이상의 수광 센서의 표준 측정치를 기반으로 각각의 문턱 값에 가중치를 적용하여 통합한 문턱 값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 3개의 수광 센서를 이용하여 광 신호를 획득한다고 가정한다면, 각각의 수광 센서에서 획득한 광 신호를 세 개의 데이터 베이스에 각각 저장할 수 있다. 이 후 각각의 데이터 베이스에서 문턱 값을 계산하여 3개의 문턱 값을 생성할 수 있다. 이 때, 각각의 수광 센서의 효율성에 따라 3개의 문턱 값을 통합하기 위해, 3개의 데이터 베이스에 저장된 데이터에서 획득한 표준 측정치(criterion measure)에 비례하도록 3개의 문턱 값에 가중치를 적용할 수 있다. 이 후 가중치가 적용된 3개의 문턱 값을 더하여 하나의 문턱 값으로 통합하고, 통합된 문턱 값을 이용하여 광 신호들을 분류할 수 있다.

이 때, 데이터 베이스에 저장된 데이터가 기설정된 저장량이상 축적되었을 경우에 문턱 값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 문턱 값을 계산하기 위한 알고리즘은 수집한 데이터를 기반으로 데이터를 두 클래스로 분류하는 알고리즘으로써 이미 기설정된 양만큼 축적된 데이터가 필요하며, 제스처 감지의 신뢰도를 위해서도 일정량 이상의 데이터를 수집한 뒤 문턱 값을 계산할 수 있다. 너무 적은 양의 데이터를 기반으로 문턱 값을 계산하는 경우에는 데이터를 각각의 클래스로 분류하는 기준이 적절하지 않아 제스처를 감지할 때 오류가 발생할 가능성이 있다. 따라서, 사전에 데이터 베이스에 일정한 저장량을 설정한 뒤, 설정된 저장량이상 데이터가 축적되었을 때 문턱 값을 계산함으로써, 제스처 감지 시 발생할 수 있는 오류를 감소시킬 수 있다.

또한, 문턱 값을 계산한 뒤에도 수광 센서를 통해 획득되는 광 센서의 데이터를 계속하여 데이터 베이스에 업데이트 함으로써, 제스처 감지의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨 들과 문턱 값을 비교하여 손 제스처를 주먹 펴기 및 주먹 쥐기 중 어느 하나로 결정한다(S140). 예를 들어, 사용자가 손으로 제스처를 취했을 때 발생하는 광 신호들을 획득하여 신호 레벨을 획득하고, 해당 신호 레벨을 이미 계산된 문턱 값과 비교하였을 때, 신호 레벨이 문턱 값보다 높은 경우에는 사용자의 손이 주먹 쥐기에 상응하는 상태일 수 있고, 신호 레벨이 문턱 값보다 낮은 경우에는 사용자의 손이 주먹 펴기에 상응하는 상태일 수 있다.

이와 같이 손의 제스처를 감지하는 방법을 이용하여 각종 전자 기기의 제어를 손의 제스처만으로 가능하게 할 수 있으며, 가속도 센서나 기울기를 판단하는 자이로 센서와 연동하여 손의 움직임으로 동작하는 공간 마우스를 통한 각종 응용 프로그램을 제어하는 것도 가능할 수 있다. 또한, 영상이나 음성 인식 시 인식하고자 하는 시작지점과 끝 지점을 쉽게 구별할 수 있어 알고리즘의 효율성을 증대시키고 인식 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 도 1에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 사용자가 주먹을 쥔 상태 및 주먹을 편 상태 각각에 대해서 기설정된 교정기간 동안 초기 광 신호들을 획득하고, 초기 광 신호들에 상응하는 신호 레벨의 평균 값을 이용하여 초기 문턱 값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 문턱 값이 계산되기 전까지 데이터 베이스에 광 신호들을 저장할 때에도, 광 신호들을 손의 제스처에 따라 분류하여 저장하여야 나중에 문턱 값을 계산할 때 데이터 베이스의 데이터들을 활용할 수 있다. 따라서, 문턱 값이 계산되기 전까지는 초기 문턱 값을 이용하여 수광 센서를 통해 획득되는 복수의 광 신호들을 분류하여 저장할 수 있다.

이 때, 초기 문턱 값을 계산하는 단계를 교정하는 단계로 볼 수 있다. 교정하는 단계에서 획득하는 광 신호들은 데이터 베이스에 업데이트 하지 않으며, 손 제스처 또한 인식하지 않을 수 있다.

또한, 교정하는 단계는 사용자마다 수광 센서에서 획득하는 광 신호의 신호 레벨이 다르기 때문에 반드시 수행되어야 하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 교정하는 단계에서는 주먹을 쥔 상태와 주먹을 편 상태의 광 신호들을 각각 수 초간 수집한 뒤, 각 상태의 평균 값을 초기 문턱 값으로 설정할 수 있다. 이 때, 초기 문턱 값은 수광 센서가 여러 개일 경우에 각각의 수광 센서에 대해 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법을 상세하게 나타낸 동작 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 먼저 사용자의 손목과 수평하게 배치된 적어도 하나 이상의 발광 센서 및 수광 센서를 이용하여 손목에 조사되는 복수의 광 신호들을 획득한다(S210).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 초기 문턱 값을 계산하기 위한 교정(Calibration) 모드를 수행하였는지 여부를 판단한다(S215).

단계(S215)의 판단 결과 교정 모드를 수행하지 않았다면, 교정 모드를 수행한다(S220). 이 때, 교정 모드를 수행함으로써 문턱 값이 계산되기 전까지 데이터 베이스의 광 신호들을 분류하여 저장하기 위한 기준값이 되는 초기 문턱 값을 계산할 수 있다.

단계(S215)의 판단결과 교정 모드를 수행하였다면, 데이터 베이스에 기설정된 저장량이상 데이터가 축적되었는지 판단한다(S225).

단계(S225)의 판단결과 기설정된 저장량이상 축적되었다면, 적어도 하나 이상의 수광 센서 별로 문턱 값을 계산한다(S230). 이 때, 문턱 값은 복수의 광 신호들을 주먹 펴기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 주먹 쥐기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하는 기준값일 수 있다. 또한, 데이터 베이스에 저장된 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 각각에 대한 신호 레벨 분산값이 최소가 되도록 문턱 값을 계산할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 적어도 하나 이상의 수광 센서별 문턱 값에 가중치를 적용하여 하나의 문턱 값으로 통합한다(S240). 이 때, 적어도 하나 이상의 수광 센서별 표준 측정치(criterion measure)에 따라 가중치를 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 통합된 하나의 문턱 값과 획득된 광 신호의 신호 레벨을 비교하여 사용자의 손 제스처를 감지 및 인식한다(S250).

단계(S225)의 판단결과 기설정된 저장량이상 축적되지 않았으면, 초기 문턱 값과 획득된 광 신호의 신호 레벨을 비교하여 사용자의 손 제스처를 주먹 펴기 및 주먹 쥐기 중 어느 하나의 상태로 감지 및 인식한다(S250). 이 때, 데이터 베이스에 저장된 데이터의 양이 충분하지 않기 때문에, 문턱 값을 계산하지 않고 초기 문턱 값을 이용하여 광 신호를 구분할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 단계(S250)에서 인식한 결과에 따라 광 신호를 데이터 베이스에 저장하여 데이터 베이스를 업데이트한다(S260). 이 때, 데이터 베이스는 FIFO(First-In First-Out)의 방식으로 가장 오래된 데이터를 삭제하고 현재 발생한 데이터를 저장하여 업데이트를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법은 업데이트한 데이터 베이스를 바탕으로 도 2에 도시된 단계들을 반복하여 수행할 수 있다.

도 3은 종래 기술에서 인체 신호 측정을 위한 광 센서 배치를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 종래 기술에서 인체 신호 측정을 위한 광 센서는 도 3과 같이 발광 센서(310)와 수광 센서(320)를 사용자의 손목과 수직으로 배치하여 인체 신호를 측정할 수 있었다.

이 때, 발광 센서(310)에서 조사된 빛이 혈관(330)을 투과하여 수광 센서(320)에 도달하도록 배치되어야 하며, 이 때 빛이 혈관(330)을 투과하고 발생하는 투과광을 수광 센서(320)에서 획득하여 인체 신호를 측정할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 종래의 광 센서를 이용하여 인체 신호를 측정하는 장치를 나타낸 도면이다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 종래의 광 센서를 이용하여 인체 신호를 측정하는 장치는 도 4a 내지 도 4c와 같이 복수 개의 수광 센서들을 그룹으로 원형 배치하여 사용자의 상태에 대한 신호를 획득 및 검출할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c와 같이 링 형태의 조작신호 출력 장치에서 발광 센서(420, 420a~420d)와 복수 개의 수광 센서(431~436)그룹을 원 형태로 배치하여 투과광이나 산란광을 검출할 수 있었다.

그러나 이와 같은 방법은 사용자가 팔을 정지하지 않고 움직이는 상황에서는 특정한 패턴을 검출하기 어려워 상용화하기 어려운 문제점을 가지고 있다.

도 5는 종래의 인체 신호 측정 장치에서 손의 제스처에 따라 수광 센서에 검출된 신호 패턴을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 사용자의 손으로 바위, 가위, 보에 각각 상응하는 제스처를 취했을 때, A 부터 D에 상응하는 수광 센서들에서 획득한 광 신호들을 신호 레벨로 나타내고, 신호 레벨의 패턴을 나타낸 것을 확인할 수 있다.

이 때, x축의 'O'에 해당하는 부분은 사용자가 손으로 아무런 제스처를 취하지 않고 자연스럽게 있는 상태를 나타내고 있다.

또한, x축의 'A'에 해당하는 부분은 손가락을 모두 펴서 보에 상응하는 제스처를 취한 상태를 나타내고 있다.

또한, x축의 'B'에 해당하는 부분은 보에서 엄지, 약지, 새끼 손가락을 접어 가위에 상응하는 제스처를 취한 상태를 나타내고 있다.

또한, x축의 'C'에 해당하는 부분은 가위에서 손가락을 모두 접어 바위에 상응하는 제스처를 취한 상태를 나타내고 있다.

이와 같이 각각의 손가락의 움직임에 의해 사용자의 손목 근육이나 혈관 등의 위치나 상태가 변화함으로써, 발광 센서에서 조사된 빛의 투과 산란광이나 반사 산란광이 수광 센서에서 각각 다르게 획득되어 신호 레벨이 변화하는 것을 알 수 있다.

따라서, 사용자가 팔을 자유롭게 움직일 수 있는 상태에서도 인체 신호 측정 장치가 광 신호를 일관적으로 획득할 수 있다면, 도 5와 같은 신호 레벨의 변화 패턴을 알고리즘으로 해석함으로써 사용자의 손 제스처를 감지할 수 있다.

도 6은 데이터의 분포를 나타낸 그래프와 표준 측정값을 나타낸 그래프를 기반으로 문턱 값을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 상단 그래프는 데이터의 분포를 하단 그래프는 각 x축의 값을 문턱 값으로 설정했을 때의 표준 측정값(criterion measure)을 의미한다.

이 때, 그래프 중앙에 그러진 선이 표준 측정값을 최대로 하는 문턱 값을 의미할 수 있다. 표준 측정값은 한 클래스 내 데이터의 분산과 클래스간 거리를 이용하여 계산할 수 있는데, 한 클래스 내 데이터의 분산을 최소로 하고 클래스간 거리를 최대로 하는 함수를 구성하여 가장 적절한 문턱 값을 획득할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서의 배치를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서의 배치는 도 7과 같이 발광 센서(710)와 수광 센서(720)가 손의 움직임에 따른 손목의 피부 변화가 생기는 방향과 일치하는 방향으로 배치될 수 있다.

종래의 기술 중에서 원형 배치 광 센서를 이용하여 인체 신호를 검출하는 장치는 사용자가 팔을 정지하지 않고 움직이는 상황에서는 특정한 신호 검출 패턴을 획득하기 어려운 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명에서는 도 7과 같이 발광 센서(710)와 수광 센서(720)를 사용자의 손목과 평행하게 배치함으로써 사용자가 자유롭게 움직이는 상황에서도 특정 신호 패턴을 문제 없이 검출할 수 있도록 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 손목뿐만 아니라 피부의 변화가 생기는 부위라면 발목이나 팔뚝과 같은 다른 인체 부위에서도 움직임을 검출하는 것이 가능하다.

도 8은 본 발명에 따른 손 제스처 감지 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 손 제스처 감지 장치는 제스처 감지 모듈(810), 자동 감김 밴드(820), 신호 버스선(830) 및 광 신호 획득 모듈(840)을 포함한다.

제스처 감지 모듈(810)은 광 신호 획득 모듈(840)을 이용하여 획득된 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들을 이용하여 문턱 값을 계산하고, 신호 레벨들과 문턱 값을 비교하여 사용자의 손 제스처를 주먹 펴기 및 주먹 쥐기 중 어느 하나로 결정할 수 있다.

이 때, 제스처 감지 모듈(810)은 복수의 광 신호들을 저장하는 데이터 베이스를 포함할 수 있다. 또한, 제스처 감지 모듈(810)은 광 신호 획득 모듈(840)에 포함된 수광 센서에 수에 상응하게 데이터 베이스를 포함할 수 있다.

이 때, 제스처 감지 모듈(810)은 광 신호 획득 모듈(840)에 포함된 발광 센서를 제어하는 회로와 수광 센서를 통해 검출된 신호를 처리하는 알고리즘을 수행할 컴퓨팅 유닛을 구비할 수 있다.

또한, 제스처 감지 모듈(810)은 가속도 센서 및 자이로 센서를 구비할 수 있으며, 블루투스(Bluetooth)와 같은 통신 모듈을 구비할 수도 있다.

자동 감김 밴드(820)는 사용자의 손목에서 복수의 광 신호들을 획득하여 손 제스처를 감지할 수 있도록 제스처 감지 모듈(810), 광 신호 획득 모듈(840) 및 신호 버스선(830) 중 적어도 하나가 부착되어 있을 수 있다.

자동 감김 밴드(820)는 사용자가 손목에 착용시 자동 감김에 의해 착용을 편리하게 해주며, 발광 센서 및 수광 센서가 포함된 광 신호 획득 모듈(840)이 사용자의 손목 부근에서 일정한 형태를 유지하게 해줄 수 있다.

또한, 자동 감김 밴드(820)는 광 신호 획득 모듈(840)과 사용자의 손목 피부간의 약간의 거리를 확보함으로써, 광 신호 획득 모듈(840)의 수광 센서가 보다 효과적으로 광 신호를 획득하는데 도움을 줄 수 있다.

신호 버스선(830)은 제스처 감지 모듈(810)과 광 신호 획득 모듈(840)을 연결함으로써, 두 모듈간에 데이터를 송수신하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 광 신호 획득 모듈(840)에서 획득한 광 신호 및 광 신호에 상응하는 데이터를 제스처 감지 모듈(810)로 전달할 수 있다.

또한, 신호 버스선(830)은 자동 감김 밴드(820)를 완전히 폈을 때와 자동 감김 밴드(820)를 손목에 착용하기 위해 감겼을 때의 길이 차이가 발생하는데, 이러한 길이 차이는 신호 버스선(830)이 반복적으로 꺾여서 끊어지는 문제를 야기할 수 있다.

따라서, 자동 감김 밴드의(820)의 일정 구간마다 지지대를 넣고, 자동 감김 밴드(820)가 감겼을 때 지지대로 인해 발생하는 굴곡으로 신호 버스선(830)이 구부러지도록 함으로써, 신호 버스선(830)이 끊어지는 문제점을 방지할 수 있다.

광 신호 획득 모듈(840)은 사용자의 손목과 수평하게 배치된 적어도 하나 이상의 발광 센서 및 수광 센서를 이용하여 손목에 조사되는 복수의 광 신호들을 획득할 수 있다.

이 때, 광 신호 획득 모듈(840)을 자세하게 설명하면 자동 감김 밴드(820)위에 적어도 하나 이상의 발광 센서 및 수광 센서가 배치되고, 각 센서들은 칸막이 벽으로 감싸서 외부 광 및 자체 광이 원하지 않은 방향으로 수광되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 칸막이 벽으로 인해 각 센서들이 사용자의 손목 피부에 직접 닿지 않게 함으로써 센서의 고장을 방지할 수 있고, 착용감을 상승시킬 수 있다.

이 때, 광 신호 획득 모듈(840)에 포함된 적어도 하나 이상의 발광 센서 및 수광 센서는 서로 위치를 엇갈리도록 배치함으로써, 만약 특정 발광 센서가 손목 피부에 의해 묻히거나 피부 굴곡에 의해 차단될 경우 옆에 있는 발광 센서에서 조사되는 빛을 엇갈리게 배치된 수광 센서에서 수광하여 손의 제스처를 감지할 수 있도록 할 수 있다.

이 때, 손목 피부에 굴곡이 사용자에 따라 차이가 있을 수 있고, 손목의 굵기에 따라 굴곡의 위치가 변화하기 때문에 복수의 발광 센서 및 수광 센서를 이용하여 검출된 복수개의 광 신호 중에서 수광율을 좋은 신호를 이용하여 손의 제스처를 검출할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 손 제스처 감지 장치의 형태에 따라 변화하는 신호 버스선의 모습을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 자동 감김 밴드(820)가 도 9의 위에 그림처럼 펴져 있을 때에는 신호 버스선(830)도 전체적으로 펴진 상태에 상응할 수 있다. 따라서, 신호 버스선(830)의 길이는 자동 감김 밴드(820)가 펴졌을 때 광 신호 획득 모듈(840)과 제스처 감지 모듈(810)을 연결할 수 있는 길이로 구비될 수 있다.

또한, 자동 감김 밴드(820)가 도 9의 아래 그림처럼 감겼을 때에는 신호 버스선(830)도 일부 구간이 구부러진 형태로 사용자의 손목에 감겨있을 수 있다. 이 때, 자동 감김 밴드(820)가 반복적으로 움직임에 따라 신호 버스선(830)또한 반복적으로 꺾여서 추후 끊어지는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 자동 감김 밴드(820)의 일정 구간마다 지지대(910)를 구비하여, 자동 감김 밴드(820)가 감겼을 경우에도 지지대를 통해 형성된 굴곡으로 신호 버스선(830)이 부드럽게 구부러지도록 할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 광 신호 획득 모듈의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 광 신호 획득 모듈(840)은 4개의 발광 센서(710)와 3개의 수광 센서(720) 및 칸막이(1030)를 포함할 수 있다.

이 때, 4개의 발광 센서(710)와 3개의 수광 센서(720)는 자동 감김 밴드(820)에 배치되고, 각 센서들은 칸막이(1030)로 감싸져 외부에서 들어오는 빛이나 발광 센서(710)를 통해 조사되는 빛이 원하지 않은 방향으로 수광되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 칸막이(1030)를 통해 발광 센서(710)와 수광 센서(720)가 사용자의 피부에 직접 닿지 않기 때문에 착용감이 좋고, 피부에 닿아 센서들이 파손되는 것을 방지할 수도 있다.

이 때, 도 10을 참조하면, 4개의 발광 센서(710)와 3개의 수광 센서(720)가 일정한 간격을 두고 조금씩 엇갈려 배치된 것을 확인할 수 있다. 센서들을 이와 같이 배치한 이유는, 예를 들어, 센서가 피부에 파묻히는 경우 및 피부 굴곡에 막혀 차단되는 경우 등의 문제로 인해 가장 왼쪽에 위치한 발광 센서(710)에서 조사된 빛이 차단될 경우를 대비하여 왼쪽에서 두번째 위치한 발광 센서(710)에서 조사되는 빛을 수광 센서(720)에서 획득할 수 있도록 하기 위함이다.

따라서, 이와 같이 여러 개의 발광 센서(710) 및 수광 센서(720)를 엇갈리게 배치하여 보다 효과적으로 광 신호들을 획득할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광 신호 획득 모듈의 배치를 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광 신호 획득 모듈을 사용자의 손목에 배치할 때, 피부 굴곡의 방향(1110)과 발광 센서(710) 및 수광 센서(720)의 위치가 수평하도록 배치할 수 있다.

도 11의 피부 굴곡의 방향(1110)은 A에서 B로 수평한 방향일 수 있다. 이 때, 광 신호 획득 모듈에 포함된 발광 센서(710)가 A의 위치한다면 수광 센서(720)가 B에 위치할 수 있도록 배치함으로써, 사용자의 손목의 피부에 굴곡이 생겨 광 신호를 원활하게 획득하지 못하는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 여러 사용자들마다 손목 피부 굴곡에 차이가 있을 수 있으며, 손목의 굵기에 따라 피부 굴곡의 위치도 변화하기 때문에, 복수 개의 발광 센서와 수광 센서를 이용하여 광 신호를 검출하고, 가장 좋은 신호를 이용하여 손의 제스처를 감지할 수 있도록 할 수 있다.

도 12는 광 신호 획득 모듈의 배치 방향에 따른 광 신호 획득 모습을 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따라 광 신호 획득 모듈을 피부 굴곡 방향에 일치하게 배치한 경우에는 손목 피부(1210)가 발광 센서(710)로부터 조사되는 빛을 차단하는 경우가 적어서 수광 센서(720)에서 빛을 수광하는 효율이 높을 수 있다.

그러나, 도 12의 오른쪽 그림과 같이 광 신호 획득 모듈을 피부 굴곡 방향에 수직으로 배치한 경우에는 손목 피부(1210)에서 발생하는 굴곡이 발광 센서(710)로부터 조사된 빛을 차단하여 수광 센서(720)에서 빛을 수광하기 어려울 수 있다.

도 13은 주먹 펴기 및 주먹 쥐기에 따른 검출 신호 패턴을 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하면, 사용자가 주먹을 쥐었을 때와 주먹을 폈을 때에 각각 상응하는 광 신호의 신호 레벨을 이용하여 검출 신호 패턴(1300)을 확인할 수 있다.

도 13에 나타낸 검출 신호 패턴(1300)을 확인하면 사용자의 손 제스처에 따라 광 신호의 신호 레벨이 일정하게 변화하는 것을 확인할 수 있다.

예를 들어, 주먹 펴기 신호(1310)에 상응하는 광 신호의 신호 레벨은 전체적으로 낮고, 주먹 쥐기 신호(1320)에 상응하는 광 신호의 레벨은 전체적으로 높은 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명의 광 신호 획득 모듈을 통해 광 신호를 획득하고, 제스처 감지 모듈에서 이와 같은 검출 신호 패턴(1300)을 이용하여 사용자의 손 제스처를 판단하는 것이 가능할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법 및 이를 위한 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

310, 420, 420a~420d, 710: 발광 센서
320, 431~436, 720: 수광 센서
330: 혈관 410: 손목 밴드
440: 손목 810: 제스처 감지 모듈
820: 자동 감김 밴드 830: 신호 버스선
840: 광 신호 획득 모듈 910: 지지대
1030: 칸막이 1110: 피부 굴곡의 방향
1210: 손목 피부 1300: 검출 신호 패턴
1310: 주먹 펴기 신호 1320: 주먹 쥐기 신호

Claims (10)

1. 사용자의 손목과 수평하게 배치된 적어도 하나 이상의 발광 센서 및 수광 센서를 이용하여 상기 손목에 조사되는 복수의 광 신호들을 획득하는 단계;
   상기 복수의 광 신호들을 데이터 베이스에 저장하는 단계;
   상기 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들을 이용하여 상기 사용자의 손 제스처를 판단하기 위한 문턱 값을 계산하는 단계; 및
   상기 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들과 상기 문턱 값을 비교하여 상기 손 제스처를 주먹 펴기 및 주먹 쥐기 중 어느 하나로 결정하는 단계
   를 포함하고,
   상기 문턱 값은
   상기 복수의 광 신호들을 상기 주먹 펴기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 주먹 쥐기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하는 기준값에 상응하는 것을 특징으로 하는 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 문턱 값을 계산하는 단계는
   상기 데이터 베이스에 저장된 상기 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 각각에 대한 신호 레벨 분산값이 최소가 되도록 상기 문턱 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 문턱 값을 계산하는 단계는
   상기 적어도 하나 이상의 수광 센서에 대해서 각각의 문턱 값을 계산하는 단계를 포함하고,
   상기 적어도 하나 이상의 수광 센서의 표준 측정치를 기반으로 상기 각각의 문턱 값에 가중치를 적용하여 통합한 상기 문턱 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 데이터 베이스에 저장하는 단계는
   상기 문턱 값을 이용하여 상기 복수의 광 신호들을 상기 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하여 저장하는 것을 특징으로 하는 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 데이터 베이스에 저장하는 단계는
   상기 데이터 베이스에 기설정된 저장량 이상 데이터가 축적되었는지 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
   상기 기설정된 저장량보다 상기 데이터 베이스에 축적된 데이터가 적은 경우, 초기 문턱 값을 이용하여 상기 복수의 광 신호들을 상기 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하여 저장하는 것을 특징으로 하는 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제스처 감지 방법은
   상기 사용자가 주먹을 쥔 상태 및 주먹을 편 상태 각각에 대해서 기설정된 교정기간 동안 초기 광 신호들을 획득하는 단계; 및
   상기 초기 광 신호들에 상응하는 신호 레벨의 평균 값을 이용하여 상기 초기 문턱 값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 문턱 값을 계산하는 단계는
   상기 데이터 베이스에 저장된 데이터가 상기 기설정된 저장량이상 축적되었을 경우에 상기 문턱 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 광 센서를 이용한 손의 제스처 감지 방법.
9. 사용자의 손목과 수평하게 배치된 적어도 하나 이상의 발광 소자 및 수광 소자를 이용하여 상기 손목에 조사되는 복수의 광 신호들을 획득하는 광 신호 획득 모듈;
   상기 복수의 광 신호들을 저장하는 데이터 베이스;
   상기 복수의 광 신호들에 상응하는 신호 레벨들을 이용하여 문턱 값을 계산하고, 상기 신호 레벨들과 상기 문턱 값을 비교하여 상기 사용자의 손 제스처를 주먹 펴기 및 주먹 쥐기 중 어느 하나로 결정하는 제스처 감지 모듈;
   상기 광 신호 획득 모듈과 상기 제스처 감지 모듈 간의 데이터를 전송하는 신호 버스선; 및
   상기 사용자의 손목에서 상기 복수의 광 신호들을 획득하여 상기 손 제스처를 감지할 수 있도록 상기 광 신호 획득 모듈, 상기 제스처 감지 모듈 및 상기 신호 버스선 중 적어도 하나가 부착되어 있는 자동 감김 밴드
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 손의 제스처 감지 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 문턱 값은
    상기 복수의 광 신호들을 상기 주먹 펴기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제1 광 신호 및 상기 주먹 쥐기에 상응하는 적어도 하나 이상의 제2 광 신호 중 어느 하나로 분류하는 기준값에 상응하는 것을 특징으로 하는 손의 제스처 감지 장치.

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