• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권2호
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• pp.147-154
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• 2007

This paper describes a 'gyro-mouse', which provides a new human-computer interface (HCI) for persons who are disabled in their upper extremities, for handling the mouse-click and mouse-move function. We adopted the artificial neural network to recognize a quick-nodding pattern of the disabled person as the gyro-mouse click. The performance of our gyro-mouse was evaluated by three indices that include 'click recognition rate', 'error in cursor position control', and 'click rate per minute' on a target box appearing at random positions. Although it turned out that the average error in cursor positioning control was 1.4-1.5 times larger than that of optical mouse control, and the average click rate per minute was 40% of the optical mouse, the overall click recognition rate was 93%. Moreover, the click rate per minute increased from 35.2% to 44% with repetitive trials. Hence, our suggested gyro-mouse system can be used to provide a new user interface tool especially for those persons who do not have full use of their upper extremities.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.36-36
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• 2004

• 한국HCI학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.1-6
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• 2010

본 연구에서는 장애인이나 게이머를 위해 눈의 움직임과 머리의 움직임으로 제어가 가능한 헤드 마우스를 제안하였고, 제안한 마우스를 기존의 마우스와 비교하였다. 마우스 포인터의 이동은 머리 움직임의 회전각도 정보를 활용하였고, 클릭이나 더블 클릭의 이벤트는 눈의 깜빡임을 이용하였다. 기존의 각속도계를 이용한 마우스에서 적분으로 인한 누적오차는 적분을 하지 않고 데드 존을 갖는 비선형 상대 좌표계 방식을 통하여 해결하였고, 추가적으로 이동 거리와 가속도를 함께 고려하여 직관적인 마우스 포인터 제어가 가능하도록 하였다. 주변광의 영향을 최소화하도록 광원 제어 회로를 설계하여 외부 광원의 변화에도 마우스 이벤트 검출에 영향을 받지 않도록 하였다. 제안한 마우스를 응시점을 이용한 마우스(퀵글랜스)와 비교한 결과, 20회 클릭하는 실험에서는 약 21%, Dasher를 이용한 문자입력실험에서도 약 25%, 화상키보드를 이용한 문자입력 실험에서도 약 37% 짧은 입력 시간을 보였다. 그리고 카메라 마우스와의 비교에서도 제안한 헤드 마우스가 우수한 성능을 보였다.

• 감성과학
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• 제9권2호
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• pp.93-100
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• 2006

본 연구에서는 교통사고나 뇌졸중 등에 의해 상지의 장애를 가지는 장애인을 대상으로 하여, 인터넷의 브라우저와 같은 소프트웨어를 사용 할 수 있는 컴퓨터 인터페이스로서 자이로센서를 이용한 무선 자이로 마우스시스템를 개발하고, 임상평가를 통해 그 유용성을 확인하고자 한다. 시스템 개발에 있어서 주안점은, 첫째, 장애인의 경우 휠체어나 침대에 누워서 마우스 조작을 할 수 있도록 시스템의 무선화하는 것, 둘째, 착탈의 용이성과 미관을 위하여 센서를 헤드 밴드에 삽입하는 것, 셋째, 컴퓨터 운영체제에게 클릭신호를 전달하기 위하여, $C5{\sim}C6$ 환자들의 경우에는 클릭 스위치를 사용하고, C4환자의 경우에는 고개의 끄덕임을 검출하도록 하는 것이다. 개발된 시스템을 척수손상으로 인한 상지 장애인을 대상으로 평가실험을 실시하였다. 그 결과 시행횟수가 증가할수록 상하/좌우 이동시의 목표위치에 대한 실제위치의 오차가 감소하고, 1분당 클릭률이 증가하는 경향을 확인하였다. 이로부터, 개발된 무선 자이로마우스 시스템은 환자의 반복사용을 통해 그 유용성이 증가할 것을 알 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권4호
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• pp.70-76
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• 2009

본 연구에서는 자동차 사고나 뇌졸중 둥에 의해 경추 이하의 마비나 손, 발 등의 움직임이 자유롭지 못한 사람들의 컴퓨터 사용을 돕고자 손이나 발을 이용하지 않고 머리의 움직임과 눈의 깜박임만으로 컴퓨터 마우스 제어가 가능한 장치를 제안하였다. 마우스의 위치는 각속도 센서를 이용하여 머리의 움직임으로 추정하고, 눈 깜빡임에 의한 클릭과 더블 클릭은 광센서의 시야를 방해하지 않는 위치에 장착하여 커 클위치와 이벤트를 검출하였다. 제안한 마우스의 공간 이동 능력과 이벤트 검출을 비교한 실험에서는 좌우, 상하 이동은 기존 마우스와 비교하여 속도 면에서는 큰 차이는 없었으나, 정확도가 조금 떨어지는 이유로 인하여 정확한 위치로 이동시키는데 소요시간이 3$\sim$4배 정도 더 필요하였다. 데드 존을 갖는 비선형 상대 좌표계 방식을 이용하여 주기적으로 적분 에러를 제거해야 하는 문제를 해결하였고, 이동 거리와 속도를 함께 고려하여 직관적인 마우스 포인터 제어가 가능하도록 하였다. 주변광의 영향을 최소화하도록 광원 제어 회로를 설계하여 외부 광원의 변화에도 마우스 이벤트 검출이 영향을 받지 않았다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.701-706
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• 2009

본 연구에서는 자동차 사고나 뇌졸중 등에 의해 경추 이하의 마비나 손, 발 등의 움직임은 자유롭지 않은 사람들의 컴퓨터 사용을 돕고자 손이나 발을 이용하지 않고 머리의 움직임과 눈의 깜박임만으로 컴퓨터 마우스 제어가 가능한 장치를 제안하였다. 마우스의 좌우, 상하 이동은 자이로 센서를 이용하여 머리의 움직임으로 유발하고, 클릭과 더블 클릭은 광 센서를 시야를 방해하지 않는 위치에 장착하여 감지할 수 있도록 하였다. 머리의 움직임에 의한 마우스 이동은 절대 좌표계와 상대 좌표계를 이용하는 두 가지 방법으로 실험하였다. 제안한 장치의 클릭과 더블 클릭의 인식율은 평균 86%에 편차는 5%정도다, 반응속도는 기존 마우스의 이동 속도와 비교해 볼 때 큰 차이는 없었다. 마지막으로 종합적인 평가를 위해 마우스 이동과 클릭을 동시에 수행하였을 경우에는 정확도가 80%에 편차는 4%정도로 기존 마우스보다는 낮았다. 특히 상대 좌표계를 이용하는 경우 절대 좌표를 이용하는 경우보다 좌표의 누적 에러로 인한 reset 빈도를 줄일 수 있었고, 정밀한 마우스 포인터 조작에 편리하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1721-1728
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• 2009

미래형 컴퓨터 인터페이스는 기존의 마우스에서 사람의 손 또는 눈 등으로 대체되고 있다. 본 연구에서는 자이로센서를 이용하여 장갑형 무선 마우스를 개발하였다. 이는 사람의 손동작이 마우스 커서 움직임을 대신한다. 그리고 블루투스 기반의 무선센서 네트워크 기술을 도입하여 마우스와 시스템간의 연결을 무선화하여 유선마우스가 갖는 활동의 제약성을 극복하였다. 또한 USB 포트 인터페이스를 사용하여 설치 및 사용이 용이하도록 하였다. 개발한 장갑형 무선마우스는 프리젠테이션이나 게임 등의 다양한 사용자 인터렉션을 필요로 하는 분야에 포인팅 입력장치로 활용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권5호
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• pp.411-419
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• 2003

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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.270-272
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• 2009

본 연구에서는 자동차 사고나 뇌졸중 등에 의해 경추 이하의 마비나 손, 발 등의 움직임은 자유롭지 않은 사람들의 컴퓨터 사용을 돕고자 손이나 발을 이용하지 않고 머리의 움직임과 눈의 깜박임만으로 컴퓨터 마우스 제어가 가능한 장치를 제안하였다. 마우스의 좌우, 상하 이동은 각속도 센서를 이용하여 머리의 움직임으로 유발하고, 클릭과 더블 클릭은 광 센서를 시야를 방해하지 않는 위치에 장착하여 감지할 수 있도록 하였다. 제안한 마우스를 Quick Glance를 이용한 것과 비교해 보고 문자를 입력함에 있어 dasher을 이용하는 것과 윈도우에서 제공하는 화상키보드를 이용하는 것을 비교해 보았다. 공간 이동 능력과 이벤트 검출을 비교한 실험에서는 좌우, 상하 이동은 기존 마우스와 비교하여 속도 면에서는 큰 차이는 없었으나, 정확도가 조금 떨어지는 이유로 인하여 소요시간이 $3{\sim}4$배 정도 더 필요하였다. 그러나 Quick glance와 비교결과에서는 약 14%정도 빠랐고 dasher을 이용하여 문자를 입력함에 있어서도 약 32% 이상 빠르게 문자를 입력할 수 있었다. 실험 결과 눈이 쉽게 피로해지는 Quick glance를 이용하는 것보다 제안한 마우스를 사용하는 것이 더 효과적이었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.791-793
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• 2016

각종 센서 기술의 발달로 일반 사용자들이 스마트폰, 콘솔게임기(닌텐도 Wii)와 같은 동작인식 장치를 접해 볼 수 있는 환경이 증가하면서 동작인식 기반 입력장치에 대한 사용자 니즈가 증가하는 추세이다. 기존 동작인식 마우스는 외부에 마우스 버튼이 변형 된 형태로 장착되어 마우스 좌,우 버튼과 휠 역할을 하며, 내부에는 가속도센서(또는 자이로센서 포함)를 장착하여 마우스 커서 역할을 담당하고 있고, 소형으로 제작이 되어 버튼을 조작하는데 어려움이 있으며, 동작인식 기술을 커서의 포인팅에만 사용되어 동작인식 기술을 적용에는 한계가 있다. 이에 본 논문에서는 MEMS 기반 모션 레코그니션 센서(Motion Recognition Sensor)를 이용, 인체의 2지점(엄지와 검지)의 동작을 인식하여 동작데이터를 생성하고 이를 기초로 하여 사전 결정된 매칭테이블(커서이동 및 마우스 버튼 이벤트)과 비교, 판단하여 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 무선 송신하는 컴퓨터 입력장치에 관해 연구하였다.