KR20220080827A - 초음파 소자와 동작인식 센서를 이용한 무접점 엘리베이터 버튼 장치 - Google Patents

초음파 소자와 동작인식 센서를 이용한 무접점 엘리베이터 버튼 장치 Download PDF

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Abstract

초음파 소자와 동작인식 센서를 이용한 무접점 엘리베이터 버튼 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 무접점 엘리베이터 버튼 장치는, 버튼 뒤 쪽에 동작 인식 센서를 이용하여 사용자의 손 움직임을 파악해 눌려지는 버튼을 공간적으로 인식하고, 이를 LED로 표시하여 주고 초음파 소자로 사용자에게 눌리는 피드백을 전달함으로써, 콘텍트 방식의 버튼을 누르는 방식 대신 논 콘텍트 기반의 방식을 통해 기존의 부착형 항균 필름의 문제점을 극복할 수 있게 된다.

Description

초음파 소자와 동작인식 센서를 이용한 무접점 엘리베이터 버튼 장치{Non-contact type elevator button apparatus by using ultrasonic transducers and motion sensors}
본 발명은 버튼 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 손가락으로 접촉하지 않고서 조작할 수 있는 무접점 엘리베이터 버튼 장치에 관한 것이다.
코로나 시대를 맞아 언텍트에 관련된 기술이 각광을 받고 있다. 마스크 착용이 일반화가 되었고, 손 잘 씻기와 손소독제 사용에 대한 일반적인 인식이 많이 바뀌었다.
또 많이 바뀐 것 중에 하나는 공공 시설의 버튼이나 엘리베이터 버튼, 손잡이 등에 도 1에 제시된 바와 같이, 항균 필름 등을 부착하여 인체에 해로운 영향을 끼치기 전에 세균과 바이러스를 죽이는 방법도 각광을 받고 있다. 구리는 살균 작용을 하는 대표적인 금속인데, 구리가 세균과 접촉하면 구리 이온이 세포에 흡수되면서 세포막을 파괴시켜 대사 작용을 방해하여 괴사하게 만드는 원리이다. 이에 위에서 언급한 공공시설의 버튼이나 엘리베이터 버튼 등에 항균 필름이 많이 접착되어 있는 것을 볼 수 있다.
그러나 이와 같은 경우 사람들이 많이 누르는 버튼(예를 들어 엘리베이터 닫힘 버튼이나 1층 버튼)은 다른 버튼에 비해 접촉 빈도가 높기 때문에 확연하게 빨리 망가지는 경우가 있어 요즘엔 1층이나 닫힘 버튼만 따로 잘라서 부착하는 경우도 빈번하게 일어난다. 또한 향균 필름의 경우 그 사용 기한이 한정되어 있어 일정 시간 부착한 이후에는 그 필름을 떼어내고 새 필름을 부착해야 하는 등 번거로운 경우가 많았다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기존의 부착형 항균 필름의 문제점을 극복하기 위한 방안으로, 콘텍트 방식의 버튼을 누르는 방식 대신 논 콘텍트 기반 동작인식 센서와 초음파 소자를 이용한 무접점 엘리베이터 버튼 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 버튼 장치는, 버튼들이 마련된 버튼부; 사용자의 손가락이 버튼에 근접하는 것을 인식하는 인식부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 버튼 장치는, 각 버튼을 발광시키는 발광소자들을 포함하는 발광부;를 더 포함하고, 인식부에서 인식한 버튼을 발광시키도록 발광부를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
제어부는, 사용자의 손가락이 버튼에 접촉하기 이전에, 버튼에 발광이 이루어지도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 버튼 장치는, 인식부에서 인식한 버튼 측으로 사용자의 손가락이 느낄 수 있는 진동을 전파하는 진동 전파부;를 더 포함할 수 있다.
진동 전파부는, 초음파를 생성하여 전파하는 초음파 트랜스듀서 어레이이고, 제어부는, 인식부에서 인식한 버튼 측으로 초음파를 전파하도록 초음파 트랜스듀서 어레이를 제어할 수 있다.
제어부는, 사용자의 손가락이 버튼에 접촉하기 이전에, 초음파가 전파되도록 제어할 수 있다.
인식부와 진동 전파부는, 버튼부의 뒤 쪽 공간에 위치할 수 있다. 인식부는, 버튼부의 각기 다른 영역에서 사용자의 손가락이 버튼에 근접하는 것을 인식하는 다수의 인식 센서들을 포함할 수 있다.
버튼들은, 엘리베이터 버튼들일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 버튼 제어 방법은, 버튼들 중 사용자의 손가락이 근접하는 버튼을 인식하는 단계; 인식된 버튼을 발광시키는 단계;를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 엘리베이터 버튼 장치는, 버튼들 중 사용자의 손가락이 근접하는 버튼을 인식하는 인식부; 각 버튼을 발광시키는 발광소자들을 포함하는 발광부; 및 인식부에서 인식한 버튼을 발광시키도록 발광부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 버튼 제어 방법은, 버튼들 중 사용자의 손가락이 근접하는 버튼을 인식하는 단계; 인식된 버튼 측으로 사용자의 손가락이 느낄 수 있는 진동을 전파하는 단계;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 버튼 뒤 쪽에 동작 인식 센서를 이용하여 사용자의 손 움직임을 파악해 눌려지는 버튼을 공간적으로 인식하고, 이를 LED로 표시하여 주고 초음파 소자로 사용자에게 눌리는 피드백을 전달함으로써, 콘텍트 방식의 버튼을 누르는 방식 대신 논 콘텍트 기반의 방식을 통해 기존의 부착형 항균 필름의 문제점을 극복할 수 있게 된다.
도 1은 기존 개발된 향균 필름이 엘리베이터 버튼에 부착된 모습,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무접점 엘리베이터 버튼 장치의 구성을 나타낸 개념도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무접점 엘리베이터 버튼 장치의 동작을 나타낸 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 버튼 장치의 블럭도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘리베이터 버튼 장치 제어 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에서는 동작인식 센서와 발광 소자 및 초음파 소자를 이용한 무접점 엘리베이터 버튼 장치를 제시한다.
부착형 항균 필름의 경우 접촉 빈도가 높은 경우에 그 기능을 하지 못할 정도로 빨리 망가지거나(헤지거나), 사용 기간이 한정되어 있기 때문에 교체해 주어야 하는 단점을 가지고 있었다.
이에 반해, 본 발명의 실시예에서는 엘리베이터 버튼 장치는 동작인식 센서를 이용하여 버튼 사용자의 손 움직임을 파악하고, 발광 소자와 초음파 소자(Ultrasound transducer)를 이용하여, 사용자에게 적정한 피드백을 주어서 접촉하지 않고도 엘리베이터 버튼을 누를 수 있도록 하여 준다.
무접점 방식이기 때문에 버튼이나 타인과의 접촉이 없어 최근 유행하는 코로나 바이러스 억제에도 많은 도움이 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무접점 엘리베이터 버튼 장치의 구성을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 실시예에 따른 무접점 엘리베이터 버튼 장치는, 도시된 바와 같이, 동작 인식 센서와 초음파 트랜스듀서 어레이(Ultrasound transducer array)가 엘리베이터 버튼의 후방(후면 공간)에 위치하며, 엘리베이터 버튼의 가장 자리에는 LED 등을 이용한 발광소자가 배치된다.
한편, 동작 인식 센서는 엘리베이터 버튼 전면을 전부 커버할 수도 있고 일부만을 커버할 수도 있는데, 일부만을 커버할 경우 동작 인식 센서가 다중으로 연결되어야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무접점 엘리베이터 버튼 장치의 동작을 나타낸 개념도이다.
사용자가 누르고자 하는 엘리베이터 버튼 앞 쪽의 공간에 손가락을 위치시키면, 동작 인식 센서가 사용자의 손가락 움직임을 인식하여 사용자가 원하는 버튼을 파악하게 된다.
그러면, 엘리베이터 버튼 가장자리의 LED를 점등시키고, 초음파 트랜스듀서 어레이로 사용자의 손가락이 위치한 공간에 초음파를 전파하여, 사용자가 원하는 버튼이 눌러졌음에 대한 피드백을 전달한다.
초음파 트랜스듀서 어레이는 20~20000Hz 범위의 초음파를 발생시키는 장치로, 어레이 방식으로 사용할 경우 원하는 위치에 초음파를 발생시킬 수 있기 때문에, 엘리베이터 버튼을 실제로 누르지 않고, 공간상에 사용자의 손가락을 위치하더라도 손가락에 촉각 자극을 주어 사용자에 피드백을 주게 된다.
또한 이와 동시에 사용자가 버튼을 눌렀음을 표시해 주기 위하여 엘리베이터 버튼 가장자리에 LED 등을 이용한 표시용 점멸 소자가 배치되어, 원하는 버튼을 공간적으로 눌렀을 때 표시용 점멸 소자가 점등하여 원하는 버튼을 눌렀음을 표시해준다.
도 2에 도시된 엘리베이터 버튼 장치의 구성에 대해, 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 버튼 장치의 블럭도이다.
본 발명의 실시예에 따른 엘리베이터 버튼 장치는, 도시된 바와 같이, 버튼부(110), 인식부(120), 발광부(130), 제어부(140) 및 진동 전파부(150)를 포함하여 구성된다.
버튼부(110)는 엘리베이터 버튼들(층 선택 버튼, 열림 버튼, 닫힘 버튼, 긴급 버튼 등)이 마련되어 있는 패널이다. 버튼부(110)에 마련된 버튼들은 눌러지는 버튼들이 아닌 형상만 인쇄 또는 각인되어 있는 시각적인 버튼들이다.
인식부(120)는 버튼부(110)의 후방(후면 공간)에 위치하여, 사용자의 손가락의 움직임을 인식하며, 구체적으로, 사용자의 손가락이 어느 버튼에 근접하는지 인식한다.
인식부(120)는 버튼부(110)의 각기 다른 영역에서 사용자의 손가락이 버튼에 근접하는 것을 인식하는 다수의 동작 인식 센서들을 포함할 수 있다. 이는, 버튼부(110)의 크기가 큰 경우에 유용하다.
이를 테면, 인식부(120)는 버튼부(110)의 상부 영역에서 사용자의 손가락이 버튼에 근접하는 것을 인식하는 동작 인식 센서, 버튼부(110)의 중앙 영역에서 사용자의 손가락이 버튼에 근접하는 것을 인식하는 동작 인식 센서, 버튼부(110)의 하부 영역에서 사용자의 손가락이 버튼에 근접하는 것을 인식하는 동작 인식 센서를 포함할 수 있다.
발광부(130)는 엘리베이터 버튼을 발광시키기 위한 구성으로, 엘리베이터 버튼을 개별적으로 발광시켜 주는 발광소자들로 구성된다.
진동 전파부(150)는 사용자의 손가락이 느낄 수 있는 진동을 생성하여 전파하는 구성이다. 진동 전파부(150)는 초음파를 생성하여 전파하는 초음파 트랜스듀서 어레이로 구현할 수 있다.
제어부(140)는 인식부(120)에서 인식한 버튼을 발광시키도록 발광부(110)를 제어한다. 이를 통해, 제어부(140)는 사용자에게 시각적인 피드백을 전달하게 된다. 이때, 제어부(140)는 사용자의 손가락이 버튼에 접촉하기 이전에, 버튼에 발광이 이루어지도록 한다.
또한, 제어부(140)는 인식부(120)에서 인식한 버튼 측으로 진동을 전파하도록 진동 전파부(150)를 제어한다. 이를 통해, 제어부(140)는 사용자에게 촉각적인 피드백을 전달하게 된다. 이때, 제어부(140)는 사용자의 손가락이 버튼에 접촉하기 이전에, 진동이 전파되도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘리베이터 버튼 장치 제어 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
엘리베이터 버튼 장치 제어를 위해, 먼저, 엘리베이터 버튼 장치의 인식부(120)가 사용자의 손가락의 움직임을 인식한다(S210).
S210단계에서 사용자의 손가락이 특정 버튼에 근접하는 것으로 인식되면(S220-Y), 제어부(140)는 인식한 특정 버튼을 발광시키도록 발광부(110)를 제어한다(S230). 230단계에 의해, 사용자에게 시각적인 피드백이 전달된다.
또한, 제어부(140)는 인식한 특정 버튼 측으로 진동을 전파하도록 진동 전파부(150)를 제어한다(S240). S240단계에 의해, 사용자에게 촉각적인 피드백이 전달된다.
지금까지, 동작인식 센서와 발광 소자 및 초음파 소자를 이용한 무접점 엘리베이터 버튼 장치에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
기존의 부착형 항균 필름의 문제점을 극복하고자 본 발명의 실시예에서는 기존의 콘텍트 방식의 버튼을 누르는 방식 대신 논 콘텍트 기반 초음파 소자와 동작인식 센서를 이용한 무접점 엘리베이터 버튼 장치를 제시하였다.
기존 버튼 뒤 쪽에 동작 인식 센서를 이용하여 사용자의 손 움직임을 파악해 눌려지는 버튼을 공간적으로 인식하고 이를 표시하는 LED 디스플레이와 사용자에게 눌리는 피드백을 전달하기 위한 초음파 소자로 구성되어 있어 사용자가 원하는 버튼을 눌렀을 때 LED 디스플레이를 통한 시각적 피드백과 함께 초음파 소자의 활용으로 인한 촉각적 피드백을 동시에 구현할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
이에 의해, 콘텍트 기반의 감염 등을 예방할 수 있으며 사용자에게 확실한 피드백을 전달할 수 있다.
한편, 위 실시예에서 제시한 엘리베이터 버튼 장치는 예시적인 것에 불과하다. 엘리베이터 버튼 이외의 다른 버튼을 조작하기 위한 버튼 장치의 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 버튼부
120 : 인식부
130 : 발광부
140 : 제어부
150 : 진동 전파부

Claims (12)

  1. 버튼들이 마련된 버튼부;
    사용자의 손가락이 버튼에 근접하는 것을 인식하는 인식부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    각 버튼을 발광시키는 발광소자들을 포함하는 발광부;를 더 포함하고,
    인식부에서 인식한 버튼을 발광시키도록 발광부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제어부는,
    사용자의 손가락이 버튼에 접촉하기 이전에, 버튼에 발광이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    인식부에서 인식한 버튼 측으로 사용자의 손가락이 느낄 수 있는 진동을 전파하는 진동 전파부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    진동 전파부는,
    초음파를 생성하여 전파하는 초음파 트랜스듀서 어레이이고,
    제어부는,
    인식부에서 인식한 버튼 측으로 초음파를 전파하도록 초음파 트랜스듀서 어레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제어부는,
    사용자의 손가락이 버튼에 접촉하기 이전에, 초음파가 전파되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    인식부와 진동 전파부는,
    버튼부의 뒤 쪽 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    인식부는,
    버튼부의 각기 다른 영역에서 사용자의 손가락이 버튼에 근접하는 것을 인식하는 다수의 인식 센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    버튼들은,
    엘리베이터 버튼들인 것을 특징으로 하는 버튼 장치.
  10. 버튼들 중 사용자의 손가락이 근접하는 버튼을 인식하는 단계;
    인식된 버튼을 발광시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼 제어 방법.
  11. 버튼들 중 사용자의 손가락이 근접하는 버튼을 인식하는 인식부;
    각 버튼을 발광시키는 발광소자들을 포함하는 발광부; 및
    인식부에서 인식한 버튼을 발광시키도록 발광부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 버튼 장치.
  12. 버튼들 중 사용자의 손가락이 근접하는 버튼을 인식하는 단계;
    인식된 버튼 측으로 사용자의 손가락이 느낄 수 있는 진동을 전파하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버튼 제어 방법.
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