KR101748570B1 - 웨어러블 데이터 입력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치는 엄지손가락을 감싸며 나머지 손가락이 개방된 장갑 형태의 몸체부, 상기 몸체부의 엄지손가락 부분에 설치되고, 터치 여부에 따라 접촉신호를 송출하는 접촉인식센서, 상기 접촉인식센서에서 송출된 접촉신호에 의해 빛을 발산하고, 상기 엄지손가락의 말단에 설치되는 발광부, 상기 몸체부에 설치되어 상기 발광부에서 발산하는 빛을 검출하는 수광센서, 상기 접촉인식센서, 상기 발광부 및 상기 수광센서와 전기적으로 접속되고, 상기 접촉인식센서에서 송출되는 접촉신호를 받아 발광부를 작동시키고, 상기 수광센서로부터 검출된 빛을 통하여 엄지손가락 말단의 위치좌표를 도출하며, 상기 위치좌표를 통하여 상기 엄지손가락의 말단이 상기 몸체부에 의해 개방되어 별도의 센서가 부착되지 않는 나머지 손가락의 마디부분에 닿았을 때의 위치에 따라 매핑된 키값을 산출하는 제어부 및 상기 제어부에서 산출된 키 값을 외부 기기로 송출하는 신호송출부를 포함한다.

Description

웨어러블 데이터 입력장치{WEARABLE DATA INPUT DEVICE}
본 발명은 데이터 입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 컴퓨터를 이용하여 데이터를 입력하거나, PDA 등의 정보통신 단말기를 사용할 때 프로그램 수행에 필요한 각종 데이터를 유/무선으로 입력할 수 있는 웨어러블 데이터 입력장치에 관한 것이다.
일반적으로 컴퓨터나 전자기기의 입력장치인 키보드의 경우, 컴퓨터와 별도로 연결된 평면형태의 키보드나, 스마트폰, 태블릿PC등의 평면 디스플레이 창에 소프트웨어적으로 키보드를 표시하여 키를 입력할 수 있도록 하는 고정된 모양의 평평한 형태를 가진다.
키보드의 키를 입력하는 방법으로, 현재의 키보드는 수동적으로 키가 선택될 때까지 해당위치에 놓여 있고, 손가락이나 펜 등을 이용하여 해당 키 위치에서 누르거나 터치하는 등의 조작을 통해서 키를 인식하는 방법이 이용된다.
평면으로 된 키보드의 조작을 위해서는 손목과 손가락이 키보드에 놓여진 채로 일정한 각도를 유지한 상태로 조작해야 하므로 손목과 손가락에 무리가 되어 손목 증후군과 같은 증상이 나타날 수 있다.
특히, 특정 컨텐츠 관련 작업을 하기 위해서는 특정키 만을 장시간 사용해서 작업하는 경우가 있는데 이런 경우에도 현재의 키보드는 한 세트로서 장착되어 사용되고 있어, 이동 중이나 특정 상황에서는 키보드를 불편한 상태에서 사용하는 경우가 많다.
이를 개선하기 위해 다수의 웨어러블 입력 장치가 개발되고 있는 실정이다. 예를 들면, 공개특허 제10-2005-0015235호에는 장갑형태로서 각 손가락의 접점을 이용하여 이를 게임의 명령키와 연계한 진동장갑형 게임 컨트롤러가 개시되어 있다. 또한, 공개특허 제10-2015-0054560호에는 손접점들 마다 초소형 접촉 센서를 부착하여 접촉에 따라 데이터를 입력하는 웨어러블 장치가 개시되어 있다.
이들 장치들은 모든 접점에 접점센서 및 접점스위치를 손가락 마디마디 마다 모두 부착하기 때문에, 센서 및 스위치의 숫자가 많아지고 제조상의 어려움이 발생하게 된다. 특히 다수의 센서를 사용하다 보니 한 개의 센서의 고장에도 특징 입력키를 입력할 수 없는 문제점이 발생한다.
그리고, 데이터 입력 장치를 사용하는 사용자의 손은 각각 그 크기가 다르고 두께 모양 등이 상이하므로 장치를 전체 크기 두께 등의 형태를 다양하게 제조해야 하는 문제가 있다.
또한, 모든 손가락을 장갑이 끼워지는 형태로 되므로 땀이 많이 발생할 수 있는 상황에서 사용시 불쾌감을 느낄 수 있는 문제점도 있다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
한국 공개특허공보 제10-2005-0015235호(2005.02.21.) 한국 공개특허공보 제10-2015-0054560호(2015.05.20.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 종래 기술보다 간단한 구성으로 손가락의 자연스러운 움직임을 통하여 외부기기에 데이터를 입력할 수 있는 웨어러블 데이터 입력장치 및 이를 이용한 데이터 입력방법을 제공하는 데 있다.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 웨어러블 데이터 입력장치는 엄지손가락을 감싸며 나머지 손가락이 개방된 장갑 형태의 몸체부, 상기 몸체부의 엄지손가락 부분에 설치되고, 터치 여부에 따라 접촉신호를 송출하는 접촉인식센서, 상기 접촉인식센서에서 송출된 접촉신호에 의해 빛을 발산하고, 상기 엄지손가락의 말단에 설치되는 발광부, 상기 몸체부에 설치되어 상기 발광부에서 발산하는 빛을 검출하는 수광센서, 상기 접촉인식센서, 상기 발광부 및 상기 수광센서와 전기적으로 접속되고, 상기 접촉인식센서에서 송출되는 접촉신호를 받아 발광부를 작동시키고, 상기 수광센서로부터 검출된 빛을 통하여 엄지손가락 말단의 위치좌표를 도출하며, 상기 위치좌표를 통하여 상기 엄지손가락의 말단이 상기 몸체부에 의해 개방되어 별도의 센서가 부착되지 않는 나머지 손가락의 마디부분에 닿았을 때의 위치에 따라 매핑된 키값을 산출하는 제어부 및 상기 제어부에서 산출된 키 값을 외부 기기로 송출하는 신호송출부를 포함한다.
본 발명에 따른 웨어러블 데이터 입력장치는 엄지손가락을 감싸며 나머지 손가락이 개방된 장갑 형태의 몸체부, 상기 몸체부의 엄지손가락 부분에 설치되고, 터치 여부에 따라 접촉신호를 송출하는 접촉인식센서, 상기 접촉인식센서에서 송출된 접촉신호에 의해 상기 엄지손가락의 말단을 촬영하여 그 위치를 검출하여 위치신호를 송출하는 카메라 모듈, 상기 접촉인식센서 및 상기 카메라 모듈과 전기적으로 접속되고, 상기 접촉인식센서에서 송출되는 접촉신호를 받아 상기 카메라 모듈을 작동시키고, 상기 카메라 모듈로부터 송출되는 위치정보를 통하여 상기 엄지손가락 말단의 위치좌표를 도출하며, 상기 위치좌표를 통하여 상기 엄지손가락의 말단이 상기 몸체부에 의해 개방되어 별도의 센서가 부착되지 않는 나머지 손가락의 마디부분에 닿았을 때의 위치에 따라 매핑된 키값을 산출하는 제어부 및 상기 제어부에서 산출된 키 값을 외부 기기로 송출하는 신호송출부를 포함한다.
상기 수광센서는 적어도 2개 이상일 수 있다.
상기 발광부는 자체 광원에 의해 빛을 발산하거나 상기 몸체부에 설치된 광원을 반사하여 빛을 발산하는 것일 수 있다.
상기 몸체부의 엄지손가락의 말단에는 상기 나머지 손가락의 마디를 지압할 수 있는 지압용 요철기를 포함할 수 있다.
상기 제어부와 연결되어 상기 엄지손가락의 위치정보와 대응되는 키 입력값을 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치 및 이를 이용한 데이터 입력방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 손가락의 자연스러운 움직임을 통하여 데이터를 입력할 수 있어 보다 자유로운 사용이 가능하다.
둘째, 장갑형으로 손가락 전체에 센서를 장착하지 않고 엄지 손가락 부분에 위치표시부와 이를 검출하기 위한 위치검출부를 통하여 엄지손가락의 상대적인 위치를 활용함으로써 보다 간단하게 장치를 구성할 수 있다.
셋째, 개방형의 반장갑형태로서 사용자가 보다 쾌적한 상태에서 데이터 입력을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치를 나타낸 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치에 외부기기가 연결된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치의 작동관계를 간략히 나타낸 도면이다.
도 4는 키위치 설정을 위한 임의의 키 좌표에 대한 다른 키좌표의 경계표시를 나타낸 도면이다.
도 5는 손가락위치번화와 대표좌표값에 따른 사용자가 지정한 타겟값을 매핑한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치의 표준 작업순서도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치의 표준 작업순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치를 이용한 데이터 입력방법의 플로우 챠트이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 웨어러블 데이터 입력장치에 대하여 설명하기로 한다.
도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치는 엄지손가락을 다른 손가락의 마디에 접촉하는 것을 이용하여 이때 엄지손가락의 상대적 위치를 검출하여 이를 데이터 입력에 활용한다. 엄지손가락을 제외한 부분의 마디는 12개로 이루어져 있기 때문에 엄지를 구부려 각 마디를 터치하는 것으로 데이터를 입력할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치(100)는 몸체부(110), 접촉인식센서(120), 발광부(130), 수광센서(140), 제어부(150) 및 신호송출부(160)를 포함한다.
몸체부(110)는 엄지손가락만을 장갑형태로 감싸고 나머지 손가락이 개방된 형태일 수 있다. 종래 장갑형의 웨어러블 데이터 입력장치들은 모든 손가락을 감싸고 있어 부착되는 센서가 다수이며, 착용시 땀으로 인한 불쾌함을 느낄 수 있는 반면에 본 발명의 일 실시예에서는 엄지손가락을 제외하고 다른 모든 손가락이 개방된 상태이므로 자연스럽게 손가락의 마디 부분을 이용하여 데이터를 입력할 수 있다.
몸체부(110)의 엄지손가락부분에는 접촉인식센서(120)와 발광부(130)가 설치된다. 이는 엄지손가락의 위치를 표시하기 위한 수단으로서 본 발명에서 위치검출부의 일 예이다.
접촉인식센서(120)는 몸체부(110) 엄지손가락의 끝부분에 설치되어 엄지손가락이 다른 부분에 터치되어 닿는 지 여부를 검출하게 된다. 즉 접촉인식센서(120)와 다른부분과의 접촉에 의해 신호를 발생하고 이를 송출하게 된다. 접촉인식센서(120)는 다양한 센서를 사용할 수 있으나, 일정한 압력에 따라 인식하는 압전센서를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 위치인식센서(120)는 제어부(150)와 전기적으로 접속하여 엄지손가락이 나머지 손가락의 마디 부분 뿐 만 아니라 그 외 엄지손가락을 제외한 다른 부분에 터치되는 경우 검출 신호를 제어부(150)로 보낸다.
이러한 위치검출부에는 손가락의 마디를 지압할 수 있는 지압용 요철기가 포함될 수 있다. 매번 키 입력을 할 때마다 지압용 요철기에 의해 손가락을 눌러지게 되어 지압효과가 발휘될 수 있다. 특히 접촉인식센서(120) 자체가 지압용 요철 형태로 형성되면 별도의 지압용 요철기를 설치하지 않더라도 지압효과를 얻을 수 있다.
그리고, 발광부(130)는 접촉인식센서(120)와 마찬가지로 몸체부(110) 엄지손가락의 끝부분에 설치되어 엄지손가락이 나머지 손가락의 마디부분에 닿을 때의 엄지손가락 끝부분의 위치를 표시하게 된다. 발광부(130)는 다양한 광원을 사용할 수 있으며, 그 일예로 적외선광이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 발광부(130)는 광원의 위치는 다양하게 설치될 수 있다. 발광부(130)에 광원이 위치하여 바로 빛을 발산할 수도 있으며, 몸체부(110)의 임의의 위치에 광원이 존재하고 이 광원에서 발산한 빛을 발광부(130)에서 반사하는 형태도 가능하다.
몸체부(110)의 손바닥 부분에는 수광센서(140)가 설치된다. 수광센서(140)는 발광부(130)에서 생성된 빛을 검출하여 엄지손가락의 끝 위치를 검출하게 된다. 이러한 수광센서(140)는 엄지손가락의 위치를 검출하는 위치검출부의 일 예이다. 수광센서(140)는 엄지손가락의 위치를 정밀하게 측정하기 위해 2이상이 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서는 발광부(130)와의 거리를 측정하여 그 위치를 검출할 수 있도록 3개의 수광센서(140)를 포함한다. 각 수광센서(140)는 발광부에서의 빛을 검출하여 제1수광센서(141), 제2수광센서(142) 및 제3수광센서(143)에서의 각 거리를 측정하여 3차원 공간에서의 위치좌표를 설정하여 위치를 측정하는 것이 가능하다.
접촉인식센서(120), 발광부(130) 및 수광센서(140)는 각각 제어부(150)에 연결된다. 제어부(150)는 접촉인식센서(120)와 발광부(130)와 수광센서(140) 사이에서 신호를 연계하여 주며 감지된 엄지손가락의 위치를 입력하고자 하는 키 값과 매칭하여 신호송출부(160)를 통하여 외부로 송출하게 된다. 엄지손가락의 위치에 대응되는 키값은 다양하게 적용될 수 있으며, 이는 제어부(150)에 저장될 수 도 있고, 새로운 키를 설정하여 사용하는 것도 가능하다.
제어부(150)에는 신호송출부(160)가 연결된다. 신호송출부(160)는 엄지손가락의 위치에 따라 대응되는 키값을 외부기기(170)에 송출하는 기능을 한다. 신호송출부(160)와 외부기기(170)는 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 연결되는 외부기기(170)는 스마트폰이나, PC, 콘솔게임기, 사물인터넷 제어기기 등 다양한 기기가 될 수 있으며, 연결방식 또한 유선방식이나 무선방식 모두 사용될 수 있으며, 근거리 적외선 통신, 와이파이, 블루투스 등 다양한 방식이 사용될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제어부(150)에서 타겟 값의 입력확인 등 제어상태를 확인할 수 있도록 몸체부(110)에는 디스플레이부(180)가 추가적으로 설치될 수 있다. 디스플레이부(180)가 설치되지 않은 경우에는 신호송출부(160)에 연결된 외부기기(170)의 디스플레이, 예를 들면 스마트폰의 디스플레이부를 공유하여 제어부(150)의 상태를 모니터링하는 것이 가능하다.
도3는 엄지 손가락이 3번째 손가락의 3번째 마디(6)를 터치를 상태를 나타낸다. 실제적인 상태는 3번째 손가락이 엄지손가락 방향(화살표 방향)으로 오므려진 상태에 해당한다. 이 때 엄지 손가락의 위치를 표시하기 위해 공간상의 위치 좌표축을 표시한 것으로 손바닥면의 가로방향이 X축을 나타내고, 손바닥면의 세로방향이 Y축을 나타내고, 손바닥면에 대한 수직방향이 Z축으로 표시된다.
예를 들면 각 손가락의 마디에 대응되는 엄지손가락의 위치는 다음 표 1과 같이 상대적인 키 좌표값으로 지정될 수 있다.
손가락위치번호/대표좌표값(x,y,z)
1/(0,2,2) 4/(1,2,2) 7/(2,2,2) 10/(3,2,2)
2/(0,1,1) 5/(1,1,1) 8/(2,1,1) 11/(3,1,1)
3(0,0,0) 6/(1,0,0) 9/(2,0,0) 12/(3,0,0)
물리적으로 측정된 위치값은 각 손가락 마디의 경계를 구분으로 해서 수많은 좌표갑이 존재할 수 있다. 그러나 기준값을 경계 구분값으로 하여 각 경계값의 범위내에 존재하는 모든 측정 데이터는 해당 타겟의 대표 좌표값으로 변환해서 인터페이스 제어 데이터로 활용할 수 있다.
도 4은 키위치 설정을 위한 임의의 점 키 좌표에 대한 다른 키좌표 경계 표시를 나타내는 것으로서, 임의의 기준점에 대하며 모든 측정값은 상대적인 좌표값을 갖도록 한다. 대표 좌표값의 측정값은 손가락 마디의 경계 측정값과 손가락들 간의 경계 측정값을 보정하여 경계 구분선 내의 중앙 부위에 상당하는 위치에 해당하는 값이 되도록 한다. 이는 측정값의 오차와 손가락을 통해서 접촉하는 엄지손가락의 제어 위치의 미세 조정의 한계로 인한 측정 오차를 가지는 것을 고려하여 데이터 보정값을 반영해준다.
실제 키 인식을 위해서 엄지손가락과 다른 손가락의 마디의 터치시는 손가락 마디의 중앙에 가까운 부분에 한정되기 때문에 주변 오차의 상당부분은 터치시에 이용하는 좁은 범위내의 제어 위치로 상쇄된다. 측정값은 설정된 데이터의 보정값을 고려하여 대표좌표값으로 변환한다. 측정값이 2개 이상의 대표 좌표값 범위 내에 들어 있을 때는 가장 가까운 대표 좌표값으로 변환한다.
도 5 은 손가락위치번호와 대표좌표값에 따른 사용자가 지정한 타겟값을 매핑한 예를 나타낸다. 엄지손가락의 각 위치에 따라 숫자키값을 타겟값으로 하여 전화다이얼의 키 버튼으로 이용가능하고, 리모콘 제어 기능을 위한 제어값을 타겟값으로 할 수 있으며, 키보드의 영문값을 타겟값으로 하여 사용할 수 있다. 특히 많이 쓰는 키를 커스트마이징하여 사용하는 경우 PC에서 특정 작업을 반복적으로 진행하는 경우 본 발명의 실시예를 유용하게 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 웨어러블 데이터 입력장치의 표준 작업순서도이다. 이를 참조하여 작동관계를 설명하면, 우선 엄지 손가락의 위치를 측정하여 키위치의 좌표값과 타겟값을 매칭하기 위한 키 인식 모듈 어플을 실행한다. 키 인식 모듈은 제어부에 기 설정되어 디스플레이부를 통하여 설정하는 것도 가능하며, 연결된 외부기기에 설치된 어플을 사용하여 설정하는 것도 가능하다. 어플 실행 후 초기 환경 설정 모드를 실행하지 않는 경우에는 기존의 설정값으로 키인식 손가락의 터치를 통하여 매핑된 키값이 인식되고 스마트폰 등 연결된 외부기기를 통하여 키 값을 전달되게 된다. 초기환경 모드를 실행한 경우에는 기본적인 키 위치 좌표값, 즉 엄지 손가락의 위치값을 설정하고 이에 따라 타겟값을 매핑하여 초기 설정을 하게 된다. 이러한 초기 설정은 본 실시예의 사용자가 바뀌는 경우 또는 새로운 타겟 값 인식이 필요한 경우에 수행되어야 한다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력 장치(200)는 몸체부, 접촉인식센서(220), 카메라 모듈(240), 제어부(250), 신호송출부(260)를 포함한다. 또한 추가적으로 디스플레이부(280)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력 장치의 기본 구성 중 카메라 모듈을 제외한 다른 구성은 앞서 설명한 실시예와 같기 때문에 자세한 설명은 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력 장치는 엄지 손가락의 위치를 검출하기 위해서 카메라 모듈(240)로 다른 손가락 마디상의 엄지손가락의 끝을 촬영하여 이를 기준으로 하여 상대적인 위치를 좌표로 활용하는 것이다. 이를 위해 접촉인식센서(220)을 통하여 엄지손가락이 다른 부분에 닿았는 지를 검출하여 이를 제어부(250)를 통하여 카메라 모듈(240)에 의해 엄지손가락을 끝을 촬영하여 촬영이미지를 통하여 엄지 손가락의 상대적인 위치를 파악하는 것이 가능하다.
즉 엄지손가락이 다른 부분에 닿으면, 카메라 모듈(240)은 그 순간의 영상을 표준 설정되어 있는 레퍼런스 영상과 비교하여 다른 손가락 마디에 해당하는 부분에 닿았는 지를 판단할 수 있으며, 해당 좌표값을 인식하게 된다. 사전에 레퍼런스 키 값을 설정하여 위해 키에 해당하는 부위을 터치하여 해당 키로 설정해주는 작업을 먼저 한다. 키값이 인식 되면, 해당 키 인식 데이터를 신호송출부를 통하여 스마트폰이나 주변기기와 연결되도록 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치의 표준 작업순서도이다. 도 8에 도시한 바와 같이 우선 엄지 손가락의 위치를 측정하여 키위치의 좌표값과 타겟값을 매칭하기 위한 키 인식 모듈 어플을 실행한다. 키 인식 모듈은 제어부에 기 설정되어 디스플레이부를 통하여 설정하는 것도 가능하며, 연결되는 외부기기에 설치된 어플을 사용하여 설정하는 것도 가능하다. 어플 실행 후 초기 환경 설정 모드를 실행하지 않는 경우에는 기존의 설정된 레퍼런스 영상을 통하여 키를 인식하여 손가락의 터치를 통하여 매핑된 키값이 인식되고 스마트폰 등 연결된 외부기기를 통하여 키 값을 전달되게 된다. 초기환경 모드를 실행한 경우에는 키 위치 레퍼런스 영상을 설정하고 이에 따른 타겟 값을 매핑하게 된다. 이러한 초기 설정은 본 실시예의 사용자가 바뀌는 경우 또는 새로운 타겟 값 인식이 필요한 경우에 수행되어야 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치를 이용한 데이터 입력방법을 설명한다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치를 이용한 데이터 입력방법은 엄지손가락의 다른 손가락 마디에서의 위치를 표시하는 과정(S10), 엄지 손가락의 위치를 검출하는 과정(S20), 엄지손가락의 위치값과 타겟값과 매핑하는 과정(S30) 및 엄지손가락과 나머지 손가락 마디를 터치하여 타겟값을 생성시켜 외부기기에 송출하는 과정(S40)을 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 엄지 손가락이 다른 손가락을 터치할 때의 위치를 상대적으로 파악하여 총 12구역의 위치 값을 선정하여 이에 대응되는 타겟값을 매핑시킨 다음 이를 이용하여 엄지손가락의 터치를 이용하여 키를 입력하게 된다.
우선, 엄지손가락의 다른 손가락의 마디에서의 위치를 표시한다.(S10) 엄지손가락이 다른 손가락의 마디를 터치할 때의 위치를 표시하기 위해 접촉인식센서를 이용할 수 있으며. 이러한 접촉인식센서는 엄지손가락이 다른부분에 닿는 지 여부에 따라 접촉신호를 제어부에 송출하고 제어부에 의해, 엄지 손가락 부분에 설치된 발광부를 통하여 빛을 발산하게 된다.
엄지손가락의 위치가 표시되면 위치 검출부를 통하여 엄지손가락의 위치를 검출한다.(S20) 엄지손가락 끝단 부분에 설치된 발광부를 통하여 빛을 발산하는 경우에는 수광센서를 이용하여 수광 센서와 발광부를 거리를 측정하여 이를 3차원의 좌표로 변환시켜 그 위치를 검출할 수 있다. 발광부를 사용하지 않고 위치 검출부로서 카메라 모듈을 사용하는 경우에는 엄지손가락의 끝단의 위치를 촬영하여 레퍼런스 영상에 대한 실제 촬영 영상의 상대적인 위치를 통하여 그 위치를 검출하는 것이 가능하다.
이렇게 검출된 엄지손가락의 다른 손가락의 마디부분에 닿았을 때의 위치값과 설정된 타겟값과 매핑한다.(S30) 엄지손가락의 위치값에 대한 특정한 입력값, 예를 들면 숫자, 영문, 키제어 값 등 1:1로 매칭하여 매핑한다. 이때, 매핑된 타겟값은 기 설정된 값을 사용할 수도 있으며 사용자가 필요에 따라 설정하여 사용하는 것도 가능하다.
이 후, 사용자가 엄지손가락을 나머지 손가락 마디를 터치하여 타겟값을 생성시켜 연결된 외부기기에 송출한다.(S40) 생성된 타겟값을 송출하는 방식은 유선, 무선 등 다양한 방식을 이용할 수 있으며, 특히 무선방식을 이용하는 경우에는 적외선 통신, 와이파이, 블루투스 등 다양한 방식을 활용하는 것이 가능하다.
이와 같이 본 발명에 실시예에 따른 웨어러블 데이터 입력장치 및 이를 이용한 데이터 입력방법에 따르면, 손가락의 자연스러운 움직임을 통하여 데이터를 입력할 수 있어 보다 자유로운 사용이 가능하며, 장갑형으로 손가락 전체에 센서를 장착하지 않고 엄지 손가락 부분에 위치표시부와 이를 검출하기 위한 위치검출부를 통하여 엄지손가락의 상대적인 위치를 활용함으로써 보다 간단하게 장치를 구성할 수 있다. 또한, 개방형의 반장갑형태로서 사용자가 보다 쾌적한 상태에서 데이터 입력을 할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 몸체부 120: 위치인식센서
130: 발광부 140: 수광센서
150: 제어부 160: 신호송출부

Claims (6)

  1. 엄지손가락을 감싸며 나머지 손가락이 개방된 장갑 형태의 몸체부;
    상기 몸체부의 엄지손가락 부분에 설치되고, 터치 여부에 따라 접촉신호를 송출하는 접촉인식센서;
    상기 접촉인식센서에서 송출된 접촉신호에 의해 빛을 발산하고, 상기 엄지손가락의 말단에 설치되는 발광부;
    상기 몸체부에 설치되어 상기 발광부에서 발산하는 빛을 검출하는 수광센서;
    상기 접촉인식센서, 상기 발광부 및 상기 수광센서와 전기적으로 접속되고, 상기 접촉인식센서에서 송출되는 접촉신호를 받아 발광부를 작동시키고, 상기 수광센서로부터 검출된 빛을 통하여 엄지손가락 말단의 위치좌표를 도출하며, 상기 위치좌표를 통하여 상기 엄지손가락의 말단이 상기 몸체부에 의해 개방되어 별도의 센서가 부착되지 않는 나머지 손가락의 마디부분에 닿았을 때의 위치에 따라 매핑된 키값을 산출하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 산출된 키 값을 외부 기기로 송출하는 신호송출부를 포함하는 웨어러블 데이터 입력장치.
  2. 엄지손가락을 감싸며 나머지 손가락이 개방된 장갑 형태의 몸체부;
    상기 몸체부의 엄지손가락 부분에 설치되고, 터치 여부에 따라 접촉신호를 송출하는 접촉인식센서;
    상기 접촉인식센서에서 송출된 접촉신호에 의해 상기 엄지손가락의 말단을 촬영하여 그 위치를 검출하여 위치신호를 송출하는 카메라 모듈;
    상기 접촉인식센서 및 상기 카메라 모듈과 전기적으로 접속되고, 상기 접촉인식센서에서 송출되는 접촉신호를 받아 상기 카메라 모듈을 작동시키고, 상기 카메라 모듈로부터 송출되는 위치정보를 통하여 상기 엄지손가락 말단의 위치좌표를 도출하며, 상기 위치좌표를 통하여 상기 엄지손가락의 말단이 상기 몸체부에 의해 개방되어 별도의 센서가 부착되지 않는 나머지 손가락의 마디부분에 닿았을 때의 위치에 따라 매핑된 키값을 산출하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 산출된 키 값을 외부 기기로 송출하는 신호송출부를 포함하는 웨어러블 데이터 입력장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수광센서는 적어도 2개 이상인 것을 특징으로 하는 웨어러블 데이터 입력장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광부는 자체 광원에 의해 빛을 발산하거나 상기 몸체부에 설치된 광원을 반사하여 빛을 발산하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 데이터 입력장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 몸체부의 엄지손가락의 말단에는 상기 나머지 손가락의 마디를 지압할 수 있는 지압용 요철기를 포함하는 웨어러블 데이터 입력장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부와 연결되어 상기 엄지손가락의 위치정보와 대응되는 키 입력값을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 웨어러블 데이터 입력장치.
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