KR20160039589A - 손가락 센싱 방식을 이용한 무선 공간 제어 장치 - Google Patents

손가락 센싱 방식을 이용한 무선 공간 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨어러블 방식으로 사용자의 손가락 움직임을 인식하여 제어 신호를 제공할 수 있는 손가락 움직임을 기반으로 컨트롤러, 이를 이용하는 서비스 시스템 및 방법에 관한 것으로, 손가락에 착용되어 상기 손가락의 움직임 여부를 센싱하는 적어도 하나의 손가락 움직임 센싱 장치를 구비하고, 상기 손가락 움직임 센싱 장치의 센싱 결과를 기반으로 제어신호를 생성 및 제어신호에 장치이다.
본 발명은 장갑형태의 무선 마우스 장치로써 무선을 이용하여 스마트폰이나 테블렛 또는 VR장비에서 화면에 나오는 지령을 선택하거나 명령을 입력하거나 문자를 입력할 수 있도록 지원하는 장치에 관한 것으로 손가락의 움직임이나 접촉을 감지하는 센서부, 센서부의 신호를 스마트폰이나 타블렛이나 VR장비에 연결하는 무선통신부 , 무선통신부에 전원을 공급하는 배터리부로 구성되어 있다. 이방식을 이용하여 스마트폰, 타블렛 ,VR장비의 휴대성과 작동성을 높여서 사용자의 편리성을 극대화하는 효과를 발휘한다.

Description

손가락 센싱 방식을 이용한 무선 공간 제어 장치 {Wireless space control device using finger sensing method}
본 발명은 컨트롤러에 관한 것으로, 특히 웨어러블 방식으로 손가락 움직임 을 센싱하여 서비스 장치 제어에 필요한 신호를 생성 및 제공하는 손가락 움직임을 기반으로 한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 센서를 이용한 입력장치를 소형화하며 무선장치를 이용하여 스마트폰, 타블렛, VR(Virtual Reality, 가상현실, 이하 VR)장치 등에 연결하는 입력장치 이다. 보다 구체적으로는 손가락의 움직임과 손가락의 접촉을 이용한 센서을 이용하여 스마트폰 , 타블렛, VR장치등의 입력장치인 무선 마우스, 무선 키보드, 3D 입력 센서를 일체화 한 장비 이다.
스마트폰과 타블렛, VR장비 같이 대화면을 구비한 휴대용 전자기기의 보급이 확대되면서, 이 장비들과 연결된 입력장치의 필요성이 요구되며, 특히 최근에는 사용자들이 대화면을 구비한 휴대용 전자기기들을 이용하여 인터넷에 접속하거나, 다운로드한 영상 콘텐츠를 재생하는 것이 일반화되어, 가상현실 장비를 이용하여 정보를 접수하거나 입력하는 경우가 많이 지므로, 사용자들은 입력장치를 별도로 가지고 다니거나 화면을 직접 터치하는 방식으로 입력하고 있으며 이에 대한 불편함을 가지고 있으며 특히 VR장비를 이용할 경우 발생하는 시각적인 한계에 따른 불편함이 발생하고 있다.
바쁜 현대인들에게는 이러한 입력방식은 매우 답답하게 느껴진다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 장치로 일반적인 입력장치보다 편리한 휴대성을 가지고 있으며 섬세한 감각으로 사용의 편리성을 높이기 위한 센서기술와 무선통신기술을 이용하여 입력의 편리성을 높인다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자가 스마트폰과 타블렛, VR장비의 입력장치로서 연결되는 무선장비와 손가락의 움직임과 접촉을 신호로 처리하는 센서을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 손가락의 움직임과 접촉을 센서를 이용하여 신호로 바꾸어 주는 것으로 급속한 움직임 및 미세한 움직임을 필터링하여 사용자가 특별한 교육이 없어도 사용하기 쉽도록 하는 것이고 입력의 오류를 최소화 하는 것이다.
이에 본 발명은 웨어러블 방식으로 사용자의 손가락 움직임을 인식하도록 함으로써,별도의 카메라와 이미지 프로세서를 구비하지 않고도 손가락 움직임을 인식하여 제어 신호를 생성 및 제공할 수 있는 손가락 움직임을 기반으로 무선 마우스 컨트롤러를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 센서장치는 손가락의 움직임을 감지하는 센서부와 접촉을 감지하는 센서부 : 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 손가락에 착용되어 상기 손가락의 움직임 여부를 센싱하는 적어도 하나의 손가락 움직임 센싱 장치를 구비하고, 상기 손가락 움직임 센싱 장치의 센싱 결과를 기반으로 제어신호를 생성 및 제공하는 컨트롤러; 및 적어도 하나의 컨트롤러가 제공하는 제어신호에 따라 상기 진행하는 장치를 포함하는 서비스 시스템을 제공한다.
상기 컨트롤러는 자신이 착용된 손가락의 움직임 여부를 센싱 및 통보하는 적어도 하나의 손가락 움직임 센싱 장치; 및 상기 손가락 움직임 센싱 장치의 센싱 결과를 기반으로 손가락 움직임을 파악하고, 상기 손가락 움직임에 대응되는 제어신호를 발생하는 손가락 움직임 처리 장치를 포함하고 있다.
상기 손가락 움직임 센싱 장치는 움직임 정도에 따라 값이 변화되는 센서 및 상기 센서의 정보를 포함하는 센싱 신호를 생성하여 무선 출력하는 장치를 포함 한다.
상기 손가락 움직임 센싱 장치는 상기 손가락 움직임 센싱 장치로부터 무선 전송되는 센싱 신호를 수신하거나,제어신호를 상기 주행 보조 장치 중 적어도 하나로 무선 전송하는 무선 통신부; 상기 센싱 신호를 수신 및 분석하여 손가락 각각의 움직임 여부, 움직임 방향, 및 센싱 시간 중 적어도 하나를 판단하고, 상기 판단 결과를 기반으로 손가락 움직임을 인식하는 손가락 움직임 인식부; 및 상기 손가락 움직임에 대응되는 제어 대상 및 제어값을 획득하여 상기 제어신호를 생성하는 제어신호 발생부;를 포함할 수 있다.
상기 손가락 움직임 센싱 장치는 상기 손가락 움직임 검출 기준 및 상기 제어신호 생성 기준에 대한 정보를 저장 및 관리하는 메모리부를 더 포함할 수 있다.
상기 손가락 움직임 검출 기준 및 상기 제어신호 생성 기준은 사용자에 의해 등록 및 수정될 수 있다. 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 자신이 착용된 손가락의 움직임 여부를 센싱 및 통보하는 적어도 하나의 손가락 움직임 센싱 장치; 및 상기 손가락 움직임 센싱 장치의 센싱 결과를 기반으로 손가락 움직임을 파악하고, 상기 손가락 움직임에 대응되는 제어신호를 발생하는 손가락 움직임 처리 장치를 포함하는 손가락 움직임을 기반으로 한 컨트롤러를 제공한다.
본 발명은 웨어러블 형태로 구현된 손가락 움직임 센싱 장치를 통해 사용자의 손가락 움직임을 센싱 및 통보하도록 함으로써, 사용자가 스마트폰과 타블렛, VR장비의 입력장비로써 연결되는 무선장비와 손가락의 움직임과 접촉을 신호로 처리하는 센서을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은, 손가락의 움직임과 접촉을 센서를 이용하여 신호로 바꾸서 주는 것으로 급속한 움직임 및 미세한 움직임을 필터링하여 사용자가 특별한 교육이 없어도 사용하기 쉽도록 하는 것이고 입력의 오류를 최소화 하는 것이다.
그리고 손가락 움직임 센싱 장치의 착용 개수, 손가락 움직임 센싱 장치의 센싱 결과의 분석 기준을 다양화함으로써, 제어신호의 발생 범위를 손쉽게 확장할 수 있도록 한다.
또한 사용자 사전 합의를 통해 구축된 신호 체계가 아닌 손가락의 직관적인 움직임을 기반으로 하며, 사용자의 개성 및 취향에 따라 신호 발생 조건을 임의 조정할 수 있도록 함으로써, 제어신호 발생 장치가 전세계에서 범용으로 활용될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 장비를 구성하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 장비가 장착되는 제품의 도면이다.
도 3은 본 발명의 손가락의 움직임과 접촉을 감지하는 센서부의 도면이다.
본 발명품의 제품을 센서를 통하여 손가락의 움직임과 접촉을 감지하여 신호처리부분에 연결하고 무선 통신을 이용하여 스마트폰, 타블렛 , VR장비 등으로 연결하는 것이다.
특히 손가락 움직임을 기반으로 한 시스템 컨트롤러를 이용하는 시스템이다. [도3]에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 사용자의 손가락(120) 움직임을 기반으로 각종 제어신호를 생성 및 제공하는 시스템 컨트롤러(110), 적어도 하나의 시스템 프로그램을 구비하고, 시스템 컨트롤러로부터 입력되는 제어신호에 따라 시스템 프로그램의 시스템을 운영하는 시스템 장치로 이루어질 수 있다.
시스템 컨트롤러는 사용자의 각종 손가락 움직임을 센싱 및 통보하는 적어도 하나의 손가락 움직임 센싱 장치(140), 사용자가 발생한 손가락 움직임에 대응되는 제어값을 가지는 시스템 제어신호를 발생하여 시스템 장치에 제공하는 손가락 움직임 처리 장치를 포함할 수 있다.
손가락 움직임 센싱 장치(140)는 사용자 신체를 무구속하면서 사용자 손가락의 움직임을 센싱 및 통보하기 위한 것이므로, 사용자 손에 착용 가능한 형상으로 구현되도록 한다. 또한 사용자의 행동 제약이 최소화될 수 있도록, 손가락 움직임 센싱 장치와 손가락 움직임 처리 장치는 무선 통신 방식으로 각종 정보(신호)를 송수신하도록 한다.
시스템 장치 적어도 하나의 시스템 프로그램을 설치 및 운영하되, 시스템 컨트롤러로부터 제공되는 제어신호에 의해 특정 시스템을 선택 및 실행하고, 시스템을 진행하도록 한다. 이러한 시스템 장치는 데스크 탑, 노트북, 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같이 각종 시스템 프로그램을 설치 및 운영할 수 있는 각종 컴퓨팅 장치일 수도있을 것이다.
시스템 장치(110)는 내부 공간을 통해 센싱 신호 생성부 및 무선 통신부를 구비하는 형태로 구현될 수 있다. 물론, 센싱 신호 생성부 및 무선 통신부가 하나로 구비될 수도 있으나, 두 개로 분산되어 구비될 수도 있음은 당연할 것이다.
센싱 신호 생성부는 움직임 센서(130)의 센싱 값 변화 패턴을 분석하여 사용자가 손가락을 구부리는지 또는 손가락을 피는지 판단한다. 즉, 움직임 센서(130)의 센싱 값이 감소되는 경우에는 핀 상태의 손가락이 구부려졌다고, 움직임 센서의 센싱 값이 증가되는 경우에는 구부려진 상태의 손가락이 펴졌다고, 센서의 센싱 값이 변화되지 않는 경우에는 손가락이 움직이지 않는다고 각각 판단하도록 한다. 그리고 판단 결과에 손가락 움직임 센싱 장치의 고유 식별 정보를 매핑하여, 어떤 손가락이 어떻게 움직이고 있는지 알려주는 센싱 신호를 생성하여 출력한다.
무선 통신부는 RF 통신 방식, 적외선 통신 방식, 블루투스 통신 방식, 또는 사물지능통신(M2M) 방식 등을 통해, 센싱 신호 생성부의 센싱 신호를 손가락 움직임 처리 장치에 제공하거나 손가락 움직임 처리 장치로부터 전송되는 동작 제어신호를 센싱 신호 생성부를 전달할 수 있다.
상기의 설명에서는 손가락 움직임 센싱 장치(130)가 그 구현 형태는 사용자의 손가락 움직임을 감지할 수 있는 범위내에서 다양하게 변화될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도에 도시된 바와 같이 손장갑 형태로 구현될 수 있으며, 이는 손장갑, 손장갑의 손가락 부위에 부착되는 움직임 센서(130) 손장갑의 손등 부위에 하드웨어 케이스 형태로 부착되는 센싱 신호 생성부와 무선 통신부로 이루어질 수 있을 것이다.
본 발명의 손가락 움직임 처리 장치는 무선 통신부, 손가락 움직임 인식부, 제어신호 발생부 및 메모리를 포함하여 구성될 수 있다.무선 통신부는 손가락 움직임 센싱 장치와 동일한 무선 통신 방식을 채택하고, 손가락 움직임 센싱 장치로부터 전송되는 센싱 신호를 수신하거나, 손가락 움직임 처리 장치을 통해 생성된 제어신호를 시스템 장치에 제공하는 역할을 한다.
손가락 움직임 인식부는 손가락 움직임 센싱 장치로부터 전송되는 센싱 신호를 분석하여, 손가락 각각의 움직임 여부, 구부림 방향, 센싱 시간 중 적어도 하나를 파악하고, 이를 기반으로 사용자가 취한 손가락 움직임을 확인 및 통보하도록 한다. 더욱 상세하게는 센싱 신호에 포함된 손가락 움직임 센싱 장치의 식별 정보를 기반으로 센싱 신호 각각에 대응되는 손가락이 어느 손가락인지, 센싱 신호의 신호값을 기반으로 손가락의 움직임 여부 및 움직임 방향을 판단하도록 한다. 즉 사용자가 어떤 손가락들을 움직였는지, 그리고 손가락 각각이 구부렸는지 또는 폈는지 등을 인식할 수 있도록 한다.

Claims (6)

  1. 손가락에 착용되어 상기 손가락의 움직임 여부를 센싱하는 적어도 하나의 손가락 움직임 센싱 장치를 구비하고, 상기 손가락 움직임 센싱 장치의 센싱 결과를 기반으로 제어신호를 생성 및 제공하는 컨트롤러 및 적어도 하나의 시스템을 설치 및 운영하되, 상기 컨트롤러가 제공하는 제어신호에 따라 진행하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 자신이 착용된 손가락의 움직임 여부를 센싱 및 통보하는 적어도 하나의 손가락 움직임 센싱 장치 및 상기 손가락 움직임 센싱 장치의 센싱 결과를 기반으로 손가락 움직임을 파악하고, 상기 손가락 움직임에 대응되는 제어신호를 발생하는 손가락 움직임 처리 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 손가락 움직임 센싱 장치는 상기 손가락 움직임 센싱 장치로부터 무선 전송되는 센싱 신호를 수신하거나, 제어신호를 상기 주행 보조 장치 중 적어도 하나로 무선 전송하는 무선 통신부와 무선통신부의 전원을 공급하는 배터리를 내장한 통신장비 부: 센서에서 입력되는 신호호를 스마트폰 , 타블렛, VR 장치 등과 무선으로 연결하여 통신을 하는 회로를 내장한 장치
  4. 제3항에 있어서, 상기 손가락 움직임 센싱 장치는 상기 손가락 움직임 검출 기준 및 상기 제어신호 생성 기준에 대한 정보를 저장 및 관리 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 시스템
  5. 제4항에 있어서, 상기 손가락 움직임 검출 기준 및 상기 제어신호 생성 기준은 사용자에 의해 등록 및 수정될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 자신이 착용된 손가락의 움직임 여부를 센싱 및 통보하는 적어도 하나의 손가락 움직임 센싱 장치 및 상기 손가락 움직임 센싱 장치의 센싱 결과를 기반으로 손가락 움직임을 파악하고, 상기 손가락 움직임에 대응되는 제어신호를 발생하는 손가락 움직임 처리 장치를 포함하는 손가락 움직임을 기반으로 한 컨트롤러.
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