KR101907030B1 - 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

모션(motion) 기반 스마트 토이(smart toy) 제어를 위한 웨어러블 장치(wearable device) 및 그 제어 방법이 개시된다. 모션(motion) 기반 스마트 토이(smart toy) 제어를 위한 웨어러블 장치(wearable device)에 있어서, 사용자에 의한 상기 웨어러블 장치의 모션(motion)을 감지하는 모션 감지 모듈; 상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리하는 입력 처리 모듈; 상기 입력 처리 모듈에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하고 추출된 구동축별 회전각 속도를 누적하고 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 상기 모션의 방향을 산출하는 모션 판독 모듈; 상기 모션 판독 모듈에서 산출된 모션의 방향에 따라 스마트 토이 어플리케이션(smart toy application)에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환하는 명령 변환 모듈; 상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 상기 스마트 토이로 송신하는 명령 출력 모듈을 구성한다. 상술한 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 웨어러블 장치에 구비된 자이로 센서를 이용하여 사용자의 움직임 즉 모션의 방향과 그 속도까지 정확하게 감지하도록 구성됨으로써, 사용자의 모션에 의해 로봇(robot)과 같은 스마트 토이(smart toy)의 움직임을 정확하게 조종하고 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치 및 그 제어 방법{WEARABLE DEVICE FOR SMART TOY CONTROL BASED ON MOTION AND METHOD THEREOF}
본 발명은 웨어러블 장치(wearable device) 및 웨어러블 디바이스의 제어 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 모션(motion) 기반 스마트 토이(smart toy) 제어를 위한 웨어러블 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
종래 스마트 폰(smart phone)에는 가속도 센서라든가 자이로 센서(gyro sensor)를 이용하여 스마트 폰의 모션을 감지하여 미리 정해진 동작을 수행하는 기능이 많이 개시되어 있다.
공개특허공보 10-2014-0116632에는 웨어러블 디바이스(wearable device)에 적용된 모션 감지 기술에 대해 기재되어 있다.
그런데, 종래의 모션 감지 기술은 주로 스마트 폰이나 웨어러블 디바이스의 방향 감지보다는 주로 그 움직임 여부나 그 자체에 대한 감지와 그에 따른 제어를 수행하는 기술에 국한되어 있다.
더군다나 방향은 물론 그 모션의 속도까지 감지하여 제어하도록 하는 기술은 개시되어 있지 않다.
한편, 최근에는 스마트 폰이나 웨어러블 디바이스를 이용하여 스마트 토이(smart toy)를 구동 제어하는 기술의 개발이 이루어지고 있다. 스마트 토이 즉, 로봇에 대해 움직임을 제어하기 위해서는 단순히 모션의 유무를 감지하는 것보다는 모션의 방향이나 그 속도를 정확하게 감지할 필요가 있다.
그러나, 아직 그 방향은 물론 속도까지 정확하게 감지하여 제어할 수 있는 수단은 개시되어 있지 않다.
10-2014-0116632
본 발명의 목적은 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 웨어러블 장치의 모션 기반 스마트 토이 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 모션(motion) 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치(smart toy)는, 사용자에 의한 상기 웨어러블 장치의 모션을 감지하는 모션 감지 모듈; 상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리하는 입력 처리 모듈; 상기 입력 처리 모듈에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하고 추출된 구동축별 회전각 속도를 누적하고 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 상기 모션의 방향을 산출하는 모션 판독 모듈; 상기 모션 판독 모듈에서 산출된 모션의 방향에 따라 스마트 토이 어플리케이션(smart toy application)에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환하는 명령 변환 모듈; 상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 상기 스마트 토이로 송신하는 명령 출력 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 모션 감지 모듈은, 자이로 센서(gyro sensor)로 구성될 수 있다.
그리고 상기 입력 처리 모듈은, 상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 전달 주기를 설정하고 설정된 전달 주기에 따라 상기 모션에 대해 미리 정해진 오차 범위 내의 값을 제거하여 오차를 보정하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 모션 판독 모듈은, 구동축인 X축, Y축 및 Z축 중에서 상기 구동축별 회전각 속도가 존재하는 2개의 구동축을 선택하여 전방향, 후방향, 좌방향 및 우방향을 선정하고, 선정된 2개의 구동축의 방향에 대한 벡터(vector)의 크기를 산출하여 가속도를 산출하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 명령 변환 모듈은, 상기 모션 판독 모듈에서 산출된 가속도에 의해 상기 스마트 토이의 전진 명령, 후진 명령, 좌회전 명령 또는 우회전 명령 중 어느 하나의 스마트 토이 구동 명령을 변환하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 명령 출력 모듈은, 상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 근거리 무선 통신 방식으로 상기 스마트 토이로 송신하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 웨어러블 장치(wearable device)의 모션(motion) 기반 스마트 토이(smart toy) 제어 방법은, 모션 감지 모듈이 사용자에 의한 상기 웨어러블 장치의 모션을 감지하는 단계; 입력 처리 모듈이 상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리하는 단계; 모션 판독 모듈이 상기 입력 처리 모듈에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하고 추출된 구동축별 회전각 속도를 누적하고 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 상기 모션의 방향을 산출하는 단계; 명령 변환 모듈이 상기 모션 판독 모듈에서 산출된 모션의 방향에 따라 스마트 토이 어플리케이션(smart toy application)에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환하는 단계; 명령 출력 모듈이 상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 상기 스마트 토이로 송신하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 모션 감지 모듈이 사용자에 의한 상기 웨어러블 장치의 모션을 감지하는 단계는, 자이로 센서(gyro sensor)가 모션을 감지하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 입력 처리 모듈이 상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리하는 단계는, 상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 전달 주기를 설정하고 설정된 전달 주기에 따라 상기 모션에 대해 미리 정해진 오차 범위 내의 값을 제거하여 오차를 보정하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 모션 판독 모듈이 상기 입력 처리 모듈에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하고 추출된 구동축별 회전각 속도를 누적하고 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 상기 모션의 방향을 산출하는 단계는, 구동축인 X축, Y축 및 Z축 중에서 상기 구동축별 회전각 속도가 존재하는 2개의 구동축을 선택하여 전방향, 후방향, 좌방향 및 우방향을 선정하고, 선정된 2개의 구동축의 방향에 대한 벡터(vector)의 크기를 산출하여 가속도를 산출하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 명령 변환 모듈이 상기 모션 판독 모듈에서 산출된 모션의 방향에 따라 스마트 토이 어플리케이션에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환하는 단계는, 상기 모션 판독 모듈에서 산출된 가속도에 의해 상기 스마트 토이의 전진 명령, 후진 명령, 좌회전 명령 또는 우회전 명령 중 어느 하나의 스마트 토이 구동 명령을 변환하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 명령 출력 모듈이 상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 상기 스마트 토이로 송신하는 단계는, 상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 근거리 무선 통신 방식으로 상기 스마트 토이로 송신하도록 구성될 수 있다.
상술한 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 웨어러블 장치에 구비된 자이로 센서를 이용하여 사용자의 움직임 즉 모션의 방향과 그 속도까지 정확하게 감지하도록 구성됨으로써, 사용자의 모션에 의해 로봇(robot)과 같은 스마트 토이(smart toy)의 움직임을 정확하게 조종하고 제어할 수 있는 효과가 있다.
사용자의 손목에 착용하는 웨어러블 디바이스를 이용하여 직관적으로 스마트 토이를 원격 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 모션 기반 스마트 토이 제어 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치(100)는 모션 감지 모듈(110), 입력 처리 모듈(120), 모션 판독 모듈(130), 명령 변환 모듈(140) 및 명령 출력 모듈(150)을 포함하도록 구성될 수 있다.
모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치(100)는 사용자의 움직임에 따른 웨어러블 장치(100)의 방향과 속도를 정확하게 감지하여 산출하고, 이를 이용하여 스마트 토이(smart toy)(10)를 제어하도록 구성된다.
모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치(100)는 기존과 달리 모션의 방향은 물론 속도까지도 정확하게 산출해낼 수 있다는 것에 특징이 있으며, 이에 의해 스마트 토이(10)를 직관적으로 구동 제어할 수 있는 장점이 있다.
모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치(100)는 사용자의 손목에 차는 스마트 와치(smart watch)가 될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
모션 감지 모듈(110)은 사용자의 모션 내지는 움직임에 의한 웨어러블 장치(100)의 모션을 감지하도록 구성될 수 있다. 모션 감지 모듈(110)은 자이로 센서(gyro sensor) 또는 가속도 센서로 구성될 수 있다.
자이로 센서를 이용하여 감지하는 경우에는 회전각 계산법을 적용하여 회전각 속도를 산출하는 방식에 이용될 수 있으며, 가속도 센서를 이용하는 경우에는 누적 모션 산출을 이용하여 회전각 속도를 산출하는 방식에 이용될 수 있다.
입력 처리 모듈(120)은 모션 감지 모듈(110)에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리하도록 구성될 수 있다.
좀 더 구체적으로는, 입력 처리 모듈(120)은 모션 감지 모듈(110)에서 감지된 모션에 대해 전달 주기를 설정하고 그 설정된 전달 주기에 따라 모션에 대해 미리 정해진 오차 범위 내의 값을 제거하여 오차를 보정하도록 구성될 수 있다. 여기서, 전달 주기는 모션 감지 모듈(110)로부터 전달받는 모션값이 얼마만큼의 간격으로 자주 전달되는지를 나타낸다.
입력 처리 모듈(120)은 모션 감지 모듈(110)에서 발생하는 미세한 신호 값의 변화를 오차 범위 내에서 제거하여 보정을 수행한다. 입력 처리 모듈(120)은 로우 패스 필터(Low Pass Filter)를 이용하여 보정을 수행하도록 구성될 수 있다.
모션 판독 모듈(130)은 입력 처리 모듈(120)에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하도록 구성될 수 있다. 여기서, 구동축은 X축, Y축, Z축의 3축으로 설정될 수 있으며, 모션값에 대해 각 구동축별로 회전각 속도를 추출하도록 구성될 수 있다.
여기서, 모션 판독 모듈(130)은 중심점(0,0,0)을 수동으로 입력받고 그 중심점을 기준으로 구동축별 회전각을 추출하며, 약간의 흔들림이 있더라도 흔들림이 있을 것을 가정하여 정확한 중심점이 아니더라도 임의의 보정값을 추가하여 중심점을 인식하도록 구성될 수 있다.
그리고 구동축 X축, Y축, Z축 중에서 2개의 축을 선택하여 스마트 토이(10)의 전, 후, 좌, 우의 방향을 선정하고 인식하도록 구성될 수 있다. 즉, 구동축인 X축, Y축 및 Z축 중에서 구동축별 회전각 속도가 존재하는 2개의 구동축을 선택하여 전방향, 후방향, 좌방향 및 우방향을 선정하고, 그 선정된 2개의 구동축의 방향에 대한 벡터(vector)의 크기를 산출하여 가속도를 산출하도록 구성될 수 있다. 이는 스마트 토이(10)가 지면 상에서 2차원적으로 움직이는 로봇이나 자동차 등인 것으로 가정할 때 2개 축으로 표현이 가능하기 때문이다. 2차원적인 대각선의 움직임도 가능하다.
만약 구동축 중에서 구동축별 회전각 속도가 존재하는 3개의 축을 선정하는 경우 3차원적인 방향 설정과 속도 설정도 가능할 수 있다.
모션 판독 모듈(130)은 선택된 2개의 구동축을 기준으로 웨어러블 디바이스(100)의 모션을 추출하며, 이에 따라서 스마트 토이(10)의 이동 방향과 속도 즉, 벡터(vector)가 산출될 수 있다.
이때, 모션 판독 모듈(130)은 각 구동축별로 회전각 속도를 각각 누적하고 그 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 모션의 방향과 속도 즉 가속도를 정확하게 산출하도록 구성될 수 있다.
기존에는 모션의 변화만 감지하는 경우가 대부분이었으나, 본 발명에서는 각 구동축별로 회전각 속도를 누적하여 산출함으로써, 앞서 선정된 2개의 구동축별 가속도가 산출될 수 있으며, 이에 따라 스마트 토이(10)를 원하는 방향과 속도로 구동 제어할 수도 있다.
하기의 표 1 및 표 2는 방향과 속도를 산출하는 방식에 대한 예시를 나타낸다.
Figure 112016087580953-pat00001
Figure 112016087580953-pat00002
명령 변환 모듈(140)은 모션 판독 모듈(130)에서 산출된 모션의 방향 및 속도 즉, 가속도값, 벡터값에 따라 스마트 토이 어플리케이션(smart toy application)에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환하도록 구성될 수 있다.
여기서, 명령 변환 모듈(140)은 모션 판독 모듈(130)에서 산출된 가속도에 의해 스마트 토이(10)의 전진 명령, 후진 명령, 좌회전 명령 또는 우회전 명령 중 어느 하나의 스마트 토이 구동 명령을 변환하도록 구성될 수 있다.
만약, 모션 판독 모듈(130)에서 구동축이 3개가 선정된 경우에는, 드론(drone)과 같이 3차원적인 움직임을 갖는 스마트 토이(10)에 대해 3차원적인 구동 제어도 할 수 있다.
명령 출력 모듈(150)은 명령 변환 모듈(140)에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 스마트 토이(10)로 송신하도록 구성될 수 있다.
명령 출력 모듈(150)은 명령 변환 모듈(140)에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 근거리 무선 통신 방식으로 스마트 토이(10)로 송신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 근거리 무선 통신 방식은 와이파이, 와이파이-다이렉트, 블루투스, 지그비 등의 통신 방식을 모두 포함할 수 있다.
명령 출력 모듈(150)은 근거리 통신 방식 이외에 도 3G/4G 이동 통신 방식에 의해 스마트 토이(20)를 원격 구동 제어하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 모션 기반 스마트 토이 제어 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 모션 감지 모듈(110)이 사용자에 의한 웨어러블 장치(100)의 모션을 감지한다(S101).
여기서, 자이로 센서(gyro sensor)가 모션을 감지하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 입력 처리 모듈(120)이 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리한다(S102).
이때, 입력 처리 모듈(120)은 모션 감지 모듈(110)에서 감지된 모션에 대해 전달 주기를 설정하고 설정된 전달 주기에 따라 모션에 대해 미리 정해진 오차 범위 내의 값을 제거하여 오차를 보정하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 모션 판독 모듈(130)이 입력 처리 모듈(120)에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하고 추출된 구동축별 회전각 속도를 누적하고 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 모션의 방향을 산출한다(S103).
여기서, 모션 판독 모듈(130)은 구동축인 X축, Y축 및 Z축 중에서 구동축별 회전각 속도가 존재하는 2개의 구동축을 선택하여 전방향, 후방향, 좌방향 및 우방향을 선정하고, 선정된 2개의 구동축의 방향에 대한 벡터(vector)의 크기를 산출하여 가속도를 산출하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 명령 변환 모듈(140)이 모션 판독 모듈(130)에서 산출된 모션의 방향에 따라 스마트 토이 어플리케이션(smart toy application)에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환한다(S104).
이때, 명령 변환 모듈(140)은 모션 판독 모듈(130)에서 산출된 가속도에 의해 스마트 토이(10)의 전진 명령, 후진 명령, 좌회전 명령 또는 우회전 명령 중 어느 하나의 스마트 토이 구동 명령을 변환하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 명령 출력 모듈(150)이 명령 변환 모듈(140)에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 스마트 토이(10)로 송신한다(S105).
이때, 명령 출력 모듈(150)은 명령 변환 모듈(140)에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 근거리 무선 통신 방식으로 스마트 토이(10)로 송신하도록 구성될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 모션 감지 모듈
120: 입력 처리 모듈
130: 모션 판독 모듈
140: 명령 변환 모듈
150: 명령 출력 모듈

Claims (12)

  1. 모션(motion) 기반 스마트 토이(smart toy) 제어를 위한 웨어러블 장치(wearable device)에 있어서,
    사용자에 의한 상기 웨어러블 장치의 모션(motion)을 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)로 구성되는 모션 감지 모듈;
    상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리하는 입력 처리 모듈;
    상기 입력 처리 모듈에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하고 추출된 구동축별 회전각 속도를 누적하고 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 상기 모션의 방향을 산출하는 모션 판독 모듈;
    상기 모션 판독 모듈에서 산출된 모션의 방향에 따라 스마트 토이 어플리케이션(smart toy application)에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환하는 명령 변환 모듈;
    상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 상기 스마트 토이로 송신하는 명령 출력 모듈을 포함하고,
    상기 입력 처리 모듈은,
    상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 전달 주기를 설정하고 설정된 전달 주기에 따라 상기 모션에 대해 미리 정해진 오차 범위 내의 값을 제거하여 오차를 보정하도록 구성되고,
    상기 모션 판독 모듈은,
    구동축인 X축, Y축 및 Z축 중에서 상기 구동축별 회전각 속도가 존재하는 2개의 구동축을 선택하여 전방향, 후방향, 좌방향 및 우방향을 선정하고, 선정된 2개의 구동축의 방향에 대한 벡터(vector)의 크기를 산출하여 가속도를 산출하고,
    상기 모션 판독 모듈은,
    상기 누적된 구동축별 회전각 속도의 X축 벡터값이 0보다 크면 모션 방향을 좌회전 방향으로 결정하고, X축 벡터값이 0보다 작으면 모션 방향을 우회전 방향으로 결정하고, Y축 벡터값이 0보다 크면 모션 방향을 전진 방향으로 결정하고, Y축 벡터값이 0보다 작으면 모션 방향을 후진 방향으로 결정하고,
    상기 모션 판독 모듈은,
    상기 누적된 구동축별 회전각 속도 중 X축 벡터값의 제곱 및 Y축 벡터값의 제곱의 합에 대한 루트(root) 값의 크기가 0 내지 5이면 1배 속도로 결정하고, 6 내지 10이면 2배 속도로 결정하고, 11 내지 15이면 3배 속도로 결정하도록 구성되며,
    상기 명령 변환 모듈은,
    상기 모션 판독 모듈에서 산출된 가속도에 의해 상기 스마트 토이의 전진 명령, 후진 명령, 좌회전 명령 또는 우회전 명령 중 어느 하나의 스마트 토이 구동 명령을 변환하도록 구성되며,
    상기 웨어러블 장치는,
    손목에 착용되는 스마트 와치(smart watch)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 명령 출력 모듈은,
    상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 근거리 무선 통신 방식으로 상기 스마트 토이로 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모션 기반 스마트 토이 제어를 위한 웨어러블 장치.
  7. 웨어러블 장치(wearable device)의 모션(motion) 기반 스마트 토이(smart toy) 제어 방법에 있어서,
    자이로 센서(gyro sensor)로 구성되는 모션 감지 모듈이 사용자에 의한 상기 웨어러블 장치의 모션을 감지하는 단계;
    입력 처리 모듈이 상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리하는 단계;
    모션 판독 모듈이 상기 입력 처리 모듈에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하고 추출된 구동축별 회전각 속도를 누적하고 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 상기 모션의 방향을 산출하는 단계;
    명령 변환 모듈이 상기 모션 판독 모듈에서 산출된 모션의 방향에 따라 스마트 토이 어플리케이션(smart toy application)에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환하는 단계;
    명령 출력 모듈이 상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 상기 스마트 토이로 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 입력 처리 모듈이 상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 오차를 보정하여 처리하는 단계는,
    상기 모션 감지 모듈에서 감지된 모션에 대해 전달 주기를 설정하고 설정된 전달 주기에 따라 상기 모션에 대해 미리 정해진 오차 범위 내의 값을 제거하여 오차를 보정하도록 구성되고,
    상기 모션 판독 모듈이 상기 입력 처리 모듈에서 처리된 모션에 대해 구동축별 회전각 속도를 추출하고 추출된 구동축별 회전각 속도를 누적하고 누적된 구동축별 회전각 속도를 이용하여 상기 모션의 방향을 산출하는 단계는,
    구동축인 X축, Y축 및 Z축 중에서 상기 구동축별 회전각 속도가 존재하는 2개의 구동축을 선택하여 전방향, 후방향, 좌방향 및 우방향을 선정하고 선정된 2개의 구동축의 방향에 대한 벡터(vector)의 크기를 산출하여 가속도를 산출하도록 구성되며, 상기 누적된 구동축별 회전각 속도의 X축 벡터값이 0보다 크면 모션 방향을 좌회전 방향으로 결정하고 X축 벡터값이 0보다 작으면 모션 방향을 우회전 방향으로 결정하고 Y축 벡터값이 0보다 크면 모션 방향을 전진 방향으로 결정하고 Y축 벡터값이 0보다 작으면 모션 방향을 후진 방향으로 결정하고,상기 누적된 구동축별 회전각 속도 중 X축 벡터값의 제곱 및 Y축 벡터값의 제곱의 합에 대한 루트(root) 값의 크기가 0 내지 5이면 1배 속도로 결정하고 6 내지 10이면 2배 속도로 결정하고 11 내지 15이면 3배 속도로 결정하도록 구성되며,
    상기 명령 변환 모듈이 상기 모션 판독 모듈에서 산출된 모션의 방향에 따라 스마트 토이 어플리케이션에서 미리 대응되는 스마트 토이 구동 명령으로 변환하는 단계는,
    상기 모션 판독 모듈에서 산출된 가속도에 의해 상기 스마트 토이의 전진 명령, 후진 명령, 좌회전 명령 또는 우회전 명령 중 어느 하나의 스마트 토이 구동 명령을 변환하도록 구성되며,
    상기 웨어러블 장치는,
    손목에 착용되는 스마트 와치(smart watch)로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치의 모션 기반 스마트 토이 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서, 상기 명령 출력 모듈이 상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 상기 스마트 토이로 송신하는 단계는,
    상기 명령 변환 모듈에서 변환된 스마트 토이 구동 명령을 출력하여 근거리 무선 통신 방식으로 상기 스마트 토이로 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 장치의 모션 기반 스마트 토이 제어 방법.
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KR100842566B1 (ko) * 2007-02-01 2008-07-01 삼성전자주식회사 휴대단말기의 움직임을 이용하여 로봇을 제어하기 위한방법 및 장치

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