KR20190099625A - 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모바일,VR 및 기타 정보기기들의 입력 및 컨트롤을 위한 밴드형 모션측정 웨어러블 컨트롤러에 관한 것으로서, 밴드 형상으로 되어 손 바닥 부분에 위치한 4개의 거리 측정 센서와 엄지손가락과 검지손가락 사이 손의 복 부분에 위치한 1개의 레버를 이용하여 양손의 움직임 및 모션을 측정하고 메인 제어부에서 파악 및 제어된 양손의 신호를 무선 통신 형태로 전송하여 문자 입력 및 연결된 기기를 컨트롤 하는 디바이스에 관한 발명이다.
본 발명은 디바이스 제어를 위한 메인 제어부와 양 손간에 마스터 슬레이브 통신을 위한 무선통신 모듈, 마스터 디바이스와 연결된 모바일, VR 및 기타 정보기기들과의 통신을 위한 무선통신 모듈, 방향 조작 및 푸쉬 버튼 역할을 할 수 있는 레버를 포함한 본체와, 손바닥 부분에 위치해 검지, 중지, 약지, 소지의 움직임을 측정 할 거리 측정 센서, 센서를 거치 하며 삽입식으로 추가 부착 하여 손바닥 크기에 맞게 길이를 조절 할 수 있는 조절 지지대, 조절 지지대와 본체를 묶어 손에 부착 할 수 있게 하는 스트랩으로 구성된 것을 특징으로 하는 밴드형 모션측정 웨어러블 컨트롤러이다.
본 발명의 목적은 무선통신이 가능한 웨어러블 디바이스로써 휴대가 가능 하면서 사용자가 모바일기기 뿐만 아니라 VR 및 기타 정보기기들을 제어할 수 있는 다용성을 확보한 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러를 제공하는데 있다.

Description

밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러 {Band type wearable motion measurement controller}

본 발명은 밴드 형태의 모션 측정 웨어러블 컨트롤러(Band type wearable motion measurement controller)로써 다용성과 이동성, 편의성을 확보한 모션 측정 기술 기반 디바이스에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 엄지는 레버를 이용한 팔방향, 검지와 중지, 약지, 소지는 굽힘 정도를 거리 측정 센서를 이용해 메인 제어부에서 파악 및 처리하고 관련된 위치 및 모션 데이터를 무선 통신 형태로 제공하거나 그에 해당되는 명령 신호를 무선 통신 형태로 송신하는 것에 대한 발명이다.

본 발명은 모바일,VR 및 기타 정보기기들을 제어할 수 있는 다용성을 확보한 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러에 관한 것이다.

최근 모바일,VR및 기타 정보기기의 발달에 따라 대상 기기들을 직관적이고 다양한 방식으로 제어할 수 있는 컨트롤러들이 제시 되고있다.

기존의 모바일 기기의 입력 방식은 스크린을 손가락이나 터치펜을 이용하여 터치하는 방식으로 최소 한개의 손가락 만으로 기기를 제어할 수 있다는 장점이 있지만 동시에 최대 2개의 손가락 밖에 활용 할 수 없어 대상 기기의 사용에 있어 느리고 좁은 범위의 제어밖에 할 수 없다.

또한 기존의 VR 컨트롤러의 제어 방식은 바통형 컨트롤러에 다소의 버튼이 부착되어 사용자가 컨트롤러를 손으로 쥠으로써 안정적이고 직관적으로 대상 기기를 컨트롤 할 수 있지만 의사소통을 위한 키보드 타이핑이 일반적인 타자방식에 비하여 불편하다.

본 발명은 거리 측정 센서와 레버의 혼합 사용 방식을 이용하여 기존의 두벌식 키보드 입력방식을 사용하는 사용자들에게 부담없는 방식으로 키보드 타이핑을 가능하게 하며 레버를 사용하여 일반 컨트롤러로서의 역할로도 사용이 가능하며 거리 측정 센서와 레버의 혼합 사용으로 양손의 열 손가락을 모두 사용하여 다양하고 광범위한 조작을 가능하게 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 하는 것이다. 본 발명의 목적은 무선통신이 가능한 웨어러블 디바이스로써 휴대가 가능 하면서 사용자가 모바일기기 뿐만 아니라 VR 및 기타 정보기기들을 제어할 수 있는 다용성을 확보한 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로

도1 과 같이 손의 복 부분을 감싸는 알파벳 U 모양의 본체의 상단 부에 메인 제어부 및 무선 통신 모듈을 부착한다. 본체의 중단 부에 레버를 부착하고 본체의 하단부에 조절 지지대가 부착되며 사람의 손의 크기에 따라서 손의 복 부분이 벌어 지는 것이 가능한 재질의 본체를 사용하는 것이 특징이다.

또한 본체의 지지대에 추가로 조절 지지대를 부착 하여 사용자의 손의 크기에 맞게 지지대의 길이를 조절 할 수 있으며 지지대 위로 거리 측정 센서가 부착되어 상, 하, 좌, 우 방향으로 움직 일 수 있는것이 특징이다.

또한 손가락의 굽힘에 따른 손가락의 움직임 정도를 측정하기 위한 거리 측정 센서를 지지대에 손가락을 바라보는 방향으로 장착한다, 손가락의 움직임과 같이 짧은 거리의 변화를 측정 할 수 있는 거리 측정 센서를 사용하는 것이 특징이다.

또한 엄지를 제외한 검지, 중지, 약지, 소지에 각 1개의 거리 측정 센서를 할당, 한 손에 총 4개의 거리 측정 센서를 장착하여 엄지를 제외한 4개의 손가락이 손바닥 방향으로 구브러지면서 움직인 손가락과 거리 측정 센서 사이의 거리 차이를 거리 측정 센서를 이용하여 측정하는 것이 특징이다.

또한 본체의 중단 부에 부착된 레버를 이용하여 레버의 상태와 거리 측정 센서를 이용한 다양한 입력 조합을 만들수 있는 것이 특징이다.

또한 부착된 무선 통신 모듈을 이용하여 메인 제어부에서 양손의 모션 데이터를 입력 받아 처리하고 처리된 명령 신호를 무선 통신 모듈을 통해 대상에게 전달함으로서 다용성을 확보한 것이 특징이다.

또한 밴드형 모션측정 웨어러블 컨트롤러 전체 시스템에 전원을 공급하는 소형 배터리가 탈부착 가능한 형태로 본체의 상단부에 장착하는것이 특징이다.

또한 스트랩을 이용하여 본체의 상단부 끝과 하단부 끝을 연결 하여 밴드형 모션측정 웨어러블 컨트롤러를 손에 고정 시켜 손목의 움직임에도 사용에 불편함이 없도록 하는것이 특징이다.

이와 같은 구성의 본 발명은 모바일,VR 및 기타 정보기기들을 기존과 다른 방식으로 제어가 가능하게 해준다, 레버와 거리 측정 센서를 이용하여 10개의 손가락을 모두 사용 할 수 있으며 다양한 조합을 이용하여 터치 방식이나 두벌식 키보드 입력 방식보다 광범위하게 여러 대상 기기를 제어할 수 있도록 해준다.

또한 작은 크기와 무선 통신 기능을 통하여 휴대성과 이동성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러의 상단분 도면
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러의 하단부 도면
도 3는 조절 지지대 도면
도 4는 거리 측정 센서 도면
도 5는 키보드 입력 배열 표

이하 첨부 되는 도면 및 예시들을 참조하여 상기 목표를 달성하기 위한 본 발명의 구체적 과정은 이러하다.

또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러의 상단부(;착용 시 손등 부분)이고 도 2는 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러의 하단부(;착용시 손 바닥 부분)이다. 도 1에 도시된 바와 같이 손등을 시작으로 손의 복부분을 지나 손바닥에 이르는 U자형의 손을 감싸는 형태로 본체(100)가 이루어지며 본체의 상단부(손등부)에 시스템 전체를 제어 하기 위한 메인 제어부로써 MCU 혹은 CPU(110)가 부착되고 마찬가지로 본체의 상단부에 양 손간의 마스터 슬레이브 통신을 위한 무선 통신 모듈 와이파이 모듈과(130)과 페어링 된 모바일,VR및 기타 정보기기들과의 통신을 위한 무선 통신 모듈 블루투스 모듈(120)이 부착된다, 또한 본체의 중단부(;착용시 손의 복 부분)에 8방향으로 조작이 가능한 레버(150)이 부착되며 본체의 하단부에 거리 측정 센서(200)을 부착할 수 있는 조절 지지대(140)가 위치한다, 조절 지지대에 사용자의 손의 크기에 맞게 컨트롤러의 하단부 길이를 조절 할 수 있는 추가 조절 지지대(170)을 부착 가능하며 추가 조절 지지대의 말단부와 컨트롤러의 상단의 말단부를 스트랩(300)으로 연결하여 사용자의 손의 움직임에 따른 컨트롤러의 흔들림을 최소화 한다.

도 3의 추가 조절 지지대(141)에 도 4와 같은 거리 측정 센서(200)가 부착된다. 거리 측정 센서는 하단에 각각 3개의 핀이 있다. 이는 조절 지지대(140) 혹은 추가 조절 지지대와의 결속력 뿐만이 아닌 각각 센서의 신호를 전송하기 위한 것이다. 조절 지지대에 결속되는 거리 측정 센서는 Voltage핀(201)과 Ground핀(202)그리고 검지 신호핀(203)을 가진다. 이후 결속되는 거리 측정 센서는 Voltage핀과 Ground핀을 각각 전부 가지며, 순서대로 중지 신호핀(204), 약지 신호핀(205), 소지 신호핀(206)을 각각 하나씩 가진다.

손가락의 굽어짐에 따라 변화하는 컨트롤러와 손가락 사이의 거리를 측정하기 위한 수단으로 거리 측정 센서(200)을 사용한다. 손바닥 위에 최소4개의 센서가 위치 해도 손가락을 구부릴 수 있을 만큼 작은 크기로 손가락의 굽어짐에 따른 거리 측정 센서와 손가락 사이의 작은 거리의 변화도 감지 할 수 있는 센서이다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 거리 측정 센서(200)의 좌우 조절 나사(210)로 거리 측정 센서(200)의 좌,우 방향을 조절 하여 고정 시킬 수 있고 상하 조절 나사(220)로 상,하 각도를 조절 하여 고정 시킬 수 있다.

와이파이 통신모듈(130)은 양손 두 개의 기기에 모두 달려있으며 두 기기 중 하나는 마스터, 하나는 슬레이브 디바이스이다. 어느쪽이 마스터일지는 개인 설정으로 정할 수 있다. 슬레이브 디바이스는 마스터 디바이스에게 IEEE 802.11 프로토콜로 입력 값을 전송하고, 마스터 디바이스는 전송 받은 값과 입력 받은 값을 메인 제어부(100)에서 처리하여 도 5와 같이 신호로 변경 후 블루투스 통신 모듈(120)을 이용하여 블루투스 4.0 패킷으로 변환하여 연결된 정보 통신 기기로 전송한다.

도 5의 표와 같이 레버(150)와 각 거리측정센서(200)의 조합으로 각 키를 입력하게 된다.

100 본체
110 메인 제어부
120 통신모듈 1(블루투스)
130 통신모듈 2(와이파이)
140 조절 지지대
170 추가 조절 지지대
141 Voltage 선
142 Ground 선
143 검지 신호선
144 중지 신호선
145 약지 신호선
146 소지 신호선
150 레버
160 배터리
200 거리 측정 센서
210 좌우 조절 나사
220 상하 조절 나사
201 Voltage 핀
202 Ground 핀
203 검지 신호핀
204 중지 신호핀
205 약지 신호핀
206 소지 신호핀
300 스트랩

Claims (4)

1. 손등을 시작으로 복을 지나 수공을 감싸는 알파벳 U 형태의 밴드;
   상기 밴드의 하단에 부착되는 검지, 중지, 약지, 소지의 굽힘의 변화를 측정하기 위한 거리 측정 모듈부;
   상기 밴드의 중단에 부착되어 엄지의 움직임을 측정하기 위한 레버 모듈부;
   상기 밴드의 상단에 부착되는 모션 데이터 및 양 손간의 제어 및 연결된 대상 단말과의 신호 송신을 위한 무선 통신 모듈부;
   상기 밴드의 상단에 부착되는 모션 데이터 처리 및 무선 통신 모듈부를 제어하는 메인 제어부;
   상기 밴드의 하단에 추가로 부착 가능한 밴드의 길이를 조절 할 수 있도록 하는 조절 지지대;
   상기 밴드의 상단의 말단부와 조절 지지대의 말단부에 부착되어 손과 상기 밴드를 결속 하는 스트랩;
   상기 밴드의 상단에 부착되어 시스템 전체의 전원을 공급하는 배터리부 를 포함하는 밴드형 모션 측정 웨어러블 컨트롤러
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 거리 측정 모듈부는,
   상, 하, 좌, 우 각도 조절이 가능하며 5cm 이내의 간격의 움직임을 인식 할 수 있는 것을 특징으로 하는 거리 측정 모듈부
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 레버 모듈부는,
   동, 서, 남, 북, 남서, 남동, 북동, 북서 총 8방향으로 입력가능하고 푸쉬하여 버튼으로도 쓸 수 있는 것을 특징으로 하는 레버 모듈부
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 조절 지지대는,
   밴드 말단에 결속 가능하고, 각 조절 지지대도 연결 가능하여 길이 조절이 가능하고, 상단 부에 거리 측정 센서를 결속 할 수 있는 형태의 조절 지지대

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