KR20100132909A - 움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 적응적으로 변경하는 필터링 장치, 필터링 방법 및 이를 이용한 움직임 데이터 처리방법, 장치, 및 시스템 - Google Patents

움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 적응적으로 변경하는 필터링 장치, 필터링 방법 및 이를 이용한 움직임 데이터 처리방법, 장치, 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20100132909A
KR20100132909A KR1020100050412A KR20100050412A KR20100132909A KR 20100132909 A KR20100132909 A KR 20100132909A KR 1020100050412 A KR1020100050412 A KR 1020100050412A KR 20100050412 A KR20100050412 A KR 20100050412A KR 20100132909 A KR20100132909 A KR 20100132909A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motion
movement
motion data
filtering
filtering coefficient
Prior art date
Application number
KR1020100050412A
Other languages
English (en)
Inventor
최은석
소병석
최상언
유호준
이기혁
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to EP10164849A priority Critical patent/EP2264580A2/en
Priority to US12/796,002 priority patent/US20100315334A1/en
Publication of KR20100132909A publication Critical patent/KR20100132909A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/12—Bandpass or bandstop filters with adjustable bandwidth and fixed centre frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/422—Input-only peripherals, i.e. input devices connected to specially adapted client devices, e.g. global positioning system [GPS]
    • H04N21/42204—User interfaces specially adapted for controlling a client device through a remote control device; Remote control devices therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 적응적으로 변경하는 장치 및 방법이 제공된다. 본 장치는, 움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 설정하고, 움직임 데이터를 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링한다. 이에 의해, 사용자의 움직임 속도에 따라서 차단 주파수가 적응적으로 변하게 되어, 움직임와 무관하게 최적으로 필터링된 움직임 데이터를 생성할 수 있게 된다.

Description

움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 적응적으로 변경하는 필터링 장치, 필터링 방법 및 이를 이용한 움직임 데이터 처리방법, 장치, 및 시스템{Apparatus and method for adaptively converting filtering coefficient according to movement data and Apparatus, method, and system for processing movement data thereof}
본 발명은 필터링 장치, 필터링 방법 및 이를 이용한 움직임 데이터 처리방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 움직임 데이터를 필터링하는 필터링 장치, 필터링 방법 및 이를 이용한 움직임 데이터 처리방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 디지털 기술과 센서 기술의 발달로, 3차원 공간상에서 사용자의 움직임을 감지하여 대상 장치의 동작을 제어하는 제품들이 많이 출현하게 되었다. 이러한 3차원 입력 장치는 흔들림, 기울임 등과 같은 움직임을 감지하거나, 마우스처럼 대상 기기의 GUI 환경에서 포인터의 움직임을 제어하는데 이용된다.
공간에서의 사용자 움직임을 통해 GUI 포인터의 움직임을 제어하는 장치를 '공간 포인팅 디바이스'라고 한다. 위와 같은 공간 포인팅 디바이스는 3차원 공간에서 어떠한 지지 수단 없이 독립적으로 사용하게 된다.
따라서, 바닥 또는 패드에 의해 지지 되는 마우스와 달리 공간 포인팅 디바이스는 사용자의 손떨림에 의한 영향을 많이 받게 된다. 이러한 손떨림에 의한 영향을 최소화하기 위하여 일반적으로 LPF(Low Pass Filter)를 이용하게 된다.
LPF는 아래와 같은 '수학식 1'에 의해 움직임 데이터를 저역 통과 필터링한다.
Figure pat00001
여기서, α0[0≤α0≤1]는 필터링 계수로 "고정된 상수"이고,
x(k)는 현재 움직임 데이터,
y(k)는 필터링된 현재 움직임 데이터,
y(k-1)은 필터링된 이전 움직임 데이터이다.
LPF를 이용하여 손떨림에 의한 영향을 줄이려면, LPF의 차단 주파수를 낮게 설정하는데, 이를 위해서는 고정된 상수인 필터링 계수(α0)가 작아야 한다.
하지만, 차단 주파수가 낮아지게 되면, 빠른 움직임에 대해서는 시간 지연 현상을 유발하게 되는 문제가 있다. 도 1a 및 도 1b에는 이와 같은 문제점이 나타나 있다.
도 1a에는, 위 '수학식 1'에서 필터링 계수(α0)가 "0.1"로 비교적 작게 고정된 경우, LPF에 입력되는 움직임 데이터(Original, 실선으로 표시)와 LPF에서 출력되는 필터링된 움직임 데이터(Filtered, 점선으로 표시)를 함께 나타내었다.
그리고, 도 1b는 도 1a의 "A" 구간을 확대하여 도시하였다. 도 1b에 도시된 필터링된 움직임 데이터(Filtered, 점선으로 표시)를 살펴 보면, 느린 움직임이 나타나는 "S" 구간에서 손떨림에 의한 영향은 줄어들었지만, 빠른 움직임이 나타나는 "f1" 구간과 "f2" 구간에서는 시간 지연 현상을 유발되었음을 확인할 수 있다.
이와 같은 시간 지연 현상을 줄이기 위해서는, LPF의 차단 주파수를 높게 설정하는데, 이를 위해서는 필터링 계수(α0)가 커야 한다.
하지만, 차단 주파수가 높아지게 되면, 손떨림 현상에 의한 노이즈가 나타나는 문제가 있다. 도 2a 및 도 2b에는 이와 같은 문제점을 도시하였다.
도 2a에는, 위 '수학식 1'에서 필터링 계수(α0)가 "0.7"로 비교적 크게 고정된 경우, LPF에 입력되는 움직임 데이터(Original, 실선으로 표시)와 LPF에서 출력되는 필터링된 움직임 데이터(Filtered, 점선으로 표시)를 함께 나타내었다.
그리고, 도 2b는 도 2a의 "B" 구간을 확대하여 나타내었다. 도 2b에 도시된 필터링된 움직임 데이터(Filtered, 점선으로 표시)를 살펴 보면, 빠른 움직임이 나타나는 "f1" 구간과 "f2" 구간에서 시간 지연 현상은 해소되었으나, 느린 움직임이 나타나는 "S" 구간에서 손떨림에 의한 노이즈가 그대로 나타나고 있음을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 빠른 움직임에 의한 시간 지연 현상과 느린 움직임에 의한 손떨림 현상을 모두 해소하기 위한 방안으로, 움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 설정하여 움직임 데이터를 저역 통과 필터링하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 전자장치는, 움직임을 감지하는 센서; 상기 센서의 출력을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 산출부; 상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 기초로, 필터링 계수를 설정하는 설정부; 상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 LPF(Low Pass Filter); 및 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 처리부;를 포함한다.
상기 설정부는, 상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 기초로 움직임 속도를 산출하고, 상기 움직임 속도를 기초로 상기 LPF의 차단 주파수가 조정되도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것이 바람직하다.
상기 설정부는, 상기 움직임 속도가 증가하면, 상기 LPF의 차단 주파수가 증가하도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것이 바람직하다.
상기 설정부는, 상기 움직임 속도가 감소하면, 상기 LPF의 차단 주파수가 감소하도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것이 바람직하다.
상기 산출부에서 산출되는 움직임 데이터는, 상기 센서에서 감지되는 움직임에 의해 변화되는 위치 데이터 및 상기 센서에서 감지되는 움직임에 의해 변화되는 속도 데이터 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 설정부는, 상기 산출부에서 산출되는 움직임 데이터가 상기 위치 데이터이면, 현재 시점 및 과거 시점들 중 적어도 하나를 포함하는 시구간에서 위치 데이터들을 이용하여, 상기 움직임의 속도를 산출할 수 있다.
상기 설정부는, 상기 산출부에서 산출되는 움직임 데이터가 상기 속도 데이터이면, 현재 시점 및 과거 시점들 중 적어도 하나를 포함하는 시구간에서 속도 데이터들을 이용하여, 상기 움직임 속도를 산출할 수 있다.
상기 움직임은, 1) 사용자에 의한 상기 전자장치의 움직임, 2) 상기 전자장치의 외부에서 발생되는 힘에 의한 상기 전자장치의 움직임 및 3) 상기 전자장치의 내부에서 발생되는 힘에 의한 상기 전자장치의 움직임 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 처리부는, 1) 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 기초로 디스플레이에 표시될 포인터의 위치를 결정, 2) 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 외부기기로 전달 및 3) 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 기초로 다른 소자를 제어 중 어느 하나를 수행하여, 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 처리할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른, 움직임 데이터 처리방법은, 움직임을 감지하는 단계; 상기 감지단계에서 감지된 움직임을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 단계; 상기 산출단계에서 산출된 움직임 데이터를 기초로, 필터링 계수를 설정하는 단계; 상기 산출단계에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정단계에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 단계; 및 상기 필터링 단계에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 단계;를 포함한다.
상기 설정단계는, 상기 산출단계에서 산출된 움직임 데이터를 기초로 움직임 속도를 산출하는 단계; 및 상기 움직임 속도를 기초로 차단 주파수가 조정되도록 상기 필터링 계수를 설정하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 필터링 계수 설정단계는, 상기 움직임 속도가 증가하면, 상기 차단 주파수가 증가하도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것이 바람직하다.
상기 필터링 계수 설정단계는, 상기 움직임 속도가 감소하면, 상기 차단 주파수가 감소하도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것이 바람직하다.
상기 움직임은, 1) 사용자에 의한 전자장치의 움직임, 2) 상기 전자장치의 외부에서 발생되는 힘에 의한 상기 전자장치의 움직임 및 3) 상기 전자장치의 내부에서 발생되는 힘에 의한 상기 전자장치의 움직임 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 처리단계는, 1) 필터링된 움직임 데이터를 기초로 디스플레이에 표시될 포인터의 위치를 결정, 2) 상기 필터링된 움직임 데이터를 외부기기로 전달 및 3) 상기 필터링된 움직임 데이터를 기초로 다른 소자를 제어 중 어느 하나를 수행하여, 상기 필터링된 움직임 데이터를 처리할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른, 필터링 장치는, 움직임 데이터를 기초로, 필터링 계수를 설정하는 설정부; 및 상기 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 LPF(Low Pass Filter);를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 움직임 데이터를 기초로, 필터링 계수를 설정하는 단계; 및 상기 움직임 데이터를 상기 설정단계에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 단계;를 포함하는 필터링 방법을 수행할 수 있는 프로그램이 기록된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자장치는, 움직임을 감지하는 센서; 상기 센서의 출력을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 산출부; 및 상기 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하는 움직임 처리부;를 포함한다.
그리고, 상기 움직임 처리부는, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절할 수도 있다.
또한, 상기 움직임 처리부는, 상기 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하기 위한 필터링 계수를 설정하는 설정부; 상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 LPF(Low Pass Filter); 및 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 처리부;를 포함한다.
그리고, 상기 설정부는, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절하기 위해, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 필터링 계수를 높게 설정할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 움직임 데이터 처리방법은, 움직임을 감지하는 단계; 상기 센서의 출력을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 단계; 및 상기 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하는 움직임 처리단계;를 포함한다.
그리고, 상기 움직임 처리단계는, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절할 수도 있다.
또한, 상기 움직임 처리단계는, 상기 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하기 위한 필터링 계수를 설정하는 단계; 상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 단계; 및 상기 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 단계;를 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 설정 단계는, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절하기 위해, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 필터링 계수를 높게 설정할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자장치는, 움직임을 감지하는 센서; 상기 센서의 출력을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 산출부; 및 상기 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 움직임 감지의 감도를 조절하는 움직임 처리부;를 포함한다.
그리고, 상기 움직임 처리부는, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 움직임 감지의 감도가 높아지게 조절할 수도 있다.
또한, 상기 움직임 처리부는, 상기 움직임 속도에 따라 상기 움직임 감지의 감도를 조절하기 위한 필터링 계수를 설정하는 설정부; 상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 LPF(Low Pass Filter); 및 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 처리부;를 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 설정부는, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 움직임 감지의 감도가 높아지게 조절하기 위해, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 필터링 계수를 높게 설정할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 시스템은, 움직임을 감지하고 감지된 움직임 데이터를 출력하는 리모콘; 및 상기 리코콘으로부터 출력된 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하는 디스플레이 장치;를 포함한다.
그리고, 상기 디스플레이 장치는, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 다른, 디스플레이 시스템은, 움직임을 감지하고 감지된 움직임 데이터를 출력하는 리모콘; 및 상기 리모콘으로부터 출력된 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 움직임 감지의 감도를 조절하는 디스플레이 장치;를 포함한다.
그리고, 상기 디스플레이 장치는, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 움직임 감지의 감도가 높아지게 조절할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 설정하여 움직임 데이터를 저역 통과 필터링하게 되어, 빠른 움직임에 의한 시간 지연 현상과 느린 움직임에 의한 손떨림 현상을 모두 해소할 수 있게 된다.
특히, 사용자의 움직임 속도에 따라서 LPF의 차단 주파수가 적응적으로 변하게 되어, 움직임 속도가 저속일 경우에는 사용자의 손떨림에 의한 노이즈를 최소화하고, 움직임 속도가 고속일 경우에는 시간 지연을 최소화시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 필터링 장치는, 비교적 간단한 구조이므로, 구현과 제조에 드는 노력과 비용을 최소화할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는, LPF의 차단 주파수가 낮아지게 된 경우, 빠른 움직임에 대해 시간 지연 현상을 유발하게 되는 문제를 나타낸 도면,
도 2a 및 도 2b는, LPF의 차단 주파수가 높아지게 된 경우, 손떨림 현상에 의한 노이즈가 나타나는 문제를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 포인팅 디바이스의 블럭도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 필터링 방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 5a 및 도 5b는, 도 3에 도시된 공간 포인팅 디바이스에 대한 시물레이션 결과를 도시한 도면,
도 6은 시물레이션에 의해, 필터링 계수 적응적으로 변화함을 나타낸 도면,
도 7 내지 도 9는 공간 포인팅 디바이스를 이용하여 구현한 방송수신 시스템의 설명에 제공되는 도면, 그리고,
도 10은 방송수신 시스템에 구비되는 DTV와 리모콘의 상세 블럭도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 포인팅 디바이스의 블럭도이다. '공간 포인팅 디바이스'는, 본체의 화면상에 나타나는 포인터의 위치를 이동시키기 위해 사용자가 공간상에서 위치를 이동시켜야 하는 포인팅 디바이스이다.
부연하면, 1) 사용자가 공간 포인팅 디바이스을 손에 들고 위로 이동시키면, 본체의 화면상에 나타나는 포인터도 위로 이동되고, 2) 사용자가 공간 포인팅 디바이스을 손에 들고 우(右)로 이동시키면, 본체의 화면상에 나타나는 포인터도 우(右)로 이동된다.
1. 공간 포인팅 디바이스의 구성
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 공간 포인팅 디바이스는, 센서(110), 움직임 산출부(120), 필터링 계수 설정부(130), LPF(Low Pass Filter)(140) 및 처리부(150)를 구비한다. 그리고, 움직임 처리부(160)는 필터링 계수 설정부(130), LPF(140) 및 처리부(150)를 포함한다.
센서(110)는 사용자의 움직임에 의한 공간 포인팅 디바이스의 움직임을 감지한다. 구체적으로, 센서(110)는,
1) 움직임이 1차원 움직임인 경우, 제1축 상의 움직임을 감지하고,
2) 움직임이 2차원 움직임인 경우, 제1축 상의 움직임과 제2축 상의 움직임을 감지하며,
3) 움직임이 3차원 움직임인 경우, 제1축 상의 움직임, 제2축 상의 움직임 및 제3축 상의 움직임을 감지한다.
움직임 산출부(120)는 센서(110)의 출력을 데이터화한다. 즉, 움직임 산출부(120)는 센서(110)에서 감지된 움직임을 기초로, 움직임 데이터를 산출한다. 구체적으로, 움직임 산출부(120)는,
1) 움직임이 1차원 움직임인 경우, 센서(110)에서 감지된 제1축 상의 움직임을 기초로 제1축의 움직임 데이터를 산출하고,
2) 움직임이 2차원 움직임인 경우, 2-1) 센서(110)에서 감지된 제1축 상의 움직임을 기초로 제1축의 움직임 데이터를 산출하고, 2-2) 센서(110)에서 감지된 제2축 상의 움직임을 기초로 제2축의 움직임 데이터를 산출하며,
3) 움직임이 3차원 움직임인 경우, 3-1) 센서(110)에서 감지된 제1축 상의 움직임을 기초로 제1축의 움직임 데이터를 산출하고, 3-2) 센서(110)에서 감지된 제2축 상의 움직임을 기초로 제2축의 움직임 데이터를 산출하며, 3-3) 센서(110)에서 감지된 제3축 상의 움직임을 기초로 제3축의 움직임 데이터를 산출한다.
움직임 처리부(160)는 움직임 데이터를 필터링 과정을 통해 노이즈를 제거 하는 처리를 한다. 여기에서, 노이즈는 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 나타낸다. 사용자의 움직임의 노이즈는 사용자의 손떨림이 대표적이다. 또한, 움직임의 노이즈는 사용자에 의해 의도된 움직임보다 주파수가 높다. 따라서, 움직임 처리부(160)는 저역 통과 필터링을 이용하여 고주파의 노이즈를 제거할 수 있게 된다.
움직임 처리부(160)는 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 필터링 계수를 달리 설정함으로써, 움직임 데이터의 노이즈를 제거하는 정도를 조절한다. 이에 따라, 움직임 처리부(160)는 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하게 된다. 이는, 움직임 처리부(160)가 움직임 속도에 따라 움직임 감지의 감도를 조절한다고도 볼 수 있다. 노이즈 제거의 정도가 높을수록 움직임 감지의 감도는 낮아지기 때문이다.
구체적으로, 움직임 처리부(160)는 움직임 속도가 높을수록 노이즈를 제거하는 정도를 낮게 조절한다. 즉, 움직임 처리부(160)는 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절하고, 움직임 감지의 감도를 높게 조절하게 된다.
이와 같은 움직임 처리부(160)의 움직임 데이터 처리과정은 필터링 계수 설정부(130), LPF(140) 및 처리부(150)에 의해서 처리되며, 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명한다.
LPF(140)는 움직임 산출부(120)에서 산출된 움직임 데이터를 저역 통과 필터링한다. LPF(140)에 의한 저역 통과 필터링은 아래의 "수학식 2"로 표현된다.
Figure pat00002
여기서,
α(k)[0≤α(k)≤1]는 후술할 필터링 계수 설정부(130)에서 설정되는 필터링 계수이고,
x(k)는 움직임 산출부(120)에서 산출된 현재 움직임 데이터,
y(k)는 LPF(140)에서 필터링된 현재 움직임 데이터,
y(k-1)은 LPF(140)에서 필터링된 이전 움직임 데이터이다.
한편, LPF(140)에 의한 저역 통과 필터링은 움직임의 종류에 따라 다른 방식으로 이루어진다. 구체적으로, LPF(140)는,
1) 움직임이 1차원 움직임인 경우, 움직임 산출부(120)에서 산출된 제1축의 움직임 데이터를 저역 통과 필터링하고,
2) 움직임이 2차원 움직임인 경우, 움직임 산출부(120)에서 산출된 제1축의 움직임 데이터와 제2축의 움직임 데이터를 저역 통과 필터링하며,
3) 움직임이 3차원 움직임인 경우, 움직임 산출부(120)에서 산출된 제1축의 움직임 데이터, 제2축의 움직임 데이터 및 제3축의 움직임 데이터를 저역 통과 필터링한다.
처리부(150)는 LPF(140)에서 필터링된 움직임 데이터[y(k)]를 본체(미도시)로 전달한다. 처리부(150)에서 본체로 전달되는 필터링된 움직임 데이터[y(k)]는, 움직임의 종류에 따라 다르다. 구체적으로, 처리부(150)에서 본체로 전달되는 움직임 데이터는,
1) 움직임이 1차원 움직임인 경우, 필터링된 제1축의 움직임 데이터이고,
2) 움직임이 2차원 움직임인 경우, 필터링된 제1축의 움직임 데이터 및 필터링된 제2축의 움직임 데이터이고,
3) 움직임이 3차원 움직임인 경우, 필터링된 제1축의 움직임 데이터, 필터링된 제2축의 움직임 데이터 및 필터링된 제3축의 움직임 데이터이다.
이에 따라, 본체는 처리부(150)로부터 전달받은 필터링된 움직임 데이터[y(k)]를 기초로 포인터의 위치를 계산하고, 계산된 위치로 포인터를 이동시킨다.
한편, 필터링 계수 설정부(130)는 LPF(140)의 필터링 계수[α(k)]를 설정한다. 즉, LPF(140)는 필터링 계수 설정부(130)에서 설정된 필터링 계수[α(k)]에 따라 움직임 데이터[x(k)]를 필터링한다고 할 수 있다.
필터링 계수 설정부(130)는 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도(즉, 움직임 감지의 감도)를 조절할 수 있도록 필터링 계수[α(k)]를 설정한다. 구체적으로, 필터링 계수 설정부(130)는 움직임 속도가 높을수록 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게(즉, 움직임 감지의 감도가 높아지게) 조절하기 위해, 움직임 속도가 높을수록 필터링 계수를 높게 설정하게 된다.
필터링 계수[α(k)]를 설정함에 있어, 필터링 계수 설정부(130)는 움직임 산출부(120)에서 산출된 움직임 데이터[x(k)]를 이용한다. 이하에서는, 필터링 계수 설정부(130)에 의해 필터링 계수[α(k)]가 설정되는 방법에 상세히 설명한다.
2. 필터링 계수[α(k)] 설정
필터링 계수 설정부(130)에 의해 설정되는 필터링 계수[α(k)]는, 아래의 '수학식 3'로 표현된다.
Figure pat00003
여기서, α0는 초기 필터링 계수,
K는 비례 상수,
η(x(k))는 움직임 산출부(120)에서 산출된 움직임 데이터[x(k)]를 기초로 산출되는 움직임 속도이다.
초기 필터링 계수(α0)와 비례 상수(K)는, 공간 포인팅 디바이스의 사양에 따라, 임의로 설정가능하다.
1) 움직임 속도[η(x(k))] 산출
위 '수학식 3'에 따르면, 필터링 계수[α(k)] 설정을 위해, 필터링 계수 설정부(130)는 움직임 산출부(120)에서 산출된 움직임 데이터[x(k)]를 기초로 움직임 속도[η(x(k))]를 산출해야 함을 알 수 있다.
한편, 움직임 산출부(120)에서 산출되는 움직임 데이터[x(k)]는, 위치 데이터[p(k)] 또는 속도 데이터[v(k)]로 표현될 수 있다. 이하에서는, 움직임 데이터[x(k)]가 위치 데이터[p(k)]인 경우와 속도 데이터[v(k)]인 경우를 각각 분류하여, 움직임 속도[Kη(x(k))]를 산출하는 방법에 대해 설명한다.
1-1) 움직임 데이터[x(k)]가 위치 데이터[p(k)]인 경우, 움직임 속도[η(x(k))] 산출
움직임 데이터[x(k)]가 위치 데이터[p(k)]인 경우, 필터링 계수 설정부(130)는 현재 시점 및 과거 시점들 중 적어도 하나를 포함하는 시구간에서의 위치 데이터[p(k)]들을 이용하여, 움직임 속도[η(x(k))]를 산출한다. 이때, 산출되는 움직임 속도[η(x(k))]는 아래의 '수학식 4'로 표현된다.
Figure pat00004
여기서, σ(p(k : k-w))는 최근 w+1개의 위치 데이터[p(k)]에 대한 표준 편차를 의미한다.
구현하기에 따라, 표준편차는 분산으로 대체될 수 있다.
1-2) 움직임 데이터[x(k)]가 속도 데이터[v(k)]인 경우, 움직임 속도[Kη(x(k))] 산출
움직임 데이터[x(k)]가 속도 데이터[v(k)]인 경우, 필터링 계수 설정부(130)는 현재 시점 및 과거 시점들 중 적어도 하나를 포함하는 시구간에서 속도 데이터[v(k)]들을 이용하여, 움직임 속도[η(x(k))]를 산출한다. 이때, 산출되는 움직임 속도[η(x(k))]는 아래의 '수학식 5'로 표현된다.
Figure pat00005
여기서, Ave{｜v｜(k : k-w)}는 최근 w+1개의 속도 데이터[v(k)]에 대한 절대값들의 평균을 의미한다.
구현하기에 따라, '절대값들의 평균'은 '평균'으로 대체될 수 있다.
2) 필터링 계수[α(k)]의 특성
수학식 3에 따르면, 필터링 계수[α(k)]는 움직임 속도[η(x(k))]에 비례함을 알 수 있다. 따라서, 움직임 속도[η(x(k))]가 증가하면 필터링 계수[α(k)]가 증가하고, 움직임 속도[η(x(k))]가 감소하면 필터링 계수[α(k)]도 감소한다.
한편, LPF(140)의 차단 주파수(fc)는 필터링 계수[α(k)]에 비례한다. 따라서, 필터링 계수[α(k)]가 증가하면 LPF(140)의 차단 주파수(fc)가 증가하고, 필터링 계수[α(k)]가 감소하면 LPF(140)의 차단 주파수(fc)도 감소한다.
이에 따라, 아래와 같은 관계들이 성립한다.
i) 움직임 속도[η(x(k))] 증가 → 필터링 계수[α(k)] 증가 → 차단 주파수(fc) 증가
ii) 움직임 속도[η(x(k))] 감소 → 필터링 계수[α(k)] 감소 → 차단 주파수(fc) 감소
이에 따르면, 필터링 계수 설정부(130)는,
i) 움직임 속도[η(x(k))]가 증가하면, LPF(140)의 차단 주파수(fc)가 증가하도록 LPF(140)의 필터링 계수[α(k)]를 설정하고,
ii) 움직임 속도[η(x(k))]가 감소하면, LPF(140)의 차단 주파수(fc)가 감소하도록 LPF(140)의 필터링 계수[α(k)]를 설정한다고 할 수 있다.
즉, 필터링 계수 설정부(130)는, 움직임 속도[η(x(k))]를 기초로 LPF(140)의 차단 주파수(fc)가 조정되도록 필터링 계수[α(k)]를 설정한다고 할 수 있다.
그 결과, 필터링 계수[α(k)]가 증가하면 노이즈 제거 정도가 감소(즉, 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임 제거 정도가 감소, 움직임 감지의 감도 증가)되고, 필터링 계수[α(k)]가 감소하면 노이즈 제거 정도가 증가(즉, 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임 제거 정도가 증가, 움직임 감지의 감도 감소)한다
즉, 아래와 같은 관계들이 성립한다.
i) 움직임 속도[η(x(k))] 증가 → 필터링 계수[α(k)] 증가 → 차단 주파수(fc) 증가 → 노이즈 제거 정도 감소(즉, 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임 제거 정도 감소, 움직임 감지의 감도 증가)
ii) 움직임 속도[η(x(k))] 감소 → 필터링 계수[α(k)] 감소 → 차단 주파수(fc) 감소 → 노이즈 제거 정도 증가(즉, 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임 제거 정도 증가, 움직임 감지의 감도 감소)
3) 움직임의 종류에 따른 필터링 계수 설정
한편, 필터링 계수 설정부(130)에 의한 필터링 계수 설정은 움직임의 종류에 따라 다른 방식으로 이루어진다.
구체적으로, 필터링 계수 설정부(130)는,
1) 움직임이 1차원 움직임인 경우, 움직임 산출부(120)에서 산출된 제1축의 움직임 데이터를 기초로 제1축의 움직임 데이터에 대한 필터링 계수를 설정하고,
2) 움직임이 2차원 움직임인 경우 LPF(140)는, 2-1) 움직임 산출부(120)에서 산출된 제1축의 움직임 데이터를 기초로 제1축의 움직임 데이터에 대한 필터링 계수]를 설정하고, 2-2) 움직임 산출부(120)에서 산출된 제2축의 움직임 데이터를 기초로 제2축의 움직임 데이터에 대한 필터링 계수를 설정하며,
3) 움직임이 3차원 움직임인 경우 LPF(140)는, 3-1) 움직임 산출부(120)에서 산출된 제1축의 움직임 데이터를 기초로 제1축의 움직임 데이터에 대한 필터링 계수를 설정하고, 3-2) 움직임 산출부(120)에서 산출된 제2축의 움직임 데이터를 기초로 제2축의 움직임 데이터에 대한 필터링 계수를 설정하며, 3-3) 움직임 산출부(120)에서 산출된 제3축의 움직임 데이터를 기초로 제3축의 움직임 데이터에 대한 필터링 계수를 설정한다.
3. 공간 포인팅 디바이스의 동작
이하에서는, 도 3에 도시된 공간 포인팅 디바이스의 동작 수순에 대해, 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 필터링 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 센서(110)는 사용자의 움직임에 의한 공간 포인팅 디바이스의 움직임을 감지한다(S210).
그리고, 움직임 산출부(120)는 센서(110)에서 감지된 움직임을 기초로, 움직임 데이터를 산출한다(S220).
그러면, 필터링 계수 설정부(130)는 S220단계에서 산출된 움직임 데이터를 기초로 움직임 속도를 산출한다(S230). S230단계에서, 움직임 속도는 전술한 수학식 4 또는 수학식 5를 이용하여 산출할 수 있다.
움직임 속도가 증가한 것으로 판단되면(S240-Y), 필터링 계수 설정부(130)는 LPF(140)의 차단 주파수(fc)가 증가하도록 LPF(140)의 필터링 계수를 설정한다(S250).
반면, 움직임 속도가 감소한 것으로 판단되면(S260-Y), 필터링 계수 설정부(130)는 LPF(140)의 차단 주파수(fc)가 감소하도록 LPF(140)의 필터링 계수를 설정한다(S270).
S250단계와 S270단계에서, 필터링 계수는 전술한 수학식 3을 이용하여 설정할 수 있다.
이후, LPF(140)는 S250단계 또는 S270단계에서 설정된 필터링 계수에 따라, S220단계에서 산출된 움직임 데이터를 저역 통과 필터링한다(S280). S280단계에서, 저역 통과 필터링은 전술한 수학식 2를 이용하여 수행한다.
그러면, 처리부(290)는 S280단계에서 필터링된 움직임 데이터를 본체로 전달한다(S290).
한편, 움직임 속도가 증가하지도 감소하지도 않은 것으로 판단되면(S240-N & S260-N), 필터링 계수 설정부(130)는 LPF(140)의 필터링 계수를 변경하지 않고 유지시킨다.
4. 본 실시예에 따른 공간 포인팅 디바이스의 필터링 시물레이션
이하에서는, 도 3에 도시된 공간 포인팅 디바이스에 대한 시물레이션 결과에 대해 설명한다.
도 5a에는, 초기 필터링 계수(α0)는 "0.1"로, 비례 상수(K)는 "50"으로, w는 "5"로 각각 설정한 경우, LPF(140)에 입력되는 움직임 데이터(Original, 실선으로 표시)와 LPF(140)에서 출력되는 필터링된 움직임 데이터(Filtered, 점선으로 표시)를 함께 나타내었다.
그리고, 도 5b는 도 5a의 "C" 구간을 확대하여 도시하였다. 도 5b에 도시된 필터링된 움직임 데이터(Filtered, 점선으로 표시)를 살펴 보면, 느린 움직임이 나타나는 "S" 구간에서 손떨림에 의한 영향이 줄어들었고, 빠른 움직임이 나타나는 "f1" 구간과 "f2" 구간에서도 시간 지연 현상이 나타나지 않았음을 확인할 수 있다.
이와 같은 결과는, 도 6에 도시된 바와 같이 필터링 계수[α(k)]가 고정되어 있지 않고 적응적으로 변화하였음에 기인한다. 도 6에는 LPF(140)에 도 5a에 도시된 움직임 데이터(Original, 실선으로 표시)가 입력되는 경우, 필터링 계수[α(k)]의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 6에 도시된 바에 따르면, 움직임이 빠른 구간에서는 필터링 계수[α(k)]가 "1"에 가까워져 커지고, 움직임이 느린 구간에서는 필터링 계수[α(k)]가 "0.1"에 가까워져 작아졌음을 확인할 수 있다.
5. 기타 변형예
본 실시예에서는 공간 포인팅 디바이스를 상정하였으나, 공간 포인팅 디바이스는 사용자의 움직임을 감지하는 전자장치의 일 예에 불과하다. 본 발명의 기술적 사상은 이 밖의 다른 전자장치에도 적용될 수 있다.
또한, 사용자에 의한 전자장치의 움직임 외에도, 전자장치의 외부에서 발생되는 힘에 의한 전자장치의 움직임 및 전자장치의 내부에서 발생되는 힘에 의한 전자장치의 움직임을 감지하는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 처리부(150)는, LPF(140)에서 필터링된 움직임 데이터를 외부기기인 본체로 전달한다고 기재하였으나, 처리부(150)에서 이와 다른 처리가 이루어질 수도 있음은 물론이다.
예를 들어, 처리부(150)가 LPF(140)에서 필터링된 움직임 데이터를 기초로 디스플레이에 표시될 포인터의 위치를 직접 결정하거나, LPF(140)에서 필터링된 움직임 데이터를 기초로 다른 소자를 제어하는 처리를 수행하도록 구현하는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 본 실시예에서 LPF(140)의 차수는 1차인 것으로 상정하였으나, 이와 다른 차수로 구현하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
그리고, 센서(110)의 종류에 대해서도 제한이 없다. 센서(110)는 관성 센서, 자이로 센서, 속도 센서, 가속도 센서, 광 센서, 적외선 센서 및 이미지 센서 등이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명을 실시함에 있어서는, 필터링 계수 설정부(130)와 LPF(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 장치를 실시할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에서 제시된 방법을 컴퓨터 프로그램으로 구현하는 것도 가능하다.
6. 본 발명이 적용가능한 방송 수신 시스템
위 실시예에서 제시한 공간 포인팅 디바이스에 대한 기술적 사상은 리모콘에 적용될 수 있다. 도 7에는 공간 포인팅 디바이스(300)로 구현한 리모콘(200)과 방송수신장치의 일종인 DTV(300)로 구성되는 방송수신 시스템을 도시하였다.
DTV(300)는 유선 또는 무선으로 수신되는 방송을 디스플레이(D)를 통해 사용자에게 제공한다. 또한, DTV(300)는 유선 또는 무선으로 연결된 외부기기로부터 수신되는 외부입력을 디스플레이(D)를 통해 사용자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 내장된 저장매체 또는 연결된 저장매체에 저장되어 있는 파일을 재생하여 사용자에게 제공할 수 있다.
리모콘(200)은 사용자 조작 내용을 DTV(300)로 전달하며, DTV(300)는 전달받은 사용자 조작 내용에 부합하는 기능을 수행한다. 또한, 리모콘(200)은 포인팅 디바이스로서의 역할을 수행할 수 있는데, 이하에서 상세히 설명한다.
도 7에 도시된 점선 화살표를 통해 알 수 있듯이, 리모콘(200) 앞면은 사용자에 의해 공간상에서 이동가능하다. 리모콘(200) 앞면은 공간상에서 사용자에 의해 상-방향, 하-방향, 좌-방향, 우-방향 또는 이들을 조합한 방향(예를 들면, 좌상-방향))으로 이동가능하다. 즉, 리모콘(200) 앞면은 어느 방향으로도 이동가능하다.
일 예로, 사용자에 의한 리모콘(200) 앞면의 이동은 디스플레이(D)의 화면과 평행한 가상의 평면상에서 궤적을 그리면서 이루어질 수 있다. 도 8에는 사용자에 의해 리모콘(200) 앞면이 디스플레이(D)의 화면과 평행한 가상의 평면상에서 궤적을 그리면서 좌-방향으로 이동된 경우를 도시하였다.
가상의 평면과 TV(300)의 디스플레이(D) 화면은 완전한 평행을 이루어야 하는 것은 아니며, 가상의 평면 역시 완전한 평면이 아니어도 무방하다. 이는, 사용자에 의한 리모콘(200) 앞면의 이동이 디스플레이(D)의 화면과 완전한 평행을 이루는 완전한 평면에서 이루어지는 것은 현실적으로 불가능함을 고려한 것이다.
따라서, 사용자에 의한 리모콘(200) 앞면의 이동은 디스플레이(D)의 화면과 불완전한 평행을 이루는 불완전한 평면에서 이루어지는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.
한편, 사용자는 리모콘(200)을 들고 있는 팔을 고정시키고 손목만을 회전시켜 리모콘(200) 앞면을 이동시킬 수 있다.
즉, 사용자가 손목을 상-방향, 하-방향, 좌-방향, 우-방향 또는 이들을 조합한 방향(예를 들면, 좌상-방향))으로 회전시키는 경우, 리모콘(200) 앞면은 가상의 반구면 상에서 곡선 궤적을 그리면서 상-방향, 하-방향, 좌-방향, 우-방향 또는 이들을 조합한 방향(예를 들면, 좌상-방향))으로 이동하게 된다. 도 9에는 사용자에 의해 리모콘(200) 앞면이 가상의 반구면 상에서 곡선 궤적을 그리면서 좌-방향으로 이동된 경우를 도시하였다.
사용자의 손목 회전에 의해 리모콘(200) 앞면이 이동하는 가상의 반구면은 수학적으로 완전한 반구면이 아닐 수도 있음에 유념해야 한다. 이는, 사용자의 손목 회전에 의한 리모콘(200) 앞면의 이동이 수학적으로 완전한 반구면에서 궤적을 그리면서 이루어지는 것은 현실적으로 불가능함을 고려한 것이다.
따라서, 사용자에 의한 리모콘(200) 앞면의 이동은 수학적으로 완전한 반구면이 아닌 다소 불완전한 반구면 상에서 곡선 궤적을 그리면서 이루어지는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.
요약하면, 디스플레이(D)에 표시된 포인터(P)는 사용자에 의한 리모콘(200)의 공간상의 움직임에 의해 이동된다고 할 수 있다. 여기서, 리모콘(200) 앞면의 이동은 공간상에서 이루어지는 이동이라는 점에서, 바닥면에서 이루어지는 PC용 마우스의 이동과 구별된다.
리모콘(200) 앞면이 공간상에서 이동되면, 디스플레이(D)에 표시된 포인터(P)는 리모콘(200) 앞면이 이동한 방향과 동일한 방향으로 이동된다. 예를 들어, i) 사용자가 리모콘(200) 앞면을 공간상에서 상-방향으로 이동시키면 포인터(P)도 상-방향으로 이동하게 되며, ii) 사용자가 리모콘(200) 앞면을 공간상에서 좌상-방향으로 이동시키면 포인터(P)도 좌상-방향으로 이동하게 된다.
따라서, 리모콘(200)은 포인터(P)를 디스플레이(D) 상에서 이동시키는데 이용되는 포인팅 디바이스로 기능한다고 할 수 있다.
이하에서는, 도 10을 참조하여 DTV(300)와 리모콘(200)에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 10는 DTV(300)와 리모콘(200)의 상세 블럭도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 리모콘(200)은 센서(210), 움직임 산출부(220), 필터링 계수 설정부(230), LPF(240), 송신부(250), 리모콘 제어부(260) 및 버튼 입력부(270)를 구비한다.
도 10에 도시된 센서(210), 움직임 산출부(220), 필터링 계수 설정부(230) 및 LPF(240)에 대한 상세한 설명은, 도 3에 도시된 센서(110), 움직임 산출부(120), 필터링 계수 설정부(130) 및 LPF(140)에 대한 상세한 설명과 동일하므로, 생략한다.
버튼 입력부(270)에는 전원-버튼, 채널-버튼, 볼륨-버튼, 선택-버튼 등과 같은 다양한 버튼들이 마련된다.
리모콘 제어부(260)는 LPF(240)에서 필터링된 움직임 데이터를 송신부(250)를 통해 DTV(300)에 전달한다. 또한, 리모콘 제어부(260)는 버튼 입력부(270)를 통해 사용자에 의해 눌러진 버튼에 대한 정보를 송신부(250)를 통해 DTV(300)에 전달한다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이 DTV(300)는 방송 수신부(310), A/V 처리부(320), GUI 생성부(330), 영상 출력부(340), 오디오 출력부(350), 제어부(360) 및 수신부(370)를 구비한다.
방송 수신부(310)는 방송국 또는 위성으로부터 유선 또는 무선으로 방송을 수신하여 복조한다.
A/V 처리부(320)는 방송 수신부(310)에서 출력되는 방송에 대해 비디오 디코딩, 비디오 스케일링, 오디오 디코딩 등의 신호처리를 수행한다. 그리고, A/V 처리부(320)는 영상 신호를 GUI 생성부(330)로, 오디오 신호를 오디오 출력부(350)로 각각 전달한다.
GUI 생성부(330)는 GUI를 생성하고, 생성한 GUI를 A/V 처리부(320)에서 출력되는 영상에 부가한다.
영상 출력부(340)는 GUI 생성부(330)에서 출력되는 GUI가 부가된 영상을 디스플레이(D)에 표시하거나, 외부 출력단자(미도시)를 통해 연결된 외부기기로 출력한다.
오디오 출력부(350)는 A/V 처리부(320)에서 출력되는 오디오를 스피커를 통해 출력시키거나, 외부 출력단자를 통해 연결된 외부기기로 출력한다.
제어부(360)는 수신부(370)를 통해 리모콘(200)으로부터 전달되는 필터링된 움직임 데이터를 기초로 포인터의 위치를 계산하고, 계산된 위치로 포인터가 이동되도록 GUI 생성부(330)를 제어한다.
본 실시예에서는, 리모콘(200)에 의해 움직임 데이터가 처리되는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예에 불과하며, DTV(300)에 의해 움직임 데이터가 처리될 수도 있음은 물론이다.
이 경우, 리모콘(200)은 센서(110)를 통해 움직임을 감지하고, 송신부(250)를 통해 감지된 움직임 데이터를 DTV(300)로 전송한다. 그러면, DTV(300)는 수신부(370)를 통해 움직임 데이터를 수신한다. 그리고, DTV(300)의 제어부(360)는 리모컨의 움직임 산출부(220), 필터링 계수 설정부(230) 및 LPF(240)의 기능을 수행하게 된다. 이 때, DTV(300)의 제어부(360)가 수행하는 기능은 도 10의 리모컨(200)에 대한 설명 및 도 3의 포인팅 디바이스에 대한 설명과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이와 같이, DTV(300)는 리모콘(200)으로부터 출력된 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도(즉, 움직임 감지 감도)를 조절하게 된다. 구체적으로, DTV(300)는 리모콘(200)의 움직임 속도가 높을수록 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게(즉, 움직임 감지 감도가 높아지게) 조절하게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 센서
120 : 움직임 산출부
130 : 필터링 계수 설정부
140 : LPF
150 : 처리부

Claims (33)

  1. 움직임을 감지하는 센서;
    상기 센서의 출력을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 산출부;
    상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 기초로, 필터링 계수를 설정하는 설정부;
    상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 LPF(Low Pass Filter); 및
    상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 기초로 움직임 속도를 산출하고, 상기 움직임 속도를 기초로 상기 LPF의 차단 주파수가 조정되도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 움직임 속도가 증가하면, 상기 LPF의 차단 주파수가 증가하도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 움직임 속도가 감소하면, 상기 LPF의 차단 주파수가 감소하도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 산출부에서 산출되는 움직임 데이터는,
    상기 센서에서 감지되는 움직임에 의해 변화되는 위치 데이터 및 상기 센서에서 감지되는 움직임에 의해 변화되는 속도 데이터 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 산출부에서 산출되는 움직임 데이터가 상기 위치 데이터이면, 현재 시점 및 과거 시점들 중 적어도 하나를 포함하는 시구간에서 위치 데이터들을 이용하여, 상기 움직임의 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 산출부에서 산출되는 움직임 데이터가 상기 속도 데이터이면, 현재 시점 및 과거 시점들 중 적어도 하나를 포함하는 시구간에서 속도 데이터들을 이용하여, 상기 움직임 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 움직임은,
    1) 사용자에 의한 상기 전자장치의 움직임, 2) 상기 전자장치의 외부에서 발생되는 힘에 의한 상기 전자장치의 움직임 및 3) 상기 전자장치의 내부에서 발생되는 힘에 의한 상기 전자장치의 움직임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 처리부는,
    1) 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 기초로 디스플레이에 표시될 포인터의 위치를 결정, 2) 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 외부기기로 전달 및 3) 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 기초로 다른 소자를 제어 중 어느 하나를 수행하여, 상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 움직임을 감지하는 단계;
    상기 감지단계에서 감지된 움직임을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 단계;
    상기 산출단계에서 산출된 움직임 데이터를 기초로, 필터링 계수를 설정하는 단계;
    상기 산출단계에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정단계에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 단계; 및
    상기 필터링 단계에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 설정단계는,
    상기 산출단계에서 산출된 움직임 데이터를 기초로 움직임 속도를 산출하는 단계; 및
    상기 움직임 속도를 기초로 차단 주파수가 조정되도록 상기 필터링 계수를 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 필터링 계수 설정단계는,
    상기 움직임 속도가 증가하면, 상기 차단 주파수가 증가하도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 필터링 계수 설정단계는,
    상기 움직임 속도가 감소하면, 상기 차단 주파수가 감소하도록 상기 필터링 계수를 설정하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 움직임은,
    1) 사용자에 의한 전자장치의 움직임, 2) 상기 전자장치의 외부에서 발생되는 힘에 의한 상기 전자장치의 움직임 및 3) 상기 전자장치의 내부에서 발생되는 힘에 의한 상기 전자장치의 움직임 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 처리단계는,
    1) 필터링된 움직임 데이터를 기초로 디스플레이에 표시될 포인터의 위치를 결정, 2) 상기 필터링된 움직임 데이터를 외부기기로 전달 및 3) 상기 필터링된 움직임 데이터를 기초로 다른 소자를 제어 중 어느 하나를 수행하여, 상기 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  16. 움직임 데이터를 기초로, 필터링 계수를 설정하는 설정부; 및
    상기 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 LPF(Low Pass Filter);를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 장치.
  17. 움직임 데이터를 기초로, 필터링 계수를 설정하는 단계; 및
    상기 움직임 데이터를 상기 설정단계에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 단계;를 포함하는 필터링 방법을 수행할 수 있는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  18. 움직임을 감지하는 센서;
    상기 센서의 출력을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 산출부; 및
    상기 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하는 움직임 처리부;를 포함하는 전자장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 움직임 처리부는,
    상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 움직임 처리부는,
    상기 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하기 위한 필터링 계수를 설정하는 설정부;
    상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 LPF(Low Pass Filter); 및
    상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절하기 위해, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 필터링 계수를 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  22. 움직임을 감지하는 단계;
    상기 센서의 출력을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 단계; 및
    상기 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하는 움직임 처리단계;를 포함하는 움직임 데이터 처리방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 움직임 처리단계는,
    상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 움직임 처리단계는,
    상기 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하기 위한 필터링 계수를 설정하는 단계;
    상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 단계; 및
    상기 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 설정 단계는,
    상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절하기 위해, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 필터링 계수를 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 움직임 데이터 처리방법.
  26. 움직임을 감지하는 센서;
    상기 센서의 출력을 기초로, 움직임 데이터를 산출하는 산출부; 및
    상기 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 움직임 감지의 감도를 조절하는 움직임 처리부;를 포함하는 전자장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 움직임 처리부는,
    상기 움직임 속도가 높을수록 상기 움직임 감지의 감도가 높아지게 조절하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 움직임 처리부는,
    상기 움직임 속도에 따라 상기 움직임 감지의 감도를 조절하기 위한 필터링 계수를 설정하는 설정부;
    상기 산출부에서 산출된 움직임 데이터를 상기 설정부에서 설정된 필터링 계수에 따라 저역 통과 필터링하는 LPF(Low Pass Filter); 및
    상기 LPF에서 필터링된 움직임 데이터를 처리하는 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 설정부는,
    상기 움직임 속도가 높을수록 상기 움직임 감지의 감도가 높아지게 조절하기 위해, 상기 움직임 속도가 높을수록 상기 필터링 계수를 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  30. 움직임을 감지하고 감지된 움직임 데이터를 출력하는 리모콘; 및
    상기 리모콘으로부터 출력된 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도를 조절하는 디스플레이 장치;를 포함하는 디스플레이 시스템.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 움직임 속도가 높을수록 상기 사용자에 의해 의도되지 않은 움직임을 제거하는 정도가 낮아지게 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  32. 움직임을 감지하고 감지된 움직임 데이터를 출력하는 리모콘; 및
    상기 리모콘으로부터 출력된 움직임 데이터에 기초하여 산출된 움직임 속도에 따라 움직임 감지의 감도를 조절하는 디스플레이 장치;를 포함하는 디스플레이 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 움직임 속도가 높을수록 상기 움직임 감지의 감도가 높아지게 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
KR1020100050412A 2009-06-10 2010-05-28 움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 적응적으로 변경하는 필터링 장치, 필터링 방법 및 이를 이용한 움직임 데이터 처리방법, 장치, 및 시스템 KR20100132909A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10164849A EP2264580A2 (en) 2009-06-10 2010-06-03 Method and apparatus for processing motion data
US12/796,002 US20100315334A1 (en) 2009-06-10 2010-06-08 Filtering apparatus and filtering method for adaptively adjusting filtering coefficient according to motion data and method and apparatus for processing motion data using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090051456 2009-06-10
KR1020090051456 2009-06-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100132909A true KR20100132909A (ko) 2010-12-20

Family

ID=43508439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100050412A KR20100132909A (ko) 2009-06-10 2010-05-28 움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 적응적으로 변경하는 필터링 장치, 필터링 방법 및 이를 이용한 움직임 데이터 처리방법, 장치, 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100132909A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108353131B (zh) 获取图像的方法和终端设备
CN106796657B (zh) 用于多目标对象跟踪的自动目标选择
US8542188B2 (en) Pointing input device, pointing control device, pointing control system, and pointing control method
US9143685B2 (en) Image stabilization device, image stabilization method, and program
JP5707745B2 (ja) 画像安定化装置、画像安定化方法、及びプログラム
JP4176230B2 (ja) 座標位置制御システム、座標位置制御方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2019091486A1 (zh) 拍照处理的方法、装置、终端和存储介质
EP2677741A1 (en) Remote control apparatus and control method thereof
EP2856283B1 (en) Image processing apparatus and program
JP2011257502A (ja) 画像安定化装置、画像安定化方法、及びプログラム
US20120154276A1 (en) Remote controller, remote controlling method and display system having the same
KR101821781B1 (ko) 핸드헬드 디바이스의 포워드 포인팅 방향의 결정
CN107438812B (zh) 信息处理设备、信息处理方法和程序
KR20130081580A (ko) 표시 장치 및 그 제어 방법
JP2009100366A (ja) 遠隔操作装置、遠隔操作システム及び電気機器
KR20150076186A (ko) 쌍방향 디스플레이 시스템에서의 모션 보상
CN113676655B (zh) 拍摄方法、装置、移动终端及芯片系统
US20180253161A1 (en) Spatial motion-based user interactivity
EP2264580A2 (en) Method and apparatus for processing motion data
KR20120069442A (ko) 휴대단말기의 데이터제어 장치 및 방법
KR20100132909A (ko) 움직임 데이터를 기초로 필터링 계수를 적응적으로 변경하는 필터링 장치, 필터링 방법 및 이를 이용한 움직임 데이터 처리방법, 장치, 및 시스템
CN113766293B (zh) 信息显示方法、装置、终端及存储介质
JP6075624B2 (ja) 位置情報取得装置及び画像表示システム
JP5659303B1 (ja) 機器制御方法、機器制御装置、プログラムおよび電子機器
CN111050075A (zh) 图像处理方法及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination