KR20110014344A - 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템 - Google Patents

공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템 Download PDF

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KR20110014344A
KR20110014344A KR1020090071953A KR20090071953A KR20110014344A KR 20110014344 A KR20110014344 A KR 20110014344A KR 1020090071953 A KR1020090071953 A KR 1020090071953A KR 20090071953 A KR20090071953 A KR 20090071953A KR 20110014344 A KR20110014344 A KR 20110014344A
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정구익
박성수
이상신
유재황
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에스케이 텔레콤주식회사
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Abstract

본 발명은 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 공간 이동 인식 리모컨 시스템은 리모컨 몸체의 움직임을 센싱하여 이동좌표(x', y')를 산출하는 리모컨과, 산출된 이동좌표(x', y')에 따라 화면에 표시된 아이콘의 위치를 이동하는 영상처리장치를 포함한다. 이에 의해, 리모컨의 움직임을 센싱하여 리모컨의 변화값에 따라 TV 화면에 표시된 아이콘의 위치가 변경되도록 함으로써, 아이콘을 상하좌우뿐 아니라 대각선방향, 움직임 속도 등에 따라 보다 빠르고 입체적이며 비쥬얼하게 이동시킬 수 있다.

Description

공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템{SPATIAL MOVEMENT RECOGNITION REMOTE CONTROL APPARATUS, IMAGE PROCESS APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF AND SPATIAL MOVEMENT RECOGNITION REMOTE CONTROL SYSTEM WHICH INCLUDES THIS}
본 발명은 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리모컨의 공간 움직임을 감지하고, 영상처리장치의 화면에 표시된 아이콘의 위치가 리모컨 몸체의 움직임에 따라 변경되도록 할 수 있는 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템에 관한 것이다.
요즘 IPTV가 상용화되면서 대부분의 가정에서는 CATV, IPTV 등을 시청하기 위한 셋탑박스를 소유하고 있다. 방송컨텐츠가 디지털화되고 방송컨텐츠의 종류 및 방송채널이 늘어남에 따라 한정된 TV 화면 속에서 수많은 컨텐츠 정보들을 표현하는 방법 또한 중요해지고 있는 추세이다.
현재 가정 내에 존재하는 TV, CATV 셋탑박스, IPTB 셋탑박스 등 TV와 관련된 모든 리모컨의 경우 상하좌우 네 개의 기능을 제공하는 버튼과, 채널 선택 등을 위해 필요한 숫자버튼, 확인버튼 등이 기본으로 장착되어 있다. 그리고, TV 또는 셋탑박스와 리모컨과의 통신은 대부분 적외선 통신(IrDA) 표준을 이용하여 제공되고 있다.
TV를 시청하는 경우에는, 채널 변경, 음량 변경 등의 간단한 조정만을 필요로 하므로 기존의 상하좌우 버튼으로 별 어려움 없이 조정을 할 수 있다. 그러나, CATV, IPTV를 시청하는 경우에는, 방송컨텐츠, 채널, 메뉴 등이 TV에 비해 훨씬 많아 종래의 상하좌우 버튼만으로는 IPTV, CATV의 메뉴를 조작하기가 불편하다.
도 6은 최근 가장 진보적인 리모컨이라고 할 수 있는 닌텐도 위(Wii)의 센서바(1)와 리모컨인 위모트(Wiimote)(2)를 도시한 도면이다. 센서바(1)는 위모트(2)에서의 센싱을 위한 적외선 LED가 두 군데에 장착되어 있다. 센서바(1)는 닌텐도 위 본체와 연결되어 있어 본체의 전원이 켜지면, 센서바(1)의 전원이 함께 켜져 적외선 LED가 발광하게 된다.
위모트(2)는 3축 가속도센서를 사용하여 x, y, z축의 움직임을 센싱함으로써 공간을 인식한다. 위모트(2)에서는 위모트(2)에 부착되어 있는 이미지 센서로 센서바(1)의 두 군데에서 발광하는 적외선을 검출하고, 삼각측량을 통해 위모트(2)의 위치를 파악하고, 위모트(2)의 움직임 변화에 따라 화면상의 좌표를 계산한다.
닌텐도 위 본체와 위모트(2)는 양방향 통신을 위해 블루투스를 이용하여 통신을 수행하며, 위모트(2)는 이미지 센서와 가속도 센서에서 얻어진 정보를 본체로 전송한다. 본체에서는 전송받은 신호를 이용하여 게임 동작에 실시간 반영하게 된다.
그러나, 위모트(2)는 위치 센싱을 위하여 TV 또는 모니터에 적외선 LED를 부착하여야 하는 번거로움이 있다. 또한, 위모트(2)는 게임을 위한 리모컨이므로, 필요한 버튼의 개수가 TV에 비해 적으며, 게임을 할 때만 전원을 켜기 때문에 배터리에 대한 부담이 적다.
그에 비해, TV의 리모컨은 온/오프 구분이 없기 때문에 항상 온이 될 준비가 되어 있어야 하고, 메뉴 화면이 게임 화면보다 훨씬 세분화되어 정확도가 요구되므로, 4방향키로 지정영역을 옮기지 않고 위모트(2)를 이용한다면 특정 메뉴를 선택하기 힘들어진다는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리모컨의 움직임을 센싱하여 리모컨의 변화값에 따라 TV 화면에 표시된 아이콘의 위치가 변경되도록 함으로써, 리모컨을 이용한 방향조절기능이 향상될 수 있는 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.
또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 리모컨 기존의 기능을 유지하면서도 리모컨을 이용한 방향조절기능이 향상될 수 있는 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자가 원하는 경우에만 리모컨의 움직임을 센싱할 수 있도록 하여 TV와의 통신으로 인한 전력소비를 최소화시킬 수 있는 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 몸체의 움직임을 센싱하고, 상기 센싱된 움직임에 대응하여 영상처리장치의 화면 상에 표시된 포인터가 이동할 이동좌 표(x', y')를 산출하고, 산출된 상기 이동좌표(x', y')를 상기 영상처리장치에 전송하는 리모컨과, 상기 리모컨으로부터 상기 이동좌표(x', y')를 수신하고, 수신된 상기 이동좌표(x', y')에 기초하여 화면에 표시된 아이콘의 위치를 이동하는 영상처리장치를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템에 의해 달성될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 몸체의 움직임을 센싱하고, 상기 센싱된 움직임에 대응하여 영상처리장치의 화면 상에 표시된 포인터가 이동할 이동좌표(x', y')를 산출하는 모션산출부와, 상기 영상처리장치와 통신하는 무선통신부와, 상기 모션 산출부를 통해 산출된 상기 이동좌표(x', y')를 상기 영상처리장치에 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 리모컨의 움직임에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 모션 인식 기능을 활성화하기 위한 기능활성화부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 기능활성화부가 선택되면, 상기 리모컨의 움직임에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하도록 상기 모션 산출부를 제어하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 모션산출부는, 상기 센싱된 움직임을 아날로그 형태의 전압 변화로 출력하는 가속센서부와; 출력된 상기 전압 변화를 디지털 신호로 변환하는 신호추출부와; 상기 디지털 신호 값을 해석한 전압의 크기 변화에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 신호처리부와; 상기 산출된 이동좌표(x', y')를 현재좌표(x, y)로 저장하는 이동좌표 저장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모션산출부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 기능활성화부가 선택되면, 상기 모션 산출부에 전원을 공급하도록 상기 전원부를 제어하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제어부는 상기 기능활성화부가 선택되면, 상기 영상처리장치에 무선 통신을 요청하여 상기 영상처리장치로부터 기 설정된 초기좌표(x_0, y_0) 또는 최종좌표(x_final, y_final)를 수신하도록 상기 무선통신부를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 무선통신부를 통해 수신된 상기 초기좌표(x_0, y_0) 또는 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 이동좌표 저장부에 현재좌표(x, y)로 설정할 수 있다.
그리고, 상기 신호처리부는 다음의 수학식에 의해 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 것이 바람직하다.
<수학식>
x' = x + R*ΔV_x, y' = y + R*ΔV_y
(ΔV_x는 x축에 대한 전압의 변화량, ΔV_y는 y축에 대한 전압의 변화량, R은 상수)
또한, 상기 제어부는 상기 기능활성화부의 선택이 해제되면, 상기 현재좌표(x, y)를 최종좌표(x_final, y_final)로 설정하고 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 영상처리장치에 전송하도록 상기 무선통신부를 제어할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 리모컨 몸체의 움직임을 센싱하는 단계와, 상기 센싱된 움직임에 대응하여 영상처리장치의 화면 상에 표시된 포인터가 이동할 이동좌표(x', y')를 산출하는 단계와, 산출된 상기 이동좌표(x', y')를 상기 영상처리장치에 전송하는 단계를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 장치의 제어방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 리모컨 장치의 몸체의 움직임을 센싱하는 단계 이전에, 상기 리모컨의 움직임에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 모션 인식 기능을 활성화하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 단계는, 상기 센싱된 움직임을 아날로그 형태의 전압 변화로 출력하는 단계와, 출력된 상기 전압 변화를 디지털 신호로 변환하는 단계와, 상기 디지털 신호 값을 해석한 전압의 크기 변화에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 단계와, 상기 산출된 이동좌표(x', y')를 현재좌표(x, y)로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모션 인식 기능을 활성화하는 단계 이후에, 상기 영상처리장치에 무선 통신을 요청하는 단계와, 상기 영상처리장치와 최초 통신인 경우, 상기 영상처리장치로부터 기 설정된 초기좌표(x_0, y_0)를 수신하고, 최초 통신이 아닌 경우 상기 영상처리장치로부터 최종좌표(x_final, y_final)를 수신하는 단계와, 수신된 상기 초기좌표(x_0, y_0) 또는 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 현재좌표(x, y)로 설정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 이동좌표(x', y')는 다음의 수학식에 의해 산출되는 것이 바람직하다.
<수학식>
x' = x + R*ΔV_x, y' = y + R*ΔV_y
(ΔV_x는 x축에 대한 전압의 변화량, ΔV_y는 y축에 대한 전압의 변화량, R은 상수)
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 몸체의 움직임을 센싱하여 이동좌표(x', y')를 산출하는 리모컨과 통신하는 무선통신부와, 상기 리모컨으로부터 상기 이동좌표(x', y')가 수신되면, 수신된 상기 이동좌표(x', y')에 기초하여 화면에 표시된 아이콘의 위치가 이동하도록 제어하는 제어부를 포함하는 영상처리장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 초기좌표(x_0, y_0)가 저장되는 초기좌표 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 리모컨으로부터 최종좌표(x_final, y_final)가 수신되면, 수신된 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 초기좌표 저장부에 저장하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제어부는 상기 리모컨으로부터 무선통신이 요청되면 상기 무선통신이 최초 통신인지 여부를 확인하고, 최초 통신인 경우 상기 초기좌표(x_0, y_0)를 상기 리모컨에 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하고, 최초 통신이 아닌 경우 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 리모컨에 전송하도록 상기 무선통신부를 제어할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 몸체의 움직임을 센싱하여 이동좌표(x', y')를 산출하는 리모컨과 통신하는 단계와, 상기 리모컨으로부터 상기 이동좌표(x', y')를 수신하는 단계와, 상기 이동좌표(x', y')에 기초하여 화면에 표시된 아이콘의 위치를 이동하는 단계를 포함하는 영상처리장치의 제어방법 에 의해 달성될 수 있다.
그리고, 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 리모컨과 통신하는 단계 이전에, 초기좌표(x_0, y_0)를 저장하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 이동좌표(x', y')에 기초하여 화면에 표시된 아이콘의 위치를 이동하는 단계 이후에, 상기 리모컨으로부터 최종좌표(x_final, y_final)가 수신되는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 최종좌표(x_final, y_final)가 수신되면, 수신된 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 리모컨과 통신하는 단계는, 상기 리모컨으로부터 무선통신이 요청되면 상기 무선통신이 최초 통신인지 여부를 확인하고, 최초 통신인 경우 상기 초기좌표(x_0, y_0)를 상기 리모컨에 전송하고, 최초 통신이 아닌 경우 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 리모컨에 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래에는 메뉴 화면에서 아이콘의 이동 시, 상하좌우로 단계적으로만 이동시킬 수 있었던데 반해, 리모컨의 움직임을 센싱하여 리모컨의 변화값에 따라 TV 화면에 표시된 아이콘의 위치가 변경되도록 함으로써, 상하좌우뿐 아니라 대각선방향, 움직임 속도 등에 따라 보다 빠르고 입체적이며 비쥬얼하게 이동시킬 수 있는 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 3축 가속도 센서를 사용하여 근본적으로는 3D 움직임에 대한 화면 반영이 가능하므로 현재 좌표의 계산뿐 아니라 향후 리모컨의 입체적 움직임에 따라 영상처리장치의 다양한 입력 신호로 활용 가능한 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템이 제공된다.
그리고, 본 발명에 따르면, 모션 인식 기능을 활성화하는 기능활성화부를 도입하여, 기능활성화부가 선택되었을 때에만 리모컨의 움직임을 센싱하도록 하여 무선통신모듈에서 소모될 수 있는 전력소비를 최소화 시킬 수 있으며, 최종좌표의 저장 등을 통하여 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템이 제공된다.
뿐만 아니라, 리모컨에 마련된 모션산출부를 통해 리모컨의 움직임을 센싱하고, 이동좌표를 산출하여 영상처리장치로 전송하므로, 리모컨의 움직임을 센싱하기 위해 별도의 적외선 센서를 마련할 필요가 없는 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템이 제공된 다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상처리장치(100)와 공간 이동 인식 리모컨(200)을 포함하는 영상처리시스템을 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 영상처리장치(100)는 수신부(101)와, 영상처리부(103)와, 영상표시부(105)와, 초기좌표 저장부(107)와, 제1무선통신부(109)와, 제1적외선통신부(111)와, 제1제어부(113)를 포함한다.
영상처리장치(100)의 수신부(101)는 아날로그 영상신호 및/또는 디지털 영상신호를 입력받는 것으로, 방송신호를 수신하는 튜너(미도시)와 외부기기로부터 영상신호를 입력받기 위한 외부접속단자(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 수신부(101)는 IPTV, CATV 등을 시청하기 위해 외부접속단자와 연결된 셋탑박스로 구현될 수 있다.
영상처리부(103)는 수신부(101)로부터 입력된 영상신호를 처리하여 영상표시부(105)에 표시되도록 제공한다. 영상처리부(103)는 입력된 영상신호의 포맷(format)에 대응하여 다양한 기능이 부가될 수 있다.
예컨대, 입력되는 다양한 포맷의 영상신호를 일정 포맷의 디지털 영상신호로 변환하기 위한 A/D 컨버팅 기능, 디지털 디코딩 기능과, 디지털 영상신호 또는/및 아날로그 영상신호를 입력 받아 영상표시부(105)의 출력 규격에 맞는 수직주파수, 해상도, 화면비율 등을 조절하는 스케일링 기능 및 소정의 포맷 변환 기능을 포함할 수 있다.
영상표시부(105)는 영상처리부(103)에 의해 처리된 영상이 표시되며, 리모컨(200)에 의해 좌표가 이동되는 아이콘이 표시된다. 여기서, 아이콘은 영상처리장치(100)의 채널 변경, 설정 메뉴 조정 등을 위한 것으로, 화살표 모양 등으로 구현될 수 있다.
초기좌표 저장부(107)는 아이콘의 초기좌표(x_0, y_0) 및 최종좌표(x_final, y_final)가 저장되며, 버퍼(Buffer), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory) 등으로 구현될 수 있다.
여기서, 초기좌표(x_0, y_0)는 영상처리장치(100) 또는 셋탑박스의 전원을 온 시켰을 때, 처음으로 리모컨(200)이 가리키고 있는 좌표이다. 초기좌표(x_0, y_0)는 메뉴가 시작되는 지점 또는 화면의 정가운데 등의 위치로 사용자가 설정할 수 있으며, 디폴트 값으로 설정될 수도 있다.
종래 닌텐도 위의 경우, 초기좌표(x_0, y_0)의 설정 절차가 없기 때문에 리모컨(200)의 전원을 온 시킨 이후에도 화면상에 아이콘이 표시되는데 꽤 많은 시간이 걸리는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명은 사용자가 초기좌표(x_0, y_0)를 지정해 놓음으로써 빠른 시간 내에 아이콘이 표시될 수 있으며, 화면상에서 아이콘의 위치에 대한 혼란 없이 리모컨(200)의 지정위치를 알 수 있다.
최종좌표(x_final, y_final)는 리모컨(200)에 마련된 기능활성화부(201)의 선택이 해제되었을 때 리모컨(200)이 가리키고 있는 위치의 좌표를 리모컨(200)으로부터 전송받아 저장한다.
영상처리장치(100) 또는 셋탑박스의 전원이 오프되기 전 리모컨(200)으로부터 통신요청이 오면, 저장되어 있는 최종좌표(x_final, y_final)가 리모컨(200)에 전송된다.
리모컨(200)의 기능활성화부(201)의 선택을 해제하여 모션 인식 기능을 비활성화 한다면 사용자가 리모컨(200)의 움직임에 대한 목적을 완료했거나, 사용 중 다른 작업을 진행 중일 수도 있다.
따라서, 기능활성화부(201)가 재선택되면 최종좌표에 따라 아이콘이 표시되도록 함으로써 사용자에게 편의성을 제공할 수 있다. 만약, 영상처리장치(100)의 전원이 오프되면 시청자는 시청의 의지가 없는 것으로 판단되므로, 이후 전원이 온 되었을 때 초기좌표(x_0, y_0)를 리모컨(200)에 전송하게 된다.
제1무선통신부(109)는 리모컨(200)과 통신을 수행하며, 좌표정보를 주고받는다. 제1무선통신부(109)는 개인영역 무선통신(WPAN: Wireless Personal Area Networks), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등 두 기기간 통신이 가능한 통 신기술로 구현된다. 좌표정보 이외의 리모컨(200)을 통한 사용자의 입력은 제1적외선통신부(111)를 통해 입력된다.
제1제어부(113)는 리모컨(200)과 통신을 수행하며, 리모컨(200)으로부터 이동좌표(x', y')가 수신되면, 수신된 이동좌표(x', y')에 기초하여 영상표시부(105)에 표시된 아이콘이 이동하도록 제어하는 것으로, CPU, 마이컴 등의 컨트롤러로 구현된다.
이하, 제1제어부(113)의 제어과정을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 도 3은 본 실시예에 따른 제1제어부(113)의 제어과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 제1제어부(113)는 리모컨(200)으로부터 무선통신이 요청되면(S101), 요청된 무선통신이 영상처리장치(100)에 전원 온이 된 이후 최초통신인지 여부를 판단한다(S103).
단계 S103의 판단결과, 제1제어부(113)는 요청된 무선통신이 최초통신이면 초기좌표 저장부(107)에 저장된 초기좌표(x_0, y_0)를 전송하고(S105), 최초통신이 아니면 최종좌표(x_final, y_final)를 전송한다(S107).
전술한 바와 같이, 초기좌표(x_0, y_0)는 사용자에 의해 설정되거나, 디폴트 값으로 설정될 수 있다. 최종좌표(x_final, y_final)는 리모컨(200)의 모션 인식 기능이 해제되었을 때 리모컨(200)이 가리키는 좌표, 즉 리모컨(200)으로부터 마지막으로 전송 받은 좌표이다.
이후, 제1제어부(113)는 아이콘이 현재 표시되는 위치인 현재좌표(x, y)를 리모컨(200)으로부터 수신하여(S109), 수신된 현재좌표(x, y)에 대응하여 아이콘이 표시되도록 한다(S111).
단계 S109에서 수신한 현재좌표(x, y)는 영상처리장치(100)가 리모컨(200)으로 전송한 초기좌표(x_0, y_0) 또는 최종좌표(x_final, y_final)를 다시 전송 받은 것이다.
그리고, 리모컨(200) 몸체의 움직임에 대한 정보인 이동좌표(x', y')가 리모컨(200)으로부터 수신되면(S113), 제1제어부(113)는 수신된 이동좌표(x', y')에 따라 현재 영상표시부(105)에 표시된 아이콘의 위치가 이동하도록 제어한다(S115).
도 2를 참조하면, 리모컨(200) 몸체가 R1에서 R2로 이동되어 리모컨(200)으로부터 이동좌표(x', y')가 수신되면, 제1제어부(113)는 현재좌표(x, y)인 a위치에 표시된 아이콘을 이동좌표(x', y')인 b위치에 표시되도록 제어한다.
그리고, 제1제어부(113)는 제1무선통신부(109)를 통해 리모컨(200)으로부터 최종좌표가 수신되었는지 판단한다(S117).
단계 S117에서의 판단 결과, 최종좌표가 수신되면 초기좌표 저장부(107)에 저장하여, 추후 전원이 오프되기 이전에 리모컨(200)으로부터 통신요청이 오면 최종좌표(x_final, y_final)를 전송한다.
단계 S117에서의 판단 결과, 최종좌표(x_final, y_final)가 수신되지 않으면 단계 S113을 수행한다.
본 실시예에 따른 영상처리장치(100)와 통신을 수행하는 공간 이동 인식 리 모컨(200)은 기능활성화부(201)와, 전원부(203)와, 모션산출부(250)와, 제2무선통신부(213)와, 제2적외선통신부(217)와, 키패드부(215)와, 제2제어부(219)를 포함한다.
기능활성화부(201)는 리모컨(200)의 움직임에 대응하여 이동좌표(x', y')를 산출하는 모션 인식 기능을 활성화하기 위한 것으로, 리모컨(200)의 일 영역에 마우스 클릭버튼 형태로 살짝 누르고 지속될 수 있는 버튼의 형태로 마련될 수 있다. 또는, 사람 손의 온도를 센싱할 수 있는 온도 센서의 형태 등 사용자의 편의성을 제공할 수 있는 다양한 형태로 마련될 수 있다.
도 4를 참조하면, 기능활성화부(201)는 리모컨(200)을 잡는 일반적인 손 모양에서 검지 손가락 부분에 버튼을 구현하여 평소에 리모컨(200)을 잡는 방법과 동일한 손의 형태로 검지의 움직임에 따라 리모컨(200)의 모션 인식 기능의 활성화 및 비활성화가 가능하도록 할 수 있다.
전원부(203)는 기능활성화부(201)가 선택되면 제2제어부(219)의 제어에 의해 모션 산출부에 전원을 공급하여 모션 인식 기능을 활성화시킨다. 기능활성화부(201)가 선택되었을 때에만 리모컨(200)의 움직임에 따른 이동좌표(x', y')를 산출할 수 있도록 모션 산출부를 구동함으로써, 아이콘의 방향변경이 필요 없는 리모컨(200) 조작 및 시청시간에 무선통신에 의한 불필요한 전력소모를 줄일 수 있다.
모션산출부(250)는 리모컨(200) 장치의 몸체의 움직임을 센싱하고, 센싱된 움직임에 따른 이동좌표(x', y')를 산출하는 것으로, 가속센서부(205)와, 신호추출부(207)와, 신호처리부(209)와, 이동좌표 저장부(211)를 포함한다.
가속센서부(205)는 리모컨(200)의 공간 움직임에 따라 x, y, z 세 축에 대한 움직임의변화를 아날로그 형태의 전압변화로 출력한다. 신호추출부(207)는 가속센서부(205)로부터 출력된 출력값을 센싱하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환(A/D converting)하고, 이 값을 신호처리부(209)로 전달한다.
신호처리부(209)는 신호추출부(207)에서 전달받은 x, y, z 세 축에 대한 움직임 변화의 디지털 신호값을 해석하고 전압의 크기 변화에 따라 영상표시부(105)에 표시된 아이콘의 변화값, 즉 이동좌표(x', y')를 구한다.
x, y, z 세 축에 대한 움직임 값 중 z값의 변화량은 리모컨(200)의 움직임 변화의 해석에는 필요하나 리모컨(200)이 향하고 있는 화면상의 변화된 이동좌표(x', y')를 구하는데 필요하지 않다. 리모컨(200)이 현재 가리키고 있는 지점의 좌표를 (x, y)라고 하면, 리모컨(200)의 움직임에 따라 변화된 새로운 좌표인 이동좌표(x', y')는 다음과 같이 구해질 수 있다.
신호처리부(209)에서의 x축에 대한 전압의 변화량 ΔV_x는 화면상의 x축의 좌표이동량과 비례하고, y축에 대한 전압의 변화량 ΔV_y는 화면상의 y축의 좌표이동량과 비례한다. 따라서, 기존에 리모컨(200)의 움직임에 대한 ΔV의 정보에 따른 화면상의 좌표축의 움직임의 비인 상수 R을 구하면 이동좌표(x', y')는 다음의 수학식에 의해 산출된다.
<수학식>
x' = x + R*ΔV_x, y' = y + R*ΔV_y
(ΔV_x는 x축에 대한 전압의 변화량, ΔV_y는 y축에 대한 전압의 변화량, R 은 상수)
도 2를 참조하면, 리모컨(200) 몸체가 R1에서 R2로 이동되면, 신호처리부(209)는 아이콘이 표시된 a위치인 현재좌표(x, y)에서 x축의 움직임인 Δx와, y축의 움직임인 Δy를 산출하여 아이콘이 이동될 b위치인 이동좌표(x', y')를 산출하게 된다.
이동좌표 저장부(211)는 신호처리부(209)에서 산출된 이동좌표(x', y')를 저장하며, 버퍼(Buffer), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory) 등으로 구현될 수 있다.
제2무선통신부(213)는 영상처리장치(100)의 제1무선통신부(109)와 통신을 수행하며, 좌표정보를 주고받는다. 제2무선통신부(213)는 개인영역 무선통신(WPAN: Wireless Personal Area Networks), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등 두 기기간 통신이 가능한 통신기술로 구현된다. 좌표정보 이외의 방향변경이 필요없는 키패드부(215)를 통한 사용자의 입력은 제2적외선통신부(217)를 통해 영상처리장치(100)로 전송된다.
제2제어부(219)는 기능활성화부(201)가 선택되면 모션산출부(250)가 활성화되도록 전원부(203)를 제어하고, 모션산출부(250)를 통해 산출된 이동좌표(x', y')를 영상처리장치(100)에 전송하도록 제2무선통신부(213)를 제어하는 것으로, 마이컴 등의 컨트롤러로 구현될 수 있다.
이하, 제2제어부(219)의 제어과정을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 도 5는 본 실시예에 따른 제2제어부(219)의 제어과정을 나타낸 흐름도이다.
우선, 제2제어부(219)는 기능활성화부(201)가 선택되었는지 여부를 판단한다(S201). 기능활성화부(201)가 선택되면, 사용자가 모션 인식 기능을 사용하려는 것이므로 모션산출부(250)에 전원을 공급하여 모션 인식 기능이 활성화되도록 전원부(203)를 제어한다(S203).
그리고, 제2무선통신부(213)를 통해 영상처리장치(100)에 통신을 요청하여(S204), 영상처리장치(100)로부터 초기좌표(x_0, y_0) 또는 최종좌표(x_final, y_final)를 수신한다(S205). 전술한 바와 같이, 리모컨(200)이 영상처리장치(100)에 요청한 무선통신이 영상처리장치(100)가 전원 온이 된 이후 최초통신이면 초기좌표(x_0, y_0)가 수신되고, 그렇지 않으면 최종좌표(x_final, y_final)가 수신된다.
이후, 제2제어부(219)는 수신한 초기좌표(x_0, y_0) 또는 최종좌표(x_final, y_final)를 현재좌표(x, y)로 설정하고(S207), 현재좌표(x, y)를 영상처리장치(100)에 전송하도록 제2무선통신부(213)를 제어한다(S209). 이에, 현재좌표(x, y)에 따라 영상표시부(105)에 아이콘이 표시된다. 즉, 영상처리장치(100)는 리모컨(200)에 전송한 초기좌표(x_0, y_0) 또는 최종좌표(x_final, y_final)를 다시 전송 받아 아이콘을 표시하게 된다.
그리고, 모션산출부(250)가 리모컨(200) 몸체의 움직임을 센싱하여(S211) 이동좌표(x', y')를 산출하면(S213), 제2제어부(219)는 산출된 이동좌표(x', y')를 현재좌표(x, y)로 설정하여 이동좌표 저장부(211)에 저장한다(S215). 저장과 동시 에 설정된 현재좌표(x, y)를 영상처리장치(100)에 전송한다(S217).
그리고, 제2제어부(219)는 기능활성화부(201)의 선택이 해제되었는지 여부를 판단한다(S219). 단계 S219에서의 판단결과, 기능활성화부(201)의 선택이 해제되지 않았으면, 단계 S211을 수행한다.
단계 S219에서의 판단결과, 기능활성화부(201)의 선택이 해지되었으면, 사용자가 모션 인식 기능을 종료한 것이므로, 모션산출부(250)에 공급되는 전원을 차단하도록 전원부(203)를 제어한다(S221).
그리고, 현재좌표(x, y)를 최종좌표(x_final, y_final)로 설정하여 영상처리장치(100)에 전송한다(S223). 최종좌표(x_final, y_final)를 영상처리장치(100)에 전송하여 저장함으로써, 기능활성화부(201)가 재 선택되었을 때 리모컨(200)이 마지막으로 가리켰던 위치에 아이콘이 바로 나타나게 된다.
이를 통해, 화면에 표시된 아이콘의 위치를 리모컨(200)의 움직임에 따라 이동되도록 함으로써, IPTV 등에서 제공하는 수많은 채널정보와 컨텐츠정보에 보다 쉽게 접근이 가능하게 된다.
또한, 종래에는 메뉴 화면에서 아이콘의 이동 시, 상하좌우로 단계적으로만 이동시킬 수 있었던데 반해, 상하좌우뿐 아니라 대각선방향, 움직임 속도 등에 따라 보다 빠르고 입체적이며 비쥬얼하게 이동시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것 을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
3축 가속도 센서를 사용하여 근본적으로는 3D 움직임에 대한 화면 반영이 가능하므로 현재 좌표의 계산뿐 아니라 향후 리모컨의 입체적 움직임에 따라 영상처리장치의 다양한 입력 신호로 활용 가능하다.
그리고, 모션 인식 기능을 활성화하는 기능활성화부를 도입하여, 기능활성화부가 선택되었을 때에만 리모컨의 움직임을 센싱하도록 하여 무선통신모듈에서 소모될 수 있는 전력소비를 최소화 시킬 수 있으며, 최종좌표(x_final, y_final)의 저장 등을 통하여 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 리모컨에 마련된 모션산출부를 통해 리모컨 몸체의 움직임을 센싱하고 이동좌표를 산출하여 영상처리장치로 전송하므로, 영상처리장치에 리모컨의 움직임을 센싱하기 위한 적외선 센서를 별도로 마련할 필요가 없으므로, 비용이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공간 이동 인식 리모컨과, 영상처리장치의 제어블록도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공간 이동 인식 리모컨의 움직임에 따라 화면상에 표시된 아이콘의 좌표의 움직임을 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리장치의 제어과정을 나타낸 흐름도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공간 이동 인식 리모컨에 마련된 기능활성화부를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공간 이동 인식 리모컨의 제어과정을 나타낸 흐름도이며,
도 6은 종래 3축 가속도 센서로 작동하는 닌텐도 위의 센서바와 리모컨을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 영상처리장치 101: 수신부
103: 영상처리부 105: 영상표시부
107: 초기좌표 저장부 109: 제1무선통신부
111: 제1적외선통신부 113: 제1제어부
200: 공간 이동 인식 리모컨 201: 기능활성화부
203: 전원부 205: 가속센서부
207: 신호추출부 209: 신호처리부
211: 이동좌표 저장부 213: 제2무선통신부
215: 키패드부 217: 제2적외선통신부
219: 제2제어부 250: 모션산출부

Claims (21)

  1. 몸체의 움직임을 센싱하고, 상기 센싱된 움직임에 대응하여 영상처리장치의 화면 상에 표시된 포인터가 이동할 이동좌표(x', y')를 산출하고, 산출된 상기 이동좌표(x', y')를 상기 영상처리장치에 전송하는 리모컨과,
    상기 리모컨으로부터 상기 이동좌표(x', y')를 수신하고, 수신된 상기 이동좌표(x', y')에 기초하여 화면에 표시된 아이콘의 위치를 이동하는 영상처리장치를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템.
  2. 몸체의 움직임을 센싱하고, 상기 센싱된 움직임에 대응하여 영상처리장치의 화면 상에 표시된 포인터가 이동할 이동좌표(x', y')를 산출하는 모션산출부와,
    상기 영상처리장치와 통신하는 무선통신부와,
    상기 모션 산출부를 통해 산출된 상기 이동좌표(x', y')를 상기 영상처리장치에 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 움직임에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 모션 인식 기능을 활성화하는 기능활성화부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 기능활성화부가 선택되면, 상기 리모컨의 움직임에 대응 하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하도록 상기 모션 산출부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모션산출부는,
    상기 센싱된 움직임을 아날로그 형태의 전압 변화로 출력하는 가속센서부와,
    출력된 상기 전압 변화를 디지털 신호로 변환하는 신호추출부와,
    상기 디지털 신호 값을 해석한 전압의 크기 변화에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 신호처리부와,
    상기 산출된 이동좌표(x', y')를 현재좌표(x, y)로 저장하는 이동좌표 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모션산출부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 더 포함하고;
    상기 제어부는 상기 기능활성화부가 선택되면, 상기 모션 산출부에 전원을 공급하도록 상기 전원부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기능활성화부가 선택되면, 상기 영상처리장치에 무선 통 신을 요청하여 상기 영상처리장치로부터 기 설정된 초기좌표(x_0, y_0) 또는 최종좌표(x_final, y_final)를 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 무선통신부를 통해 수신된 상기 초기좌표(x_0, y_0) 또는 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 이동좌표 저장부에 현재좌표(x, y)로 설정하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 신호처리부는 다음의 수학식에 의해 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨 장치.
    <수학식>
    x' = x + R*ΔV_x, y' = y + R*ΔV_y
    (ΔV_x는 x축에 대한 전압의 변화량, ΔV_y는 y축에 대한 전압의 변화량, R은 상수)
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기능활성화부의 선택이 해제되면, 상기 현재좌표(x, y) 를 최종좌표(x_final, y_final)로 설정하고 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 영상처리장치에 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨 장치.
  10. 몸체의 움직임을 센싱하여 이동좌표(x', y')를 산출하는 리모컨과 통신하는 무선통신부와,
    상기 리모컨으로부터 상기 이동좌표(x', y')가 수신되면, 수신된 상기 이동좌표(x', y')에 기초하여 화면에 표시된 아이콘의 위치가 이동하도록 제어하는 제어부를 포함하는 영상처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    초기좌표(x_0, y_0)가 저장되는 초기좌표 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 리모컨으로부터 최종좌표(x_final, y_final)가 수신되면,수신된 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 초기좌표 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 리모컨으로부터 무선통신이 요청되면 상기 무선통신이 최초 통신인지 여부를 확인하고, 최초 통신인 경우 상기 초기좌표(x_0, y_0)를 상기 리모컨에 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하고, 최초 통신이 아닌 경우 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 리모컨에 전송하도록 상기 무선통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨을 포함하는 영상처리장치.
  13. 리모컨 몸체의 움직임을 센싱하는 단계와,
    상기 센싱된 움직임에 대응하여 영상처리장치의 화면 상에 표시된 포인터가 이동할 이동좌표(x', y')를 산출하는 단계와,
    산출된 상기 이동좌표(x', y')를 상기 영상처리장치에 전송하는 단계를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 장치의 제어방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 리모컨 장치의 몸체의 움직임을 센싱하는 단계 이전에,
    상기 리모컨의 움직임에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 모션 인식 기능을 활성화하는 단계를 더 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 장치의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 단계는,
    상기 센싱된 움직임을 아날로그 형태의 전압 변화로 출력하는 단계와,
    출력된 상기 전압 변화를 디지털 신호로 변환하는 단계와,
    상기 디지털 신호 값을 해석한 전압의 크기 변화에 대응하여 상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 단계와,
    상기 산출된 이동좌표(x', y')를 현재좌표(x, y)로 설정하는 단계를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 장치의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 모션 인식 기능을 활성화하는 단계 이후에,
    상기 영상처리장치에 무선 통신을 요청하는 단계와,
    상기 영상처리장치와 최초 통신인 경우, 상기 영상처리장치로부터 기 설정된 초기좌표(x_0, y_0)를 수신하고, 최초 통신이 아닌 경우 상기 영상처리장치로부터 최종좌표(x_final, y_final)를 수신하는 단계와,
    수신된 상기 초기좌표(x_0, y_0) 또는 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 현재좌표(x, y)로 설정하는 단계를 더 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 장치의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 이동좌표(x', y')는 다음의 수학식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하 는 공간 이동 인식 리모컨 장치의 제어방법.
    <수학식>
    x' = x + R*ΔV_x, y' = y + R*ΔV_y
    (ΔV_x는 x축에 대한 전압의 변화량, ΔV_y는 y축에 대한 전압의 변화량, R은 상수)
  18. 몸체의 움직임을 센싱하여 이동좌표(x', y')를 산출하는 리모컨과 통신하는 단계와;
    상기 리모컨으로부터 상기 이동좌표(x', y')를 수신하는 단계와;
    상기 이동좌표(x', y')에 기초하여 화면에 표시된 아이콘의 위치를 이동하는 단계를 포함하는 영상처리장치의 제어방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이동좌표(x', y')를 산출하는 리모컨과 통신하는 단계 이전에,
    초기좌표(x_0, y_0)를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨을 포함하는 영상처리장치의 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 이동좌표(x', y')에 기초하여 화면에 표시된 아이콘의 위치를 이동하는 단계 이후에,
    상기 리모컨으로부터 최종좌표(x_final, y_final)가 수신되는지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 최종좌표(x_final, y_final)가 수신되면, 수신된 상기 최종좌표(x_final, y_final)를 저장하는 단계를 더 포함하는 영상처리장치의 제어방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 리모컨과 통신하는 단계는,
    상기 리모컨으로부터 무선통신이 요청되면 상기 무선통신이 최초 통신인지 여부를 확인하는 단계와,
    최초 통신인 경우 상기 초기좌표(x_0, y_0)를 상기 리모컨에 전송하고, 최초 통신이 아닌 경우 최종좌표(x_final, y_final)를 상기 리모컨에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 이동 인식 리모컨을 포함하는 영상처리장치의 제어방법.
KR1020090071953A 2009-08-05 2009-08-05 공간 이동 인식 리모컨 장치, 영상처리장치 및 그 제어방법과 이를 포함하는 공간 이동 인식 리모컨 시스템 KR20110014344A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012124895A2 (ko) * 2011-03-17 2012-09-20 가온미디어 주식회사 초음파를 이용한 리모컨의 포인팅 지점 검출 방법
CN103513761A (zh) * 2012-06-26 2014-01-15 十速兴业科技（深圳）有限公司 体感遥控系统与动作传感方法
KR20190081877A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 동의대학교 산학협력단 미러 표시장치와 칫솔을 이용한 치아 관리 교육 시스템

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