KR102340666B1 - 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법 - Google Patents

사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자 단말에 구비된 카메라 모듈을 활용하여 사용자의 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 비-접촉식으로 제어하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법은, 사용자의 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 제어하는 비-접촉식 장치 제어 방법에 있어서, 상기 조작 대상 장치의 적어도 일부를 포함하는 영상을 획득하는 단계; 상기 영상의 획득에 따라 상기 조작 대상 장치의 제어를 위한 인터페이스를 제공하는 단계; 상기 인터페이스에 대한 사용자의 입력을 획득하는 단계; 및 상기 사용자의 입력에 대응되는 제어 신호를 상기 조작 대상 장치 및 상기 조작 대상 장치와 연결된 외부 장치 중 적어도 하나에 전송하는 단계; 를 포함한다.

Description

사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법 {Non-contact device control method and system Using the camera module of the user terminal}
본 발명은 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용자 단말에 구비된 카메라 모듈을 활용하여 사용자의 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 비-접촉식으로 제어하는 방법에 관한 것이다.
접촉에 의한 바이러스 감염 위험성이 커지면서 최근, 버튼에 손을 대지 않고도 엘리베이터를 작동시키는 비접촉 센서가 개발되는 등 언택트 기술이 대두되고 있다.
불특정 다수가 사용하는 장치의 물리접 접촉을 통한 교차감염을 방지하기 위하여, 손세정제 비치, 항균 필름 부착 등 다각도로 노력하고 있지만 원천적인 해결책은 되지 못하고 있는 게 현실이다.
손가락의 움직임을 감지하기 위한 비접촉 센서를 구비하고, 센서의 발광부와 수광부를 통해 신호를 통해 엘리베이터를 호출하는 기술이 개발된 바 있다(선행 특허문헌 1 참조). 또한, 최근 버튼 내부에 습도 센서를 구비하여 손가락이 다가가는 경우 미세한 습도 변화를 감지함으로써 버튼을 제어하는 기술이 소개된 바 있다.
하지만, 이러한 센서를 부가하는 기술은 기존의 장치들을 크게 변경하는 방식에 의해 설치할 수밖에 없기 때문에, 광범위한 적용이 어렵다는 근본적 한계를 가진다.
또한, 다중이 사용하는 키오스크 장치에도 이러한 비접촉 기능이 부가되고 있는 실정이다.
최근 국내 기업에서, 무인 키오스크에 터치 없이 주문이 가능한 '에어택트(Air-tact)' 기술을 접목한 비-접촉식 터치 스크린을 시범 운영한다고 밝혔다. 비-접촉식 터치 스크린은 비주얼 햅틱(Visual Haptic) 기술을 접목한 제품으로, 감염병의 확산을 막고 고객 안전을 확보하기 위한 취지로 개발되고 있다(선행 비특허문헌 1 참조).
다만, 비주얼 햅틱 기술과 같이 고도화된 기술을 적용하게 되면 장치를 구성하는 비용이 크게 증가하는 문제가 있고, 접촉과 비접촉을 혼용하여 사용할 수 있는 것이 아니라는 점에서 광범위하게 적용될 수는 없는 현실이다.
이처럼, 사용자의 물리적 접촉 없이 불특정 다수가 사용하는 장치를 제어하는 것에 대한 필요성이 점차 커지고 있으나, 이러한 시장의 요구에 부합하는 기술은 도입되지 못한 실정이다.
1. 한국 특허 공개 제 10-2016-0064522 호 (발명의 명칭 : 손 움직임 감지를 이용한 엘리베이터 승장호출버튼 및 그 제어방법)
1. 포스트 코로나 시대 발맞춘 '비접촉 언터치 키오스크' 출시 (https://sysmate.co.kr/promotion/report?page=view&id=2464)
이에, 본 발명의 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법은 스마트폰 등 개인이 구비한 단말을 통해 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 제어하는 방법을 제시함으로써 언택트 기술을 구현함에 목적이 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은 기존의 조작 대상 장치의 물리적 구성을 크게 변경하지 않으면서 장치를 제어할 수 있는 방법을 제시함에 목적이 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은 사용자 단말에 제공되는, 조작 대상 장치를 제어하기 위한 인터페이스를 직관적으로 구성하여 제공함에 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법은, 사용자의 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 제어하는 비-접촉식 장치 제어 방법에 있어서, 상기 조작 대상 장치의 적어도 일부를 포함하는 영상을 획득하는 단계; 상기 영상의 획득에 따라 상기 조작 대상 장치의 제어를 위한 인터페이스를 제공하는 단계; 상기 인터페이스에 대한 사용자의 입력을 획득하는 단계; 및 상기 사용자의 입력에 대응되는 제어 신호를 상기 조작 대상 장치 및 상기 조작 대상 장치와 연결된 외부 장치 중 적어도 하나에 전송하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 인터페이스를 제공하는 단계 이전에, 상기 조작 대상 장치 및 상기 외부 장치 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 인터페이스를 제공하는 단계는, 상기 조작 대상 장치 및 상기 외부 장치 중 적어도 하나로부터 상기 인터페이스를 표시하기 위한 데이터를 수신하는 단계; 를 포함하고, 상기 전송하는 단계는, 상기 통신 채널을 통하여 상기 제어 신호를 상기 조작 대상 장치 및 상기 외부 장치 중 적어도 하나에 전송하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 통신 채널을 형성하는 단계는, 상기 조작 대상 장치의 제어를 위한 접속 경로를 포함하는 통신 유도 신호를 획득하는 단계; 및 상기 통신 유도 신호에 기초하여, 상기 조작 대상 장치 및 상기 외부 장치 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 통신 유도 신호는, 획득된 영상 내에 포함된 적어도 하나의 인코딩 된 시각적 표지일 수 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 영상은, 상기 조작 대상 장치에 구비되는 사용자 조작부를 포함하는 영상이고, 상기 사용자 조작부는 상기 사용자의 물리적 접촉에 따라 상기 조작 대상 장치를 제어하는 적어도 하나의 입력 획득 수단을 포함하고, 상기 인터페이스를 제공하는 단계는, 상기 영상 상의 상기 입력 획득 수단에 대한 사용자의 입력을 획득하기 위한 인터페이스를 제공하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 인터페이스를 제공하는 단계는, 상기 영상 내에서 상기 사용자 조작부에 해당하는 영역을 추출하는 단계; 및 추출된 영역에 대한 소정의 영상 처리를 수행하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 소정의 영상 처리는, 상기 추출된 영역을 소정의 각도로 프로젝션 하는 처리, 상기 추출된 부분을 크롭 하는 처리 및 상기 추출된 부분을 강조하는 처리 중 적어도 하나의 처리를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 인터페이스를 제공하는 단계는, 상기 영상 상의 상기 적어도 하나의 입력 획득 수단 각각에 대응되는 객체를 표시하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 적어도 하나의 입력 수단은 제1 입력 수단 및 상기 제1 입력 수단과 인접하는 제2 입력 수단을 포함하고, 상기 객체를 표시하는 단계는, 상기 제1 입력 수단에 대응되는 객체와 상기 제2 입력 수단에 대응되는 객체 사이의 거리가 소정의 임계 거리 이상이 되도록 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법은, 상기 객체를 표시하는 단계는, 입력 획득 수단 별 빈도 데이터를 참조하여, 상기 적어도 하나의 입력 획득 수단 각각에 대응되는 객체의 크기를 결정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법에 따르면, 스마트폰 등 개인이 구비한 단말을 통해 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 제어할 수 있도록 함으로써 불특정 다수가 사용하는 장치의 접촉을 통한 바이러스의 교차감염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법에 따르면, 기존의 조작 대상 장치의 물리적 구성을 크게 변경하지 않으면서 언택트 기술을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법에 따르면, 사용자가 소지하는 단말에 조작 대상 장치를 제어할 수 있는 인터페이스를 제공함으로써 사용자는 터치의 조작 방식을 유지하면서도 엘리베이터 버튼이나 키오스크의 화면에 직접적인 접촉 없이 조작 대상 장치를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법에 따르면, 사용자 단말에 제공되는 인터페이스를 직관적으로 구성함으로써 스마트 단말의 조작이 능숙하지 못한 노년층도 쉽게 본 발명의 제어 기술을 활용할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하는 시스템의 구성을 도시한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 수행하는 사용자 단말의 구성을 도시한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 통하여 엘리베이터 버튼을 조작하는 방법의 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 및 도 7는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 통하여 키오스크 화면을 조작하는 방법의 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하기 위한 통신 유도 신호의 일 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하기 위한 인터페이스에 대한 사용자의 입력을 획득하는 것의 일 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.
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 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 형태는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 사용자 단말의 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법에 대하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하는 시스템(1000)의 구성을 도시한 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 수행하는 사용자 단말(100)의 구성을 도시한 개략적인 블록도이다.
본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하는 시스템(1000)은 사용자 단말에 구비된 카메라 모듈을 활용하여 사용자의 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 비-접촉식으로 제어하는 방법을 구현한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하는 시스템(1000)은 사용자 단말(100), 조작 대상 장치(200) 및 조작 대상 장치(200)와 연결된 외부 장치 또는 서버(이하, '외부 장치'라 함)(300)를 포함하여 구성된다.
사용자 단말(100)은 사용자의 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치(200)를 제어하는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 수행한다. 사용자 단말(100)은 사용자가 조작 대상 장치(200)에 대한 직접적인 접촉 없이도 조작 대상 장치(200)를 제어할 수 있도록 하는 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현한다.
구체적으로 사용자 단말(100)은 조작 대상 장치(200)의 적어도 일부를 포함하는 영상을 획득하고, 영상의 획득에 따라 사용자가 조작 대상 장치(200)를 제어할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공한다. 또한 사용자 단말(100)은 상기 인터페이스에 대한 사용자의 입력을 획득하고, 사용자의 입력에 대응되는 제어 신호를 조작 대상 장치(200) 및 외부 장치(300) 중 적어도 하나에 전송한다.
도 2를 참조하면, 사용자 단말(100)은 카메라 모듈(110), 제어부(120), 통신부(130) 및 저장부(140)를 포함한다. 또한 도면에는 도시되지 않았으나, 사용자 단말(100)은 화면을 표시하는 표시부, 사용자로부터 데이터를 입력받는 입력부, 마이크, 스피커와 같은 장치를 구비할 수 있다.
사용자 단말(100)은 유무선 통신 환경에서 웹 또는 모바일 서비스를 이용할 수 있는 통신 단말일 수 있다. 구체적으로, 사용자 단말(100)은 프로세서, 저장부, 통신 모듈을 포함하는 디바이스 또는 단말기일 수 있고, 범용 (general purpose) 컴퓨터, 특수 목적용 컴퓨터, 스마트폰과 같은 모바일 단말, 데스크탑 또는 노트북 컴퓨터 등이거나 이들과 결합하여 사용하는 부속 장치일 수 있다.
카메라 모듈(110)은 사용자 단말(100)에 구비된 영상 획득 장치로, 카메라 모듈(110)은 조작 대상 장치(200)의 적어도 일부를 포함하는 영상을 획득할 수 있는 것이라면 비제한적으로 적용될 수 있다. 그 밖에 카메라 모듈(110)은 사용자 단말(100)에 구비되거나 또는 사용자 단말(100)과 연결된 공지의 영상 획득 장치일 수 있다.
제어부(120)는 프로세서(Processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(Processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(130)는 사용자 단말(100)이 조작 대상 장치(200), 외부 장치(300)와 같은 다른 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.
저장부(140)는 사용자 단말(100)이 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 메모리는 자기 저장 매체(Magnetic Storage Media) 또는 플래시 저장 매체(Flash Storage Media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 가령 저장부(140)는 사용자에 의해 생성된 인공 신경망 모델과 관련된 파라미터들을 일시적 및/또는 영구적으로 저장할 수 있다.
사용자 단말(100)은 조작 대상 장치(200) 또는 외부 장치(300)와 통신하며 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 수행하거나 이러한 프로그램 또는 어플리케이션이 탑재될 수 있는 단말이라면 제한 없이 채용될 수 있다. 이하 명세서에서는 설명의 편의를 위해 사용자 단말(100)을 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 수행하는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰인 것으로 상정하고 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
사용자 단말(100) 및 이에 포함되는 카메라 모듈(110), 제어부(120), 통신부(130) 및 저장부(140)의 각 구성이 수행하는 구체적인 비-접촉식 장치 제어 방법에 대해서는 이하 도 3 내지 도 9를 참조하여 후술한다.
조작 대상 장치(200)는 조작 대상 장치(200)의 제어를 위해 사용자의 물리적 접촉을 요하는 장치이다. 예컨대, 조작 대상 장치(200)는 엘리베이터 제어 장치, 사용자 인터페이스를 제공하는 키오스크 장치와 같이 불특정 다수가 사용하는 장치일 수 있다. 나아가, 조작 대상 장치(200)는 공용 컴퓨터, 모바일 단말 등 불특정 다수가 장치의 제어를 위해 물리적 접촉이 필요한 장치라면 본 발명의 범주에 포함된다 할 것이다.
조작 대상 장치(200)는 적어도 일부에 사용자 조작부를 포함하고, 사용자 조작부는 사용자의 물리적 접촉에 따라 조작 대상 장치를 제어하는 적어도 하나의 입력 획득 수단을 포함한다. 예컨대, 조작 대상 장치(200)가 엘리베이터 제어 장치인 경우 조작 대상 장치(200)는 버튼과 같은 입력 획득 수단을 포함하고, 조작 대상 장치(200)가 사용자 인터페이스를 제공하는 키오스크 장치인 경우 입력 획득 수단은 키오스크에 구비된 터치 디스플레이일 수 있다.
조작 대상 장치(200)는 사용자 단말(100)과 통신 채널이 형성되어, 사용자 단말(100)로부터 이러한 입력 획득 수단에 대한 비-접촉 입력 신호를 획득할 수 있다. 조작 대상 장치(200)가 사용자 단말(100)에 의해 제어되는 구체적인 방법에 대해서는 이하 도 3 내지 도 9를 참조하여 후술한다.
외부 장치(300)는 조작 대상 장치(200)와 연결되어 조작 대상 장치(200)를 제어하거나 관리하는 서버일 수 있다. 외부 장치(300)는 복수의 위치에 설치된 복수의 조작 대상 장치(200)를 통합 관리하는 서버일 수 있으며, 각각의 조작 대상 장치(300)에 제어 신호를 전송할 수 있다.
이러한 외부 장치(300)는 코로케이션 서버 (Co-location Server) 또는 클라우드 서버 (cloud server) 일 수 있고, 이러한 서버에 포함되는 장치일 수도 있으며, 이에 제한되지는 않는 다양한 공지의 형태로 구현될 수도 있다.
외부 장치(300)는 사용자 단말(100)과 통신 채널이 형성되어, 사용자 단말(100)로부터 조작 대상 장치(200)를 제어하는 제어 획득할 수 있고, 획득된 제어 신호를 조작 대상 장치(200)로 전송하여 조작 대상 장치(200)가 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법에 의해 동작할 수 있도록 한다. 외부 장치(300)가 사용자 단말(100)과 함께 조작 대상 장치(200)를 제어하는 구체적인 방법에 대해서는 이하 도 3 내지 도 9를 참조하여 후술한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크는 시스템의 각 구성 간의 데이터 송수신을 매개하는 수단을 의미할 수 있다. 이와 같은 네트워크는 근거리 네트워크 (local area network; LAN), 광역 네트워크 (wide area network; WAN), 거대도시 네트워크 (metropolitan area network; MAN), 종합정보 네트워크 (Integrated Service Digital Network; ISDN) 등의 유선 네트워크, 3G나 LTE (Long Term Evolution), 5G 와 같은 이동통신이나 와이파이 (Wi-Fi), 와이파이 다이렉트 (Wi-Fi Direct), 위성통신 같은 무선 네트워크, 블루투스 (Bluetooth), 지그비 (Zigbee), 저전력 단거리 무선망 IPv6(6LoWPAN), 근거리장 통신(Near Field communication) 과 같은 단거리 무선 네트워크 (Wireless Personal Area Network) 중 어느 하나일 수 있고, 나아가 이들의 조합, 또는 임의의 다른 네트워크일 수도 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 사용자 단말(100)이 카메라 모듈을 활용하여 사용자의 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 제어하는 비-접촉식 장치 제어 방법의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 보다 상세한 설명을 위하여 도 3 내지 도 9를 함께 참조한다.
도 3은 본 발명의 사용자 단말(100)에 의해 수행되는 카메라 모듈을 활용한 비-접촉식 장치 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
또한, 도 4 및 도 5는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 통하여 엘리베이터 버튼을 조작하는 방법의 실시예를 설명하기 위한 예시도이고, 도 6 및 도 7는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 통하여 키오스크 화면을 조작하는 방법의 실시예를 설명하기 위한 예시도이고, 도 8은 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하기 위한 통신 유도 신호의 일 실시예를 설명하기 위한 예시도이고, 도 9는 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하기 위한 인터페이스에 대한 사용자의 입력을 획득하는 것의 일 실시예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 사용자 단말(100)은 조작 대상 장치(200)의 적어도 일부를 포함하는 영상을 획득한다(S31).
획득되는 영상은 조작 대상 장치(200)에 구비되는 사용자 조작부를 포함하는 영상이고, 사용자 조작부는 사용자의 물리적 접촉에 따라 조작 대상 장치(200)를 제어하는 적어도 하나의 입력 획득 수단을 포함한다.
도 4 및 도 5에 도시된 엘리베이터 버튼을 조작하는 방법의 실시예에 따르면, 조작 대상 장치(200)는 엘리베이터 제어 장치이고, 사용자 단말(100)이 획득한 영상은 엘리베이터 버튼과 같은 입력 획득 수단이 포함된 엘리베이터 조작부에 대한 영상일 수 있다.
사용자가 엘리베이터를 비-접촉식으로 제어하고자 하는 경우 사용자 단말(100)에 구비된 카메라 모듈을 통해 도 4에 도시된 바와 같이 누르고자 하는 엘리베이터 버튼이 포함된 상태를 촬영한다.
도 6 및 도 7에 도시된 키오스크를 조작하는 방법의 실시예에 따르면, 조작 대상 장치(200)는 사용자 인터페이스를 제공하는 키오스크이고, 사용자 단말(100)이 획득한 영상은 키오스크 터치 스크린이 포함된 키오스크 장치에 대한 영상일 수 있다.
사용자가 키오스크를 비-접촉식으로 제어하고자 하는 경우 사용자 단말(100)에 구비된 카메라 모듈을 통해 도 6에 도시된 바와 같이 터치하고자 하는 키오스크 화면이 포함된 상태를 촬영한다.
사용자 단말(100)은 조작 대상 장치(200) 및 외부 장치(300) 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성한다(S32).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자 단말(100)은 사용자 단말(100)에 설치된 비-접촉식 장치 제어 방법을 구현하는 어플리케이션을 통하여 조작 대상 장치(200)와 통신 채널을 형성할 수 있다.
사용자가 사용자 단말(100)에 설치된 비-접촉식 장치 제어 어플리케이션을 실행하여 조작 대상 장치(200)를 촬영하는 경우, 사용자 단말(100)은 통신부(130)를 통하여 조작 대상 장치(200)에 포함된 통신부와 통신 채널을 형성할 수 있다. 사용자 단말(100)은 사용자 단말(100)의 주변의 연결 가능한 복수의 통신 채널을 감지하고, 카메라 모듈(110)로부터 획득된 영상 정보에 기초하여 복수의 통신 채널 중 연결한 통신 채널을 선택하는 방식으로 사용자 단말(100)과 조작 대상 장치(200)가 상호 연결될 수 있다.
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 엘리베이터 버튼을 촬영하는 경우, 사용자 단말(100)은 연결 가능한 복수의 통신 채널 중 엘리베이터에 대한 통신 채널을 인식하여 통신부(130)와 조작 대상 장치(200)인 엘리베이터 제어 장치의 통신부 사이의 통신 채널을 형성할 수 있다.
이 경우 통신 채널은 와이파이 (Wi-Fi), 와이파이 다이렉트 (Wi-Fi Direct), 블루투스 (Bluetooth), 지그비 (Zigbee), 근거리장 통신(Near Field communication; NFC)와 같은 근거리 통신망에 의한 통신 채널일 수 있다.
한편, 통신 채널은 상술한 방식이 아닌 통신 유도 신호에 기초하여 형성될 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자 단말(100)은 통신 유도 신호에 기초하여 조작 대상 장치(200)와 연결된 외부 장치(300)와 통신 채널을 형성할 수 있다.
이때, 사용자 단말(100)이 조작 대상 장치(200) 또는 외부 장치(300)와 통신 채널을 형성하는 단계는 사용자 단말(100)이 조작 대상 장치(200)의 제어를 위한 접속 경로를 포함하는 통신 유도 신호를 획득하는 단계와, 통신 유도 신호에 기초하여 조작 대상 장치(200) 또는 외부 장치(300) 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 통신 유도 신호는 획득된 영상 내에 포함된 적어도 하나의 인코딩 된 시각적 표지일 수 있다. 예컨대, 통신 유도 신호는 도 8에 도시된 바와 같은 접속 경로를 제공하는 QR코드일 수 있다.
시각적 표지인 통신 유도 신호는 조작 대상 장치(200)를 제어할 수 있는 인터페이스가 제공되는 웹페이지로의 접속 경로를 포함하고, 사용자 단말(100)이 도 8에 도시된 바와 같이 영상을 획득하는 경우, 영상 내에 존재하는 통신 유도 신호(81) 예컨대, QR코드를 통해 사용자 단말(100)에 조작 대상 장치(200)를 제어할 수 있는 인터페이스가 제공될 수 있다.
이 경우 통신 채널은 3G나 LTE (Long Term Evolution), 5G 와 같은 무선 네트워크 통신망에 의한 것이거나, 무선 네트워크와 근거리 네트워크 (local area network; LAN), 광역 네트워크 (wide area network; WAN), 거대도시 네트워크 (metropolitan area network; MAN), 종합정보 네트워크 (Integrated Service Digital Network; ISDN) 등의 유선 네트워크의 조합에 의한 통신 채널일 수 있다.
한편, 또 다른 예로 통신 유도 신호는 조작 대상 장치(200)가 출력하는 소정의 주파수 범위의 음향 신호일 수도 있다.
사용자 단말(100)이 조작 대상 장치(200)가 출력하는 음향 신호의 가청 범위에 존재하는 경우 사용자 단말(100)은 카메라 모듈(110)로부터 촬영된 영상 정보에 기초하여 조작 대상 장치(200)와 통신 채널을 형성할 수도 있다.
그 밖에, 사용자 단말(100)이 조작 대상 장치(200) 및 외부 장치(300) 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성하는 방식은 상술한 방식 외에, 다양한 공지의 방법에 의해 수행될 수 있다.
사용자 단말(100)은 영상의 획득에 따라 조작 대상 장치(200)의 제어를 위한 인터페이스를 제공한다(S33).
사용자 단말(100)이 인터페이스를 제공하는 단계는, 조작 대상 장치(200) 및 외부 장치(300) 중 적어도 하나로부터 인터페이스를 표시하기 위한 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
여기서, 데이터는 조작 대상 장치(200)의 제어 신호를 생성하기 위하여 사용자로부터 획득해야 하는 정보를 포함할 수 있다. 다시 말해, 사용자 단말(100)이 인터페이스를 제공하는 단계는, 영상에 포함된 입력 획득 수단에 대한 사용자의 입력을 획득하기 위하여 인터페이스를 제공하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 엘리베이터 버튼을 조작하는 방법의 실시예에 따르면, 사용자 단말은 도 4와 같이 촬영된 영상에 기초하여, 도 5에 예시된 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 5의 (a)는 촬영된 엘리베이터 조작부의 영상 내에서 입력 획득 수단인 버튼 부분을 강조하는 처리가 수행된 인터페이스를 예시한다.
이 경우 사용자 단말(100)이 인터페이스를 제공하는 단계(S33)는, 영상 내에서 사용자 조작부에 해당하는 영역을 추출하는 단계와, 추출된 영역에 대한 소정의 영상 처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 이때 소정의 영상 처리는 상기 추출된 부분을 강조하는 처리를 포함할 수 있고, 인터페이스를 제공하는 단계(S33)는 영상 상의 적어도 하나의 입력 획득 수단인 버튼 각각에 객체(51a~51d)를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 입력 획득 수단은 제1 입력 획득 수단 및 제1 입력 획득 수단과 인접하는 제2 입력 획득 수단을 포함하고, 사용자 단말(100)이 객체를 표시하는 단계는, 제1 입력 획득 수단에 대응되는 객체(51c)와 제2 입력 획득 수단에 대응되는 객체(51d) 사이의 거리가 소정의 임계 거리 이상이 되도록 표시하는 단계를 포함할 수 있다. 도 5의 (a)를 참조하면, 사용자 단말(100)은 열림 버튼인 제1 입력 획득 수단과 인접하는 닫힘 버튼인 제2 입력 획득 수단에 대한 각각의 객체(51c, 51d)를 입력 획득 수단과 별도로 표시할 수 있다.
여기서, 객체(51a~51d)라 함은, 입력 획득 수단인 엘리베이터 버튼에 프로젝션 되는 증강현실(augmented reality, AR) 데이터일 수 있다. 사용자가 조작 대상 장치(200)를 보다 직관적이고 정밀하게 조작할 수 있도록, 본 발명의 입력 획득 수단의 인터페이스를 제공하는 단계에 증강현실 기술이 적용될 수 있다.
객체를 표시하는 단계는, 입력 획득 수단 별 빈도 데이터를 참조하여, 입력 획득 수단 각각에 대응되는 객체의 크기를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 엘리베이터 버튼의 경우 열림과 닫힘 버튼인 입력 획득 수단이 사용 빈도가 가장 높을 것이므로, 사용자 단말(100)은 이에 기초하여 입력 획득 수단의 사용 빈도가 높은 것을 크게 강조 처리하여 표시할 수 있다.
이와 달리, 도 5의 (b)는 촬영된 엘리베이터 조작부의 영상 내에서 입력 획득 수단인 버튼 부분을 크롭하여 표시하는 인터페이스를 예시한다.
이 경우 사용자 단말(100)이 인터페이스를 제공하는 단계(S33)는, 영상 내에서 사용자 조작부에 해당하는 영역을 추출하는 단계와, 추출된 영역에 대한 소정의 영상 처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 이때 소정의 영상 처리는 상기 추출된 부분을 소정의 각도로 프로젝션하는 처리를 포함할 수 있고, 인터페이스를 제공하는 단계(S33)는 프로젝션된 영상을 크롭하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 사용자 단말(100)은 층 버튼인 제1 입력 획득 수단과 인접하는 열림/닫힘 버튼인 제2 입력 획득 수단에 대한 각각의 객체(51e, 51f)를 표시할 수 있다.
다른 예로, 키오스크를 조작하는 방법의 실시예에 따르면, 사용자 단말은 도 6와 같이 촬영된 영상에 기초하여, 도 7에 예시된 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 7은 사용자 인터페이스를 제공하는 키오스크의 화면 중 사용자의 입력이 가능한 부분을 추출하여 표시되는 인터페이스를 예시한다.
이 경우 사용자 단말(100)이 인터페이스를 제공하는 단계(S33)는, 키오스크 화면 상에서 사용자 조작부에 해당하는 영역을 추출하는 단계와, 추출된 영역을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 사용자 단말(100)은 키오스크 화면 중 광고 표시 등이 제외된 메뉴 선택이 가능한 화면을 추출하여 표시할 수 있다. 이와 달리, 사용자 단말(100)은 키오스크 화면을 그대로 표시할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 사용자 단말(100)은 인터페이스에 대한 사용자의 입력을 획득한다(S34). 사용자 단말(100)은 도 5 및 도7에 예시된 다양한 실시예의 인터페이스를 통해 대한 사용자의 입력을 획득할 수 있다.
여기서 사용자의 입력은, 도 5의 경우 엘리베이터 버튼에 대한 조작 입력일 수 있고, 도 7의 경우 키오스크 화면에서 메뉴 선택에 대한 입력일 수 있다.
사용자의 입력은 사용자 단말(100)에 대한 접촉 입력일 수 있다.
이와 달리, 사용자 입력은 도 9에 예시된 바와 같은 사용자 단말(100)에 대한 비-접촉 입력일 수도 있다.
도 9를 참조하면, 사용자는 사용자 단말(100)의 전면 카메라 모듈을 통하여 비-접촉 방식으로 입력 신호를 생성할 수 있다. 도 9의 (a)는 손의 모션 인식을 통한 입력 신호 생성을 예시하고, 도 9의 (b)는 얼굴 표정 인식을 통한 입력 신호 생성을 예시하며, 도 9의 (c)는 아이 컨택을 통한 입력 신호 생성을 예시한다. 그 외에도 사용자는 공지의 다양한 방식으로 사용자 단말(100)에 대한 비-접촉 입력 신호를 생성할 수 있음은 물론이다.
도 9에 예시된 방식으로 비-접촉 입력 신호를 사용하면, 조작 대상 장치(200)를 제어하는 제어 신호 생성은 물론이고 제어 신호를 생성하기 위한 입력 신호까지 비-접촉 방식으로 생성할 수 있게 되므로, 보다 향상된 기술적 효과를 가질 수 있는 이점이 있다.
이후, 도 3을 참조하면, 사용자 단말(100)은 사용자의 입력에 대응되는 제어 신호를 조작 대상 장치(200) 및 조작 대상 장치(200)와 연결된 외부 장치(300) 중 적어도 하나에 전송한다(S35).
사용자 단말(100)이 제어 신호를 전송하는 단계(S35)는, 사용자 단말(100)이 조작 대상 장치(200) 및 외부 장치(300) 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성하는 단계(S32)에서 설정된 통신 채널을 통하여 수행된다.
도 5와 같이 엘리베이터 버튼에 대한 조작 입력인 경우 사용자는 본 발명의 비-접촉식 제어 방법을 통하여 사용자 단말(100)을 이용해 엘리베이터를 제어할 수 있고, 도 7과 같이 키오스크 터치에 대한 입력인 경우 사용자는 본 발명의 비-접촉식 제어 방법을 통하여 사용자 단말(100)을 이용해 키오스크를 제어할 수 있다.
이로써, 도 3 내지 도 9를 통해 설명한 본 발명의 비-접촉식 장치 제어 방법에 따르면, 스마트폰 등 개인이 구비한 사용자 단말(100)을 통해 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치(200)를 제어할 수 있도록 함으로써 불특정 다수가 사용하는 장치의 접촉을 통한 바이러스의 교차감염을 방지할 수 있다. 또한, 기존의 조작 대상 장치(200)의 물리적 구성을 크게 변경하지 않으면서 언택트 기술을 구현할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 비-접촉식 장치 제어 방법의 다양한 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다.
이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 나아가, 매체는 네트워크 상에서 전송 가능한 형태로 구현되는 무형의 매체를 포함할 수 있으며, 예를 들어 소프트웨어 또는 애플리케이션 형태로 구현되어 네트워크를 통해 전송 및 유통이 가능한 형태의 매체일 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
1000 … 비-접촉식 장치 제어 시스템
100 … 사용자 단말
110 … 카메라 모듈
120 … 제어부
130 … 통신부
140 … 저장부
200 … 조작 대상 장치
300 … 외부 장치
51a~51e … 입력 획득 수단에 대응되는 객체
81 … 통신 유도 신호

Claims (10)

  1. 사용자의 물리적 접촉을 요하는 조작 대상 장치를 상기 조작 대상 장치와 구분되는 별도의 장치인 사용자 단말을 통해 제어하는 비-접촉식 장치 제어 방법에 있어서,
    상기 조작 대상 장치에서 사용자의 물리적 접촉을 요하는 사용자 조작부를 포함하는 영상을 획득하는 단계;
    상기 영상의 획득에 따라 상기 조작 대상 장치의 제어를 위한 상기 사용자 조작부를 포함한 인터페이스를 제공하는 단계;
    상기 인터페이스에 대한 사용자의 입력을 획득하는 단계; 및
    상기 사용자의 입력에 대응되는 제어 신호를 상기 조작 대상 장치 및 상기 조작 대상 장치와 연결된 외부 장치 중 적어도 하나에 전송하는 단계; 를 포함하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 비-접촉식 장치 제어 방법은,
    상기 인터페이스를 제공하는 단계 이전에, 상기 조작 대상 장치 및 상기 외부 장치 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 인터페이스를 제공하는 단계는,
    상기 조작 대상 장치 및 상기 외부 장치 중 적어도 하나로부터 상기 인터페이스를 표시하기 위한 데이터를 수신하는 단계; 를 포함하고,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 통신 채널을 통하여 상기 제어 신호를 상기 조작 대상 장치 및 상기 외부 장치 중 적어도 하나에 전송하는 단계; 를 포함하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 통신 채널을 형성하는 단계는,
    상기 조작 대상 장치의 제어를 위한 접속 경로를 포함하는 통신 유도 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 통신 유도 신호에 기초하여, 상기 조작 대상 장치 및 상기 외부 장치 중 적어도 하나와 통신 채널을 형성하는 단계; 를 포함하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 통신 유도 신호는, 획득된 영상 내에 포함된 적어도 하나의 인코딩 된 시각적 표지인, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 영상은,
    상기 조작 대상 장치에 구비되는 사용자 조작부를 포함하는 영상이고, 상기 사용자 조작부는 상기 사용자의 물리적 접촉에 따라 상기 조작 대상 장치를 제어하는 적어도 하나의 입력 획득 수단을 포함하고,
    상기 인터페이스를 제공하는 단계는,
    상기 영상 상의 상기 입력 획득 수단에 대한 사용자의 입력을 획득하기 위한 인터페이스를 제공하는 단계; 를 포함하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 인터페이스를 제공하는 단계는,
    상기 영상 내에서 상기 사용자 조작부에 해당하는 영역을 추출하는 단계; 및
    추출된 영역에 대한 소정의 영상 처리를 수행하는 단계; 를 포함하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 소정의 영상 처리는,
    상기 추출된 영역을 소정의 각도로 프로젝션 하는 처리, 상기 추출된 부분을 크롭 하는 처리 및 상기 추출된 부분을 강조하는 처리 중 적어도 하나의 처리를 포함하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 인터페이스를 제공하는 단계는,
    상기 영상 상의 상기 적어도 하나의 입력 획득 수단 각각에 대응되는 객체를 표시하는 단계; 를 더 포함하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 입력 획득 수단은 제1 입력 획득 수단 및 상기 제1 입력 획득 수단과 인접하는 제2 입력 획득 수단을 포함하고,
    상기 객체를 표시하는 단계는,
    상기 제1 입력 획득 수단에 대응되는 객체와 상기 제2 입력 획득 수단에 대응되는 객체 사이의 거리가 소정의 임계 거리 이상이 되도록 표시하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 객체를 표시하는 단계는,
    입력 획득 수단 별 빈도 데이터를 참조하여, 상기 적어도 하나의 입력 획득 수단 각각에 대응되는 객체의 크기를 결정하는 단계; 를 포함하는, 비-접촉식 장치 제어 방법.
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1. 포스트 코로나 시대 발맞춘 '비접촉 언터치 키오스크' 출시 (https://sysmate.co.kr/promotion/report?page=view&id=2464)

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