KR102212481B1 - 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 결정된 모션센서의 임계값을 활용하여 사용자의 움직임을 판별한 후 활용 결과에 따라 모션센서의 임계값을 평가하고 적응적으로 조절하여 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 웨어러블 기기의 모션센서의 값과 임계값에 따라서 구동부의 전원을 제어하고 임계값을 적응적으로 조절하는 제어부;웨어러블 기기의 구동을 수행하는 구동부;를 포함하고, 상기 제어부는 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션처리부와, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하는 임계값 분석부와, 구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부의 전원을 종료하는 구동제어부와, 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 적응적 임계값 조절부를 포함하는 것이다.

Description

웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법{Apparatus and Method for Controlling Adaptive Threshold on Motion Sensor in Wearable Device}
본 발명은 웨어러블 기기의 제어에 관한 것으로, 구체적으로 결정된 모션센서의 임계값을 활용하여 사용자의 움직임을 판별한 후 활용 결과에 따라 모션센서의 임계값을 평가하고 적응적으로 조절하여 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
웨어러블 기기는 의복이나 몸에 착용할 수 있는 형태의 기기로 컴퓨팅 기능, 센싱 기능, 통신 기능 등을 내장한 스마트 전자 기기이다.
웨어러블 기기는 주로 착용한 사용자의 상태와 행동에 대한 정보를 제공하거나 사용자의 상태와 행동에 따라 외부의 정보나 주변 환경의 정보를 제공한다.
따라서, 웨어러블 기기의 동작은 사용자의 상태 및 행동 정보를 분석하여 이용할 경우 성능이나 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 웨어러블 기기의 구성도이고, 도 2는 일반적인 웨어러블 기기의 제어부의 구성도이다.
웨어러블 태그는 의복에 착용하고 주변 실내 비콘과 연계하여 사용자의 실내 위치를 추적하는 웨어러블 기기이다. 웨어러블 태그는 주기적으로 비콘의 신호 세기 정보를 수집하고 이를 바탕으로 실내 위치를 계산한다.
그런데 짧은 주기 시간마다 신호 세기를 수집하고 실내 위치를 계산할 경우 높은 정확도로 실내 위치를 얻을 수 있지만 전력 소모가 큰 단점이 있다.
따라서, 사용자의 움직임이 적을 경우 실내 위치를 계산하는 주기 시간을 증가시키고 걷거나 뛰는 것과 같이 움직임이 클 경우 실내 위치를 계산하는 주기 시간을 감소시킬 경우 높은 정확도로 실내 위치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전력 소모도 줄일 수 있다. 즉 사용자의 상태 및 행동 정보를 분석하여 실내 위치 추적에 활용할 경우 성능과 효율성을 향상시킬 수 있다.
그리고 웨어러블 카메라는 의복에 클립 형태로 착용하는 기기로 사용자의 주변 환경을 이미지로 촬영하는 기기이다.
웨어러블 카메라는 촬영 시 전력 소모가 크므로 연속적으로 비디오를 촬영하는 것이 아닌 주기적으로 이미지를 촬영하는 방식으로 동작한다. 그런데 촬영 중 카메라의 움직임은 촬영한 이미지에 블러를 발생시킨다. 특히 웨어러블 카메라는 카메라의 극심한 움직임이나 피사체의 움직임에 의해 발생하는 모션블러가 발생하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 촬영한 이미지를 기반으로 모션블러를 인식 및 보정하는 방법이 있다. 그러나 이미지를 촬영 및 처리하는 과정에서 높은 전력 소비가 발생하는 단점이 있다.
따라서, 사용자의 상태 및 행동 정보를 기반으로 모션블러를 예측하여 촬영 유무를 결정할 경우 전력 소비를 줄일 수 있다.
웨어러블 기기에서 사용자의 상태 및 행동 정보를 수집하기 위해서 모션센서를 활용할 경우 낮은 전력소모로 높은 정확도의 값을 수집할 수 있다.
모션센서는 3축에 대한 가속도, 각속도, 지자기 정보를 수집하는 센서로 웨어러블 기기에 내장할 경우 수집한 센서 정보를 바탕으로 사용자의 상태 및 행동을 분석할 수 있다. 그런데 사용자의 움직임의 정도를 구분하는 모션센서의 임계값을 결정하는데 어려움이 크다.
웨어러블 태그의 경우, 모션센서를 통해 얻은 움직임의 정도와 사용자가 실제로 이동했을 확률 간의 관계를 구하는데 어려움이 크다. 태그의 착용 위치와 사용자의 행동 습관에 따라 모션센서의 임계값이 서로 상이하다. 웨어러블 카메라의 경우, 카메라의 움직임에 따른 모션블러의 발생은 카메라의 상태에 영향을 받을 뿐만 아니라 촬영 환경에도 영향을 받아 관계성을 파악하기 어렵다.
따라서, 모션블러가 발생할 것으로 예측되는 모션센서의 임계값을 정하는 것은 상황에 따라 다르고 어려움이 크다.
이와 같은 종래 기술에서는 여러 기법으로 적절한 임계값을 결정하고 결정된 임계값은 변경 없이 고정하여 움직임을 예측하였다.
예를 들어, 사용자의 움직임 데이터를 수집하고 이를 평균하여 임계값으로 정하는 기법이 있다.
그러나 이러한 방법은 웨어러블 태그의 경우 착용 위치나 사용자의 행동 특성을 고려하지 못하여 성능이 떨어지는 문제가 있다.
임계값이 너무 높을 경우 실내 위치 측위 정확도가 떨어지는 문제가 있고, 임계값이 너무 낮을 경우 전력 소모가 큰 문제가 있다.
또한, 웨어러블 카메라의 경우, 카메라의 상태나 촬영 환경을 고려하지 못하여 성능이 떨어지는 문제가 있다.
임계값이 너무 높을 경우 모션블러가 포함된 이미지가 촬영되는 문제가 있고, 임계값이 너무 낮을 경우 모션블러가 발생하지 않을 경우에도 촬영을 하지 않는 문제가 있다.
따라서, 모션센서의 임계값을 효율적으로 결정하는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2017-0054861호 대한민국 공개특허 제10-2014-0052808호 대한민국 공개특허 제10-2012-0044388호
본 발명은 종래 기술의 웨어러블 기기의 제어의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 결정된 모션센서의 임계값을 활용하여 사용자의 움직임을 판별한 후 활용 결과에 따라 모션센서의 임계값을 평가하고 적응적으로 조절하여 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 웨어러블 기기에서 모션센서의 임계값을 적응적으로 조절하여 사용자의 움직임을 낮은 전력소모 및 높은 정확도로 판별할 수 있도록 한 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 모션센서의 임계값을 활용할 때마다 활용 결과를 기반으로 임계값을 지속적으로 조절하여 웨어러블 기기의 동작 제어가 정확하게 이루어질 수 있도록 한 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 웨어러블 태그의 경우, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이상일 때 실내 위치를 추정하고, 실내 위치 추정 결과 이동이 없었을 경우에는 다음에는 더 큰 사용자의 움직임에만 실내 위치를 추정하도록 임계값을 증가시켜 웨어러블 기기의 동작 제어가 정확하게 이루어질 수 있도록 한 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 웨어러블 카메라의 경우, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이하일 때 이미지를 촬영하고, 촬영한 이미지 내에 블러가 있을 경우에는 더 작은 사용자의 움직임에만 이미지를 촬영하도록 임계값을 감소시켜 웨어러블 기기의 동작 제어가 정확하게 이루어질 수 있도록 한 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치는 웨어러블 기기의 모션센서의 값과 임계값에 따라서 구동부의 전원을 제어하고 임계값을 적응적으로 조절하는 제어부;웨어러블 기기의 구동을 수행하는 구동부;를 포함하고, 상기 제어부는 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션처리부와, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하는 임계값 분석부와, 구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부의 전원을 종료하는 구동제어부와, 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 적응적 임계값 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 웨어러블 기기가 웨어러블 태그인 경우에는, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이상일 때 실내 위치를 추정하고, 실내 위치 추정 결과 이동이 없었을 경우에는 다음에는 더 큰 사용자의 움직임에만 실내 위치를 추정하도록 임계값을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 웨어러블 기기가 웨어러블 카메라인 경우에는, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이하일 때 이미지를 촬영하고, 촬영한 이미지 내에 블러가 있을 경우에는 더 작은 사용자의 움직임에만 이미지를 촬영하도록 임계값을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치는 웨어러블 태그에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위하여, 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하고, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하여 구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 제어부;주변 위치 태그의 무선 신호 세기를 수집하여 위치를 추정하는 위치 추정부와, 위치 추정 결과를 이전 위치 추정 결과와 비교하여 위치 이동이 일어났는지 판단하는 위치 이동 판단부를 갖는 구동부;를 포함하고, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이상일 때 실내 위치를 추정하고, 실내 위치 추정 결과 이동이 없었을 경우에는 다음에는 더 큰 사용자의 움직임에만 실내 위치를 추정하도록 임계값을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치는 웨어러블 카메라에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위하여, 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하고, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하여 구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 제어부;주변 이미지를 촬영하는 이미지 촬영부와, 촬영한 이미지에 블리가 있는지 판별하는 이미지 블러 판별부를 갖는 구동부;를 포함하고, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이하일 때 이미지를 촬영하고, 촬영한 이미지 내에 블러가 있을 경우에는 더 작은 사용자의 움직임에만 이미지를 촬영하도록 임계값을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부는, 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션처리부와,임계값에 따라 구동 여부를 결정하는 임계값 분석부와,구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부의 전원을 종료하는 구동제어부와,구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 적응적 임계값 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는 구동 결과를 이용하여 적응적으로 임계값 조절을 위하여 임계값 변화율 설정을, 모션 값을 통한 구동 결과 예측이 틀린 경우의 임계값 변화율을 전체 데이터세트에 대한 표준편차를 이용하여 정하고, 모션 값을 통한 구동 결과 예측이 맞는 경우의 임계값 변화율을 데이터세트 중 구동 결과 Positive한 데이터에 대한 표준편차를 이용하여 정하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법은 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션 획득 단계;모션 획득 단계에서 구해진 모션 값과 임계값을 비교하는 모션과 임계값 비교 단계;구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부의 구동을 제어하는 구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계;임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 임계값 조절 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 결정된 모션센서의 임계값을 활용하여 사용자의 움직임을 판별한 후 활용 결과에 따라 모션센서의 임계값을 평가하고 적응적으로 조절하여 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.
둘째, 웨어러블 기기에서 모션센서의 임계값을 적응적으로 조절하여 사용자의 움직임을 낮은 전력소모 및 높은 정확도로 판별할 수 있도록 한다.
셋째, 모션센서의 임계값을 활용할 때마다 활용 결과를 기반으로 임계값을 지속적으로 조절하여 웨어러블 기기의 동작 제어가 정확하게 이루어질 수 있도록 한다.
넷째, 웨어러블 태그의 경우, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이상일 때 실내 위치를 추정하고, 실내 위치 추정 결과 이동이 없었을 경우에는 다음에는 더 큰 사용자의 움직임에만 실내 위치를 추정하도록 임계값을 증가시켜 웨어러블 기기의 동작 제어가 정확하게 이루어질 수 있도록 한다.
다섯째, 웨어러블 카메라의 경우, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이하일 때 이미지를 촬영하고, 촬영한 이미지 내에 블러가 있을 경우에는 더 작은 사용자의 움직임에만 이미지를 촬영하도록 임계값을 감소시켜 웨어러블 기기의 동작 제어가 정확하게 이루어질 수 있도록 한다.
도 1은 일반적인 웨어러블 기기의 구성도
도 2는 일반적인 웨어러블 기기의 제어부의 구성도
도 3a와 도 3b는 본 발명을 적용한 웨어러블 비콘 기기의 구성 및 동작 다이어그램
도 4a와 도 4b는 본 발명을 적용한 웨어러블 카메라 기기의 구성 및 동작 다이어그램
도 5는 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치의 구성도
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치의 구성도
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 웨어러블 태그에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치의 구성도
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 웨어러블 태그에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 웨어러블 카메라에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치의 구성도
도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 웨어러블 카메라에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트
이하, 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치의 구성도이다.
본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법은 웨어러블 기기에서 사용자의 움직임을 낮은 전력소모 및 높은 정확도로 판별하기 위해서 모션센서의 임계값을 적응적으로 조절하는 것이다.
본 발명에서는 우선적으로 결정된 모션센서의 임계값을 활용하여 사용자의 움직임을 판별한 후 활용 결과에 따라 모션센서의 임계값을 평가하고 적응적으로 조절하여 정확도를 향상시킨다.
즉, 모션센서의 임계값을 활용할 때마다 활용 결과를 기반으로 임계값을 지속적으로 조절한다.
웨어러블 태그의 경우, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이상일 때 실내 위치를 추정하고, 실내 위치 추정 결과 이동이 없었을 경우에는 다음에는 더 큰 사용자의 움직임에만 실내 위치를 추정하도록 임계값을 증가시킨다.
웨어러블 카메라의 경우, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이하일 때 이미지를 촬영하고, 촬영한 이미지 내에 블러가 있을 경우에는 더 작은 사용자의 움직임에만 이미지를 촬영하도록 임계값을 감소시킨다.
본 발명에 따른 모션센서의 적응적 임계값 조절에 관하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5에서와 같이, 모션센서의 적응적 임계값 조절 장치는 저전력 MCU와 고성능 MCU로 구성된다.
저전력 MCU는 모션센서를 제어하여 사용자의 움직임을 측정한다. 고성능 MCU는 웨어러블 기기의 기능을 수행한다.
저전력 MCU는 모션센서의 임계값에 따라 고성능 MCU의 전원을 조절하고 기능 수행 결과에 따라 모션센서의 임계값을 적응적으로 조절한다.
① Always On을 특성으로 하는 저전력 MCU는 주기 Pr마다 모션센서로부터 읽은 사용자의 움직임과 모션센서의 임계값 Th를 비교하여 전원관리모듈을 통해 고성능 MCU의 전원을 인가한다.
② 고성능 MCU는 웨어러블 기기의 기능을 수행하고 기능 수행의 결과 Rs를 저성능 MCU에 전달한다. 기능 수행 및 결과 전달 후 고성능 MCU는 전원관리모듈을 통해 전원을 종료한다.
③ 저전력 MCU는 기능 수행 결과 Rs와 사용자의 움직임의 정도를 비교 및 평가하여 지표 Er를 산출하고 이를 바탕으로 모션센서의 임계값 Th를 증가시키거나 감소시킨다.
④ ①~③ 과정을 반복하여 수행
이와 같은 본 발명에 따른 모션센서의 적응적 임계값 조절에 관한 구성을 웨어러블 태그에 적용하는 경우를 설명하면 다음과 같다.
도 3a와 도 3b는 본 발명을 적용한 웨어러블 비콘 기기의 구성 및 동작 다이어그램이다.
웨어러블 태그는 주변 비콘 신호를 이용하여 실내 위치를 추정하는 장치이다. 비콘 신호를 수집하기 위해서 웨어러블 태그는 BLE 송수신기를 내장하고 있다.
본 발명을 적용한 웨어러블 태그는 도 3a에서와 같이, 모션센서 장치를 제어하는 저전력 MCU와 BLE 송수신기를 통하여 실내 위치를 추정하는 고성능 MCU로 구성된다.
저전력 MCU는 항상 동작하며 모션센서를 이용하여 사용자의 움직임을 측정한다. 고성능 MCU는 저전력 MCU에 의해 전원이 인가되어 동작하며 BLE 송수신기를 제어하고 수집한 비콘들의 신호(RSSI)를 이용하여 실내 위치를 추정한다.
위치 추정의 결과에 따라 사용자, 착용 위치, 주변 환경에 따라 지속적으로 달라지는 최적의 값으로 임계값을 적응적으로 조절한다.
본 발명을 적용한 웨어러블 비콘 기기의 동작은 도 3b에서와 같이 제어된다.
① 저전력 MCU는 주기 Pr마다 모션센서로부터 읽은 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 Th보다 클 경우 전원관리모듈을 통해 고성능 MCU의 전원을 인가한다.
② 고성능 MCU는 BLE 송수신기를 이용하여 주변 비콘들의 RSSI를 수집하고 수집한 비콘의 위치와 RSSI를 바탕으로 현재 위치를 추정한다.
③ 실내 위치 추정 결과, 위치 이동이 발생하지 않았을 경우 모션센서의 임계값을 임계값 변화율 A만큼 증가시키고 위치 이동이 발생한 경우 모션센서의 임계값을 임계값 변화율 B만큼 감소시킨다.
본 발명에 따른 모션센서의 적응적 임계값 조절에 관한 구성을 웨어러블 카메라에 적용하는 경우를 설명하면 다음과 같다.
도 4a와 도 4b는 본 발명을 적용한 웨어러블 카메라 기기의 구성 및 동작 다이어그램이다.
도 4b에서와 같이, 웨어러블 카메라의 경우, 저전력 MCU는 항상 동작하며 모션센서를 이용하여 카메라의 움직임을 측정한다. 고성능 MCU는 저전력 MCU의 명령에 따라 동작하며 카메라를 제어하고 촬영한 이미지의 블러를 인식한다. 촬영한 이미지 내 블러 유무에 따라 사용자, 착용 위치, 카메라 상태, 주변 환경에 따라 지속적으로 달라지는 최적의 값으로 임계값을 적응적으로 조절한다.
본 발명을 적용한 웨어러블 카메라의 동작은 도 4b에서와 같이 제어된다.
① 저전력 MCU는 주기적으로 고성능 MCU의 전원을 주기적으로 켜서 이미지 촬영을 명령한다. 저전력 MCU는 고성능 MCU의 전원을 켜기 전 모션센서를 이용하여 카메라의 움직임을 측정하고 임계값이 넘을 경우 움직임이 임계값 보다 낮아질 때까지 대기한다.
② 고성능 MCU는 전원이 켜질 경우 카메라를 제어하여 이미지를 촬영하고 촬영된 이미지의 모션블러를 인식한다.
③ 촬영한 이미지에 모션블러가 인식될 경우 모션블러 예측을 위한 임계값을 임계값 변화율 A만큼 감소시키고 모션블러가 인식되지 않을 경우 임계값 변화율 B만큼 증가시킨다.
이와 같은 본 발명에 따른 모션센서의 적응적 임계값 조절은 다음과 같은 사항을 고려하여 이루어진다.
본 발명은 웨어러블 기기에서 웨어러블 기기의 구동과 사용자의 모션이 직접적인 관련성은 없으나 간접적인 관련성이 큰 특징을 이용하여, 웨어러블 기기의 구동을 제어하는데 이용하는 모션센서의 임계값을 적응적으로 조절하는 것이다.
웨어러블 기기의 구동과 사용자의 모션의 관련성에 대한 정도는 웨어러블 기기의 구동(ex. 위치 측량, 이미지 촬영)에 따라 달라진다.
그리고 사용자의 모션(모션센서의 값)에 따른 위치 이동의 가능성 또는 이미지 블러 발생의 가능성은, 착용한 사용자의 변화, 착용 위치의 변화, 기기 및 주변 환경 조건의 변화에 따라 직접적인 관련성이 없거나 유추하기 어렵다.
즉, 착용한 사용자의 변화, 착용 위치의 변화, 기기 및 주변 환경 조건의 변화에 따라 구동에 대한 모션센서의 임계값을 정하는데 어려움이 크고 최적의 임계값이 지속적으로 변한다.
따라서, 본 발명에서는 사용자의 모션(모션센서의 값)에 따라 웨어러블 기기의 구동의 결과가 긍정 또는 부정인지에 대한 데이터세트를 수집 및 분석하여, 웨어러블 기기의 구동과 사용자의 모션의 관련성을 정량화한다.
데이터세트를 기반으로 구동 결과 별 모션 값의 평균에 대한 중간값으로 초기 임계값을 설정할 수 있다.
이는 구동 결과 별 모션 값의 평균값이 서로 상이할수록 구동과 모션의 관련성이 크고, 평균값이 서로 유사할수록 구동과 모션의 관련성이 떨어지는 것을 고려한 것이다.
본 발명은 적응적 임계값 조절을 위한 임계값 변화율 설정을 다음과 같이 수행한다.
예를 들어, ①임계값 변화율 A(모션 값을 통한 구동 결과 예측이 틀린 경우)인 경우에는 전체 데이터세트에 대한 표준편차를 이용한다.
데이터세트의 표준편차가 클수록 모션센서의 최적 임계값이 사용자의 변화, 착용 위치의 변화, 기기 및 주변 환경 조건의 변화에 따라 크게 변하는 특징을 가지므로, 최적의 임계값에 효율적으로 도달하기 위해서는 임계값의 변화율이 커져야 한다.
그리고 ② 임계값 변화율 B(모션 값을 통한 구동 결과 예측이 맞는 경우)인 경우에는 데이터세트 중 구동 결과 Positive한 데이터에 대한 표준편차를 이용한다.
구동 결과 예측이 성공했을 경우의 데이터(구동 결과에 Positive한 데이터)만의 표준편차를 이용하여, 예측이 맞지만 최적의 임계값에 도달하기 위한 임계값 변화율로 사용한다.
구동 결과 예측이 성공했을 경우에도 최적의 임계값에 도달하기 위해, 즉 구동해야 할 때 구동하지 않는 경우(위치 이동이 일어났음에도 임계값을 충족하지 못한 경우, 블러가 없음에도 촬영을 하지 않는 경우)를 줄이기 위해 임계값 조절이 필요하다.
이상에서와 같은 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법의 실시 예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(실시 예 1)
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치의 구성도이고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치는 도 6에서와 같이, 제어부(60)와 구동부(70)를 포함하고, 제어부(60)는 모션센서의 값과 임계값에 따라서 구동부(70)의 전원을 제어하고 임계값을 적응적으로 조절하고, 구동부(70)는 웨어러블 기기의 실시예에 따라 필요한 구동을 수행한다.
여기서, 제어부(60)는 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션처리부(61)와, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하는 임계값 분석부(62)와, 구동부(70)를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부(70)의 전원을 종료하는 구동제어부(63)와, 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 적응적 임계값 조절부(64)를 포함한다.
본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법은 도 7에서와 같이, 모션 획득 단계(S701), 모션과 임계값 비교 단계(S702), 구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계(S703), 임계값 조절 단계(S704)를 포함한다.
모션 획득 단계(S701)는 다음과 같이 이루어진다.
모션센서로부터 가속도 xyz축 값인
Figure 112018110063408-pat00001
및 각속도 xyz축 값인
Figure 112018110063408-pat00002
을 획득한다.
Figure 112018110063408-pat00003
로부터 노이즈 제거 및 크기를 정규화한
Figure 112018110063408-pat00004
를 구하고,
Figure 112018110063408-pat00005
로부터 노이즈 제거 및 크기를 정규화한
Figure 112018110063408-pat00006
를 구한다.
각 축의 가속도를 총합한 가속도 모션
Figure 112018110063408-pat00007
는
Figure 112018110063408-pat00008
로 계산하고 각 축의 각속도를 총합한 각속도 모션
Figure 112018110063408-pat00009
는
Figure 112018110063408-pat00010
로 계산하고 모션
Figure 112018110063408-pat00011
은
Figure 112018110063408-pat00012
로 계산한다.
모션과 임계값 비교 단계(S702)는 다음과 같이 이루어진다.
모션
Figure 112018110063408-pat00013
이 임계값
Figure 112018110063408-pat00014
를 충족시켰을 경우에는 구동부 제어를 수행하고 충족시키지 못했을 경우에는 다시 처음으로 돌아가 모션을 새로 취득하여 구동시킬 조건을 기다린다.
모션
Figure 112020080867072-pat00140
이 임계값
Figure 112020080867072-pat00141
보다 클 때의 구동(모션 Positive 구동)인 경우에는 모션
Figure 112020080867072-pat00015
이 임계값
Figure 112020080867072-pat00016
보다 클 때 임계값을 충족하여 구동부 제어를 수행한다.
모션
Figure 112020080867072-pat00142
이 임계값
Figure 112020080867072-pat00143
보다 작을 때의 구동(모션 Negative 구동)인 경우에는 모션
Figure 112020080867072-pat00017
이 임계값
Figure 112020080867072-pat00018
보다 작을 때 임계값을 충족하여 구동부 제어를 수행한다.
구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계(S703)는 다음과 같이 이루어진다.
임계값을 충족시켰을 경우 구동부에 전원을 인가하여 구동부를 동작시킨다.
구동부 동작이 끝났을 경우 구동 결과를 수신하고 구동부의 전원을 종료한다. 구동 결과는 성공 및 실패로 나뉜다.
임계값 조절 단계(S704)는 다음과 같이 이루어진다.
구동 결과가 실패했을 경우에는 임계값
Figure 112018110063408-pat00019
를 실패 변화율
Figure 112018110063408-pat00020
만큼 조절한다.
모션
Figure 112020080867072-pat00144
이 임계값
Figure 112020080867072-pat00145
보다 클 때의 구동(모션 Positive 구동)인 경우에는 임계값
Figure 112020080867072-pat00021
를 실패 변화율
Figure 112020080867072-pat00022
만큼 더한다.
모션
Figure 112020080867072-pat00146
이 임계값
Figure 112020080867072-pat00147
보다 작을 때의 구동(모션 Negative 구동)인 경우에는 임계값
Figure 112020080867072-pat00023
를 실패 변화율
Figure 112020080867072-pat00024
만큼 뺀다.
그리고 구동 결과가 성공했을 경우에는 임계값
Figure 112018110063408-pat00025
를 성공 변화율
Figure 112018110063408-pat00026
만큼 조절한다.
모션
Figure 112020080867072-pat00148
이 임계값
Figure 112020080867072-pat00149
보다 클 때의 구동(모션 Positive 구동)인 경우에는 임계값
Figure 112020080867072-pat00027
를 성공 변화율
Figure 112020080867072-pat00028
만큼 뺀다.
모션
Figure 112020080867072-pat00150
이 임계값
Figure 112020080867072-pat00151
보다 작을 때의 구동(모션 Negative 구동)인 경우에는 임계값
Figure 112020080867072-pat00029
를 성공 변화율
Figure 112020080867072-pat00030
만큼 더한다.
구동 결과가 성공했을 경우에도 최적의 임계값에 도달하기 위해, 즉 구동해야 할 때 구동하지 않는 경우(위치 이동이 일어났음에도 임계값을 충족하지 못한 경우, 블러가 없음에도 촬영을 하지 않는 경우)를 줄이기 위해 임계값 조절이 필요하다.
(실시 예 2)
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 웨어러블 태그에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치의 구성도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 웨어러블 태그에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 웨어러블 태그에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치는 도 8에서와 같이, 제어부(80)와 구동부(90)를 포함한다.
여기서, 제어부(80)는 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션처리부(81)와, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하는 임계값 분석부(82)와, 구동부(90)를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부(90)의 전원을 종료하는 구동제어부(83)와, 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 적응적 임계값 조절부(84)를 포함한다.
구동부(90)는 주변 위치 태그의 무선 신호 세기를 수집하여 위치를 추정하는 위치 추정부(91)와, 위치 추정 결과를 이전 위치 추정 결과와 비교하여 위치 이동이 일어났는지 판단하는 위치 이동 판단부(92)를 포함한다.
본 발명에 따른 웨어러블 태그에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법은 도 9에서와 같이, 모션 획득 단계(S901), 모션과 임계값 비교 단계(S902), 구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계(S903), 임계값 조절 단계(S904)를 포함한다.
모션 획득 단계(S901)는 다음과 같이 이루어진다.
모션센서로부터 가속도 xyz축 값인
Figure 112018110063408-pat00031
및 각속도 xyz축 값인
Figure 112018110063408-pat00032
을 획득한다.
Figure 112018110063408-pat00033
로부터 노이즈 제거 및 크기를 정규화한
Figure 112018110063408-pat00034
를 구하고,
Figure 112018110063408-pat00035
로부터 노이즈 제거 및 크기를 정규화한
Figure 112018110063408-pat00036
를 구한다.
각 축의 가속도를 총합한 가속도 모션
Figure 112018110063408-pat00037
는
Figure 112018110063408-pat00038
로 계산하고 각 축의 각속도를 총합한 각속도 모션
Figure 112018110063408-pat00039
는
Figure 112018110063408-pat00040
로 계산하고 모션
Figure 112018110063408-pat00041
은
Figure 112018110063408-pat00042
로 계산한다.
모션과 임계값 비교 단계(S902)는 다음과 같이 이루어진다.
모션
Figure 112018110063408-pat00043
이 임계값
Figure 112018110063408-pat00044
보다 클 때 구동부 제어를 수행하고 작을 때 다시 처음으로 돌아가 모션을 새로 취득하여 구동시킬 조건을 기다린다.
구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계(S903)는 다음과 같이 이루어진다.
임계값을 충족시켰을 경우 구동부에 전원을 인가하여 구동부를 동작시킨다.
구동부에서는 주변 위치 태그의 무선 세기 신호를 수집하여 위치를 추정한다.
구동부는 위치 추정 결과와 이전 위치 추정 결과를 비교하여 위치 이동이 일어났을 경우 성공을 위치 이동이 없을 경우 실패를 구동 결과로 반환한다.
임계값 조절 단계(S904)는 다음과 같이 이루어진다.
구동 결과가 실패했을 경우에는 임계값
Figure 112018110063408-pat00045
를 실패 변화율
Figure 112018110063408-pat00046
만큼 더한다.
그리고 구동 결과가 성공했을 경우에는 임계값
Figure 112018110063408-pat00047
를 성공 변화율
Figure 112018110063408-pat00048
만큼 뺀다.
위치 이동이 일어났음에도 임계값을 충족하지 못한 경우를 줄이기 위해 임계값 조절이 필요하다.
(실시 예 3)
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 웨어러블 카메라에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치의 구성도이고, 도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 웨어러블 카메라에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 웨어러블 카메라에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치는 도 10에서와 같이, 제어부(100)와 구동부(110)를 포함한다.
여기서, 제어부(100)는 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션처리부(101)와, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하는 임계값 분석부(102)와, 구동부(110)를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부(110)의 전원을 종료하는 구동제어부(103)와, 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 적응적 임계값 조절부(104)를 포함한다.
구동부(110)는 주변 이미지를 촬영하는 이미지 촬영부(111)와, 촬영한 이미지에 블리가 있는지 판별하는 이미지 블러 판별부(112)를 포함한다.
본 발명에 따른 웨어러블 카메라에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법은 도 11에서와 같이, 모션 획득 단계(S1101), 모션과 임계값 비교 단계(S1102), 구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계(S1103), 임계값 조절 단계(S1104)를 포함한다.
모션 획득 단계(S1101)는 다음과 같이 이루어진다.
모션센서로부터 가속도 xyz축 값인
Figure 112018110063408-pat00049
및 각속도 xyz축 값인
Figure 112018110063408-pat00050
을 획득한다.
Figure 112018110063408-pat00051
로부터 노이즈 제거 및 크기를 정규화한
Figure 112018110063408-pat00052
를 구하고,
Figure 112018110063408-pat00053
로부터 노이즈 제거 및 크기를 정규화한
Figure 112018110063408-pat00054
를 구한다.
각 축의 가속도를 총합한 가속도 모션
Figure 112018110063408-pat00055
는
Figure 112018110063408-pat00056
로 계산하고 각 축의 각속도를 총합한 각속도 모션
Figure 112018110063408-pat00057
는
Figure 112018110063408-pat00058
로 계산하고 모션
Figure 112018110063408-pat00059
은
Figure 112018110063408-pat00060
로 계산한다.
모션과 임계값 비교 단계(S1102)는 다음과 같이 이루어진다.
모션
Figure 112018110063408-pat00061
이 임계값
Figure 112018110063408-pat00062
보다 작을 때 구동부 제어를 수행하고 클 때 다시 처음으로 돌아가 모션을 새로 취득하여 구동시킬 조건을 기다린다.
구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계(S1103)는 다음과 같이 이루어진다.
임계값을 충족시켰을 경우 구동부에 전원을 인가하여 구동부를 동작시킨다.
구동부에서는 이미지를 촬영하고 촬영한 이미지에 블러가 존재하는지 판별한다. 구동부는 블러가 없을 경우 성공을 블러가 있을 경우 실패를 구동 결과로 반환한다.
임계값 조절 단계(S1104)는 다음과 같이 이루어진다.
구동 결과가 실패했을 경우에는 임계값
Figure 112018110063408-pat00063
를 실패 변화율
Figure 112018110063408-pat00064
만큼 뺀다.
그리고 구동 결과가 성공했을 경우에는 임계값
Figure 112018110063408-pat00065
를 성공 변화율
Figure 112018110063408-pat00066
만큼 더한다.
블러가 없음에도 촬영을 하지 않는 경우를 줄이기 위해 임계값 조절이 필요하다.
이와 같은 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법에서의 데이터세트 수집의 일 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 모션 값에 대한 구동 결과 데이터세트 (M,L) 수집을 한다.
Figure 112018110063408-pat00067
Figure 112018110063408-pat00068
모션 값에 대해서 구동 결과가 성공인지 실패인지를 기록한 데이터세트(모션 값에 따른 위치 이동 여부, 모션 값에 따른 이미지 블러 발생 여부)를 수집한다.
여기서, 웨어러블 기기의 구동과 사용자 모션의 관련성에 대한 정도는 웨어러블 기기의 구동에 따라 달라진다.
사용자의 모션(모션센서의 값)에 따른 위치 이동의 가능성 또는 이미지 블러 발생의 가능성은, 착용한 사용자의 변화, 착용 위치의 변화, 기기 및 주변 환경 조건의 변화에 따라 직접적인 관련성이 없거나 유추하기 어렵다.
즉, 착용한 사용자의 변화, 착용 위치의 변화, 기기 및 주변 환경 조건의 변화에 따라 구동에 대한 모션센서의 임계값을 정하는데 어려움이 크고 최적의 임계값이 지속적으로 변한다.
착용한 사용자의 변화, 착용 위치의 변화, 기기 및 주변 환경 조건의 변화 등 다양한 조건에서 수집한 데이터세트일수록 이를 통해 결정한 초기 임계값과 변화율이 실제 환경에서 좋은 성능을 보이게 된다.
구동 결과 별 모션 값 분류는 다음과 같다.
(1)구동 결과가 성공인 모션 값
Figure 112018110063408-pat00069
(2)구동 결과가 실패인 모션 값
Figure 112018110063408-pat00070
그리고 구동 결과 별 모션 값의 평균은 다음과 같이 정의된다.
(1)구동 결과가 성공인 모션 값들의 평균
Figure 112018110063408-pat00071
(2)구동 결과가 실패인 모션 값들의 평균
Figure 112018110063408-pat00072
구동 결과 별 모션 값의 평균값이 서로 상이할수록 구동과 모션의 관련성이 크고, 평균값이 서로 유사할수록 구동과 모션의 관련성이 떨어진다.
Figure 112018110063408-pat00073
인 경우는 구동부가 모션이 클 때 동작이 필요한 모션 Positive 구동이고,
Figure 112018110063408-pat00074
인 경우는 구동부가 모션이 작을 때 동작이 필요한 모션 Negative 구동이다.
초기 임계값 및 변화율 설정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
초기 임계값
Figure 112018110063408-pat00075
설정은 구동 결과 별 모션 값의 평균에 대한 중간값
Figure 112018110063408-pat00076
으로 설정할 수 있다.
즉, 데이터세트를 기반으로 구동 결과 별 모션 값의 평균에 대한 중간값으로 초기 임계값을 설정할 수 있다.
적응적 임계값 조절을 위한 임계값 변화율 설정을 위한 실패 변화율
Figure 112018110063408-pat00077
은 다음과 같이 정의된다.
Figure 112018110063408-pat00078
실패 변화율
Figure 112018110063408-pat00079
은 구동 결과가 실패인 경우 임계값을 조절하기 위해 사용하는 변화율이고, 전체 데이터세트에 대한 표준편차를 이용하여 초기 임계값 설정 때 같이 결정되어 이후 변동되지 않는다.
데이터세트의 표준편차가 클수록 모션센서의 최적 임계값이 사용자의 변화, 착용 위치의 변화, 기기 및 주변 환경 조건의 변화에 따라 크게 변하는 특징을 가지므로, 최적의 임계값에 효율적으로 도달하기 위해서는 임계값의 변화율이 커져야 한다.
적응적 임계값 조절을 위한 임계값 변화율 설정을 위한 성공 변화율
Figure 112018110063408-pat00080
은 다음과 같이 정의된다.
Figure 112018110063408-pat00081
성공 변화율
Figure 112018110063408-pat00082
은 구동 결과가 성공인 경우 최적의 임계값에 다가가기 위해 임계값을 조금씩 조절하기 위해 사용하는 변화율이고, 데이터세트 중 구동 결과 성공인 데이터에 대한 표준편차만을 이용하여 초기 임계값 설정 때 같이 결정되어 이후 변동되지 않는다.
구동 결과 예측이 성공했을 경우에도 최적의 임계값에 도달하기 위해, 즉 구동해야 할 때 구동하지 않는 경우(위치 이동이 일어났음에도 임계값을 충족하지 못한 경우, 블러가 없음에도 촬영을 하지 않는 경우)를 줄이기 위해 임계값 조절이 필요하다.
여기서, 실패 변화율
Figure 112018110063408-pat00083
은 성공 변화율
Figure 112018110063408-pat00084
보다 항상 큰 값을 가진다.
실패 변화율
Figure 112018110063408-pat00085
은 구동 결과가 실패하는 현상을 빠르게 해결하기 위해 큰 값으로 급격하게 임계값을 조절한다.
성공 변화율
Figure 112018110063408-pat00086
은 구동 결과가 성공하고 있기 때문에 작은 값으로 점차적으로 최적의 임계값을 따라간다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치 및 방법은 결정된 모션센서의 임계값을 활용하여 사용자의 움직임을 판별한 후 활용 결과에 따라 모션센서의 임계값을 평가하고 적응적으로 조절하여 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 웨어러블 태그의 경우, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이상일 때 실내 위치를 추정하고, 실내 위치 추정 결과 이동이 없었을 경우에는 다음에는 더 큰 사용자의 움직임에만 실내 위치를 추정하도록 임계값을 증가시켜 웨어러블 기기의 동작 제어가 정확하게 이루어질 수 있도록 한다.
본 발명은 웨어러블 카메라의 경우, 사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이하일 때 이미지를 촬영하고, 촬영한 이미지 내에 블러가 있을 경우에는 더 작은 사용자의 움직임에만 이미지를 촬영하도록 임계값을 감소시켜 웨어러블 기기의 동작 제어가 정확하게 이루어질 수 있도록 한다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
60.80.100. 제어부 70.90.110. 구동부

Claims (18)

  1. 웨어러블 기기의 모션센서의 값과 임계값에 따라서 구동부의 전원을 제어하고 임계값을 적응적으로 조절하는 제어부;
    웨어러블 기기의 구동을 수행하는 구동부;를 포함하고,
    상기 제어부는 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션처리부와, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하는 임계값 분석부와, 구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부의 전원을 종료하는 구동제어부와, 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 적응적 임계값 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 웨어러블 기기가 웨어러블 태그인 경우에는,
    사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이상일 때 실내 위치를 추정하고,
    실내 위치 추정 결과 이동이 없었을 경우에는 다음에는 더 큰 사용자의 움직임에만 실내 위치를 추정하도록 임계값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 웨어러블 기기가 웨어러블 카메라인 경우에는,
    사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이하일 때 이미지를 촬영하고,
    촬영한 이미지 내에 블러가 있을 경우에는 더 작은 사용자의 움직임에만 이미지를 촬영하도록 임계값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치.
  4. 웨어러블 태그에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위하여,
    모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하고, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하여 구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 제어부;
    주변 위치 태그의 무선 신호 세기를 수집하여 위치를 추정하는 위치 추정부와, 위치 추정 결과를 이전 위치 추정 결과와 비교하여 위치 이동이 일어났는지 판단하는 위치 이동 판단부를 갖는 구동부;를 포함하고,
    사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이상일 때 실내 위치를 추정하고,
    실내 위치 추정 결과 이동이 없었을 경우에는 다음에는 더 큰 사용자의 움직임에만 실내 위치를 추정하도록 임계값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치.
  5. 웨어러블 카메라에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위하여,
    모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하고, 임계값에 따라 구동 여부를 결정하여 구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 제어부;
    주변 이미지를 촬영하는 이미지 촬영부와, 촬영한 이미지에 블리가 있는지 판별하는 이미지 블러 판별부를 갖는 구동부;를 포함하고,
    사용자의 움직임이 모션센서의 임계값 이하일 때 이미지를 촬영하고,
    촬영한 이미지 내에 블러가 있을 경우에는 더 작은 사용자의 움직임에만 이미지를 촬영하도록 임계값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션처리부와,
    임계값에 따라 구동 여부를 결정하는 임계값 분석부와,
    구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부의 전원을 종료하는 구동제어부와,
    구동 여부를 결정하는데 사용하는 임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 적응적 임계값 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는 구동 결과를 이용하여 적응적으로 임계값 조절을 위하여 임계값 변화율 설정을,
    모션 값을 통한 구동 결과 예측이 틀린 경우의 임계값 변화율을 전체 데이터세트에 대한 표준편차를 이용하여 정하고,
    모션 값을 통한 구동 결과 예측이 맞는 경우의 임계값 변화율을 데이터세트 중 구동 결과 Positive한 데이터에 대한 표준편차를 이용하여 정하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 장치.
  8. 모션센서로부터 가속도, 각속도 값을 취득하고 노이즈 제거 및 정규화 후 각 값을 취합하여 모션을 계산하는 모션 획득 단계;
    모션 획득 단계에서 구해진 모션 값과 임계값을 비교하는 모션과 임계값 비교 단계;
    구동부를 동작시켜 구동 결과를 입력받고 구동부의 구동을 제어하는 구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계;
    임계값을 구동 결과를 이용하여 적응적으로 조절하는 임계값 조절 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 모션 획득 단계는,
    모션센서로부터 가속도 xyz축 값인
    Figure 112018110063408-pat00087
    및 각속도 xyz축 값인
    Figure 112018110063408-pat00088
    을 획득하는 단계와,
    Figure 112018110063408-pat00089
    로부터 노이즈 제거 및 크기를 정규화한
    Figure 112018110063408-pat00090
    를 구하고,
    Figure 112018110063408-pat00091
    로부터 노이즈 제거 및 크기를 정규화한
    Figure 112018110063408-pat00092
    를 구하는 단계와,
    각 축의 가속도를 총합한 가속도 모션
    Figure 112018110063408-pat00093
    는
    Figure 112018110063408-pat00094
    로 계산하고,
    각 축의 각속도를 총합한 각속도 모션
    Figure 112018110063408-pat00095
    는
    Figure 112018110063408-pat00096
    로 계산하고 모션
    Figure 112018110063408-pat00097
    은
    Figure 112018110063408-pat00098
    로 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 모션과 임계값 비교 단계는,
    모션
    Figure 112020080867072-pat00099
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00100
    를 충족시켰을 경우에는 구동부 제어를 수행하고, 충족시키지 못했을 경우에는 다시 처음으로 돌아가 모션을 새로 취득하여 구동시킬 조건을 기다리는 단계와,
    모션
    Figure 112020080867072-pat00152
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00153
    보다 클 때의 구동(모션 Positive 구동)인 경우에는 모션
    Figure 112020080867072-pat00154
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00155
    보다 클 때 임계값을 충족하여 구동부 제어를 수행하는 단계와,
    모션
    Figure 112020080867072-pat00156
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00157
    보다 작을 때의 구동(모션 Negative 구동)인 경우에는 모션
    Figure 112020080867072-pat00158
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00159
    보다 작을 때 임계값을 충족하여 구동부 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 임계값 조절 단계는,
    구동 결과가 실패했을 경우에는,
    모션
    Figure 112020080867072-pat00160
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00161
    보다 클 때의 구동(모션 Positive 구동)인 경우에는 임계값
    Figure 112020080867072-pat00162
    를 실패 변화율
    Figure 112020080867072-pat00163
    만큼 더하고, 모션
    Figure 112020080867072-pat00164
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00165
    보다 작을 때의 구동(모션 Negative 구동)인 경우에는 임계값
    Figure 112020080867072-pat00166
    를 실패 변화율
    Figure 112020080867072-pat00167
    만큼 빼는 단계와,
    구동 결과가 성공했을 경우에는,
    모션
    Figure 112020080867072-pat00168
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00169
    보다 클 때의 구동(모션 Positive 구동)인 경우에는 임계값
    Figure 112020080867072-pat00170
    를 성공 변화율
    Figure 112020080867072-pat00171
    만큼 빼고, 모션
    Figure 112020080867072-pat00172
    이 임계값
    Figure 112020080867072-pat00173
    보다 작을 때의 구동(모션 Negative 구동)인 경우에는 임계값
    Figure 112020080867072-pat00174
    를 성공 변화율
    Figure 112020080867072-pat00175
    만큼 더하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 웨어러블 기기가 웨어러블 태그인 경우에,
    모션과 임계값 비교 단계에서 모션
    Figure 112018110063408-pat00113
    이 임계값
    Figure 112018110063408-pat00114
    보다 클 때 구동부 제어를 수행하고 작을 때 다시 처음으로 돌아가 모션을 새로 취득하여 구동시킬 조건을 기다리는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 웨어러블 기기가 웨어러블 태그인 경우에 구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계가,
    임계값을 충족시켰을 경우 구동부에 전원을 인가하여 구동부를 동작시키는 단계와,
    구동부에서 주변 위치 태그의 무선 세기 신호를 수집하여 위치를 추정하는 단계와,
    구동부에서 위치 추정 결과와 이전 위치 추정 결과를 비교하여 위치 이동이 일어났을 경우 성공을 위치 이동이 없을 경우 실패를 구동 결과로 반환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 웨어러블 기기가 웨어러블 태그인 경우에,
    임계값 조절 단계에서, 구동 결과가 실패했을 경우에는 임계값
    Figure 112018110063408-pat00115
    를 실패 변화율
    Figure 112018110063408-pat00116
    만큼 더하고, 구동 결과가 성공했을 경우에는 임계값
    Figure 112018110063408-pat00117
    를 성공 변화율
    Figure 112018110063408-pat00118
    만큼 빼는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  15. 제 8 항에 있어서, 웨어러블 기기가 웨어러블 카메라인 경우에,
    모션과 임계값 비교 단계에서 모션
    Figure 112018110063408-pat00119
    이 임계값
    Figure 112018110063408-pat00120
    보다 작을 때 구동부 제어를 수행하고 클 때 다시 처음으로 돌아가 모션을 새로 취득하여 구동시킬 조건을 기다리는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  16. 제 8 항에 있어서, 웨어러블 기기가 웨어러블 카메라인 경우에,
    구동부 제어 및 구동 결과 수신 단계는,
    임계값을 충족시켰을 경우 구동부에 전원을 인가하여 구동부를 동작시키는 단계와,
    구동부에서 이미지를 촬영하고 촬영한 이미지에 블러가 존재하는지 판별하는 단계와,
    구동부는 블러가 없을 경우 성공을 블러가 있을 경우 실패를 구동 결과로 반환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  17. 제 8 항에 있어서, 웨어러블 기기가 웨어러블 카메라인 경우에,
    임계값 조절 단계에서, 구동 결과가 실패했을 경우에는 임계값
    Figure 112018110063408-pat00121
    를 실패 변화율
    Figure 112018110063408-pat00122
    만큼 빼고,
    구동 결과가 성공했을 경우에는 임계값
    Figure 112018110063408-pat00123
    를 성공 변화율
    Figure 112018110063408-pat00124
    만큼 더하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
  18. 제 11 항 또는 제 14 항 또는 제 17 항에 있어서,
    실패 변화율
    Figure 112020080867072-pat00125
    은 구동 결과가 실패인 경우 임계값을 조절하기 위해 사용하는 변화율이고, 전체 데이터세트에 대한 표준편차를 이용하여 초기 임계값 설정 때 같이 결정되어 이후 변동되지 않고,
    성공 변화율
    Figure 112020080867072-pat00126
    은 구동 결과가 성공인 경우 임계값을 조절하기 위해 사용하는 변화율이고, 데이터세트 중 구동 결과 성공인 데이터에 대한 표준편차만을 이용하여 초기 임계값 설정 때 같이 결정되어 이후 변동되지 않는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기에서 모션센서의 적응적 임계값 조절을 위한 방법.
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