KR0144177B1 - 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치 - Google Patents

초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치

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KR0144177B1
KR0144177B1 KR1019950020670A KR19950020670A KR0144177B1 KR 0144177 B1 KR0144177 B1 KR 0144177B1 KR 1019950020670 A KR1019950020670 A KR 1019950020670A KR 19950020670 A KR19950020670 A KR 19950020670A KR 0144177 B1 KR0144177 B1 KR 0144177B1
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Abstract

본 발명은 초음파를 발생시키는 초음파 송신 수단과 공간상으로 전달되는 초음파를 수신하는 초음파 수신 수단을 직각 교차하도록 배열하고, 이때 발생하는 초음파 신호의 상대적인 위상 차이를 이용하여 좌표의 산출 및 커서의 위치를 제어함으로써, 적외선 사용시 발생되는 단거리 제어의 곤란함을 해소하는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치에 관한 것이다.
본 발명은 일정한 각도를 갖게 소정 축 방향으로 초음파 송신 센서가 다수개 구비되어 일정한 주기의 초음파 신호를 공간상으로 송출하는 송신기와, 상기 송신기의 초음파 송신 센서와 직가 교차되게 초음파 수신 센서가 디스플레이 장치에 다수개 부착되어 상기 송신 수단에서 송출하는 초음파 신호를 수신하고, 수신된 초음파 신호 위상의 상대적 차이에 의해 지정 포인트 위치의 좌표를 산출하여 디스플레이 화면에 포인트를 일치시키는 수신기로 구성되어, 초음파 수신 센서의 부착 및 장착을 용이하게 하여 응용 범위를 넓힘과 동시에 수신기의 디스플레이 장치와 송신기의 거리가 가까운 단거리 및 먼 장거리에서도 용이하게 작동한다.

Description

초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치
제1도는 종래의 적외선을 이용한 포인트형 무선 조정 장치의 단순 블록도
제2도는 상기 제1도의 상세 블록도
제3도는 종래의 모니터 화면상에서 적외선수신센서의 배열 구조를 보인 도면
제4도는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치의 배열 구조를 보인 사시도
제5도(a)(b)는 본 발명에 의한 초음파 송신 센서의 배열 형태를 보인 정면 및 측면도
제6도(a)(b)는 본 발명에 의한 초음파 송신 센서의 비임분포형태를 보인 평면 및 측면도
제7도는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치의 블록도
제8도(a) 내지 (e)는 본 발명에 각 부 동작 파형도
제9도는 본 발명에 의한 초음파 수신 센서의 모니터 화면상에서의 배열 구조를 보인 제1실시예
제10도는 본 발명에 의한 초음파 수신 센서의 모니터 화면상에서의 배열 구조를 보인 제2실시예
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30:송신수단 31,31A:초음파송신센서
32:키입력부 33:주기펄스발생부
34:송신출력부 35:캐리어발생부
40:수신수단 41:디스플레이장치
42,42A:초음파수신센서 43-1,43-2:증폭/필터부
50:제어수단 51:코드식별부
51-1:가산증폭기 51-2:엔벨로프검출기
51-3:비교기 53:좌표산출부
53-1,53-2:비교기 53-3:위상차검출카운터
53-4:클럭발생기 55:마이콤
57:커서 제어부 59:커서제어 통신인터페이스부
60:라인드라이버
본 발명은 무선조정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음파를 발생시키는 초음파 송신 수단과 공간상으로 전달되는 초음파를 수신하는 초음파 수신 수단을 직각 교차하도록 배열하고, 이때 발생하는 초음파 신호의 상대적인 위상 차이를 이용하여 좌표의 산출 및 커서의 위치를 제어함으로써, 단거리 제어를 용이하게하는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치에 관한 것이다.
제1도 내지 제3도는 종래의 적외선을 이용한 포인트형 무선조정장치로서, 본 출원인이 적외선을 이용한 포인트형 무선조정장치라는 명칭으로 출원한 것으로, 국내 출원번호 제92-12672호에 상세하게 개시되어 있다.
여기서, 제1도는 종래의 적외선을 이용한 포인트형 무선조정장치의 단순 블록도이고, 제2도는 상기 제1도의 상세 블록도이며, 제3도는 디스플레이 화면(11) 선단 4곳에 각각의 적외선 수신 센서(21 내지 21-3)가 설치된 것을 보여주고 있다.
즉, 종래의 적외선을 이용한 포인트형 무선조정장치는, 일정한 주기의 적외선 신호를 송신하는 적외선 송신 수단(10)과, 상기 송신된 신호를 디스플레이 화면(11)의 여러 곳에 배열된 적외선 수신 센서(21 내지 21-3)에서 수신하고, 각각의 수신 센서(21 내지 21-3)에서 수신되는 적외선 신호 세기의 차이에 의해 지정 포인트 위치의 좌표를 산출하여 디스플레이 화면(11)에 포인트를 일치시키는 수신 및 제어 수단(20)으로 구성된다.
이때, 상기 적외선 송신 수단(10)은, 스위치(SW)의 온, 오프 동작에 의해 주기 펄스 파형이 발생하는 주기펄스발생부(12)와, 상기 주기펄스 발생부(12)에서 발생하는 주기펄스파형과 캐리어 신호 발생부(13)에서 발생한 캐리어 신호를 중첩 증폭시키는 전류 증폭부(14)와, 상기 전류 증폭부(14)에서 증폭된 신호를 공간상으로 송출하는 적외선 송신 다이오드(15)로 구성된다.
그리고, 상기 수신 및 제어 수단(20)은, 상기 적외선 송신 수단(10)에서 송출된 적외선 신호를 모니터 화면상의 배열된 위치에서 수신하는 각각의 적외선 수신센서(21 내지 21-3)와, 적외선 수신 센서(21 내지 21-3)에 수신된 미약한 적외선 신호를 재 증폭하는 각각의 증폭부(22 내지 22-3)와, 상기 증폭부(22 내지 22-3)에 입력된 캐리어 신호를 제거하고, 각각의 적외선 수신센서(21 내지 21-3)로 입력된 빛의 세기에 해당하는 레벨을 감지하는 각각의 엔벨로프 검출기(23 내지 23-3)와, 빛의 세기에 해당하는 상기 엔벨로프 검출기의 출력 레벨을 디지털 값으로 변환시키기 위하여 순차적으로 연결된 멀티플렉서(24), 샘플 앤 홀드(25) 및 아날로그/디지탈(Analog/Digital ; A/D) 변환기(26)와, 상기 A/D 변환기(26)의 출력을 입력으로 하여 현재 가리키고 있는 디스플레이 화면(11)의 위치 좌표를 산출하는 좌표 산출기(27)와, 상기 디스플레이 화면(11)과 산출된 좌표축을 매칭시켜 현재 포인트를 화면에 표시하게 하는 메인 프로세서(28)와, 구동에 필요한 타이밍을 각 부로 제공하는 콘트롤 로직부(29)로 구성된다.
이와 같이 구성된 제1도 내지 제3도는 디스플레이 화면(11) 선단 4곳에 적외선 수신 센서(21 내지 21-3)를 설치한 후 적외선 송신수단(10)에서 디스플레이 화면(11) 임의의 위치를 향해 적외선 신호를 송출하면 각각의 수신센서(21 내지 21-3)로 입력되는 적외선 빛의 세기는 다르게 나타난다.
즉, 적외선 송신 수단(10)의 스위치(SW)를 온하게 되면 주기펄스발생부(12)는 상기 스위치(SW)가 오프될때까지 주기펄스 파형을 발생하고 캐리어 신호 발생부(13)에서 발생된 캐리어 신호와 중첩되어 전류증폭기(14)에 입력된다.
상기 전류 증폭기(14)에서는 주기펄스 파형 및 캐리어 신호를 공간상으로 송출하기 위한 적외선 송신 다이오드(15)에서 필요한 전류를 증폭시키고, 증폭된 신호는 적외선 송신 다이오드(15)에 의해 공간상으로 송출된다.
이때, 공간상으로 송출된 적외선 신호가 수신 및 제어 수단(20)의 각각의 적외선 수신 센서(21 내지 21-3)에 의해 감지되면 각각의 증폭부(22 내지 22-3)에서 수신시 미약해진 적외선 신호가 재증폭된다.
그리고, 상기 재증폭된 적외선 신호는 각각의 엔벨로프 검출기(23 내지 23-3)에 의해 캐리어 신호는 제거되고, 상기 각각의 적외선 수신 센서(21 내지 21-3)로 입력된 각각의 적외선 빛에 세기에 해당하는 레벨이 출력된다.
따라서, 적외선 빛의 세기에 해당하는 각각의 레벨은 멀티플렉서(24)와 샘플 앤 홀드(25) 및 A/D 변환기(26)를 통해 순차적으로 디지털 값으로 변환된 후 좌표 산출기(27)에 의해 현재 가리키고 있는 디스플레이 화면(11)의 위치 좌표가 산출된다.
그리고, 상기 좌표 산출기(27)에서 산출된 위치 좌표는 디스플레이 화면(11)과 산출된 위치 좌표축을 매칭시켜 현재 포인트를 화면에 표시하는 메인 프로세서(28)에 입력된다.
그러나, 상기된 종래의 무선조정장치는, 디스플레이 화면 사방에 수신 센서를 부착해야 하므로 상기 수시 센서의 부착 및 장착이 용이하지 못하고, 또한, 적외선 매질을 이용하므로 송신 수단과 수신 수단의 거리가 어느 정도 이상 떨어진 장거리에서는 용이하게 작동할 수 있으나 가까운 거리에서는 상대적으로 작동이 용이하지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 초음파를 발생시키는 초음파 송신 수단과 공간상으로 전달되는 초음파를 수신하는 초음파 수신 수단을 직각 교차하도록 배열하고, 이때 지향 위치에 따라서 발생하는 초음파 신호의 상대적인 위상차이를 이용하여 좌표의 산출 및 커서의 위치를 제어함으로써, 수신 센서의 부착 및 장착을 용이하게 함과 동시에 단거리 및 장거리에서도 용이하게 작동할 수 있도록 하는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치의 특징은, 일정한 각도를 갖게 소정 축 방향으로 초음파 송신 센서가 다수개 구비되어 일정한 주기의 초음파 신호를 공간상으로 송출하는 송신 수단과, 상기 송신 수단의 초음파 송신 센서와 직각 교착되게 초음파 수신 센서가 디스플레이 장치에 다수개 부착되어 상기 송신 수단에서 송출하는 초음파 신호를 수신하는 수신 수단과, 상기 수신 수단에 수신된 초음파 신호 위상의 상대적 차이에 의해 지정 포인트 위치의 좌표를 산출하여 디스플레이 화면에 포인트를 일치시키는 제어 수단으로 구성되는 점에 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제4도는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치의 배열 구조를 보인 사시도로서, 디스플레이 장치(41)의 하단부(또는 상단부)에 X축 방향으로 일정한 거리를 두고 초음파 수신 센서(42, 42A)가 부착되어 있다.
제5도(a)(b)는 상기 제4도의 초음파 송신 센서(Transducer)(31, 31A)의 배열 형태를 보인 정면 및 측면도로서, Y축 방향으로 일정한 각도(α)를 갖도록 초음파 송신 센서(31, 31A)가 초음파 송신 수단(30)에 배열되고, 송신 수단과 수신 수단이 지향하는 축 방향이 직각 교차(Orthogonal)하도록 구성된다.
이때의 초음파 비임(Beam)의 분포 형태를 제6도(a)(b)에서 보이고 있다.
따라서, 초음파 송신 센서(31, 31A)에서 송출하는 초음파 세기의 레벨이 초음파 수신 센서(42, 42A)에 X축으로 지향하는 각도에 따라서 상대적 차이(Relative Difference)가 생기게 된다. 이러한 현상을 이용하여 X축 좌표값을 계산할 수 있게된다.
또한, 초음파 송신 센서(31)가 송출하는 초음파 세기의 레벨과 초음파 송신 센서(31, 31A)가 송출하는 초음파 세기의 레벨이 제6도에서와 같이 초음파 수신 센서(42, 42A)에 Y축으로 지향하는 각도에 따라서 상대적 차이가 생기게 되는데 이러한 현상을 이용하여 Y축 좌표값을 계산할 수 있게된다.
제7도는 이러한 지향하는 위치를 X 좌표값과 Y 좌표값으로 산출하도록 하는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치의 블록도이다.
제7도를 보면, 일정한 각도(α)를 갖게 Y축 방향으로 다수개의 신호 발생부인 초음파 송신 센서(31, 31A)가 구비되어 일정한 주기의 초음파 신호를 송신하는 송신 수단(30)과, 상기 초음파 송신 센서(31, 31A)와 직각 교차되게 X축 방향으로 초음파 수신 센서(42, 421A)가 일정한 거리를 두고 디스플레이 장치(41)에 장착되어 초음파 신호를 수신하는 수신 수단(40)과, 상기 수신 수단(40)에 수신된 초음파 신호 위상(Phase)의 상대적 차이에 의해 지정 포인트 위치의 좌표를 산출하여 디스플레이 화면에 포인트를 일치시키는 제어 수단(50)으로 구성된다.
이때, 상기 송신 수단(30)은 키 입력부(32)의 키 신호(커서 움직임, 선택 명령, 동작 명령 등)를 입력받아 코드식별파형 및 동기식별파형의 주기 펄스를 발생시키는 주기펄스발생부(33)와, 상기 주기펄스발생부(33)에서 발생한 주기펄스신호를 초음파 신호로 변환하여 캐리어 신호와 중첩시키는 송신 출력부(34)와, 초음파 신호 송출시 신호의 왜란이나 간섭을 막기 위해서 캐리어 신호를 발생시켜 상기 송신 출력부(34)로 출력하는 캐리어 발생부(35)와, 상기 송신 출력부(34)에서 출력되는 초음파 신호를 공간상으로 송출하는 다수개의 신호 발생부인 초음파 송신 센서(31, 31A)로 구성된다.
그리고, 상기 수신 수단(40)은, 상기 송신 수단(30)에서 송출된 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신센서(42,42A)와, 상기 초음파 수신 센서(42, 42A)로 수신된 미약한 초음파 신호를 각각 증폭하고 캐리어 주파수 대역만 통과시키는 제1, 제2증폭/필터부(43-1,43-2)로 구성된다.
또한, 상기 제어 수단(50)은, 상기 수신 수단(40)을 통해 수신된 신호의 코드를 식별하는 코드 식별부(51)와, 상기 수신 수단(40)에서 수신된 각각의 초음파 신호를 디지털 값으로 변환하고 변환된 디지털 값의 상대적인 위상차이를 해석하여 X축과 Y축 좌표값을 계산하는 좌표 산출부(53)와, 상기 코드 식별부(51)에서 출력되는 신호의 시간 간격을 해석하여 코드식별파형 및 동기식별파형을 해석하고, 식별된 코드가 커서 움직임 명령이 아니면 일반적인 처리를 수행하며, 커서 움직임 명령이면 상기 좌표 산출부(53)에서 산출된 좌표값을 이용하여 디스플레이 장치(41)에 표시되어 있는 커서를 산출된 좌표로 이동시키도록 제어 신호를 출력하는 마이콤(55)과, 상기 마이콤(55)의 제어에 의해 디스플레이 장치(41)에 표시되어 있는 커서를 산출된 좌표로 이동시키는 커서 제어부(57)와, 상기 마이콤(55)의 제어에 의해 산출된 좌표값을 타기기에 전달하기 위한 커서제어 통신 인터페이스부(59)로 구성된다.
이때, 상기 코드 식별부(51)는, 수신된 초음파 신호의 시간 간격을 해석할 수 있도록 상기 제1, 제2증폭/필터부(43-1, 43-2)의 출력을 합한 후 증폭하는 가산 증폭기(51-1)와, 상기 가산 증폭기(51-1)에서 출력되는 수신 신호에 포함된 캐리어 신호를 제거하고, 엔벨로프 신호를 검출하는 엔벨로프 검출기(51-2)와, 상기 엔벨로프 검출기(51-2)의 출력을 기준 신호와 비교하여 원래의 디지털 신호로 복원하는 비교기(53-1)로 구성된다.
그리고, 상기 좌표 산출부(53)는 상기 제1증폭/필터부(43-1)의 출력을 기준 신호와 비교하여 디지털 값으로 변환하는 제1비교기(53-1)와, 상기 제2증폭/필터부(43-2)의 출력을 기준 신호와 비교하여 디지털 값으로 변환하는 제2비교기(53-2)와, 상기 제1, 제2비교기(53-1, 53-2)에서 출력되는 각 디지털 값의 위상차이를 데이터 값으로 변환하여 상기 마이콤(55)으로 출력하는 위상차 검출 카운터(53-3)와, 상기 위상차 검출 카운터(53-3)에 클럭을 발생시키는 클럭 발생기(53-4)로 구성된다.
이때, 상기 마이콤(55)은 상기 위상차 검출 카운터(53-3)에서 출력되는 데이터의 상대적 차이를 해석하여 현재 가리키고 있는 디스플레이 장치(41)의 지정 포인트 위치 좌표를 산출한다.
여기서, 미설명 부호 60은 라인드라이버이다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 송신 수단(30)의 키 입력부(32)를 통해 다양한 형태의 키 신호(예컨대, 커서 움직임, 선택 명령, 동작 명령 등)가 입력되면, 주기펄스발생부(33)는 입력된 키 신호에 따라 제8도(a)와 같이 코드식별파형(A)의 주기펄스를 발생시키고, 커서 움직임 명령 키 신호에 대해서는 추가로 동기식별파형(B)의 주기펄스를 발생시켜 송신 출력부(34)로 출력한다.
상기 송신 출력부(34)는 캐리어 발생부(35)에서 발생된 캐리어 신호와 상기 주기펄스발생부(33)에서 발생한 주기펄스신호를 중첩하여 제8도(a)와 (b)와 같이 초음파 송출 신호로 변환시킨 후 초음파 송신 센서(31, 31A)를 통해 공간상으로 송출 시킨다.
즉, 제8도(a)는 초음파 송신 센서(31)의 출력신호이고, 제8도(b)는 초음파 송신 센서(31A)의 출력 신호이다.
이때, 상기 초음파 송신 센서(31, 31A)에서 공간상으로 송출되는 초음파 비임의 분포 형태는 제6도에 도시된 바와 같다.
한편, 디스플레이 장치(41)의 하단부에 X축 방향으로 일정한 거리를 두고 부착된 수신 수단(40)의 초음파 수신 센서(42, 42A)는 상기 송신 수단(30)에서 송출된 초음파 신호를 수신하여 각각 제1, 제2증폭/필터부(43-1,43-2)로 인가한다.
이때, 초음파 송신 센서(31, 31A)에서 송출하는 초음파 세기의 레벨이 초음파 수신센서(42,42A)에 X축으로 지향하는 각도에 따라서 상대적 차이가 생기게 되고, 또한, 초음파 송신 센서(31)가 송출하는 초음파 세기의 레벨과 초음파 송신 센서(31A)가 송출하는 초음파 세기의 레벨이 제6도에서와 같이 초음파 수신 센서(42, 42A)에 Y축으로 지향하는 각도에 따라서 상대적 차이가 생기게 된다.
따라서, 상기 제1증폭/필터부(43-1)는 초음파 수신 센서(42)에 수신된 초음파 신호를 증폭한 후 캐리어 주파수 대역만 통과시키고, 제2증폭/필터부(43-2)는 초음파 수신 센서(42A)에서 수신된 초음파 신호를 증폭한 후 캐리어 주파수 대역만 통과시킨다.
이때, 제어 수단(50)의 코드 식별부(51)의 가산 증폭기(51-1)는 상기 제1, 제2증폭/필터부(43-1,43-2)의 출력을 가산한 후 증폭시켜 엔벨로프 검출기(51-2)로 출력하고, 엔벨로프 검출기(51-2)는 수신된 초음파 신호에 포함된 캐리어 신호를 제거하고 엔벨로프 신호를 검출한 후 비교기(51-3)로 출력한다.
상기 비교기(51-3)는 상기 엔벨로프 검출기(51-2)의 출력을 기준 신호와 비교하여 제8도(c)와 같이 시간 간격 해석이 가능한 원래의 디지털 신호로 변환하여 마이콤(55)으로 출력하고, 상기 마이콤(55)은 상기 디지털 신호의 시간 간격을 통하여 코드식별파형 및 동기식별파형을 해석한다.
한편, 제1증폭/필터부(43-1)에서 출력되는 신호는 좌표 산출부(53)의 제1비교기(53-1)에서 기존 신호와의 비교에 의해 디지털 신호로 변환되고, 제2증폭/필터부(43-2)에서 출력되는 신호는 제2비교기(53-2)에서 기준 신호와의 비교에 의해 디지털 신호로 변환되어 위상차 검출 카운터(53-3)로 출력된다.
상기 위상차 검출 카운터(53-3)는 클럭 발생기(53-4)에서 발생되는 클럭을 기준으로 상기 제1, 제2비교기(53-1, 53-2)에서 출력되는 디지털 신호의 위상 차이를 제8도(d)와 (e)와 같이 데이터 값으로 변환하여 상기 마이콤(55)에 인가한다.
이때, 상기 마이콤(55)은 코드 식별부(51)에서 출력되는 디지털 신호의 시간 간격을 해석하여 식별된 코드가 커서를 움직이지 않는 명령 코드라면 일반적인 처리를 수행하고, 커서 움직임 명령 코드라면 상기 좌표 산출부(53)에서 출력되는 데이터의 상대적인 위상차이를 해석하여 X축과 Y축의 좌표를 산출한 다음 커서 제어부(57)에 인가하고, 커서 제어부(57)는 디스플레이 장치(57)에 표시되고 있는 커서를 현재 계산된 X축과 Y축의 좌표로 이동시킨다.
즉, 상기 마이콤(55)은 초음파 송신 센서(31, 31A)에서 송출하는 초음파 세기의 레벨이 초음파 수신 센서(42, 42A)에 X축으로 지향하는 각도에 따라서 상대적 차이가 생기게 되므로 이러한 현상을 이용하여 X축 좌표값을 계산하고, 초음파 송신 센서(31)가 송출하는 초음파 세기의 레벨과 초음파 송신 센서(31A)가 송출하는 초음파 세기의 레벨이 제6도에서와 같이 초음파 수신 센서(42, 42A)에 Y축으로 지향하는 각도에 따라서 상대적 차이가 생기게 되므로 이러한 현상을 이용하여 Y축 좌표값을 계산한다.
또한, 상기 마이콤(55)은 계산된 X축과 Y축의 좌표값을 커서제어 통신인터페이스부(59)로 전달하여 라인 드라이버(60)를 통해 접속된 타기기에 계산된 X축과 Y축의 좌표값을 보내준다.
이때, 송신 수단(30)이 지향하고 있는 상태를 여러 가지로 나눌 수가 있는데, Y축은 고정된 상태에서 커서를 좌우로 움직일 때와 X축은 고정된 상태에서 커서를 위, 아래로 움직일 때로 나누어 보면,
[1] Y축은 고정된 상태에서 커서를 왼쪽으로 움직이는 구간(a) 즉, 송신기의 Y축은 중앙에, 수신기의 X축은 왼쪽 부분을 지향하고 있는 구간(a)에서는, 초음파 송신 센서(31, 31A)에서 송출한 신호 위상이 제8도(d)(e)의 a1, a2시점에서 동일하게 나타나므로 송신기가 Y축 방향으로 중앙을 지시하고, 초음파 수신 센서(42,42A)에 수신된 초음파 수신 신호는 상기 제8도(d)(e)의 같은 시점에서 (d)신호에 비해 (e)신호가 +180°위상 차이가 나타나므로 송신기가 X축 방향으로 왼쪽 방향을 지시하고 있음을 알 수 있다.
[2] Y축은 고정된 상태에서 커서를 오른쪽으로 움직이는 구간(b) 즉, 송신기의 Y축은 중앙에, 수신기의 X축은 오른쪽 부분을 지향하고 있는 구간(b)에서는, 송신기의 Y축은 중앙에, 수신기의 X축은 왼쪽 부분을 지향하고 있는 구간(a)과 비교하여 X축이 반대 현상으로 나타나므로 송신기 Y축은 중앙에 X축은 오른쪽 방향을 지시하고 있음을 알 수 있다.
[3] X축은 고정된 상태에서 커서를 위로 움직이는 구간(c) 즉, 수신기의 X축은 중앙에 송신기의 Y축은 위를 향해 지향하고 있는 구간(c)에서는, 초음파 수신 센서(42,42A)에 제8도(d),(e)와 같이 수신된 초음파 수신 신호는 같은 시점에서 동일하게 나타나므로 송신기가 X축 방향으로 중앙을 지시하고, 초음파 송신 센서(31, 31A)에서 송출한 신호 위상이 제8도(d),(e)의 a1, a2 시점에서 c2 시점의 신호에 비해 c1 시점의 신호가 +180°위상 차이가 나타나므로 송신기가 Y축 방향으로 위쪽을 지시하고 있음을 알 수 있다.
[4] X축은 고정된 상태에서 커서를 아래로 움직이는 구간(d) 즉, 수신기의 X축은 중앙에 송신기의 Y축은 아래를 향해 지향하고 있는 구간(d)에서는, 상기 수신기 X축은 중앙에, 송신기 Y축은 위를 향해 지향하고 있는 구간(c)과 비교하여 Y축 방향이 반대 현상으로 나타나므로 송신기가 X축은 중앙에 송신기의 Y축은 아래를 향해 지시하고 있음을 알 수 있다.
한편, 제9도는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치의 제1실시예로서, 일정한 주기의 초음파 신호를 송출하는 송신 수단(30)에 X축으로 일정한 각도로 초음파 송신 센서(31, 31A)를 배열하고, 송신된 초음파 신호를 수신하는 수신 수단(40)은 디스플레이 장치(41)의 상단부와 하단부에 Y축으로 일정한 거리를 두고 초음파 수신 센서(42, 42A)를 장착하여 포인트 위치의 좌표값 계산을 위에서 설명한 것과는 반대로 수행한다.
제10도는 본 발명에 따른 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치의 제2실시예로서, 디스플레이 장치(41)에 송출된 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신 센서(42, 42A)를 장착하지 않고 별도의 센서 부착 장치(70)을 구비하여 디스플레이 장치(41) 외부에 부착하고, 상기 센서 부착 장치(70)에 상기 초음파 수신 센서(42, 42A)를 부착하여 외장형 수신부(80)를 구성한 후 타기기에 접속되게 함으로써, 아답터 형태로 구성할 수 있게 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치에 의하면, 초음파를 발생시키는 초음파 송신 수단과 공간상으로 전달되는 초음파를 수신하는 초음파 수신 수단을 직각 교차하도록 배열하고, 지향 위치에 따라서 발생하는 초음파 신호의 상대적인 위상 차이를 이용하여 X축과 Y축의 좌표를 산출한 후 산출된 좌표로 커서의 위치를 제어함으로써, 초음파 수신 센서의 부착 및 장착을 용이하게하여 응용 범위를 넓힘과 동시에 디스플레이 장치와 송신기의 거리가 가까운 단거리 및 장거리에서도 용이하게 작동하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 일정한 각도를 갖게 소정 축 방향으로 초음파 송신 센서가 다수개 구비되어 일정한 주기의 초음파 신호를 공간상으로 송출하는 송신 수단과, 상기 송신 수단의 초음파 송신 센서와 직각 교차되게 초음파 수신 센서가 디스플레이 장치에 다수개 장착되어 상기 송신 수단에서 송출하는 초음파 신호를 수신하는 수신 수단과, 상기 수신 수단에 수신된 초음파 신호 위상의 상대적 차이에 의해 지정 포인트 위치의 좌표를 산출하여 디스플레이 화면에 포인트를 일치시키는 제어 수단으로 구성되는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 송신 수단은, 다수개의 키가 구비되어 커서 움직임, 선택명령, 동작 명령 등을 지정하는 키 입력부와, 상기 키 입력부의 키 신호를 입력받아 코드식별파형 및 동기식별파형의 주기 펄스를 발생시키는 주기펄스발생부와, 상기 주기펄스발생부에서 발생한 주기펄스신호를 초음파 신호로 변환하여 캐리어 신호와 중첩시키는 송신 출력부와, 초음파 신호 송출시 신호의 왜란이나 간섭을 막기 위해서 캐리어 신호를 발생시켜 상기 송신 출력부로 출력하는 캐리어 발생부와, 상기 송신 출력부에서 출력되는 초음파 신호를 공간상으로 송출하는 다수개의 신호발생부인 초음파 송신 센서로 구성되는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수신 수단은, 상기 송신 수단에서 송출된 초음파 신호를 수신하는 복수개의 초음파 수신 센서와, 상기 초음파 수신 센서로 수신된 미약한 초음파 신호를 각각 증폭하고 캐리어 주파수 대역만 통과시키는 제1, 제2증폭/필터부로 구성되는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 수신 수단을 통해 수신된 신호의 코드를 식별하는 코드 식별부와, 상기 수신 수단에서 수신된 각각의 초음파 신호를 디지털 값으로 변환하고 변환된 디지털 값의 상대적인 위상 차이를 데이터 값으로 변환하여 출력하는 좌표 산출부와, 상기 코드 식별부에서 출력되는 신호의 시간 간격을 해석하여 코드식별파형 및 동기식별파형을 해석하고, 식별된 코드가 커서 움직임 명령이 아니면 일반적인 처리를 수행하며, 커서 움직임 명령이면 상기 좌표 산출부에서 출력되는 데이터의 상대적인 위상 차이를 해석하여 X축과 Y축의 좌표를 산출하는 마이콤과, 상기 마이콤의 제어에 의해 디스플레이 장치에 표시되어 있는 커서를 산출된 좌표로 이동시키는 커서 제어부로 구성되는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 산출된 좌표값을 타기기에 전달하기 위한 커서제어 통신 인터페이스부가 구비됨을 특징으로 하는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 코드 식별부는, 수신된 초음파 신호의 시간 간격을 해석할 수 있도록 상기 수신 수단의 제1, 제2증폭/필터부의 출력을 합한 후 증폭하는 가산 증폭기와, 상기 가산 증폭기에서 출력되는 수신 신호에 포함된 캐리어 신호를 제거하고, 엔벨로프 신호를 검출하는 엔벨로프 검출기와, 상기 엔벨로프 검출기의 출력을 기준 신호와 비교하여 원래의 디지털 신호로 복원하는 비교기로 구성되는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 좌표 산출부는, 상기 제1증폭/필터부의 출력을 기준 신호와 비교하여 디지털 값으로 변환하는 제1비교기와, 상기 제2증폭/필터부의 출력을 기준 신호와 비교하여 디지털 값으로 변환하는 제2비교기와, 상기 제1, 제2비교기에서 출력되는 각 디지털 값의 위상차이를 데이터 값으로 변환하여 상기 마이콤으로 출력하는 위상차 검출 카운터와, 상기 위상차 검출 카운터에 클럭을 발생시키는 클럭 발생기로 구성되는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 초음파 송신 센서는 일정한 각도(α)를 갖게 Y축 방향으로 다수개 구비되고, 상기 초음파 수신 센서는 상기 송신 수단의 초음파 송신 센서와 직각 교차되게 X축 방향으로 일정한 거리를 두고 디스플레이 장치에 다수개 장착됨을 특징으로하는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 초음파 송신 센서는 일정한 각도를 갖게 X축 방향으로 다수개 구비되고, 상기 초음파 수신 센서는 상기 송신 수단의 초음파 송신 센서와 직각 교차되게 Y축 방향으로 일정한 거리를 두고 디스플레이 장치에 다수개 장착됨을 특징으로하는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치.
  10. 제1항에 있어서, 수신 수단 및 제어 수단은 디스플레이 장치에 착탈할 수 있도록 구성된 것을 특징으로하는 초음파를 이용한 포인트형 무선조정장치
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