KR102353940B1 - Education system with multipurpose pen - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다목적 펜에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 종이에 필기한 내용을 디지털화하여 제공할 수 있는 다목적 펜에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-purpose pen, and more particularly, to a multi-purpose pen capable of digitizing and providing the contents written on paper by a user.
디지털 기술의 발달로 사용자들은 각종 디지털 기기를 이용하여 다양한 방법으로 메모를 할 수 있게 되었다. 이를테면, 무선 펜마우스를 이용하여 글씨를 쓰거나 그림을 그림으로써 무선 펜마우스와 연결된 컴퓨터나 노트북에 위 글씨나 그림이 나타나도록 할 수 있다. 또한, 터치스크린이 장착된 스마트폰이나 테블릿 PC에 직접 터치펜을 이용하여 메모를 할 수도 있다.With the development of digital technology, users can take notes in various ways using various digital devices. For example, by using a wireless pen mouse to write or draw a picture, the above text or picture can be displayed on a computer or laptop connected to the wireless pen mouse. In addition, it is also possible to take notes using a touch pen directly on a smartphone or tablet PC equipped with a touch screen.
그러나 이와 같은 종래의 무선 펜마우스 또는 터치펜을 이용하여 글자를 쓰는 경우, 사용자의 펜 입력은 글자와 글자 사이의 띄어쓰기 간격과 같은, 터치펜 자체의 움직임을 수반하기 때문에, 사용자의 펜 입력에 터치펜의 움직임을 보상해야 사용자의 펜 입력을 정확하게 재현할 수 있다. 이를 위해 터치펜의 움직임을 인식하고 추적하기 위한 다양한 시도들이 있어 왔다.However, when writing characters using such a conventional wireless pen mouse or touch pen, the user's pen input involves the movement of the touch pen itself, such as the spacing between characters, so that the user's pen input touches the user's pen input. The pen movement must be compensated to accurately reproduce the user's pen input. To this end, various attempts have been made to recognize and track the movement of the touch pen.
먼저, 터치펜의 움직임을 인식하기 위해 좌표인식전용패드가 이용될 수 있다. 좌표인식전용패드 상에 터치펜을 사용할 때 발생하는 전표인식전용패드와 터치펜 사이의 전자적인 감응을 이용하여, 터치펜에 의해 입력되는 펜입력 간의 정확한 좌표 설정이 가능하고, 이를 바탕으로 사용자의 펜 입력을 인식할 수 있다.First, a dedicated pad for coordinate recognition may be used to recognize the movement of the touch pen. Using the electronic response between the slip recognition pad and the touch pen that occurs when using the touch pen on the coordinate recognition dedicated pad, it is possible to set accurate coordinates between the pen input input by the touch pen, and based on this, the user Pen input can be recognized.
다른 시도로서, 위치측량용 통신장치가 이용될 수 있다. 위치측량장치는 전자펜과 지속적으로 통신하면서, 전자펜의 움직임을 추적한다. 특히, 전자펜과의 통신을 통해 서로 간의 상대적인 거리를 측정하는 방식 등으로 전자펜의 위치를 측량하고, 전자펜을 통해 입력되는 펜 입력 간의 위치를 인식할 수 있다.As another approach, a localization communication device may be used. The positioning device continuously communicates with the electronic pen and tracks the movement of the electronic pen. In particular, it is possible to measure the positions of the electronic pen by measuring a relative distance between them through communication with the electronic pen, and to recognize the positions between pen inputs input through the electronic pen.
또 다른 시도로서, 좌표인식전용노트가 이용될 수 있다. 이는 카메라를 구비한 전자펜을 이용하여 좌표인식전용노트 상에 형성된 패턴을 인식하고 이에 기초하여 사용자의 펜 입력 간의 위치를 인식할 수 있다.As another attempt, a note dedicated to coordinate recognition may be used. This can recognize the pattern formed on the coordinate recognition dedicated note using an electronic pen equipped with a camera, and recognize the position between the user's pen inputs based on this.
그러나 이러한 시도들은 전자펜 외에 좌표인식전용패드, 위치측량장치, 좌표인식전용노트와 같은 별도의 장치가 구비되어야 하므로, 비용 면에서 경제적이지 못하고, 사용자의 불편을 초래하였다.However, these attempts are not economical in terms of cost and cause inconvenience to users because separate devices such as a dedicated pad for coordinate recognition, a location measurement device, and a notebook for coordinate recognition are required in addition to the electronic pen.
따라서 이러한 문제점을 해결하여 비용 경제적이면서, 사용자의 편의를 증진시킬 수 있는 기술이 요구된다.Therefore, there is a need for a technology capable of improving the user's convenience while being cost-effective by solving these problems.
본 발명의 일측면은 사용자에 의한 펜 입력의 궤적을 감지하여 펜 입력 데이터를 생성하고, 생성한 펜 입력 데이터를 원격의 넷보드로 전송하여 디스플레이하는 다목적 펜을 개시한다.One aspect of the present invention discloses a multi-purpose pen that generates pen input data by detecting a trajectory of a pen input by a user, and transmits the generated pen input data to a remote netboard for display.
본 발명의 다른 측면은 사용자에 의한 음성 입력을 텍스트로 변환하여 펜 입력 데이터를 생성하는 다목적 펜을 개시한다.Another aspect of the present invention discloses a multi-purpose pen for generating pen input data by converting a user's voice input into text.
본 발명의 또 다른 측면은 사용자에 의한 지우개 동작을 삭제 데이터로 생성하는 다목적 펜을 개시한다.Another aspect of the present invention discloses a multi-purpose pen for generating an erase operation by a user as erase data.
본 발명의 또 다른 측면은 딥러닝 신경망을 이용하여 펜 입력 데이터를 식별하는 다목적 펜을 개시한다.Another aspect of the present invention discloses a multi-purpose pen for identifying pen input data using a deep learning neural network.
본 발명의 또 다른 측면은 복수의 다목적 펜을 이용하여 복수의 학생 및 강사가 함께 참여 가능한 양방향 학습 시스템을 개시한다.Another aspect of the present invention discloses an interactive learning system in which a plurality of students and instructors can participate together using a plurality of multi-purpose pens.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜은 종이에 입력되는 펜 입력의 궤적을 감지하여 펜 입력 데이터를 생성하고, 원격의 넷보드에 펜 입력 데이터를 전송하는 필기부;를 포함한다.A multi-purpose pen according to an embodiment of the present invention includes a writing unit that generates pen input data by detecting a trajectory of pen input input to paper, and transmits the pen input data to a remote netboard.
한편, 상기 다목적 펜의 단부에 형성되고, 사용자의 펜 입력에 따른 접촉을 감지하는 접촉감지부; 상기 다목적 펜의 단부에 형성되고, 사용자의 펜 입력의 궤적을 감지하는 광센서부; 상기 다목적 펜의 적어도 일측에 형성되고, 상기 다목적 펜의 적어도 하나의 축 상에서의 회전, 이동 및 기울임 중 적어도 하나와 같은 상태 변화를 감지하는 모션감지부; 상기 다목적 펜의 움직임을 고려하여 펜 입력 데이터를 생성하는 펜입력분석부; 및 상기 다목적 펜의 움직임을 고려하여 삭제 데이터를 생성하는 지우개부;를 포함하고,On the other hand, is formed at the end of the multi-purpose pen, a touch sensing unit for sensing a contact according to the user's pen input; an optical sensor unit formed at an end of the multi-purpose pen and sensing a trajectory of a user's pen input; a motion sensing unit formed on at least one side of the multi-purpose pen and detecting a state change such as at least one of rotation, movement, and inclination on at least one axis of the multi-purpose pen; a pen input analysis unit generating pen input data in consideration of the movement of the multi-purpose pen; and an eraser for generating erase data in consideration of the movement of the multi-purpose pen.
상기 펜입력분석부는, 상기 접촉감지부에 의해 접촉이 감지되는 동안 상기 광센서부에 의해 감지된 펜 입력의 궤적을 제 1 펜 입력으로 생성하고, 상기 접촉감지부에 의해 판단된 펜 입력의 수행여부 및 상기 모션감지부에 의해 감지된 상태 변화로부터 상기 접촉감지부에 의해 감지되는 접촉을 수반하지 않는 제 2 펜 입력을 생성하고, 상기 제 1 펜 입력 및 상기 제 2 펜 입력 중 하나의 펜 입력이 다른 하나의 펜 입력에 후속하는 경우, 하나의 펜 입력의 펜 입력 개시 지점은 다른 하나의 펜 입력의 펜 입력 종료 지점과 동일하게 하여, 상기 펜 입력 데이터를 생성하고,The pen input analysis unit generates a trajectory of the pen input sensed by the photosensor unit as a first pen input while the contact is sensed by the contact sensing unit, and performs the pen input determined by the contact sensing unit. generating a second pen input not accompanied by a contact sensed by the contact sensing unit from whether or not and a state change sensed by the motion sensing unit, and generating a pen input of one of the first pen input and the second pen input When this other pen input is followed, the pen input start point of one pen input is the same as the pen input end point of the other pen input, and the pen input data is generated;
상기 지우개부는, 상기 접촉감지부에 의해 접촉이 감지되는 동안 상기 모션감지부에 의해 감지된 상태변화 중 좌우방향으로의 이동에 대한 상태변화를 감지하는 경우, 상기 넷보드에서 마지막 펜 입력 데이터가 출력된 지점으로부터 좌측 또는 우측으로 소정 거리만큼 출력된 펜 입력 데이터의 삭제 동작 명령을 포함하는 상기 삭제 데이터로 생성할 수 있다.The eraser unit outputs the last pen input data from the netboard when the eraser detects a state change in the left-right direction among the state changes sensed by the motion sensing unit while the touch is detected by the touch sensing unit. The deletion data including a deletion operation command of the pen input data output by a predetermined distance to the left or right from the selected point may be generated.
또한, 상기 필기부는, 어느 하나의 알파벳에 대하여 적어도 하나 이상의 형태를 포함하는 특정 언어의 알파벳 형상 데이터를 수집하여 특징값을 추출하고, 심층 신경망을 통해 반복 학습을 진행하여 텍스트 형태 분석 모델을 구축하고, 상기 텍스트 형태 분석 모델에 상기 펜 입력 데이터를 입력하여 해당 펜 입력 데이터의 특징 값 및 그 특징 값이 나타내는 알파벳을 식별하고, 식별한 알파벳을 특정 글씨체로 변환하여 상기 넷보드로 전송할 수 있다.In addition, the writing unit collects alphabet shape data of a specific language including at least one shape for any one alphabet, extracts feature values, and repeats learning through a deep neural network to build a text shape analysis model, , by inputting the pen input data into the text shape analysis model to identify a characteristic value of the corresponding pen input data and an alphabet indicated by the characteristic value, convert the identified alphabet into a specific font, and transmit it to the netboard.
또한, 상기 펜 입력 데이터를 상기 넷보드로 전송하는 통신부; 상기 펜 입력 데이터를 저장하는 메모리부; 및 상기 다목적 펜의 제어에 대한 사용자 명령을 입력 받는 사용자 인터페이스부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the communication unit for transmitting the pen input data to the netboard; a memory unit configured to store the pen input data; and a user interface unit receiving a user command for controlling the multi-purpose pen.
또한, 상기 다목적 펜의 적어도 일측에 형성되고, 사용자로부터의 음성 신호를 입력 받아 문자 형태로 변환하여 상기 펜 입력 데이터로 생성하는 마이크부;를 더 포함할 수 있다.The multi-purpose pen may further include a microphone unit formed on at least one side of the multi-purpose pen to receive a voice signal from a user, convert it into a text form, and generate the pen input data.
상술한 본 발명에 따르면 별도의 보조 장치 없이도, 펜 입력 장치의 움직임을 인식하여, 사용자의 펜 입력을 정교하게 재현할 수 있다.According to the present invention described above, it is possible to precisely reproduce the user's pen input by recognizing the movement of the pen input device without a separate auxiliary device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필기부의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜의 예시적인 동작을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 단계(540)의 일 실시예를 나타내는 흐름도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필기부의 제어 블록도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필기부의 제어 블록도이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 학습 시스템의 개념도이다.
도 13 내지 도 18은 종래의 디지털펜을 보여주는 도면이다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜을 보여주는 도면이다.1 is a perspective view of a multi-purpose pen according to an embodiment of the present invention.
2 is a control block diagram of a writing unit according to an embodiment of the present invention.
3 shows an exemplary operation of a multi-purpose pen according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of operating a multi-purpose pen according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows a flow diagram illustrating one embodiment of
6 is a control block diagram of a writing unit according to another embodiment of the present invention.
7 is a control block diagram of a writing unit according to another embodiment of the present invention.
8 to 12 are conceptual diagrams of an interactive learning system according to an embodiment of the present invention.
13 to 18 are views showing a conventional digital pen.
19 and 20 are views showing a multi-purpose pen according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the stated elements, steps, and acts do not exclude the presence or addition of one or more other elements, steps and acts.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜의 사시도이다.1 is a perspective view of a multi-purpose pen according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜(100)은 펜 형태로 형성될 수 있으며, ABS(Acrylonitrite Butadiene Styrene copolymer)와 PC(Poly Carbonate)의 혼합수지, PP(Poly ropylene), PPS(Poly Phenylene Sulfide) 등의 합성수지와, PMMA 합성수지, PS 합성수지, 유리, 금속류 등과 은 소재로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜(100)은 직경이 동일하거나 또는 상광하협 형태로 구성될 수 있으며, 양단부에는 덮개(미도시)가 구비될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜(100)은 잉크(또는 흑연)을 이용하여 종이에 펜 입력 데이터를 직접 입력할 수 있는 보조 필기부 및 펜 입력의 궤적을 감지하여 펜 입력 데이터를 생성하고, 원격의 넷보드에 펜 입력 데이터를 입력할 수 있는 필기부를 포함할 수 있다.The
예를 들면, 다목적 펜(100)은 보조 필기부를 통해 종이에 잉크로 직접 펜 입력 데이터를 입력하는 동안 필기부를 통해 펜 입력 데이터를 생성하고, 원격의 넷보드에 펜 입력 데이터를 전송하여 디스플레이할 수 있다. 이러한 필기부와 관련한 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.For example, the
도 1에 도시되는 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜(100)의 구조 및 형태는 예시적인 것으로서, 다양한 변형이 가능하다.The structure and shape of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필기부의 제어 블록도이다.2 is a control block diagram of a writing unit according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필기부(200)는 접촉감지부(210), 광센서부(220), 모션감지부(230), 펜입력분석부(240), 통신부(250), 메모리부(260) 및 사용자 인터페이스부(270)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
접촉감지부(210)는 다목적 펜(100)의 단부에 형성될 수 있으며, 사용자의 펜 입력에 따른 접촉을 감지할 수 있다.The
접촉감지부(210)는 사용자에 의해 종이, 패드 등과 같은 외부 물체와 접촉할 수 있는데, 이러한 접촉을 감지하여 사용자에 의해 펜 입력이 수행되는지 여부를 판단할 수 있다.The
접촉감지부(210)는 펜 입력에 따른 접촉 감지를 위해 터치 센서를 포함할 수 있으나, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.The
광센서부(220)는 다목적 펜(100)의 단부에 형성될 수 있으며, 사용자의 펜 입력의 궤적을 감지할 수 있다.The
광센서부(220)는 외부로 광을 조사하여 다목적 펜(100)의 단부의 움직임, 즉 펜 입력의 궤적을 감지할 수 있다. The
광센서부(220)는 펜 입력의 궤적을 감지하기 위해 광학센서 및 발광다이오드(LED), 레이저센서, 블루트랙센서 중 하나 이상을 포함할 수 있는데, 발광다이오드(LED)가 외부로 조사한 광이 책상이나 노트 등에 반사되어 광학센서에 감지되면, 광학센서의 신호를 처리하여 펜 입력의 궤적을 인식할 수 있다. 광센서부(220)의 상기 구성은 예시적인 것으로서, 본 발명이 적용되는 실시예에 펜 입력의 궤적을 감지할 수 있는 다양한 구성이 이용될 수 있다.The
광센서부(220)는 외부에 광을 조사하고, 이에 따라 반사된 빛을 감지함으로써 펜 입력의 궤적을 감지하기 때문에, 접촉감지부(210)가 외부와의 접촉을 감지하는 경우, 높은 인식률을 보일 수 있다. 그러나 다양한 광센서부에 따라 접촉감지부(210)가 외부와 접촉하지 않더라도 일정 범위(예를 들어, 일정한 거리 또는 일한 인식률의 범위) 내에서는 펜 입력의 궤적을 감지할 수 있다. Since the
모션감지부(230)는 다목적 펜(100)의 적어도 일측에 형성될 수 있으며, 다목적 펜(100)의 전체적인 움직임을 감지할 수 있다. 즉, 모션감지부(230)는 다목적 펜(100)의 적어도 하나의 축 상에서의 회전, 이동 및 기울임 중 적어도 하나와 같은 상태 변화를 감지할 수 있다. The
모션감지부(230)는 다목적 펜(100)의 움직임 감지를 위해 다양한 종류의 측정 센서를 하나 이상 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 측정 센서는 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서(나침반, compass, 콤파스, 컴파스), 지자계센서 중 적어도 하나를 포함할수 있다. 모션감지부(230)의 상기 구성은 예시적인 것으로서, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 다양한 구성이 적용될 수 있다.The
펜입력분석부(240)는 펜 입력 데이터를 생성할 수 있다. The pen
펜 입력 데이터는 다목적 펜(100)의 움직임을 고려하여 위치 설정되는, 사용자에 의해 입력되는 펜 입력에 관한 데이터로서, 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력으로 이루어질 수 있다. The pen input data is data related to a pen input input by a user, which is positioned in consideration of the movement of the
여기서 제 1 펜 입력은 예를 들어, 다목적 펜(100)을 통해 재현하고 하는 글자 또는 선과 같은, 접촉을 수반하는 펜 입력을 의미하고, 제 2 펜 입력은 예를 들어, 또는 글자와 글자 사이의 간격과 같은, 접촉을 수반하지 않는 펜 입력을 의미한다. Here, the first pen input means a pen input accompanying contact, such as a character or a line reproduced through the
예를 들어, "기"라는 펜 입력은 "ㄱ"와 "l"의 제 1 펜 입력과, "ㄱ"와 "l" 사이의 간격과 같은 제 2 펜 입력으로 이루어진다.For example, the pen input of “gi” is composed of a first pen input of “a” and “l” and a second pen input equal to the interval between “a” and “l”.
펜입력분석부(240)에 의한 분석은 접촉감지부(210), 광센서부(220) 및 모션감지부(230)의 감지 결과에 기초할 수 있다.The analysis by the pen
구체적으로, 펜입력분석부(240)는 접촉감지부(210)에 의해 판단된 펜 입력의 수행여부 및 광센서부(220)에 의해 감지된 펜 입력의 궤적으로부터 접촉감지부(210)에 의해 감지되는 접촉을 수반하는 제 1 펜 입력을 생성할 수 있다. 즉, 접촉감지부(210)에 의해 접촉이 감지되는 동안 광센서부(220)에 의해 감지된 펜 입력의 궤적을 제 1 펜 입력으로 생성할 수 있다. Specifically, the pen
계속해서, 접촉감지부(210)에 의해 판단된 펜 입력의 수행여부 및 모션감지부(230)에 의해 감지된 상태 변화로부터 접촉감지부(210)에 의해 감지되는 접촉을 수반하지 않는 제 2 펜 입력을 생성할 수 있다. Subsequently, the second pen not accompanying the contact detected by the
즉, 접촉감지부(210)에 의해 접촉이 감지되지 않는 동안 모션감지부(230)에 의해 감지된 상태변화를 제 2 펜 입력으로 생성할 수 있다. That is, a state change sensed by the
펜입력분석부(240)는 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력이 생성되면, 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력을 조합하여 펜 입력 데이터를 생성할 수 있다. 펜 입력 데이터에서, 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력 중 하나의 펜 입력이 다른 하나의 펜 입력에 후속하는 경우, 하나의 펜 입력의 펜 입력 개시 지점은 다른 하나의 펜 입력의 펜 입력 종료 지점과 동일하게 하여, 연속적인 펜 입력의 정교한 재현을 가능하게 할 수 있다.When the first pen input and the second pen input are generated, the
펜입력분석부(240)는 접촉감지부(210)에 의해 판단된 펜 입력의 수행여부 및 광센서부(220)에 의해 감지된 펜 입력의 궤적으로부터 접촉을 수반하지 않는 제 3 펜 입력을 생성할 수 있다. The pen
즉, 접촉감지부(210)에 의해 접촉이 감지되지 않는 동안 광센서부(220)에 의해 감지된 펜 입력의 궤적을 제 3 펜 입력으로 생성할 수 있다. 펜입력분석부(240)는 제 3 펜 입력을 생성하면, 제 3 펜 입력을 이용하여 제 2 펜 입력을 보상할 수 있다. That is, the trajectory of the pen input sensed by the
광센서부(220)에 의한 펜 입력 궤적의 감지는 접촉감지부(210)가 접촉을 감지하는 경우 높은 인식률을 보일 수 있으나, 접촉을 수반하지 않더라도 일정 범위(예를 들어, 일정한 거리 또는 일정한 인식률의 범위) 내에서는 펜 입력 궤적의 감지가 가능하다. 따라서 펜입력분석부(240)는 제 3 펜 입력을 이용하여 제 2 펜 입력을 보상함으로써, 보다 정확한 다목적 펜의 움직임을 펜 입력 데이터에 반영할 수 있다.The detection of the pen input trajectory by the
한편, 다목적 펜(100)는 광센서부(220)를 포함하지 않으며, 따라서 펜입력분석부(240)는 접촉감지부(210) 및 모션감지부(230)의 감지 결과에 기초하여 펜 입력 데이터를 생성할 수도 있다. On the other hand, the
구체적으로, 펜입력분석부(240)는 접촉감지부(210)에 의해 판단된 펜 입력의 수행여부 및 모션감지부(230)에 의해 감지된 상태 변화로부터 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력을 생성할 수 있다. Specifically, the pen
즉, 접촉감지부(210)에 의해 접촉이 감지되는 동안 모션감지부(230)에 의해 감지된 상태변화를 제 1 펜 입력으로 생성하고, 접촉감지부(210)에 의해 접촉이 감지되지 않는 동안 모션감지부(240)에 의해 감지된 상태변화를 제 2 펜 입력으로 생성할 수 있다. 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력이 생성되면, 펜입력분석부(240)는 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력을 조합하여 펜 입력 데이터를 생성할 수 있다. That is, a state change sensed by the
펜 입력 데이터에서, 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력 중 하나의 펜 입력이 다른 하나의 펜 입력에 후속하는 경우, 하나의 펜 입력의 펜 입력 개시 지점은 다른 하나의 펜 입력의 펜 입력 종료 지점과 동일하게 하여, 연속적인 펜 입력의 정교한 재현을 가능하게 할 수 있다.In the pen input data, when one pen input of the first pen input and the second pen input follows the other pen input, the pen input start point of one pen input is the pen input end point of the other pen input. By doing the same as above, it is possible to enable precise reproduction of continuous pen input.
한편, 펜입력분석부(240)는 딥러닝 학습 모델을 이용하여 펜 입력 데이터가 글자에 해당하는지 여부를 판단하고, 그 글자를 식별할 수 있다.Meanwhile, the
예를 들면, 펜입력분석부(240)는 특정 언어의 알파벳 형상 데이터를 수집하여 특징값을 추출하고, 심층 신경망을 통해 반복 학습을 진행하여 텍스트 형태 분석 모델을 구축할 수 있다. 일예로, 알파벳 형상 데이터는 어느 하나의 알파벳에 대하여 적어도 하나 이상의 형태를 포함할 수 있다.For example, the pen
이때, 펜입력분석부(240)는 Librosa 라이브러리를 이용하여 알파벳 형상 데이터로부터 각 알파벳을 나타내는 특징 값을 추출할 수 있으며, 심층 신경망으로 3 개의 히든 레이어를 가진 완전 연결 뉴럴 네트워크 모델을 채택할 수 있다. In this case, the pen
펜입력분석부(240)는 텍스트 형태 분석 모델에 펜 입력 데이터를 입력하여 해당 펜 입력 데이터의 특징 값 및 그 특징 값이 나타내는 알파벳을 추출할 수 있다.The
펜입력분석부(240)는 접촉감지부(210) 및 모션감지부(230)의 감지 결과에 기초하여 생성한 펜 입력 데이터가 글자에 해당하는지 여부를 판단할 수 있으며, 해당 알파벳을 식별하여 특정 글씨체로 변환할 수 있다.The pen
펜입력분석부(240)는 펜 입력 데이터를 특정 글씨체로 변환한 경우, 특정 글씨체로 나타나는 펜 입력 데이터를 통신부(250)를 통해 원격의 넷보드로 전송하여 디스플레이할 수 있다.When pen input data is converted into a specific font, the pen
예를 들면, 펜입력분석부(240)는 후술하는 사용자 인터페이스부(270)를 통해 글씨체 변환 여부, 변환할 글씨체 종류 등을 입력 받을 수 있다.For example, the pen
통신부(250)는 펜입력분석부(240)에 의해 생성된 펜 입력 데이터 및 메모리부(260)에 저장된 펜 입력 데이터 중 적어도 하나를 원격지의 넷보드로 전송할 수 있다. The
통신부(250)는 실시간으로 펜 입력 데이터를 전송하거나, 다목적 펜(100)의 동작에 따라 펜 입력 데이터를 전송할 수 있다. The
예를 들어, 통신부(250)는 사용자 인터페이스부(270)가 펜 입력 데이터의 전송에 관한 사용자 입력을 수신하면, 메모리부(260)에 저장된 펜 입력 데이터를 전송할 수 있다. For example, the
또한 예를 들어, 통신부(250)는 접촉감지부(210)가 접촉을 감지하지 못하면, 즉시 또는 소정의 시간이 경과한 후에 메모리부(260)에 저장된 펜 입력 데이터를 전송할 수 있다. Also, for example, when the
통신부(250)는 USB(universal serial bus), 마우스포트(PS/2 포트)와 같은 유선 통신 방식에 의해 외부 단말기와 통신하거나, 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(IrDA) 및 기타 RF 통신과 같은 무선 통신 방식에 의해 외부 단말기와 통신할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 데이터통신이 가능한 다양한 형태의 유무선 통신방법으로 구현될 수 있다.The
메모리부(260)는 펜입력분석부(240)에 의해 생성된 펜 입력 데이터를 저장할 수 있다. The
메모리부(260)에 저장된 펜 입력 데이터는 통신부(250)에 의해 단말기로 전송될 수 있다. The pen input data stored in the
일 실시예에서, 통신부(250)와 단말기 사이에 통신연결이 되지 않으면, 메모리부(260)에 펜 입력 데이터가 저장되고, 그 후 통신부(250)와 외부 단말기 사이에 통신연결이 이루어지면, 통신부(250)는 메모리부(260)에 저장된 펜 입력 데이터를 외부 단말기로 전송할 수 있다.In one embodiment, if a communication connection is not established between the
사용자 인터페이스부(270)는 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 사용자의 입력은 다목적 펜의 동작의 개시 및 종료, 및 상기 펜 입력 데이터의 전송 중 적어도 하나에 대한 명령을 포함할 수 있다. The
사용자 인터페이스부(270)는 예를 들어, 버튼, 접촉 감지 장치(또는 터치센서), 조이스틱 또는 휠과 같은 입력장치를 포함하여 구성될 수 있으며, 다목적 펜(100)의 외부로 노출되도록 구성되며, 한 종류의 입력장치가 복수로 구성되거나, 이들을 조합하여 구성될 수 있다. 이와 같은 구성은 예시적인 것으로서, 본 발명에 적용되는 실시예에 따라 사용자의 입력을 수신할 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜의 예시적인 동작을 도시한다.3 shows an exemplary operation of a multi-purpose pen according to an embodiment of the present invention.
도 3의 (a)를 참조하면, 다목적 펜은 사용자에 의한 다목적 펜의 동작을 감지하여, 펜 입력(410, 430, 450)을 생성할 수 있다. 사용자의 펜 입력은 펜 입력(410), 펜 입력(430) 및 펜 입력(450) 순으로 이루어지며,Referring to FIG. 3A , the multi-purpose pen may generate
여기서 펜 입력(410) 및 펜 입력(450)은 접촉을 수반하는 펜 입력을 나타내고, 펜 입력(430)은 접촉을 수반하지 않는 펜 입력을 나타낸다. Here, the
다목적 펜은 펜 입력(410, 430, 450)으로부터 펜 입력 데이터를 생성하는데, 이때 연속하는 펜 입력(410, 430, 450) 간의 연결을 위해 펜 입력(410)의 펜 입력 종료 지점(420)과 펜 입력(430)의 펜 입력 개시 지점(420)을 일치시키고, 펜 입력(430)의 펜 입력 종료 지점(440)과 펜 입력(450)의 펜 입력 개시 지점(440)을 일치시킨다.The multi-purpose pen generates pen input data from the
펜 입력 데이터는 도 3의 (b)에서 도시되는 바와 같이 디스플레이된다. The pen input data is displayed as shown in FIG. 3B.
도 3의 (b)를 참조하면, 펜 입력(410, 450)은 접촉을 수반하는 펜 입력이므로, 윤곽 또는 색을 가지고 디스플레이되고, 펜 입력(430)은 접촉을 수반하지 않는 펜 입력이므로 투명하게 디스플레이되어, 전체적으로 "기"라는 글자를 디스플레이하게 된다.Referring to FIG. 3B , since the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다목적 펜의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.4 is a flowchart illustrating a method of operating a multi-purpose pen according to an embodiment of the present invention.
단계(510)에서, 펜 입력에 따른 접촉을 감지할 수 있다. 단계(510)를 통해 외부 물체와의 접촉을 감지함으로써 사용자에 의해 펜 입력이 수행되는지 여부를 판단할 수 있다.In
단계(520)에서, 사용자의 펜 입력의 궤적을 감지할 수 있다. 단계(520)에 수행되는 펜 입력의 궤적에 대한 감지는 단계(510)에서 펜 입력에 따른 접촉을 감지되는 동안 수행되거나, 단계(510)에서 펜 입력에 따른 접촉을 감지되지 않더라도 일정 범위(예를 들어, 일정한 거리 또는 일정한 인식률의 범위) 내에서 수행될 수 있다.In
단계(530)에서, 다목적 펜의 움직임, 즉 적어도 하나의 축 상에서의 회전, 이동, 기울임 중 적어도 하나의 상태 변화를 감지할 수 있다.In
단계(540)에서, 단계(510)에서 판단된 펜 입력의 수행여부, 단계(520)에서 감지된 펜 입력의 궤적 및 단계(530)에서 감지된 상태 변화를 분석하여, 펜 입력 데이터를 생성할 수 있다. 여기서 펜 입력 데이터는 다목적 펜(200)의 움직임을 고려하여 위치 설정되는, 사용자에 의해 입력되는 펜 입력에 관한 데이터를 의미한다.In
일 실시예에서, 방법(500)은 펜 입력 데이터를 외부 단말기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. In an embodiment, the
일례로서, 상기 전송하는 단계는 실시간으로 펜 입력 데이터를 전송함으로써 수행될 수 있다. As an example, the transmitting may be performed by transmitting pen input data in real time.
일례로서, 상기 전송하는 단계는 펜 입력 데이터의 전송에 대한 사용자의 입력에 따라 펜 입력 데이터를 전송함으로써 수행될 수 있다.As an example, the transmitting may be performed by transmitting the pen input data according to a user input for transmitting the pen input data.
일례로서, 상기 전송하는 단계는 단계(510)에서 접촉이 감지되지 않으면, 즉시 또는 소정의 시간이 경과한 후에 펜 입력 데이터를 전송함으로써 수행될 수 있다.As an example, the transmitting may be performed by transmitting the pen input data immediately or after a predetermined time has elapsed if no contact is detected in
일 실시예에서, 방법(500)은 펜 입력 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 저장된 펜 입력 데이터는 즉시 또는 이후에 외부 단말기로 전송될 수 있다. In one embodiment,
일례로서, 상기 저장하는 단계는 외부 단말기 사이에 통신연결이 되지 않으면, 펜 입력 데이터를 저장함으로써 수행될 수 있다. As an example, the storing may be performed by storing the pen input data when a communication connection is not established between external terminals.
이후에 외부 단말기 사이에 통신연결이 되면, 저장된 펜 입력 데이터는 외부 단말기로 전송될 수 있다.After a communication connection is established between the external terminals, the stored pen input data may be transmitted to the external terminal.
일 실시예에서, 방법(500)은 다목적 펜의 동작의 개시 및 종료, 및 펜 입력 데이터의 전송 중 적어도 하나에 대한 사용자의 입력을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
도 5는 도 4에 도시된 단계(540)의 일 실시예를 나타내는 흐름도를 도시한다.FIG. 5 shows a flow diagram illustrating one embodiment of
도 4 및 도 5를 참조하면, 단계(540)는 제 1 펜 입력을 생성하는 단계(610); 제 2 펜 입력을 생성하는 단계(620); 및 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력을 조합하는 단계(630)를 포함할 수 있다.4 and 5 ,
단계(610)에서, 단계(510)에서 판단된 펜 입력의 수행여부 및 단계(520)에서 감지된 펜 입력의 궤적으로부터 접촉을 수반하는 제 1 펜 입력을 생성할 수 있다. In
즉, 단계(510)에서 접촉이 감지되는 동안 단계(520)에서 감지된 펜 입력의 궤적을 제 1 펜 입력으로 생성할 수 있다.That is, the trajectory of the pen input detected in
단계(620)에서, 단계(510)0에서 판단된 펜 입력의 수행여부 및 단계(520)에서 감지된 상태 변화로부터 접촉을 수반하지 않는 제 2 펜 입력을 생성할 수 있다. 즉, 단계(510)에서 접촉이 감지되지 않는 동안 단계(520)에서 감지된 상태변화를 제 2 펜 입력으로 생성할 수 있다.In
단계(630)에서, 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력을 조합하여 펜 입력 데이터를 생성할 수 있다. In
단계(630)는 펜입력 데이터에서, 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력 중 하나의 펜 입력이 다른 하나의 펜 입력에 후속하는 경우, 하나의 펜 입력의 펜 입력 개시 지점은 다른 하나의 펜 입력의 펜 입력 종료 지점과 동일하게 하여, 연속적인 펜 입력의 정교한 재현을 가능하게 할 수 있다.In
부가적으로, 단계(540)는, 단계(510) 및 단계(520)로부터 접촉을 수반하지 않는 제 3 펜 입력을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. Additionally, step 540 may further include generating a third pen input that does not involve contact from
즉, 단계(510)에서 접촉이 감지되지 않는 동안 단계(520)에서 감지된 펜 입력의 궤적을 제 3 펜 입력으로 생성할 수 있다. That is, the trajectory of the pen input detected in
단계(540)는 제 3 펜 입력이 생성되면, 제 3 펜 입력을 이용하여 제 2 펜 입력을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.
대안적으로, 도 4의 방법(500)에서 단계(520)는 생략될 수 있다. 따라서 단계(540)는 단계(510) 및 단계(530)로부터 펜 입력을 분석하여 펜 입력 데이터를 생성함으로써 수행될 수 있다. Alternatively,
구체적으로, 단계(540)는 단계(510)에서 판단된 펜 입력의 수행여부 및 단계(530)에서 감지된 상태 변화로부터 접촉을 수반하는 제 1 펜 입력 및 접촉을 수반하지 않는 제 2 펜 입력을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. Specifically,
즉, 단계(510)에서 접촉이 감지되는 동안 단계(530)에서 감지된 상태변화를 제 1 펜 입력으로 생성하고, 단계(510)에서 접촉이 감지되지 않는 동안 단계(530)에서 감지된 상태변화를 제 2 펜 입력으로 생성할 수 있다. That is, the state change sensed in
계속해서, 단계(540)는 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력이 생성되면, 펜 입력 데이터를 생성하기 위해 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력을 조합하는 단계를 더 포함할 수 있다. Continuing,
상기 조합하는 단계는 펜 입력 데이터에서, 제 1 펜 입력 및 제 2 펜 입력 중 하나의 펜 입력이 다른 하나의 펜 입력에 후속하는 경우, 하나의 펜 입력의 펜 입력 개시 지점은 다른 하나의 펜 입력의 펜 입력 종료 지점과 동일하게 하여, 연속적인 펜 입력의 정교한 재현을 가능하게 할 수 있다.In the combining step, in the pen input data, when one pen input of the first pen input and the second pen input follows the other pen input, the pen input starting point of one pen input is the other pen input. By making it equal to the end point of pen input of , it is possible to enable precise reproduction of continuous pen input.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필기부의 제어 블록도이다.Meanwhile, FIG. 6 is a control block diagram of a writing unit according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 필기부(200')는 도 2에 도시된 접촉감지부(210), 광센서부(220), 모션감지부(230), 펜입력분석부(240), 통신부(250), 메모리부(260) 및 사용자 인터페이스부(270)의 구성에 더하여, 마이크부(280)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
이하의 설명에서는 마이크부(280)에 대해서만 설명하고, 나머지 접촉감지부(210), 광센서부(220), 모션감지부(230), 펜입력분석부(240), 통신부(250), 메모리부(260) 및 사용자 인터페이스부(270)에 대한 구성은 상술한 것으로 대체하기로 한다.In the following description, only the
마이크부(280)는 다목젝 펜(100)의 적어도 일측에 형성될 수 있으며, 사용자로부터의 음성 신호를 입력 받을 수 있다.The
마이크부(280)는 사용자로부터 입력되는 음성 신호를 문자 형태로 변환하여 펜 입력 데이터로 생성할 수 있으며, 통신부(250)를 통해 변환한 펜 입력 데이터를 원격지의 넷보드로 전송할 수 있다.The
통신부(250)는 펜입력분석부(240)에 의해 생성된 펜 입력 데이터, 메모리부(260)에 저장된 펜 입력 데이터 및 마이크부(280)에 의해 생성된 펜 입력 데이터 중 적어도 하나를 원격지의 넷보드로 전송할 수 있다. The
일예로서, 마이크부(280)는 사용자 인터페이스부(270)를 통해 마이크부(280)에서 생성하는 펜 입력 데이터의 전송에 대한 명령이 입력되는 경우, 변환한 펜 입력 데이터를 원격지의 넷보드로 전송할 수 있다.As an example, when a command for transmission of pen input data generated by the
한편, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필기부의 제어 블록도이다.Meanwhile, FIG. 7 is a control block diagram of a writing unit according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필기부(200'')는 도 6에 도시된 접촉감지부(210), 광센서부(220), 모션감지부(230), 펜입력분석부(240), 통신부(250), 메모리부(260), 사용자 인터페이스부(270) 및 마이크부(280)의 구성에 더하여 지우개부(290)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , a
이하의 설명에서는 지우개부(290)에 대해서만 설명하고, 나머지 접촉감지부(210), 광센서부(220), 모션감지부(230), 펜입력분석부(240), 통신부(250), 메모리부(260), 사용자 인터페이스부(270) 및 마이크부(280)에 대한 구성은 상술한 것으로 대체하기로 한다.In the following description, only the
지우개부(290)는 삭제 데이터를 생성할 수 있다.The
삭제 데이터는 다목적 펜(100)의 움직임을 고려한 사용자의 펜 입력 삭제 동작에 관한 데이터일 수 있다. 즉, 삭제 데이터는 다목적 펜(100)을 통해 재현하고자 하는 펜 입력에 대한 지우개 동작의 입력을 의미한다. The deletion data may be data regarding a user's pen input deletion operation in consideration of the movement of the
지우개부(290)는 접촉감지부(210)에 의해 판단된 펜 입력의 수행여부 및 모션감지부(230)에 의해 감지된 상태 변화로부터, 접촉감지부(210)에 의해 접촉이 감지되는 동안 모션감지부(230)에 의해 적어도 하나의 축 상에서의 좌우 이동의 상태 변화가 감지되는 경우, 삭제 데이터를 생성할 수 있다.The
즉, 지우개부(290)는 접촉감지부(210)에 의해 접촉이 감지되는 동안 모션감지부(230)에 의해 감지된 상태변화 중 좌우방향으로의 이동에 대한 상태변화를 삭제 데이터로 생성할 수 있다. That is, the
예를 들면, 삭제 데이터에는 마지막 펜 입력 데이터가 출력된 지점으로부터 좌측 또는 우측으로 소정 거리만큼 출력된 펜 입력 데이터의 삭제 동작 명령 포함할 수 있다.For example, the deletion data may include a command to delete the pen input data output by a predetermined distance to the left or right from the point where the last pen input data was output.
지우개부(290)는 생성한 삭제 데이터를 통신부(250)를 통해 원격지의 넷보드로 전송할 수 있다. The
일예로서, 지우개부(290)는 사용자 인터페이스부(270)를 통해 지우개부(290)에서 생성하는 삭제 데이터의 전송에 대한 명령이 입력되는 경우, 삭제 데이터를 원격지의 넷보드로 전송할 수 있다. 이때, 넷보드에서는 삭제 데이터에 따라 출력된 펜 입력 데이터의 삭제 동작을 수행할 수 있다.For example, when a command for transmission of deletion data generated by the
도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 학습 시스템의 개념도이다.8 to 12 are conceptual diagrams of an interactive learning system according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 학습 시스템은 도 1 내지 도 7에 도시된 다목적 펜(100) 및 넷보드(50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the interactive learning system according to an embodiment of the present invention may include the
다목적 펜(100)은 복수 개 마련될 수 있으며, 각각 고유의 ID 정보를 포함할 수 있다.A plurality of
다목적 펜(100)은 상술한 것처럼 통신부(250)를 통해 원격의 넷보드(50)로 펜입력분석부(240)에 의해 생성된 펜 입력 데이터, 메모리부(260)에 저장된 펜 입력 데이터 및 마이크부(280)에 의해 생성된 펜 입력 데이터 중 적어도 하나를 전송할 수 있다. As described above, the
또한, 다목적 펜(100)은 통신부(250)를 통해 원격의 넷보드(50)로 삭제 데이터를 전송할 수도 있다.Also, the
이때, 다목적 펜(100)은 원격의 넷보드(50)로 펜 입력 데이터 또는 삭제 데이터를 각각 고유의 ID 정보와 함께 전송할 수 있다.In this case, the
넷보드(50)는 통신 기능을 갖는 디스플레이 장치(예를 들어, 전자 칠판 등)으로 형성될 수 있다.The
넷보드(50)는 도 9 내지 도 12에 도시된 것처럼 다목적 펜(100)으로부터 수신하는 펜 입력 데이터를 디스플레이할 수 있으며, 삭제 데이터에 따라 디스플레이 한 펜 입력 데이터의 적어도 일부를 삭제할 수 있다.The
넷보드(50)는 복수의 다목적 펜(100) 각각의 ID 정보를 미리 저장할 수 있으며, 다목적 펜(100)으로부터 수신하는 ID 정보에 기반하여 사용자마다 펜 입력 데이터를 상이하게 디스플레이할 수 있다.The
예를 들면, 넷보드(50)는 ID 정보 마다 색, 투명도, 명암 등을 상이하게 설정하여 펜 입력 데이터를 디스플레이할 수 있다.For example, the
이와 같은 양방향 학습 시스템은 복수의 학생과 강사가 함께 참여 가능한 필기 시스템을 구현하여 학습 효과를 높일 수 있다.Such an interactive learning system can enhance the learning effect by implementing a writing system in which a plurality of students and instructors can participate together.
도 13 내지 도 18은 종래의 디지털펜을 보여주는 도면이다.13 to 18 are views showing a conventional digital pen.
도 13 내지 도 18을 참조하면, 듀얼모드 디지털펜(100)은 몸체부(10), 몸체부(10)의 일단에 마련되며 닷패턴이 형성된 기록매체 상의 위치정보를 감지하여 그래픽정보를 표시하기 위한 정보를 생성하는 제1필기부(20) 및 몸체부(10)의 타단에 마련되며 터치 패널 상에 그래픽 정보를 표시하기 위한 제2필기부(30)를 포함하여 구성될 수 있다.13 to 18 , the dual-mode
몸체부(10)는 ABS(Acrylonitrite Butadiene Styrene copolymer)와 PC(Poly Carbonate)의 혼합수지, PP(PolyPropylene), PPS(Poly Phenylene Sulfide) 등의 합성수지와, PMMA 합성수지, PS 합성수지, 유리, 금속류 등과 같은 소재로 이루어질 수 있다.The
몸체부(10)는 직경이 동일하거나 또는 상광하협 형태로 구성될 수 있으며, 양단부에는 덮개(미도시)가 구비될 수 있다. The
제1필기부(20)는 종이 위에 기록가능한 펜촉 형태로 구성되는 제1펜팁부(21), 제1펜팁부(21)에 가해지는 필압 정보를 생성하는 제1압력감지센서(25), 기록매체(200) 상에서 산란되는 적외선을 감지하는 적외선 센서(23), 감지된 적외선을 이용하여 위치정보를 감지하기 위한 위치정보 산출부(24) 및 적외선 광원(26)을 포함하여 구성될 수 있다.The
제1펜팁부(21)는 몸체부(10)의 일단부에서 외부로 돌출되는 펜촉 형태로 형성될 수 있다. 제1펜팁부(21)는 예를 들면, 내부에 저장된 잉크를 이용하여 종이 재질의 기록매체(200)상에 필기가 가능하도록 구성된 볼펜, 마킹펜, 만년필 등의 펜촉과 동일한 형태로 구성될 수 있다.The first
제1압력감지센서(22)는 제1펜팁부(21)와 인접하며 제1펜팁부(21)에 가해지는 압력을 감지할 수 있다. The
제1압력감지센서(22)는 제1펜팁부(21)와 기록매체(200)간의 접촉시, 제1펜팁부(21)에 가해지는 힘에 비례하는 압력을 수치로 산출한 필압 정보를 생성할 수 있다.The
적외선 센서(23)는 제1펜팁부(21)에 인접하여 위치하며 기록매체(200) 상에서 산란되는 적외선을 감지할 수 있다.The
위치정보 산출부(24)는 적외선 센서(23)에서 감지한 적외선을 이용하여 기록매체(200)상에 형성된 닷패턴을 인지할 수 있으며, 이를 통하여 기록매체(200)상에서의 위치 정보를 산출할 수 있다.The location
닷패턴(400)은 가상의 격자선(420)과 다수의 마크(410)를 포함하며 각각의 마크(410)는 가상의 격자선(420)의 교점을 중심으로 일정한 간격을 두고 형성될 수 있다. 각각의 마크(410)는 가상의 격자선(420)의 교점을 중심으로 형성되는 위치에 따라 결정되는 패턴값에 의하여 위치정보를 제공할 수 있다.The
마크(410)는 예를 들면 프탈로시아닌계화합물, 나프탈로시아닌계화합물, 아미늄계화합물계를 재료로 하는 적외선 흡수 잉크로 형성될 수 있다.The
마크(410)는 가상의 격자선(420)의 교점을 중심으로 일정한 간격을 두고 형성되어 각각의 마크(410)값을 가지며, 마크(410)값은 적어도 두 개 이상의 상이한 수의 조합으로 구성될 수 있다. The
마크(410)의 형태는 원형, 타원형, 다각형, 직선 등 다양한 형태를 가지되, 하나의 기록매체 상에는 한 종류의 마크(410)가 사용되는 것이 바람직하다.The shape of the
마크(410)는 가상의 격자선(420)의 교점과의 관계에 따라 4가지의 위치에 존재할 수 있고, 마크(410)가 a와 같이 교점 우측에 위치하는 경우 마크(410)값을 "1"로, b와 같이 상단에 위치하는 경우 마크(410)값을 "2"로, c와 같이 좌측에 위치하는 경우 마크(410)값을 "3"으로, d와 같이 하단에 위치하는 경우 마크(410)값을 "4"로 나타냄으로써 가상 격자선(420)의 교점을 중심으로 한 마크(410)의 위치에 따라 위치정보를 제공할 수 있다.The
또한, 마크(410)는 가상의 격자선(420)상이 아닌 대각선 방향으로도 형성될 수 있으며 하나의 가상 격자선(420)의 교점에 다수의 마크(410)가 형성되어 위치 정보를 제공할 수 있다. 이 경우 각각의 마크(410)값은 x좌표와 y좌표로 분리되는 방식으로 임의의 좌표로 표현될 수 있으며, 위치정보는 좌표로 표현되는 마크(410)값으로부터 제공될 수 있다.In addition, the
가상의 격자선(420)은 일정한 간격을 두고 가로 및 세로로 형성될 수 있다. 격자선(420) 사이의 거리는 250 내지 300㎛로 형성될 수 있으며, 마크(410)는 가상의 격자선(420)의 교점을 중심으로 1/4 또는 1/8의 거리를 둔 지점에 형성될 수 있다. 또는 마크(410)는 가상의 격자선(420)의 교점을 중심으로 두 개 이상의 마크(410)가 연관되어 형성 될 수 있다.The
적외선 센서(23)는 기록매체(200)의 표면 중 마크(410)가 형성되지 않은 부분에서 산란되는 적외선을 감지할 수 있으며, 위치정보 산출부(24)는 이를 이용하여 6ⅹ6 크기의 격자선(420)상에서 가로세로 6개씩 36개의 마크(410)를 인식한 경우, 각각의 마크(410)값에 따른 위치정보를 산출하고 이를 이용하여 기록매체(200)상에서의 절대 위치를 파악할 수 있다.The
적외선 광원(26)은 외부로 적외선을 투광할 수 있다. 적외선 광원(26)은 기록매체(200) 상으로 적외선을 투광하여, 기록매체(200) 상에서 산란되는 적외선을 적외선 센서(23)가 감지할 수 있게 한다.The infrared
적외선 광원(26)은 자체적으로 적외선 광원이 장착된 기록매체에 사용되는 경우에는 필요하지 않은 경우가 있지만, 자체 적외선 광원이 없는 기록매체나 적외선 광원이 있더라도 적외선 센서(23)가 감지하기 어려운 경우에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.In some cases, the infrared
가상의 격자선(420)과 마크(410)로 구성되는 닷패턴을 인지하여 기록매체(200)상에서의 위치정보를 산출하는 일례를 들어 설명하였으나, 기록매체(200)상에 형성되는 임의의 패턴을 이용하여 위치정보를 산출할 수 있는 모든 알고리즘이 적용될 수 있음은 당연하다 할 것이다.Although an example of calculating position information on the
또한, 본 발명의 일실시예에서 기록매체(200)란 종이를 재질로 하는 기록매체뿐만이 아니라, 닷패턴을 표현할 수 있는 모든 디스플레이 매체를 포함한다 할 것이다.In addition, in an embodiment of the present invention, the
제2필기부(30)는 도전성을 갖는 캡 형태로 구성되는 제2펜팁부(31) 및 제2피가압부(32)를 통하여 제2펜팁부(31)에 가해지는 필압 정보를 생성하는 제2압력감지센서(33)를 포함하여 구성될 수 있다.The
제2펜팁부(31)는 도전성 물질로 구성되어 정전용량 방식의 터치 패널(300)상에서 캐패시터의 전극을 움직여 정전 용량을 변화시킴으로써 이동 경로에 따라 그래픽 정보를 표시할 수 있다.The second
제2펜팁부(31)는 예를 들면, 알루미늄과 카본이 함유된 실리콘을 주성분으로 이루어질 수 있다.The second
본 발명의 일실시예에서는 정전용량 방식의 터치 패널(300)상에서 동작하는 제2펜팁부(31)를 예로들어 설명하였으나, 저항막 방식 또는 광센서 방식의 터치 패널(300)상에서 동작하는 경우에는 일반적인 고무 소자 등으로 구성될 수 있음은 본 발명의 기술사상에 포함되는 범위라 할 것이다.In one embodiment of the present invention, the second
제2압력감지센서(32)는 제2펜팁부(31)와 인접하며 제2펜팁부(31)에 가해지는 압력을 감지할 수 있다.The
제2압력감지센서(32)는 제2펜팁부(31)와 터치 패널(300)간의 접촉시, 제2펜팁부(31)에 가해지는 힘에 비례하는 압력을 수치로 산출한 필압 정보를 생성할 수 있다.The
통신부(40)는 유선 또는 무선 통신 방식을 통하여 제1필기부(20) 또는 제2필기부(30)에서 생성한 정보를 외부단말기로 전송할 수 있다. 통신부(40)의 정보 전송은 내장된 MCU(미도시)에 의하여 동작이 제어될 수 있다.The
통신부(40)는 제1필기부(20)를 이용하여 필기 동작을 수행하는 경우에는 위치정보 및 필압정보를 함께 전송할 수 있으며, 제2필기부(30)를 이용하여 필기 동작을 수행하는 경우에는 필압정보 만을 전송하도록 제어될 수 있다.The
이 경우에는 듀얼모드 펜에서 전송된 필압 정보와 터치패널의 위치정보 감지부(310)에서 감지한 위치 정보를 결합하여 하나의 필기정보로 완성하여 사용될 수 있다.In this case, the pen pressure information transmitted from the dual-mode pen and the location information sensed by the location
듀얼모드 디지털펜(100)의 내부에는 기타 통신수단을 위한 장치, 마이크 및 스피커 등의 다양한 기능을 수행할 수 있는 장치가 내장될 수 있으며, 내장된 MCU에 의하여 동작이 제어될 수 있다.A device capable of performing various functions, such as a device for other communication means, a microphone, and a speaker, may be built in the dual mode
도 19 및 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다목적 펜을 보여주는 도면이다.19 and 20 are views showing a multi-purpose pen according to another embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다목적 펜(100)은 몸체의 외주면에 형성되는 쿠션부(800)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 19 , the
도 20을 참조하면, 쿠션부(800)는 다목적 펜(100)의 외주면, 구체적으로는, 사용자가 다목적 펜(100)을 받치는 손가락이 맞닿는 부분에 형성됨으로써, 쿠션감을 제공할 수 있다. Referring to FIG. 20 , the
쿠션부(800)는 후면 플레이트(810), 전면 플레이트(820), 제1 상승 플레이트(830), 제2 상승 플레이트(840) 및 승하강부(850)를 포함할 수 있다.The
후면 플레이트(810)는 다목적 펜(100)의 외주면에 볼트(B)를 통해 고정 설치될 수 있다.The
전면 플레이트(820)는 후면 플레이트(810)와 일정 간격을 두고 설치될 수 있다.The
제1 상승 플레이트(830)는 일측이 제1 회동 핀(830a)을 통해 후면 플레이트(810)의 상측에 회동 가능하게 설치될 수 있다.One side of the first rising
제2 상승 플레이트(840)는 타측이 제2 회동 핀(840a)을 통해 전면 플레이트(820)의 상측에 회동 가능하게 설치될 수 있다.The second rising
제1 상승 플레이트(830)의 타측과 제2 상승 플레이트(840)의 일측은 승하강 핀(830b)을 통해 상호 회동 가능하게 설치될 수 있다.The other side of the first rising
승하강부(850)는 후면 플레이트(810), 전면 플레이트(820), 제1 상승 플레이트(830) 및 제2 상승 플레이트(840)에 의해 형성되는 내부 공간(S)에 설치될 수 있다.The elevating
승하강부(850)는 제1 돌기(851), 제2 돌기(852) 및 탄성 브릿지(853)를 포함할 수 있다.The elevating
제1 돌기(851)는 단면이 반원 형태로 구비될 수 있으며, 굴곡진 부분이 전면 플레이트(820)를 향하도록 후면 플레이트(810)에 설치될 수 있다.The
제2 돌기(852)는 단면이 반원 형태로 구비될 수 있으며, 굴곡진 부분이 후면 플레이트(810)를 향하도록 전면 플레이트(820)에 설치될 수 있다.The
즉, 제1 돌기(851) 및 제2 돌기(852)는 내부 공간(S)에서 대칭 형태로 구비될 수 있다.That is, the
제1 돌기(851) 및 제2 돌기(852)는 상호 마주하는 면에 복수의 홈 부(851a, 852a)를 각각 형성할 수 있으며, 이에 더하여, 제1 돌기(851)는 상하측에 하나 이상의 제1 보조 홈(851b)을 형성하고, 제2 돌기(852)는 상하측에 하나 이상의 제2 보조 홈(852b)을 형성할 수 있다. The
탄성 브릿지(853)는 단면이 반원 형태로 구비될 수 있으며, 제1 돌기(851) 및 제2 돌기(852)를 연결할 수 있다. The
즉, 탄성 브릿지(853)의 양단은 각각 제1 돌기(851) 및 제2 돌기(852)의 상측에 연결 설치될 수 있다. 이때, 탄성 브릿지(853)의 상측면은 제1 상승 플레이트(830) 및 제2 상승 플레이트(840)와 맞닿은 상태로 배치될 수 있다. 이러한 탄성 브릿지(853)는 상부면에 복수의 홈 부(853a)를 형성할 수 있다. That is, both ends of the
제1 돌기(851), 제2 돌기(852) 및 탄성 브릿지(853)는 합성고무, 타이어 재질 또는 연질 플라스틱 등과 같은 탄성력을 갖는 재질로 구비될 수 있다.The
이러한 쿠션부(800)는 전면 플레이트(820)에 후면 플레이트(810) 방향으로 충격이 가해지는 경우, 탄성 브릿지(853)가 접히면서 제1 상승 플레이트(830) 및 제2 상승 플레이트(840)가 상호 연결된 승하강 핀(830b) 부분을 상방으로 가압하여 제1 상승 플레이트(830) 및 제2 상승 플레이트(840)가 접히면서 상승하도록 한다. When an impact is applied to the
여기에서, 제1 돌기(851) 및 제2 돌기(852)는 전면 플레이트(820)가 후면 플레이트(810) 측으로 이동함에 따라 상호 맞닿아 휘어짐으로써 전면 플레이트(820)로 가해지는 충격을 흡수할 수 있으며, 나아가, 홈 부(851a, 852a, 853a), 제1 보조 홈(851b) 및 제2 보조 홈(852b)은 제1 돌기(851), 제2 돌기(852) 및 탄성 브릿지(853)의 휘어짐을 용이하게 한다.Here, the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
100: 다목적 펜100: multi-purpose pen
Claims (2)
펜 형태로 형성되고, 종이에 입력되는 펜 입력의 궤적을 감지하여 펜 입력 데이터를 생성하고, 상기 넷보드에 상기 펜 입력 데이터를 전송하는 다목적 펜;을 포함하고,
상기 다목적 펜은,
상기 펜 입력 데이터를 생성하는 필기부; 및
상기 다목적 펜의 외주면에 형성되는 쿠션부;를 포함하고,
상기 쿠션부는,
상기 다목적 펜의 외주면에 볼트를 통해 고정 설치되는 후면 플레이트;
상기 후면 플레이트와 일정 간격을 두고 설치되는 전면 플레이트;
일측이 제1 회동 핀을 통해 상기 후면 플레이트의 상측에 회동 가능하게 설치되는 제1 상승 플레이트;
일측이 승하강 핀을 통해 상기 제1 상승 플레이트의 타측에 상호 회동 가능하게 설치되고, 타측이 제2 회동 핀을 통해 상기 전면 플레이트의 상측에 회동 가능하게 설치되는 제2 상승 플레이트; 및
상기 후면 플레이트, 상기 전면 플레이트, 상기 제1 상승 플레이트 및 상기 제2 상승 플레이트에 의해 형성되는 내부 공간에 설치되는 승하강부;를 포함하고,
상기 승하강부는,
단면이 반원 형태로 형성되고, 굴곡진 부분이 상기 전면 플레이트를 향하도록 상기 후면 플레이트에 설치되는 제1 돌기;
단면이 반원 형태로 형성되고, 굴곡진 부분이 상기 후면 플레이트를 향하도록 상기 전면 플레이트에 설치되는 제2 돌기; 및
단면이 반원 형태로 형성되고, 양단이 각각 상기 제1 돌기의 상측 및 상기 제2 돌기의 상측에 연결 설치되어 상측면이 상기 제1 상승 플레이트 및 상기 제2 상승 플레이트와 맞닿은 상태로 배치되고, 상기 전면 플레이트에 상기 후면 플레이트 방향으로 힘이 가해지는 경우, 상기 승하강 핀 부분을 상방으로 가압하여 상기 제1 상승 플레이트 및 상기 제2 상승 플레이트가 접히면서 상승하도록 하는 탄성 브릿지;를 포함하는, 양방향 학습 시스템.a netboard formed of a display device having a communication function; and
A multi-purpose pen formed in the form of a pen, generating pen input data by sensing the trajectory of pen input input to paper, and transmitting the pen input data to the netboard;
The multi-purpose pen,
a writing unit generating the pen input data; and
Including; a cushion portion formed on the outer peripheral surface of the multi-purpose pen,
The cushion part,
a rear plate fixedly installed on the outer peripheral surface of the multi-purpose pen through a bolt;
a front plate installed at a predetermined distance from the rear plate;
a first lifting plate, one side of which is rotatably installed on the upper side of the rear plate through a first pivot pin;
a second lifting plate having one side rotatably installed on the other side of the first lifting plate through an elevating pin, and the other end being rotatably installed on the upper side of the front plate through a second rotating pin; and
Containing; including; and
The elevating unit,
a first protrusion having a semicircular cross-section and installed on the rear plate such that a curved portion faces the front plate;
a second protrusion having a semicircular cross-section and installed on the front plate such that a curved portion faces the rear plate; and
The cross section is formed in a semicircular shape, and both ends are connected to the upper side of the first protrusion and the upper side of the second protrusion, respectively, and the upper surface is disposed in a state in contact with the first rising plate and the second rising plate, and the When a force is applied to the front plate in the direction of the rear plate, an elastic bridge that presses the lifting pin portion upward so that the first lifting plate and the second lifting plate rise while being folded; Bidirectional learning, including system.
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