KR101807516B1 - 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치는 적외선 카메라와 적외선 발광 다이오드를 사용하여 비접촉 모션 인식을 통해 디지털 기기를 제어하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 디지털 기기 제어를 위한 모션 인식의 정확도를 개선하여 모션 인식에 의한 제어 기술의 적용 범위를 확대시킬 수 있고, 모션 인식에 대한 정확성의 향상으로 디지털 기기 제어에 대한 편의성 또한 향상시킬 수 있다.

Description

모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치 및 방법{Apparatus And Method Controlling Digital Device By Recognizing Motion}

본 발명은 디지털 기기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 모션을 인식하여 디지털 기기의 동작을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 기술은 도 1에 도시된 바와 같이, 적외선 카메라를 사용하여 모션을 인식하였다. 즉, 센싱되는 물체의 적외선 발광 값을 카메라로 인식하여 물체의 움직임을 계산하였다.

또는 도 2에 도시된 바와 같이, 적외선 발광 다이오드를 움직이는 동체에 장착하여 카메라가 적외선 발광 다이오드를 추적하여 위치 변화를 계산한 것으로 모션을 인식하였다.

그러나, 종래의 기술에서 적외선 카메라를 사용하여 모션을 인지하는 것은 대게 차량 내에서 한대의 적외선 카메라를 사용하기 때문에 히터 작동시 히터에서 방출된 열에 의해 오차가 발생할 가능성이 커 인식에 대한 정확도가 많이 떨어지게 되고, 운전자의 손에 발광 다이오드를 부착해야 하는 것은 사용 편의성이 떨어지는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 적외선 카메라와 적외선 발광 다이오드를 사용하여 비접촉 모션 인식을 통해 디지털 기기를 제어하는 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 차량에 장착된 디지털 기기를 사용자의 손 모션 인식을 통해 제어하는 장치는 특정 패턴으로 배열된 다수의 적외선 발광 다이오드; 각 적외선 발광 다이오드의 영상과 상기 사용자의 손 영상을 촬영하는 적외선 카메라; 촬영된 상기 각 적외선 발광 다이오드의 영상과 상기 사용자의 손 영상을 토대로 상기 사용자의 손이 움직인 방향과 움직인 양을 계산하여 이를 근거로 상기 사용자의 손 모션을 인식한 인식 정보를 생성하는 적외선 영상처리부; 및 생성된 상기 인식 정보를 근거로 상기 사용자의 손 모션에 따라 상기 디지털 기기의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 다른 면에 따른 차량에 장착된 디지털 기기를 사용자의 손 모션 인식을 통해 제어하는 방법은 상기 차량의 특정 위치에 특정 패턴으로 배열된 다수의 적외선 발광 다이오드의 영상과 상기 사용자의 손 영상을 촬영하는 단계; 촬영된 각 적외선 발광 다이오드의 영상과 상기 사용자의 손 영상을 토대로 상기 사용자의 손이 움직인 방향과 움직인 양을 계산하여 상기 사용자의 손 모션을 인식한 인식 정보를 생성하는 단계; 및 생성된 상기 인식 정보를 근거로 상기 사용자의 손 모션에 따라 상기 디지털 기기의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 디지털 기기 제어를 위한 모션 인식의 정확도를 개선하여 모션 인식에 의한 제어 기술의 적용 범위를 확대시킬 수 있는 효과가 있다.

특히 모션 인식에 대한 정확성의 향상으로 디지털 기기 제어에 대한 편의성 또한 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 모션 인식 기술을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치를 설명하기 위한 블럭도.
도 4 내지 도 6은 모션인식을 설명하기 위한 도면.
도 7은 인식된 영상을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 기기 메뉴의 선택 및 실행을 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 DMB의 채널 변경을 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 모션 인식을 통한 스크롤 기능을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명은 일반적인 적외선 카메라를 통한 모션 인식과 달리 적외선 발광 다이오드와 하나의 적외선 카메라를 동시에 사용하여 그 정확도를 높이고, 적외선 발광 다이오드의 빛 파장을 달리하여 모션 인식 정확도를 높이는 데 특징이 있다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치를 설명하기 위한 블럭도이고, 도 4 내지 도 6은 모션인식을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 인식된 영상을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치는 적외선 발광 모듈(110), 모션 인식 모듈(120), 적외선 영상처리부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.

본 발명에서 디지털 기기는 AVN(200), PC, 노트북, 휴대폰, 스마트폰 등을 포함하고, 이하에서는 디지털 기기로 AVN(200)을 예로 들어 설명한다.

적외선 발광 모듈(110)은 다수의 적외선 발광 다이오드(111-1,...,111-n)를 포함하고, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 각 적외선 발광 다이오드(111-1,...,111-n)가 특정 위치(차량의 전면 유리 등)에 일정한 패턴, 예컨대 열십자 형태로 배열되며, 배열된 적외선 발광 다이오드(111-1,...,111-n)의 개수는 AVN(200)의 사양 등에 따라 결정된다.

모션 인식 모듈(120)은 적외선 카메라(121)를 포함하고, 적외선 카메라(121)를 통해 동시에 일정한 패턴으로 배열된 각 적외선 발광 다이오드(111-1,...,111-n)로부터 발광된 빛, 즉 각 적외선 발광 다이오드(111-1,...,111-n)의 영상과 손에서 나오는 적외선 영상, 즉 사람의 손 영상을 도 7에 도시된 바와 같이 포착하여 적외선 영상처리부(130)로 전달한다.

적외선 카메라(121)는 사용자의 손 영상 포착시, 사용자의 손이 전후, 좌우 및 상하로 움직일 경우, 손의 움직임에 따라 적외선 발광 다이오드의 개수와 파장을 다르게 하여 적외선 발광 다이오드의 영상을 포착한다.

한편, 각 적외선 발광 다이오드(111-1,...,111-n)는 상기 열십자 형태로 배치되되, 적외선 발광 다이오드들 중 중앙의 교점에 위치하는 적외선 발광 다이오드는 적외선 카메라(121)와 수직이 되는 위치에 위치하도록 배열된다.

적외선 영상처리부(130)는 영상 모션 계산부(131), 발광 모션 보정부(132) 및 모션 보정부(133)를 포함한다.

영상 모션 계산부(131)는 전달된 영상에서 손 영상을 이용하여 사용자의 손이 전후, 좌우 및 상하 중 어느 방향으로 움직였는지를 계산한다.

발광 모션 보정부(132)는 전달된 영상에서 적외선 발광 다이오드의 파장을 근거로 사용자의 손이 움직인 양을 계산한다. 예컨대, 사용자의 손이 전후로 움직이는 경우, 적외선 발광 다이오드의 파장 변화는 수신된 영상에서 좌우, 상하 변화와 다르기 때문에 손의 전후 움직임을 구별할 수 있고, 움직인 양을 계산할 수 있다.

모션 보정부(133)는 계산된 손이 움직인 방향과 계산된 손이 움직인 양을 근거로 사용자의 손 모션을 인식한 인식 정보를 생성하여 제어부(140)에 전달한다.

제어부(140)는 전달된 인식 정보를 토대로 사용자의 손 모션에 따라 AVN(200)을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 사람의 손 움직임으로 디지털 기기의 커서를 움직여 디지털 기기의 명령을 실행할 수 있고, 디지털 기기 제어를 위한 모션 인식의 정확도를 개선하여 모션 인식에 의한 제어 기술의 적용 범위를 확대시킬 수 있으며, 모션 인식에 대한 정확성의 향상으로 디지털 기기 제어에 대한 편의성을 향상시킬 수 있다.

이상, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 방법을 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 기기 메뉴의 선택 및 실행을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 9는 DMB의 채널 변경을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 10은 모션 인식을 통한 스크롤 기능을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 디지털 기기, 예컨대 AVN(200)의 메뉴 선택 및 실행하는 방법은 일정시간 동안 사용자의 손이 적외선 카메라(121)에 위치하면, 즉 적외선 카메라(121)에 사용자의 손 영상이 일정시간 동안 포착되면, 적외선 카메라(121)는 사용자의 손 모션을 인식하기 위해 손 영상을 촬영한다(S800).

촬영된 손 영상을 토대로 사용자의 손 모션을 인식하고, 인식된 사용자의 손 모션을 AVN(200)의 화면 정중앙에 위치한 커서의 움직임에 동기화하여(S801), 사용자의 손이 상하 좌우로 움직일 경우 그에 따라 커서가 상하 좌우로 움직이도록 AVN(200)을 제어한다(S802).

커서가 아이콘에 위치되어 사용자의 손 움직임에 따라 프로그램을 선택하여 실행시키도록 AVN(200)의 동작을 제어한다(S803).

이하에서는 도 9를 참조하여 AVN(200)에서 DMB의 채널 변경을 설명한다. 도 9에 도시된 바와 같이, DMB의 채널 변경은 일정시간 동안 사용자의 손이 적외선 카메라(121)에 위치하면, 즉 적외선 카메라(121)에 사용자의 손 영상이 일정시간 동안 포착되면, 적외선 카메라(121)는 사용자의 손 모션을 인식하기 위해 손 영상을 촬영한다(S900).

촬영된 손 영상을 토대로 사용자의 손 모션을 인식하고, 인식된 사용자의 손 모션을 AVN(200)의 화면 정중앙에 위치한 커서의 움직임에 동기화하여 사용자의 손이 상하 좌우로 움직일 경우 그에 따라 커서가 상하 좌우로 움직이도록 AVN(200)을 제어한다.

커서가 아이콘에 위치되어 사용자의 손 움직임에 따라 DMB를 실행시키도록 AVN(200)의 동작을 제어한다(S901).

사용자의 손이 일정시간 정지 후 상하로 움직이면 채널 변경 최초 위치에서 움직이는 방향을 채널 변경 방향으로 인지하여 사용자의 손 움직임에 따라 채널을 변경하도록 AVN(200)을 제어한다(S902). 즉, 사용자의 손이 상하로 움직일 경우 최초 움직인 방향이 최초 위치에서 윗 방향으로 움직이면 윗 방향으로 움직이는 것으로 인지하여 채널을 변경하도록 AVN(200)을 제어한다.

채널 변경과 동일한 원리로 사용자의 손이 좌우로 움직이는 경우 사용자의 손이 좌우 방향으로 움직이는 것으로 인지하여 볼륨을 조절하도록 AVN(200)을 제어한다(S903).

이하에서는 도 10을 참조하여 모션 인식을 통한 스크롤 기능을 설명한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 모션 인식을 통한 스크롤 방법은 일정시간 동안 사용자의 손이 적외선 카메라(121)에 위치하면, 즉 적외선 카메라(121)에 사용자의 손 영상이 일정시간 동안 포착되면, 적외선 카메라(121)는 사용자의 손 모션을 인식하기 위해 손 영상을 촬영한다(S1000).

촬영된 손 영상을 토대로 사용자의 손 모션을 인식하고, 인식된 사용자의 손 모션을 AVN(200)의 화면 정중앙에 위치한 커서의 움직임에 동기화하여 사용자의 손이 상하 좌우로 움직일 경우 그에 따라 커서가 상하 좌우로 움직이도록 AVN(200)을 제어한다.

안드로이드와 같은 화면 구성인 경우, 커서가 아이콘에 위치되어 사용자의 손 움직임에 따라 AVN(200) 화면에서 페이지를 이동시키도록 AVN(200)을 제어한다(S1001).

사용자의 손 움직임에 따라 커서 위치를 이동시키고, 커서 위치 이동 중 일정시간 정지 후 상하로 움직이면, 화면이 스크롤되도록 AVN(200)을 제어한다(S1002).

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110 : 적외선 발광 모듈 120 : 모션 인식 모듈
130 : 적외선 영상처리부 140 : 제어부
200 : AVN

Claims (7)

1. 차량에 장착된 디지털 기기를 사용자의 손 모션 인식을 통해 제어하는 장치에 있어서,
   특정 패턴으로 배열된 다수의 적외선 발광 다이오드;
   각 적외선 발광 다이오드의 영상과 상기 사용자의 손 영상을 촬영하는 적외선 카메라;
   촬영된 상기 각 적외선 발광 다이오드의 영상과 상기 사용자의 손 영상을 토대로 상기 사용자의 손이 움직인 방향과 움직인 양을 계산하여 이를 근거로 상기 사용자의 손 모션을 인식한 인식 정보를 생성하는 적외선 영상처리부; 및
   생성된 상기 인식 정보를 근거로 상기 사용자의 손 모션에 따라 상기 디지털 기기의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하되,
   상기 적외선 영상처리부는,
   촬영된 상기 사용자의 손 영상을 토대로 상기 사용자의 손이 움직인 방향을 계산하고, 촬영된 상기 각 적외선 발광 다이오드의 영상에서 상기 각 적외선 발광 다이오드의 파장을 근거로 상기 사용자의 손이 움직인 양을 계산하며, 계산된 상기 손이 움직인 방향과 움직인 양을 근거로 상기 사용자의 손 모션을 인식한 인식 정보를 생성하고,
   사용자의 손 움직임에 따라 커서 위치를 이동시키고, 커서 위치 이동 중 일정시간 정지 후 상하로 움직이면, 화면이 스크롤되도록 제어하는 것인 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 적외선 발광 다이오드는,
   상기 차량의 특정 위치에 열십자 형태로 배치되되, 상기 열십자 형태로 배치되는 적외선 발광 다이오드들 중 중앙의 교점에 위치하는 적외선 발광 다이오드는 상기 적외선 카메라와 수직이 되는 위치에 위치하도록 배열되는 것
   인 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 장치.
3. 삭제
4. 차량에 장착된 디지털 기기를 사용자의 손 모션 인식을 통해 제어하는 방법에 있어서,
   상기 차량의 특정 위치에 특정 패턴으로 배열된 다수의 적외선 발광 다이오드의 영상과 상기 사용자의 손 영상을 촬영하는 단계;
   촬영된 각 적외선 발광 다이오드의 영상과 상기 사용자의 손 영상을 토대로 상기 사용자의 손이 움직인 방향과 움직인 양을 계산하여 상기 사용자의 손 모션을 인식한 인식 정보를 생성하는 단계; 및
   생성된 상기 인식 정보를 근거로 상기 사용자의 손 모션에 따라 상기 디지털 기기의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 단계를 포함하되,
   상기 생성하는 단계는,
   촬영된 상기 사용자의 손 영상을 토대로 상기 사용자의 손이 움직인 방향을 계산하는 단계;
   촬영된 상기 각 적외선 발광 다이오드의 영상에서 상기 각 적외선 발광 다이오드의 파장을 근거로 상기 사용자의 손이 움직인 양을 계산하는 단계; 및
   계산된 상기 사용자의 손이 움직인 방향과 움직인 양을 근거로 상기 사용자의 손 모션을 인식한 인식 정보를 생성하는 단계를 포함하고,
   상기 생성하는 단계는, 사용자의 손 움직임에 따라 커서 위치를 이동시키고, 커서 위치 이동 중 일정시간 정지 후 상하로 움직이면, 화면이 스크롤되도록 제어하는 것인 모션 인식을 통한 디지털 기기 제어 방법.
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