KR20140116632A - 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치 및 방법을 제공한다. 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 사용자의 제스쳐(gesture)에 따른 모션 신호를 감지하는 모션감지부, 주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신하는 근접자기장통신부 및 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 처리부를 포함한다.

Description

사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치 및 방법{METHOD AND WEARABLE DEVICE TO SENSE MOTION OF USER}
사용자의 의복 또는 신체에 부착된 개별 웨어러블 장치의 모션 감지 및 상대적 위치 추정을 통해 보다 정밀하게 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치 및 방법이 개시된다.
최근 들어, 스마트폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants)와 같은 다양한 휴대용 전자기기의 사용이 증가하고 있다. 이러한 휴대용 전자기기의 휴대성을 증가시키면서 휴대용 전자기기를 간편하게 제어하기 위해 사용자 신체의 모션을 정밀하게 해석하는 기술이 요구된다.
사용자 신체의 모션을 해석하는 일반적인 기술로는 기기에 모션 센싱용 가속도센서 등을 부착하여 모션을 해독하는 방법이 있다. 이 기술은 사용자의 정밀한 동작보다 간단한 동작을 해석하는 경우에 적합하다.
다른 기술로는 기기에 모션 센싱용 카메라를 부착하여 카메라에 의해 습득한 영상 정보를 해독하는 방법이 있다. 이 경우 사용자가 기기 앞에 존재하는 것이 전제되어야 하므로, 사용자는 신체와 분리된 기기를 별도로 관리해야 한다. 또한, 사용자의 신체가 겹쳐지지 않아야 모션을 용이하게 해석할 수 있다.
일 실시예에 따르면 사용자의 제스쳐(gesture)에 따른 모션 신호를 감지하는 모션감지부, 주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신하는 근접자기장통신부; 및 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 처리부를 포함하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 처리부는, 모션 신호를 이용하여 웨어러블 장치의 위치를 추정하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 처리부는, 추정된 위치의 오차범위가 임계값 이하가 되도록 위치관련정보에 기초하여 위치를 보정하는, 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 오차범위는, 위치관련정보로부터 계산된 적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정된 웨어러블 장치의 위치가 중첩되는 공간인, 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 처리부는, 위치관련정보에 포함되는 기준신호의 세기(power level)에 따라 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하고, 이격 거리 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 위치를 계산하는, 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 처리부는, 웨어러블 장치의 위치를 모션 신호 및 위치관련정보에 따라 시계열적으로 추적하여 모션을 감지하는, 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 위치관련정보는, 주변 웨어러블 장치가 추정한 웨어러블 장치와의 이격 거리, 주변 웨어러블 장치의 모션 신호, 주변 웨어러블 장치의 위치 중 적어도 하나를 포함하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 모션감지부는, 가속도 센서, 근전도(EMG, electromyogram) 센서 중 적어도 하나를 포함하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 웨어러블 장치를 사용자의 신체에 적용시킬 수 있는 신체적용부를 포함하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면 사용자의 제스쳐에 따른 모션 신호를 감지하는 단계, 주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신하는 단계, 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법이 제공될 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 사용자의 제스쳐에 따른 모션 신호를 감지하는 단계는, 모션 신호에 따라 웨어러블 장치의 위치를 추정하는 단계를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계는, 추정된 위치의 오차범위가 임계값 이하가 되도록 위치관련정보에 기초하여 위치를 보정하는 단계를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 추정된 위치의 오차범위가 임계값 이하가 되도록 위치관련정보에 기초하여 위치를 보정하는 단계는, 위치관련정보에 포함된 기준신호의 세기를 검출하는 단계, 세기로부터 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하는 단계 및 모션 신호 및 이격 거리에 따라 오차범위를 결정하는 단계를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계는, 위치관련정보에 포함되는 기준신호의 세기를 분석하여 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하는 단계 및 이격 거리 및 위치관련정보에 포함된 주변 웨어러블 장치의 위치에 기초하여 웨어러블 장치의 위치를 계산하는 단계를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면 사용자의 제스쳐에 따라 감지되는 모션 신호로부터 웨어러블 장치의 위치를 추정하는 단계, 적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신하는 단계 및 추정된 위치 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법이 제공될 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계는, 위치관련정보로부터 적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하는 단계 및 추정된 위치로부터, 이격 거리에 따라 추정된 웨어러블 장치의 위치가 중첩되는 공간을 오차범위로 보정하는 단계를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계는, 오차범위가 임계값 이하이면 보정된 위치를 웨어러블 장치의 최종 추정 위치로 결정하는 단계를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법을 수행하도록 하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장매체가 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치의 개괄적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치의 세부적인 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치의 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치의 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 다른 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치가 위치를 추정하는 과정을 도시한 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치(100)의 개괄적인 구성을 도시한 도면이다. 여기서 사용자의 모션은 사용자의 제스쳐에 따라 발생하는 웨어러블 장치의 위치 이동을 포함할 수 있다.
사용자의 모션을 감지하는 일반적인 기술로 가속도센서를 이용하는 기술이 있으나, 정밀한 모션을 감지할 수 없는 문제가 있다. 다른 기술로는 팔뚝에 근전도 센서(EMG sensor, electromyogram sensor)를 부착하여 개별 손가락의 모션을 감지하는 방법이 있으나, 해당 기술은 모션에 대한 온오프 정도(on/off level)의 감지만 가능할 뿐 아니라 기기가 차지하는 부피가 크다는 문제가 있다.
이와 달리 일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)는 사용자의 제스쳐(gesture)에 따른 모션으로 추정한 위치를 주변의 다른 웨어러블 장치(101, 102, 103)로부터 수신한 위치관련정보를 통해 보정하여 오차범위를 감소시킬 수 있다. 따라서 웨어러블 장치(100)의 위치를 보다 정밀하게 추정함으로써 사용자의 세밀한 모션을 감지할 수 있다. 이를테면 복수의 초소형 기기를 사용하여, 사용자의 제스쳐(gesture)에 따른 모션을 정밀하게 감지하면서도 사용 편의성을 증대시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)는 자체적으로 내장된 모션감지부를 통해 사용자의 제스쳐에 따른 모션을 감지하여 1차적으로 위치를 추정할 수 있다. 그리고 주변의 다른 웨어러블 장치(101, 102, 103)와 교환한 위치관련정보에 기초하여 1차적으로 추정한 위치를 최종적으로 보정할 수 있다. 이 때 보정된 위치는 최종 추정 위치일 수 있다.
구체적으로 웨어러블 장치(100)는 제1 주변장치(101) 내지 제n 주변장치(103)로부터 각 주변장치(101, 102, 103)의 위치를 포함하는 위치관련정보를 수신할 수 있다. 여기서 제1 주변장치(101) 내지 제n 주변장치(103)는 웨어러블 장치(100)에 인접한 주변 웨어러블 장치일 수 있고, n은 1이상의 자연수일 수 있다.
예를 들면 위치관련정보는 주변 웨어러블 장치(101, 102, 103)가 추정한 웨어러블 장치(100)와의 이격 거리, 주변 웨어러블 장치(101, 102, 103)의 모션 신호, 주변 웨어러블 장치(101, 102, 103)의 위치 및 주변 웨어러블 장치(101, 102, 103)의 위치와 관련된 모든 정보를 포함할 수 있다. 여기서 주변 웨어러블 장치(101, 102, 103)가 추정한 웨어러블 장치(100)와의 이격 거리는, 주변 웨어러블 장치(101, 102, 103)가 웨어러블 장치(100)로부터 수신한 기준신호의 세기(power level)를 분석하여 추정한 거리를 포함할 수 있다.
또한, 각 주변장치(101, 102, 103)도 도시된 바와 같이 웨어러블 장치(100)와 유사하게 웨어러블 장치(100) 및 다른 주변장치(101, 102, 103)로부터 위치관련정보를 수신하여, 자체 모션 감지를 보정할 수 있다. 이를테면 제1 주변장치(101)는 제2주변 장치(102) 내지 제n 주변장치(103) 및 웨어러블 장치(100)로부터 위치관련정보를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치(100)가 사용자의 제스쳐에 따른 모션을 감지하여 위치를 추정하고 보정하는 방법은 하기에서 상세히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치(200)의 세부적인 구성을 도시한 블럭도이다. 여기서 웨어러블 장치(200)는 모션감지부(210), 근접자기장통신부(220), 처리부(230)를 포함할 수 있다.
모션감지부(210)는 사용자의 제스쳐에 따른 모션 신호를 감지할 수 있다. 여기서 모션 신호는 가속도 신호(acceleration signal), 근전도 신호(EMG signal) 및 사용자의 제스쳐에 따라 발생하는 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모션감지부(210)는 가속도 센서, 근전도 센서(EMG sensor) 및 사용자의 모션을 감지할 수 있는 모든 센서를 포함할 수 있다.
근접자기장통신부(220)는 주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신할 수 있다. 여기서 근접자기장통신부(220)는 근접자기장통신(NFC, Near Magnetic Field Communication) 채널을 이용하여 주변 웨어러블 장치와 통신할 수 있다. 구체적으로는 처리부(230)의 제어에 따라 위치관련정보를 수신하거나, 주변 웨어러블 장치로 위치관련정보 송신을 요청할 수 있다.
처리부(230)는 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치(200)의 모션을 계산할 수 있다. 일 실시예에 따르면 처리부(230)는 모션 신호를 이용하여 웨어러블 장치(200)의 위치를 추정할 수 있다. 그리고 처리부(230)는 추정된 위치의 오차범위가 임계값 이하가 되도록 근접자기장통신부(220)를 통해 수신한 위치관련정보에 기초하여 위치를 보정하여 최종 추정 위치를 결정할 수 있다. 이를테면 오차범위는 위치관련정보로부터 계산된 적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정된 웨어러블 장치(200)의 위치가 중첩되는 공간을 포함할 수 있다. 이 때 이격 거리에 따라 추정된 웨어러블 장치(200)의 위치가 중첩되는 공간은 하기 도 7에서 상세히 설명한다.
여기서 처리부(230)는 위치관련정보에 포함되는 기준신호의 세기에 따라 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하고, 이격 거리 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치(200)의 위치를 계산할 수 있다.
또한 처리부(230)는 웨어러블 장치(200)의 위치를 모션 신호 및 위치관련정보에 따라 시계열적으로 추적하여 모션을 감지할 수 있다.
일 실시예에 따르면 웨어러블 장치(200)는 사용자의 신체에 적용시킬 수 있는 신체적용부를 포함할 수 있다. 예를 들면 신체적용부는 웨어러블 장치(200)를 사용자의 손톱에 부착시키는 모듈과 같은 신체부착부, 손가락, 안면, 허리, 팔뚝 등에 고정시키는 모듈과 같은 신체고정부를 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 웨어러블 장치(200)는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법을 수행하도록 하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장매체를 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 사용자(390)의 모션을 감지하는 웨어러블 장치(300)의 모습을 도시한 도면이다. 여기서 웨어러블 장치(300) 및 각 주변 웨어러블 장치(301, 302, 303, 304)는 사용자(390)의 손톱에 부착될 수 있다.
상술한 바와 같이 웨어러블 장치(300)와 각 주변 웨어러블 장치(301, 302, 303, 304)는 자체 모션 감지에 의해 추정된 위치를 상호간에 위치관련정보를 교환함으로써 보정할 수 있다. 이를테면 사용자(390)의 엄지 손톱에 부착된 웨어러블 장치(300)에 내장된 모션감지부가 개별 손가락의 움직임을 분석하고, 근접 자기장 통신의 물리적 특성에 따른 신호 감쇄를 통해 주변 웨어러블 장치(301, 302, 303, 304)와의 이격 거리를 추정할 수 있다. 여기서 위치관련정보에 포함되는 기준신호의 세기 검출로부터 cm 내지 mm 수준의 해상도(resolution)로 이격 거리가 추정될 수 있다.
구체적으로 도 3에 도시된 엄지 손톱에 부착된 웨어러블 장치(300)는 개별 손가락에 부착된 주변 웨어러블 장치(301, 302, 303, 304)의 상대적 위치로부터 상술한 이격 거리를 사용하여 웨어러블 장치(300)의 위치를 추정할 수 있다. 일 실시예에 따라 정밀하게 추정한 개별 웨어러블 장치(300, 301, 302, 303, 304)의 위치를 시계열적으로 추적함으로써 손가락, 손 및 팔의 제스쳐를 종합적으로 감지할 수 있다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치(400)의 모습을 도시한 도면이다. 여기서 웨어러블 장치(400)는 도시된 바와 같이 사용자의 신체에서 다양한 부위에 부착 내지 장착될 수 있다. 또한, 특정한 형태의 제약 없이 부착 내지 장착될 수 있다.
구체적으로 웨어러블 장치(400)는 사용자의 신체 또는 의복에 적용되는 장치를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어 사용자의 신체에 적용되는 장치는 반지, 손목시계, 안경, 팔찌, 발찌, 목걸이, 귀걸이 및 기타 액세서리 형태를 포함할 수 있다. 사용자의 의복에 적용되는 장치는 의류형 웨어러블 컴퓨터를 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
단계(510)에서는 모션감지부를 통해 사용자의 제스쳐에 따른 모션 신호를 감지할 수 있다. 여기서 모션 신호에 따라 처리부를 통해 웨어러블 장치의 위치를 추정할 수 있다.
그리고 단계(520)에서는 근접자기장통신부를 통해 주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신할 수 있다. 예를 들면 위치관련정보는 주변 웨어러블 장치가 추정한 웨어러블 장치와의 이격 거리, 주변 웨어러블 장치의 모션 신호, 주변 웨어러블 장치의 위치 및 주변 웨어러블 장치의 위치와 관련된 모든 정보를 포함할 수 있다. 여기서 주변 웨어러블 장치의 위치는 주변 웨어러블 장치가 내장된 모션감지부를 통해 자체적으로 감지한 모션 신호로부터 추정한 위치를 포함할 수 있다.
이어서 단계(530)에서는 처리부를 통해 모션 신호 및 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산할 수 있다. 여기서 추정된 위치의 오차범위가 임계값 이하가 되도록 위치관련정보에 기초하여 위치를 보정할 수 있다. 구체적으로는 위치관련정보에 포함된 기준신호의 세기를 검출하고, 기준신호의 세기로부터 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하며, 모션 신호 및 이격 거리에 따라 오차범위를 결정할 수 있다. 이를테면 근접자기장통신 채널의 신호 감쇄 특성을 이용하여 수신된 기준신호의 세기로 이격 거리를 추정할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 웨어러블 장치의 모션을 계산하기 위해 위치관련정보에 포함되는 기준신호의 세기를 처리부를 통해 분석하여 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정할 수 있다. 그리고 이격 거리 및 위치관련정보에 포함된 주변 웨어러블 장치의 위치에 기초하여 웨어러블 장치의 위치를 계산할 수 있다.
도 6은 다른 일 실시예에 따른 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
단계(610)에서는 웨어러블 장치에 내장된 가속도 센서를 통해 위치를 추정할 수 있다. 일 실시예에 따르면 사용자의 제스쳐에 따라 감지되는 모션 신호로부터 웨어러블 장치의 위치를 추정할 수 있다. 구체적으로는 가속도 센서에서 검출된 가속도 신호를 통해 기존 위치로부터 이동된 거리 및 방향을 계산하여 현재 위치를 추정할 수 있다. 여기서 이동된 거리 및 방향은 가속도 신호의 이중적분으로부터 계산될 수 있다.
그리고 단계(620)에서 처리부는 근접자기장통신부를 통해 주변의 다른 웨어러블 장치의 위치를 요청할 수 있다. 일 실시예에 따르면 위치를 포함하는 위치관련정보를 적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치에 요청하여 수신할 수 있다.
이어서 단계(630)에서 처리부는 주변의 다른 웨어러블 장치의 위치를 업데이트할 수 있다. 일 실시예에 따르면 수신된 주변 웨어러블 장치의 위치는, 주변 웨어러블 장치가 자체 모션 감지를 통해 추정한 위치 및 상술한 이격 거리를 통해 추정한 위치를 보정한 위치를 포함할 수 있다.
그리고 단계(640)에서 처리부를 통해 주변의 다른 웨어러블 장치와의 거리를 추정할 수 있다. 일 실시예에 따르면 위치관련정보로부터 적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정할 수 있다. 이 때 추정된 위치로부터, 이격 거리에 따라 추정된 웨어러블 장치의 위치가 중첩되는 공간을 오차범위로 보정할 수 있다. 여기서 오차범위를 결정하는 과정은 하기 도 7에서 상세히 설명한다.
이어서 단계(650)에서 처리부를 통해 위치를 추정한 오차범위가 임계값 이하 인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어 임계값은 전자기기를 제어하기 위해 정의된 임의의 제스쳐를 해독할 수 있을 정도의 정확도를 보장하는 값일 수 있다. 여기서 오차범위가 3차원 공간이라면 임계값은 부피 단위로, 2차원 공간이라면 임계값은 면적 단위로, 1차원 공간이라면 임계값은 길이 단위로 미리 정해질 수 있다.
그리고 단계(660)에서 오차범위가 임계값 이하이면 현재 위치를 업데이트할 수 있다. 여기서 처리부는 업데이트되는 현재 위치를 단계(610)에서 추정된 위치가 상술한 단계(640)에서 임계값 이하의 오차범위로 보정된 위치로 결정할 수 있다. 이 때 보정된 위치는 최종 추정 위치일 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치가 위치를 추정하는 과정을 도시한 도면이다. 예를 들면 도시된 바와 같이 웨어러블 장치는 적어도 하나 이상의 주변 웨어러블 장치의 위치(701, 702, 703) 및 이격 거리(d1, d2, d3)를 이용하여 자체 모션 감지를 통해 추정된 위치(710)를 보정할 수 있다. 여기서 주변 웨어러블 장치의 위치(701, 702, 703) 및 이격 거리(d1, d2, d3)는 상술한 도 3 내지 도 6에서와 유사한 방법으로 추정될 수 있다.
일 실시예에 따르면 근접 자기장 통신 채널에서의 신호 감쇄에 따라 웨어러블 장치와 제1 주변장치 사이의 이격 거리는 d1, 제2 주변장치 사이의 이격 거리는 d2, 제3 주변장치 사이의 이격 거리는 d3로 추정될 수 있다. 또한, 웨어러블 장치에서 자체 모션 감지를 통해 추정된 위치(710)는 도시된 바와 같이 개략적인 범위로 나타날 수 있다. 이 때, 추정된 위치(710)는 원형으로만 한정되지 않고 사용자의 제스쳐에 따라 다양한 형태의 범위로 나타날 수 있다.
여기서 자체 모션 감지를 통해 추정된 위치(710)로부터, 각 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정된 위치가 중첩되는 공간(750)을 오차범위로 보정할 수 있다. 이렇게 보정된 위치는 웨어러블 장치의 최종 추정 위치로 결정될 수 있다.
예를 들어 웨어러블 장치의 위치는 각 주변장치의 위치(701, 702, 703)를 중심으로 이격 거리 d1, d2, d3의 반경 상에 존재한다고 추정할 수 있고, 각 주변장치는 3차원적으로 배열될 수 있다. 따라서 각 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정된 위치가 중첩되는 공간(750)은, 도시된 바와 같이 d1, d2, d3의 반경으로 각 주변장치의 위치를 중심으로 하는 구(sphere)가 중첩되는 공간을 의미할 수 있다. 단, 각 주변장치가 2차원적으로 배열된 경우에는 원(circle)이 중첩되는 공간일 수 있다.
일 실시예에 따르면 근접 자기장 통신 채널에서 노이즈 등에 의해 이격 거리 추정에 오차가 발생할 수 있는 바, 각 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정된 위치들의 중간 위치인, 각 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정된 위치가 중첩되는 공간(750)이 보다 정확한 위치일 수 있다.
구체적으로는 자체 모션 감지를 통해 추정된 위치(710) 및 상술한 각 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정된 위치가 중첩되는 공간(750)이 중복되는 공간을 최종 추정 위치의 오차범위로 결정할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 주변 웨어러블 장치가 하나만 존재하는 경우, 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정되는 위치 및 자체 모션 감지에 의해 추정된 위치가 중복되는 공간을 오차범위로 결정할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 웨어러블 장치
101: 제1 주변장치
102: 제2 주변장치
103: 제n 주변장치

Claims (18)

  1. 사용자의 제스쳐(gesture)에 따른 모션 신호를 감지하는 모션감지부;
    주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신하는 근접자기장통신부; 및
    상기 모션 신호 및 상기 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 처리부
    를 포함하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 모션 신호를 이용하여 상기 웨어러블 장치의 위치를 추정하는
    사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리부는,
    추정된 상기 위치의 오차범위가 임계값 이하가 되도록 상기 위치관련정보에 기초하여 상기 위치를 보정하는,
    사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오차범위는,
    상기 위치관련정보로부터 계산된 적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리에 따라 추정된 상기 웨어러블 장치의 위치가 중첩되는 공간인,
    사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 위치관련정보에 포함되는 기준신호의 세기(power level)에 따라 상기 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하고, 상기 이격 거리 및 상기 위치관련정보에 기초하여 상기 웨어러블 장치의 위치를 계산하는,
    사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 웨어러블 장치의 위치를 상기 모션 신호 및 상기 위치관련정보에 따라 시계열적으로 추적하여 상기 모션을 감지하는,
    사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 위치관련정보는,
    상기 주변 웨어러블 장치가 추정한 상기 웨어러블 장치와의 이격 거리, 상기 주변 웨어러블 장치의 모션 신호, 상기 주변 웨어러블 장치의 위치 중 적어도 하나
    를 포함하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 모션감지부는,
    가속도 센서, 근전도(EMG) 센서 중 적어도 하나
    를 포함하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 장치를 사용자의 신체에 적용시킬 수 있는 신체적용부
    를 포함하는 사용자의 모션을 감지하는 웨어러블 장치.
  10. 사용자의 제스쳐에 따른 모션 신호를 감지하는 단계;
    주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신하는 단계;
    상기 모션 신호 및 상기 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계
    를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    사용자의 제스쳐에 따른 모션 신호를 감지하는 단계는,
    상기 모션 신호에 따라 상기 웨어러블 장치의 위치를 추정하는 단계
    를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 모션 신호 및 상기 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계는,
    추정된 상기 위치의 오차범위가 임계값 이하가 되도록 상기 위치관련정보에 기초하여 상기 위치를 보정하는 단계
    를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 추정된 상기 위치의 오차범위가 임계값 이하가 되도록 상기 위치관련정보에 기초하여 상기 위치를 보정하는 단계는,
    상기 위치관련정보에 포함된 기준신호의 세기를 검출하는 단계;
    상기 세기로부터 상기 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하는 단계; 및
    상기 모션 신호 및 상기 이격 거리에 따라 상기 오차범위를 결정하는 단계
    를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 모션 신호 및 상기 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계는,
    상기 위치관련정보에 포함되는 기준신호의 세기를 분석하여 상기 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하는 단계; 및
    상기 이격 거리 및 상기 위치관련정보에 포함된 상기 주변 웨어러블 장치의 위치에 기초하여 상기 웨어러블 장치의 위치를 계산하는 단계
    를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법.
  15. 사용자의 제스쳐에 따라 감지되는 모션 신호로부터 웨어러블 장치의 위치를 추정하는 단계;
    적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치로부터 위치관련정보를 수신하는 단계; 및
    추정된 상기 위치 및 상기 위치관련정보에 기초하여 상기 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계
    를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 모션 신호 및 상기 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계는,
    상기 위치관련정보로부터 상기 적어도 둘 이상의 주변 웨어러블 장치와의 이격 거리를 추정하는 단계; 및
    추정된 상기 위치로부터, 상기 이격 거리에 따라 추정된 상기 웨어러블 장치의 위치가 중첩되는 공간을 오차범위로 보정하는 단계
    를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 모션 신호 및 상기 위치관련정보에 기초하여 웨어러블 장치의 모션을 계산하는 단계는,
    상기 오차범위가 임계값 이하이면 상기 보정된 위치를 상기 웨어러블 장치의 최종 추정 위치로 결정하는 단계
    를 포함하는 웨어러블 장치에서 사용자의 모션을 감지하는 방법.
  18. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 하는 명령어들을 포함하는 하나 이상의 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 저장매체.
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