KR20190063048A - Wristwatch Capable of Recognizing Hand-Motion By Using Strain Gauges and Recognition Method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 손목에 착용하는 시계이면서 스트레인 게이지(Strain Gauge)를 이용하여 모션을 인식할 수 있는 손목시계 및 그 모션 인식방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wrist watch capable of recognizing motion using a strain gauge while being a wrist watch, and a motion recognition method thereof.
모션인식 기술은 센서 기술의 발달과 더불어 최근 급속한 발전을 이루고 있으며, 관련 분야의 파생 기술을 발전을 견인하고 있다. With the development of sensor technology, motion recognition technology has been developing rapidly in recent years and leading to the development of derivative technologies in related fields.
예컨대, 가상증강현실(Augmented Reality)은 가상현실(Virtual Reality)의 한 분야로서 실제 환경에 가상 사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법이다. 이러한 가상증강현실 분야에 사용자가 손목 등에 착용하는 웨어러블(Wearable) 형태의 모션 인식 장치가 사용됨으로써 훨씬 강력한 가상현실 또는 증강현실을 구현할 수 있다. 가상 증강 현실을 위한 제품으로 현재 알려진 것에는 구글 글라스(Google Glass), 삼성기어 VR(Virtual Reality), 페이스북(Facebook)이 인수한 오큘러스 VR, 구글의 스마트 콘택트렌즈 등이 있다.For example, augmented reality is a field of virtual reality, which is a computer graphics technique that combines virtual objects or information into a real environment to make it look like objects in the original environment. A wearable type motion recognition device worn by the user on the wrist or the like is used in the virtual augmented reality field, thereby realizing a much stronger virtual reality or augmented reality. Known for its virtual augmented reality are Google Glass, Samsung Gear Virtual Reality, Ocurus VR acquired by Facebook, and Google's Smart Contact Lens.
웨어러블 디바이스 분야의 전문 조사기관인 ABI에 따르면, 현재의 추세라면 오는 2018년 웨어러블 시장은 2013년 대비 10배 이상의 급성장이 예상되며, 그 중 스마트 밴드(Smart Band) 제품이 전체 웨어러블 디바이스의 25%로 가장 큰 비중을 차지하게 될 것으로 전망한다. 사람과 사물 그리고 공간을 넘어 가상세계와 융합된 지능화된 만물 인터넷의 세상으로 진화되어 가는 상황에서 사용자와 항상 연결되어 있는 웨어러블 디바이스의 중요성이 강조되고 있음. 그러나 가상증강현실 디바이스들의 기능을 컨트롤 할 수 있는 웨어러블 디바이스 기반의 입력 장치가 부재한 상황임According to ABI, a research firm specializing in wearable devices, the wearable market is expected to grow more than 10 times faster than 2013 in 2018, with Smart Band products accounting for 25% of all wearable devices Which will take up a large portion of the total. It is emphasized the importance of wearable devices that are always connected with users in a situation of evolving into a world of intelligent all-internet internet that is fused with people, objects, and virtual worlds. However, there is no wearable device based input device that can control the functions of virtual augmented reality devices.
본 발명이 속하는 가상증강현실을 위한 웨어러블 장치는 다양한 방법으로 사용될 수 있다. 예컨대, 정형외과 및 재활 의학 분야에서, 의사는 환자가 착용한 웨어러블 기기를 이용하여 환자의 동작을 정확하게 인식하고 진단할 수 있게 된다. 컴퓨터 게임 분야, 특히 시뮬레이션 게임 분야에서는 게이머의 제스처나 동작을 인식하기 위한 수단으로 웨어러블 장치가 사용될 수 있다. 이러한 웨어러블 장치들은 3차원 물리적 공간을 가상 공간과 연결하는 수단으로 작용하기 때문에 가상 현실을 실감있게 체감할 수 있고, 웨어러블 형태이므로 사용자의 자유로운 활동성을 보장할 수 있다. 이외에도 각종 전자기기의 제어를 위한 인터페이스 수단으로도 모션인식 우에러블 장치는 앞으로 많이 발전할 수 있다. The wearable device for the virtual augmented reality to which the present invention belongs can be used in various ways. For example, in the fields of orthopedics and rehabilitation medicine, the physician can accurately recognize and diagnose the behavior of the patient by using the wearable device worn by the patient. In the field of computer games, especially simulation games, a wearable device can be used as a means to recognize the gestures or actions of gamers. Since these wearable devices act as means for connecting the three-dimensional physical space with the virtual space, the virtual reality can be sensed realistically, and the wearable device can guarantee the user's free activity. In addition, as a means of interface for controlling various electronic devices, a motion-recognizable wired device can be developed in the future.
그럼에도 여전히, 가상증강현실 시스템의 기능을 제어할 수 있는 웨어러블 장치 기반의 입력수단은 부재한 상황이다. Nevertheless, there is no wearable device based input means capable of controlling the functions of the virtual augmented reality system.
[관련선행기술][Related Prior Art]
1. 대한민국 공개특허 제10-2015-0112741호 (발명의 명칭: 웨어러블 장치 및 이를 이용한 정보 입력 방법) 이 발명은 신체 영역의 표피에 대한 물리적 변화를 각각 감지하는 복수의 센서들을 포함하는 센서 어레이와, 상기 복수의 센서들로부터 수신된 센싱 신호들을 기초로 신체 부위의 움직임을 결정하는 신체 움직임 결정부를 포함하는 웨어러블 장치를 개시하고 있다. The present invention relates to a sensor array including a plurality of sensors each sensing a physical change of a skin region of a body region, And a body motion determiner for determining a motion of a body part based on the sensing signals received from the plurality of sensors.
본 발명의 목적은, 스트레인 게이지(Strain Gauge)를 이용하여 모션을 인식할 수 있는 손목시계 및 그 모션 인식방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a wristwatch capable of recognizing motion using a strain gauge and a motion recognition method thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 손목시계는 손목에 착용하는 손동작을 인식한다. 본 발명의 시계는 시계표시부, 제1 센서부, 제2 센서부, 제어부 및 팔찌형 본체를 포함하며 손목 안쪽 부분에 밀착하는 형태로 손목에 착용한다. In order to attain the above object, the wristwatch according to the present invention recognizes a hand gesture to be worn on the wrist. The watch of the present invention includes a clock display unit, a first sensor unit, a second sensor unit, a control unit, and a bracelet-type body, and is worn on the wrist in a form in close contact with the inside of the wrist.
시계표시부는 현재 시각을 표시한다. 제1 센서부는 상기 시계 줄을 따라 사용자의 손목을 가로질러 일렬로 배치됨으로써 손 모양에 따른 사용자의 가로손목인대 부분의 형태적 변형에 대응하는 저항 값을 출력하는 복수 개의 스트레인 게이지를 포함한다. 제2 센서부는 상기 손목의 공간 상의 움직임을 인식한다. The clock display part displays the current time. The first sensor portion includes a plurality of strain gauges arranged in a line across the wrist of the user along the wrist strap to output a resistance value corresponding to the morphological strain of the user's lateral wrist ligament portion along the wrist. The second sensor unit recognizes the movement of the wrist in the space.
제어부는 상기 제1 센서부의 복수 개 스트레인 게이지의 저항 값의 패턴을 기초로 손의 모양(제1 동작)을 인식하고 상기 제2 센서부의 출력을 기초로 공간 상에서의 상기 손목의 동작(제2 동작)을 인식하여, 상기 적어도 하나의 제1 동작과 적어도 하나의 제2 동작이 기설정된 패턴으로 연결된 경우에 사용자의 제어명령으로 인식한다. The control unit recognizes the shape of the hand (first operation) based on the patterns of the resistance values of the plurality of strain gauges of the first sensor unit, and based on the output of the second sensor unit, ), And recognizes as a control instruction of the user when the at least one first operation and the at least one second operation are connected in a predetermined pattern.
실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 제1 동작에 서로 다른 형태의 제1-1 동작과 제1-2 동작이 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 제1-1 동작을 시작으로 상기 제2 동작과 제1-2 동작이 순차적으로 연결되는 경우에 상기 사용자의 제어명령으로 인식할 수 있다. According to an embodiment, the at least one first operation may include different forms of the first-first operation and the first-second operation. In this case, the control unit may recognize the control operation as the control command of the user when the second operation and the 1-2 operation are sequentially connected at the start of the 1-1 operation.
더 나아가, 상기 제어부는 상기 제2 동작이 인식되는 중에도 상기 제1-1 동작이 계속 인식되었다가 상기 제1-1 동작이 상기 제1-2 동작으로 전환되는 경우에 상기 사용자의 제어명령으로 인식하고, 상기 제2 동작이 인식되는 중에 상기 제1-1 동작이 인식되지 않는 경우에 상기 사용자의 제어명령으로 인식하지 않을 수도 있다. Furthermore, when the first operation is continuously recognized even while the second operation is being recognized, the control unit recognizes the first operation as the control command of the user when the operation of the first operation is switched to the operation of the first operation And may not recognize the control operation as the control instruction of the user when the first operation is not recognized during the recognition of the second operation.
다른 실시 예에 따라, 본 발명의 손목시계는 상기 시계 본체의 양쪽으로 나누어 배치된 상기 시계 줄의 한쪽 끝에 마련된 자석을 더 포함할 수 있다. 상기 시계 줄은 자성물질로 제작되어 상기 자석이 상기 시계 줄의 다른 쪽에 자력으로 부착됨으로써 상기 시계 줄을 상기 가로손목인대에 밀착시킬 수 있다. According to another embodiment, the wristwatch of the present invention may further include a magnet provided at one end of the wristwatch, which is disposed on both sides of the wristwatch main body. The wrist strap is made of a magnetic material, and the magnet is attached to the other side of the wrist strap by a magnetic force, so that the wrist strap can be brought into close contact with the wrist ligament.
본 발명은 손목에 착용하는 손목시계의 모션 인식 방법에도 미친다. 본 발명의 모션 인식 방법은, (a) 제1 센서부와 제2 센서부를 구비한 상기 손목시계를 손목에 착용하되, 가로손목인대가 위치한 손목 안쪽 부분과 대향하는 위치에 복수 개의 스트레인 게이지가 상기 손목을 가로질러 일렬로 배치되도록 상기 손목시계를 착용하며, 상기 제1 센서부는 복수 개의 스트레인 게이지를 구비하며 상기 제2 센서부는 상기 손목의 공간 상의 움직임을 인식하는 단계와; (b) 상기 제1 센서부의 복수 개의 스트레인 게이지가 손 모양에 따른 상기 손목 안쪽 부분의 형태적 변형에 대응하는 저항 값을 가짐에 따라, 상기 손목시계의 제어부가 상기 제1 센서부의 복수 개 스트레인 게이지의 저항 값의 패턴을 기초로 손의 모양(제1 동작)을 인식하는 단계와; (c) 상기 제어부가 상기 제2 센서부의 출력을 기초로 공간 상에서의 상기 손목의 동작(제2 동작)을 인식하는 단계와; (d) 상기 제어부가 상기 적어도 하나의 제1 동작과 적어도 하나의 제2 동작이 기설정된 패턴으로 연결된 경우에 사용자의 제어명령으로 인식하는 단계를 포함한다. The present invention also relates to a motion recognition method of a wristwatch worn on a wrist. The motion recognition method of the present invention comprises the steps of: (a) wearing the wristwatch having the first sensor part and the second sensor part on the wrist, wherein a plurality of strain gauges are disposed at positions opposite to the inner part of the wrist on which the wrist ligament is located, The wristwatch is worn so as to be arranged in a line across the wrist, the first sensor part having a plurality of strain gauges, and the second sensor part recognizing movement in space of the wrist; (b) a plurality of strain gauges of the first sensor unit have a resistance value corresponding to a morphological deformation of the inner part of the wrist according to a hand shape, Recognizing the shape of the hand (first operation) based on the pattern of the resistance value of the hand; (c) the control unit recognizing the operation of the wrist (second operation) in space based on the output of the second sensor unit; (d) recognizing the control instruction as a control instruction of the user when the at least one first operation and the at least one second operation are connected in a predetermined pattern.
본 발명의 시계는 손 모양과 손목의 공간적 움직임으로 결합되는 모션을 인식할 수 있으며, 그 연속 모션을 기등록해 둔 제어명령으로 인식할 수 있다. 나아가, 손목시계가 시계 본체와 시계 줄로 구성된 경우에, 모션 인식에 관련된 회로부를 시계 본체에 삽입함으로써 시계 줄을 다양한 방식으로 구현할 수 있다. The clock of the present invention can recognize a motion combined with the spatial movement of the hand and the wrist, and can recognize the continuous motion as a previously registered control command. Furthermore, in the case where the wristwatch is composed of a watch body and a wristwatch, the wristwatch can be implemented in various ways by inserting a circuit part related to motion recognition into the wristwatch main body.
또한, 손목시계의 시계 줄을 자석을 이용하여 고정하는 방식을 사용함으로써 스트레인 게이지를 시계 줄에 용이하게 장착함과 동시에, 시계 줄을 손목의 가로손목인대에 밀착하는 방식으로 용이하게 착용할 수 있다. In addition, by using the method of fixing the wristwatch of the wristwatch using a magnet, the strain gauge can be easily mounted on the wristwatch, and the wristwatch can be easily worn by closely contacting the wrist wrist of the wrist .
도 1은 본 발명의 시계를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 시계의 블록도,
도 3은 손목 안쪽 부분의 변형에 따른 복수 개의 스트레인 게이지의 저항 값의 변화를 예시적으로 표시한 그래프,
도 4는 손 모양과 손 동작으로 조합된 사용자 제어명령의 일 예를 도시한 도면, 그리고
도 5는 본 발명의 시계의 동작 설명에 제공되는 흐름도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a view of a watch of the present invention,
2 is a block diagram of a clock of the present invention,
3 is a graph exemplarily showing changes in resistance values of a plurality of strain gauges due to deformation of the inner part of the wrist,
4 shows an example of a user control command combined with a hand shape and a hand operation, and
5 is a flowchart provided in an operation description of a clock of the present invention.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1의 (a)는 손목 안쪽 부분을 도시한 도면이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 손목시계(100)를 부분 절개한 도면이고, 도 5의 (c)는 본 발명의 손목시계(100)를 손목에 착용한 모양을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 시계(100)는 손목에 착용하며, 시계 본체(110)와 시계 줄(130)을 포함한다. 특별히, 본 발명의 손목시계(100)는 착용자의 손 모양(제1 동작)과 손목의 공간 상의 동작(제2 동작)을 인식할 수 있다. 이러한 인식을 기반으로, 사용자는 본 발명의 손목시계(100)를 이용하여 사용자의 제어명령을 입력할 수 있다. 5 (b) is a partially cutaway view of the
도 2를 참조하면, 본 발명의 손목시계(100)는 시계표시부(111), 전원부(201), 무선통신 인터페이스(203), 제1 센서부(205), 제2 센서부(207), 제어부(210)를 포함한다. 시계표시부(111), 전원부(201), 무선통신 인터페이스(203) 및 제어부(210)는 시계 본체(110)에 마련되고, 제1 센서부(205)는 시계 줄(130)에 마련된다. 제2 센서부(207)는 시계 본체(110)에 마련될 수도 있고, 시계 줄(130)에 마련될 수도 있다. 2, the
시계표시부(111)는 본 발명의 손목시계(100)가 시계로 동작하기 위한 기본 구성으로서, 시각을 표시할 수 있는 어떠한 형태이어도 무방하다. 예컨대, 시계표시부(111)는 무브먼트(Movement)와 다이얼(Dial)을 구비할 수도 있고, 전자시계처럼 표시수단과 회로부를 구비할 수도 있다. 전자시계의 형태인 경우, 회로부는 아래에서 설명하는 제어부(210)와 통합될 수도 있고 별도의 구성으로 마련될 수도 있다. The
전원부(201)는 배터리(미도시)를 구비하여 손목시계(100)의 동작 전력을 공급한다. The
무선통신 인터페이스(203)는 외부 장치(미도시)와 무선 통신 프로토콜에 따라 통신할 수 있는 수단으로서, 블루투스(Bluetooth), 무선랜(Wirelsss LAN), 지그비(Zigbee) 등의 프로토콜을 사용할 수 있다. 무선통신 인터페이스(203)는 제어부(210)가 모션 인식한 사용자의 손 모양 및/또는 손목 동작에 대응되는 코드 또는 제어명령을 외부장치(미도시)에게 제공할 수 있다. 시계표시부(111)가 전자시계인 경우에 무선통신 인터페이스(203)는 시계표시부(111)와 제어부(210)가 공용으로 사용할 수 있다. The
제1 센서부(205)는 복수 개의 스트레인 게이지(101)를 포함한다. 도 1의 (b)와 (c)를 참조하면, 제1 센서부(205)는 시계 줄(130) 중에서 손목 안쪽 부분(10a)과 밀착되는 부분에 위치하며, 복수 개의 스트레인 게이지(101)는 손목을 가로질러(즉, 가로손목인대와 나란하게) 일렬로 배치된다. 사용자는 손목시계(100)를 착용할 때, 제1 센서부(205)가 손목 안쪽 부분(10a), 즉 가로손목인대 부분에 위치하도록 착용해야 한다. The
손목 안쪽 부분(10a)은 손의 모양에 따라 뼈와 근육의 위치와 형태가 변하는 곳이다. 예를 들어, 주먹을 쥐었을 때, 검지와 중지 손가락만을 펴서 손을 가위 모양을 만들었을 때, 공을 쥐듯이 손가락을 오므렸을 때, 손을 편 상태에서 엄지와 중지의 끝이 닿는 손 모양을 했을 때, 손목 안쪽 부분(10a)의 형태는 미세하게 달라진다. The inner part of the wrist (10a) is where the position and shape of the bones and muscles change with the shape of the hand. For example, when you hold your fist, only the index finger and the stop finger open your hands, you make a scissors shape, you pinch your fingers like a ball, you put your hands on your hands, The shape of the wrist
스트레인 게이지는 센서 내부의 도전성 패턴이 장력(Tension)을 받으면 저항이 커지고 인력(Compression)을 받으면 저항이 작아짐으로써, 형태적 변형에 따라 저항 값이 바뀌는 소자이다. 따라서 도 1에서처럼, 손목 안쪽 부분(10a)에 일렬로 배치된 복수 개의 스트레인 게이지(101) 각각의 저항 값은 손 모양에 따른 손목 안쪽 부분의 형태적 변화에 따라 서로 다르다. The strain gauge is a device in which the resistance of the conductive pattern inside the sensor increases when the tension is applied and the resistance decreases when the stress is applied. Therefore, as shown in Fig. 1, the resistance values of the plurality of
제어부(210)가 제1 센서부(205)가 제공하는 복수 개 저항값을 읽어 손목 안쪽 부분(10a)의 형태적 변화를 인식하고, 기설정된 형태적 변화와 비교하는 방법으로 손 모양을 인식할 수 있다. 도 3을 참조하면, 다양한 손 모양에 따라 복수 개의 스트레인 게이지(101)의 저항 값이 변함을 알 수 있다. 도 3에서 세로축은 저항 값의 크기이고, 가로 축은 복수 개의 스트레인 게이지 각각을 나타낸다. 세로 축의 저항 값의 실제 크기는 본 발명에서 중요한 사항이 아니며 실시 예에 따라 달라질 수 있으므로 표시하지 않았으며, 단지 손 모양에 따라 저항 값이 변함을 보이기 위한 그래프이다. 따라서 제1 센서부(205)의 복수 개 스트레인 게이지(101)의 개별 저항 값의 크기, 또는 도 3의 그래프와 같은 복수 개 저항 값의 상대적 변화 등을 하나의 동작(또는 그 동작에 매핑한 코드)으로 인식할 수 있다. The
시계 줄(130) 내에 일렬로 배치된 복수 개의 스트레인 게이지(101)가 손목 안쪽 부분(10a)의 형태적 변화에 따라 저항값을 바꾸기 위해서, 시계 줄(130) 또는 적어도 복수 개의 스트레인 게이지(101)를 둘러싸는 부분은 손목 안쪽 부분(10a)의 변화가 복수 개의 스트레인 게이지(101)에 전달될 수 있는 구조를 가져야 한다. A plurality of
복수 개의 스트레인 게이지(101)는 은(Ag) 나노와이어(Nano Wire) 또는 탄소나노튜브(CNT:Carbon NanoTube)와 같은 신축성이 우수한 도전성 재료를 신축성 있는 기판(Stretchable PCB)에 코팅하여 만들 수 있다. 예컨대, 한국표준과학연구원의 대한민국 공개특허 제10-2011-0105026호 (발명의 명칭: 반도체 스트레인 게이지를 이용한 힘 또는 압력 센서 어레이, 힘 또는 압력센서 어레이의 제조방법 및 힘 또는 압력 센서 어레이를 이용한 힘 또는 압력 측정방법)를 이용할 수 있다. The plurality of
제2 센서부(207)는 손목의 공간 상의 움직임(제2 동작)을 인식하는 모션 센서로서, 손목의 공간상의 자세와 동작을 인식한다. 제2 센서부(207)로는 가속도 센서, 자이로 센서 및 지자기 센서를 하나의 모듈로 구비한 관성측정센서(IMU: Inertial Measurement Unit)가 바람직하다. 제1 센서부(205)와 달리, 제2 센서부(207)의 위치는 특별히 특정할 필요가 없으므로 시계 본체(110)나 시계 줄(130) 중 어디에 위치해도 무방하다. 사용자가 손목시계(100)를 착용할 때, 제1 센서부(205)가 손목 안쪽 부분(10a), 즉 가로손목인대 부분에 위치하도록 착용해는 것으로 충분하고, 제2 센서부(207)의 위치를 고려할 필요는 없다. The
여기서, 가속도 센서는 각도 측정의 기본이 되는 센서로서 3축(X, Y, Z축) 이상에서의 선형 가속도 값을 측정하여 출력하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 자이로 센서도 적어도 3 축 이상에서의 회전 각속도를 측정하여 출력하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the acceleration sensor is a sensor that is the basis of the angle measurement and is used to measure and output the linear acceleration value in three or more axes (X, Y, Z axis). It is preferable to use a gyro sensor that measures and outputs a rotational angular velocity at least at three or more axes.
앞서 설명한 것처럼, 제어부(210)는 시계표시부(111) 내의 회로와 일체로 구현될 수도 있으나, 이하에서는 손목시계(100)의 모션인식에 관한 동작을 제어하는 것으로 한정하여 설명한다. 특별히, 제어부(210)는 제1 동작인식부(211), 제2 동작인식부(213) 및 제어명령인식부(215)를 포함하여 사용자의 손 모양, 손 동작에 기반한 사용자 제어명령을 인식한다. As described above, the
제1 동작인식부(211)는 제1 센서부(205)의 복수 개 스트레인 게이지(101)의 저항 값의 패턴을 기초로 손의 모양(제1 동작)을 인식한다. 이때, 손의 모양의 인식은 해당 손 모양에 기매핑한 제1 코드를 확인하는 것에 해당할 수 있다. 제1 동작인식부(211)는 제1 센서부(205)의 저항 값으로 확인한 제1 코드를 제어명령인식부(215)에게 제공한다. The first
제2 동작인식부(213)는 제2 센서부(207)의 출력을 기초로 공간 상에서의 손목의 동작(제2 동작)을 인식하고, 그 동작에 매핑한 제2 코드를 제어명령인식부(215)에게 제공한다. The second
제어명령인식부(215)는 제1 동작인식부(211)가 인식한 적어도 하나의 제1 동작(즉, 제1 코드)과 제2 동작인식부(213)가 인식한 적어도 하나의 제2 동작(즉, 제2 코드)이 기설정된 패턴으로 연속적으로 연결되는지 여부를 판단하여, 사용자의 제어명령으로 인식한다. 본 발명은 제1 동작과 제2 동작이 결합된 것을 제어명령으로 인식하는데 특징이 있으므로, 제1 동작 또는 제2 동작만으로 어떤 제어명령을 인식하는 것은 본 발명에서 제외된다. The control
제1 동작과 제2 동작을 결합하여 제어명령으로 설정하는 방법은 매우 다양할 수 있다. 다만, 사용자의 일상적인 동작과 제어명령을 위한 동작을 구분하는 것이 필요하다. 따라서, 각 제어명령에는 시작동작과 종결동작을 포함하며, 시작동작은 제1 동작 및 제2 동작 중에서 선택된 적어도 하나의 동작으로 구성되고, 종결동작도 제1 동작 및 제2 동작 중에서 선택된 적어도 하나의 동작으로 구성된다. 필요에 따라 연결동작을 시작동작과 종결동작 사이에 삽입할 수도 있으며, 연결동작도 제1 동작 및 제2 동작 중에서 선택된 적어도 하나의 동작으로 구성되는 것이 바람직하다. The manner in which the first operation and the second operation are combined and set as a control command can be very diverse. However, it is necessary to distinguish between the daily operation of the user and the operation for the control command. Accordingly, each control command includes a start operation and a termination operation, wherein the start operation is constituted by at least one operation selected from the first operation and the second operation, and the termination operation also includes at least one selected from among the first operation and the second operation Operation. The connection operation may be inserted between the start operation and the termination operation as required, and the connection operation may also be composed of at least one operation selected from the first operation and the second operation.
예컨대 도 4를 참조하면, 사용자가 먼저 (a)와 같은 손 모양을 한 상태에서 (b)와 같은 동작으로 손을 공간 상에서 이동시키고, 다시 (c)와 같은 손 모양을 하는 일련의 연속 모션을 제어명령으로 등록했다고 가정하자. 제1 동작인식부(211)가 (a)와 (c)의 손 모양을 인식하고 제2 동작인식부(213)가 (b)의 자세 변화를 인식하여 제어명령인식부(215)에게 그 인식 여부를 통지할 수 있다. 제어명령인식부(215)는 (a) 동작 → (a) 동작 상태에서 (b) 동작 → (c) 동작이 연속으로 인식되는 순간 기등록한 제어명령이 입력된 것으로 판단하게 된다. For example, referring to FIG. 4, when a user first moves a hand in space with an operation like (b) in a hand shape as shown in (a), and a series of continuous motions like a hand like Suppose you register with a control command. The first
이때, 시작동작은 제1 동작에 해당하는 (a) 동작이 되고, 종결동작도 제1 동작에 해당하는 (c) 동작이 되며, 연결동작은 제1 동작에 해당하는 (a) 동작과 제2 동작에 해당하는 (b) 동작의 결합된 것이다.At this time, the start operation is the operation (a) corresponding to the first operation, the termination operation is also the operation (c) corresponding to the first operation, and the connection operation is the operation (a) (B) corresponding to the operation.
손 동작 모션 인식방법Hand motion motion recognition method
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 손목시계(100)의 모션 인식방법에 기반한 제어명령 입력방법을 설명한다. Hereinafter, a method of inputting a control command based on the motion recognition method of the
<시작 동작, 연결 동작 및 종결 동작의 입력: S501, S503, S505>≪ Input of start operation, connection operation and end operation: S501, S503, S505 >
우선, 손목시계(100)는 복수 개의 제어명령을 모션으로 기등록해 둔 상태이다. 사용자가 손목시계(100)를 착용한 상태에서 전원이 온(On)되어 동작을 개시하는 동안은 제1 동작인식부(211)는 제1 센서부(205)를 통해 제1 동작을 상시 인식하고 대응하는 제1 코드를 제어명령인식부(215)에게 제공하고, 제2 동작인식부(213)도 제2 센서부(207)를 통해 제2 동작을 상시 인식하고 대응하는 제2 코드를 제어명령인식부(215)에게 제공한다. First, the
<제어명령 인식: S507><Control command recognition: S507>
제어명령인식부(215)는 S501 내지 S505 단계를 통해 제1 동작인식부(211)와 제2 동작인식부(213)가 연속적으로 인식하여 제공하는 일련의 제1 코드와 제2 코드의 조합과 연결이 기등록된 특정 제어명령의 (시작동작과 종결동작) 또는 (시작동작, 연결동작 및 종결동작)으로 완성되는 경우에, 해당 제어명령이 입력된 것으로 판단한다. The control
제어명령인식부(215)는 제어명령이 인식되면, 해당 제어명령을 무선통신인터페이스(203)를 통해 사용자 모바일 단말기 또는 티브이(TV), 컴퓨터, 또는 자동차와 같은 외부장치로 전달할 수 있다. When the control command is recognized, the control
실시 예: 시계 줄Example: Watch band
시계 줄(130)은 제1 센서부(205) 및/또는 제2 센서부(207)를 내장하고 시계 본체(110)를 지지한다. 앞에서 설명한 것처럼, 제1 센서부(205)는 '손목 안쪽 부분'에 밀착되어야 하므로, 시계(100)를 착용했을 때 시계 줄(130)의 제1 센서부(205) 위치가 사용자의 가로손목인대 부분에 밀착해야 한다. 따라서 시계 줄(130)은 전체적으로 손목에 밀착하는 것이 바람직하지만, 전체적으로 밀착되지 않더라도 적어도 손목 안쪽 부분(10a)에는 밀착하는 형태의 탄성 또는 그에 준하는 구조적 형태를 가지는 것이 바람직하다. The
통상 사용자들은 시계 줄을 자신의 손목 굵기보다 크게 조절하여 다소 여유있는 형태로 시계를 착용한다. 통상의 시계 줄은 이처럼 다양한 사용자의 손목 굵기와 사용자의 개인적인 취향에 맞추기 위하여 시계 본체의 한쪽 시계 줄에는 구멍을 뚫고 반대쪽 시계 줄에 마련된 걸쇠를 구멍에 끼우는 방식을 사용한다. 아니면, 양쪽 시계 줄을 연결하는 형태의 버클을 사용한다. 그러나 본 발명에서는 제1 센서부(205)를 시계 줄(130)에 설치해야 하므로 구멍을 뚫는 방식을 적용하기 어렵고, 마찬가지로 일정한 크기 이상의 버클은 제1 센서부(205)와 적절하게 배치하기 어렵다. Typically, the user wears the watch in a somewhat loose form with the wrist strap adjusted to be greater than the width of the wrist. The usual watch strap is a way to puncture one of the watch straps on the watch body and fit the catch on the other watch strap to the hole so that it matches the width of the wrist of the various users and the user's personal taste. Otherwise, use a buckle that connects both watch straps. However, according to the present invention, it is difficult to apply a hole punching method because the
따라서 본 발명은 양쪽 시계 줄(130)을 자성물질로 제작하고 한쪽 시계 줄(130)의 단부에는 자석(131)을 마련한다. 사용자는, 손목시계(100)를 착용하기 위하여 양쪽 시계 줄(130)을 손목에 감은 상태에서, 한쪽 시계 줄(130)의 끝에 마련된 자석(131)을 다른 쪽(또는 같은 쪽) 시계 줄에 자력으로 부착시키는 방법으로 착용할 수 있다. 이런 착용방식은 자석(131)의 부착 위치를 조절하는 방법으로 시계 줄(130)이 가로손목인대에 밀착하는 정도를 조정할 수 있어서 편리하다. Therefore, in the present invention, both the watch rings 130 are made of a magnetic material and the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (5)
상기 시계 줄을 따라 사용자의 손목을 가로질러 일렬로 배치됨으로써 손 모양에 따른 사용자의 가로손목인대 부분의 형태적 변형에 대응하는 저항 값을 출력하는 복수 개의 스트레인 게이지를 포함하는 제1 센서부;
상기 손목의 공간 상의 움직임을 인식하는 제2 센서; 및
상기 제1 센서부의 복수 개 스트레인 게이지의 저항 값의 패턴을 기초로 손의 모양(제1 동작)을 인식하고 상기 제2 센서부의 출력을 기초로 공간 상에서의 상기 손목의 동작(제2 동작)을 인식하여, 상기 적어도 하나의 제1 동작과 적어도 하나의 제2 동작이 기설정된 패턴으로 연결된 경우에 사용자의 제어명령으로 인식하는 제어부를 내장하며, 상기 손목 안쪽 부분에 밀착하는 형태로 손목에 착용하는 것을 특징으로 하는 손목시계.
CLAIMS 1. A wristwatch comprising a watch body and a wrist strap for supporting the wrist body, the wrist watch comprising:
A first sensor unit including a plurality of strain gauges arranged in a line across the wrist of the user along the wrist strap to output a resistance value corresponding to a morphological strain of the user's lateral wrist ligament part according to the shape of the wrist;
A second sensor for recognizing movement of the wrist in space; And
(First operation) on the basis of a pattern of the resistance values of a plurality of strain gauges of the first sensor unit and detects an operation (second operation) of the wrist on the space based on the output of the second sensor unit And a control unit for recognizing the control command as a user's control command when the at least one first operation and the at least one second operation are connected in a predetermined pattern and is worn on the wrist in close contact with the inner part of the wrist A wrist watch characterized by.
상기 적어도 하나의 제1 동작에 서로 다른 형태의 제1-1 동작과 제1-2 동작이 포함되는 경우에,
상기 제어부는 상기 제1-1 동작을 시작으로 상기 제2 동작과 제1-2 동작이 순차적으로 연결되는 경우에 상기 사용자의 제어명령으로 인식하는 것을 특징으로 하는 손목시계.
The method according to claim 1,
When the at least one first operation includes different types of the first-first operation and the first-second operation,
Wherein the control unit recognizes, as the control command of the user, when the second operation and the 1-2 operation are sequentially connected at the start of the 1-1 operation.
상기 시계 본체를 지지하는 시계 줄에는
상기 제2 동작이 인식되는 중에도 상기 제1-1 동작이 계속 인식되었다가 상기 제1-1 동작이 상기 제1-2 동작으로 전환되는 경우에 상기 사용자의 제어명령으로 인식하고, 상기 제2 동작이 인식되는 중에 상기 제1-1 동작이 인식되지 않는 경우에 상기 사용자의 제어명령으로 인식하지 않는 것을 특징으로 하는 손목시계.
3. The method of claim 2,
The watch frame supporting the watch body
The first operation is continuously recognized even while the second operation is recognized, and the first operation is recognized as the control instruction of the user when the operation of the first operation is switched to the operation of the first operation, Is not recognized as the control instruction of the user when the first-first operation is not recognized during the recognition of the first-first operation.
상기 시계 본체의 양쪽으로 나누어 배치된 상기 시계 줄의 한쪽 끝에 마련된 자석을 더 포함하고,
상기 시계 줄은 자성물질로 제작되어 상기 자석이 상기 시계 줄의 다른 쪽에 자력으로 부착됨으로써 상기 시계 줄을 상기 가로손목인대에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 손목시계.
The method according to claim 1,
Further comprising a magnet disposed at one end of the wristwatch, the magnet being divided into two portions of the wristwatch main body,
Wherein the wrist strap is made of a magnetic material and is magnetically attached to the other side of the wrist strap so that the wrist strap is brought into close contact with the wrist strap.
제1 센서부와 제2 센서부를 구비한 상기 손목시계를 손목에 착용하되, 가로손목인대가 위치한 손목 안쪽 부분과 대향하는 위치에 복수 개의 스트레인 게이지가 상기 손목을 가로질러 일렬로 배치되도록 상기 손목시계를 착용하며, 상기 제1 센서부는 복수 개의 스트레인 게이지를 구비하며 상기 제2 센서부는 상기 손목의 공간 상의 움직임을 인식하는 단계;
상기 제1 센서부의 복수 개의 스트레인 게이지가 손 모양에 따른 상기 손목 안쪽 부분의 형태적 변형에 대응하는 저항 값을 가짐에 따라, 상기 손목시계의 제어부가 상기 제1 센서부의 복수 개 스트레인 게이지의 저항 값의 패턴을 기초로 손의 모양(제1 동작)을 인식하는 단계;
상기 제어부가 상기 제2 센서부의 출력을 기초로 공간 상에서의 상기 손목의 동작(제2 동작)을 인식하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 적어도 하나의 제1 동작과 적어도 하나의 제2 동작이 기설정된 패턴으로 연결된 경우에 사용자의 제어명령으로 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 손목시계의 모션 인식 방법.
A motion recognition method for a wristwatch worn on a wrist,
A wristwatch having a first sensor part and a second sensor part is worn on a wrist, and a plurality of strain gauges are arranged at a position opposite to an inner part of the wrist on which the wrist ligament is located, Wherein the first sensor unit includes a plurality of strain gauges and the second sensor unit recognizes movement of the wrist in a space;
Wherein the control unit of the wristwatch detects a resistance value of a plurality of strain gauges of the first sensor unit as the strain gages of the first sensor unit have a resistance value corresponding to the morphological deformation of the inner part of the wrist along the hand shape, Recognizing the shape of the hand (first operation) based on the pattern of the hand;
The control unit recognizing the operation of the wrist (second operation) in space based on the output of the second sensor unit; And
And recognizing the control instruction as a control instruction of the user when the control unit is connected to the at least one first operation and the at least one second operation in a predetermined pattern.
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---|---|---|---|
KR1020170161832A KR20190063048A (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Wristwatch Capable of Recognizing Hand-Motion By Using Strain Gauges and Recognition Method thereof |
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