KR102301240B1 - 웨어러블 기기를 이용한 차량 제스쳐 인식 장치와 제스쳐 인식 방법 및 이를 위한 웨어러블 기기 - Google Patents

웨어러블 기기를 이용한 차량 제스쳐 인식 장치와 제스쳐 인식 방법 및 이를 위한 웨어러블 기기 Download PDF

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박용태
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엘지이노텍 주식회사
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures

Abstract

제스쳐 종류별로 미리 설정된 제스쳐 패턴 정보를 저장하는 데이터 저장부; 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하는 움직임 감지부; 상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 상기 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 생성된 제스쳐 신호를 차량에 설치된 멀티미디어 전자기기의 제어를 위해 차량 제어 장치에 전송하는 통신부를 포함하는 포함하는 차량 제스쳐 인식을 위한 웨어러블 기기가 제공된다.

Description

웨어러블 기기를 이용한 차량 제스쳐 인식 장치와 제스쳐 인식 방법 및 이를 위한 웨어러블 기기{APPARATUS AND METHOD FOR RECOGNIZING GESTURE USING WEARABLE DEVICE IN THE VEHICLE AND WEARABLE DEVICE THEREFOR}
본 발명은 웨어러블 기기를 이용한 차량 제스쳐 인식 장치 및 인식 방법 및 이를 위한 웨어러블 기기에 관한 것으로, 상세하게는 운전자의 제스쳐에 상응하여 웨어러블 기기에서 생성된 움직임 정보로부터 운전자의 제스쳐 패턴을 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴에 따라 생성된 제스쳐 신호를 이용하여 차량에 설치된 멀티 미디어 전자기기를 구동할 수 있게 하는 웨어러블 기기를 이용한 차량 제스쳐 인식 장치와 제스쳐 인식 방법 및 이를 위한 웨어러블 기기에 관한 것이다.
최근 들어, 사용자에게 정보를 제공하여 주는 멀티미디어 전자 기기가 활발하게 개발 및 출시되고 있다. 멀티미디어 전자 기기는 통화, 음악 감상, 비디오 보기, 메시지 송수신, 스케줄 관리, 인터넷 서핑 등과 같이 다양한 기능을 포함할 수 있다.
한편 이러한 멀티미디어 전자 기기를 차량에 적용하려는 시도가 연구되고 있다. 이러한 멀티미디어 전자 기기의 다양한 기능을 수행하기 위한 입력 명령을 입력받기 위해 다양한 버튼이 멀티미디어 전자 기기의 외관에 설치되어 있고, 사용자는 다양한 버튼을 조작하여 해당 기능을 수행할 수 있다.
차량 내의 편의장치 조작을 위한 입력 수단으로 제스쳐가 주목받고 있으며, 현재 차량의 OEM(Original Equipment Manufacturing)에서는 카메라 기반의 제스쳐 인식 기술를 적용한 다양한 프로토타입을 선보이고 있다.
제스쳐 인식 장치는 카메라 설치가 필수적이며, 카메라의 설치 위치는 제스쳐 인식 성능을 결정하는 매우 중요한 사항이다. 그러나, 차량에 기장착된 전자장치가 존재하거나, 차량별로 실내디자인이 상이하므로, OEM마다 카메라의 설치위치에 대한 차이가 발생하며, 차량의 센터페시아나 루프 모듈 등은 해당 부분의 디자인 변경을 초래하므로, OEM 측에서 장착을 꺼려하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 운전자의 제스쳐에 상응하여 웨어러블 기기에서 생성된 움직임 정보로부터 운전자의 제스쳐 패턴을 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴에 따라 생성된 제스쳐 신호를 이용하여 차량에 설치된 멀티 미디어 전자기기를 구동할 수 있게 하는 웨어러블 기기를 이용한 차량 제스쳐 인식 장치와 제스쳐 인식 방법 및 이를 위한 웨어러블 기기를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 의하면, 제스쳐 종류별로 미리 설정된 제스쳐 패턴 정보를 저장하는 데이터 저장부; 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하는 움직임 감지부; 상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 상기 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 생성하는 제어부; 및 상기 생성된 제스쳐 신호를 차량에 설치된 멀티미디어 전자기기의 제어를 위해 차량 제어 장치에 전송하는 통신부를 포함하는 차량 제스쳐 인식을 위한 웨어러블 기기가 제공된다.
상기 움직임 정보는 움직임 속도, 움직임 방향, 움직임 각도 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제스쳐 신호는 상기 멀티미디어 전자기기의 동작 메뉴에 상응하여 설정된 복수의 제스쳐 신호를 포함할 수 있다.
상기 제스쳐 신호는 홈 화면을 디스플레이하기 위한 홈 제스쳐, 실행된 기능을 취소하는 취소 제스쳐, 다음 화면이나 이전 화면을 디스플레이하거나 다음 메뉴나 이전 메뉴로 이동하거나 실행시키기 위한 왼쪽 제스쳐, 오른쪽 제스쳐, 업 제스쳐, 다운 제스쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제스쳐 신호는 기동(Wakeup) 모드와 슬립(Sleep) 모드의 전환을 위한 활성화 제스쳐를 포함할 수 있으며, 상기 활성화 제스쳐는, 상기 전원 오프 상태의 멀티미디어 전자기기가 상기 활성화 제스쳐에 의해 전원을 공급받아 기동 상태로 전환될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 제스쳐 신호는 기동(Wakeup) 모드와 슬립(Sleep) 모드의 전환을 위한 활성화 제스쳐를 포함할 수 있으며, 상기 활성화 제스쳐는 전원이 공급된 상태에서 슬립 모드에 있는 상기 멀티미디어 전자기기는 상기 활성화 제스쳐에 따라 기동 상태로 전환되도록 설정될 수 있다.
상기 제스쳐 신호는 기동(Wakeup) 모드와 슬립(Sleep) 모드의 전환을 위한 활성화 제스쳐를 포함할 수 있으며, 상기 활성화 제스쳐는 전원이 공급된 상태에서 제스쳐 잠금 모드에 있는 상기 멀티미디어 전자기기는 상기 활성화 제스쳐에 따라 제스쳐 잠금 모드가 해제되도록 설정되며, 상기 제스쳐 잠금 모드는 제스쳐 신호가 입력되더라도, 상기 활성화 제스쳐 이외의 제스쳐 신호에 대하여는 반응하지 않는 동작모드일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하고, 상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 생성하여 송신하는 웨어러블 기기; 및 상기 웨어러블 기기로부터 제스쳐 신호를 전달받아 차량내에 설치된 멀티미디어 전자 기기의 동작을 제어하는 차량 제어 장치를 포함하는 웨어러블 기기를 이용한 차량의 제스쳐 인식 장치가 제공된다.
상기 차량 제어 장치는, 상기 멀티미디어 전자 기기의 홈 화면을 디스플레이하기 위한 홈 제스쳐, 실행된 기능을 취소하는 취소 제스쳐, 다음 화면이나 이전 화면을 디스플레이하거나 다음 메뉴나 이전 메뉴로 이동하거나 실행시키기 위한 왼쪽 제스쳐, 오른쪽 제스쳐, 업 제스쳐, 다운 제스쳐, 기동(Wakeup) 모드와 슬립(Sleep) 모드의 전환을 위한 활성화 제스쳐 중 하나 이상을 포함하는 제스쳐 신호에 상응하여 상기 멀티미디어 전자 기기의 동작을 제어할 수 있다.
상기 차량 제어 장치는 상기 웨어러블 기기로부터 전달받은 상기 제스쳐 신호에 상응하여 차량의 시동 및 꺼짐, 또는 차량 도어의 잠금 및 잠금 해제를 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 웨어러블 기기가 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하는 단계; 상기 웨어러블 기기가 상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 생성하는 단계; 및 상기 웨어러블 기기가 상기 생성된 제스쳐 신호를 차량에 설치된 멀티미디어 전자기기의 제어를 위해 자동차 제어 장치에 전송하는 단계를 포함하는 웨어러블 기기를 이용한 차량의 제스쳐 인식 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 차량 제어 장치가 웨어러블 기기로부터 제스쳐 신호를 수신하는 단계; 및 상기 웨어러블 기기로부터 수신된 상기 제스쳐 신호에 상응하여 차량내에 설치된 멀티미디어 전자 기기의 동작을 제어하는 단계를 포함하며, 상기 제스쳐 신호는, 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하고, 상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 생성된 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기를 이용한 차량의 제스쳐 인식 방법이 제공된다.
상기 차량 제어 장치는 상기 웨어러블 기기로부터 임의의 제스쳐 신호가 수신되면, 제스쳐 모드 잠금 해제상태인지를 판단하는 단계; 판단 결과, 제스쳐 잠금 해제 상태이면 상기 웨어러블 기기로부터 입력된 제스쳐 신호에 상응하여 상기 멀티미디어 전자 기기의 동작을 실행하고, 판단 결과, 제스쳐 모드 잠금 상태이면, 이전에 실행된 멀티미디어 전자 기기의 동작을 그대로 유지하는 단계; 상기 차량 제어 장치는 활성화 제스쳐 신호가 입력되었는지 판단하는 단계; 및 판단 결과, 활성화 제스쳐 신호가 입력되면 상기 제스쳐 잠금 모드를 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 웨어러블 기기를 이용하여 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하여, 움직임 정보로부터 제스쳐 패턴 정보를 추출한 다음, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 차량 제어 장치에 전송하여 차량에 설치된 멀티미디어 전자기기의 제어를 가능하게 할 수 있다.
운전자의 제스쳐를 인식하기 위해 별도의 카메라가 필요없기 때문에, 주야간에 상관없이도 운전자의 제스쳐를 안정적으로 인식할 수 있고, 영상 인식보다 움직임 인식에 의해 제스쳐를 인식함에 따라 운전자의 제스쳐 인식율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제스쳐 인식 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제스쳐 인식을 위한 웨어러블 기기를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제스쳐 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 기기를 손목에 착용한 상태에서 다양한 제스쳐 패턴을 생성하는 예를 설명하기 위한 도면이다
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 기기의 제스쳐 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.
즉, 이하의 설명에 있어서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제스쳐 인식 장치의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제스쳐 인식 장치는 무선 통신을 통해 상호간에 운전자의 제스쳐 신호를 송수신하는 웨어러블 기기(100)와 차량 제어 장치(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
웨어러블 기기(100)는 신체에 착용가능하며 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 정보로부터 제스쳐 패턴을 판별하여 생성된 제스쳐 신호를 차량 제어 장치(200)에 출력할 수 있다.
차량 제어 장치(200)는 웨어러블 기기(100)로부터 제스쳐 신호를 전달받아, 전달받은 제스쳐 신호에 따라 멀티미디어 전자 기기(300)의 동작을 제어하는 차량 제어 장치(200)를 포함하여 구성될 수있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제스쳐 인식을 위한 웨어러블 기기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제스쳐 인식을 위한 웨어러블 기기(100)는 데이터 저장부(110), 움직임 감지부(120), 제어부(130), 표시부(140), 입력부(150), 음성 출력부(160), 통신부(170)를 포함할 수 있다.
웨어러블 기기(100)는 신체에 착용가능한 다양한 정보통신 기기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 기기(100)는 손목에 착용가능한 시계, 밴드의 형태로 구현될 수 있다.
데이터 저장부(110)는 움직임 감지 정보 및 제스쳐 패턴 정보를 저장할 수 있다.
움직임 감지 정보는 운전자가 웨어러블 기기(100)를 착용한 상태에서 움직임 감지부(120)에 의해 생성된 움직임 정보를 포함할 수 있다. 움직임 정보는 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따라 움직임 감지부(120)에 의해 생성된 움직임 속도, 움직임 방향, 움직임 각도를 포함할 수 있다.
제스쳐 패턴 정보는 차량 제어 장치(200)에 기설정된 기 설정된 다수의 기능을 수행하기 위한 입력 명령에 대응하여 설정될 수 있다. 제스쳐 패턴 정보는 복수 개가 존재할 수 있다.
제스쳐 패턴 정보는 움직임 감지부(120)에 의해 생성된 움직임 정보로부터 움직임 패턴을 파악하여 움직임 정보중에서 운전자가 제스쳐를 위해 의도하지 않은 움직임 정보를 제거하여 운전자가 의도한 제스쳐만을 판별할 수 있도록 하기 위한 것이다. 제스쳐 패턴 정보 추출에 의해 운전자가 의도하지 않은 움직임으로 인한 오동작이 방지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제스쳐 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제스쳐 신호는 멀티미디어 전자기기의 기능 메뉴에 상응하여 설정될 수있다. 예를 들어, 제스쳐 신호는 멀티미디어 전자기기의 홈 화면을 디스플레이하기 위한 홈 제스쳐 신호(1), 실행된 기능을 취소하는 취소 제스쳐 신호(2), 다음 화면이나 이전 화면을 디스플레이하거나 다음 메뉴나 이전 메뉴로 이동하거나 실행시키기 위한 왼쪽 제스쳐 신호(3), 오른쪽 제스쳐 신호(4), 업 제스쳐 신호(5), 다운 제스쳐 신호(6), 기동(Wakeup) 모드와 슬립(Sleep) 모드의 전환을 위한 활성화 제스쳐 신호(7)를 포함할 수 있다.
활성화 제스쳐 신호(7)에 의해 멀티미디어 전자기기는 기동 모드와 슬립 모드간에 동작 모드 전환을 수행하게 된다.
예를 들어, 전원 오프 상태의 멀티미디어 전자기기는 활성화 제스쳐 신호(7)에 의해 전원을 공급받아 기동 상태로 전환될 수 있다. 또한, 전원이 공급된 상태에서 슬립 모드에 있는 멀티미디어 전자기기는 활성화 제스쳐 신호(7)에 따라 기동 상태로 전환될 수 있다. 여기에서, 슬립 모드는 멀티미디어 전자기기에서 현재 수행되고 있는 멀티미디어 전자기기의 동작은 그대로 유지하되, 전원의 소모를 줄이기 위해 디스플레이에만 전원 공급이 차단된 상태이다.
또한, 전원이 공급된 상태에서 제스쳐 잠금 모드에 있는 멀티미디어 전자기기는 활성화 제스쳐 신호(7)에 따라 제스쳐 잠금 모드가 해제될 수 있다. 여기에서 제스쳐 잠금 모드는 제스쳐 신호가 입력되더라도, 활성화 제스쳐(7) 이외의 제스쳐 신호에 대하여는 반응하지 않는 동작모드이다. 따라서, 제스쳐 잠금 모드가 설정된 상태에서는 활성화 제스쳐 신호(7)가 입력된 후에야, 다른 제스쳐 신호들을 수신하기 위한 대기 모드로 전환될 수 있다. 임의의 제스쳐 신호가 입력되면 제스쳐 신호를 수신하기 위한 대기 모드 상태를 유지하다가 최종적으로 제스쳐 신호가 입력된 후 미리 설정된 시간이 경과되기 까지 다른 제스쳐 신호가 입력되지 않으면 대기 모드는 제스쳐 잠금 모드로 전환될 수 있다.
한편, 기동된 상태의 멀티미디어 전자기기는 활성화 제스쳐(7)에 의해 전원오프 상태로 전환될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 기기를 손목에 착용한 상태에서 다양한 제스쳐 패턴을 생성하는 예를 설명하기 위한 도면이다
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제스쳐 패턴은 홈 제스쳐 패턴(11), 취소 제스쳐 패턴(12), 왼쪽 제스쳐 패턴(13), 오른쪽 제스쳐 패턴(14), 업 제스쳐 패턴(15), 다운 제스쳐 패턴(16), 활성화 제스쳐 패턴(17)을 포함할 수 있다.
홈 제스쳐 패턴(11)은 웨어러블 기기(100)를 착용한 손목을 안쪽으로 비틀었을 때 생성될 수 있다.
취소 제스쳐 패턴(12)은 웨어러블 기기를 착용한 손목을 바깥쪽으로 비틀었을 때 생성될 수 있다.
왼쪽 제스쳐 패턴(13)은 웨어러블 기기를 착용한 손목을 왼쪽으로 이동시켰을 때 생성될 수 있다.
오른쪽 제스쳐 패턴(14)은 웨어러블 기기를 착용한 손목을 오른쪽으로 이동시켰을 때 생성될 수 있다.
업 제스쳐 패턴(15)은 웨어러블 기기를 착용한 손목을 윗쪽으로 이동시켰을 때 생성될 수 있다.
다운 제스쳐 패턴(16)은 웨어러블 기기를 착용한 손목을 아래쪽으로 이동시켰을 생성될 수 있다.
활성화 제스쳐 패턴(17)은 웨어러블 기기를 착용한 손목을 좌우로 빠르게 흔들었을 때 생성될 수 있다.
움직임 감지부(120)는 운전자가 운전시에 각 메뉴를 실행하기 위해 제스쳐를 실행할 때 생성되는 각종 운전자의 움직임 정보를 감지할 수 있다.
움직임 감지부(120)는 운전자의 제스쳐 실행에 따른 움직임을 수집할 수 있는 가속도 센서, 근전도 센서, 자이로 센서, 또는 지자기 센서를 포함할 수 있다.
가속도 센서는 중력을 이용하여 기울어진 정도를 감지하는 센서이다. 예를 들어, 수직 방향으로 감지되었을 때의 중력 값이 1g라면, 비스듬히 기울어지게 되면 1g보다 작은 값이 나오게 되고, 거꾸로 세워지게 되면 -1g가 나오게 된다. 가속도 센서는 이러한 원리를 이용하여 피치각(pitch angle) 및 롤각(roll angle)을 출력할 수 있다.
가속도 센서에는 2축 또는 3축 플럭스게이트가 사용될 수 있다. 2축 플럭스게이트를 사용하는 경우, X축 및 Y축 가속도 센서의 출력값을 소정 범위의 출력값으로 매핑시키는 정규화처리를 한 후, 정규화된 값을 이용하여 피치각 및 롤각을 산출할 수 있다. 일 예에 따르면, 정규화 처리는 아래의 수식에 따라 이루어질 수 있다.
Figure 112014064441929-pat00001
Figure 112014064441929-pat00002
수학식 1 및 수학식 2에서 Xt는 X축 가속도 센서의 출력값, Yt는 Y축 가속도 센서의 출력값, Xtnorm은 정규화된 X축 가속도 센서의 출력값, 그리고, Ytnorm은 정규화된 Y축 가속도 센서의 출력값을 나타낸다.
피치각(θ) 및 롤각(φ)은 아래와 같은 수학식을 이용하여 산출할 수 있다.
Figure 112014064441929-pat00003
Figure 112014064441929-pat00004
수학식 3 및 수학식 4에서 Xtnorm은 정규화된 X축 가속도 센서의 출력값, Ytnorm은 정규화된 Y축 가속도 센서의 출력값, θ는 피치각, 그리고, φ는 롤각을 나타낸다.
근전도 센서는 운전자의 신체에 부착된 전극을 통해 근육 활동에 동반되는 생체 전기 신호를 감지하기 위한 센서이다. 구체적으로는 운전자 신체에 부착된 전극들 사이에 형성된 전위차를 차동 증폭기 회로를 통해 증폭하고, 노치 필터 등으로 노이즈를 제거할 수 있다. 이전 근전도 신호와 현재 근전도 신호 사이의 차이를 비교함으로써 운전자의 근육 이완 또는 수축 여부를 판단하여 운전자 운동 정보에 한 추정이 가능하다.
제어부(130)는 움직임 감지부(120)로부터 운전자의 제스쳐 발생시에 생성된 움직임 정보를 전달받는다. 제어부(130)가 움직임 감지부(120)로부터 전달받는 움직임 정보에는 움직임 속도, 움직임 방향, 움직임 각도가 포함될 수 있다.
제어부(130)는 움직임 감지부(120)로부터 운전자의 움직임 정보를 전달받으면, 움직임 정보로부터 제스쳐 패턴 정보를 추출한다.
제어부(130)는 추출된 제스쳐 패턴 정보로부터 제스쳐의 종류를 인식할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 추출된 제스쳐 패턴 정보를 데이터 저장부(110)에 저장되어 있는 제스쳐 패턴 정보와 비교하여 운전자가 의도한 제스쳐의 종류를 판별할 수 있다.
제어부(130)는 판별된 제스쳐 종류를 통신부(170)를 통해 차량 제어장치(200)에 송신한다.
제어부(130)는 판별된 제스쳐 종류를 표시부(140)에 화면으로 출력하거나, 음성 출력부(160)를 통해 음성으로 출력할 수 있다.
이에 따라, 운전자는 표시부(140)와 음성 출력부(160)를 통해 인식된 제스쳐의 종류를 표시부(140)를 통해 시각적으로 확인거나, 음성 출력부(160)를 통해 청각적으로 확인하는 것이 가능하다.
표시부(140)는 움직임 감지부(120) 또는 제어부(130)에 의해 생성되거나 데이터 저장부(110)에 저장된 각종 정보를 표시하며, 그 외에 메뉴 화면, 동작 화면을 제공할 수 있다.
입력부(150)는 운전자로부터 명령과 조작 신호를 입력받을 수 있으며, 버튼, 키, 터치패널을 이용하여 구현될 수 있다.
음성 출력부(160)는 각 동작에 따라 설정된 효과음을 포함하는 다양한 음성 정보를 재생할 수 있다.
통신부(170)는 공지된 통신 기술 중 적어도 하나를 이용하여 차량 제어 장치(200)와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(170)는 실시 예에 따라 다양한 유형의 칩을 포함할 수 있다. 가령, 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩, 무선 통신 칩 등과 같은 다양한 유형의 칩들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 외부 장치와 먼저 송수신하여, 통신연결한 후 각종 정보나 코맨드 등을 송수신할 수 있다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다.
이 밖에도 통신부(170)는 IR 램프를 포함하는 형태로 구현될 수도 있다. 통신부(170)는 이러한 다양한 통신기술을 이용하여 차량 제어 장치(200)와 통신을 수행할 수 있다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 기기의 제스쳐 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 움직임 감지부(120)는 운전자가 임의의 제스쳐를 수행할 때 운전자의 제스쳐에 의해 발생되는 움직임 변화에 따라 움직임 정보를 생성한다(S1).
제어부(130)는 움직임 감지부(120)에 의해 생성된 움직임 정보로부터 제스쳐 패턴 정보를 추출한다(S2).
제어부(130)는 추출된 제스쳐 패턴 정보를 데이터 저장부(110)에 저장되어 있는 제스쳐 패턴 정보와 비교하여 해당 제스쳐의 종류를 판별하고 판별된 제스쳐 종류에 상응하는 제스쳐 신호를 생성한다(S3).
제어부(130)는 생성된 제스쳐 신호를 통신부(170)를 통해 차량 제어 장치(200)에 송신한다(S4).
아울러, 제어부(130)는 판별된 제스쳐의 안내 정보를 표시부(140)에 화면으로 출력하거나, 음성 출력부(160)를 통해 음성으로 출력한다(S5).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 차량 제어 장치(200)는 전원이 공급되면 통신 가능한 웨어러블 기기(100)를 탐색하여 무선 통신 연결을 시도한다(S11)
차량 제어 장치(200)는 웨어러블 기기(100)와 무선 통신이 연결되면 제스쳐 신호를 수신하기 위한 대기 상태를 유지한다(S12).
차량 제어 장치(200)는 웨어러블 기기(100)로부터 임의의 제스쳐 신호가 수신되면(S13), 제스쳐 모드 잠금 해제상태인지를 판단한다(S14).
판단 결과, 제스쳐 잠금 해제 상태이면 웨어러블 기기(100)로부터 입력된 제스쳐 신호에 상응하여 멀티미디어 전자 기기의 동작을 실행한다(S15).
한편, 판단 결과, 제스쳐 모드 잠금 상태이면, 기존의 멀티미디어 전자 기기의 동작을 그대로 유지한다(S16) .
차량 제어 장치(200)는 활성화 제스쳐 신호가 입력되었는지 판단한다(S17).
S17 단계의 판단 결과, 활성화 제스쳐 신호가 입력되면 제스쳐 잠금 모드를 해제한다(S18).
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는 웨어러블 기기에서 생성된 운전자의 제스쳐에 상응하여 웨어러블 기기에서 생성된 움직임 정보로부터 운전자의 제스쳐 패턴을 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴에 따라 생성된 제스쳐 신호를 차량 제어 장치에서 이용하여 차량의 시동을 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 웨어러블 기기에서 생성된 운전자의 제스쳐에 상응하여 웨어러블 기기에서 생성된 움직임 정보로부터 운전자의 제스쳐 패턴을 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴에 따라 생성된 제스쳐 신호를 차량 제어 장치에서 이용하여 차량 도어의 잠금 및 잠금 해제를 제어할 수 있다.

Claims (13)

  1. 제스쳐 종류별로 미리 설정된 제스쳐 패턴 정보를 저장하는 데이터 저장부;
    사용자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하는 움직임 감지부;
    상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 상기 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 생성된 제스쳐 신호를 웨어러블 기기와 연결된 멀티미디어 전자기기의 제어 장치에 전송하는 통신부를 포함하고,
    상기 제스쳐 신호는 상기 멀티미디어 전자기기가 전원 오프 상태에서 기동 모드로 상호 전환, 슬립 모드에서 기동 모드로 전환, 및 제스쳐 잠금 모드에서 제스쳐 잠금 모드 해제로 전환 중 적어도 하나를 위한 활성화 제스쳐를 포함하는 웨어러블 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 움직임 정보는 움직임 속도, 움직임 방향, 움직임 각도 중 하나 이상을 포함하는 웨어러블 기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제스쳐 신호는 상기 멀티미디어 전자기기의 동작 메뉴에 상응하여 설정된 복수의 제스쳐 신호를 포함하는 웨어러블 기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제스쳐 신호는 홈 화면을 디스플레이하기 위한 홈 제스쳐, 실행된 기능을 취소하는 취소 제스쳐, 다음 화면이나 이전 화면을 디스플레이하거나 다음 메뉴나 이전 메뉴로 이동하거나 실행시키기 위한 왼쪽 제스쳐, 오른쪽 제스쳐, 업 제스쳐, 다운 제스쳐 중 하나 이상을 포함하는 웨어러블 기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 활성화 제스쳐는, 상기 전원 오프 상태의 멀티미디어 전자기기가 상기 활성화 제스쳐에 의해 전원을 공급받아 기동 상태로 전환될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 활성화 제스쳐는 전원이 공급된 상태에서 슬립 모드에 있는 상기 멀티미디어 전자기기는 상기 활성화 제스쳐에 따라 기동 상태로 전환되도록 설정된 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 활성화 제스쳐는 전원이 공급된 상태에서 제스쳐 잠금 모드에 있는 상기 멀티미디어 전자기기는 상기 활성화 제스쳐에 따라 제스쳐 잠금 모드가 해제되도록 설정되며,
    상기 제스쳐 잠금 모드는 제스쳐 신호가 입력되더라도, 상기 활성화 제스쳐 이외의 제스쳐 신호에 대하여는 반응하지 않는 동작모드인 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
  8. 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따라 움직임 정보를 생성하고, 상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 생성하여 송신하는 웨어러블 기기; 및
    상기 웨어러블 기기로부터 제스쳐 신호를 전달받아 차량내에 설치된 멀티미디어 전자 기기의 동작을 제어하는 차량 제어 장치를 포함하고,
    상기 제스쳐 신호는 상기 멀티미디어 전자기기가 전원 오프 상태에서 기동 모드로 상호 전환, 슬립 모드에서 기동 모드로 전환, 및 제스쳐 잠금 모드에서 제스쳐 잠금 모드 해제로 전환 중 적어도 하나를 위한 활성화 제스쳐를 포함하는 웨어러블 기기를 이용한 차량의 제스쳐 인식 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차량 제어 장치는, 상기 멀티미디어 전자 기기의 홈 화면을 디스플레이하기 위한 홈 제스쳐, 실행된 기능을 취소하는 취소 제스쳐, 다음 화면이나 이전 화면을 디스플레이하거나 다음 메뉴나 이전 메뉴로 이동하거나 실행시키기 위한 왼쪽 제스쳐, 오른쪽 제스쳐, 업 제스쳐, 다운 제스쳐 중 하나 이상을 포함하는 제스쳐 신호에 상응하여 상기 멀티미디어 전자 기기의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기를 이용한 차량의 제스쳐 인식 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 차량 제어 장치는 상기 웨어러블 기기로부터 전달받은 상기 제스쳐 신호에 상응하여 차량의 시동 및 꺼짐, 또는 차량 도어의 잠금 및 잠금 해제를 제어하는 웨어러블 기기를 이용한 차량의 제스쳐 인식 장치.
  11. 웨어러블 기기가 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하는 단계;
    상기 웨어러블 기기가 상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 웨어러블 기기가 상기 생성된 제스쳐 신호를 차량에 설치된 멀티미디어 전자기기의 제어를 위해 자동차 제어 장치에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제스쳐 신호는 상기 멀티미디어 전자기기가 전원 오프 상태에서 기동 모드로 상호 전환, 슬립 모드에서 기동 모드로 전환, 및 제스쳐 잠금 모드에서 제스쳐 잠금 모드 해제로 전환 중 적어도 하나를 위한 활성화 제스쳐를 포함하는 웨어러블 기기를 이용한 차량의 제스쳐 인식 방법.
  12. 차량 제어 장치가 웨어러블 기기로부터 제스쳐 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 웨어러블 기기로부터 수신된 상기 제스쳐 신호에 상응하여 차량내에 설치된 멀티미디어 전자 기기의 동작을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 차량 제어 장치는 상기 웨어러블 기기로부터 임의의 제스쳐 신호가 수신되면, 제스쳐 모드 잠금 해제상태인지를 판단하는 단계;
    판단 결과, 제스쳐 잠금 해제 상태이면 상기 웨어러블 기기로부터 입력된 제스쳐 신호에 상응하여 상기 멀티미디어 전자 기기의 동작을 실행하고, 판단 결과, 제스쳐 모드 잠금 상태이면, 이전에 실행된 멀티미디어 전자 기기의 동작을 그대로 유지하는 단계;
    상기 차량 제어 장치는 활성화 제스쳐 신호가 입력되었는지 판단하는 단계; 및
    판단 결과, 활성화 제스쳐 신호가 입력되면 상기 제스쳐 잠금 모드를 해제하는 단계를 포함하고,
    상기 제스쳐 신호는, 운전자의 제스쳐에 상응하여 발생된 움직임 변화에 따른 움직임 정보를 생성하고, 상기 움직임 정보로부터 임의의 제스쳐 패턴 정보를 추출하고, 추출된 제스쳐 패턴 정보와 미리 저장된 제스쳐 패턴 정보를 비교하여 제스쳐 종류를 판별하여 그에 상응하는 제스쳐 신호가 생성되는 웨어러블 기기를 이용한 차량의 제스쳐 인식 방법.
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