• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.13 no.9
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• pp.825-831
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• 2007

In this paper, an interface between a human and a computer is presented. The human and computer interface(HCI) serves as another area of human and machine interfaces. Methods for the HCI we used are voice recognition and image recognition for detecting human's emotional feelings. The idea is that the computer can recognize the present emotional state of the human operator, and amuses him/her in various ways such as turning on musics, searching webs, and talking. For the image recognition process, the human face is captured, and eye and mouth are selected from the facial image for recognition. To train images of the mouth, we use the Hopfield Net. The results show 88%$\sim$92% recognition of the emotion. For the vocal recognition, neural network shows 80%$\sim$98% recognition of voice.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.145-150
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• 2005

This paper presents an Electrotactile Display System (ETCS). One of the most important human sensory systems for human computer interaction is the sense of touch, which can be displayed to human through tactile output devices. To realize the sense of touch, electrotactile display produces controlled, localized touch sensation on the skin by passing small electric current. In electrotactile stimulation, the mechanoreceptors in the skin may be stimulated individually in order to display the sense of vibration, touch, itch, tingle, pressure etc. on the finger, palm, arm or any suitable location of the body by using appropriate electrodes and waveforms. We developed an ETCS and investigated effectiveness of the proposed system in terms of the perception of roughness of a surface by stimulating the palmar side of hand with different waveforms and the perception of direction and location information through forearm. Positive and negative pulse trains were tested with different current intensities and electrode switching times on the forearm or finger of the user with an electrode-embedded armband in order to investigate how subjects recognize displayed patterns and directions of stimulation.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.1053-1056
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• 2004

Research in Human Computer Interface (HCI) is towards development of an application environment able to deal with interactions of both human and computers that can be more intuitive and efficient. This can be achieved by bridging the gap between the synthetic virtual environment and the natural physical environment. Thus a project called Tangible Space Initiative (TSI) has been launched by KIST. TSI is subdivided into Tangible Interface (TI) which controls 3D cyber space with user's perspective, Responsive Cyber Space (RCS) which creates and controls the virtual environment and Tangible Agent (TA) which senses and acts upon the physical interface environment on behalf of any components of TSI or the user. This paper is a brief introduction to a new generation of Human Computer Interface that bring user to a new era of interaction with computers in the future.

• Journal of the Ergonomics Society of Korea
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• v.21 no.2
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• pp.101-111
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• 2002

An intelligent robot, which has been developed recently, is no more a conventional robot widely known as an industrial robot. It is a computer system embedded in a machine and utilizes the machine as a medium not only for the communication between the human and the computer but also for the physical interaction among the human, the computer and their environment. Recent advances in computer technology have made it possible to create several of new types of human-computer interaction which are realized by utilizing intelligent machines. There is a continuing need for better understanding of how to design human/robot interface(HRI) to make for a more natural and efficient flow of information and feedback between robot systems and their users in both directions. In this paper, we explain the concept and the scope of HRI and review the current research trends of domestic and foreign HRL. The recommended research directions in the near future are also discussed based upon a comparative study of domestic and foreign HRI technology.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1-6
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• 2006

촉감 제시 방법은 다른 사람에게 방해를 주지 않고 은밀하게 정보를 전달할 수 있는 장점이 있으며, 특히 시각 혹은 청각 장애인에게는 반드시 필요한 정보 전달의 수단이다. 또한 촉감을 이용한 정보의 전달은 시청각을 이용한 정보전달의 방법을 보완하거나 때로는 대체할 수도 있다. 본 논문에서는 웨어러블, 모바일, 또는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 사용할 수 있는 착용 가능한 진동촉감 제시 장치를 제안한다. 이 진동촉감 제시 장치는 25개의 진동모터를 $5{\times}5$의 형태로 배열하여 문자, 숫자뿐만 아니라 다양하고 복잡한 패턴을 표시할 수 있다. 코인형 진동모터 각각을 스펀지로 감싸고 푹신푹신한 재질의 패드에 세워서 배열하여 진동의 퍼짐을 최소화하고 사람의 글씨 쓰는 순서에 따라 진동모터를 순차적으로 구동시키는 새로운 추적모드를 제안하여 사용자의 문자 및 숫자 인식률을 크게 향상시켰다. 사용자 성능 평가에서는 사용자의 발등에 영문 알파벳을 표시하여 86.7%의 인식률을 얻었다. 또한 진동촉감 제시 장치를 이용하여 핸드폰에서의 발신자 정보표시를 한다거나 네비게이션 시스템에 적용할 수 있는 등의 유용한 응용분야를 제시하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.230-237
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• 2006

본 논문은 스포츠 방송의 몰입감 증대를 위한 진동촉감 제시 시스템 및 장치를 제안하며, 촉감 정보를 효과적으로 전달하기 위한 촉감제시 방법론 및 제어 알고리즘을 제안한다. 최근 디지털 컨텐츠의 전달에 있어 오감을 통한 정보 전달의 관심이 증대됨에 따라, 대중을 대상으로 다양한 정보를 전달하는 디지털 매체에서의 시청각과 더불어 촉감 제시의 역할과 중요성이 증대되었다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 동적인 현장 상황을 실감 있게 전달하는 스포츠 방송에서의 햅틱 효과와 역할 그리고 가능한 시나리오를 정의하고, 진동촉감 제시 장비를 설계하여 촉감 정보 표현에 대한 기초 연구를 수행하였다. 또한 제안된 촉감을 이용한 스포츠 방송 시나리오 중 축구 방송을 기반으로 사용자 촉감 인지 실험을 수행하였으며, 실험 결과를 바탕으로 축구 방송 시스템을 구축하여 실감방송 전시회 시연을 통해 진동촉감 시스템 및 촉감 제시 방법론을 검증하였다. 촉감이 인간의 오감 중 시청각 다음으로 정보를 인지하는 중요한 감각 체계인 만큼 많은 양의 정보를 대중에게 전달하는 방송 시스템에서 시청각과 더불어 효과적인 정보 전달 체계로써 기여할 것이라고 여겨진다.

• Journal of the Ergonomics Society of Korea
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• v.19 no.1
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• pp.77-90
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• 2000

The aim of this study is to develop and evaluate an efficient camera calibration method for vision-based head tracking. Tracking head movements is important in the design of an eye-controlled human/computer interface. A vision-based head tracking system was proposed to allow the user's head movements in the design of the eye-controlled human/computer interface. We proposed an efficient camera calibration method to track the 3D position and orientation of the user's head accurately. We also evaluated the performance of the proposed method. The experimental error analysis results showed that the proposed method can provide more accurate and stable pose (i.e. position and orientation) of the camera than the conventional direct linear transformation method which has been used in camera calibration. The results of this study can be applied to the tracking head movements related to the eye-controlled human/computer interface and the virtual reality technology.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2002.10a
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• pp.102.3-102
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• 2002

$\textbullet$ Human and computer interface(HCI) $\textbullet$ Voice recognition $\textbullet$ Image recognition $\textbullet$ Neural network $\textbullet$ Hopfield net

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.11 no.1
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• pp.41-49
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• 2005

Electromyogram (EMG) signal generated by voluntary contraction of muscles is often used in rehabilitation devices because of its distinct output characteristics compared to other bio-signals. This paper proposes a novel EMG-based human-computer interface for electric-powered wheelchair users with motor disabilities by C4 or C5 spine cord injury. User's commands to control the electric-powered wheelchair are represented by shoulder elevation motions, which are recognized by comparing EMG signals acquired from the levator scapulae muscles with a preset double threshold value. The interface commands for controlling the electric-powered wheelchair consist of combinations of left-, right- and both-shoulders elevation motions. To achieve a real-time interface, we implement an EMG processing hardware composed of analog amplifiers, filters, a mean absolute value circuit and a high-speed microprocessor. The experimental results using an implemented real-time hardware and an electric-powered wheelchair showed that the EMG-based human-computer interface is feasible for the users with severe motor disabilities.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1031-1036
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• 2006

햅틱 분야는 디스플레이 되는 콘텐츠를 만질 수 있게 촉감을 제공함으로써 의학, 교육, 군사, 방송 분야 등에서 널리 연구되고 있다. 이미 의학 분야에서는 Reachin 사(社)의 복강경 수술 훈련 소프트웨어와 같이 실제 수술 할 때와 같은 힘을 느끼면서 수술 과정을 훈련할 수 있는 제품이 상용화 되어 있다. 그러나 햅틱 분야가 사용자에게 시청각 정보와 더불어 추가적인 촉감을 제공함으로써 보다 실감 있고 자연스러운 상호작용을 제공하는 장점을 가진 것에 비해 아직은 일반 사용자들에게 생소한 분야다. 그 이유 중 하나로 촉감 상호작용이 가능한 콘텐츠의 부재를 들 수 있다. 일반적으로 촉감 콘텐츠는 컴퓨터 그래픽스 모델로 이루어져 있어 일반 그래픽 모델러를 사용하여 콘텐츠를 생성하나 촉감과 관련된 정보는 콘텐츠를 생성하고 나서 파일에 수작업으로 넣어주거나 각각의 어플리케이션마다 직접 프로그램을 해주어야 한다. 이는 그래픽 모델링과 촉감 모델링이 동시에 진행되지 않기 때문에 발생하는 문제로 촉감 콘텐츠를 만드는데 시간이 많이 소요되고 촉감 정보를 추가하는 작업이 직관적이지 못하다. 그래픽 모델링의 경우 눈으로 보면서 콘텐츠를 손으로 조작할 수 있으나 촉감 모델링의 경우 손으로 촉감을 느끼면서 동시에 조작도 해야 하기 때문에 이에 따른 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 촉감 상호작용이 가능한 촉감 콘텐츠를 직관적으로 생성하고 조작할 수 있게 하는 촉감 모델러를 기술한다. 촉감 모델러에서 사용자는 3 자유도 촉감 장치를 사용하여 3 차원의 콘텐츠를 실시간으로 만져보면서 생성, 조작할 수 있고 촉감 사용자 인터페이스를 통해서 콘텐츠의 표면 촉감 특성을 직관적으로 편집할 수 있다. 촉감 사용자 인터페이스는 마우스로 조작하는 기존의 2차원 그래픽 사용자 인터페이스와는 다르게 3 차원으로 구성되어 있고 촉감 장치로 조작할 수 있는 버튼, 라디오 버튼, 슬라이더, 조이스틱의 구성요소로 이루어져 있다. 사용자는 각각의 구성요소를 조작하여 콘텐츠의 표면 촉감 특성 값을 바꾸고 촉감 사용자 인터페이스의 한 부분을 만져 그 촉감을 실시간으로 느껴봄으로써 직관적으로 특성 값을 정할 수 있다. 또한, XML 기반의 파일 포맷을 제공함으로써 생성된 콘텐츠를 저장할 수 있고 저장된 콘텐츠를 불러오거나 다른 콘텐츠에 추가할 수 있다.