KR20140108788A - 단일 마이크로폰을 이용한 접촉식 인터페이스 장치 - Google Patents

단일 마이크로폰을 이용한 접촉식 인터페이스 장치

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KR20140108788A
KR20140108788A KR1020130021876A KR20130021876A KR20140108788A KR 20140108788 A KR20140108788 A KR 20140108788A KR 1020130021876 A KR1020130021876 A KR 1020130021876A KR 20130021876 A KR20130021876 A KR 20130021876A KR 20140108788 A KR20140108788 A KR 20140108788A
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acoustic
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배건성
전성일
장명진
김준우
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 단일의 음향 신호 획득부가 표면 접촉시 발생하는 음향 신호를 획득하는 단계; 음향 신호와 지정된 인터페이스의 기준 신호 간의 상관계수를 이용하여 유사도를 측정하는 단계; 및 측정된 유사도에 기초하여 사용자의 입력 신호를 식별하는 단계; 를 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법에 관한 것이다.

Description

단일 마이크로폰을 이용한 접촉식 인터페이스 장치{APPARATUS OF AN ACOUSTIC TOUCH INTERFACE USING A SINGLE MICROPHONE}
본 발명은 단일 마이크로폰을 이용한 접촉식 인터페이스 장치에 관한 것이다.
전자기기의 기능을 조작하기 위한 유저 인터페이스 제공 장치로는 주로 조작 키, 버튼, 마우스 또는 터치 스크린 등을 중심으로 개발되어 왔다. 기존의 유저 인터페이스 제공 장치들은 버튼이나 스크린과 같은 전자 회로로 구성되므로 전자 회로가 장착되지 않은 곳은 인터페이스로 사용할 수 없는 입력 범위의 한계가 존재한다. 그리고, 평면이 아닌 곡면이나 벽과 같은 일반 사물에 인터페이스 장치를 내장하기 위해서는 외부의 충격이나 오염에 강인한 특성을 가져야 하나 이러한 인터페이스 장치를 구현하는 것은 매우 어렵다.
한편, 기존의 유저 인터페이스 제공 장치는 특정 영역에 고정되어 동작한다. 따라서 전자 기기의 인터페이스, 즉, 입력 영역이 손에 닿지 않는 곳에 있게 되면 조작이 불편하며, 모바일 장치와 같이 자체의 공간이 한정적인 경우에는 충분한 입력공간을 확보할 수 없다.
따라서, 인터페이스의 입력공간의 제약을 극복하기 위해 표면 접촉시에 발생하는 음향 신호를 분석하여 접촉 위치를 식별하고, 이를 인간과 컴퓨터 사이의 새로운 인터페이스로 응용하고자 하는 연구가 진행되어 왔다.
본 발명의 목적은 단일의 마이크로폰을 이용하여 음향 신호 기반의 접촉식 인터페이스를 구현함으로써 비용과 공간적 제약을 해소하는 유저 인터페이스를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 단일의 음향 신호 획득부가 표면 접촉시 발생하는 음향 신호를 획득하는 단계; 상기 음향 신호와 지정된 인터페이스의 기준 신호 간의 상관계수를 이용하여 유사도를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 유사도에 기초하여 사용자의 입력 신호를 식별하는 단계; 를 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법일 수 있다.
또한, 상기 음향 신호를 획득하는 단계에 앞서 인터페이스의 기준 신호를 지정하는 단계; 를 더 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법일 수 있다.
또한, 상기 인터페이스의 기준 신호를 지정하는 단계는 상기 표면에 음향 신호 획득부를 배치하는 단계; 상기 표면을 구분하여 사용자 인터페이스를 지정하는 단계; 및 상기 구분된 각각의 표면에서 접촉식으로 음향 신호를 발생시켜 상기 음향 신호 획득부가 획득한 각각의 음향 신호를 기준 신호로 입력하는 단계; 를 더 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법일 수 있다.
또한, 상기 유사도를 측정하는 단계는 상호상관함수를 이용하여 상기 기준 신호와 상기 음향 신호 사이의 지연값을 추정하는 단계; 상기 지연값을 이용하여 상기 기준 신호와 상기 음향 신호를 동기화시키는 단계; 상관계수를 계산하는 단계; 를 더 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법일 수 있다.
또한, 상기 상관계수를 계산하는 단계는
수학식
Figure pat00001
를 이용하여 계산하는 접촉식 인터페이스 제공 방법일 수 있다.
또한, 상기 사용자의 입력 신호를 식별하는 단계는 상기 음향 신호와 상기 기준신호 간의 상관계수가 가장 큰 값을 갖는 기준신호의 인터페이스를 사용자의 입력 신호로 식별하는 접촉식 인터페이스 제공 방법일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 표면 접촉시 발생하는 음향 신호를 획득하는 단일의 음향 신호 획득부; 상기 음향 신호와 지정된 인터페이스 기준 신호 간의 상관계수를 이용하여 유사도를 측정하는 유사도 측정부; 상기 측정된 유사도에 기초하여 사용자의 입력 신호를 식별하는 신호 식별부; 를 포함하는 접촉식 인터페이스 장치일 수 있다.
또한, 상기 지정된 인터페이스 기준 신호를 저장하는 기준 신호 저장부; 를 더 포함하고, 상기 기준 신호 저장부는 상기 표면을 구분하여 사용자 인터페이스를 지정하고 상기 구분된 표면에서 접촉식으로 음향 신호를 발생시켜 상기 음향 신호 획득부가 획득한 음향 신호를 기준 신호로 저장하는 것을 특징으로 하는 접촉식 인터페이스 장치일 수 있다.
또한, 상기 유사도 측정부는 상기 기준 신호와 상기 음향 신호 사이의 지연값을 추정하여 상기 기준 신호와 상기 음향 신호를 동기화시킨 후 상관계수를 계산하는 접촉식 인터페이스 장치일 수 있다.
또한, 상기 상관계수는 수학식
Figure pat00002
를 이용하여 계산하는 접촉식 인터페이스 장치일 수 있다.
또한, 상기 신호 식별부는 상기 음향 신호와 상기 기준 신호 간의 상관계수가 가장 큰 값을 갖는 기준 신호의 인터페이스를 사용자의 입력 신호로 식별하는 접촉식 인터페이스 장치일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법을 기록한 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체일 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면 단일의 마이크로폰을 이용하여 음향 신호 기반의 접촉식 인터페이스를 구현함으로써 비용과 공간적 제약을 해소하는 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치를 임의의 공간에 구현한 것을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치에서 기준 신호를 획득하는 방법을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치에서 기준 신호의 파형을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치에서 입력 신호를 식별하는 방법을 나타낸 것이다.
도 6은 입력된 음향 신호와 기준 신호를 동기화 시키기 전의 산점도 및 상관계수를 나타낸 것이다.
도 7은 입력된 음향 신호와 기준 신호를 동기화 시킨 후의 산점도 및 상관계수를 나타낸 것이다.
도 8은 서로 다른 위치에서 입력된 음향 신호 사이의 산점도 및 상관계수를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 제공 방법을 나타낸 것이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.
본 발명은 단일의 음향 신호 획득부를 이용한 접촉식 인터페이스 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일의 음향 신호 획득부를 이용하여 표면 접촉시 발생하는 음향 신호를 획득하여 기준신호로써 기억하고, 사용자가 입력시 발생하는 음향 신호와 기준 신호 간의 유사도를 상관계수를 이용하여 비교함으로써 사용자의 입력을 인식할 수 있다. 음향 신호 획득부는 예시적으로 마이크로폰일 수 있다. 유사도 측정부는 기준 신호와 입력되는 음향 신호간의 유사도를 측정할 수 있다. 기준 신호 저장부는 입력된 기준 신호를 저장하여 유사도 측정시 기준이 되는 음향 신호를 제공할 수 있다. 신호 식별부는 입력되는 음향 신호를 기준 신호와 비교한 결과를 이용하여 사용자 입력에 해당하는 인터페이스를 식별하여 제공할 수 있다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치(100)를 나타낸 것이다. 실시예에 따르면, 표면 접촉시 발생하는 음향 신호를 획득하는 단일의 음향 신호 획득부(10), 획득한 음향 신호와 지정된 인터페이스의 기준 신호 간의 상관계수를 이용하여 유사도를 측정하는 유사도 측정부(20) 및 측정된 유사도를 이용하여 사용자의 입력 신호에 해당하는 인터페이스를 식별하여 제공하는 신호 식별부(30)를 포함할 수 있다. 또한, 추가적으로 지정된 인터페이스에 대한 기준 신호를 저장할 수 있는 기준 신호 저장부(40)를 더 포함할 수 있다.
음향 신호 획득부(10)는 예시적으로 단일의 마이크로폰일 수 있다. 음향 신호 획득부(10)는 인터페이스가 지정된 장치 외부에 접촉시 발생하는 음향 신호를 획득할 수 있다. 음향 신호 획득부(10)는 소정의 시간을 지정하여 소정의 시간 동안 입력되는 신호를 사용자가 입력한 음향 신호의 최소 단위로 인식하여 인터페이스 식별을 위한 입력으로 사용할 수 있다.
유사도 측정부(20)는 음향 신호 획득부(10)를 통해서 획득한 사용자의 입력 신호에 대한 음향 신호와 인터페이스를 지정하기 위해 입력된 기준 신호와의 유사도를 측정할 수 있다. 두 음향 신호 간의 유사도를 측정하는 것은 알려진 다양한 방법에 의해서 수행될 수 있다. 예시적으로 기준 신호와 입력된 음향 신호 간의 상관계수를 이용하여 수행될 수 있다.
신호 식별부(30)는 유사도 측정부(20)에서 측정한 유사도와 지정된 인터페이스를 이용하여 사용자의 입력 신호를 식별할 수 있다. 유사도 측정부(20)에서 저장된 모든 기준 신호와 음향 신호를 비교한 결과 중 가장 높은 유사도를 갖는 기준 신호를 입력 신호로 식별하여 그에 따르는 인터페이스가 작동할 수 있도록 할 수 있다.
기준 신호 저장부(40)는 지정 인터페이스에 접촉 음향 신호를 발생시켜 이것을 음향 신호 획득부(10)가 기준 신호로써 획득하게 하고 이를 저장할 수 있다. 또한, 입력 신호가 입력되었을 때 유사도 측정부(20)로 하여금 유사도 측정을 위해 저장된 기준 신호를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치(100)를 임의의 공간에 구현한 것을 나타낸 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 인터페이스 장치(100)를 설명하기 위해 예시적으로 구현한 것으로써 도 2와 같이 키패드 외에도 사용자의 필요에 따라 다양한 인터페이스가 구현될 수 있을 것이다.
도 2를 참조하면, 임의의 공간을 12 구역으로 구분하여 숫자 0~1과 *, #을 나타내고 있다. 구역은 임의의 크기로 구분될 수 있으나 정확도를 향상시키기 위해서 각 구역의 중심 간의 거리는 소정의 거리 이상을 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 음향 신호 획득부(10)는 임의의 공간에서 임의의 위치에 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치(100)에서 기준 신호를 획득하는 방법을 나타낸 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치(100)는 임의의 공간에 구현된 인터페이스에서 발생한 접촉식 음향 신호를 저장할 수 있다. 인터페이스에 대해 접촉식 음향 신호는 순차적으로 혹은 임의의 순서로 발생시킬 수 있다. 도 3을 참조하면, 음영으로 표시되고 있는 것이 접촉식 음향 신호가 발생한 것을 의미한다. 먼저, 숫자 '1'을 나타내는 공간에 접촉식 음향 신호를 발생시키고, 음향 신호 획득부(10)가 획득한 상기 음향 신호를 기준 신호 저장부(40)에 '1'에 대한 기준 신호로 저장할 수 있다. 이어서 숫자 '2'를 나타내는 공간에 접촉식 음향 신호를 발생시키고, 음향 신호 획득부(10)가 획득한 상기 음향 신호를 기준 신호 저장부(40)에 '2'에 대한 기준 신호로 저장할 수 있다. 순차적으로 사용자가 지정한 모든 인터페이스에 대해 기준 신호를 입력하면 기준 신호 생성은 종료된다. 기준 신호 획득을 위한 접촉식 음향 신호 발생은 1회일 수 있고, 보다 정확한 입력 신호 식별을 위해 여러 번의 음향 신호를 입력 받아 기준 신호로써 이용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치(100)에서 기준 신호의 파형을 예시적으로 나타낸 것이다. 파형의 샘플링 주파수는 10kHz로 약 2초간 녹음하였고,
Figure pat00003
및
Figure pat00004
는 숫자 1 위치에 임의로 접촉식 음향 신호를 발생시켰을 때 얻어지는 신호들이며,
Figure pat00005
는 숫자 3 위치에 임의로 접촉식 음향 신호를 발생시켰을 때 얻어지는 신호를 의미한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치(100)에서 입력 신호를 식별하는 방법을 나타낸 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치(100)는 임의의 공간에 구현된 인터페이스에 대해 접촉식 음향 신호가 발생하면 음향 신호 획득부(10)가 이를 획득하고, 유사도 측정부(20)가 획득한 음향 신호와 저장된 음향 신호의 유사도를 분석한다. 이 때 두 신호의 유사도를 측정하는 척도로는 아래 수학식 1로 정의되는 상관계수를 이용한다.
Figure pat00006
여기서 x, y는 입력되는 신호이고,
Figure pat00007
는 각각의 평균값이며,
Figure pat00008
는 표준 편차이다. 상관계수란 두 자료 집단 사이의 관계가 얼마나 선형인지를 나타내 주는 값으로써 완전한 선형일 경우 1, 완전한 음의 선형일 경우 -1의 값을 나타내고 1에 가까울 수록 두 집단 사이의 관계가 유사함을 나타낸다.
상관계수를 이용하여 시간 영역에서 두 신호의 유사도를 측정하기 위해서는 먼저 두 신호 파형의 동기화가 필요하다. 따라서, 상호상관함수를 이용하여 기준 신호와 입력된 음향 신호 사이의 지연값을 추정하고, 그 값을 이용하여 두 신호를 동기화시킨 후, 상관계수 값을 구한다. 신호 식별부(30)는 입력된 음향 신호와 각 기준 신호와의 상관계수 중에서 제일 큰 상관계수를 갖는 기준 신호를 입력된 신호로 식별할 수 있다. 그리고, 기준 신호에 대한 인터페이스를 식별하여 사용자 또는 시스템에 제공할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 임의의 공간에 구현된 인터페이스 중에서 순차적으로 3, 7, #에서 접촉식 음향 신호를 발생시킨 경우를 보여주고 있다. '3'을 정의한 공간에 접촉식 음향 신호가 발생하면 음향 신호 획득부(10)는 발생한 음향 신호를 획득하고 기준 신호 저장부(40)에 저장된 모든 기준 신호와 동기화하고 상관계수를 구한다. 신호 식별부(30)는 구해진 상관계수 중 가장 높은 값을 갖는 기준 신호를 식별하고 이에 해당하는 인터페이스인 '3'을 사용자 또는 시스템에 제공할 수 있다. '5' 및 '#'에 대해서도 같은 방식으로 적용될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 장치(100)에서 접촉식 음향 신호를 발생시켰을 때 기준 신호와 발생된 음향 신호간의 산점도(scatter plot) 및 상관계수를 나타낸 것이다.
도 6은 입력된 음향 신호와 기준 신호를 동기화 시키기 전의 산점도 및 상관계수를 나타낸 것이다. 비슷한 위치에 대해 발생한 접촉식 음향 신호를 획득하더라도 동기화가 되지 않으면 상관계수로 파형 사이의 유사도를 찾을 수 없음을 알 수 있다.
도 7은 입력된 음향 신호와 기준 신호를 동기화 시킨 후의 산점도 및 상관계수를 나타낸 것이다. 도 7을 참조하면 두 신호 사이의 높은 상관도를 볼 수 있고, 이에 따른 상관계수는 0.8168이다.
도 8은 서로 다른 위치에서 입력된 음향 신호 사이의 산점도 및 상관계수를 나타낸 것이다. 도 8을 도 7과 비교하여 보면, 도 7에 비해 상관도가 현저히 낮음을 볼 수 있고, 이에 따른 상관계수는 0.2945이다.
따라서, 입력된 음향 신호와 기준 신호를 동기화 시킨 후, 동기화 시킨 두 신호의 파형의 상관계수를 이용한 패턴정합과정을 이용할 경우, 음향 신호로부터 접촉 시의 위치를 미리 알고 있는 기준 신호로부터 찾아낼 수 있으며, 인터페이스 장치로써 이용가능함을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 제공 방법을 나타낸 것이다. 먼저 임의의 공간을 구분하여 인터페이스를 지정하고, 각 공간에 대해 접촉식 음향 신호를 발생시켜 기준 신호를 획득할 수 있다(S10). 사용자가 임의의 공간에 형성된 인터페이스 장치에 대해 접촉식 음향신호를 발생시키면 음향 신호 획득부는 사용자의 접촉식 음향 신호를 획득할 수 있다(S20). 유사도 측정부는 획득한 음향 신호와 기준 신호의 유사도 비교를 위한 상관계수를 모든 기준 신호에 대해서 계산하고(S30), 신호 식별부는 가장 큰 상관계수를 갖는 기준 신호의 인터페이스를 사용자의 입력 신호로 식별할 수 있다(S40). 이렇게 하여 식별된 사용자의 입력 신호는 사용자 또는 시스템에 제공됨으로써 인터페이스 장치로써 활용될 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉식 인터페이스 제공 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
10: 음향 신호 획득부
20: 유사도 측정부
30: 신호 식별부
40: 기준 신호 저장부
100: 접촉식 인터페이스 장치

Claims (12)

  1. 단일의 음향 신호 획득부가 표면 접촉시 발생하는 음향 신호를 획득하는 단계;
    상기 음향 신호와 지정된 인터페이스의 기준 신호 간의 상관계수를 이용하여 유사도를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 유사도에 기초하여 사용자의 입력 신호를 식별하는 단계;
    를 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음향 신호를 획득하는 단계에 앞서
    인터페이스의 기준 신호를 지정하는 단계;
    를 더 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인터페이스의 기준 신호를 지정하는 단계는
    상기 표면에 음향 신호 획득부를 배치하는 단계;
    상기 표면을 구분하여 사용자 인터페이스를 지정하는 단계; 및
    상기 구분된 각각의 표면에서 접촉식으로 음향 신호를 발생시켜 상기 음향 신호 획득부가 획득한 각각의 음향 신호를 기준 신호로 입력하는 단계;
    를 더 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유사도를 측정하는 단계는
    상호상관함수를 이용하여 상기 기준 신호와 상기 음향 신호 사이의 지연값을 추정하는 단계;
    상기 지연값을 이용하여 상기 기준 신호와 상기 음향 신호를 동기화시키는 단계;
    상관계수를 계산하는 단계;
    를 더 포함하는 접촉식 인터페이스 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상관계수를 계산하는 단계는
    수학식
    Figure pat00009
    를 이용하여 계산하는 접촉식 인터페이스 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사용자의 입력 신호를 식별하는 단계는
    상기 음향 신호와 상기 기준신호 간의 상관계수가 가장 큰 값을 갖는 기준신호의 인터페이스를 사용자의 입력 신호로 식별하는 접촉식 인터페이스 제공 방법.
  7. 표면 접촉시 발생하는 음향 신호를 획득하는 단일의 음향 신호 획득부;
    상기 음향 신호와 지정된 인터페이스 기준 신호 간의 상관계수를 이용하여 유사도를 측정하는 유사도 측정부;
    상기 측정된 유사도에 기초하여 사용자의 입력 신호를 식별하는 신호 식별부;
    를 포함하는 접촉식 인터페이스 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지정된 인터페이스 기준 신호를 저장하는 기준 신호 저장부;
    를 더 포함하고,
    상기 기준 신호 저장부는 상기 표면을 구분하여 사용자 인터페이스를 지정하고 상기 구분된 표면에서 접촉식으로 음향 신호를 발생시켜 상기 음향 신호 획득부가 획득한 음향 신호를 기준 신호로 저장하는 것을 특징으로 하는 접촉식 인터페이스 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유사도 측정부는 상기 기준 신호와 상기 음향 신호 사이의 지연값을 추정하여 상기 기준 신호와 상기 음향 신호를 동기화시킨 후 상관계수를 계산하는 접촉식 인터페이스 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상관계수는 수학식
    Figure pat00010
    를 이용하여 계산하는 접촉식 인터페이스 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 신호 식별부는 상기 음향 신호와 상기 기준 신호 간의 상관계수가 가장 큰 값을 갖는 기준 신호의 인터페이스를 사용자의 입력 신호로 식별하는 접촉식 인터페이스 장치.
  12. 제1항 내지 제6항의 방법을 기록한 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200063095A (ko) * 2018-11-20 2020-06-04 베이징 시아오미 인텔리전트 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 멀티 빔 선택 방법 및 장치

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