KR100778927B1 - 무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법 - Google Patents

Abstract

무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 무접점 키 입력 장치는, 특정 파장 대역의 광학적 영상 신호만을 통과시키는 필터부, 필터부를 통해 입력된 광학적 영상 신호를 변환 영상 데이터로 변환하는 카메라부, 카메라부로부터 연속적으로 입력되는 변환 영상 데이터를 이용하여 특성벡터를 해석하는 이미지 해석부, 및 미리 저장된 특성벡터들 중 해석된 특성 벡터에 상응하는 특성벡터에 지정된 메뉴 기능이 실행되도록 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하여, 전자 장치의 공간적인 활용도를 높일 수 있고, 이에 따라 제조 공정이 간단해지고 그 제조 단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

무접접 키 입력, 필터부, 카메라부.

Description

무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법{Device capable of recognizing non-contact key selection and method thereof}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 블록구성도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 무접점 키입력의 사용상태를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무접점 키 입력 인식 방법의 전체 흐름을 나타내는 흐름도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필터부를 통과한 광학적 영상신호의 파형의 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 선택된 영상신호의 메뉴 기능 예는 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 필터부

100 : 이미지해석부

120 : 제어부

140 : 광원부

160 : 필터이동부

180 : 메모리부

280 : 카메라부

본 발명은 무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라 촬상 장치를 이용한 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법에 관한 것이다.

최근 전자공학 및 통신공학의 비약적인 발전에 따라 사용자는 컴퓨터, TV 등 디지털 가전기기 또는 이동 통신 단말기 등을 이용하여 인터넷 접속, 화상 통신 및 동영상 메시지 전송, 디지털 뮤직 청취 및 위성방송 시청 등의 다양한 기능을 향유할 수 있게 되었다. 이러한 다양한 기능을 향유하기 위해 선택을 위한 효율적인 키패드 입력이 요망되고 있다.

반도체 기술의 발전으로 저렴한 가격에 카메라 촬상 장치의 공급이 가능하게 되어 이를 장착한 컴퓨터, 이동 통신 단말기가 보급되어 카메라 촬상 장치가 구비된 전자기기를 쉽게 접할 수 있게 되었다.

또한, 컴퓨터를 이용한 영상 처리 기술 및 화상 인식 기술의 발달에 따라 이를 이용한 다양한 응용분야가 발전하고 있다. 이러한 다양한 응용분야 중 하나로 카메라 촬상장치를 입력수단으로 이용하여 정보를 전달하는 기술개발이 진행되고 있다.

종래의 경우, 기존의 키패드를 이용하여 메뉴 기능을 선택하여 방향키 및 선택키 등의 메뉴선택을 위한 부가적인 키(예를 들어, 이동통신 단말기의 경우 통화 버튼 및 무선 인터넷 접속 버튼, MP3 플레이어의 경우 파일 재생 버튼 및 파일 선택 버튼 등)가 포함되어 있다. 따라서, 디지털 가전기기나 이동 통신 단말기의 제조시 이에 대한 금형 작업이 필요하며, 이러한 이유로 전자 장비의 제조공정이 복잡해지고 그 제조 단가가 상승하게 되는 문제점이 있다.

또한 종래의 메뉴 선택방법은 키패드를 이용하여 이루어지는 것으로서, 사용자가 해당 메뉴키를 일일이 선택하여야 하는 불편함이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 기존의 키패드가 있는 전자 장치에 대하여 키패드를 대신하여 카메라 촬상장치를 이용하여 메뉴 기능을 제어할 수 있어 원격제어가 됨으로써 전자장치를 사용함에 있어 더욱 간편한 무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 키패드의 일부를 생략할 수 있음으로써 전자 장치의 공간적인 활용도를 높일 수 있고, 전자 장치의 소형화가 가능한 무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자장치 제조시 제조 공정이 간단해지고 그 제조 단가를 줄일 수 있는 무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 구비된 카메라를 범용적으로 이용할 수 있도록 하여 부품 활용도를 극대화할 수 있는 무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 무접점 키 입력이 가능한 장치가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무접점 키 입력이 가능한 장치는, 입사되는 광학적 영상 신호 중 특정 파장 대역만을 통과시키는 필터부; 상기 필터부를 통하여 입력된 광학적 영상 신호를 변환 영상 데이터로 변환하는 카메라부; 상기 카메라부로부터 연속적으로 입력되는 변환 영상 데이터를 이용하여 특성벡터를 해석하는 이미지 해석부; 및 미리 저장된 특성벡터들 중 상기 해석된 특성 벡터에 상응하는 특성벡터에 지정된 메뉴 기능이 실행되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 무접점 키 입력이 가능한 장치는 상기 광학적 영상 신호를 조사하는 광원부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 필터부로 입력되는 광학적 영상 신호는 상기 광원부에 의해 조사된 빛 중 외부 반사체에 의해 반사된 빛일 수 있다.

1개 내지 n(자연수)개 중 임의의 수량인 상기 광원부는 상기 카메라부를 중심으로 하는 원상에 형성될 수 있다.

상기 필터부로 입력되는 광학적 영상 신호는 지시도구의 일 단부에 형성된 발광부로부터 조사된 빛일 수도 있다.

상기 무접점 키 입력이 가능한 장치는 상기 필터부를 상기 카메라부 전단에서 제거할 수 있도록 이동수단을 구비한 필터이동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 무접점 키 입력 방법 및/또는 그 방법의 수행을 가능하게 하는 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무접점 키 입력 방법은, (a) 특정파장의 광학적 영상신호가 필터부를 통하여 여과되어 입력되는 단계; (b) 입력된 상기 특정파장의 광학적 영상신호를 이용하여 변환 영상데이터를 생성하는 단계; (c) 상기 변환 영상 데이터의 특성벡터를 해석하는 단계; (d) 미리 저장된 특성벡터들 중 상기 해석된 특성벡터에 상응하는 특성벡터를 검색하는 단계; 및 (e) 상기 검색된 특성벡터에 대해 지정된 메뉴 기능을 실행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단계 (a)는 키 입력장치 또는 센서의 감지에 의한 제어부의 제어신호에 의해 시작될 수 있다.

상기 단계 (a)의 광학적 영상신호는 지시수단의 일 측면에 형성된 발광부로 부터 조사된 빛일 수 있다.

상기 단계 (a)의 광학적 영상신호는 광원부로부터 조사된 빛이 외부 반사체에 의해 반사되어 입력된 것일 수 있다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자장치 중 이동 통신 단말기를 예시하고 이에 대해 설명하기로 한다. 따라서, 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 방법 및 이를 사용하는 장치, 예를 들면, 디지털뮤직플레이어, 디지털영상플레이어, PDA(Personal Digital Assistants) 등의 휴대용 전자기기, 홈시어터시스템 등의 휴대형 단말기 및/또는 가전기기 등을 발명할 수 있는 것이다. 즉, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기는 필터부(20), 필터 이동부(160), 카메라부(280), 이미지 해석부(100), 제어부(120), 광원부(140), 메모리부(180), 무선부(200), 송수화부(220), 표시부(240) 및 키패드부(260)를 포함한다.

필터부(20)는 특정파장의 광학적 영상 신호만이 통과되도록 하는 기능을 수행한다. 필터부(20)는 후술하는 광원부(140)에서 조사(照射)하는 특정파장의 빛만 여과할 수 있도록 하기 위하여, 광원부(140)에 상응하는 필터를 구비하여야 한다. 예를 들면, 광원부(140)가 직진성이 좋고 가시광선보다 반사성이 좋은 적외선을 조사한다면, 필터부의 필터는 적외선필터를 사용할 수 있다. 또한, 광원부(140)에서 조사되는 빛이 가시광선이라면 특정 파장 대역만이 통과되도록 하는 필터가 이용될 수도 있을 것이다. 따라서, 필터는 사용되는(즉, 지정된) 특정파장에 따라 달라질 수 있으며 특별히 한정하지 않음은 자명하다.

필터이동부(160)는 후술하는 제어부(120)의 제어신호에 의해 필터부(20)(또는 필터부(20) 내의 필터)가 렌즈부(40)의 전면(즉, 렌즈부(40)와 피사체 사이의 위치)으로부터 제거하는 기능을 수행한다. 이를 위해 필터이동부(160)는 필터부(20) 또는 필터를 이동(및 수납)할 수 있는 공간과 구동모터를 포함할 수 있다. 필터를 제거하는 이유는 이동 통신 단말기에 장착되어 있는 카메라부(280)를 이용하여 사물을 촬상하는 경우, 필터를 제거하여야만 모든 파장의 광학적 영상신호가 렌즈를 통하여 입력될 수 있기 때문이다. 필터이동부(160)가 이동 통신 단말기에 포함되지 않는 경우에는 사물의 촬상을 위한 카메라부는 별도로 구비됨이 바람직하 다.

카메라부(280)는 렌즈부(40), 이미지 센서부(60) 및 이미지 신호 처리부(80)를 포함한다. 여기서, 이미지 센서부(60) 및 이미지 신호 처리부(80)는 일체형으로 구현되거나 또는 분리형으로 구현될 수 있다.

카메라부(280)는 촬상된 광학적 영상 신호를 입력받는 렌즈부(40), 입력된 광학적 영상 신호를 전기적 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서부(60)와, 이미지 센서부(60)로부터 입력 받은 전기적 영상 신호를 변환 영상 데이터로 변환하는 이미지 신호 처리부(80)를 포함한다.

렌즈부(40)는 전단에 필터부(20)가 위치한 경우 필터부(20)를 통과한 파장 대역의 광학적 영상 신호만을 입력받는다. 물론, 필터 이동부(160)에 의해 필터부(20)가 다른 위치로 이동된 경우, 렌즈부(40)는 종래 방식에 따른 광학적 영상 신호를 입력받을 것이다.

이미지 센서부(60)는 베이어 패턴(Bayer Pattern)을 가지는 센서 등을 이용하여 단위 픽셀별로 렌즈를 통해 입력된 빛의 양에 상응하는 전기적 영상신호(예를 들어, RGB 데이터)를 출력한다. 이미지 센서부(60)는 CCD(Charge Coupled Device) 센서 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 등이 이용될 수 있다.

이미지 신호 처리부(80)는 이미지 센서부(60)로부터 입력된 전기적 영상신호를 이용하여 변환 영상 데이터를 생성하여 출력한다. 이미지 신호 처리부(80)는 예를 들어, ISP(Image Signal Processor)일 수 있다.

변환 영상 데이터는 예를 들어, YUV 데이터일 수 있다. 즉, 이미지 신호 처리부(80)는 전기적 영상 신호를 이용하여 YUV 데이터를 생성하고, 변환된 YUV 데이터를 출력할 수 있다. YUV 방식은 사람의 눈이 색상보다는 밝기에 민감하다는 사실에 착안한 방식으로, 색을 밝기(Luminance)인 Y성분과 색상(Chrominance)인 U와 V 성분으로 구분한다. Y성분은 오차에 민감하므로 색상 성분인 U와 V보다 많은 비트를 코딩한다. 전형적인 Y:U:V의 비율은 4:2:2이고, 변환한 YUV값을 FIFO에 순차적으로 저장시킨다.

또는, 변환 영상 데이터는 예를 들어 미리 지정된 방식에 따라 인코딩된 이미지지 데이터일 수 있다. 이를 위해, 이미지 신호 처리부(80)는 영상 코덱 및 스케일러 등을 더 포함할 수 있다. 영상 코덱은 원본 영상 데이터를 압축(encoding)하거나, 압축된 영상 데이터를 원본 영상 데이터로 복원(decoding)하는 기능을 수행한다. 이때, 영상 코덱으로는 JPEG, MPEG 등의 다양한 영상 코덱 중 어느 것이든 선택 가능하다. 스케일러는 원본 영상 데이터를 후술하는 표시부(240)에서 표시될 수 있는 크기 및 화소수의 영상 데이터로 스케일링하는 기능을 수행한다. 물론, 스케일러는 이미지 해석부(100)에 구비될 수도 있다.

또한, 이미지 신호 처리부(80)는 후술할 이미지 해석부(100)에서 디지털 영상 데이터의 특성벡터를 해석을 용이하게 하기 위하여 특정 프로그램(예를 들어, 밝기 제어 프로그램 등)을 제어부(120)로부터 입력받고, 이를 이용하여 디지털 영상 데이터의 밝기 등을 조정하여 특성벡터 해석을 위한 영상 데이터를 생성시킬 수 있다. 물론, 해당 프로그램은 미리 내장될 수도 있을 것이다. 이러한 과정들 중 전 과정 또는 일부 과정을 거침으로써 이미지 신호 처리부(80)에서 처리된 디지털 영상 데이터가 생성될 수 있다.

이미지 해석부(100)는 입력된 디지털 영상 데이터의 특성벡터를 해석하는 기능을 수행한다. 이미지 해석부(100)는 카메라부(40)로부터 제공되는 디지털 영상 데이터의 패턴을 분석하고 영상패턴의 변화에 따른 특성벡터를 해석하여 그 해석결과를 후술하는 제어부(120)에 제공하는 기능을 수행한다. 이미지 해석부(100)는 특성벡터의 해석을 위해, 카메라부(40)로부터 연속적으로 입력되는 복수의 프레임(frame)을 이용할 수 있으며, 각 프레임간의 변화 정보를 이용할 수 있다.

제어부(120)는 이동 통신 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(120)는 이미지 해석부(100)에서 해석된 디지털 영상 데이터의 영상 패턴의 변화에 따른 특성벡터와 후술하는 메모리부(180)에 저장된 영상패턴의 특성벡터와 비교하여 판단하여, 임계값 내의 특성벡터인 경우에는 이에 상응하는 메뉴 기능이 실행되도록 하는 제어신호를 출력한다. 또한, 메모리부(180)의 프로그램 메모리에 저장되어 있는 디지털 영상 데이터의 특성벡터를 해석하기 위한 특정 프로그램을 이미지 신호 처리부(80)로 전달한다. 물론, 해당 프로그램은 이미 이미지 해석부(100) 내에 내장되어 있을 수도 있음은 자명하다. 또한, 제어부(120)는 필터이동부(160), 광원부(140), 카메라부(280) 및 이미지 해석부(100) 등의 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 제어부(120)는 이미지 해석부(100) 또는 키패드부(260)로부터 일반적인 사진 촬영을 위한 제어 명령이 입력된 경우 필터이동부(160)를 제어하여 필터부(20)(또는 필터)가 렌즈부(40) 전단에서 제거되도록 할 수 있다.

광원부(140)는 제어부(120)의 제어신호에 의해 지시수단(예를 들어, 렌즈부(40) 전단에 일정 간격으로 위치한 손가락 등)에 특정파장의 빛을 조사하는 기능을 수행한다. 광원부(140)의 광 조사 각도는 조사한 광이 지시수단에 반사될 수 있는 각도로 설정된다. 따라서, 제어신호를 입력하고자 하는 경우, 지시수단이 렌즈부(40) 전단의 일정 간격 이내에 위치하도록 미리 제한될 수 있으며, 광원부(140)은 해당 간격에 위치한 지시수단에 의해 조사된 빛이 반사되어 입력될 수 있는 광 조사 각도로 형성될 수 있다. 광원부(140)는 필터부(20)에 통과되는 특성파장에 적합한 LED(light emitting diode)를 사용할 수 있다. 예를 들어 필터부(20)에서 800nm 근처의 적외선 파장을 통과시킨다면, 광원부(140)로 적외선 LED를 사용할 수 있다.

메모리부(180)는 이동 통신 단말기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 다양한 프로그램, 프로그램 수행에 의해 생성된 데이터, 촬상된 영상 데이터, 영상벡터의 특성벡터 및 특성벡터에 상응하는 메뉴 선택 정보 등을 저장한다. 메모리부(180)는 통합 메모리로 구현되거나 복수의 메모리부들(예를 들어, 프로그램 메모리, 데이터 메모리, 영상 메모리 등)로 세분화되어 구현될 수도 있다.

데이터 메모리에는 메뉴 기능과 상응하는 영상 데이터의 벡터 특성이 저장될 수 있다. 프로그램 메모리에는 이미지 신호 처리부(80)를 통하여 처리된 디지털 영상 데이터의 특성벡터와 데이터 메모리에 저장되어 있는 메뉴 기능과 상응하는 영상 데이터의 벡터 특성을 비교하는 프로그램 등이 저장될 수 있다. 영상 메모리에는 변환 영상 데이터 자체가 저장되거나 또는 이미지 신호 처리부(80)를 통해 화 질 또는 크기 등이 조정 처리된 디지털 영상 데이터가 저장될 수 있다.

무선부(200)는 이동 통신 단말기의 무선 통신 기능을 수행한다. 무선부(200)는 RF 부 및 무선 처리부를 포함한다. RF 부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF(Radio Frequency) 송신기와, 수신되는 신호의 주파수를 하강 변환하고 저 잡음 증폭하는 RF 수신기 등을 포함한다. 무선 처리부는 모뎀(MODEM) 및 코덱(CODEC)으로 구성될 수 있다. 모뎀(MODEM)은 RF 송신기를 통해 송신되는 신호를 변조 및 부호화하고, RF 수신기를 통해 수신된 신호를 복조 및 복호화한다. 코덱은 송수신될 문자 및 숫자 데이터를 처리하는 데이터 코덱과 송수신될 음성 데이터를 처리하는 오디오 코덱 등을 포함한다.

송수화부(220)는 무선 처리부의 오디오 코덱으로부터 입력 받은 수신 음성 데이터를 출력하거나 또는 마이크를 통해 입력 받은 송신 음성 데이터를 무선 처리부의 오디오 코덱에 전송하는 기능을 수행한다.

표시부(240)는 제어부(120)의 제어에 의해 이동 통신 단말기의 동작 상태에 상응하는 데이터를 화면상에 표시한다. 여기서, 표시부(240)로는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 이용될 수 있으며, 표시부(240)에는 처리된 영상 데이터를 저장할 수 있는 별도의 디스플레이 메모리가 더 포함될 수도 있다.

키패드부(260)는 사용자가 입력할 문자 및 숫자를 선택할 수 있도록 하는 하나 이상의 키 버튼을 포함한다. 또한, 키패드부(260)는 특성벡터의 해석에 의해 인식될 수 없는 기능(예를 들어, 이동통신 단말기의 턴온(turn on), 광원부(140)의 턴온) 수행을 위한 하나 이상의 기능 버튼을 더 포함할 수도 있다. 키패드부(260)는 예를 들어 버튼 방식 또는 터치스크린 방식 등으로 구현될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 무접점 키입력의 사용상태를 나타낸 도면이다. 도 2a 및 도 2b에는 폴더형의 휴대폰이 예시되어 있으나, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기로는 PDA를 포함하여 다양한 정보 통신 기기가 이용될 수 있으며, 그 형태도 폴더형 외의 다양한 형태(예를 들어, 플립형 등)를 가질 수 있음은 물론이다. 물론, 본 발명에 따른 무접점 키입력 방식이 이동 통신 단말기 외에 키입력을 요하는 다양한 장치에 범용적으로 이용될 수도 있음은 자명하다. 도 2b의 경우, 도 2a와 동일한 내용의 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 도 2a 및 도 2b에는 하나의 카메라부(280)를 메뉴 기능 선택 입력 및 사진 촬영 등의 용도로 공용하는 경우를 가정한 것이나, 카메라부가 각 용도별로 독립적으로 구현될 수도 있음은 자명하다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동 통신 단말기에 인체의 특정부위를 이용하여 무접점 키 입력하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기(300)는 표시부(240), 광원부(140), 필터부(20), 키패드부(260)를 포함한다.

광원부(140)는 특정파장의 빛을 인체의 특성부위(예를 들어, 손가락 단부)(320)에 조사한다. 렌즈부(40)로 인체의 특성 부위에 의해 반사된 빛이 입력되는 위치에 구비되는 광원부(140)는 도 2a에 도시된 바와 같이 2개로 구현될 수도 있으 나, 이 외에 동일한 기능을 수행할 수 있도록 구현될 수 있다면 광원부(140)의 수량은 1개 내지 n(자연수) 중 어느 하나로 다양할 수 있다.

조사된 특정파장의 빛은 인체의 특성부위(320)에서 반사되어 반사된 일부의 광학적 영상 신호가 필터부(20)를 통하여 카메라부(280, 도면 미도시)로 계속적으로 입력된다. 반사된 광학적 영상 신호 중 필터부(20)에서 투과시키는 파장 대역의 광학적 영상 신호만이 카메라부(280)로 입력되며, 변환 영상 데이터(예를 들어, YUV 데이터 또는 인코딩된 이미지 데이터)로 변환되고, 각 프레임에서 특성벡터가 해석되어 이와 상응하는 메뉴 기능을 실행할 수 있다.

예를 들어, YUV 데이터가 이용되는 경우, 각 프레임에서 특정 휘도 성분으로 표시되는 포인트가 해석되고, 연속된 프레임에서 해당 포인트의 이동 궤적으로 특성벡터가 해석될 수 있으며, 해석된 특성벡터에 상응하도록 저장된 메뉴 기능이 실행될 수 있다. 또한, 인코딩된 이미지 데이터가 이용되는 경우 종래의 이미지 해석 방법으로 반사된 광의 위치를 해석하고, 해석된 광의 위치가 연속된 프레임 내에서의 이동 궤적으로 특성벡터가 해석될 수 있을 것이다.

도 2a에 도시된 바와 같이 하나의 카메라부(280)가 공용되는 경우, 사진 촬영(촬상장치)의 목적으로 카메라부(280)가 이용되기 위하여 제어부(120)는 필터이동부(160, 도 1 참조)를 제어하여 필터부(20)를 카메라부(280) 전단에서 제거하여야 한다. 물론, 촬상을 위한 카메라모듈이 하나 더 포함함으로써 필터이동부(160)는 생략될 수도 있을 것이다.

키패드부(260)는 버튼 방식 또는 터치스크린 등 다양한 방식으로 표현될 수 있고, 메뉴기능을 실행하기 위한 방향키 등이 생략될 수 있어 키패드부(260)의 효율적인 공간배치가 가능하다. 다만, 이동 통신 단말기의 일 측에 특성벡터의 해석에 의해 인식될 수 없는 기능(예를 들어, 이동통신 단말기의 턴온(turn on), 광원부(140)의 턴온) 수행을 위한 하나 이상의 기능 버튼이 구비될 수도 있다. 물론, 이동 통신 단말기가 동작 인식 센서(예를 들어, 움직임 인식 센서)를 구비하는 경우 광원부(140)의 턴온을 위한 기능 버튼은 생략될 수 있다. 예를 들어, 1초 이내에 2회 흔들림이 감지되는 경우 광원부(140)를 턴온하도록 미리 설정하면 충분하기 때문이다.

도 2b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 이동 통신 단말기에 지시수단을 이용하여 무접점 키 입력하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 이동 통신 단말기는 도 2a와 달리 광원부(140)를 포함하지 않고, 지시수단(310)의 일 단부에 발광부(350)가 형성될 수 있다. 발광부(350)에서 렌즈부(430)를 향해 조사된 빛은 필터부(20)를 통해 카메라부(280)로 입력될 것이다. 카메라부(280)에 필터링된 빛이 입력된 이후의 과정은 앞서 설명한 바와 같으므로, 그 설명은 생략한다. 발광부(350)는 광원부(140)와 같이 예를 들어 LED 등으로 구현될 수 있다.

지시수단(310)은 예를 들어 스타일러스 펜 등의 형태로 구현될 수 있고, 지시수단(310)이 수납되기 위한 공간이 이동 통신 단말기의 일 측에 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무접점 키 입력 인식 방법의 전체 흐름을 나타내는 흐름도이다.

단계 S360에서, 카메라부(280)는 이동 통신 단말기(300)에 포함된 광원부(140)에서 조사되어 인체의 특정부위(320)에서 반사되거나 지시수단(310)의 발광부(350)에서 조사된 빛 중 특정 파장 대역에 해당하는 빛(즉, 광학적 영상신호)를 입력받는다. 입력되는 빛 중 특정 파장 대역에 해당하는 빛만의 선별적 투과는 필터부(20)에 의해 처리된다. 광원부(140) 또는 발광부(350)의 동작 개시를 위해 별도의 기능 버튼이 구비되거나, 압력 센서 또는 이동 통신 단말기의 움직임을 인식하기 위한 동작 인식 센서(움직임 센서)가 이동 통신 단말기(300)에 더 포함될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. 즉, 미리 지정된 위치의 압력 센서가 물리적 접촉을 감지하거나, 동작 인식 센서가 입력의 시작을 알리는 특정 동작을 인식하면, 해당 센서는 소정의 감지 신호를 제어부(150)로 전달한다. 이때, 입력의 시작을 알리는 특정동작은 사용자에 의해 설정될 수 있는 사항으로서 예를 들면, 이동 통신 단말기를 흔들거나, 손바닥을 쥐었다 폈다 하는 동작 등을 인식하도록 설정할 수 있다.

압력 센서 또는 동작 인식 센서는 사용자의 의도되지 않은 물리적 접촉에는 반응하지 않도록 제어부(150)에 의해 제어될 수도 있다. 즉, 사용자가 입력을 시작하기 위한 목적과 상관없이 사용자가 의도하지 않은 유사한 동작을 한 경우에는 소정의 감지 신호가 발생되지 않도록 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어 접촉 센서에 가해지는 압력 값의 유효 범위를 설정하거나 움직임의 유효 강도 범위를 설정함으로써 가능할 수 있을 것이다.

단계 S380에서, 이미지 센서부(60)는 필터링 되어 입력된 광학적 영상 신호 를 전기적 영상 신호로 변환하여 이미지 신호 처리부(80)로 전달하고, 이미지 신호 처리부(80)는 입력된 전기적 영상 신호를 이용하여 변환 영상 데이터를 생성한다. 이때, 이미지 신호 처리부(80)는 제어부(120)의 제어에 의해 특성 벡터 해석을 위한 최적의 변환 영상 데이터를 생성할 수도 있을 것이다. 최적의 변환 영상 데이터를 생성하기 위하여 예를 들어 디지털 영상 데이터 등의 밝기 등이 조절될 수 있다.

단계 S400에서, 이미지 해석부(100)는 입력된 변환 영상 데이터를 이용하여 영상패턴의 변화에 따른 특성벡터를 해석하여 그 해석결과를 제어부(120)에 제공한다. 이 경우, 카메라부(280)를 통해 연속적으로 입력되는 프레임들간의 차이 정보가 이동 궤적에 상응하는 특성 벡터를 해석하기 위해 이용될 수 있다. 따라서, 단계 S400 이전에 단계 S360 내지 단계 S380은 복수회 반복될 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 처리부(80)에서 특성벡터 해석을 위한 변환 영상 데이터가 생성되면, 기준 시점에 촬상된 영상패턴과 그 이전에 촬상된 영상패턴 간의 상이함을 분석함으로써 특성벡터를 해석할 수 있으며, 특성벡터의 방향은 인체의 특정부위의 움직임 또는 지시수단(310)의 움직임 방향에 의해 결정될 수 있다. 이 경우, 특성 벡터의 방향은 인체의 특정부위의 굴곡에 따라 실제 움직임 방향과는 상이하게 해석될 수 있다면, 이러한 불일치함을 미리 정의하며 메모리부(180) 내에 상응하는 특성벡터가 저장되도록 할 수도 있을 것이다.

단계 S420에서, 제어부(120)는 이미지 해석부(100)에 의해 해석된 영상 패턴의 변화에 따른 특성벡터와 메모리부(180)에 미리 저장된 영상패턴의 특성벡터와 비교하여 유사여부를 판단한다.

단계 S440에서, 해석된 디지털 영상 데이터의 영상 패턴의 변화에 따른 특성벡터가 메모리부(180)에 저장된 영상패턴의 특성벡터와 비교하여 판단한 결과, 임계값 내의 특성벡터인 경우 단계 S460으로 진행한다. 해석된 디지털 영상 데이터의 특성벡터의 방향과 그에 상응하는 메뉴 기능은 설계자에 의해 설정될 수 있는 사항으로서, 후술하는 도 5의 예시대로 입력된 광학적 영상신호에 상응하는 메뉴기능이 실행되도록 하는 등의 설정이 가능하다.

그러나, 만약 단계 S440의 판단 결과 임계값 내의 특성벡터가 아닌 경우에는 메뉴 기능은 실행되지 않고, 제어부(120)에서 표시부(240)에 "입력이 잘못되었습니다" 또는 "다시 한번 입력해주십시오" 등의 에러메시지를 표시할 수 있다. 물론, 임계값 내의 특성 벡터가 아닌 경우로서 사용자가 메뉴 기능 실행을 위하여 인체의 특정부위 또는 지시도구(310)를 움직이는 과정일수도 있으므로 단계 S360으로 다시 진행하되, 에러 메시지의 출력은 생략할 수 있다.

단계 S460에서, 제어부(120)에서 판단한 결과 임계값 내의 특성 벡터인 경우 에는 이에 상응하는 제어신호를 출력하여 메뉴 기능을 실행한다.

상술한 바와 같은 단계 S360 내지 S460을 통하여 사용자는 키패드를 이용하지 않은 무접점 키 입력으로 이동 통신 단말기(300)의 다양한 기능이 작동할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필터부를 통과한 광학적 영상 신호의 파형의 나타내는 도면이다.

도 4에 나타난 바와 같이, 필터부(20)는 광원부(140) 또는 지시수단(310)의 발광부(350)에서 조사되는 특정 파장 대역만을 통과시키고 나머지 파장 대역은 필터링한다. 이미지 해석부(120)의 인식 특성을 향상시키기 위해서는 통과시키는 파장 대역을 좁게 설정함이 바람직할 수도 있을 것이다.

통과되는 파장 대역(즉, 통과 대역)은 사용되는 필터 또는 발광수단일 수 있는 LED에 따라 설계자에 의해 설정될 수 있는 사항으로서, 노이즈, 파워, 비용 등 여러 가지 설계 요소에 의해 달라질 수 있다. 예를 들면, 광원부(140)의 LED가 직진성이 좋고 가시광선보다 반사성이 좋은 적외선을 조사하는 적외선 LED라면, 필터부의 필터는 적외선필터를 사용할 수 있고, 가시광선 영역 중 특정 파장을 발광하는 LED라면 이에 적합한 필터를 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 선택된 영상신호의 메뉴 기능 예는 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 연속적으로 입력된 광학적 영상신호를 디지털 영상 데이터로 변환하고 시간별로 특성벡터를 해석하여 해석된 광학적 영상신호가 오른쪽으로 원을 그리거나 왼쪽으로 원을 그리는 경우, 제어부(120)는 이에 상응하는 메뉴 기능으로 예를 들면, 메뉴를 아래로 또는 위로 스크롤하거나 바로 통화기능 또는 취소기능을 실행할 수 있다. 이때, 상응하는 메뉴 기능의 설정을 설계자에 의해 설정될 수 있는 사항으로서, 메모리부(180)에 저장된 프로그램에 의해 제어부(120)의 제어신호를 받아 실행하게 된다. 또 다른 예로 해석된 광학적 영상신호가 좌우 또는 상하를 나타내는 경우, 메뉴를 선택 또는 취소하거나 바로 주소록 또는 제어판을 실행할 수도 있다.

도 5에 예시된 특성벡터와 메뉴 기능간의 상관성은 다양한 실시예 중 두 가지 예에 불과한 것으로, 다양한 변형이 가능함은 자명하다. 또한, 그 변형은 본 발명이 적용되는 전자기기의 특성에 따라 보다 다양해질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무접점 키 입력이 가능한 장치 및 그 인식 방법에 의하면, 기존의 키패드가 있는 전자 장치에 대하여 키패드를 대신하여 카메라 촬상장치를 이용하여 메뉴 기능을 제어할 수 있어 사용자가 원격제어가 됨으로써 전자장치를 사용함에 있어 더욱 간편한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존의 키패드의 일부를 생략할 수 있음으로써 전자 장치의 공간적인 활용도를 높일 수 있고, 이에 따라 제조 공정이 간단해지고 그 제조 단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구비된 카메라 촬상장치를 범용적으로 이용할 수 있도록 하여 부품 활용도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발 명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 입사되는 광학적 영상 신호 중 특정 파장 대역만을 통과시키는 필터부;

   상기 필터부를 통하여 입력된 광학적 영상 신호를 변환 영상 데이터로 변환하는 카메라부;

   상기 카메라부로부터 연속적으로 입력되는 변환 영상 데이터를 이용하여 특성벡터를 해석하는 이미지 해석부;

   미리 저장된 특성벡터들 중 상기 해석된 특성 벡터에 상응하는 특성벡터에 지정된 메뉴 기능이 실행되도록 제어하는 제어부; 및

   상기 광학적 영상 신호를 조사하는 광원부를 포함하되,

   상기 필터부로 입력되는 광학적 영상 신호는 상기 광원부에 의해 조사된 빛 중 외부 반사체에 의해 반사된 빛인 것을 특징으로 하는 무접점 키 입력이 가능한 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   1개 내지 n(자연수)개 중 임의의 수량인 상기 광원부는 상기 카메라부를 중심으로 하는 원상에 형성되는 것을 특징으로 하는 무접점 키 입력이 가능한 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 필터부를 상기 카메라부 전단에서 제거할 수 있도록 이동수단을 구비한 필터이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 키 입력이 가능한 장치.
6. (a) 특정파장의 광학적 영상신호가 필터부를 통하여 여과되어 입력되는 단계;

   (b) 입력된 상기 특정파장의 광학적 영상신호를 이용하여 변환 영상데이터를 생성하는 단계;

   (c) 상기 변환 영상 데이터의 특성벡터를 해석하는 단계;

   (d) 미리 저장된 특성벡터들 중 상기 해석된 특성벡터에 상응하는 특성벡터를 검색하는 단계; 및

   (e) 상기 검색된 특성벡터에 대해 지정된 메뉴 기능을 실행하는 단계를 포함하되,

   상기 단계 (a)의 광학적 영상신호는 광원부로부터 조사된 빛이 외부 반사체에 의해 반사되어 입력된 것을 특징으로 하는 무접점 키 입력 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 단계 (a)는 키 입력장치 또는 센서의 감지에 의한 제어부의 제어신호에 의해 시작되는 것을 특징으로 하는 무접점 키 입력 방법.
8. 삭제
9. 삭제

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