KR20140077037A - 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템 및 그 방법 - Google Patents

제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템에 관한 기술이다.
본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템은, 차량 내에서 탑승자의 손의 동작을 감지하는 제스처 감지부, 상기 제스처 감지부로부터 감지된 상기 손의 동작으로부터 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 입력 받아 탑승자의 손 제스처를 인식하고, 촉감 자극 발생부를 구동시키는 제어 신호를 생성하는 전자제어장치 및 상기 제어 신호에 따라 구동되어 상기 탑승자의 손 제스처에 대응하는 촉감 자극을 제공하는 촉감 자극 발생부를 포함한다.
본 발명은 탑승자에게 제스처 기반의 촉감 자극을 제공하여 손 제스처 사용에 대한 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

Description

제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING TACTILE SENSATIONS BASED ON GESTURE}
본 발명은 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 촉감 자극을 발생시켜 탑승자의 손 제스처에 대한 감각을 제공하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근의 차량은 내부에 탑승자의 편의를 위해 다양한 전자 장치들이 탑재된다. 오디오 시스템, 비디오 시스템, 내비게이션 시스템 등의 전자 장치들이 탑재되어 탑승자의 손을 이용한 버튼이나 터치를 이용한 입력으로 동작된다.
그러나, 운전 중에는 상기 다양한 전자 장치를 구동시키기 위하여 탑승자가 전방을 주시하지 못하고 눈으로 확인하고 버튼을 누르거나 터치를 해야 하는 바, 탑승자의 안전에 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 실시예는 탑승자가 손 제스처에 의해 차량 내 전자 기기를 조작하여 탑승자가 운전 중 전방 주시를 할 수 있도록 한다. 또한, 촉감 자극을 제공하여 탑승자가 자신의 손 제스처를 인식할 수 있는 촉감 자극 제공 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템은, 차량 내에서 탑승자의 손의 동작을 감지하는 제스처 감지부, 상기 제스처 감지부로부터 감지된 상기 손의 동작으로부터 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 입력 받아 탑승자의 손 제스처를 인식하고, 촉감 자극 발생부를 구동시키는 제어 신호를 생성하는 전자제어장치 및 상기 제어 신호에 따라 구동되어 상기 탑승자의 손 제스처에 대응하는 촉감 자극을 제공하는 촉감 자극 발생부를 포함한다.
여기서, 상기 제스처 감지부는, 영상 인식 카메라, 이미지 센서, 초음파 센서, 적외선 센서, 정전용량 센서 중 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 촉감 자극 발생부는, 탑승자의 손이 차량 스티어링 휠을 잡는 위치에 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 방법은, 차량 내에서 탑승자의 손의 동작을 감지하는 단계, 상기 감지한 손의 동작으로부터 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 취득하는 단계, 상기 취득한 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 기초로 촉감 자극 발생부를 구동시키는 제어 신호를 생성하는 단계, 상기 취득한 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 기초로 탑승자의 손 제스처를 인식하는 단계 및 상기 제어 신호에 따라 촉감 자극 발생부를 구동하여 탑승자에게 상기 손 제스처를 촉감을 통한 자극을 제공하는 단계를 포함한다.
여기서, 탑승자로부터 손 제스처 인식 기능을 사용할 차량 내 전자 기기를 선택 받는 단계 및 상기 인식한 손 제스처에 대응하여 상기 선택된 차량 내 전자 기기를 구동시키는 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따르면, 차량 내 탑승자의 손 제스처 인식 기능을 사용함에 있어서 촉감 자극을 통하여 직관적으로 자신의 손 제스처를 인식할 수 있다.
또한, 단순히 손 제스처를 인식하여 차량 내 전자기기를 구동하는 기능만으로는 탑승자가 자신이 손 제스처를 정확하게 하고 있는지 신뢰하기 어렵다는 점에서 상기 촉감 자극을 통하여 탑승자에게 제스처 인식 기능의 신뢰성을 제공한다.
또한, 탑승자는 상기 촉감 자극을 통하여 자신의 제스처 인식 과정을 인식하게 되어 쉬운 제스처 사용이 가능하고, 보다 정확한 제스처 인식이 되도록 스스로 학습하는 기회가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템에서 촉감 자극 발생부가 제공되는 위치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템에서 탑승자에게 촉감을 이용하여 자극을 제공하는 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 오디오 시스템에 대하여 제스처 기반의 촉감 자극 제공 방법에 대한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템은 제스처 감지부(100), 전자제어장치(110)(ELECTRONIC CONTROL UNIT; ECU) 및 촉감 자극 발생부(120)를 포함한다.
제스처 감지부(100)는 카메라, 이미지 센서, 초음파 센서, 적외선 센서, 정전용량 센서 중 선택된 어느 하나를 포함하며, 차량 내에서 탑승자의 손의 동작을 감지하여 탑승자의 손 제스처를 전자제어장치(110)으로 전달한다.
전자제어장치(110)은 상기 제스처 감지부(100)를 통해 상기 탑승자의 손 제스처를 입력 신호로서 수신한다. 상기 수신한 입력 신호로부터 탑승자의 손 제스처에 대한 정보를 생성하는 손 제스처 인식 과정을 수행한다.
즉, 탑승자의 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 취득한다. 최초로 탑승자의 손의 동작을 감지하여 취득한 손의 좌표와 손의 동작 후 취득한 손의 좌표를 비교하여 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 취득한다.
이후, 상기 전자제어장치(110)은 상기 취득한 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 기초로 탑승자의 손 제스처를 인식한다. 즉, 상기 전자제어장치(110)은 인식 가능한 탑승자의 손 제스처를 데이터베이스화하고 있어, 다양한 탑승자의 손 제스처를 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 손바닥이 정면을 향하게 하여 좌우로 이동시키는 제스처, 손바닥이 정면을 향하게 하여 원을 그리는 제스처 등 다양한 제스처가 가능하다.
이후, 상기 전자제어장치(110)은 상기 인식한 탑승자의 손 제스처에 대응하는 차량 내 전자 기기를 구동시키기 위한 제어 신호를 생성한다. 여기서, 탑승자의 손 제스처를 이용하여 구동시킬 수 있는 차량 내 전자 기기는 오디오 시스템, 공조 시스템, 내비게이션 시스템, 비디오 시스템 등 다양하게 제공될 수 있다.
예를 들어, 오디오 시스템에서 손 제스처 인식 기능을 사용하는 경우, 손바닥이 정면을 향하게 하여 좌우로 이동하는 제스처를 통해 음악 리스트를 탐색할 수 있다. 또한, 손바닥이 정면을 향하게 하여 원을 그리는 제스처를 통해 폴더나 음악 앨범 단위로 탐색할 수 있다.
즉, 탑승자가 손 제스처 인식 기능을 사용할 차량 내 전자 기기를 먼저 선택하고, 상기 전자제어장치(110)은 상기 인식된 탑승자의 손 제스처에 따라 상기 선택된 차량 내 전자 기기를 구동시키기 위한 제어 신호를 생성하는 것이 바람직하다.
촉감 자극 발생부(120)는 상기 전자제어장치(110)이 인식한 탑승자의 손 제스처에 따라 탑승자에게 촉감을 통한 자극을 제공한다. 즉, 탑승자의 손이 움직인 방향 및 거리를 촉감을 통해서 감각적으로 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템에서 촉감 자극 발생부가 제공되는 위치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 촉감 자극 발생부(120)는 탑승자의 손이 스티어링 휠(130)을 잡는 위치에 내장되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 탑승자의 손 제스처를 감지하는 상기 제스처 감지부(100)가 탑승자의 오른쪽에 위치한다면, 상기 촉감 자극 발생부(120)는 탑승자의 왼손이 상기 스티어링 휠(130)을 잡는 위치에 내장되어 있는 것이 바람직하다. 탑승자의 손 제스처를 감지하는 상기 제스처 감지부(100)가 탑승자의 왼쪽에 위치한다면, 상기 촉감 자극 발생부(120)는 탑승자의 오른손이 상기 스티어링 휠(130)을 잡는 위치에 내장되어 있는 것이 바람직하다. 상기 촉감 자극 발생부(120)는 상기 스티어링 휠(130)의 여러 위치에 동시에 내장되어 있는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템에서 탑승자에게 촉감을 이용하여 자극을 제공하는 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 탑승자의 손에 촉감을 통한 자극을 주기 위하여, 상기 촉감 자극 발생부(120)는 돌기부(140), 구동모터(미도시) 및 구동축(미도시)으로 이루어지고, 상기 촉감 자극 발생부(120)가 내장된 위치의 스티어링 휠(130)의 재질은 고무 또는 직물인 것이 바람직하다.
또한, 상기 탑승자의 손이 움직인 방향 및 거리를 탑승자가 감각적으로 느낄 수 있도록, 상기 돌기부(140)가 움직이는 정도를 계산해서 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 손이 빠르게 움직였다면, 상기 돌기부(140)도 빠르게 움직이게 하고, 손이 느리게 움직였다면, 상기 돌기부(140)도 느리게 움직이게 하는 것이 바람직하다. 또한, 탑승자의 손이 움직인 거리에 비례하여 상기 돌기부(140)가 움직이게 하는 것이 바람직하다.
탑승자는 상기 촉감 자극 발생부(120)를 통해 자신의 손 제스처를 감각적으로 느끼고, 손 제스처 인식이 정확하게 되도록 자신의 손 제스처를 수정하는 과정을 학습할 수 있다. 즉, 손 제스처 인식 기능의 경험을 제공하여 손 제스처 인식에 대한 신뢰성을 증대시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 내 오디오 시스템에 대하여 제스처 기반의 촉감 자극 제공 방법에 대한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 오디오 시스템을 제어하는 순서를 알 수 있다.
이때, 탑승자가 손바닥이 정면을 향하게 하여 좌우로 이동하는 제스처를, 음악 리스트를 탐색하는 기능으로 가정한다.
탑승자가 손 제스처 인식 기능을 사용할 차량 내 전자 기기로서 오디오 시스템을 선택한다(S100). 탑승자는 버튼이나 터치 스크린을 통한 입력으로서 오디오 시스템을 선택할 수 있다. 또한, 미리 특정한 제스처를 정의하여 오디오 시스템을 선택하는 것도 가능하다.
이후, 탑승자는 음악 리스트를 탐색하기 위하여 손바닥이 정면을 향하게 하여 좌우로 이동하는 제스처를 취한다(S110)
이때, 상기 제스처 감지부(100)는 탑승자의 손 제스처를 감지한다. 상기 전자제어장치(110)은 상기 제스처 감지부(100)를 통해 상기 탑승자의 손 제스처를 입력 신호로서 수신한다(S120).
이후, 상기 전자제어장치(110)은 상기 수신한 입력 신호를 기초로 탑승자의 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 취득한다(S130). 즉, 탑승자의 손바닥이 정면을 향하여 좌우로 이동하는 제스처에 대하여, 탑승자의 손바닥이 가슴에서 바깥으로 움직인 방향 및 이동 거리에 대한 정보를 취득한다.
이후, 상기 전자제어장치(110)은 상기 취득한 탑승자의 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 기초로 촉감 자극 발생부를 구동시키는 제어 신호를 생성한다(S130). 이에 따라, 탑승자에게 촉감을 통한 자극을 제공한다(S140). 이때, 탑승자는 손에서 느껴지는 감각을 통하여 자신이 현재 취하고 있는 손 제스처가 어떻게 인식되고 있는지 판단할 수 있다.
그리고, 상기 전자제어장치(110)은 상기 취득한 탑승자의 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 기초로 탑승자의 손 제스처를 인식하고(S150), 오디오 시스템을 구동시키는 제어 신호를 생성하여 음악 리스트를 탐색하게 한다(S160). 즉, 상기 전자제어장치(110)은 탑승자의 손바닥이 정면을 향하여 좌우로 이동하는 제스처에 대하여 음악 리스트를 탐색하는 제어 신호를 생성하도록 미리 정의하고 있는 명령을 수행한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 제스처 감지부
110: 전자제어장치
120: 촉감 자극 발생부
130: 스티어링 휠
140: 돌기부

Claims (5)

  1. 차량 내에서 탑승자의 손의 동작을 감지하는 제스처 감지부;
    상기 제스처 감지부로부터 감지된 상기 손의 동작으로부터 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 입력 받아 탑승자의 손 제스처를 인식하고, 촉감 자극 발생부를 구동시키는 제어 신호를 생성하는 전자제어장치; 및
    상기 제어 신호에 따라 구동되어 상기 탑승자의 손 제스처에 대응하는 촉감 자극을 제공하는 촉감 자극 발생부를 포함하는 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제스처 감지부는,
    영상 인식 카메라, 이미지 센서, 초음파 센서, 적외선 센서, 정전용량 센서 중 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촉감 자극 발생부는,
    탑승자의 손이 차량 스티어링 휠을 잡는 위치에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 제스처 기반의 촉감 자극 제공 시스템.
  4. 차량 내에서 탑승자의 손의 동작을 감지하는 단계;
    상기 감지한 손의 동작으로부터 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 취득하는 단계;
    상기 취득한 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 기초로 촉감 자극 발생부를 구동시키는 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 취득한 손이 움직인 방향 및 거리에 대한 정보를 기초로 탑승자의 손 제스처를 인식하는 단계; 및
    상기 제어 신호에 따라 촉감 자극 발생부를 구동하여 탑승자에게 상기 손 제스처를 촉감을 통한 자극을 제공하는 단계를 포함하는 제스처 기반의 촉감 자극 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    탑승자로부터 손 제스처 인식 기능을 사용할 차량 내 전자 기기를 선택 받는 단계; 및
    상기 인식한 손 제스처에 대응하여 상기 선택된 차량 내 전자 기기를 구동시키는 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제스처 기반의 촉감 자극 제공 방법.
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