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KR101241693B1 - Remoter control system by using audiable sound signal - Google Patents

Remoter control system by using audiable sound signal Download PDF

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Publication number
KR101241693B1
KR101241693B1 KR1020110084674A KR20110084674A KR101241693B1 KR 101241693 B1 KR101241693 B1 KR 101241693B1 KR 1020110084674 A KR1020110084674 A KR 1020110084674A KR 20110084674 A KR20110084674 A KR 20110084674A KR 101241693 B1 KR101241693 B1 KR 101241693B1
Authority
KR
South Korea
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audio signal
audio
signal
electronic device
user
Prior art date
Application number
KR1020110084674A
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Korean (ko)
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KR20130022028A (en
Inventor
여운승
이정섭
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020110084674A priority Critical patent/KR101241693B1/en
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Publication of KR101241693B1 publication Critical patent/KR101241693B1/en

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Abstract

본 발명은 움직임 검출 장치 및 방법, 이를 이용한 음향 및 영상 장치에 관한 것으로,
상기 움직임 검출 장치는 가청 주파수 대역을 사용하는 오디오 신호를 소리 형태로 변환하여 출력하는 오디오 장치; 및 상기 오디오 신호를 수신하고 도플러 편이값을 검출하여, 상기 오디오 장치의 위치를 산출하는 다기능 전자 기기를 포함하며,
기존의 음향 장치를 통해 오디오 신호를 송수신하고, 이의 도플러 편이값을 통해 오디오 발생자의 움직임을 검출하도록 함으로써, 구현 비용과 시간이 획기적으로 감소될 수 있도록 한다.
The present invention relates to a motion detection apparatus and method, and an acoustic and imaging device using the same.
The motion detection device may include: an audio device converting an audio signal using an audible frequency band into a sound form and outputting the sound; And a multifunctional electronic device that receives the audio signal and detects a Doppler shift value to calculate a position of the audio device.
By transmitting and receiving an audio signal through an existing acoustic device and detecting the movement of the audio generator through its Doppler shift value, implementation cost and time can be drastically reduced.

Figure R1020110084674
Figure R1020110084674

Description

오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템{REMOTER CONTROL SYSTEM BY USING AUDIABLE SOUND SIGNAL}Remote control system using audio signal {REMOTER CONTROL SYSTEM BY USING AUDIABLE SOUND SIGNAL}

본 발명은 원격 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 기존의 음향 기기를 이용하여 구현될 수 있으며, 사용자가 오디오 장치를 통해 취하는 사용자 제스처를 원격 제어 정보로 활용할 수 있도록 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote control system, and more particularly, to a remote control system using an audio signal, which can be implemented using an existing sound device, and which allows a user to take user gestures taken through an audio device as remote control information. will be.

일반적인 리모콘은 데스크탑, 랩탑, TV 등과 같은 다기능 전자 기기를 원격 제어하기 위한 장치로, 다수개의 버튼들이 구비된 키패드를 내장하고, 사용자가 특정 버튼을 누르면 이에 상응하는 버튼 신호를 다기능 전자 기기에 제공하는 방식으로 다기능 전자 기기를 원격 제어한다. A general remote controller is a device for remote control of a multifunctional electronic device such as a desktop, a laptop, a TV, etc., and has a built-in keypad equipped with a plurality of buttons and provides a corresponding button signal to the multifunctional electronic device when a user presses a specific button. Remotely control multifunction electronic devices.

또한 최근에 들어서는 스마트폰, 태블릿 PC 와 같은 휴대 통신 기기에 리모콘 어플을 설치하고, 사용자가 리모콘 어플이 제공하는 각종 버튼을 선택하도록 함으로써 다기능 전자 기기를 제어하는 방법도 널리 사용되고 있다. In recent years, a method of controlling a multi-functional electronic device by installing a remote control app on a mobile communication device such as a smartphone and a tablet PC and allowing a user to select various buttons provided by the remote control app is also widely used.

그러나, 이와 같은 종래의 리모콘 장치들은 장치내에서 사용자 제어값(예를 들어, 버튼 신호)를 생성하고, 이를 무선 전송 신호에 실어서 전송하는 방식으로 다기능 전자 기기를 제어하므로, 리모콘 장치가 신호 생성장치와 신호 전송 장치가 모두 구비하여하므로, 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성이 복잡해지는 단점이 있다. However, these conventional remote control devices control the multifunction electronic device by generating a user control value (for example, a button signal) in the device, and transmitting the same to a wireless transmission signal, so that the remote control device generates a signal. Since both the device and the signal transmission device are provided, there is a disadvantage in that the hardware and / or software configuration is complicated.

특히, 스마트폰, 태블릿 PC 와 같은 휴대 통신 기기를 이용한 원격 제어 방식은, 블루투, WIFI 과 같은 무선 통신 기술을 통해 사용자 제어값을 다기능 전자기기에 제공해야 하므로, 다기능 전자기기도 동글(dongle)과 같은 수신 장치를 별도를 구비해야하는 번거로움이 있다.In particular, the remote control method using a mobile communication device such as a smart phone and a tablet PC should provide a user control value to the multifunction electronic device through a wireless communication technology such as Bluetooth, WIFI, and so on. There is a hassle to have a separate receiving device such as.

이에 본 발명은 기존의 음향 장치를 이용하여 가청 주파수 대역에 속하나 사람이 인식할 수 없는 주파수 대역을 활용하여 원격 제어용 신호를 생성 및 전송하도록 함으로써, 동글과 같은 별도의 통신 장치를 구비하지 않고도 다기능 전자 기기를 새로운 방식으로 원격 제어할 수 있는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention uses a conventional sound device to generate and transmit a remote control signal by using a frequency band belonging to an audible frequency band but not recognized by a person, thereby eliminating the need for a separate communication device such as a dongle. To provide a remote control system using an audio signal that can remotely control the device in a new way.

또한 본 발명은 사용자가 버튼 선택 동작이 아닌 오디오 장치를 일정 패턴으로 움직여주는 사용자 제스처를 취함으로써, 다기능 전자기기를 원격 제어할 수 있도록 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 제안하고자 한다.In addition, the present invention is to propose a remote control system using an audio signal that allows the user to remotely control the multifunctional electronic device by taking a user gesture to move the audio device in a predetermined pattern rather than a button selection operation.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 사용자에 의해 휴대되며, 가청 주파수 대역을 사용하는 오디오 신호를 공기중으로 출력하는 오디오 장치; 및 도플러 효과에 의해 신호 전송 거리만큼 주파수가 가변된 상기 오디오 신호를 수신 및 분석하여 사용자 제스처를 검출한 후, 상기 사용자 제스처에 상응하는 원격 제어 정보를 생성하는 다기능 전자 기기를 포함하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 제공한다. As a means for solving the above problems, according to an embodiment of the present invention, an audio device that is carried by the user and outputs an audio signal using an audible frequency band into the air; And a multifunction electronic device that receives and analyzes the audio signal whose frequency is changed by the Doppler effect and detects a user gesture, and then generates remote control information corresponding to the user gesture. Provide a remote control system.

상기 오디오 신호는 18kHz 내지 22kHz의 주파수 대역을 사용하는 것을 특징으로 한다. The audio signal is characterized by using a frequency band of 18kHz to 22kHz.

상기 다기능 전자 기기는 상기 오디오 신호를 수신하는 마이크; 상기 오디오 신호의 도플러 편이값 가변 패턴을 분석하여 상기 오디오 장치의 움직임 패턴을 검출하는 오디오 신호 분석부; 상기 오디오 장치의 움직임 패턴에 상응하는 사용자 제스처를 획득하는 사용자 제스처 검출부; 및 상기 사용자 제스처에 상응하는 스크롤 신호를 생성 및 출력하는 원격 제어부를 포함할 수 있다. The multifunction electronic device may include a microphone configured to receive the audio signal; An audio signal analyzer configured to detect a movement pattern of the audio device by analyzing a Doppler shift value variable pattern of the audio signal; A user gesture detector obtaining a user gesture corresponding to a movement pattern of the audio device; And a remote controller for generating and outputting a scroll signal corresponding to the user gesture.

상기 다기능 전자 기기는 상기 오디오 신호를 생성하는 오디오 신호 생성부; 및 상기 오디오 신호를 상기 오디오 장치에 제공하는 것을 오디오 출력부를 더 포함할 수 있다. The multifunction electronic device may include an audio signal generator configured to generate the audio signal; And providing an audio signal to the audio device.

상기 마이크가 다수개로 구현되는 경우, 상기 다수개의 마이크를 상하좌우로 분산 배치하는 것을 특징으로 한다. When the plurality of microphones are implemented, the plurality of microphones may be distributed in up, down, left, and right directions.

상기 오디오 신호 분석부는 상기 다수개의 마이크 각각을 통해 획득되는 오디오 신호의 주파수를 비교 분석하여 상기 오디오 장치가 바라보고 있는 방향을 검출하고, 상기 검출 결과를 누적함으로써, 상기 오디오 장치의 연속적인 움직임 패턴을 획득하는 것을 특징으로 한다. The audio signal analyzer detects a direction viewed by the audio device by comparing and analyzing frequencies of audio signals acquired through each of the plurality of microphones, and accumulates the detection results, thereby determining a continuous movement pattern of the audio device. It is characterized by obtaining.

상기 오디오 장치는 오디오 신호를 생성하는 오디오 신호 생성부; 및 상기 오디오 신호를 소리 형태로 변환하여 공기중으로 출력하는 트랜스듀서를 포함할 수 있다. The audio device may include an audio signal generator that generates an audio signal; And a transducer for converting the audio signal into a sound form and outputting the air.

상기 오디오 장치는 외부로부터 전송되는 오디오 신호를 수신하는 오디오 신호 입력부; 및 상기 오디오 신호를 소리 형태로 변환하여 공기중으로 출력하는 트랜스듀서를 포함할 수 있다. The audio device may include an audio signal input unit configured to receive an audio signal transmitted from the outside; And a transducer for converting the audio signal into a sound form and outputting the air.

상기 오디오 장치는 사용자의 요청에 응답하여 오디오 신호의 발생 패턴을 제어하는 전송정보 제어부를 더 포함할 수 있다. The audio device may further include a transmission information controller for controlling a generation pattern of an audio signal in response to a user's request.

상기 오디오 신호 분석부는 오디오 신호의 발생 패턴을 검출하는 기능을 더 포함하고, 상기 원격 제어부는 상기 오디오 신호의 발생 패턴에 상응하는 버튼 신호를 생성 및 출력하는 기능을 더 포함할 수 있다.
The audio signal analyzer may further include a function of detecting a generation pattern of an audio signal, and the remote controller may further include a function of generating and outputting a button signal corresponding to the generation pattern of the audio signal.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 오디오 장치로부터 출력되어 공기를 통해 전파되며, 가청 주파수 대역을 사용하는 오디오 신호를 수신하는 마이크; 상기 오디오 신호의 도플러 편이값 가변 패턴을 분석하여 상기 오디오 장치의 움직임 패턴을 검출하는 오디오 신호 분석부; 상기 오디오 장치의 움직임 패턴에 상응하는 사용자 제스처를 획득하는 사용자 제스처 검출부; 및 상기 사용자 제스처에 상응하는 스크롤 신호를 생성 및 출력하는 원격 제어부를 포함하는 다기능 전자 기기를 제공한다. As a means for solving the above problems, according to an embodiment of the present invention, a microphone that is output from the audio device, propagated through the air, and receives an audio signal using an audible frequency band; An audio signal analyzer configured to detect a movement pattern of the audio device by analyzing a Doppler shift value variable pattern of the audio signal; A user gesture detector obtaining a user gesture corresponding to a movement pattern of the audio device; And a remote controller for generating and outputting a scroll signal corresponding to the user gesture.

상기 오디오 신호는 18kHz 내지 22kHz의 주파수 대역을 사용하는 것을 특징으로 한다. The audio signal is characterized by using a frequency band of 18kHz to 22kHz.

상기 다기능 전자 기기는 상기 오디오 신호를 생성하는 오디오 신호 생성부; 및 상기 오디오 신호를 상기 오디오 장치에 제공하는 것을 오디오 출력부를 더 포함할 수 있다. The multifunction electronic device may include an audio signal generator configured to generate the audio signal; And providing an audio signal to the audio device.

상기 마이크가 다수개로 구현되는 경우, 상기 다수개의 마이크를 상하좌우로 분산 배치하는 것을 특징으로 한다. When the plurality of microphones are implemented, the plurality of microphones may be distributed in up, down, left, and right directions.

상기 오디오 신호 분석부는 상기 다수개의 마이크 각각을 통해 획득되는 오디오 신호의 주파수를 비교 분석하여 상기 오디오 장치가 바라보고 있는 방향을 검출하고, 상기 검출 결과를 누적함으로써, 상기 오디오 장치의 연속적인 움직임 패턴을 획득하는 것을 특징으로 한다. The audio signal analyzer detects a direction viewed by the audio device by comparing and analyzing frequencies of audio signals acquired through each of the plurality of microphones, and accumulates the detection results, thereby determining a continuous movement pattern of the audio device. It is characterized by obtaining.

상기 오디오 신호 분석부는 상기 오디오 신호의 발생 패턴을 검출하는 기능을 더 포함하고, 상기 원격 제어부는 상기 오디오 신호의 발생 패턴에 상응하는 버튼 신호를 생성 및 출력하는 기능을 더 포함할 수 있다.
The audio signal analyzer may further include a function of detecting a generation pattern of the audio signal, and the remote controller may further include a function of generating and outputting a button signal corresponding to the generation pattern of the audio signal.

본 발명은 가청 주파수 대역의 일부 대역은 사람이 인식할 수 없다는 점을 고려하여, 18kHz~22kHz와 같이 가청 주파수 대역에 속하나 사람이 인식할 수 없는 주파수 대역을 활용하여 원격 제어용 신호를 생성 및 전송하도록 한다. 그 결과, 원격 제어용 신호를 생성 및 출력하는 오디오 장치는 트랜스듀서와 같은 음향 장치를 통해 신호 전송 동작을 수행할 수 있고, 이를 수신하는 다기능 전자 기기는 마이크와 같은 음향 장치를 통해 신호 수신 동작을 수행할 수 있으므로, 신호 송수신을 위한 별도의 장치를 구비할 필요가 없어, 원격 제어 시스템의 구현 비용과 시간을 획기적으로 감소시켜 줄 수 있다.
The present invention considers that some bands of the audible frequency band are not recognized by humans, so that they belong to an audible frequency band such as 18 kHz to 22 kHz, but generate and transmit signals for remote control using a frequency band that is not recognized by humans. do. As a result, the audio device for generating and outputting a signal for remote control may perform a signal transmission operation through an acoustic device such as a transducer, and the multifunctional electronic device receiving the signal may perform a signal reception operation through an acoustic device such as a microphone. Since there is no need to provide a separate device for transmitting and receiving signals, it is possible to drastically reduce the implementation cost and time of the remote control system.

또한 본 발명에서는 사용자가 오디오 장치를 일정 패턴으로 움직여주는 사용자 제스처를 취하도록 하고, 다기능 전자기기에서 이에 상응하는 원격 제어 정보를 생성하는 방식으로 원격 제어 동작이 수행되도록 한다. 그 결과, 본 발명에 따른 오디오 장치는 사용자 제어값을 생성하기 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 구비할 필요가 없어, 보다 간단한 장치 구성을 가질 수 있다. In addition, the present invention allows the user to take a user gesture to move the audio device in a predetermined pattern, and to perform the remote control operation in a manner to generate the corresponding remote control information in the multifunction electronic device. As a result, the audio device according to the present invention does not need to have hardware and / or software for generating user control values, and can have a simpler device configuration.

도1a 및 도1b은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 전자 기기의 구현 예를 도시한 도면이다.
도3a 및 도3b는 본 발명의 원격 제어 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 도시한 도면이다.
1A and 1B illustrate a remote control system using an audio signal according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an implementation of a multifunction electronic device according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are views for explaining a method of operation of the remote control system of the present invention.
4 is a diagram illustrating a remote control system using an audio signal according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a remote control system using an audio signal according to another embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described. In order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings denote the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
Throughout the specification, when an element is referred to as " including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary. The terms "part", "unit", "module", "block", and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, And a combination of software.

본 발명은 가청 주파수 대역의 일부 대역은 사람이 인식할 수 없다는 점에서 착안된 것이다. The present invention is conceived in that some bands of the audible frequency band cannot be recognized by a person.

가청 주파수는 20Hz ~ 22kHz로 정의되어 있으나, 가청 주파수의 일부 대역을 사용하는 오디오 신호를 듣지 못지 현상이 발생한다. 예를 들어, 18kHz~ 22kHz 정도의 높은 주파수 대역을 사용하는 오디오 신호를 생성하여 제공하더라도 대부분의 사람들은 이를 전혀 인지할 수가 없다. The audible frequency is defined as 20 Hz to 22 kHz, but a phenomenon occurs in which audio signals using some bands of the audible frequency cannot be heard. For example, even if you generate and provide an audio signal that uses a high frequency band of 18kHz to 22kHz, most people will not be able to recognize it at all.

이에 본 발명에서는 18kHz에서 22kHz까지의 주파수 대역을 이용하여 제어 신호를 생성 및 출력시키고, 해당 제어 신호가 공기중으로 전송되면서 도플러 편이(Doppler shift)되면 이를 측정하여 오디오 발생자와 측정자간 거리를 산출하도록 한다. Accordingly, the present invention generates and outputs a control signal using a frequency band of 18 kHz to 22 kHz, and calculates the distance between the audio generator and the measurer by measuring the Doppler shift when the control signal is transmitted to the air. do.

도플러 효과(Doppler effect)란, 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 더 높게, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 더 낮게 관측되는 특성을 가진다. The Doppler effect is an effect that occurs when one or more of the wave-generating wave source and the observer observing the wave is in motion, and the frequency of the wave is higher when the distance between the wave source and the observer is narrowed, When the distance increases, the frequency of the wave is observed to be lower.

기본적으로 도플러 효과(Doppler effect)는 파동의 발생원과 관찰자 사이의 상대속도에 기인하는 현상이다. 매질의 성질이 고정되어 있다면 파동의 전파속도는 일정한데 반해 파동 발생원 및 관찰자의 상대속도가 존재할 경우, 파동의 도달시간이 바뀌면서 파동이 변조되는 것이다. 도플러 효과의 기본적인 수식은 아래와 같다.Basically, the Doppler effect is due to the relative velocity between the source of the wave and the observer. If the nature of the medium is fixed, the wave propagation speed is constant, but if the relative velocity of the wave source and observer is present, the wave's arrival time changes and the wave is modulated. The basic equation of the Doppler effect is as follows.

Figure 112011065865556-pat00001
Figure 112011065865556-pat00001

f: 관찰되는 파동 주파수f: wave frequency observed

f0: 발신된 파동 주파수f 0 : transmitted wave frequency

V: 매질 내에서 파동의 전파속도V: Propagation velocity of waves in the medium

Vs: 매질에 대한 파동원의 상대속도V s : Relative velocity of the wave source with respect to the medium

Vr: 매질에 대한 관찰자의 상대속도
V r : Relative velocity of the observer to the medium

본 발명은 고정된 관찰자(다기능 전자 기기)에 대한 파동원(오디오 장치)의 운동을 가정하고 있으므로, 수학식1에서 Vr=0이다. 따라서 수학식1을 다시 정리하면, 이하의 수학식2로 정리된다Since the present invention assumes the motion of a wave source (audio device) with respect to a fixed observer (multifunctional electronic device), V r = 0 in equation (1). Therefore, if Equation 1 is rearranged, Equation 2 is summarized below.

Figure 112011065865556-pat00002
Figure 112011065865556-pat00002

본 발명은 f0를 미리 알고 있는 상태에서 V를 근사값으로 가정하고, 측정된 파동의 f를 바탕으로 Vs를 산출해내는 것이 기본 골자이다.
In the present invention, it is assumed that V is an approximation value in the state where f 0 is known in advance, and V s is calculated based on the measured wave f.

또한 이 수학식2에서 볼 때, 매질에 대한 파동원의 상대속도가 두 주파수의 비율에 비례하는 것을 볼 수 있다. 즉, 바꿔 말해, 똑같은 상대속도에 대해 발신되는 파동 주파수가 높을수록 주파수 변조폭이 커지는 것이다. 이 점은 제어신호 선택에 반영되었는데, 제어신호 파동이 고주파일수록 변조폭이 커지고, 이는 동일한 주파수 분석 해상도에 대해 더 높은 속도 해상도를 얻을 수 있음을 뜻한다. 또한 실내소음이 저주파 대역에 집중되는 특징이 있다. In addition, it can be seen from Equation 2 that the relative speed of the wave source with respect to the medium is proportional to the ratio of the two frequencies. In other words, the higher the outgoing wave frequency for the same relative speed, the greater the frequency modulation width. This is reflected in the control signal selection, where the higher the frequency of the control signal, the larger the modulation width, which means that higher speed resolution can be achieved for the same frequency analysis resolution. In addition, indoor noise is concentrated in the low frequency band.

이에 본 발명에서는 이러한 점들을 고려하여, 제어신호 대역 선택에 있어 저주파와 고주파 대역 중 고주파 대역을 선택하도록 한다. Accordingly, in the present invention, in consideration of these points, in selecting a control signal band, a high frequency band of a low frequency and a high frequency band is selected.

제어신호가 가청음역에서 멀어질수록 사용자에게 인지될 확률이 낮아진다는 점에서 유리하다. 실험적으로 18kHz 이상의 신호는 사람이 인지하지 못하는 것으로 나타났으며, 제어 신호의 하한선은 18kHz로 설정한다. 반대로, 주파수가 너무 높아질 경우, 음향기기의 임피던스 한계에 따라 신호 자체가 발생되지 않는 특징이 있다. 일반적인 음향기기의 입출력대역은 인간의 가청주파수 범위인 22kHz에 맞춰져 있으며 기종에 따라 그보다 높거나 낮다. 이러한 측면에서는 가능한 다양한 기기에서 작동할 수 있게끔 제어신호가 낮을수록 유리하다. The further away from the audible sound range, the lower the probability that the control signal will be perceived by the user. Experimental results show that humans are not aware of signals above 18 kHz. The lower limit of the control signal is set to 18 kHz. On the contrary, if the frequency is too high, the signal itself is not generated according to the impedance limit of the acoustic device. The input / output band of the general sound equipment is set to 22 kHz, which is the human audio frequency range, and is higher or lower depending on the model. In this respect, the lower the control signal is, the better it is to be able to operate in as many devices as possible.

앞서 제어신호의 하한선을 18kHz로 선정하였으므로 그보다는 높고 음향기기의 입출력이 무리 없이 작동할 수 있는 대역으로서 22kHz를 상한선으로 설정하였다.Since the lower limit of the control signal was selected as 18 kHz, the higher limit and 22 kHz was set as the upper limit as a band for the input and output of the audio equipment without difficulty.

이에 본 발명에서는 가청 주파수 대역에 속하나 사람이 인식할 수 없는 18kHz에서 22kHz까지의 주파수 대역을 활용하여 오디오 신호를 발생하는 오디오 장치를 제안하고, 사용자가 상기 오디오 장치를 일정 패턴으로 움직여주는 사용자 제스처를 취하면, 원격지에 있는 다기능 전자 기기가 상기 오디오 신호를 이용하여 사용자 제스처를 검출하고, 이를 원격 제어 정보로 활용할 수 있도록 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 제안하고자 한다.
Accordingly, the present invention proposes an audio device that generates an audio signal by using a frequency band of 18 kHz to 22 kHz, which belongs to an audible frequency band but is unrecognizable by a person, and provides a user gesture for a user to move the audio device in a pattern. In order to solve the problem, a multi-functional electronic device located at a remote location detects a user gesture using the audio signal, and proposes a remote control system using an audio signal that can be used as remote control information.

도1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 도시한 도면이다. 1A and 1B illustrate a remote control system using an audio signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 상기 원격 제어 시스템은 이어폰, 마이크로폰, MP3 플레이어, 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대장치로 구현되는 오디오 장치(100), 및 데스크탑, 랩탑, TV 등과 같은 다기능 전자 기기(200)로 구성될 수 있다.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the remote control system includes an audio device 100 implemented as a portable device such as an earphone, a microphone, an MP3 player, a smart phone, a tablet PC, and a multifunction device such as a desktop, a laptop, a TV, and the like. It may be configured as an electronic device 200.

오디오 장치(100)는 가청 주파수 대역에 속하나 사람이 인식할 수 없는 주파수 대역(즉, 18kHz에서 22kHz까지의 주파수 대역)을 사용하는 오디오 신호를 생성하는 오디오 신호 생성부(110) 및 오디오 신호 생성부(110)에 의해 생성된 전기적 신호 형태의 오디오 신호를 소리 형태로 변환하여 공기중으로 출력하는 트랜스듀서(120) 등을 포함한다. The audio device 100 includes an audio signal generator 110 and an audio signal generator that generate an audio signal that belongs to an audible frequency band but cannot be recognized by a human being (ie, a frequency band of 18 kHz to 22 kHz). And a transducer 120 for converting an audio signal in the form of an electrical signal generated by the 110 into a sound form and outputting it to the air.

이러한 오디오 장치(100)는 사용자에 의해 움직여질 수 있으며, 이에 따라 오디오 신호 전송 거리가 가변될 수 있다. 즉, 사용자가 오디오 장치(100)를 일정 패턴으로 움직여주는 사용자 제스처를 취하면, 오디오 신호의 신호 전송 거리는 이에 대응되어 가변된다. The audio device 100 may be moved by a user, and thus the audio signal transmission distance may be changed. That is, when the user takes a user gesture to move the audio device 100 in a predetermined pattern, the signal transmission distance of the audio signal is correspondingly changed.

한편, 오디오 장치(100)에 의해 공기중으로 출력되어 공기를 통해 전파되는 오디오 신호는 도플러 효과에 의해 신호 전송 거리만큼 주파수가 가변된 후, 다기능 전자 기기(200)에 제공된다. 그 결과, 다기능 전자 기기(200)는 자신에 입력된 오디오 신호의 주파수를 수신하고 도플러 편이값 가변 패턴을 분석함으로써, 사용자가 오디오 장치(100)를 이용하여 취한 사용자 제스처를 파악할 수 있게 된다. Meanwhile, an audio signal output into the air by the audio device 100 and propagated through the air is provided to the multifunctional electronic device 200 after the frequency is changed by a signal transmission distance by the Doppler effect. As a result, the multifunction electronic device 200 receives the frequency of the audio signal input thereto and analyzes the Doppler shift value variable pattern, so that the user can grasp the user gesture taken using the audio device 100.

참고로, 도플러 효과(Doppler effect)란, 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 더 높게, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 더 낮게 관측되는 특성을 가진다.
For reference, the Doppler effect is an effect that occurs when one or more of the wave-generating wave source and the observer observing the wave is in motion. The higher the distance, the lower the frequency of the wave is observed.

다기능 전자 기기(200)는 도플러 효과에 의해 신호 전송 거리만큼 주파수가 가변된 오디오 신호를 수신 및 분석하여 사용자 제스처를 검출하고, 이를 원격 제어 정보로써 활용하기 위해, 마이크(210), 입력 필터(220), 오디오 신호 분석부(230), 사용자 제스처 검출부(240), 원격 제어부(250), 사용자 인터페이스(260), 메인 제어부(270) 등을 포함하여 구성된다. The multifunction electronic device 200 detects a user gesture by receiving and analyzing an audio signal whose frequency is changed by a signal transmission distance due to the Doppler effect, and utilizes it as remote control information. ), An audio signal analyzer 230, a user gesture detector 240, a remote controller 250, a user interface 260, a main controller 270, and the like.

마이크(210)는 도플러 효과에 의해 신호 전송 거리만큼 주파수가 가변된 오디오 신호를 수신(또는, 녹음)하여 입력 필터(220)에 제공하고, 입력 필터(220)는 마이크(210) 각각에 의해 수신되는 오디오 신호에 포함된 잡음을 제거한다. The microphone 210 receives (or records) an audio signal whose frequency is changed by a signal transmission distance by the Doppler effect and provides the input filter 220 to the input filter 220, and the input filter 220 is received by each of the microphones 210. The noise contained in the audio signal is removed.

참고로, 본 발명에서는 오디오 신호의 도플러 편이값을 이용하여 오디오 장치(200)의 현 위치를 도출하고자 하는데, 도플러 편이값은 일반적으로 피크치 검출 방식으로 측정된다. 이에 본 발명의 입력 필터(220)는 협대역의 밴드 패스 필터(band pass filter)를 사용하여, 제어 주파수 이외에 주파수 대역에 속하는 외부 잡음 피크치를 모두 제거하도록 한다. For reference, the present invention intends to derive the current position of the audio device 200 by using the Doppler shift value of the audio signal. The Doppler shift value is generally measured by a peak value detection method. Accordingly, the input filter 220 of the present invention uses a narrow band pass filter to remove all external noise peaks belonging to the frequency band in addition to the control frequency.

오디오 신호 분석부(230)는 오디오 신호의 수신 주파수와 원래 주파수간 주파수 편차(즉, 도플러 편이값)을 검출한 후, 그를 오디오 장치(200)의 현 위치값으로 환산한다. 그리고 오디오 장치(200)의 현 위치값을 일정시간 동안 누적하여 오디오 장치(200)의 움직임 패턴을 파악한다. The audio signal analyzer 230 detects a frequency deviation (ie, Doppler shift value) between the reception frequency and the original frequency of the audio signal, and converts it to the current position value of the audio device 200. The current position value of the audio device 200 is accumulated for a predetermined time to determine a movement pattern of the audio device 200.

사용자 제스처 검출부(240)는 사용자 제스처 검출 기준(즉, 오디오 장치의 움직임 패턴과 이에 대응되는 사용자 제스처)에 따라 오디오 장치(200)의 움직임 패턴을 분석하여, 오디오 장치(200)의 움직임 패턴에 대응되는 사용자 제스처를 검출한다.The user gesture detector 240 analyzes a movement pattern of the audio device 200 according to a user gesture detection criterion (that is, a movement pattern of the audio device and a corresponding user gesture) and corresponds to the movement pattern of the audio device 200. Detects a user gesture.

원격 제어부(250)는 스크롤 신호 생성기준(즉, 스크롤 신호와 이에 대응되는 오디오 장치 움직임 패턴)에 따라 사용자 제스처를 분석하여, 사용자 제스처에 상응하는 원격 제어 신호를 생성한다. The remote controller 250 analyzes the user gesture according to the scroll signal generation criteria (ie, the scroll signal and the corresponding audio device movement pattern) and generates a remote control signal corresponding to the user gesture.

사용자 인터페이스(260)는 모니터, 터치 스크린, 터치 패드, 키보드, 마우스 등과 같은 데이터 입/출력 장치를 구비하여, 데이터 입력 동작과 데이터 출력 동작을 수행한다. 예를 들어, 사용자가 터치 스크린, 터치 패드, 키보드, 마우스 등을 이용하여 사용자가 데이터, 제어값 등을 입력하도록 하고, 모니터, 터치 스크린 등을 통해 다기능 전자 기기의 동작 상태를 사용자에게 알려주는 동작을 수행한다. The user interface 260 includes a data input / output device such as a monitor, a touch screen, a touch pad, a keyboard, a mouse, and the like to perform a data input operation and a data output operation. For example, an operation in which the user inputs data and control values using a touch screen, a touch pad, a keyboard, a mouse, and the like, and informs the user of an operation state of the multifunction electronic device through a monitor or a touch screen. Do this.

메인 제어부(270)는 원격 제어부(250)로부터 제공되는 원격 제어 신호 또는 사용자 인터페이스(260)로부터 제공되는 사용자 제어값에 응답하여 다기능 전자 기기의 동작을 전반적으로 제어하고, 다기능 전자 기기의 제어 결과를 사용자 인터페이스(260)를 통해 사용자에게 알려주도록 한다.
The main controller 270 controls overall operations of the multifunction electronic device in response to a remote control signal provided from the remote control unit 250 or a user control value provided from the user interface 260, and controls the control result of the multifunction electronic device. Inform the user through the user interface 260.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 전자 기기의 구현 예를 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating an implementation of a multifunction electronic device according to an embodiment of the present invention.

즉, 본 발명의 다기능 전자 기기는 도1b에 도시된 바와 같이 하나로 구현된 마이크(210)를 구비할 수 있으나, 도2에 도시된 바와 같이 오디오 장치 다수개로 구현된 마이크(210_1~210_4)을 구비할 수도 있다. That is, the multifunction electronic device of the present invention may have a microphone 210 implemented as one as shown in FIG. 1B, but has microphones 210_1 to 210_4 implemented as a plurality of audio devices as shown in FIG. 2. You may.

만약, 마이크가 다수개로 구현되는 경우, 다수개의 마이크(210_1~210_4)는 다기능 전자 기기(200)의 전면상에 상하좌우로 분산 배치되는 것이 더욱 바람직할 것이다. 이는 다수개의 마이크(210_1~210_4) 각각의 거리를 최대한 멀게 하여, 다수개의 마이크(210_1~210_4)를 통해 수신되는 오디오 신호의 주파수가 위치별로 달라질 수 있도록 함이다. If a plurality of microphones is implemented, the plurality of microphones 210_1 to 210_4 may be more preferably distributed vertically, vertically, and horizontally on the front surface of the multifunction electronic device 200. This is to make the distance of each of the plurality of microphones 210_1 to 210_4 as far as possible, so that the frequency of the audio signal received through the plurality of microphones 210_1 to 210_4 may vary from location to location.

그러면, 하나의 오디오 신호가 발생되고 출력되더라도, 다수개의 마이크(210) 각각을 통해 획득되는 오디오 신호의 주파수는 오디오 장치(100)의 현재 위치에 따라 서로 달라진다. Then, even though one audio signal is generated and output, the frequencies of the audio signals acquired through each of the plurality of microphones 210 are different from each other depending on the current position of the audio device 100.

예를 들어, 오디오 장치(100)가 다기능 전자 기기(200)의 상측 지점을 향하도록 한다면, 상측 지점에 위치한 마이크(210_1)를 통해 수신되는 오디오 신호는 가장 높은 주파수를 가지게 될 것이고, 나머지 지점에 위치한 마이크(210_1~210_4)를 통해 수신되는 오디오 신호들은 이보다 낮은 주파수를 가지게 될 것이다. 반면 사용자가 오디오 장치(100)를 움직여 오디오 장치(100)가 다기능 전자 기기(200)의 하측 지점을 향하도록 한다면, 하측 지점에 위치한 마이크(210_2)를 통해 수신되는 오디오 신호는 가장 높은 주파수를 가지게 될 것이고, 나머지 지점에 위치한 마이크(210_1, 210_3~210_4)를 통해 수신되는 오디오 신호들은 이보다 낮은 주파수를 가지게 될 것이다. For example, if the audio device 100 faces the upper point of the multifunction electronic device 200, the audio signal received through the microphone 210_1 located at the upper point will have the highest frequency, Audio signals received through the located microphones 210_1 to 210_4 will have lower frequencies. On the other hand, if the user moves the audio device 100 so that the audio device 100 faces the lower point of the multifunction electronic device 200, the audio signal received through the microphone 210_2 located at the lower point has the highest frequency. Audio signals received through the microphones 210_1 and 210_3 to 210_4 located at the remaining points will have lower frequencies.

즉, 오디오 장치(100)의 움직임 패턴에 따라, 다기능 전자 기기(200)에 전송되는 오디오 신호들 각각의 도플러 편이값이 가변되므로, 본 발명에서는 다수개의 마이크(210) 각각을 통해 획득되는 오디오 신호의 주파수를 반복적으로 비교 분석함으로써, 오디오 장치(100)의 연속적인 움직임 패턴을 획득할 수 있다.
That is, according to the movement pattern of the audio device 100, the Doppler shift value of each of the audio signals transmitted to the multifunction electronic device 200 is variable, and according to the present invention, the audio signals acquired through each of the plurality of microphones 210 are provided. By repeatedly comparing and analyzing the frequencies of, the continuous movement pattern of the audio device 100 may be obtained.

이하, 도3a 및 도3b를 참고하여 본 발명의 원격 제어 시스템의 동작 방법에 대해 보다 상세히 알아보기로 한다. Hereinafter, a method of operating the remote control system of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3A and 3B.

도3a 및 도3b에서는 설명의 편이를 위해, 다기능 전자 기기(200)가 동영상 재생 프로그램으로 구현된 어플리케이션을 구비하고, 표1에서와 같은 스크롤 신호 생성기준에 따라 상기 어플리케이션의 채널과 음량을 제어하는 경우에 한하여 설명하기로 한다. 3A and 3B, for convenience of description, the multifunction electronic device 200 includes an application implemented as a video playback program, and controls the channel and the volume of the application according to the scroll signal generation criteria as shown in Table 1. Only the case will be described.

사용자 제스처User gesture 원격 제어 신호Remote control signal 제어 대상Control target 상측->하측Top-> bottom 하측 방향 스크롤 신호Downward scroll signal 볼륨 업volume up 하측->상측Bottom-> upper 상측 방향 스크롤 신호Upward Scrolling Signal 볼륨 다운Volume down 좌측->우측Left-> right 우측 방향 스크롤 신호Right direction scroll signal 채널 업Channel up 우측->좌측Right-> left 좌측 방향 스크롤 신호Left scrolling signal 채널 다운Channel down

사용자가 오디오 장치(100)를 상측->하측으로 움직이면서 18kHz~22kHz의 가청 주파수 대역을 사용하는 오디오 신호를 생성하여 출력하면, 다기능 전자 기기(200)에 입력되는 오디오 신호의 도플러 편이값도 이에 따라 가변된다. 다기능 전자 기기(200)는 도플러 편이값 가변 패턴을 통해 오디오 장치(100)가 상측->하측으로 움직이고 있음을 감지하고, 상측 방향 스크롤 신호를 상기 어플리케이션에 제공하여, 상기 어플리케이션의 불륨을 높여준다.
When a user generates and outputs an audio signal using an audible frequency band of 18 kHz to 22 kHz while moving the audio device 100 from top to bottom, the Doppler shift value of the audio signal input to the multifunction electronic device 200 is accordingly. Variable. The multifunction electronic device 200 detects that the audio device 100 is moving from the upper side to the lower side through the Doppler shift value variable pattern, and provides an upward scroll signal to the application to increase the volume of the application.

이와 동일한 원리로, 다기능 전자 기기(200)는 사용자가 오디오 장치(100)를 하측->상측으로 움직이는 경우에는 하측 방향 스크롤 신호를 생성하여 상기 어플리케이션의 불륨을 낮춰주고, 좌측->우측으로 움직이는 경우에는 우측 방향 스크롤 신호를 생성하여 상기 어플리케이션의 채널을 증가시켜 주고, 우측->좌측으로 움직이는 경우에는 좌측 방향 스크롤 신호를 생성하여 상기 어플리케이션의 채널을 감소시켜 준다.
In the same principle, when the user moves the audio device 100 downward-> upward, the multifunction electronic device 200 generates a downward scroll signal to lower the volume of the application, and when the user moves left-> right. It generates a right-side scroll signal to increase the channel of the application, and when moving from right to left, it generates a left-side scroll signal to reduce the channel of the application.

이와 같이, 본 발명은 기존에는 활용되지 못하던 주파수 대역을 사용하여 오디오 신호를 생성 및 출력하고, 상기 오디오 신호의 도플러 편이값을 측정하여 오디오 발생자와 측정자간 거리를 산출하는 새로운 방식으로, 오디오 발신지의 움직임을 추적할 수 있다. As described above, the present invention is a new method for generating and outputting an audio signal using a frequency band which has not been utilized in the past, and calculating a distance between an audio generator and a measurer by measuring a Doppler shift value of the audio signal. You can track the movement of the.

특히, 본 발명에서는 오디오 신호가 소리 형태를 가지도록 하고, 음원 재생 및 녹음등에 사용되는 기존에 음향 장치(마이크, 트랜스듀서 등)을 그대로 이용하여 상기 오디오 신호의 송신 및 수신 동작을 모두 수행할 수 있도록 한다. Particularly, in the present invention, the audio signal has a sound shape, and both the transmission and reception of the audio signal can be performed by using an existing sound device (microphone, transducer, etc.) as used for sound source reproduction and recording. Make sure

그 결과, 본 발명에서는 다기능 전자 기기(200) 및 오디오 장치(100)에 별도의 장치를 추가하고 셋팅하는 과정없이 기존에 다기능 전자 기기(200)에 기본적으로 구비되던 음향 장치들을 그대로 이용하여, 상기의 움직임 검출 동작을 구현할 수 있다. 즉, 본 발명의 움직임 검출 장치는 기존의 음향 장치를 그대로 활용하여 상기의 움직임 검출 동작을 구현할 수 있으므로, 총 구현 비용 및 시간이 획기적으로 감소될 수 있도록 한다.
As a result, in the present invention, without using a separate device to the multi-function electronic device 200 and the audio device 100 and setting the same, using the sound devices that were basically provided in the multi-function electronic device 200 as it is, The motion detection operation can be implemented. That is, the motion detection apparatus of the present invention can implement the motion detection operation by utilizing the existing sound apparatus as it is, so that the total implementation cost and time can be significantly reduced.

이와 같이, 본 발명은 기존에는 활용되지 못하던 주파수 대역을 사용하여 오디오 신호를 생성 및 출력하고, 상기 오디오 신호의 도플러 편이값을 측정하여 오디오 발생자와 측정자간 거리를 산출하는 새로운 방식으로, 오디오 발신지의 움직임을 추적할 수 있다. As described above, the present invention is a new method for generating and outputting an audio signal using a frequency band which has not been utilized in the past, and calculating a distance between an audio generator and a measurer by measuring a Doppler shift value of the audio signal. You can track the movement of the.

특히, 본 발명에서는 오디오 신호가 소리 형태를 가지도록 하고, 음원 재생 및 녹음등에 사용되는 기존에 음향 장치(마이크, 트랜스듀서 등)을 그대로 이용하여 상기 오디오 신호의 송신 및 수신 동작을 모두 수행할 수 있도록 한다. Particularly, in the present invention, the audio signal has a sound shape, and both the transmission and reception of the audio signal can be performed by using an existing sound device (microphone, transducer, etc.) as used for sound source reproduction and recording. Make sure

그 결과, 본 발명에서는 다기능 전자 기기(200) 및 오디오 장치(100)에 별도의 장치를 추가하고 셋팅하는 과정없이 기존에 다기능 전자 기기(200)에 구비되던 음향 장치들을 그대로 이용하여, 상기의 움직임 검출 동작을 구현할 수 있다. 즉, 본 발명의 움직임 검출 장치는 기존의 음향 장치를 그대로 활용하여 상기의 움직임 검출 동작을 구현할 수 있으므로, 총 구현 비용 및 시간이 획기적으로 감소될 수 있도록 한다.
As a result, in the present invention, the above-described movements are performed using the sound devices that are conventionally provided in the multifunction electronic device 200 without adding and setting separate devices to the multifunction electronic device 200 and the audio device 100. The detection operation can be implemented. That is, the motion detection apparatus of the present invention can implement the motion detection operation by utilizing the existing sound apparatus as it is, so that the total implementation cost and time can be significantly reduced.

또한, 필요한 경우 본 발명의 원격 제어 시스템은 표2에서와 같이 오디오 신호의 발생 패턴을 제어하여, 오디오 신호 자체에 여러가지 전송 정보(예를 들어, 버튼 신호)를 실어보낼 수도 있다. In addition, if necessary, the remote control system of the present invention may control the generation pattern of the audio signal as shown in Table 2, and send various transmission information (for example, a button signal) to the audio signal itself.

오디오 신호
발생 패턴
Audio signal
Occurrence pattern
원격 제어 신호Remote control signal 제어 대상Control target
──── 전원 온 신호Power-on signal 다기능 전자기기 전원 온Multifunction Electronics Power On ㆍㆍㆍ · 전원 오프 신호Power off signal 다기능 전자기기 전원 오프Multifunction Electronics Power Off

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a remote control system using an audio signal according to another embodiment of the present invention.

도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오디오 장치(100)는 오디오 신호 생성부(110) 및 트랜스듀서(120) 이외에, 사용자의 요청에 응답하여 오디오 신호의 발생 패턴을 다양하게 가변할 수 있도록 하는 전송정보 제어부(130)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, in addition to the audio signal generator 110 and the transducer 120, the audio device 100 of the present invention may vary the generation pattern of the audio signal in response to a user's request. The transmission information control unit 130 may further include.

그리고 다기능 전자기기(200)는 오디오 신호의 발생 패턴에 상응하는 버튼 신호를 생성하기 위해, 오디오 신호 분석부(230)가 오디오 신호의 발생 패턴을 검출하는 기능을, 원격 제어부(250)가 버튼 신호 생성기준(즉, 버튼 신호와 이에 대응되는 오디오 신호 발생 패턴)을 사전에 정의해두고, 버튼 신호 생성기준을 이용하여 상기 오디오 신호 발생 패턴에 대응되는 버튼 신호를 생성하는 기능을 각각 더 구비하도록 한다. In addition, the multifunction electronic device 200 has a function of the audio signal analyzer 230 detecting a generation pattern of the audio signal in order to generate a button signal corresponding to the generation pattern of the audio signal, and the remote controller 250 has a button signal. The generation criteria (that is, the button signal and the corresponding audio signal generation pattern) are defined in advance, and each function further includes a function of generating the button signal corresponding to the audio signal generation pattern using the button signal generation criteria. .

즉, 도4의 원격 제어 시스템은 오디오 장치(100)의 움직임 패턴을 이용하여 스크롤 신호를 생성 및 제공할 수 있을 뿐 만 아니라, 전송정보 제어부(130)를 통해 오디오 신호 발생 패턴을 제어하여 오디오 신호 자체에 여러 가지 정보를 실어보낼 수도 있다. That is, the remote control system of FIG. 4 may not only generate and provide a scroll signal using the movement pattern of the audio device 100, but also control the audio signal generation pattern through the transmission information controller 130 to control the audio signal. It can also carry a lot of information on its own.

예를 들어, 오디오 장치(100)의 사용자가 다기능 전자기기(200)의 전원을 키고자 하면, 전송정보 제어부(130)는 "――"의 발생 패턴을 가지는 오디오 신호를 발생하여 다기능 전자기기(200)에 제공하고, 다기능 전자기기(200)는 이에 응답하여 전원 온 신호를 생성하여 자신의 전원을 킬 수 있다.For example, when a user of the audio device 100 wants to turn on the power of the multifunction electronic device 200, the transmission information controller 130 generates an audio signal having a generation pattern of “-―” to generate a multifunction electronic device ( 200, the multifunction electronic device 200 may generate a power-on signal in response thereto to power its own power.

그리고 오디오 장치(100)의 사용자가 다기능 전자기기(200)의 전원을 끄고자 하면, 전송정보 제어부(130)를 통해 "··"의 발생 패턴을 가지는 오디오 신호를 발생하여, 다기능 전자기기(200)는 이에 응답하여 전원 오프 신호를 생성하여 자신의 전원을 다시 끄도록 할 수도 있다.
When the user of the audio device 100 tries to turn off the power of the multifunction electronic device 200, an audio signal having a generation pattern of "..." is generated through the transmission information controller 130, and the multifunction electronic device 200 is generated. ) May generate a power off signal in response to the power off.

더하여, 상기의 설명에서는 오디오 신호 생성부가 오디오 장치에 구비되도록 하였으나, 오디오 장치가 이어폰, 마이크로폰으로 구현되어 오디오 장치내에 오디오 신호 생성부가 내장되기 힘든 경우, 도5에 도시된 바와 같이 다기능 전자 기기가 오디오 신호 생성부를 대신 구비할 수도 있다. In addition, in the above description, the audio signal generator is provided in the audio device. However, when the audio device is implemented as an earphone or a microphone, and the audio signal generator is hardly embedded in the audio device, as shown in FIG. A signal generator may be provided instead.

도5를 참고하면, 다기능 전자 기기(200)는 18kHz에서 22kHz까지의 주파수 대역을 사용하는 오디오 신호를 생성하는 오디오 신호 생성부(280)와, 오디오 신호 생성부(280)에 의해 생성된 오디오 신호를 오디오 장치(100)에 제공하는 오디오 출력부(290)를 추가 구비하여, 오디오 장치(100) 대신에 오디오 신호를 제공해 줄 수도 있다. Referring to FIG. 5, the multifunction electronic device 200 includes an audio signal generator 280 for generating an audio signal using a frequency band of 18 kHz to 22 kHz, and an audio signal generated by the audio signal generator 280. An audio output unit 290 is provided to the audio device 100 to provide an audio signal instead of the audio device 100.

그리고 오디오 장치(100)는 오디오 신호 생성부(110) 대신에 다기능 전자 기기(200)로부터 제공되는 오디오 신호를 수신하여 트랜스듀서(120)에 전달하는 오디오 입력부(140)를 구비하여, 다기능 전자 기기(200)와의 통신 동작을 통해 오디오 신호를 공급받게 된다. In addition, the audio device 100 includes an audio input unit 140 that receives an audio signal provided from the multifunction electronic device 200 and transmits it to the transducer 120 instead of the audio signal generator 110. The audio signal is supplied through the communication operation with the 200.

이때, 오디오 신호 출력부(280)와 오디오 입력부(140)는 유선 통신방식과 무선 통신방식 모두를 이용하여 오디오 신호 전송 동작을 수행할 수 있으나, 오디오 장치(100)의 휴대성을 보장할 수 있도록 무선 통신방식(예를 들어, 블루투스 등)을 이용하는 것이 더욱 바람직할 것이다.
In this case, the audio signal output unit 280 and the audio input unit 140 may perform an audio signal transmission operation using both a wired communication method and a wireless communication method, but to ensure portability of the audio device 100. It would be more desirable to use a wireless communication scheme (eg, Bluetooth, etc.).

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications will fall within the scope of the invention.

Claims (16)

사용자에 의해 휴대되는 이어폰, 마이크로폰, MP3 플레이어, 스마트 폰, 태블릿 PC 중 하나로 구현되며, 가청 주파수 대역을 사용하는 오디오 신호를 공기중으로 출력하는 오디오 장치; 및
도플러 효과에 의해 신호 전송 거리만큼 주파수가 가변된 상기 오디오 신호를 수신 및 분석하여 사용자 제스처를 검출한 후, 상기 사용자 제스처에 상응하는 원격 제어 정보를 생성하는 다기능 전자 기기를 포함하며,
상기 오디오 장치는
사용자의 요청에 응답하여 상기 오디오 신호의 발생 패턴을 제어하는 기능을 더 구비하고,
상기 다기능 전자 기기는
상기 오디오 신호의 발생 패턴과 전송 정보간 상관 관계를 사전에 설정 및 저장하고, 상기 오디오 신호의 발생 패턴을 검출한 후 상기 오디오 신호의 발생 패턴에 상응하는 전송 정보를 획득 및 출력하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
An audio device implemented as one of an earphone, a microphone, an MP3 player, a smart phone, and a tablet PC carried by a user, and outputting an audio signal using an audible frequency band into the air; And
And a multi-function electronic device that receives and analyzes the audio signal whose frequency is changed by the Doppler effect to detect a user gesture, and then generates remote control information corresponding to the user gesture.
The audio device
Further comprising a function of controlling a generation pattern of the audio signal in response to a user's request,
The multifunctional electronic device
And setting and storing a correlation between a generation pattern of the audio signal and transmission information in advance, and detecting and generating transmission information corresponding to the generation pattern of the audio signal after detecting the generation pattern of the audio signal. Remote control system using an audio signal, characterized in that.
제1항에 있어서, 상기 오디오 신호는
18kHz 내지 22kHz의 주파수 대역을 사용하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein the audio signal
Remote control system using an audio signal, characterized in that using the frequency band of 18kHz to 22kHz.
제1 항에 있어서, 상기 다기능 전자 기기는
상기 오디오 신호를 수신하는 마이크;
상기 오디오 신호의 도플러 편이값 가변 패턴을 분석하여 상기 오디오 장치의 움직임 패턴을 검출하는 오디오 신호 분석부;
상기 오디오 장치의 움직임 패턴에 상응하는 사용자 제스처를 획득하는 사용자 제스처 검출부; 및
상기 사용자 제스처에 상응하는 스크롤 신호를 생성 및 출력하는 원격 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
The method of claim 1, wherein the multifunction electronic device
A microphone for receiving the audio signal;
An audio signal analyzer configured to detect a movement pattern of the audio device by analyzing a Doppler shift value variable pattern of the audio signal;
A user gesture detector obtaining a user gesture corresponding to a movement pattern of the audio device; And
And a remote controller for generating and outputting a scroll signal corresponding to the user gesture.
제3 항에 있어서, 상기 다기능 전자 기기는
상기 오디오 신호를 생성하는 오디오 신호 생성부; 및
상기 오디오 신호를 상기 오디오 장치에 제공하는 것을 오디오 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
The electronic device of claim 3, wherein the multifunction electronic device
An audio signal generator for generating the audio signal; And
And providing an audio signal to the audio device further comprising an audio output unit.
제3항에 있어서,
상기 마이크가 다수개로 구현되는 경우, 상기 다수개의 마이크를 상하좌우로 분산 배치하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
The method of claim 3,
When the microphone is implemented in plural, the remote control system using an audio signal, characterized in that the plurality of microphones arranged in a vertically distributed.
제5항에 있어서, 상기 오디오 신호 분석부는
상기 다수개의 마이크 각각을 통해 획득되는 오디오 신호의 주파수를 비교 분석하여 상기 오디오 장치가 바라보고 있는 방향을 검출하고, 상기 검출 결과를 누적함으로써, 상기 오디오 장치의 연속적인 움직임 패턴을 획득하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
The method of claim 5, wherein the audio signal analysis unit
Comparing and analyzing the frequencies of the audio signal obtained through each of the plurality of microphones to detect the direction facing the audio device, and accumulate the detection results, to obtain a continuous movement pattern of the audio device Remote control system using an audio signal.
제3항에 있어서, 상기 오디오 장치는
오디오 신호를 생성하는 오디오 신호 생성부; 및
상기 오디오 신호를 소리 형태로 변환하여 공기중으로 출력하는 트랜스듀서를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
The method of claim 3, wherein the audio device
An audio signal generator for generating an audio signal; And
And a transducer for converting the audio signal into a sound form and outputting the air signal into the air.
제3항에 있어서, 상기 오디오 장치는
외부로부터 전송되는 오디오 신호를 수신하는 오디오 신호 입력부; 및
상기 오디오 신호를 소리 형태로 변환하여 공기중으로 출력하는 트랜스듀서를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
The method of claim 3, wherein the audio device
An audio signal input unit configured to receive an audio signal transmitted from the outside; And
And a transducer for converting the audio signal into a sound form and outputting the air signal into the air.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 오디오 장치는
사용자의 요청에 응답하여 오디오 신호의 발생 패턴을 제어하는 전송정보 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호를 이용한 원격 제어 시스템.
The method of claim 7, wherein the audio device is
The remote control system using the audio signal, characterized in that it further comprises a transmission information control unit for controlling the generation pattern of the audio signal in response to a user's request.
삭제delete 사용자에 의해 휴대되는 이어폰, 마이크로폰, MP3 플레이어, 스마트 폰, 태블릿 PC 중 하나로 구현되는 오디오 장치로부터 출력되어 공기를 통해 전파되며, 가청 주파수 대역을 사용하는 오디오 신호를 수신하는 마이크;
상기 오디오 신호의 도플러 편이값 가변 패턴을 분석하여 상기 오디오 장치의 움직임 패턴을 검출하거나, 상기 오디오 신호의 발생 패턴을 검출하는 오디오 신호 분석부; 및
상기 오디오 장치의 움직임 패턴에 상응하는 사용자 제스처를 획득하는 사용자 제스처 검출부;
상기 사용자 제스처에 상응하는 스크롤 신호를 생성 및 출력하거나, 상기 오디오 신호의 발생 패턴에 대응되는 버튼 신호를 생성 및 출력하는 원격 제어부를 포함하는 다기능 전자 기기.
A microphone that is output from an audio device implemented as one of an earphone, a microphone, an MP3 player, a smart phone, and a tablet PC carried by a user, and propagates through air and receives an audio signal using an audible frequency band;
An audio signal analyzer configured to detect a movement pattern of the audio device by detecting a Doppler shift value variable pattern of the audio signal, or detect a generation pattern of the audio signal; And
A user gesture detector obtaining a user gesture corresponding to a movement pattern of the audio device;
And a remote controller configured to generate and output a scroll signal corresponding to the user gesture, or to generate and output a button signal corresponding to a generation pattern of the audio signal.
제11항에 있어서, 상기 오디오 신호는
18kHz 내지 22kHz의 주파수 대역을 사용하는 것을 특징으로 하는 다기능 전자 기기.
The method of claim 11, wherein the audio signal
A multifunctional electronic device using a frequency band of 18 kHz to 22 kHz.
제11 항에 있어서, 상기 다기능 전자 기기는
상기 오디오 신호를 생성하는 오디오 신호 생성부; 및
상기 오디오 신호를 상기 오디오 장치에 제공하는 것을 오디오 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 전자 기기.
The method of claim 11, wherein the multifunction electronic device
An audio signal generator for generating the audio signal; And
And providing an audio signal to the audio device.
제11항에 있어서,
상기 마이크가 다수개로 구현되는 경우, 상기 다수개의 마이크를 상하좌우로 분산 배치하는 것을 특징으로 하는 다기능 전자 기기.
The method of claim 11,
When the plurality of microphones are implemented, the multi-function electronic device, characterized in that the plurality of microphones are arranged in a vertically, vertically and horizontally.
제14항에 있어서, 상기 오디오 신호 분석부는
상기 다수개의 마이크 각각을 통해 획득되는 오디오 신호의 주파수를 비교 분석하여 상기 오디오 장치가 바라보고 있는 방향을 검출하고, 상기 검출 결과를 누적함으로써, 상기 오디오 장치의 연속적인 움직임 패턴을 획득하는 것을 특징으로 하는 다기능 전자 기기.
The method of claim 14, wherein the audio signal analysis unit
Comparing and analyzing the frequencies of the audio signal obtained through each of the plurality of microphones to detect the direction facing the audio device, and accumulate the detection results, to obtain a continuous movement pattern of the audio device Multifunctional electronic device.
삭제delete
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