KR20000072494A - 눈동자 움직임을 광원을 이용하여 감지할 수 있는 기기 및무선원격장치. - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴퓨터나 산업용기기 및 의료기기 등을 사용시 손으로 Data입력 및 명령을 하지않고 조정할 수 있는 무선원격 조정장치로서, 더욱 자세한 내용은 빛이나 레이저 등의 광원을 안구에 발산하고 이에 반사된 신호를 받아 눈동자의 움직임을 감지하며, 그 눈동자의 움직임을 컴퓨터나 기타 전자기기의 원격 조정장치로 이용해 쓸 수 있는 안경류 장치의 발명으로, 무선으로 전자기기를 손을 사용하지 않고 눈동자만으로 원거리에서 조정 가능한 장치이다.

특히, 컴퓨터 마우스 등을 대치해서 눈동자만으로 확인 할 수 있는 이동거리는 눈동자의 움직임으로 커서이동이 되며, 눈동자를 벗어난 큰 이동거리는 얼굴의 이동(즉 시선이동)에 따라 커서가 이동된다.

또한, 보편적인 마우스의 모든 역할을 클릭 작동을 눈동자의 깜빡임으로 바꿨으며, 오동작을 방지하기 위하여 두 눈의 깜빡임과 깜빡임의 차이를 개선하여 최대한의 오동작을 방지한 시스템으로 이루어진 것이 특징이다.

Description

눈동자 움직임을 광원을 이용하여 감지할 수 있는 기기 및 무선원격장치.{.}

본 발명은 컴퓨터나 산업기기 및 의료기기등의 전자기기들을(이하 전자기기 이라 통칭함) 손으로 Data입력 및 명령하지 않고 조정할수 있는 원격조정장치로서, 더욱 상세하게는 빛이나 레이저등의 광원을(이하 광원이라 통칭함) 안구에 발산하고 이에 반사되는 신호를 받아 눈동자의 움직임을 감지하여 전자기기의 원격조정장치로 이용해 쓸수있는 안경류 장치의 발명으로 손을 사용하지 않고 눈동자 만으로 전자기기의 Data입력 및 명령이 가능한 원격조정장치이다.

예를들어 일반적으로 전자기기 작동시 손으로 Data입력 하면서 마우스 커서의 위치를 이동할 경우에 손으로 마우스를 옮겨 커서 위치를 이동확인하고, 왼쪽 오른쪽 스위치를 클릭하여 조정해야 하는 불편함이 있다.

마우스 커서이동은 꼭 손을 사용하여야 하며 Data입력과 동시에 마우스커서를 움직일 수 없고 또 손이 불편한 사람(신체장애인)들에게 마우스 조작은 매우 불편한 일이 아닐수 없다. 예를 들어 인터넷 검색 및 사이트에 등록하자면 가입절차에 따라 가입신청서 작성이 있다 이름, 나이, 등등의 평균적으로 15회 이상의 마우스 움직임 및 클릭을 요한다. 이때 매 항목마다 키보드를 치면서 마우스를 움직여야 하기 때문에 사용자들의 불편함이 생긴다. 컴퓨터를 이용한 모든 자동제어 시스템 및 산업용자동화 기계도 사용자가 두 손으로 다른일을 하면서 다시Data재 입력 및 동작시 한 손을 마우스로 이동하여 작동시키기 때문에 위의 사항과 마찬가지로 불편함을 느끼며 작업의 효율성이 떨어지게 된다. 그리고 위생을 유지해야 하는 병원이나 연구소 등에서 전자기기사용 시 손으로 마우스를 잡기 때문에 마우스에 묻어있는 이물질이 환자나 다른 곳에 전염이 될 수도 있다. 또한 손이 불편한(신체장애인)사람들은 전자기기 및 컴퓨터 사용을 힘들어 하며 다소 사회에서 소외되는 경우가 있다.

무선 마우스가 나오긴 했지만 지정된 장소(즉 무선마우스 패드) 에서만 사용할수 있고 손을 움직여야 한다는 문제점이 발생했다.

이와 같이 마우스는 전자기기의 옵션이 아닌 필수 항목으로 되어 사용자의 불편함을 해소해주지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 광원을 눈으로 발산하고 이에 반사되는 신호를 받아 눈동자의 움직임을 감지하여 커서가 이동하며 마우스의 왼쪽과 오른쪽의 스위치 역할을 눈 깜빡임으로 작동시켜 전자기기를 무선으로 원격조정하여 일반사용자나 신체장애인들의 불편함을 줄이며 특히, 장애인들도 전자기기 및 컴퓨터를 손쉽게 사용할수 있도록하여 사회에서 소외되는 장애인들에게 큰 도움이 될 것이다. 본 발명의 무선원격장치를 이용하여 전자기기에 사용된다면 미래의 전자기기의 시장은 밝아 질 것이며 과학기술 또한 한발 더 진보 할수 있도록 기여하는것이 본 발명의 목적이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 눈동자의 움직임에 광원을 이용하여 감지 할수 있는 기기 및 장치에 있어서,

안경의 착,탈을 감지하는 장치에서 착용확인시 전원부에서 전원을 공급하는 단계, 광원을 눈동자에 발산시켜주는 발광부와 반사된 신호를 감지하는 수광부 단계, 상기 단계의 신호를 전자기기의 원격조정장치로 사용하기위한 송신부 단계와 전자기기의 신호 수신부 단계, 송신부와 수신부의 원점DATA를 일치 시켜주는 원점 복귀부 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

도 1은 전원을 공급하는 충전식 전원부 및 안경류의 착용을 감지하여 회로를 ON/OFF시켜주는 SENSOR부

도 2는 안구에 광원을 발산하는 발광부와 반사되는 광원을 모아 위치 및 동작을 감지하는 수광부의 구조도

도 3은 착용시 회로ON 시켜주는 SENSOR 및 발광부에서 광원을 발산하는 구성도

도 4는 반사된 광원을 모아 위치 및 동작을 감지하는 수광부 및 전자기기에 신호를 보낼수 있는 송신부 구조도

도 5는 송신부의 신호를 수신할수 있는 신호 수신부의 구조도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,1-2 : 안경 착탈감지 2 : 충전식 전원부

3 : 발광부 4 : 수광부

5 : 송신부 6 : 수신부

7: 원점 복귀부 8 : 충전기

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 발광부/수광부가 있는 안경에 전원을 공급하는 충전식 전원부와 안경의 착,탈을 감지하여 소비전력을 최소화 시키는 감지 장치로서, Li-ion이나Poiymer등의 2차 전지를 사용하여 광원이나 레이저의 발광부/수광부 및 기타회로의 전원으로 사용하고,충방전 상태 및 전원량을 모니터에 잔량 표시할수 있도록 하여 충전식 전원부(2)의 2차 전지를 사용하여 발광부와 수광부 및 회로들의 전원으로 사용되며 방전시 충전기(8)를 이용하여 충전이 가능하다.

또한 소비전력을 최소화 하기위하여 안경 착,탈감지(1)의 귀걸이부분이나 코걸이 부분에 미세 스위치를 장착하여 착,탈을 감지하며 (1-2)의 온도SENSOR로 인하여 인체의 온도와 흡사할 때 회로가ON이 되어 정상적인 작동을 유지한다.

이러한 상태에서 도 2는 안경의 중앙부 발광부(3)을 위치시켜 안구에 광원이나 레이저를 발광 시켜주며 레이저는 안구에 무해한 빛을 사용하며 빛(광원)도 가시광선 외의 광원으로 눈에 피로를 주지 않는 소자(적외선LED나 주입형 레이저 다이오드 ILD등)를 사용하며, 무색으로서 안구로 발산이 된다. 도 3은 안경을 착용시 감지되는 도 1의 (1-2)의 온도SENSOR로 인하여 전원이ON이 되는 전원 ON/OFF Controller, 발광원의 세기를 유지시켜주는 발광소자 Control의 블록도이다. 발광부에서 발광후 안구에 반사된 광원을 감지해 안구가 주시하는 방향으로 동작을 시키기 위해 도 4는 안경의 렌지 도 2의 수광부(4)에 적외선 수신용 도포를 입혀서 눈동자에 반사된 신호를 모아서 광원(적외선)신호를 전자 신호로 변환시켜주는 변환부를 거쳐서, 소신호 증폭부 A/D Convertor를 거친다. 증폭부 A/D Convertor를 거친 신호는 눈동자에서 반사된 빛으로 커서의 위치를 제어할수 있는 위치 신호처리, 거리계산 회로, 가감산 회로 및 눈 깜빡임을 감지하여 마우스 클릭 신호와 동일한 신호를 발생 시켜주는 눈 깜빡임 신호처리 등으로 구성된 디지털 신호 처리부(DSP Chip)에서 중요한 정보를 처리한다.

신호처리부를 거치면, Filter부 D/A Convertor, 적외선 신호Controller를 거쳐서 적외선 LED나IR에 신호를 가해주며(5), 이 신호를 전자기기의 수신부 도 2(6)으로 보내준다. 또한 눈의 깜빡거림을 감지하여 일반 마우스에서 클릭 하는 효과를 낼수 있도록 하며 오작동을 방지하기 위하여 두 눈이 동시 깜빡일때와 깜빡이는 시간을 지정하여 최대한의 오작동을 방지하게되어 있으며 도 5의 수신부 에서는 안경에서 보내온 신호를 수신하여 컴퓨터등의 전자기기에 사용할수 있도록 신호를 수신할수 있는 신호 수신부로서 눈동자의 움직임만으로도 전자기기의 동작을 가능하게 한 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 눈동자의 위치 및 움직임을 감지하여 컴퓨터나 산업용기기 및 의료기기 등의 각종 전자기기를 손을 사용하지 않고 Data입력 및 조정할 수 있는 무선원격 조정장치로서 종래의 기술보다 진보된 것이고, 신규성이 인정되는 발명으로 일반 사용자와 신체장애인들도 전자기기 및 컴퓨터를 손쉽게 사용할수 있도록 하였다. 또한 전자기기의 시장에서 보다 많은 시장성을 확보하고자 함에 있다.

Claims (9)

1. 적외선LED나 주입형 레이저 다이오드(ILD)등을 사용하여 안구에 광원이나, 인체 무해한 레이저를 발광해 주는 발광부 구성 및 그에 관한 방법의 단계
2. 제 1항에 있어서 안경의 렌지에 수신용 도포를 입혀서 눈동자에 반사된 신호를 모아 광원(적외선)신호를 전자 신호로 변환시켜주는 단계
3. 제 2항에 있어서 눈동자(안구)의 움직임을 감지할수 있는 장치로 안구가 주시하고 있는 방향을 감지하여 컴퓨터 모니터의 커서위치를 안구가 주시하고 있는 방향으로 이동시키는 단계
4. 제 3항에 있어서 눈의 깜빡거림을 감지하여 일반 마우스에서 클릭하는 효과를 낼수 있도록 한 단계
5. 제 4항에 있어서 안경에서 감지된 신호를 컴퓨터등의 전자기기에 신호를 보낼수 있도록 고안된 적외선 신호 송신장치 및 수신장치의 단계
6. 제 5항에 있어서 컴퓨터등 전자기기의 ON시 눈동자의 위치와 커서의 위치를 스위치 하나로 일정하게 맞추며 사용도중 사용자에게 맞게 커서위치를 변환하며 재조정 하여 컴퓨터나 전자기기들을 손으로 사용하지 않고 조정할수 있는 장치 및 방법
7. Li-ion이나 Polymer등의 2차 전지를 사용하여 광원이나 레이저의 발광부/수광부 및 기타회로의 전원으로 사용한 단계로 충방전 상태 및 전원량을 원격조정장치 송신부를 통하여 컴퓨터의 수신부에 전달하여 그 DATA가 컴퓨터 모니터에 잔량 표시 할수 있도록 한 방법 및 별도의 충전기를 사용해 꼽아서 충전가능 하도록 하는 장치 및 단계
8. 제 7항에 있어서 온도센서를 부착하여 인체의 온도 이상이 되면 회로가ON 될 수 있도록 하는 방법과 안경의 착탈을 감지하여 탈착시에는 광원장치를 OFF하여 필요 없는 소비를 줄일수 있도록 하는 단계.
9. 제 6항과 8항에 있어서 눈동자의 움직임만으로도 컴퓨터나 전자기기의 무선 원격조정장치로 사용하며 소비전력을 최소화시키는 장치 및 방법.