KR20210000610U - 웨어러블 리모트 컨트롤러 - Google Patents

웨어러블 리모트 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

웨어러블 리모트 컨트롤러가 개시된다. 본 고안은 손목에 착용이 가능한 웨어러블 리모트 컨트롤러에 있어서, 손목의 회전을 감지하여 센싱 데이터를 생성하는 센서, 상기 센싱 데이터를 처리하여 외부기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부, 상기 제어 신호를 상기 외부기기로 전송하는 통신부; 및 외부로 레이저 광을 조사하여, 레이저 포인터로 기능하는 레이저 광 조사부를 포함하며, 상기 센싱 데이터는 상기 손목의 회전 방향 및 각속도를 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센싱 데이터를 처리하여 단위 시간 동안의 각속도를 산출하고, 상기 산출된 각속도와 미리 설정된 기준값을 비교하여 상기 산출된 각속도가 상기 기준값 이상인 경우에, 상기 손목의 회전 방향이 제1 방향이면 제1 값을 가지는 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 손목의 회전 방향이 제2 방향이면 제2 값을 가지는 상기 제어 신호를 생성한다.

Description

웨어러블 리모트 컨트롤러{An Wearable Remote Controller}
본 고안은 웨어러블 리모트 컨트롤러에 관한 것으로서, 특히 손목에 착용 가능하고 빔 레이저 포인터기능을 갖는 웨어러블 리모트 컨트롤러에 관한 것이다.
기존의 휴대용 기기에 익숙한 직장인과 대학생을 대상으로한 설문조사에 따르면, 가장 필요로 하는 IT 악세서리로서 발표용 포인터 기능이 2위에 선정이 된 바 있다. 또한 발표를 하는 경우가 점점 많아지면서 발표용 포인터 혹은 프레젠터의 수요가 나날이 늘어나고 있다.
수억원대가 넘는 천문기기를 소유하지 않는 이상 특정별을 지시하기 위해서는 별지시기라는 빛줄기(빔)를 볼 수 있는 레이저를 통해 별을 가리키게 된다. 전세계적으로 아마추어 천문학회가 늘어나고, 한국의 경우도 동아리 수준의 천문 모임이 많다. 천문대나 연구소에서는 민간인을 상대로 별에 대한 교양강의를 열고 있으며, 이 경우 상기의 별지시기를 필요로 한다.
기존의 별지시기 용도의 빔 레이저 포인터, 발표할 때 사용하는 프레젠터는 긴 막대기의 형상을 가진다. 사용 방법에 관해서는 한손으로 쥔채 어딘가를 가르키고 버튼을 누른 채 사용한다. 즉, 발표자, 강연자 혹은 교육자는 이 스틱을 손에 쥐고 발표와 강의 또는 다른 역할을 수행해야하기에 손동작 표현의 제한과 기타 자유도에 있어 제약이 있는 점은 분명하다.
종합적으로 기존의 프레젠터의 역할을 하는 컨트롤러 및 레이저 포인터는 휴대가 불편한 바 혹은 막대기 형상을 하고 있으며, 이는 불편함을 야기한다. 특히나 발표를 하거나 강연을 할때 손에 쥐고 있어야해서 자유도를 박탈당한다.
기존의 별지시기 용도의 빔 레이저 포인터, 발표할 때 사용하는 프레젠터는 긴 막대기의 형상을 가진다. 사용 방법에 관해서는 한손으로 쥔채 어딘가를 가르키고 버튼을 누른채 사용한다. 즉 발표자, 강연자 혹은 교육자는 이 스틱을 손에 쥐고 발표와 강의 또는 다른 역할을 수행해야 하기에 손동작 표현의 제한과 기타 자유도에 있어 제약이 있는 점은 분명하다.
한국공개특허 제10-2016-0028895호 및 한국등록실용신안 제20-0295186호 뿐만 아니라 일반적 레이저와 컨트롤 기능이 있는 현재 시장에도 나와 있는 제품 역시 순에 쥐고 수행해야 하는 불편한 점을 지닌다.
한국공개특허 제10-2016-0028895호(공개일자: 2016.09.06) 한국등록실용신안 제20-0295186호(등록일자: 2002.10.03) 한국등록특허 제10-1602167호(등록일자: 2016.03.04)
본 고안이 이루고자 하는 기술적인 과제는 손목에 착용함으로서 발표나 강의를 수행할 때 손의 자유도를 증가시키며, 손목의 회전에 따라 외부기기를 제어할 수 있는 빔 레이저 포인터기능을 갖는 웨어러블 리모트 컨트롤러를 제공하는 것이다.
본 고안의 실시예에 따른, 손목에 착용이 가능한 웨어러블 리모트 컨트롤러는, 손목의 회전을 감지하여 센싱 데이터를 생성하는 센서; 상기 센싱 데이터를 처리하여 외부기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부; 상기 제어 신호를 상기 외부기기로 전송하는 통신부; 및 외부로 레이저 광을 조사하여, 레이저 포인터로 기능하는 레이저 광 조사부를 포함한다.
상기 센싱 데이터는 상기 손목의 회전 방향 및 각속도를 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센싱 데이터를 처리하여 단위 시간 동안의 각속도를 산출하고, 상기 산출된 각속도와 미리 설정된 기준값을 비교하여 상기 산출된 각속도가 상기 기준값 이상인 경우에, 상기 손목의 회전 방향이 제1 방향이면 제1 값을 가지는 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 손목의 회전 방향이 제2 방향이면 제2 값을 가지는 상기 제어 신호를 생성한다.
실시예에 따라, 상기 제1 방향은 기준축을 기준으로 시계 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 기준축을 기준으로 반시계 방향이며, 상기 기준축은 팔목과 일직선상으로 평행한 것을 특징으로 한다.
실시예에 따라, 상기 제1 값을 가지는 제어 신호는 슬라이드 화면이 다음 화면으로 넘어가도록 제어하기 위한 신호이고, 상기 제2 값을 가지는 제어 신호는 슬라이드 화면이 이전 화면으로 되돌아가도록 제어하기 위한 신호이다.
실시예에 따라, 상기 웨어러블 리모트 컨트롤러는 본체의 상단에 구비되는 버튼부를 더 포함하며, 상기 버튼부는 누름 시간에 따라 상기 본체의 전원을 켜고 끄거나 상기 레이저 광조사부를 켜고 끌 수 있는 메인 버튼; 및 상기 외부기기에서 재생되는 프로그램을 제어하기 위한 적어도 하나의 보조 버튼을 포함한다.
본 고안에 따르면, 빔 레이저 포인터기능을 갖는 웨어러블 리모트 컨트롤러를 손목에 부착하도록 구성함으로써, 기존의 막대기 형태의 컨트롤러나 레이저에 비해 자유성이 증가하여, 별지시, 강연, 프레젠테이션을 비롯하여 다용도로 활용될 수 있다.
또한 본 고안에 따르면, 손목에 착용할 수 있기 때문에, 기존의 기기에 비해 휴대가 용이하며, 본체 상단의 외형이 간소하고, 원이 대칭을 형성함으로서 미적감성이 발휘될 수 있는 효과가 있다.
본 고안의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 웨어러블 리모트 컨트롤러의 사시도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 웨어러블 리모트 컨트롤러의 구성 블록도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 자이로센서를 통한 컨트롤 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 기준축 및 회전방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 버튼부를 나타내는 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 고안의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 고안의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 고안의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 고안의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
이하 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 웨어러블 리모트 컨트롤러(1)의 사시도이다. 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 웨어러블 리모트 컨트롤러(1)의 구성 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 웨어러블 리모트 컨트롤러(1)는 본체(10) 및 본체(10)를 손목에 탈부착하기 위한 줄('스트랩'이라고도 함)(15)을 포함한다.
본체(10)는 본체 상단(11), 버튼부(21) 및 레이저 광 조사부(23)를 포함한다. 웨어러블 리모트 컨트롤러(1)는 레이저 광 조사부(23)를 이용하여 빔 레이저 포인터 기능을 수행할 수 있다.
웨어러블 리모트 컨트롤러(1)는 손목에 탈부착할 수 있는 구조를 가진다. 일 실시예에서, 본체(10)에 시계줄과 유사한 형태의 줄(15)을 결합하여 손목에 탈부착될 수 있다. 또한 본체 상단(11)에는 시간을 확인할 수 있도록 아날로그 또는 디지털 방식의 시계가 설치될 수 있다.
본체(10)에는 또한, 회로(20)와 레이저 광조사부(23)가 구비된다.
레이저 광조사부(23)는 본체(10)의 외측을 향하여 레이저광 또는 레일리 산란으로 인간 눈으로 관측이 가능한 빛이 지나가는 경로가 보이는 빔 레이저 광을 조사하도록 설치되는데, 일 실시예에서, 레이저 광을 조사하는 다이오드로 이루어 질 수 있다. 이때 레이저광은 대략 10mW 출력의 별지시기용으로 사용될 정도의 위력을 가질 수 있다.
본체 상단(11)에 구비된 버튼부(21)는 본체(10) 전체를 켜고 끄기 위한 버튼으로서, 레이저 광조사부(23)의 전원도 제어한다. 자세한 내용은 도 2을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2에서 보는 바와 같이 본체(10) 내부에 회로(20)가 구비되고, 회로(20)는 버튼부(21), 자이로센서(22), 레이저 광 조사부(23), 송신부(24) 및 제어부(25)를 포함한다. 도 2의 회로(20)는 본체(10) 내부에 구비되며, 배터리(26)로부터 전력공급을 얻는다.
자이로센서(22)는 사람 손목의 회전을 감지하여 센싱 데이터를 생성하고, 센싱 데이터를 제어부(25)로 보낸다. 센싱 데이터는 손목의 회전 방향 및 각속도를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
제어부(25)는 자이로센서(22)의 센싱 데이터를 처리하여, 외부기기(27)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 구체적으로, 제어부(25)는 센싱 데이터를 처리하여 단위 시간 동안의 각속도 및 회전방향을 산출하고, 산출된 회전방향 및 각속도에 따라 제어신호를 생성할 수 있다.
예컨대, 제어부(25)는 산출된 각속도와 미리 설정된 기준값을 비교하여 상기 산출된 각속도가 기준값 이상이고, 손목의 회전 방향이 제1 방향이면 제1 값을 가지는 제어 신호를 생성하고, 손목의 회전 방향이 제2 방향이면 제2 값을 가지는 제어 신호를 생성할 수 있다.
제어부(25)는 제어 신호를 통신부(24)를 통해 외부 기기(27)에 송출할 수 있다. 제어부(25)는 마이크로 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), 및/또는 IC(integrated circuit) 칩들로 구현될 수 있다.
외부 기기(270)는 컴퓨터, 스마트 폰 또는 다른 전자기기일 수 있다.
통신부(24)는 외부 기기(270)와 무선 통신을 하는 장치로서, 예컨대, 블루투스 방식을 통해 통신할 수 있다.
도 3은 자이로센서(22)를 통한 컨트롤 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 기준축 및 회전방향을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에서, 자이로센서(22)는 mpu-6050 같은 부품이나 집적회로(IC)칩에 집약된 센서로 구현될 수 있다.
설명을 용이하게 하기 위하여, 본체(10)를 왼쪽 손목에 착용한 경우를 가정하여 설명한다. 본체(10)의 내부 회로(20)에 구비된 자이로센서(22)는 x, y, z축의 회전 방향으로 한 각속도와 각가속도를 측정할 수 있다. 각속도는 단위시간당 회전각도이고, 각가속도는 각속도의 변화량이다.
일 실시예에서, 하나의 기준축을 설정하고, 자이로센서(22)는 기준축을 중심으로 손목 혹은 팔목이 회전하는 각속도와 각가속도를 측정할 수 있다.
이 때, 팔목과 일직선상으로 평행한 축이 기준축이 될 수 있다.
예컨대, 팔목과 일직선상으로 평행한 축을 y 축(기준축)으로 설정하여, 손목 혹은 팔목이 y 축을 기준으로 회전하도록 설정한다. z축은 본체(10)를 기준으로 상하 방향으로 설정되고, x축은 y 축 및 z축과 수직인 방향으로 설정된다.
일반적으로 자이로센서(22)는 10ms단위로 데이터를 측정한다. 그렇기 때문에 손목의 자연스러운 운동에 따라 각속도가 크게 변하기 때문에, 이 데이터에 따라 제어하기는 어렵다. 따라서 자이로센서(22)로부터 데이터를 받아 제어부(25)에서는 단위시간을 늘여서 데이터를 처리하게 된다. 일례로 손목이 일시적으로 의도적으로 빠르게 회전할 시 평균적으로 0.4초 동안 105°정도 움직인다. 평균적으로 초(s)당 약 262°의 각속도로 움직이게 되는 것이다.
하지만 단위시간이 0.01초가 되면 평소에도 데이터가 500°/s으로 측정되기 때문에 단위시간은 0.3~0.4s 로 설정될 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 수치일 뿐 단위시간이, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(25)는 단위시간동안 산출된 각속도가 기준값 이상인 경우에, 손목의 회전 방향이 제1 방향이면 제1 값(예컨대, '+1')을 가지는 제어 신호를 생성하고, 손목의 회전 방향이 제2 방향이면 제2 값(예컨대, '-1')을 가지는 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서는, 기준축은 y축이고, 제1 방향은 y축을 기준으로 시계방향이며, 제2 방향은 y축을 기준으로 반시계방향이다.
일 실시예에서, 제1 값(예컨대, '+1')을 가지는 제어 신호는 외부기기(27)에서 실행되는 프로그램에서 '정방향' 으로 진행되도록 제어하고, 제2 값(예컨대, '-1')을 가지는 제어 신호는 외부기기(27)에서 실행되는 프로그램에서 '역방향'으로 진행되도록 제어하는 기능을 한다.
예컨대, 외부기기(27)에서 프리젠테이션 프로그램이 실행되는 경우, 제1 값을 가지는 제어 신호는 슬라이드 화면이 다음 화면으로 넘어가도록 제어할 수 있고, 제2 값을 가지는 제어 신호는 슬라이드 화면이 이전 화면으로 되돌아가도록 제어할 수 있다.
다른 실시예에서, 제어 신호는 외부기기(27)에서의 음악, 사진, 또는 동영상 재생을 제어하기 위한 신호일 수 있다.
예컨대, 외부기기(27)에서 음악 프로그램 실행시, 제1 값을 가지는 제어 신호는 다음 곡을 재생하도록 제어할 수 있고, 제2 값을 가지는 제어 신호는 이전 곡을 재생하도록 제어할 수 있으며, 외부기기(27)에서 동영상 프로그램 실행시, 제1 값을 가지는 제어 신호는 다음 동영상을 재생하도록 제어할 수 있고, 제2 값을 가지는 제어 신호는 이전 동영상을 재생하도록 제어할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 버튼부(210)는 메인버튼(211), 및 외부기기(27)에서 재생되는 프로그램을 제어하기 위한 적어도 하나의 보조 버튼을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 보조 버튼은 우측버튼(212), 좌측버튼(213), 상측버튼(214) 및 하측버튼(214)을 포함한다.
메인버튼(211)은 본체(10)를 켜거나 끌 수 있다. 버튼부(21)의 각 버튼은 누르는 시간에 따라 하는 기능을 달리할 수 있다. 예컨대, 메인 버튼(211)을 길게(2초 이상) 누르면 배터리(26)로부터 전력을 공급받아 회로(20)를 온(ON)할 수 있고, 회로(20)가 켜진 상태에서 메인 버튼(211)을 또 다시 길게 누르면 회로(20)를 오프(OFF)하게 된다. 또 회로(20)가 켜져있는 상태에서 메인 버튼(211)을 짧게(1초 이하) 누르게 되면 제어부(25)에서 짧은 신호를 처리하여, 레이저 광조사부(23)을 온(ON)할 수 있으며, 마찬가지로 짧게 누르게 되면 레이저 광조사부(23)를 오프(OFF)할 수 있다.
우측버튼(212), 좌측버튼(213), 상측버튼(214) 및 하측버튼(214)은 통상의 리모트 컨트롤러의 버튼 형식의 입력 기능을 수행할 수 있다. 일례로 음악 프로그램을 재생시 우측버튼(212)은 다음 곡을 재생시키는 데, 좌측버튼(213)은 이전 곡을 재생시키는 데 사용될 수 있고, 상측버튼(214) 및 하측버튼(215)을 소리(볼륨)의 크기를 조절하는 데 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따르면, 손목의 회전 방향 및 각속도값에 따라 자이로센서(22)로부터 센싱 데이터를 받은 제어부(25)에서 제어 신호를 출력하여, 통신부(24)를 통해 다른 장치로 데이터를 송신하게 된다. 그 입력값으로 다른 장치(외부기기)의 프로그램들을 컨트롤할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 본 고안에 따른 빔 레이저 포인터기능을 갖는 웨어러블 리모트 컨트롤러에 의하면, 손목에 부착함으로서 기존의 막대기 형태의 컨트롤러나 레이저에 비해 자유성이 증가하여, 별지시, 강연, 프레젠테이션을 비롯하여 다용도로 활용될 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 웨어러블 리모트 컨트롤러는 손목에 부착하는 웨어러블 디바이스로서 발표나 강의를 수행하면서 손의 자유도를 증가시키며, 간단한 컨트롤로, 종래의 컨트롤러보다 편리성을 요하는 물체를 대체할 수 있다. 회전 방향에 따라 두 가지의 서로 다른 제어신호를 발생할 수 있으므로, 두 종류의 제어가 가능하다. 예컨대, 제어신호에 따라 음악을 앞 뒤로 넘기기를 할 수 있으므로 MP3 플레이어나 스마트폰의 음악앱을 제어할 수 있으며, 스마트폰이나 컴퓨터에 동영상을 볼 때 불가피하게 손을 못사용하는 경우 동영상 넘기기나 재생기능을 조절할 수도 있고, 기타 전자기기를 제어하는 컨트롤 기기로도 사용될 수 있다.
또한 본 고안에 따르면 손목에 착용할 수 있기 때문에, 기존의 기기에 비해 휴대가 용이하며, 본체 상단의 외형이 간소하고, 원이 대칭을 형성함으로서 미적감성이 발휘될 수 있는 효과가 있다.
본 고안은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 웨어러블 리모트 컨트롤러
10: 본체
11: 본체 상부
20: 회로
21: 버튼부
22: 자이로센서
23: 레이저 광조사부
24: 통신부
25: 제어부
26: 배터리
27: 외부 기기
211: 메인 버튼
212: 우측 버튼
213: 좌측 버튼
214: 상측 버튼
215: 하측 버튼

Claims (5)

  1. 손목에 착용이 가능한 웨어러블 리모트 컨트롤러에 있어서,
    손목의 회전을 감지하여 센싱 데이터를 생성하는 센서;
    상기 센싱 데이터를 처리하여 외부기기를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 제어부;
    상기 제어 신호를 상기 외부기기로 전송하는 통신부; 및
    외부로 레이저 광을 조사하여, 레이저 포인터로 기능하는 레이저 광 조사부를 포함하며,
    상기 센싱 데이터는 상기 손목의 회전 방향 및 각속도를 나타내는 정보를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 센싱 데이터를 처리하여 단위 시간 동안의 각속도를 산출하고, 상기 산출된 각속도와 미리 설정된 기준값을 비교하여 상기 산출된 각속도가 상기 기준값 이상인 경우에, 상기 손목의 회전 방향이 제1 방향이면 제1 값을 가지는 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 손목의 회전 방향이 제2 방향이면 제2 값을 가지는 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 리모트 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향은 기준축을 기준으로 시계 방향이고,
    상기 제2 방향은 상기 기준축을 기준으로 반시계 방향이며,
    상기 기준축은 팔목과 일직선상으로 평행한 것을 특징으로 하는 웨어러블 리모트 컨트롤러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 값을 가지는 제어 신호는 슬라이드 화면이 다음 화면으로 넘어가도록 제어하기 위한 신호이고,
    상기 제2 값을 가지는 제어 신호는 슬라이드 화면이 이전 화면으로 되돌아가도록 제어하기 위한 신호인 것을 특징으로 하는 웨어러블 리모트 컨트롤러.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 신호는
    상기 외부기기에서의 음악, 사진, 또는 동영상 재생을 제어하기 위한 신호인 것을 특징으로 하는 웨어러블 리모트 컨트롤러.
  5. 제1항에 있어서, 상기 웨어러블 리모트 컨트롤러는
    본체의 상단에 구비되는 버튼부를 더 포함하며,
    상기 버튼부는
    누름 시간에 따라 상기 본체의 전원을 켜고 끄거나 상기 레이저 광조사부를 켜고 끌 수 있는 메인 버튼; 및
    상기 외부기기에서 재생되는 프로그램을 제어하기 위한 적어도 하나의 보조 버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 리모트 컨트롤러.
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