KR20160039961A - 사용자의 움직임을 인식하는 모션 인터페이스 디바이스 - Google Patents

사용자의 움직임을 인식하는 모션 인터페이스 디바이스 Download PDF

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KR20160039961A
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Abstract

본 발명은 사용자의 움직임을 인식하는 모션 인터페이스 디바이스에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 사용자의 신체의 일부에 부착되어 전자 기기에 입력 신호를 전달하기 위한 모션 인터페이스 디바이스에 있어서, 사용자의 각각의 모션에 대응하는 입력 신호를 저장하는 저장부, 자이로 센서를 이용하여 사용자의 움직임을 감지하는 센서부, 상기 사용자의 움직임에 대응하여, 볼륨 또는 채널을 조절하기 위한 제어 신호를 상기 저장부로부터 선택하는 제어부, 그리고 상기 선택된 제어 신호를 상기 전자 기기로 전달하는 통신부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 사용자의 모션을 인식할 수 있는 모션 인터페이스 디바이스를 이용하여, 제어 신호를 전자 기기로 전달할 수 있으므로, 사용자는 편리하게 전자 기기의 동작을 제어할 수 있다.

Description

사용자의 움직임을 인식하는 모션 인터페이스 디바이스{MOTION INTERFACE DEVICE FOR RECOGNIGING USER MOTION}
본 발명은 사용자의 움직임을 인식하는 모션 인터페이스 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 전/후처리 동작 및 사용자의 움직임을 인식하여 제어신호를 전자 기기로 전달할 수 있는 모션 인터페이스 디바이스에 관한 것이다.
최근 컴퓨터, 전자사전, 게임기, 텔레비전 등 다양한 전자기기들의 이용이 증가됨에 따라 이러한 전자기기들을 효율적으로 제어하기 위한 입력장치들도 다양하게 사용되고 있다. 이와 같은 입력장치들의 예로 키보드, 마우스, 트랙볼, 리모콘, 터치패드, 터치스크린, 모션입력장치 등이 있으며, 최근에는 사용자의 움직임을 기반으로 동작되는 모션 인식 입력장치 등도 등장하였다.
이 중 모션 인식 입력장치는 사용자의 동작을 입력에 반영하여 전자기기를 제어하는 것으로서, 손에 파지하고 사용하거나, 손가락, 손목, 팔 등에 부착하여 사용되는 장치가 주를 이룬다. 또한, 모션 인식 입력장치는 사용자의 동작을 단순 반영하는 것에 그치지 않고 동작에 따른 다른 명령의 조합, 동작의 속도 및 방향에 따른 제어, 버튼을 이용한 지정된 명령의 입력 등 그 응용 및 조합이 다양하기 때문에 기존 입력장치들을 대체할 입력장치로 각광받고 있다.
그러나 최근의 모션 인식 입력장치는 근전도 센서등을 이용함으로써, 동작이 불편하고, 정확도가 높지 않다는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 국내공개특허 제10-2006-0070280호(2006.06.23 공개)에 개시되어 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전/후처리 동작 및 사용자의 움직임을 인식하여 제어신호를 전자 기기로 전달할 수 있는 모션 인터페이스 디바이스를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따르면, 사용자의 신체의 일부에 부착되어 전자 기기에 입력 신호를 전달하기 위한 모션 인터페이스 디바이스에 있어서, 사용자의 각각의 움직임에 대응하는 제어 신호를 저장하는 저장부, 자이로 센서 또는 가속도 센서를 이용하여 사용자의 움직임을 감지하는 센서부, 상기 사용자의 움직임에 대응하여 전처리 동작을 인지하는 전/후처리 인식부, 상기 전처리 동작을 인지한 후, 일정 시간 내에 상기 사용자의 움직임이 감지되면, 상기 사용자의 움직임에 대응하여 상기 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부, 그리고 상기 생성된 제어 신호를 상기 전자 기기로 전달하는 통신부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자의 신체의 일부에 부착되어 전자 기기에 제어 신호를 전달하기 위한 모션 인터페이스 디바이스에 있어서, 사용자의 각각의 움직임에 대응하는 제어 신호를 저장하는 저장부, 자이로 센서를 이용하여 사용자의 움직임을 감지하는 센서부, 상기 사용자의 움직임에 대응하여 상기 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부, 상기 사용자의 움직임에 대응하여 후처리 동작을 인지하는 전/후처리 인식부, 그리고, 상기 제어 신호를 생성한 후 일정 시간 내에 상기 후처리 동작을 인지하면, 상기 생성된 제어 신호를 상기 전자 기기로 전달하는 통신부를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자의 신체의 일부에 부착되어 전자 기기에 제어 신호를 전달하기 위한 모션 인터페이스 디바이스에 있어서, 사용자의 각각의 움직임에 대응하는 제어 신호를 저장하는 저장부, 자이로 센서를 이용하여 사용자의 움직임을 감지하는 센서부, 상기 사용자의 움직임에 대응하여 전처리 동작을 인지하는 전/후처리 인식부, 상기 전처리 동작을 인지한 후, 일정 시간 내에 상기 사용자의 움직임이 감지되면, 상기 사용자의 움직임에 대응하여 상기 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부, 그리고 상기 전/후처리 인식부가 상기 제어 신호를 생성한 후 일정 시간 내에 상기 사용자의 움직임에 대응하여 후처리 동작을 인지하면, 상기 생성된 제어 신호를 상기 전자 기기로 전달하는 통신부를 포함한다.
상기 전처리 동작과 후처리 동작은 동일한 동작일 수 있다.
상기 제어 신호는, 상기 전자 기기의 볼륨 조절, 채널 변경, 페이지 넘김, 스크롤, 줌인/줌아웃, 활성 프로그램 전환, 파일 실행, 창 닫음 중에서 하나의 동작을 제어하기 위한 신호일 수 있다.
상기 제어 신호는, 상기 전자 기기에 대응하는 사물인터넷 - PC, TV, 냉장고, 오디오, 조명, 냉난방기, 디지털도어락, 기타 가전제품, 차문, 트렁크, 네비게이션 중 적어도 하나를 포함함 - 의 동작을 제어하기 위한 신호일 수 있다.
상기 사용자에 의해 파지되거나, 상기 사용자의 손가락 또는 손목 또는 팔에 부착될 수 있다.
상기 전/후처리 인식부 및 상기 제어부는, 사용자가 별도의 모드 선택 버튼을 누른 상태에서 상기 전처리 동작 및 제어 신호를 생성하기 위한 동작을 수행하는 경우에만 상기 사용자의 동작을 인식할 수 있다.
상기 전/후처리 인식부 및 상기 제어부는, 사용자가 별도의 모드 선택 버튼을 누른 상태에서 상기 후처리 동작 및 제어 신호를 생성하기 위한 동작을 수행하는 경우에만 상기 사용자의 동작을 인식할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 전처리 동작 또는 후처리 동작을 인지하고, 사용자의 움직임에 대응하여 제어 신호를 생성하여 전자 기기로 전달함으로써, 사용자의 의도에 맞게 더욱 정확한 제어 신호를 전자 기기로 전달할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스를 포함하는 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 센서부에 포함된 자이로 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스의 구동 방법에 대한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전처리/후처리 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6a 내지 도 6d는 제어 신호를 생성하기 위한 사용자의 움직임의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스의 구동 방법에 대한 순서도이다.
도 8는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스의 구동 방법에 대한 순서도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스를 포함하는 시스템의 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스의 구성을 나타낸 도면이다.
먼저 도 1과 같이 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 모션 인터페이스 디바이스(100)와 전자 기기(200)를 포함한다.
먼저, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 휴대용 단말기나 컴퓨터 등과 같은 전자 기기에 신호를 입력할 때 사용하는 것으로, 리모콘 또는 무선 마우스의 역할을 대체할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스(100)는 반지형태, 리모콘 형태, 팔찌나 아대(팔목 보호대) 형태로 이루어질 수 있으며, 사용자는 본 발명의 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스(100)를 파지하거나 손목 또는 손가락에 끼운 상태에서 간편하고 쉽게 무선으로 전자 기기(200)에 신호를 전달할 수 있다.
전자 기기(200)는 사용자가 게임이나 영상 시청, 인터넷 검색 등을 위하여 모션 인터페이스 디바이스(100)와 교신하기 위한 입출력 장치인 사용자 단말기를 포함하며, 예를 들면, 데스크톱 컴퓨터뿐만 아니라 노트북 컴퓨터, TV, 인터넷 TV, 워크스테이션, 팜톱(palmtop) 컴퓨터, 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant: PDA), 웹 패드, 스마트 패드, 스마트 폰, 이동 통신 단말기 등과 같이 근거리 무선 통신을 통하여 정보를 주고받을 수 있는 기기로 구현될 수 있다.
또한 전자 기기(200)는 사물인터넷(home&office - PC, TV, 냉장고, 오디오, 조명, 냉난방기, 디지털도어락, 기타 가전제품 등 / car - 차문, 트렁크, 네비게이션 등)를 포함할 수 있다.
도 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스(100)는 입력부(110), 저장부(120), 센서부(130), 제어부(140), 전/후처리 인식부(150) 및 통신부(160)를 포함한다.
먼저 입력부(110)는 모션 인터페이스 디바이스(100)와 연동되는 전자 기기(200)에 전달할 신호를 사용자로부터 입력받을 수 있으며, 마우스의 좌측 또는 우측 클릭 버튼 기능을 담당하는 버튼, 모드 선택 버튼을 포함할 수 있다.
저장부(120)는 사용자의 각각의 모션에 대응하는 입력 신호를 저장한다. 즉, 사용자가 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서 다양한 모션에 대응하는 신호를 저장한다.
예를 들어, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 움직이면 모션 인터페이스 디바이스(100)는 해당되는 동작에 대응되는 신호를 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
센서부(130)는 자이로 센서 또는 가속도 센서를 포함하며, 사용자의 움직임을 감지한다. 즉, 자이로 센서는 모션 인터페이스 디바이스(100)의 움직임을 감지하여 모션 인터페이스 디바이스(100)의 이동 방향 또는 회전 방향을 추출한다. 또한 가속도 센서는 사용자의 움직임의 가속도를 측정한다.
센서부(130)는 자이로 센서와 가속도 센서를 모두 포함할 수도 있다.
또한, 센서부(130)는 자이로 센서와 가속도 센서 또는 지자기 센서를 더 포함할 수 있으며, 사용자의 움직임을 더욱 정확하게 감지할 수 있다.
제어부(140)는 사용자의 움직임에 대응하여, 전자 기기(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 저장부(120)로부터 선택하여 생성한다.
전/후처리 인식부(150)는 센서부(130)를 통해 사용자의 움직임을 인지하고, 사용자의 움직임에 대응하여 전처리 동작 또는 후처리 동작을 인지한다.
통신부(160)는 근거리에 있는 컴퓨터와 같은 전자 기기와 근거리 무선 통신을 수행하며, 사용자의 모션에 대응하는 신호를 무선으로 전자 기기(200)로 전달한다.
여기서, 무선 통신 방식은 NFC, VWB, Bluetooth, WiFi 등을 이용할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 센서부에 포함된 자이로 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b와 같이 센서부(130)에는 직육면체 형태의 자이로 센서(135)를 포함하며, 직육면체 형태를 가지는 자이로 센서(135)는 각각의 면이 가리키는 방향 벡터가 X,Y,Z 축 방향으로 설정되어 있다. 도 3b에서는 Z축이 전자 기기(200)를 향하는 방향인 것으로 도시하였다.
자이로 센서(135)는 관성력을 측정하여 모션 인터페이스 디바이스(100)의 좌우 이동 방향 또는 회전 방향(roll)을 감지할 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 6d을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스(100)의 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스의 구동 방법에 대한 순서도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전처리/후처리 동작을 설명하기 위한 예시도이고, 도 6a 내지 도 6d는 제어 신호를 생성하기 위한 사용자의 움직임의 예시도이다.
먼저, 사용자는 도 3과 같은 형태로 모션 인터페이스 디바이스(100)를 손가락 중 어느 하나에 착용한 상태에서(S410), 사용자가 전원 버튼을 터치하면(S420), 모션 인터페이스 디바이스(100)는 턴온되어 마우스 모드로 동작한다(S430).
그러면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 근접한 위치에 있는 전자 기기(200)와 연동된다(S440).
그리고, 사용자가 기 설정된 전처리 동작을 수행하면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 전처리 동작을 인식한다(S450). 예를 들어, 도5와 같이 전처리 동작이 사용자가 원을 그리는 동작 또는 삼각형을 그리는 동작 또는 사각형을 그리는 동작 등으로 설정이 된 경우, 사용자가 해당 전처리 동작을 수행하면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 센서부(130)를 통하여 사용자의 전처리 동작을 감지하여, 이후에 발생하는 사용자의 움직임에 대응하여 제어 신호를 생성하도록 한다.
다음으로, 일정 시간 내에 사용자가 손가락 또는 팔을 움직이면, 해당 모션에 대응하여 전자 기기(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고(S460), 생성된 제어 신호를 전자 기기(200)로 전달한다(S470).
즉, 전자 기기(200)가 사용자 단말기인 경우에는 도 6a내지 도 6d와 같은 사용자의 움직임에 대응하여, 볼륨 조절, 채널 변경, 페이지 넘김, 스크롤, 줌인/줌아웃, 활성 프로그램 전환, 파일 실행, 창 닫음 등 전자 기기(200)의 동작을 조절하기 위한 제어 신호를 저장부(120)로부터 선택하여 근거리 통신을 통하여 전자 기기(200)로 전달한다.
그 밖에. 전자 기기(200)가 사물인터넷(home&office - PC, TV, 냉장고, 오디오, 조명, 냉난방기, 디지털도어락, 기타 가전제품 등 / car - 차문, 트렁크, 네비게이션 등)에 대응하는 경우 사용자의 움직임에 따라 전자 기기(200)의 동작을 제어할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6d에서는 모션 인터페이스 디바이스(100)의 Z축이 전자 기기(200)를 향하고 있는 것으로 가정하며, 설명의 편의상 도 6a 내지 도 6d에서는 전자 기기(200)가 디스플레이용 사용자 단말기인 것으로 가정한다.
도 6a에서 예시한 것처럼, 사용자가 모션 인터페이스 디바이스(100)를 파지하거나, 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 좌측으로 이동시킨 후 이동 벡터를 축으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 회전하면 전자 기기(200)의 볼륨을 높이거나 줄일 수 있다.
즉, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔을 좌측으로 이동시키면(①), 제어부(140)는 볼륨에 대한 제어 동작이라는 것으로 판단한다. 그리고, 사용자가 좌측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 전방 방향으로 회전(roll)(②)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 볼륨을 높이는 제어 신호를 생성하고, 사용자가 좌측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 후방 방향으로 회전(roll)(③)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 볼륨을 낮추는 제어 신호를 생성하여, 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
한편, 사용자가 모션 인터페이스 디바이스(100)를 파지하거나, 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 우측으로 이동시킨 후 이동 벡터를 축으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 회전하면 전자 기기(200)의 채널을 올리거나 낮출 수 있다.
즉, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔을 우측으로 이동시키면(④), 제어부(140)는 볼륨에 대한 제어 동작이라는 것으로 판단한다. 그리고, 사용자가 우측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 전방 방향으로 회전(roll)(⑤)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 현재 채널에서 높은 채널로 변경하는 제어 신호를 생성하고, 사용자가 우측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 후방 방향으로 회전(roll)(⑥)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 현재 채널에서 낮은 채널로 변경하는 제어 신호를 생성하여, 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
그리고 도 6b에서 예시한 것처럼, 사용자가 모션 인터페이스 디바이스(100)를 파지하거나, 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 상측으로 이동시킨 후 이동 벡터를 축으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 회전하면 전자 기기(200)의 볼륨을 높이거나 줄일 수 있다.
즉, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔을 상측으로 이동시키면(⑦), 제어부(140)는 볼륨에 대한 제어 동작이라는 것으로 판단한다. 그리고, 사용자가 상측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 시계 방향으로 회전(roll)(⑧)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 볼륨을 높이는 제어 신호를 생성하고, 사용자가 상측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 반시계 방향으로 회전(roll)(⑨)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 볼륨을 낮추는 제어 신호를 생성하여, 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
마찬가지로, 사용자가 모션 인터페이스 디바이스(100)를 파지하거나, 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 하측으로 이동시킨 후 이동 벡터를 축으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 회전하면 전자 기기(200)의 채널을 올리거나 낮출 수 있다.
즉, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔을 하측으로 이동시키면(⑩), 제어부(140)는 볼륨에 대한 제어 동작이라는 것으로 판단한다. 그리고, 사용자가 하측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 시계 방향으로 회전(roll)(⑪)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 현재 채널에서 높은 채널로 변경하는 제어 신호를 생성하고, 사용자가 하측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 반시계 방향으로 회전(roll)(⑫)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 현재 채널에서 낮은 채널로 변경하는 제어 신호를 생성하여, 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
또한 도 6c에서 예시한 것처럼, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 좌측으로 이동시켰다가 원 위치로 복귀한 상태에서 이동 벡터를 축으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 회전하면 전자 기기(200)의 볼륨을 높이거나 줄일 수 있다.
즉, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔을 좌측으로 이동시켰다가 원 위치로 복귀시키면(ⓐ), 제어부(140)는 볼륨에 대한 제어 동작이라는 것으로 판단한다. 그리고, 사용자가 좌측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 전방 방향으로 회전(roll)(ⓑ)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 볼륨을 높이는 제어 신호를 생성하고, 사용자가 좌측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 후방 방향으로 회전(roll)(ⓒ)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 볼륨을 낮추는 제어 신호를 생성하여, 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
한편, 사용자가 모션 인터페이스 디바이스(100)를 파지하거나, 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 우측으로 이동시켰다가 원 위치로 복귀한 상태에서 이동 벡터를 축으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 회전하면 전자 기기(200)의 채널을 올리거나 낮출 수 있다.
즉, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔을 우측으로 이동시켰다가 원 위치로 복귀시키면(ⓓ), 제어부(140)는 볼륨에 대한 제어 동작이라는 것으로 판단한다. 그리고, 사용자가 우측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 전방 방향으로 회전(roll)(ⓔ)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 현재 채널에서 높은 채널로 변경하는 제어 신호를 생성하고, 사용자가 우측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 후방 방향으로 회전(roll)(ⓕ)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 현재 채널에서 낮은 채널로 변경하는 제어 신호를 생성하여, 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
그리고 도 6d에서 예시한 것처럼, 사용자가 모션 인터페이스 디바이스(100)를 파지하거나, 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 상측으로 이동시켰다가 원 위치로 복귀한 상태에서 이동 벡터를 축으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 회전하면 전자 기기(200)의 볼륨을 높이거나 줄일 수 있다.
즉, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔을 상측으로 이동시켰다가 원 위치로 복귀시키면(ⓖ), 제어부(140)는 볼륨에 대한 제어 동작이라는 것으로 판단한다. 그리고, 사용자가 상측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 시계 방향으로 회전(roll)(ⓗ)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 볼륨을 높이는 제어 신호를 생성하고, 사용자가 상측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 반시계 방향으로 회전(roll)(ⓘ)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 볼륨을 낮추는 제어 신호를 생성하여, 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
마찬가지로, 사용자가 모션 인터페이스 디바이스(100)를 파지하거나, 손가락 또는 손목 또는 팔에 모션 인터페이스 디바이스(100)를 부착한 상태에서, 손가락 또는 손목 또는 팔을 하측으로 이동시켰다가 원 위치로 복귀한 상태에서 이동 벡터를 축으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 회전하면 전자 기기(200)의 채널을 올리거나 낮출 수 있다.
즉, 사용자가 손가락 또는 손목 또는 팔을 하측으로 이동시켰다가 원 위치로 복귀시키면(ⓙ), 제어부(140)는 볼륨에 대한 제어 동작이라는 것으로 판단한다. 그리고, 사용자가 하측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 시계 방향으로 회전(roll)(ⓚ)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 현재 채널에서 높은 채널로 변경하는 제어 신호를 생성하고, 사용자가 하측 이동 벡터를 기준으로 손가락 또는 손목 또는 팔을 반시계 방향으로 회전(roll)(ⓛ)을 시키면 회전 횟수 또는 회전 속도에 대응하여 현재 채널에서 낮은 채널로 변경하는 제어 신호를 생성하여, 전자 기기(200)로 전달되도록 한다.
이와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따르면 사용자의 전처리 동작을 감지한 후, 사용자의 움직임에 대응하여 제어 신호를 생성하도록 함으로써, 사용자의 실수로 인하여 제어 신호가 생성되는 것을 방지하고, 더욱 정확하게 제어 신호를 생성할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스의 구동 방법에 대한 순서도이다.
먼저, 사용자는 도 3과 같은 형태로 모션 인터페이스 디바이스(100)를 손가락 중 어느 하나에 착용한 상태에서(S710), 사용자가 전원 버튼(114)을 터치하면(S720), 모션 인터페이스 디바이스(100)는 턴온되어 마우스 모드로 동작한다(S730).
그러면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 근접한 위치에 있는 전자 기기(200)와 연동된다(S740).
다음으로, 사용자가 손가락 또는 팔을 움직이면, 해당 모션에 대응하여 전자 기기(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다(S750).
즉, 도 6a내지 도 6d와 같은 사용자의 움직임에 대응하여, 볼륨 조절, 채널 변경, 페이지 넘김, 스크롤, 줌인/줌아웃, 활성 프로그램 전환, 파일 실행, 창 닫음 등 전자 기기(200)의 동작을 조절하기 위한 제어 신호를 저장부(120)로부터 선택한다.
그리고, 일정 시간 내에 사용자가 기 설정된 후처리 동작을 수행하면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 후처리 동작을 인식한다(S760). S760 단계에서 후처리 동작을 인식하면 모션 인터페이스 디바이스(100)는 S750 단계에서 생성된 제어 신호를 근거리 통신을 통하여 전자 기기(200)로 전달한다(S770). 예를 들어, 도5와 같이 전처리 동작이 사용자가 원을 그리는 동작 또는 삼각형을 그리는 동작 또는 사각형을 그리는 동작 등으로 설정이 된 경우, 사용자가 해당 후처리 동작을 수행하면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 센서부(130)를 통하여 사용자의 후처리 동작을 감지한다. 그리고, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 S750단계에서 생성된 사용자 움직임에 대한 제어 신호를 전자 기기(200)로 전달한다.
이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면 사용자의 움직임에 대응하여 제어 신호를 생성한 상태에서 일정 시간 내에 사용자의 후처리 동작을 감지하면, 생성된 제어 신호를 전자 기기(200)로 전달함으로써, 전자 기기(200)로 오류 신호가 전달되는 것을 방지할 수 있다.
도 8는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모션 인터페이스 디바이스의 구동 방법에 대한 순서도이다.
먼저, 사용자는 도 3과 같은 형태로 모션 인터페이스 디바이스(100)를 손가락 중 어느 하나에 착용한 상태에서(S810), 사용자가 전원 버튼(114)을 터치하면(S820), 모션 인터페이스 디바이스(100)는 턴온되어 마우스 모드로 동작한다(S830).
그러면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 근접한 위치에 있는 전자 기기(200)와 연동된다(S840).
그리고, 사용자가 기 설정된 전처리 동작을 수행하면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 전처리 동작을 인식한다(S850). 예를 들어, 도5과 같이 사용자가 기 설정된 전처리 동작을 수행하면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 센서부(130)를 통하여 사용자의 전처리 동작을 감지한다.
다음으로, 일정 시간 내에 사용자가 손가락 또는 팔을 움직이면, 해당 모션에 대응하여 전자 기기(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다(S860).
즉, 도 6a내지 도 6d와 같은 사용자의 움직임에 대응하여, 볼륨 조절, 채널 변경, 페이지 넘김, 스크롤, 줌인/줌아웃, 활성 프로그램 전환, 파일 실행, 창 닫음 등 전자 기기(200)의 동작을 조절하기 위한 제어 신호를 생성한다.
그리고, 일정 시간 내에 사용자가 기 설정된 후처리 동작을 수행하면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 후처리 동작을 인식한다(S870). S870 단계에서 후처리 동작을 인식하면 모션 인터페이스 디바이스(100)는 S860 단계에서 생성된 제어 신호를 전자 기기(200)로 전달한다(S880). 즉, 도6과 같이 사용자가 기 설정된 후처리 동작을 수행하면, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 센서부(130)를 통하여 사용자의 후처리 동작을 감지하고, 모션 인터페이스 디바이스(100)는 S860단계에서 생성된 사용자 움직임에 대한 제어 신호를 전자 기기(200)로 전달한다.
여기서, S850단계의 전처리 동작과 S870 단계의 후처리 동작은 사용자의 편의를 위하여 동일한 동작으로 설정될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따르면 전처리 동작 후, 사용자의 움직임에 대응하여 제어 신호를 생성한 상태에서 일정 시간 내에 사용자의 후처리 동작을 감지하면, 생성된 제어 신호를 전자 기기(200)로 전달함으로써, 전자 기기(200)로 오류 신호가 전달되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 별도의 모드 선택 버튼을 누른 상태에서 전처리 동작, 후처리 동작, 제어 신호 생성을 위한 동작을 수행하도록 설계할 수 있으며, 별도의 모드 선택 버튼을 누르지 않은 상태에서도 전처리 동작, 후처리 동작, 제어 신호 생성을 위한 동작을 수행하도록 설계할 수 있다.
또한 도 5의 (a), (b), (c)에 도시한 전처리 또는 후처리 동작을 나타내는 하나의 예이며, 다양한 설정된 동작을 통하여 전처리 또는 후처리 동작을 수행할 수 있음은 당연하다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 전처리 동작 또는 후처리 동작을 인지하고, 사용자의 움직임에 대응하여 제어 신호를 생성하여 전자 기기로 전달함으로써, 사용자의 의도에 맞게 더욱 정확한 제어 신호를 전자 기기로 전달할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 모션 인터페이스 디바이스, 110: 입력부,
120: 저장부, 130: 센서부,
135: 자이로센서, 140: 제어부,
150: 전/후처리 인지부, 160: 통신부
200: 전자 기기

Claims (9)

  1. 사용자의 신체의 일부에 부착되어 전자 기기에 제어 신호를 전달하기 위한 모션 인터페이스 디바이스에 있어서,
    사용자의 각각의 움직임에 대응하는 제어 신호를 저장하는 저장부,
    자이로 센서 또는 가속도 센서를 이용하여 사용자의 움직임을 감지하는 센서부,
    상기 사용자의 움직임에 대응하여 전처리 동작을 인지하는 전/후처리 인식부,
    상기 전처리 동작을 인지한 후, 일정 시간 내에 상기 사용자의 움직임이 감지되면, 상기 사용자의 움직임에 대응하여 상기 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부, 그리고
    상기 생성된 제어 신호를 상기 전자 기기로 전달하는 통신부를 포함하는 모션 인터페이스 디바이스.
  2. 사용자의 신체의 일부에 부착되어 전자 기기에 제어 신호를 전달하기 위한 모션 인터페이스 디바이스에 있어서,
    사용자의 각각의 움직임에 대응하는 제어 신호를 저장하는 저장부,
    자이로 센서 또는 자이로 센서를 이용하여 사용자의 움직임을 감지하는 센서부,
    상기 사용자의 움직임에 대응하여 상기 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부,
    상기 사용자의 움직임에 대응하여 후처리 동작을 인지하는 전/후처리 인식부, 그리고,
    상기 제어 신호를 생성한 후 일정 시간 내에 상기 후처리 동작을 인지하면, 상기 생성된 제어 신호를 상기 전자 기기로 전달하는 통신부를 포함하는 모션 인터페이스 디바이스.
  3. 사용자의 신체의 일부에 부착되어 전자 기기에 제어 신호를 전달하기 위한 모션 인터페이스 디바이스에 있어서,
    사용자의 각각의 움직임에 대응하는 제어 신호를 저장하는 저장부,
    자이로 센서 또는 가속도 센서를 이용하여 사용자의 움직임을 감지하는 센서부,
    상기 사용자의 움직임에 대응하여 전처리 동작을 인지하는 전/후처리 인식부,
    상기 전처리 동작을 인지한 후, 일정 시간 내에 상기 사용자의 움직임이 감지되면, 상기 사용자의 움직임에 대응하여 상기 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부, 그리고
    상기 전/후처리 인식부가 상기 제어 신호를 생성한 후 일정 시간 내에 상기 사용자의 움직임에 대응하여 후처리 동작을 인지하면, 상기 생성된 제어 신호를 상기 전자 기기로 전달하는 통신부를 포함하는 모션 인터페이스 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전처리 동작과 후처리 동작은 동일한 동작인 모션 인터페이스 디바이스.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제어 신호는,
    상기 전자 기기의 볼륨 조절, 채널 변경, 페이지 넘김, 스크롤, 줌인/줌아웃, 활성 프로그램 전환, 파일 실행, 창 닫음 중에서 하나의 동작을 제어하기 위한 신호인 모션 인터페이스 디바이스.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제어 신호는,
    상기 전자 기기에 대응하는 사물인터넷 - PC, TV, 냉장고, 오디오, 조명, 냉난방기, 디지털도어락, 기타 가전제품, 차문, 트렁크, 네비게이션 중 적어도 하나를 포함함 - 의 동작을 제어하기 위한 신호인 모션 인터페이스 디바이스.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자에 의해 파지되거나, 상기 사용자의 손가락 또는 손목 또는 팔에 부착되는 모션 인터페이스 디바이스.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 전/후처리 인식부 및 상기 제어부는,
    사용자가 별도의 모드 선택 버튼을 누른 상태에서 상기 전처리 동작 및 제어 신호를 생성하기 위한 동작을 수행하는 경우에만 상기 사용자의 동작을 인식하는 모션 인터페이스 디바이스.
  9. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 전/후처리 인식부 및 상기 제어부는,
    사용자가 별도의 모드 선택 버튼을 누른 상태에서 상기 후처리 동작 및 제어 신호를 생성하기 위한 동작을 수행하는 경우에만 상기 사용자의 동작을 인식하는 모션 인터페이스 디바이스.
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KR20190108336A (ko) * 2018-03-14 2019-09-24 고려대학교 산학협력단 손가락 장착형 무선 컨트롤 장치 및 이를 이용한 무선 컨트롤 방법
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