Abstract
This paper aims at developing 'gyro-mouse' which provides decent and comfortable human-computer interface that supports the usage of such software as an internet-browser in PC for the people paralyzed in upper limbs. This interface operates on information collected from head movement to get the cursor control. The interface is composed of two modules. One is hardware module in which the head horizontal and vertical angular velocities are detected and transmitted into PC. The other is a PC software that translates the received data into movement and click signals of the mouse. The ANN (artificial neural network) learns the quick nodding pattern of each user as click input so that it can provide user-friendly interface. The performance of the system was evaluated by three indices that are click recognition rate. error in cursor position control. and click rate of the moving target box. The performance result of the gyro-mouse was compared with that of the optical-mouse to assess the efficiency of the gyro-mouse. The average click recognition rate was 93%, average error in cursor position control was 1.4∼5 times of optical mouse. and the click rate with 50 pixels target box was 40%(30 clicks/min) to that of optical mouse. The click rate increased monotonously with the number of trial from 35% to 44%. The suggested system is expected to provide a new possibility to communicate with the society.
본 연구에서는 교통사고나 뇌졸중 등에 의해 상지의 장애를 가지는 장애인을 대상으로 하여, 인터넷의 브라우저와 같은 소프트웨어를 사용 할 수 있도록 하는 컴퓨터 인터페이스를 구현하는 것을 목적으로 한다. 이 인터페이스는 커서를 제어하기 위해 머리 움직임의 정보를 이용한다. 실제 시스템은 머리의 수평, 수직 각속도를 검출하여 컴퓨터로 전송하는 하드웨어부분과, 전송 받은 신호를 처리하여 마우스의 움직임과 클릭신호로 변환하는 소프트웨어 부분으로 구성하였다. 클릭신호는 순간적인 끄덕임으로 정의하였으며 특히, 인공신경망이 각 사용자별 클릭 패턴을 학습하여 사용자 친화적인 인터페이스를 제공하도록 하였다. 구현된 시스템의 성능을 클릭의 인식률, 커서의 이동제어오차, 이동출현하는 목표박스의 단위시간당 클릭율의 세가지 항목으로 평가하였다. 또한. 일반적으로 사용되는 광마우스와 본 연구에서 개발한 자이로마우스를 각각 이 실험에 사용하여, 양자간의 차이를 비교하였다. 개발된 자이로마우스에서 클릭의 인식률은 평균 93%였고, 커서의 수평수직 이동 제어오차는 광마우스의 1.4∼1.5배였다. 랜덤위치에 출현하는 50픽셀의 목표박스의 클릭률은 광마우스의 40% (30 클릭/분)의 성능을 보였으며, 시행횟수에 따라 증가하여 l회차의 35%에서 3회차에는 44%로 단조증가하는 경향을 보였다. 제안된 시스템은, 장애인에게 사회와 의사소통 할 수 있는 새로운 가능성을 제시할 것이 기대된다.
