KR20080082435A - Mobile terminal apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휴대 전화 등의 휴대 단말 장치에 관한 것으로, 특히 가속도 센서를 구비한 휴대 단말 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
휴대 전화 등의 휴대 단말 장치의 입력장치로는 지금까지 키 패드나, 터치 스크린, 음성 인식 등이 실용화되었다. 나아가 최근에는 가속도 센서를 탑재하고 휴대 단말 장치의 경사각을 검출함으로써 휴대 단말 장치의 화면 표시를 스크롤시킬 수 있는 휴대 단말 장치가 제안되었다(예를 들어, 국제공개 제04/020951호 팜플렛).As an input device of a portable terminal device such as a cellular phone, a keypad, a touch screen, voice recognition, and the like have been put to practical use. In recent years, a portable terminal apparatus capable of scrolling the screen display of the portable terminal apparatus by mounting an acceleration sensor and detecting an inclination angle of the portable terminal apparatus has been proposed (for example, International Publication No. 04/020951 pamphlet).
본 발명자는 가속도 센서를 탑재한 휴대 단말 장치의 응용례로서 이용자에 의해 가해진 3차원 공간의 움직임을 검출하고 문자 등을 입력할 수 있는 휴대 단말 장치에 대해서 검토하였다. 이 휴대 단말 장치는 휴대 단말 장치에 움직임을 가했을 때의 가속도 정보를 참조 데이터로서 미리 등록해 놓고, 실제로 이용자가 휴대 단말 장치를 움직였을 때 계측한 가속도 정보와 참조 데이터를 비교함으로써 이용자가 가한 움직임을 특정한다는 것이다. 이용자는 이 휴대 단말 장치로 예를 들어 숫자의 「3」을 수평면에 수직인 평면에 쓰는 것처럼 움직이는 것만으로 휴대 단말 장치에 「3」을 입력할 수 있다. 키패드에 의하지 않고도 휴대 단말 장치에 입력할 수 있기 때문에 휴대 단말 장치의 조작성을 향상할 수 있고 또한 게임 등의 여러가지 어플리케이션에 이용할 수 있다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This inventor examined the portable terminal apparatus which can detect the movement of the three-dimensional space applied by a user, and can input a character etc. as an application example of the portable terminal apparatus equipped with the acceleration sensor. The portable terminal device registers the acceleration information when the movement is applied to the portable terminal device as reference data in advance, and actually identifies the movement applied by the user by comparing the acceleration information measured when the user moves the portable terminal device with the reference data. Is that. The user can enter "3" into the portable terminal device by simply moving it, for example, as if writing "3" of the number on a plane perpendicular to the horizontal plane. Since the input to the portable terminal apparatus can be performed without using the keypad, the operability of the portable terminal apparatus can be improved and it can be used for various applications such as games.
이용자가 상술한 바와 같은 휴대 단말 장치를 사용하여 문자 등을 입력하는 경우, 조작성의 관점에서 이용자가 자유로운 자세로 휴대 단말 장치를 파지하여 움직이게 하는 것이 바람직하다. 휴대 단말 장치의 실제의 움직임과 참조 데이터를 비교하는 상술한 휴대 단말 장치에서는 휴대 단말 장치를 움직였을 때의 자세를 참조 데이터를 취득했을 때와 같은 자세로 함으로써 자세에 의한 가속도 성분의 차분을 의식하는 일 없이 이용자가 가한 움직임을 특정할 수 있다. 이러한 관점에서, 휴대 단말 장치를 작동할 때의 자세에 제약을 두지 않고 하기 위해서는 모든 자세에서의 참조 데이터를 미리 취득해 놓는 방법을 생각할 수 있으나, 메모리 용량의 제약 등에 의해 현실적이지 않다. In the case where the user inputs a character or the like using the above-described portable terminal device, it is preferable that the user grasps the portable terminal device in a free posture and moves it from the viewpoint of operability. In the above-described portable terminal apparatus which compares the actual movement of the portable terminal apparatus with reference data, the attitude at the time of moving the portable terminal apparatus is made to be the same as when the reference data is acquired, so as to be aware of the difference in acceleration components due to the attitude. You can specify the movements that the user made without. From this point of view, a method of acquiring reference data in all postures in advance may be conceived in order not to limit postures when operating the portable terminal apparatus, but this is not practical due to the limitation of memory capacity.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적은 움직임의 검출 정밀도를 향상시킨 휴대 단말 장치를 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed in view of such a situation, and the objective is to provide the portable terminal apparatus which improved the detection precision of a motion.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 태양의 휴대 단말 장치는 이용자에 의해 가해진 움직임을 검출하는 기능을 가진 휴대 단말 장치에 있어서, 3축 방향의 가속도 성분을 검출하는 가속도 센서와, 가속도 센서가 검출한 3축 방향의 가속도 성분을 기초로 해당 휴대 단말 장치의 경사각을 산출하는 경사각 산출부와, 경사각 산출부에 의해 산출된 경사각을 기억하는 경사각 기억부와, 경사각을 산출한 후에 가속도 센서가 검출한 적어도 2축 방향의 가속도 데이터를, 경사각 기억부에 기억된 경사각을 사용하여 해당 휴대 단말 장치의 기준이 되는 자세에서의 가속도 데이터로 보정하여 가공한 가공 데이터를 생성하는 가속도 데이터 처리부와, 기준 자세를 취하는 해당 휴대 단말 장치의 복수의 움직임에 따른 참조 데이터를 저장하는 참조 데이터 기억부와, 참조 데이터 기억부에 저장된 참조 데이터를 참조하여 가속도 데이터 처리부에 의해 생성된 가공 데이터에 대응하는 움직임을 검출하는 검출부를 구비한다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the portable terminal device of 1 aspect of this invention is a portable terminal device which has a function which detects the movement exerted by a user, The acceleration sensor which detects the acceleration component of a 3-axis direction, The inclination angle calculator calculates the inclination angle of the portable terminal device based on the detected three-axis acceleration component, the inclination angle storage unit that stores the inclination angle calculated by the inclination angle calculator, and the acceleration sensor detects the inclination angle after calculating the inclination angle. An acceleration data processor for generating processed data by correcting the acceleration data in at least two axis directions by the acceleration data in the posture that becomes the reference of the portable terminal device using the inclination angle stored in the inclination angle storage unit, and the reference posture Reference data for storing reference data according to a plurality of movements of the corresponding mobile terminal device And a detecting unit for detecting a movement corresponding to the processed data generated by the acceleration data processing with reference to the reference data stored in eokbu and a reference data storage section.
이 태양에 의하면, 휴대 단말 장치의 기준이 되는 자세와는 다른 자세로 휴대 단말 장치에 움직임을 가한 경우에도 기준이 되는 자세에서의 가속도 데이터로 보정할 수 있다. 그 결과, 참조 데이터로부터의 차분을 적게 할 수 있으므로 참조 데이터와의 비교가 쉬워지고 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다. According to this aspect, even when a movement is made to a portable terminal apparatus in a posture different from the posture which becomes a reference | standard of a portable terminal device, it can correct with acceleration data in a reference posture. As a result, since the difference from the reference data can be reduced, the comparison with the reference data becomes easy and the motion detection accuracy can be improved.
가속도 데이터 처리부는 경사각을 사용하여 보정한 후의 가속도 데이터에 대해서 가속도의 변화량을 산출하는 가공을 할 수도 있다. 이 변화량을 산출하는 가공은 가공 데이터의 차분을 취할 수도 있고 또한 시간 미분을 할 수도 있다.The acceleration data processing unit may perform processing for calculating the amount of change in acceleration with respect to the acceleration data after correction using the inclination angle. The processing for calculating this change amount may take the difference of the processing data and may also perform time differential.
상기 가속도 데이터 처리부는 산출된 가속도의 변화량 데이터에 대해서 진폭의 정규화 처리를 할 수도 있다. 이용자의 휴대 단말 장치를 움직이는 방식에 따라 가공 데이터의 진폭이 참조 데이터의 진폭과 비교하여 작아지는 경우가 있는데, 진폭의 정규화를 행함으로써 참조 데이터와의 비교가 쉬워지고 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다. The acceleration data processing unit may perform amplitude normalization processing on the calculated variation amount data of acceleration. Depending on how the user's mobile terminal device is moved, the amplitude of the processed data may be smaller than the amplitude of the reference data, but by normalizing the amplitude, the comparison with the reference data becomes easier and the accuracy of motion detection can be improved. have.
가속도 데이터 처리부는 진폭의 정규화 처리를 행한 가속도의 변화량 데이터에 대해서 계측 시간의 정규화 처리를 할 수도 있다. 이용자의 휴대 단말 장치를 움직이는 방식에 따라 가공 데이터의 계측 시간이 참조 데이터의 계측 시간과 비교하여 짧아지거나 길어지는 경우가 있는데, 계측 시간의 정규화를 행함으로써 참조 데이터와의 비교가 쉬워지고 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다. The acceleration data processing unit may perform the normalization processing of the measurement time with respect to the amount of change of acceleration data which has been subjected to the normalization processing of the amplitude. Depending on how the user's portable terminal device is moved, the measurement time of the processing data may be shorter or longer than the measurement time of the reference data.However, by normalizing the measurement time, the comparison with the reference data becomes easier and the motion is detected. Accuracy can be improved.
이상의 구성 요소의 임의의 조합, 본 발명의 표현을 방법, 시스템, 기록 매체, 컴퓨터 프로그램 등의 사이에서 변환한 것도 또한 본 발명의 태양으로서 유효하다.Arbitrary combinations of the above components and conversion of the expression of the present invention between a method, a system, a recording medium, a computer program, and the like are also effective as aspects of the present invention.
본 발명에 의하면, 움직임의 검출 정밀도를 향상시킨 휴대 단말 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a portable terminal device with improved motion detection accuracy.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 휴대 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a portable terminal device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 휴대 단말 장치와 가속도 센서의 X축, Y축, Z축의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram showing the positional relationship between the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis of the portable terminal device and the acceleration sensor.
도 3a는 휴대 단말 장치를 롤각(θr) 기울어지게 한 상태를 나타내고, 도 3b는 휴대 단말 장치를 피치각(θp) 기울어지게 한 상태를 나타내는 도면이다. 3A shows a state in which the portable terminal device is inclined at the roll angle θ r , and FIG. 3B is a view illustrating a state in which the portable terminal device is inclined at the pitch angle θ p .
도 4는 참조 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating an example of a data structure of reference data.
도 5a는 기준 자세의 상태에서 휴대 단말 장치를 움직였을 경우를 나타내는 도면이고, 도 5b는 기준 자세로부터 롤각(θr) 기울어진 상태에서 휴대 단말 장치를 움직였을 경우를 나타내는 도면이다. FIG. 5A is a diagram illustrating a case where the portable terminal device is moved in the state of the reference posture, and FIG. 5B is a diagram illustrating a case where the portable terminal device is moved in a state where the roll angle θ r is inclined from the reference pose.
도 6은 제1 실시형태에서의 움직임 검출 처리의 흐름도다. 6 is a flowchart of a motion detection process in the first embodiment.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 휴대 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 7 is a diagram illustrating a configuration of a portable terminal device according to a second embodiment of the present invention.
도 8a는 가속도 변화량 데이터의 진폭의 정규화를 행하기 전의 가속도 변화량 데이터를 나타내고, 도 8b는 가속도 변화량 데이터의 진폭의 정규화를 행한 후의 가속도 변화량 데이터를 나타낸다. 8A shows the acceleration change amount data before normalizing the amplitude of the acceleration change amount data, and FIG. 8B shows the acceleration change amount data after normalizing the amplitude of the acceleration change amount data.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 휴대 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 9 is a diagram illustrating a configuration of a portable terminal device according to a third embodiment of the present invention.
도 1Oa는 계측 시간의 정규화를 행하기 전의 가속도 변화량 데이터를 나타내고, 도 10b는 계측 시간의 정규화를 행한 후의 가속도 변화량 데이터를 나타낸다.10A shows the acceleration change amount data before normalizing the measurement time, and FIG. 10B shows the acceleration change amount data after normalizing the measurement time.
<부호의 설명><Description of the code>
10, 50, 70 휴대 단말 장치10, 50, 70 mobile terminal devices
12 가속도 센서12 acceleration sensor
14 A/D 변환부14 A / D Converter
16 경사각 산출부16 tilt angle calculator
18 경사각 기억부18 tilt angle memory
20 입력 버튼20 Enter button
22, 52, 62 가속도 데이터 처리부22, 52, 62 acceleration data processor
24 가속도 데이터 보정부24 acceleration data correction unit
26 가속도 변화량 산출부26 acceleration variation calculation unit
28 참조 데이터 기억부28 Reference data storage
30 검출부30 detector
32 제어부32 control unit
34 정보 제시부34 Information presentation department
36 통신부36 Communications
40 상면40 top
42 측면42 sides
54 가속도 변화량 정규화부54 Acceleration Variation Normalization Unit
56 계측 시간 정규화부56 measurement time normalization unit
60 수평면60 horizontal planes
(제1 실시형태)(First embodiment)
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 휴대 단말 장치(10)의 구성을 나타내는 도면이다. 이 휴대 단말 장치(10)는 휴대 전화, PDA(Personal Data Assistant) 등의 휴대용 소형 전자 기기이다. 이용자는 휴대 단말 장치(10)를 파지하고 수평면과 수직인 평면에 문자를 쓰는 것처럼 휴대 단말 장치(10)를 움직이는 것으로 휴대 단말 장치(10)에 문자를 입력할 수 있다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a portable
도 1에 나타내는 바와 같이, 휴대 단말 장치(10)는 가속도 센서(12), A/D 변환부(14), 경사각 산출부(16), 경사각 기억부(18), 입력 버튼(20), 가속도 데이터 처리부(22), 참조 데이터 기억부(28), 검출부(30), 제어부(32), 정보 제시부(34), 및 통신부(36)를 구비한다. 이 구성은 하드웨어적으로는 임의의 컴퓨터의 CPU, 메모리, 기타 LSI로 실현할 수 있고, 소프트웨어적으로는 메모리에 로드된 부호화 기능이 있는 프로그램 등에 의해 실현되지만, 여기에서는 그들의 제휴에 의해 실현되는 기능 블록을 그리고 있다. 따라서, 이러한 기능 블록이 하드웨어만으로, 소프트웨어만으로, 또는 그들의 조합에 의해서 여러가지 형태로 실현될 수 있음은 당업자에게는 이해되는 바이다. As shown in FIG. 1, the portable
가속도 센서(12)는 서로 직교하는 X축, Y축, Z축의 3축 방향의 가속도를 검출하는 기능을 가진다. 도 2는 휴대 단말 장치(10)와 가속도 센서(12)의 X축, Y축, Z축의 위치 관계를 나타낸다. 휴대 단말 장치(10)의 케이스는 직사각형의 모양으로 그 내부에 부에 가속도 센서(12)를 구비하고 있다. 또한 휴대 단말 장치(10)의 상면(40)에는 문자나 화상 정보 등을 표시하는 정보 제시부(34)가 마련되고, 휴대 단말 장치(10)의 측면(42)에는 움직임을 검출하는 타이밍을 설정하는 입력 버튼(20)이 마련되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 가속도 센서(12)의 X축은 휴대 단말 장치(10)의 긴 변과 평행한 방향으로 연장되어 있고, Y축은 휴대 단말 장치(10)의 짧은 변과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 가속도 센서(12)의 Z축은 휴대 단말 장치(10)의 상면(40)으로부터 수직인 방향으로 연장되어 있다. 본 실시형태의 X축, Y축, Z축의 설정은 일례로서 특별히 한정되는 것은 아니다. 가속도 센서(12)의 방식은 특별히 한정되지 않으며 저항치 변화 방식, 용량 변화 방식, 압전 변화 방식 등의 어느 것이어도 된다. The
도 1에 나타내는 A/D 변환부(14)는 가속도 센서(12)에서 검출된 3축 방향의 가속도 신호를 일정 시간마다 샘플링하고, 디지털 값으로 변환하여 경사각 산출부(16) 및 가속도 데이터 처리부(22)로 출력한다. 1회의 샘플링으로 취득된 가속도 신호의 디지털 값을 가속도 성분이라고 부르고 (xn, yn, zn)라고 표현한다. The A /
경사각 산출부(16)는 A/D 변환부(14)로부터 입력된 가속도 성분(xn, yn, zn)을 기초로 휴대 단말 장치(10)의 경사각(롤각(θr), 피치각(θp))을 산출한다. 롤각(θr)은 X축을 중심으로 한 회전각이며, 피치각(θp)은 Y축을 중심으로 한 회전각이다. The inclination
도 3a는 휴대 단말 장치(10)를 롤각(θr) 기울어지게 한 상태를 나타낸다. 도 3b는 휴대 단말 장치(10)를 피치각(θp) 기울어지게 한 상태를 나타낸다. 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 롤각(θr) 및 피치각(θp)은 수평면(60)을 기준으로 한 각도이다. 피치각(θp) 및 롤 각θ의 산출식을 (1), (2)식으로 나타낸다. 3A shows a state in which the portable
θp =arcsin(xn) …(1)θ p = arcsin (x n ). (One)
θr =arcsin(yn/cosθp) …(2)θ r = arcsin (y n / cosθ p ). (2)
경사각 산출부(16)에는 시간의 경과와 함께 A/D 변환부(14)에서 샘플링된 가속도 성분이 차례차례 보내지게 되는데, 본 실시형태에서는 경사각 산출부(16)는 입력 버튼(20)이 눌려졌을 때 경사각을 산출한다. 경사각의 산출에 사용하는 가속 도 성분은 입력 버튼(20)이 눌려진 직후에 취득한 1회의 샘플링으로 얻어진 가속도 성분일 수 있다. 또한 입력 버튼(20)이 눌려진 후에 연속해서 취득한 복수의 가속도 성분의 평균치를 사용하여 경사각을 산출할 수도 있다. 이 경우, 1회의 샘플링으로 얻어진 가속도 성분을 사용하여 경사각의 산출을 행한 경우보다 경사각의 산출 정밀도를 높일 수 있다. 경사각 기억부(18)는 경사각 산출부(16)에 의해 산출된 롤각(θr) 및 피치각(θp)을 기억한다. In the
가속도 데이터 처리부(22)는 가속도 데이터 보정부(24)와 가속도 변화량 산출부(26)를 구비한다. 가속도 데이터 보정부(24)는 도시하지 않은 메모리를 구비하고 있으며 A/D 변환부(14)로부터 보내져 온 가속도 성분을 저장한다. 상술한 경사각 산출부(16)와 마찬가지로, 가속도 데이터 보정부(24)에는 시간의 경과와 함께 A/D 변환부(14)에서 샘플링된 가속도 성분이 차례차례 보내지게 되는데, 가속도 데이터 보정부(24)는 경사각 산출부(16)가 경사각을 산출한 후부터 입력 버튼(20)이 해제될 때까지 가속도 성분을 계속 저장한다. 최초로 저장한 가속도 성분을 (x0 y0, z0)이라고 하고, 입력 버튼(20)이 해제되었을 때 취득한 가속도 성분을 (xn, yn, zn)이라고 하면, 메모리에는 (x0, y0, z0)부터 (xn, yn, zn)까지의 가속도 성분의 시계열 데이터가 저장된다. 이 가속도 성분의 시계열 데이터를 가속도 데이터라고 부른다. The acceleration
가속도 데이터 보정부(24)는 메모리에 저장한 가속도 데이터를, 경사각 산출부(16)에 기억한 경사각(롤각(θr), 피치각(θp))을 이용하여 휴대 단말 장치(10)의 기준이 되는 자세에서의 가속도 데이터가 되도록 보정한다. 휴대 단말 장치(10)의 기준이 되는 자세를 이하 「기준 자세」라고 한다. 휴대 단말 장치(10)의 기준 자세에서의 가속도 데이터가 되도록 보정한다는 것은 기준 자세와는 다른 자세로 휴대 단말 장치(10)를 파지하여 움직임을 가했을 때 얻어진 가속도 데이터를, 기준 자세로 파지하여 같은 움직임을 휴대 단말 장치(10)에 가했을 경우에 얻어지는 가속도 데이터가 되도록 변환하는 것을 의미한다. 본 실시형태에서는 가속도 센서(12)의 X-Y평면이 수평면과 평행하게 되어 있어, X축이 이용자가 문자를 쓰는 것처럼 움직이는 평면과 수직인 상태가 되어 있을 때의 휴대 단말 장치(10)의 자세를 기준 자세라고 한다. 경사각 보정 후의 가속도 데이터의 가속도 성분을 (x'n, y'n, z'n)이라고 하면 경사각 보정의 계산식은 (3)∼(5)식과 같이 나타낼 수 있다. The acceleration
x'n=xn …(3)x 'n= xn … (3)
y'n=yncosθr―znsinθr …(4)y 'n = y n -z n r cosθ sinθ r ... (4)
z'n=-xncosθp―(ynsinθr+zncosθr)cosθp …(5)z 'n= -xncosθp― (Ynsinθr+ zncosθrcosθp … (5)
가속도 변화량 산출부(26)는 가속도 데이터 보정부(24)에서 보정된 가속도 데이터로부터 가속도 변화량(△xn, △yn, △zn)을 산출한다. 가속도 변화량(△xn, △yn, △zn)는 가속도 성분(xn, yn, zn)으로부터 1 샘플링 전의 가속도 성분(xn -1, yn -1, zn-1)을 빼는 것으로 산출한다. 가속도 변화량(△xn, △yn, △zn)의 산출식을 (6) ∼(8)식으로 나타낸다. Acceleration change amount is calculated
△xn =xn-xn -1 …(6)Δx n = x n −x n −1 . (6)
△yn =yn-yn -1 …(7)Δy n = y n -y n -1 . (7)
△zn =zn-zn -1 …(8)Δz n = z n -z n -1 . (8)
가속도 변화량 산출부(26)에 의해 산출된 가속도 변화량의 시계열 데이터를 가속도 변화량 데이터라고 부른다. 가속도 변화량 데이터는 검출부(30)로 출력된다.The time series data of the acceleration change amount calculated by the acceleration change
참조 데이터 기억부(28)는 기준 자세를 취하는 휴대 단말 장치(10)의 복수의 움직임에 따른 가속도 변화량 데이터를 저장하고 있다. 참조 데이터 기억부(28)에 저장된 가속도 변화량 데이터를 참조 데이터라고 부른다. 이 참조 데이터는 숫자나 기호와 대응되어서 저장되어 있다. 도 4는 참조 데이터의 데이터 구조의 일예를 나타내는 도면이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 참조 데이터 기억부(28)에는 휴대 단말 장치(10)를 상술한 기준 자세로 파지하여 「0」∼「9」의 숫자를 공중에서 썼을 때의 Y축과 Z축 방향의 가속도 변화량 데이터가 그 숫자와 대응되어 저장되어 있다. 본 실시형태에서는 X축 방향의 참조 데이터는 참조 데이터 기억부(28)에 저장되어 있지 않다. 이것은 본 실시형태에서는 수평면에 수직인 면에 문자를 쓰는 것처럼 휴대 단말 장치(10)를 움직이는 것을 전제로 하고 있으며, 상술한 기준 자세로 휴대 단말 장치(10)를 파지하고 수평면에 수직인 면에 문자를 쓰는 것처럼 휴 대 단말 장치(10)를 움직인 경우는 X축 방향으로 유의한 가속도 생기지 않기 때문이다. 예를 들어, 수평면에 평행한 면에 문자를 쓰는 것처럼 휴대 단말 장치(10)를 움직이는 경우나, 수평면으로부터 경사각을 가진 평면에 문자를 쓰는 것처럼 휴대 단말 장치(10)를 움직이는 경우에는 각각의 경우에 필요한 축 방향에 대해서 참조 데이터를 구성하면 된다. The
참조 데이터는 소정의 계측 시간 동안에 하나의 숫자의 입력을 종료하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 2.5초의 계측 시간 동안에 하나의 숫자의 입력을 종료하도록 구성하고 있다. 참조 데이터는 휴대 단말 장치(10)의 제조시에 미리 저장해 놓을 수도 있고, 또한 이용자가 휴대 단말 장치(10)를 사용하기 전에 이용자가 기준 자세로 휴대 단말 장치(10)를 파지하고 실제로 움직임으로써 참조 데이터를 등록할 수도 있다. 이 경우, 이용자 마다의 움직임 버릇을 등록할 수 있기 때문에 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다. The reference data is configured to end the input of one digit during a predetermined measurement time. In this embodiment, as shown in FIG. 4, it is comprised so that input of one number may be completed during the measurement time of 2.5 second. The reference data may be stored in advance at the time of manufacture of the mobile
검출부(30)는 참조 데이터 기억부(28)에 저장된 참조 데이터를 참조하여 가속도 변화량 산출부(26)에서 산출된 가속도 변화량 데이터에 따른 움직임을 검출한다. 이 움직임의 검출은 검출부(30)에 입력된 가속도 변화량 데이터와 참조 데이터 기억부(28)에 저장된 모든 참조 데이터를 비교하여 가장 가까운 참조 데이터를 이용자에 의해 가해진 움직임이라고 판정함으로써 행한다. 그리고 검출부(30)는 가속도 변화량 데이터에 가장 가깝다고 판정한 참조 데이터에 대응되는 숫자나 기호의 정보를 제어부(32)로 출력한다. The
제어부(32)는 검출부(30)로부터 입력된 정보에 기초하여 휴대 단말 장치(10) 를 제어한다. 예를 들어, 전화번호를 입력하는 모드에서, 검출부(30)로부터 숫자 「3」이 입력된 경우에 제어부(32)는 통신부(36)에 대해서 「3」을 다이얼하도록 지시한다. 통신부(36)는 외부의 서버와 무선 회선에 의해 통신하는 기능을 가진다. 이 통신은 유선 회선으로 행해질 수도 있다. 또한 제어부(32)는 정보 제시부(34)에 대해서 검출부(30)로부터 입력된 문자 등의 정보를 표시하도록 지시할 수 있다. 정보 제시부(34)는 스피커를 가지며 이용자에 대해서 각종 정보를 음성 출력할 수 있다. 제어부(32)는 이용자가 하나의 문자를 입력할 때마다 정보 제시부(34)에 인식한 문자를 표시하고, 이용자가 확인한 후에 통신부(36)에 지시하도록 제어할 수 있다. The
도 5a, 도 5b는 경사각 보정에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 도 5a는 기준 자세의 상태에서 휴대 단말 장치(10)를 움직인 경우를 나타내는 도면이다. 도 4a에 나타내는 바와 같이, 기준 자세의 상태에서 휴대 단말 장치(10)를 오른쪽 수평방향으로 가속도(a)로 움직였다고 하면, 가속도 센서(12)가 출력하는 가속도 성분은 (0, a, g)가 된다. 여기에서, g는 중력 가속도이다. 5A and 5B are diagrams for explaining the inclination angle correction. 5A is a diagram illustrating a case where the portable
도 5b는 기준 자세로부터 롤각(θr) 기울어진 상태에서 휴대 단말 장치(10)를 움직인 경우를 나타내는 도면이다. 휴대 단말 장치(10)를 움직이는 방향은 도 5a 경우와 같이 오른쪽 수평방향이며 가속도의 크기도 동일하게 a라고 한다. 이 경우, 가속도 센서(12)가 출력하는 가속도 성분은 (O, acosθr―gsinθr, ―asinθr―gcosθr)이 되고, 기준 자세일 때의 가속도 성분(0, a, g)과는 Y축 및 Z축의 가속도 성분이 다른 것이 된다. 이와 같이 휴대 단말 장치(10)를 기울여서 움직인 경우, 같은 방향으로 같은 가속도로 움직였다 하더라도 가속도 센서(12)가 출력하는 Y축 및 Z축 방향의 가속도 데이터는 기준 자세로 움직인 경우의 가속도 데이터로부터의 차분을 가진 것이 된다. 이러한 차분을 가진 가속도 데이터로부터 산출된 가속도 변화량 데이터에 대해서도 참조 데이터 기억부(28)에 저장된 참조 데이터로부터의 차분을 가지게 된다FIG. 5B is a diagram illustrating a case where the portable
본 발명의 제1 실시형태에 따른 휴대 단말 장치(10)는 상술한 바와 같이 가속도 데이터 보정부(24)에서 가속도 데이터의 경사각 보정을 행한다. 예를 들어, 도 5b를 이용하여 설명한 상기 예의 경우, 가속도 성분(O, acosθr―gsinθr, ―asinθr―gcosθr)에 대해서 (3)∼(5)식을 적용하면, 도 5a에 나타낸 기준 자세의 경우의 가속도 성분(O, a, g)으로 보정할 수 있다. 이와 같이 가속도 데이터에 대해서 경사각 보정을 함으로써 휴대 단말 장치(10)를 기준 자세와는 다른 자세로 움직인 경우에 생기는 가속도 데이터의 차분을 흡수하고, 검출부(30)에서의 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다. The portable
도 6은 제1 실시형태에서의 움직임 검출 처리의 흐름도다. 이용자는 우선 휴대 단말 장치(10)를 파지하고, 케이스의 측면(42)에 마련된 입력 버튼(20)을 누른다. 여기에서는 이용자는 휴대 단말 장치(10)를 롤각(θr), 피치각(θp) 기울어진 상태로 파지하고 있는 것으로 한다. 6 is a flowchart of a motion detection process in the first embodiment. The user first grips the portable
이용자가 입력 버튼(20)을 누른 경우(S10의 Y), 경사각 산출부(16)는 입력 버튼(20)이 눌려졌을 때 취득한 가속도 성분에서 (1)식 및 (2)식을 사용하여 휴대 단말 장치(10)의 경사각(롤각(θr), 피치각(θp))을 산출한다(S12). 그리고, 경사각 기억부(18)는 경사각 산출부(16)에서 산출된 경사각을 기억한다(S14). 입력 버튼(20)이 눌려지지 않은 경우(S10의 N), 경사각 산출부(16)는 경사각을 산출하지 않고 입력 버튼(20)이 눌려지는 것을 계속 기다린다. When the user presses the input button 20 (Y in S10), the
다음으로, 이용자는 입력 버튼(20)을 누르면서 수평면에 수직인 평면에 문자를 쓰는 것처럼 휴대 단말 장치(10)를 움직인다. 가속도 데이터 보정부(24)는 경사각을 산출한 후에 A/D 변환부(14)로부터 보내진 가속도 성분(x0, y0, z0)을 취득한다(S16). 가속도 성분의 취득은 입력 버튼이 해제될 때까지 계속 행해지고(S18의 N), 입력 버튼이 해제된 경우에는(S18의 Y) 가속도 성분의 취득을 종료한다(S20). Next, the user moves the portable
다음으로, 가속도 데이터 보정부(24)는 취득한 가속도 성분의 시계열 데이터, 즉 가속도 데이터를 경사각 기억부(18)에 기억한 경사각을 사용하여 보정한다(S22). 경사각 보정된 가속도 데이터는 가속도 변화량 산출부(26)에서 가속도 변화량의 산출 처리가 이루어진다(S24). 산출된 가속도 변화량 데이터는 검출부(30)로 보내지고, 참조 데이터 기억부(28)에 기억된 모든 참조 데이터와 비교되어 가장 가까운 참조 데이터가 이용자가 가한 움직임이라고 검출된다(S26). Next, the acceleration
가속도 데이터의 경사각 보정을 하지 않는 경우, 기준 자세와는 다른 자세로 파지되어 움직여졌을 때 계측된 가속도 데이터는 참조 데이터로부터의 차분을 가지고 있을 가능성이 있다. 제1 실시형태에 따른 휴대 단말 장치(10)에 의하면 이 차 분을 흡수할 수 있기 때문에, 움직임을 잘못 검출할 가능성을 저감하고 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다. When the inclination angle correction of the acceleration data is not performed, the acceleration data measured when gripped and moved in a posture different from the reference posture may have a difference from the reference data. According to the portable
(제2 실시형태)(2nd embodiment)
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 휴대 단말 장치(50)의 구성을 나타내는 도면이다. 제2 실시형태에서는 가속도 데이터 처리부(52)는 가속도 변화량 정규화부(54)를 더 구비한다. 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하는 것으로 하며 적당히 설명을 생략한다. 7 is a diagram illustrating a configuration of a portable
가속도 변화량 정규화부(54)는 가속도 변화량 산출부(26)에서 산출된 가속도 변화량 데이터에 대해서 참조 데이터 기억부(28)에 저장된 참조 데이터의 진폭에 일치하도록 진폭의 정규화를 행한다. 가속도 변화량 산출부(26)가 출력하는 가속도 변화량 데이터의 진폭은 이용자가 휴대 단말 장치(50)에 가하는 움직임에 따라 변화한다. 가속도 변화량 데이터의 진폭이 참조 데이터의 진폭과 비교해서 작은 경우에는 참조 데이터 기억부(28)에 저장된 참조 데이터와의 비교가 어려워지는 경우가 생긴다. 제2 실시형태에 따른 휴대 단말 장치(50)에서는 이와 같은 경우에도 움직임의 검출 정밀도를 높이기 위하여 가속도 변화량 데이터에 대해서 진폭의 정규화를 행한다. The acceleration change
도 8a, 도 8b를 사용하여, 가속도 변화량 데이터의 진폭의 정규화 처리에 대해서 설명한다. 도 8a는 가속도 변화량 데이터의 진폭의 정규화를 행하기 전의 가속도 변화량 데이터를 나타낸다. 가속도 변화량 정규화부(54)는 우선, Y축 및 Z축의 가속도 변화량 데이터로부터 진폭 절대값의 최대값을 검출한다. 도 8a에 나타내 는 예에서는 진폭 절대값의 최대값은 50이다. The normalization process of the amplitude of acceleration variation amount data is demonstrated using FIG. 8A and FIG. 8B. 8A shows acceleration change amount data before normalizing the amplitude of the acceleration change amount data. The acceleration change
다음으로, 가속도 변화량 정규화부(54)는 진폭 절대값의 최대값이 참조 데이터에서의 진폭 절대값의 최대값과 일치하도록 정규화를 행한다. 예를 들어 참조 데이터에서의 진폭 절대값의 최대값이 100인 경우, 가속도 변화량 데이터에서의 진폭 절대값의 최대값 50과의 비는 100/50=2이기 때문에, 2를 가속도 변화량 데이터의 진폭에 곱함으로써 정규화한다. 도 8b는 가속도 변화량 데이터의 진폭의 정규화를 행한 후의 가속도 변화량 데이터를 나타낸다. 정규화된 가속도 변화량은 검출부(30)로 출력되고 제1 실시형태와 마찬가지로 참조 데이터와의 비교가 이루어진다.Next, the acceleration change
이와 같이 제2 실시형태에 따른 휴대 단말 장치(50)에서는 가속도 변화량 정규화부(54)를 마련함으로써, 이용자의 휴대 단말 장치(50)의 움직임 방식에 의해 가속도 변화량 데이터의 진폭이 참조 데이터의 진폭보다 작아진 경우에도 참조 데이터의 진폭에 일치되도록 가속도 변화량 데이터를 정규화할 수 있다. 진폭의 정규화를 행함으로써 참조 데이터와의 비교가 쉬워지고 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다.As described above, in the mobile
(제3 실시형태)(Third embodiment)
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 휴대 단말 장치(70)의 구성을 나타내는 도면이다. 제3 실시형태에서는 가속도 데이터 처리부(62)는 계측 시간 정규화부(56)를 구비한다. 제1 및 제2 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하는 것으로 하고 적당히 설명을 생략한다. 9 is a diagram illustrating a configuration of a portable
계측 시간 정규화부(56)는 가속도 변화량 정규화부(54)로부터 출력된 가속도 변화량 데이터에 대해서 계측 시간의 정규화를 행한다. 이용자는 입력 버튼(20)을 누르면서 휴대 단말 장치(70)를 움직이는 것으로 가속도 데이터를 입력하는데, 이용자의 휴대 단말 장치(70)의 움직임 방식에 따라서는 가속도 데이터의 계측 시간이 참조 데이터의 계측 시간보다 짧아지거나 길어지게 될 가능성이 있다. 이 경우, 참조 데이터와의 비교가 어려워지고 움직임의 검출 정밀도가 떨어질 가능성이 있다. 제3 실시형태에 따른 휴대 단말 장치(70)에서는 이와 같은 경우에도 움직임의 검출 정밀도를 높이기 위해서 계측 시간의 정규화를 행한다. The measurement
도 1Oa, 도 10b를 사용하여 계측 시간의 정규화에 대해서 설명한다. 도 1Oa는 계측 시간의 정규화를 행하기 전의 가속도 변화량 데이터를 나타낸다. 도 10a에 나타내는 바와 같이, Y축 및 Z축의 가속도 변화량 데이터는 1초에서 데이터가 종료되었다. 본 실시형태에서는 상술한 바와 같이 참조 데이터 기억부(28)에 저장되어 있는 참조 데이터의 계측 시간은 2.5초이기 때문에, 도 10a에 나타내는 가속도 변화량 데이터 대로는 참조 데이터와의 비교가 어려워지고 움직임의 검출 정밀도가 악화할 가능성이 있다. The normalization of measurement time is demonstrated using FIG. 10A and FIG. 10B. 10A shows acceleration change amount data before normalizing the measurement time. As shown in FIG. 10A, the data of the acceleration variation amount data of the Y-axis and the Z-axis was completed in one second. In the present embodiment, as described above, since the measurement time of the reference data stored in the
도 10b는 계측 시간의 정규화를 행한 후의 가속도 변화량 데이터를 나타낸다. 도 10b에 나타내는 바와 같이, 도 1Oa에 나타낸 가속도 변화량 데이터를 시간축 방향으로 지연시키고, 2.5초에 데이터가 종료되도록 정규화되어 있다. 이와 같이 계측 시간을 정규화함으로써 참조 데이터와의 비교가 쉬워지고 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다.10B shows acceleration change amount data after normalizing the measurement time. As shown in Fig. 10B, the acceleration change amount data shown in Fig. 10A is delayed in the time axis direction and normalized so that the data ends in 2.5 seconds. By normalizing the measurement time in this way, the comparison with reference data becomes easy and the motion detection accuracy can be improved.
이상, 본 발명을 실시형태를 기초로 설명하였다. 실시형태는 예시이며 그들의 각 구성요소나 각 처리 프로세스의 조합에 여러가지 변형예가 가능한 것과 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있다는 것은 당업자에게 이해되는 바이다. In the above, this invention was demonstrated based on embodiment. It is to be understood by those skilled in the art that the embodiments are exemplary and that various modifications may be made to their respective components or combinations of respective processing processes, and that such modifications are also within the scope of the present invention.
예를 들어, 상기 실시형태에서는 인접하는 가속도 성분간의 차분을 산출함으로써 가속도 변화량 데이터를 산출하였으나, 가속도 데이터에 대해서 시간 미분을 함으로써 가속도 변화량 데이터를 산출할 수도 있다.For example, in the above embodiment, the acceleration change amount data is calculated by calculating the difference between adjacent acceleration components, but the acceleration change amount data can also be calculated by time derivative of the acceleration data.
또한 상기 실시형태에서는 입력 버튼을 마련하여 경사각 산출 타이밍을 설정하고 있으나, 소정의 시간 휴대 단말의 움직임이 정지한 것을 검출하는 정지 시간 계측부를 마련하여 소정의 시간 휴대 단말이 정지하고 있는 경우에 경사각을 산출하도록 설정할 수도 있다. 또한 소정의 시간 휴대 단말의 움직임이 정지하였음을 정지 시간 계측부가 검출함으로써 가속도 데이터의 취득이 종료되도록 설정할 수도 있다.Further, in the above embodiment, the inclination angle calculation timing is set by providing an input button, but a stop time measuring unit for detecting that the movement of the mobile terminal stops for a predetermined time is provided to determine the inclination angle when the mobile terminal is stopped for a predetermined time. It can also be set to calculate. It is also possible to set the acquisition of the acceleration data to end by detecting the stop time measuring unit that the movement of the portable terminal for a predetermined time has stopped.
또한 상기 실시형태에서는 롤각(θr) 및 피치각(θp)에 대해서 경사각의 보정을 하였으나, 자기 센서를 더 탑재하고 가속도 센서의 Z축 둘레의 회전각인 요각에 대해서 보정을 행할 수도 있다. 이 경우, 기준 자세와는 다른 요각으로 휴대 단말 장치를 움직인 경우에도 움직임의 검출 정밀도를 향상할 수 있다. In addition, although the inclination angle was correct | amended with respect to the roll angle (theta) r and pitch angle (theta) p in the said embodiment, it can also carry out correction | amendment with respect to the yaw angle which is a rotation angle around the Z axis of an acceleration sensor further. In this case, even when the portable terminal device is moved at a yaw angle different from the reference posture, the movement detection accuracy can be improved.
또한 상기 실시형태에서는 이용자가 수평면에 수직인 평면에 문자를 쓰는 것처럼 휴대 단말 장치를 움직이는 것을 전제로 하였기 때문에 가속도 센서의 Y축과 Z축 방향의 가속도 데이터를 사용하여 움직임의 검출 처리를 하였으나, X축 방향의 가속도 데이터를 사용함으로써 3차원 공간의 자유로운 움직임을 검출할 수 있도록 구성할 수도 있다.In the above embodiment, since the mobile terminal device is assumed to move as if the user writes a letter on a plane perpendicular to the horizontal plane, the motion detection processing is performed using acceleration data in the Y-axis and Z-axis directions of the acceleration sensor. By using the acceleration data in the axial direction, it is also possible to configure such that free movement in the three-dimensional space can be detected.
상기 실시형태에서는 가속도 데이터의 경사각 보정 후에 가속도 변화량을 산출하고, 그 후 가속도 변화량의 정규화, 계측 시간의 정규화를 행하는 순서로 하고 있으나, 이 순서에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 가속도 데이터의 경사각 보정 후에 가속도 변화량의 정규화나 계측 시간의 정규화를 행하고, 그 후 가속도 변화량을 산출할 수도 있다. 또한 계측 시간의 정규화 후에 가속도 변화량의 정규화를 행할 수도 있다.In the above embodiment, the acceleration change amount is calculated after the inclination angle correction of the acceleration data, and then the acceleration change amount is normalized and the measurement time is normalized. However, the present invention is not limited to this order. For example, the acceleration change amount can be normalized or the measurement time is normalized after the inclination angle correction of the acceleration data, and the acceleration change amount can be calculated thereafter. In addition, it is also possible to normalize the acceleration change amount after normalizing the measurement time.
본 발명은 가속도 센서를 구비한 휴대 단말 장치에 관한 분야에 적용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a field related to a portable terminal device having an acceleration sensor.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020077019872A KR20080082435A (en) | 2007-08-30 | 2005-12-26 | Mobile terminal apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020077019872A KR20080082435A (en) | 2007-08-30 | 2005-12-26 | Mobile terminal apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080082435A true KR20080082435A (en) | 2008-09-11 |
Family
ID=40021803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020077019872A KR20080082435A (en) | 2007-08-30 | 2005-12-26 | Mobile terminal apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20080082435A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020246713A1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 주식회사 바딧 | Method and system for correcting sensor data through specific operation of user, and non-transitory computer-readable recording medium |
-
2005
- 2005-12-26 KR KR1020077019872A patent/KR20080082435A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020246713A1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | 주식회사 바딧 | Method and system for correcting sensor data through specific operation of user, and non-transitory computer-readable recording medium |
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Legal Events
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |