KR100387768B1 - 휴대용 전자기기의 가상화면 제어 장치 및 방법 - Google Patents

휴대용 전자기기의 가상화면 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 전화 단말기, 개인 휴대 정보기 (PDA: Personal Digital Assistant), 전자 수첩, 디지털 카메라, 휴대용 게임기 등의 휴대용 전자기기를 위한 가상화면 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
본 발명인 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치 및 제어방법은 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하는 센서부, 센서부의 출력신호를 필터링하고 디지털신호로 변환시키는 신호처리부, 사용자가 버튼을 눌러 원하는 입력을 수행하게 하는 버튼입력부, 및 신호처리부의 출력신호와 사용자의 버튼입력을 이용하여 휴대용 전자기기의 움직임을 검출하고 가상화면의 위치를 연산하는 가상화면위치연산모듈과, 가상화면의 확대율을 연산하는 가상화면확대율연산모듈과, 마우스나 그에 해당하는 추가적인 입력장치 없이 가상화면 제어장치에 내장된 센서와 정지버튼에 의해 메뉴나 프로그램을 선택하고 실행하는 기능을 수행하는 정지입력모듈과, 사용자의 제스춰를 인식하여 그 제스춰에 해당하는 명령을 휴대용 전자기기가 실행하도록 하는 제스춰인식모듈 등을 포함하는 제어연산부로 구성된다.

Description

휴대용 전자기기의 가상화면 제어 장치 및 방법{VIRTUAL WINDOW CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHODS FOR PORTABLE ELECTRONIC EQUIPMENTS}
본 발명은 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하는 센서부를 구비함으로써 휴대용 전자기기에 구비되는 작은 사이즈의 화면의 제약을 극복하는 가상화면 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동 전화 단말기, 개인 휴대 정보기(PDA: Personal Digital Assistant), 전자 수첩, 디지털 카메라, 휴대용 게임기 등의 휴대용 전자기기의 화면표시장치나 액정화면 같은 화면표시장치는 그 제약된 크기로 인해 사용자에게 많은 불편을 끼쳐왔다. 배터리 성능, 무게, 크기, 가격 등 휴대용 전자기기의 다른 여러 가지 문제점들은 기술의 발달과 함께 차차 극복되어지고 있으나, 화면표시장치의 크기 자체는 휴대용 전자기기의 소형화와 함께 오히려 더 작아지는 추세로 가고 있다. 간단한 메시지를 읽거나 입력하는 등의 작업을 할 경우에는 작은 화면표시장치로도 큰 문제가 없겠지만, 복잡한 그림이나 문장이 포함된 문서를 읽거나, 웹 브로져 등을 이용할 경우에는 상당히 큰 불편을 겪게 된다.
종래의 데스크탑형 컴퓨터의 경우, 작은 모니터로 인해 발생하는 불편함을 극복하기위한 기술 중의 하나로 "가상 화면" 방식이 있었다. 예를 들어 실제 800*600해상도의 모니터를 1024*768 해상도인 것처럼 사용하기 위하여 모니터에서는 전체 화면의 일부만을 보여주고 나머지 화면은 마우스를 움직임에 따라 화면 전체가 따라 이동하면서 보여주는 방식이다.
이때 모니터는 일종의 창문으로 생각하여 창문을 통해서 바깥을 모두 다 볼 수 없는 것처럼 모니터도 전체화면의 일부만 보여주고, 마우스를 가장자리로 옮기면 그 쪽으로 창틀이 이동하듯이 화면이 움직인다. 그러나, 탁상용 컴퓨터에서 사용하는 이러한 방식을 그대로 휴대용 전자기기에 적용하기에는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 마우스의 움직임에 의해 가상화면을 이동시키는 방식은, 사용자가 마우스의 움직임에 의해 화면을 제어하는데 익숙해지기까지 상당한 시간이 소요된다는 문제점이 있으며, 화면을 일목요연하게 볼 수 없기 때문에 화면에 제시되는 내용을 사용자가 충분히 소화해내는데 많은 시간과 노력이 필요하다는 문제점이 있다.
둘째, 휴대용 전자기기는 휴대가 간편하게 하기 위하여 크기를 소형으로 제작하는데 상기한 바와 같은 마우스를 통하여 화면을 이동시키는 방식은 휴대용 전자기기에 마우스와 같은 장치를 부착해야 한다는 문제점이 있으며, 버튼식 마우스를 이용하는 경우에도 데스크탑형 컴퓨터의 마우스에 비하여 작동이 불편하다는 문제점이 있다.
셋째, 게다가 앞서의 방식에 있어서 가상화면의 확대율 자체는 거의 일정하게 고정되어 있으므로, 확대율을 사용자가 원하는대로 바꾸기가 무척 어렵다는 점이다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 본 발명의 목적은, 가상화면의 이동(혹은 가상화면 위에서 화면표시장치의 이동)과 확대를 휴대용 전자기기 사용자가 좀 더 편하게 하도록 하는데 있다. 이를 위해서 마우스나 마우스 대용 버튼 대신에 휴대용 전자기기에 센서와 제어로직을 포함하는 가상화면 제어장치를 부착하여 사용자에 의한 휴대용 전자기기의 움직임을 포착하고, 이러한 움직임의 양에 근거하여 가상화면의 이동과 확대를 제어하는 기술이다. 즉, 가상화면 제어장치가 부착된 휴대용 전자기기는 그 자체가 기존의 마우스 기능을 대체하여, 가상화면을 사용자의 움직임에 해당하는 만큼 이동시키고, 추가적으로 자동적인 가상화면의 확대와 축소, 제스춰인식 기능, 각종 버튼에 의한 수동 입력 기능 등을 갖게 된다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 (가) 사용자가 화면표시장치를 보고, 읽고, 입력할 때의 움직임과 가상화면과의 관계에 대한 원리를 파악해야 하고,(나) 이러한 원리에 의거해서, 사용자의 움직임을 적절히 감지할 수 있는 센서를 선택해야 하며, (다) 이들 센서로부터 얻어지는 전기 신호를 적절히 처리하고 연산하여 최종적으로 사용자의 움직임을 전기적으로 인식하고, (라) 이를 가상화면의 이동이나 확대율로 재현해야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 가상화면 제어장치의 구성을 도시한 블럭도.
도 2a 는 본 발명에 따른 확장카드 방식의 가상화면 제어장치 및 휴대용 전자기기를 도시한 도면.
도 2b 는 본 발명에 따른 휴대용 전자기기에 일체로 내장되는 방식의 가상화면 및 휴대용 전자기기를 도시한 도면.
도 3a 는 본 발명에 따른 평면가상화면의 실시예를 도시한 도면.
도 3b 는 본 발명에 따른 구면가상화면의 실시예를 도시한 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 가상화면의 위치결정 방식을 도시한 도면.
도 5a 는 본 발명에 따른 평면가상화면의 위치 변화를 도시한 도면.
도 5b 는 본 발명에 따른 구면가상화면의 위치 변화를 도시한 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 가상화면 제어장치의 정지버튼에 의한 메뉴나 프로그램의 선택과 실행의 예를 단계적으로 도시한 도면.
도 7 은 본 발명에 따른 휴대용 전자기기를 이용하여 실행할 수 있는 제스춰 입력의 몇가지 예를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 가상화면 제어장치 200: 센서부
300: 신호처리부 400: 제어연산부
410: 가상화면위치연산모듈 420: 가상화면확대율연산모듈
430: 정지입력모듈 440: 제스춰인식모듈
500: 휴대용 전자기기 510: 휴대용 전자기기 주회로부
520: 화면표시장치
상기한 본 발명의 목적은 화면표시장치가 구비된 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치로, 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하는 센서부와 센서부의 출력신호를 필터링하고 디지털신호로 변환시키는 신호처리부와 사용자가 버튼을 눌러 원하는 입력을 수행하게 하는 버튼입력부 및 신호처리부의 출력신호와 사용자의 버튼입력을 이용하여 휴대용 전자기기의 움직임을 검출하고 가상화면의 위치를 연산하는 가상화면위치연산모듈과, 상기 가상화면의 확대율을 연산하는 가상화면확대율연산모듈을 포함하는 제어연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치에 의해서 달성이 가능하다.
상기 가상화면위치연산모듈, 가상화면확대율연산모듈, 정지입력모듈, 및 제스춰인식모듈이 소프트웨어적으로 처리되고, 적어도 하나 이상의 메모리에 저장되는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축 방향 가속도를 측정하는 가속도센서, X축 혹은 Y축을 중심축으로 한 각속도를 측정하는 각속도센서 또는 X축 혹은 Y축에 대한 기울기를 측정하는 기울기센서 중 적어도 2개 이상의 같은종류나 다른 종류의 센서를 X축과 Y축 방향으로 설치함에 의해 구성되고, 가상화면확대율연산을 위하여 초음파센서와 같은 비접촉식 거리센서나 가속도센서 중 어느 하나를 Z축 방향으로 설치하거나, 버튼입력부에 확대버튼과 축소버튼을 설치하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축 방향으로 가속도센서를 설치하고, 상기 가속도센서에 의해 측정되는 X축 방향의 가속도신호 axt와 Y축 방향의 가속도신호 ay(t)를 이용하여 상기 가상화면위치연산모듈이 다음식에 의해 휴대용 전자기기의 각 축으로의 변위 x값과 y값을 추정하고, 이 변위값들의 함수 fx(x)와 fy(y)에 의해 가상화면의 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축 방향으로 가속도센서를 설치하고, 상기 가속도센서에 의해 측정되는 X축 방향의 가속도신호 ax(t)와 Y축 방향의 가속도신호 ay(t)에 포함된 중력성분(g)을 이용하여 상기 가상화면위치연산모듈이 다음식에 의하여 휴대용 전자기기의 각 축에 대한 회전각 θ와 φ를 추정하고, 이 회전각들의 함수 fθ(θ)와 fφ(φ)에 의해 가상화면의 회전위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축을 중심축으로하는 각속도센서를 설치하고, 상기 각속도센서에 의해 측정되는 각속도값와를 이용하여 상기 가상화면위치연산모듈이 다음 식에 의하여 휴대용 전자기기의 각 축에 대한 회전각 θ와 φ를 추정하고, 이 회전각들의 함수 fθ(θ)와 fφ(φ)에 의해 가상화면의 회전위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축을 중심축으로 하는 기울기센서를 설치하고, 상기 기울기센서에 의해 휴대용 전자기기의 각 축에 대한 회전각 θ와 φ를 측정하고, 이 회전각들의 함수 fθ(θ)와 fφ(φ)에 의해 가상화면의 회전위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부가 화면확대율연산을 위하여 Z축 방향의 가속도센서를 설치하고, 상기 가속도센서에 의해 측정되는 Z축 방향의 가속도신호 az(t)를 이용하여 상기 가상화면확대율연산모듈이 다음식에 의하여 Z축 방향 변위 z를 추정하고, 이 변위값의 함수 fz(z)에 의해 가상화면의 확대율을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부에 화면확대율연산을 위하여 Z축 방향으로 비접촉식 거리센서를 설치하고, 상기 비접촉식 거리센서에 의해 휴대용 전자기기와 휴대용 전자기기 사용자의 안면 사이의 거리 z를 측정하고 이 거리 측정값의 함수 fz(z)에 의해 가상화면의 확대율을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 버튼입력부에 사용자의 입력에 의하여 수동으로 화면확대율을 조작할 수 있는 확대버튼과 축소버튼을 설치하여, 사용자 입력에 의해 가상화면의 확대율을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 버튼입력부에 리셋버튼을 설치하여 사용자가 정지상태에서 리셋버튼을 누르면 가상화면의 위치와 확대율은 각 사용자의 조건에 알맞게 미리 저장되어 있는 초기값으로 되돌아 오고, 그 순간에 측정되는 센서 측정값들은 초기값으로 저장되도록 하여, 가상화면 제어장치의 동작 과정상 누적되는 오차를 줄이거나 없애는것을 특징으로 한다.
상기 버튼입력부에 정지버튼을 설치하여 사용자가 정지버튼을 누르면 가상화면이 정지(freeze)되고, 이 정지화면에서 휴대용 전자기기를 움직여 메뉴나 프로그램을 선택한 후, 다시 정지버튼을 눌러 그 메뉴나 프로그램을 실행하는 것을 특징으로 한다.
상기 휴대용 전자기기를 움직여 사용자가 특정 제스춰를 실행하면, 사용자의 제스춰를 인식하고, 그 제스춰에 해당하는 프로그램을 실행하도록 휴대용 전자기기에 명령을 보내서, 휴대용 전자기기의 사용자가 편리하고 빠르게 필요한 프로그램을 실행하도록하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명의 목적은 센서부, 신호처리부 및 제어연산부를 포함하는 가상화면 제어장치에 의한 휴대용 전자기기의 가상화면 제어방법으로,
상기 센서부에 의하여 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하는 제 1 단계;
상기 신호처리부에 의하여 센서부의 출력신호를 필터링하고 디지털신호로 변환하는 제 2 단계;
상기 제어연산부에 의하여 상기 신호처리부의 출력신호를 처리하여 휴대용 전자기기의 움직임을 검출하고 가상화면의 위치와 확대율을 연산하는 제 3 단계;
상기 제 3 단계에서 연산된 가상화면의 위치와 확대율을 상기 화면표시장치를 통하여 출력하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어 방법에 의해서 달성이 가능하다.
상기 가상화면 제어장치는 하나의 확장카드로 만들어서 휴대용 전자기기에부가 장착용으로실현 시킬 수도 있고, 휴대용 전자기기 내의 주회로부에 포함시켜서 실현 시킬 수도 있다.
발명의 기본적인 원리는 돋보기의 원리와 매우 유사하다. 이는 지면 위에서 돋보기를 움직여 가며 확대된 글자나 영상을 읽거나 보듯이, 공중에 떠 있는 것으로 "가상"되는 가상화면을 휴대용 전자기기의 화면표시장치를 움직여 가며 읽거나 보는 것이다. 이때, 돋보기의 움직임은 지면이나 물체의 모양에 따라 직선운동을 하거나 회전운동을 하게 된다. 마찬가지로, 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치도 장착되는 센서의 종류에 따라 서로 다른 두 가지의 운동, 즉 직선운동이나 회전운동에 의해 작동될 수 있다. 이러한 원리를 설명하기 위해 본 발명에서는 평면가상화면과 구면가상화면 이라는 새로운 용어가 도입되었다. 평면가상화면을 이용하도록 설계된 가상화면 제어장치의 경우, 사용자가 휴대용 전자기기를 직선방향으로 이동시키면 가상화면이 같은 방향으로 이동(panning)한다. 한편, 구면가상화면을 이용하도록 설계된 가상화면 제어장치의 경우에는, 직선 운동 대신에 휴대용 전자기기의 회전운동에 의해 가상화면의 위치를 이동시킨다. 가상화면의 확대율은 휴대용 전자기기의 수직 방향 직선 이동량에 의해 자동적으로 결정되거나, 확대버튼과 축소버튼에 의해 수동적으로 결정될 수 있다. 이러한 모든 직선운동의 양이나 회전운동의 양은 움직임을 감지하는 각각의 센서에 의해 계측된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 가상화면 제어장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 가상화면 제어 장치(100)는 센서부(200), 신호처리부(300), 버튼입력부(530), 및 제어연산부(400)로 구성되며, 휴대용 전자기기 주회로부(510)에 연결된다.
센서부(200)는 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하는 것으로서, 사용자가 휴대용 전자기기를 수평 혹은 수직 방향으로 움직이거나 또는 각 축을 중심으로 회전시키는 등의 동작을 수행할 때, 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하고 움직임의 양을 전기적 신호로 만들어 준다. 센서부(200)에 구비되는 센서에는 가속도센서, 각속도센서, 기울기센서, 초음파 센서나 비접촉식 거리센서 등이 있으며, 사용되는 센서의 종류에 따라서 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하는 방식은 서로 상이한데, 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
신호처리부(300)는 센서부(200)의 출력신호를 필터링하고 디지털신호로 변환시키고, 버튼입력부(530)는 사용자에 의한 버튼 입력을 전기 신호로 변환시킨다. 이들 변환된 신호들은 제어연산부(400)로 전달되어 휴대용 전자기기의 가상화면의 위치와 확대율을 제어하고, 정지입력이나 제스춰를 인식하는데 이용된다.
제어연산부(400)에는 가상화면 제어장치의 제어연산 모듈들이 내장되는데, 이 모듈들은 가상화면의 위치를 연산하는 가상화면위치연산모듈(410)과 가상화면의 확대율을 연산하는 가상화면확대율연산모듈(420) 등의 주기능을 수행하는 모듈들과 , 정지버튼(532)에 의해서 휴대용 전자기기의 메뉴나 프로그램을 선택하고 실행시키는 정지입력모듈(430)과 사용자의 제스춰를 인식하여 그 제스춰에 해당하는 명령을 휴대용 전자기기가 실행하도록 하는 제스춰인식모듈(440) 등의 부가기능을 수행하는 모듈들로 구성된다.
가상화면위치연산모듈(410)은 움직임을 감지하는 센서들에 의해 감지된 신호를 수학적으로 연산하여 휴대용 전자기기 자체의 이동량을 추정(estimation)하고, 추정된 이동량의 함수로 가상화면의 위치를 연산하는 기능을 수행한다. 이때 가상화면의 위치를 연산하는 방식은 움직임을 감지하는 센서의 종류에 따라서 가속도센서를 이용하는 방식, 각속도센서를 이용하는 방식, 및 기울기센서를 이용하는 방식 등으로 구분된다. 각 방식에 의한 가상화면 위치연산 방법은 하기에서 상세히 설명한다.
가상화면확대율연산모듈(420)은 가상화면의 확대율을 연산하는데, 이때 가상화면 확대율을 연산하는 방식은 가속도센서를 이용하는 방식, 비접촉식거리센서를 이용하는 방식, 및 사용자의 버튼입력에 의한 방식으로 구분된다. 각 방식에 의한 가상화면 확대율 연산 방법은 하기에서 상세히 설명한다.
정지입력모듈(430)은 가상화면 제어장치의 부가 기능의 하나로, 마우스나 그에 해당하는 추가적인 입력장치 없이 가상화면 제어장치에 내장된 센서와 정지버튼에 의해 메뉴나 프로그램을 선택하고 실행하는 기능을 수행한다. 메뉴나 프로그램의 선택과 실행 방법은 하기에서 상세히 설명한다.
또 다른 부가기능인 제스춰인식모듈(440)은 사용자가 휴대용 전자기기를 이용하여 특정한 제스춰를 반복하면, 비교적 크고 반복적인 신호가 센서에 의해 감지되고, 그 특정 신호에 해당하는, 미리 지정된 명령을 휴대용 전자기기가 실행하도록 하는 기능을 수행한다. 몇가지 제스춰의 종류와 명령들은 하기에서 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명에 따른 확장카드방식의 가상화면 제어장치와 휴대용 전자기기의 관계를 도시한 도면이고, 도 2b는 본 발명에 따른 휴대용 전자기기에 일체로 내장되는 일체형방식의 가상화면 제어장치와 휴대용 전자기기의 관계를 도시한 도면이다.
도 2a에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 가상화면 제어장치는 확장카드 방식으로 구성되어 휴대용 전자기기에 착탈식으로 장착 또는 분리가 가능하도록 할 수 있으며, 이와 같은 경우에 휴대용 전자기기와 확장카드식 가상화면 제어장치는 서로 접속되어 신호를 전달할 수 있도록 하는 접속부가 각각 구비되어야 한다. 접속부는 휴대용 전자기기의 종류에따라 다를 수 있으므로, 확장카드방식의 경우, 각 휴대용 전자기기의 접속부에 부착할 수 있는 접속부를 가상화면 제어장치에 설정한다.
도 2b 에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치는 휴대용 전자기기의 주회로부에 직접 연결되어, 휴대용 전자기기에 내장된 일체형으로 만들어질 수 있으며, 휴대용 전자기기의 내부 구조와 특성에 따라 신호처리부 또는 제어연산부의 일부 혹은 전부가 휴대용 전자기기 자체의 마이크로프로세서나 ASIC(application-specific integrated circuit)을 이용하여 구성될 수도 있고 별도의 마이크로콘트롤러를 설치하여 구성될 수도 있다. 도 2a 와 도 2b 에도시한 바와 같이 가상화면 제어장치(100)에는 사용자가 가상화면과 휴대용 전자기기 자체를 버튼입력에 의해 제어할 수 있도록 하는 버튼입력부(530)를 설치한다. 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치(100)의 버튼입력부(530)는 확장카드방식인 경우에는 도 2a와 같이 확장카드에 별도로 설치되거나 또는 휴대용 전자기기에 이미 구성되어 있는 기능버튼의 일부를 매핑(mapping)하여 사용하도록 할 수 있으며, 일체형 방식의 경우에는 도 2b와 같이 휴대용 전자기기에 별도로 설치되거나 기존의 기능버튼을 매핑하여 사용할 수 있다.
버튼입력부(530)에는 정지버튼(532), 확대버튼(531), 축소버튼(534), 및 리셋버튼(533) 등이 있는데, 정지버튼(532)은 가상화면을 정지(freeze)시키고 메뉴나 프로그램을 선택하고 실행하는데 이용되며, 확대버튼(531) 및 축소버튼(534)은 가상화면을 수동적으로 확대하거나 축소할 때 이용된다. 리셋버튼(533)은 가상화면 제어장치의 동작과정상 누적되는 오차를 줄이거나 없애기 위하여 사용되는데, 사용자가 정지상태에서 리셋버튼(533)을 누르면 가상화면의 위치와 확대율은 각 사용자의 조건에 알맞게 미리 저장되어 있는 초기값으로 되돌아 오고, 그 순간에 측정되는 센서 측정값들은 초기값으로 저장되어, 그 이후 제어연산부의 각종 연산에 이용되도록 한다.
도 3a 는 본 발명에 따른 평면가상화면의 실시예를 도시한 도면이고, 도 3b 는 본 발명에 따른 구면가상화면의 실시예를 도시한 도면이다.
도 3a 와 도 3b 에 도시한 바와 같이 본 발명은 사용자가 돋보기를 대상 지면 위에서 움직여가며 돋보기를 통하여 확대된 글자 또는 영상을 보는 것과 마찬가지로, 공중에 떠 있는 것으로 가상되는 가상화면을 휴대용 전자기기의 화면표시장치를 움직여 가며 글자 또는 영상을 볼 수 있도록 하는 것이다. 즉, 가상화면이 대상 지면이라하면, 휴대용 전자기기의 화면표시장치는 돋보기와 같은 역할을 수행하는 것이다.
본 발명에 있어서 가상화면이란 도 3a와 도 3b에 도시한 바와 같이 원래 화면표시장치에 출력되어야 하는 전체화면 중의 일부분 혹은 전체를 확대하거나 축소하여 화면표시장치를 통해 출력되는 화면을 의미한다. 본 발명에 따른 가상화면 제어장치에 이용되는 가상화면은 사용되는 센서의 종류에 따라 평면가상화면과 구면가상화면으로 나눌 수 있다.
이용되는 가상화면의 종류에 따라 가상화면 위치의 결정방식, 즉 화면표시장치에 보여지는 가상화면 해당 부분의 결정방식이 달라지는데, 도 3a와 같이 평면가상화면을 이용할 경우에는 휴대용 전자기기가 X축 또는 Y축 방향으로 직선운동하여 화면표시장치에 보여지는 가상화면의 해당 부분을 이동시키고, 도 3b와 같이 구면가상화면을 이용할 경우에는 휴대용 전자기기가 X축 또는 Y축을 중심으로 회전운동하여 화면표시장치에 보여지는 가상화면의 해당 부분을 이동시킨다. 이때, 사용자에게 제공되는 화면의 글자 또는 영상은 사용자가 읽기에 용이하도록 적당한 비율로 확대 또는 축소 되는데, 확대나 축소에 대해서는 후술하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 서로 다른 가상화면 위치결정 방식을 도시한 도면이고, 도 5a와 도 5b는 평면가상화면과 구면가상화면에 대하여 휴대용 전자기기의 움직임과 화면표시장치에 보여지는 가상화면 해당 부분, 즉 가상화면의 위치의 관계를 나타낸 도면이고, 도 6은 정지버튼에 의한 메뉴나 프로그램의 선택과 실행의 예를 단계적으로 보여주는 도면이며, 도 7은 센서부에 세개의 가속도센서를 장착한 경우와 한 개의 가속도 센서와 2개의 각속도 센서를 장착한 경우를 예로 들어, 사용자가 휴대용 전자기기를 이용해서 실행할 수 있는 제스춰 입력의 몇가지 예를 도시한 도면이다.
이하는 도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7을 이용하여, 제어연산부의 각 모듈에대해 상세히 설명하기로 한다.
가. 가상화면위치연산모듈
휴대용 전자기기의 가상화면의 위치결정 방식은 도 4에서와 같이 가상화면 제어장치가 어떤 종류의 가상화면을 사용하도록 설계되었는가에 따라 서로 상이하며, 이때 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하는 센서의 종류도 서로 상이한데, 아래에서 다섯가지의 서로 상이한 방식들에 대해 설명한다.
(가상화면 위치연산방식 1) 가속도센서에 의한 평면가상화면을 이용하는 방식
센서부(200)에 가속도 센서를 X축과 Y축 방향으로 배열하고, 이들 센서로부터 얻어지는 가속도 신호를 처리하여 휴대용 전자기기가 직선 방향으로 이동한 변위를 연산한다. 이 가속도 신호에는 일반적으로 휴대용 전자기기(500) 자체의 움직임에 의한 가속도 성분만이 아니라, 영점 치우침(zero offset)을 포함한 각종 잡음과 지구 중력 가속도 성분 등이 포함되게 된다. 특히, 휴대용 전자기기(500)의 위치나 자세에 따라 지구 중력 가속도 성분값이 변화하여 휴대용 전자기기(500)의 움직임과는 전혀 관련 없는 신호가 얻어질 수가 있다. 이러한 잡음과 중력으로 인한 오차를 최소화하기 위해 리셋버튼(533)이 장착되고 사용되어진다. 즉 사용자가 휴대용 전자기기를 정지시킨 상태에서 리셋버튼(533)을 누르면 가상화면의 확대율과 위치는 각 사용자의 기호에 알맞게 미리 입력된 초기값으로 되돌아오고, 그 순간 가속도 측정값들은 초기값 axo, ayo로 저장된다. 따라서 이 초기값은 그 순간 휴대용 전자기기(500)의 위치나 자세로 인한 중력 성분과 잡음 성분으로 이루어지게 된다. 각 순간의 실제 가속도 값은 그 순간에 측정된 가속도 값에서 이 초기값을 뺄셈하여 얻어진다. 따라서 휴대용 전자기기의 움직임에 의한 실제 가속도는 다음의 수학식 1에 의해 연산된다.
ax(t) = axm(t) - axo
ay(t) = aym(t) - ayo
axo: 리셋버튼을 누른 순간의 X방향 가속도 초기값
ayo: 리셋버튼을 누른 순간의 Y방향 가속도 초기값
axm(t) : 시각 t일때 x축 방향 가속도 측정값
aym(t) : 시각 t일때 y축 방향 가속도 측정값
휴대용 전자기기(500) 자체의 직선 이동량 x 와 y 는 실제 가속도값을 두번 적분한 수학식 2에 의하여 구해진다.
to: 리셋번튼이 눌러진 시각, 즉 가속도 초기값이 측정된 시각
특히, 이 방식의 경우에는 가속도 측정값에 포함되어 있는 잡음도 두 번 적분되어 시간이 흐름에따라 오차가 커질 수 있으므로, 사용자는 자주 리셋버튼(533)를 눌러서 누적된 오차를 제거해야 한다. 이 방식 뿐 아니라 앞으로의 모든 방식에 있어서도, 사용자는 리셋버튼(533)을 자주 눌러서 센서들의 잡음에 의해 누적되는 오차를 제거해야 한다.
이때, 도 5a와 같은 평면가상화면이 사용되어, 화면표시장치(520)에 보여지는 가상화면의 위치는 휴대용 전자기기(500) 자체의 변위인 x와 y값의 함수 fx(x)와fy(y)에 의해 결정 되고, 이 값에 의하여 가상화면의 위치는 도 5a에 도시된 바와 같이 변경된다. 함수 fx(x)와 fy(y)의 한가지 예가 수학식 3에 주어지는데, 여기서 상수값 Cx,Cy는 가상화면 제어기에 의해 자동적(default)으로 설정되지만, 사용자가 자신에게 최적인 값으로 입력할 수도 있게 한다.
fx(x) = Cxx
fy(y) = Cyy
(가상화면 위치연산방식 2) 가속도센서에 의한 구면가상화면을 이용하는 방식
센서부(200)에 가속도 센서를 X축과 Y축 방향으로 배열하고, 이들 센서로부터 얻어지는 가속도 신호 중 중력 성분을 이용하여, 휴대용 전자기기(500)가 각 축을 중심으로 회전한 회전각을 연산한다. 즉, 휴대용 전자기기(500)가 x와 y 방향으로의 직선 운동 없이 단지 각 축을 기준축으로 하여 회전 운동만 한다면, 가속도센서가 측정하는 가속도 값은 잡음을 제외하면 순수한 중력 성분 만으로 구성되게 되고, 이를 이용하여 휴대용 전자기기(500)의 회전각을 연산하는 것이다. 이 방식의 경우에도 가상화면 위치연산방식 1에서와 같이 리셋버튼(533)이 눌러진 순간의 가속도 측정값을 초기값으로 저장하고, 그 이후 각 순간 t에서의 실제 가속도값 ax(t), ay(t)는 수학식 1에 의해 계산되며, 휴대용 전자기기(500)의 회전각은 수학식 4에 의해 결정된다.
g: 중력 가속도
이때, 도 5b와 같은 구면가상화면이 사용되어, 화면표시장치(520)에 보여지는 가상화면의 위치는 휴대용 전자기기(500) 자체의 변위인 θ(t)와 φ(t)값의 함수 fθ(θ)와 fφ(φ)에 의해 결정 되고, 이 값에 의하여 가상화면의 위치는 도 5b에 도시 된 바와 같이 변경된다. 함수 fθ(θ)와 fφ(φ)의 한가지 예가 수학식 5에 주어지는데, 여기서 상수값 Cθ와 Cφ는 가상화면 제어기에 의해 자동적으로(default) 설정되지만, 사용자가 자신에게 최적인 값으로 입력할 수도 있게 한다.
fθ(θ) = Cθθ
fφ(φ) = Cφφ
위에서 휴대용 전자기기(500)의 회전각은 가속도 측정값과 중력 가속도의 비율에 대한으로 정의 되기 때문에 가속도센서가 중력 작용 방향과 같은 방향으로 설치되게 되면 각도의 변화에 따른 가속도 값의 변화가 적어진다는 문제점이 있다. 예를 들어, 가속도계가 중력의 수직방향으로 설치되게 되면 각도 1도 변화 시 가속도의 차이는 17.5 mg에 이르지만, 중력방향과 같은 방향으로 설치될 경우는 1도 변화 시에 단지 0.2mg 만이 변화할 뿐이다. 이 경우 가속도계의 잡음 정도를 고려하면 매우 부정확한 값이 연산될 수 있으므로, 정확한 회전각 계산이 어려워질 수 있다. 그러므로, 휴대용 전자기기(500)의 초기자세가 지면과 평행할 때 가장 정확한 각도의 변화를 측정할 수 있고, 이 때 가상화면의 위치를 가장 정확하게 연산할 수 있다. 이와 같은 휴대용 전자기기(500)의 초기 자세로 인한 문제를 극복하기위한 방법으로는 이 발명품의 설명서에 사용자가 휴대용 전자기기(500)를 가능하면 지면과 평행이 되게 해서 사용하도록 권고하든지, 혹은 z 방향의 가속도계를 추가적으로 설치하여 z 방향의 가속도 측정값으로 휴대용 전자기기(500)의 자세로 인한 정확도를 보정해주는 방식을 이용할 수 있다.
가상화면 위치연산방식 1에서 설명한 바와 같이, 이 방식의 경우에도 리셋버튼(533)를 설치하여 누적되는 오차를 제거해야 한다.
(가상화면 위치연산방식 3) 각속도센서에 의한 구면가상화면을 이용하는 방식
센서부(200)에 각속도센서를 X축과 Y축 방향으로 배열하고, 이들 센서로부터 얻어지는 각속도 신호를 이용하는 방식인데, 리셋버튼(533)을 누른 순간인 to로 부터 t 까지 회전각의 변화는 각속도 측정값을 한번 적분한 수학식 6에 의해 결정된다.
to : 리셋버튼이 눌러진 시각
이때, 가상화면의 위치는 수학식 5의 경우처럼 θ(t)와 φ(t)값의 함수에 의해 결정된다.
(가상화면 위치연산방식 4) 기울기센서에 의한 구면가상화면을 이용하는 방식
센서부(200)에 균형추(balanced pivot)나 공기방울을 이용한 센서, 전해조 (electrolytic cell), 광 센서, 자성 센서 등의 기울기 센서를 이용하는 방식인데, 휴대용 전자기기의 회전각의 변화는 이들 센서로부터 얻어지는 각도 측정값의 변화를 그대로 이용하면 된다. 또한, 가상화면의 위치는 수학식 5의 경우처럼 θ(t)와φ(t)값의 함수에 의해 결정 된다.
(가상화면 위치연산방식 5) 원통면가상화면을 이용하는 방식
한 축은 평면가상화면을 다른 축은 구면가상화면을, 즉, 원통면가상화면을 이용한 방식이다. 이 경우는 센서부(200)에 가상화면 위치연산방식1에서 설명한 직선 운동을 측정하기위한 가속도센서와 가상화면 위치연산방식 2, 3 및 4에서 설명한 각도의 변화를 측정하는 센서들 중의 하나를 조합해서 사용한다.
나. 가상화면확대율연산모듈
가상화면의 확대율을 연산하여 결정하는 방식은 다음과 같은 3 가지가 있다.
(가상화면 확대율연산방식 1) Z축 방향의 가속도센서를 이용하는 방식
센서부(200)에 Z축 방향의 직선 운동을 측정하는 가속도센서를 장치하는 방법으로, 앞서 가상화면 위치연산방식 1에서처럼, 사용자가 정지 상태에서 리셋버튼(533)을 눌러 사용자의 기호에 알맞게 미리 입력된 초기 확대율로 확대율을 조정함과 동시에 그 순간 z 방향 가속도의 값을 초기값 azo으로 저장 한다. 이 초기값은 그 이후 각 순간의 가속도 값에서 차감되어 실제 가속도를 계산하게 된다. 따라서 실제 움직임에 의한 가속도는 다음의 수학식 7에의해 연산된다.
az(t) = azm(t) - azo
azo: 리셋버튼을 누른 순간의 Z방향 가속도 초기값
azm(t) : 시각 t일때 Z방향 가속도 측정값
휴대용 전자기기(500) 자체의 직선 이동량 z는 실제 가속도값을 두번 적분한 수학식 8에 의해 구해진다.
to : 리셋버튼이 눌러진 시각, 즉 가속도 초기값이 측정된 시각
확대율은 휴대용 전자기기(500) 자체의 변위인 z값의 함수 fz(z)에 의해 결정되는데, 함수 fz(z)의 한가지 예가 수학식 9에 주어진다.
zoom = fz(z) = Czeaz(%)
여기서 Cz와 a는 0보다 큰 상수들로 가상화면 제어기의 제어 프로그램에 의해 자동적(default)으로 설정되지만, 사용자가 자신에게 최적인 값으로 입력할 수도 있게 한다.
(가상화면 확대율연산방식 2) 비접촉식 거리센서를 이용하는 방식
센서부(200)에 초음파 센서를 설치하여, 휴대용 전자기기(100)와 사용자 안면 사이의 거리를 측정하는 방식이다. 이 거리 신호에 따라 안면과 휴대용 전자기기(100) 사이가 가까울수록 확대율을 크게 한다. 즉 t 순간의 거리가 z라면 확대율은 다음 수학식 10과 같이 결정된다.
zoom = dzebz(%)
여기서 dz는 0보다 큰 상수를 b는 0보다 작은 상수를 나타낸다. 이 방식의 경우는 광센서나 레이저 같은 반사를 이용한 비접촉식 거리센서들을 이용할 수도 있다.
(가상화면 확대율연산방식 3) 사용자의 버튼입력에 의한 방식
사용자의 버튼입력에 의한 수동 가상화면 확대율연산방식은 버튼입력부에 부착된 확대버튼(531)과 축소버튼(534)을 이용한다. 즉, 텔레비전 리모콘의 채널이나 음향 조절버튼과 유사한 확대버튼(531)과 축소버튼(534)을 설치하여, 사용자가 직접 확대율을 결정하게 하는 방식이다. 일단, 사용자가 확대버튼과 축소버튼을 누르면, 다시 리셋버튼(533)을 누를 때 까지 확대율은 사용자의 수동입력에 의해조절된다.
다. 정지입력모듈
버튼입력부(530)에 부착되는 정지버튼(532)은 마우스나 자판과 같은 별도의 입력장치 없이 휴대용 전자기기(500)의 메뉴나 어플리케이션을 선택하고 실행하는 기능을 수행한다. 도 6은 정지버튼(532)에 의한 정지입력모듈의 예를 단계적으로 보여준다. 여기서는 주소록에서 "Kim, Sooyoung"이라는 사람의 주소와 전화번호를 찾는 것이 최종적인 목표이다.
만약 주소록의 초기화면이 성(last name)의 알파벳 순으로 배열되어 있다면, 가상화면모드에서 휴대용 전자기기(500)를 움직여 화면을 이동시키다가 성의 첫글자인 K가 화면에 나타나는 순간 정지버튼(532)을 누른다. 단계 1은 정지버튼(532)를 누른 순간의 화면을 보여주는데, 화면 내에서 첫번째 메뉴 (여기서는 "A")가 초기 선택 메뉴가 된다. 선택된 메뉴는 굵거나 다른 색, 혹은 밝기가 다른 글자로 표시하여 주변의 다른 메뉴들과 구별될 수 있도록 한다. 정지버튼(532)을 누름과 함께 가상화면은 정지(freeze)되어 사용자가 휴대용 전자기기(500)를 움직여도 가상화면이 움직이거나 확대되지않고 대신에 선택되는 메뉴가 휴대용 전자기기를 움직인 양에 따라 바뀐다. 즉, 평면가상화면을 이용하는 가상화면 제어기의 경우는 휴대용 전자기기(500)를 직선이동 시키고, 구면가상화면을 이용하는 가상화면 제어기의 경우는 휴대용 전자기기(500)를 회전이동 시켜 선택메뉴를 초기 선택메뉴 "A"로부터 (x,y) 만큼 떨어진 "K"로 이동시킨 후, 정지버튼(532)을 눌러 메뉴 "K"를실행 시킨다(단계2).
단계 3은 "K"가 선택 실행된 후의 초기화면을 보여준다. 이때는 화면이 정지(freeze) 되지 않은 가상화면모드이므로, 휴대용 전자기기(500)의 움직임에 따라 가상화면이 따라서 움직인다. 사용자가 "Kim, Sooyoung" 을 발견하고 정지버튼(532)을 눌러 화면을 정지시킨 순간이 단계 4에 보여진다. 이때 단계 1에서와 같이 첫번째 선택메뉴 "Kim, Gwangsuk"이 굵거나 다른 색, 혹은 밝기가 다른 글자로 표시된다. 단계 2에서와 같이 단계 5에서 휴대용 전자기기를 움직여 선택메뉴를 "Kim, Sooyoung"으로 옮기고 정지버튼(532)을 누르면 단계 6과 같은 최종적인 정보를 얻게 된다.
라. 제스춰인식모듈
제스춰인식기능은 가상화면 제어장치(100)의 부가기능 중의 하나로, 사용자가 휴대용 전자기기(500)를 움직여 특정 제스춰를 실행하면 가상화면 제어장치(100)는 사용자의 제스춰를 인식하고, 그 제스춰에 해당하는 프로그램을 실행하도록 휴대용 전자기기에 명령을 보내서, 사용자가 빠르고 편리하게 필요한 프로그램을 실행할 수 있게 하는 기능이다. 사용자가 휴대용 전자기기를 움직여서 실행시킬 수 있는 제스춰의 몇 가지 예가 도 7에 나와있다. 도 7에서와 같이, 가상화면 제어장치가 감지할 수 있는 제스춰는 비교적 크고 반복적인 동작을 2회 이상 실시하는 움직임으로 지정하여 단순히 가상화면의 이동과 확대를 위한 움직임과 구별할 수 있도록 하며, 각각의 제스춰에 해당하는 실행 프로그램의 종류는 가상화면 제어장치가 기본적으로 부여하는 정의를 이용할 수도 있고 사용자가 임의로 정의할 수도 있게 한다. 실행 프로그램의 예는 주소록, 웹브라우저, 워드프로세서, 이메일, 엑셀, 게임, 도면작성 프로그램 등 휴대용 전자기기(500)가 제공하는 모든 프로그램이 될 수 있다.
예를 들어, 사용자가 X방향 가속도계가 장착된 휴대용 전자기기(500)를 손에 쥐고 악수하듯이 두 번 이상 흔들면, X방향의 가속도계는 짧은 시간에 매우 크고 반복적인 가속도 신호의 변화를 감지하게 된다. 이때, 가상화면 제어장치의 제스춰인식모듈은 즉시 이것이 제스춰 입력임을 인식하고, 이 특정한 제스춰 입력에 해당하는 프로그램, 예를 들면, 명함 프로그램을 자동으로 띄워준다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 본 발명의 기술 분야는 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 한다.
본 발명 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치와 제어방법에 의하여 휴대용 전자기기의 화면표시장치내에서 가상화면의 이동과 확대를 제어하는 제어장치를 설계함으로써, 복잡한 문서나 영상을 큰 불편없이 볼 수 있게 되었다.
또한, 마우스나 자판 같은 추가적인 입력장치 없이 정지버튼을 이용한 정지입력기능, 확대 및 축소 버튼에 의한 수동 확대율 조절 기능 및 사용자 제스춰인식기능 등이 가능하게 되었다.

Claims (13)

  1. 화면표시장치가 구비된 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치로,
    상기 휴대용 전자기기의 움직임을 감지하는 센서부;
    상기 센서부의 출력신호를 필터링하고 디지털신호로 변환시키는 신호처리부;
    사용자가 버튼을 눌러 원하는 입력을 수행하게 하는 버튼입력부; 및
    상기 신호처리부의 출력신호와 사용자의 버튼입력을 이용하여 휴대용 전자기기의 움직임을 검출하고 가상화면의 위치를 연산하는 가상화면위치연산모듈과, 상기 가상화면의 확대율을 연산하는 가상화면확대율연산모듈을 포함하는 제어연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축 방향으로 가속도센서를 설치하고, 상기 가속도센서에 의해 측정되는 X축 방향의 가속도신호 ax(t)와 Y축 방향의 가속도신호 ay(t)를 이용하여 상기 가상화면위치연산모듈이 다음식에 의해 휴대용 전자기기의 각 축으로의 변위 x값과 y값을 추정하고, 상기 변위 x값과 y값의 함수에 의해 가상화면의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
    to: 리셋번튼이 눌러진 시각, 즉 가속도 초기값이 측정된 시각
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축 방향으로 가속도센서를 설치하고, 상기 가속도센서에 의해 측정되는 X축 방향의 가속도신호 ax(t)와 Y축 방향의 가속도신호 ay(t)에 포함된 중력성분(g)을 이용하여 상기 가상화면위치연산모듈이 다음식에 의하여 휴대용 전자기기의 각 축에 대한 회전각 θ와 φ를 추정하고, 상기 회전각 θ와 φ의 함수에 의해 가상화면의 회전위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축을 중심축으로 하는 각속도센서를 설치하고, 상기 각속도센서에 의해 측정되는 각속도값 와 를 이용하여 상기 가상화면위치연산모듈이 다음식에 의하여 휴대용 전자기기의 각 축에 대한 회전각 θ와 φ를 추정하고, 상기 회전각 θ와 φ의 함수에 의해 가상화면의 회전위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
    to : 리셋버튼이 눌러진 시각
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부에 가상화면위치연산을 위하여 X축 혹은 Y축을 중심축으로 하는 기울기 센서를 설치하고, 상기 기울기센서에 의해 θ와 φ를 측정하고, 상기 회전각 θ와 φ의 함수에 의해 가상화면의 회전위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어연산부에 화면확대율연산을 위하여 Z축 방향으로 가속도센서를 설치하고, 상기 가속도센서에 의해 측정되는 Z축 방향의 가속도신호 az(t)를 이용하여 상기 가상화면확대율연산모듈이 다음 식에 의하여 휴대용 전자기기의 Z축 방향 변위 z를 추정하고, 상기 변위 z값의 함수에 의해 가상화면의 확대율을 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
    to : 리셋버튼이 눌러진 시각, 즉 가속도 초기값이 측정된 시각
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상화면생성부는 Z축 방향으로 비접촉식 거리센서를 더 구비하고, 상기 비접촉식 거리센서에 의해 휴대용 전자기기와 휴대용 전자기기 사용자의 안면사이의 거리 z를 측정하고, 상기 거리 z의 함수에 의해 가상화면의 확대율을 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 버튼입력부에 사용자의 입력에 의하여 수동으로 화면확대율을 조작할수 있는 확대버튼과 축소버튼을 구비하고, 사용자 입력에 의해 가상화면의 확대율을 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 버튼입력부에 리셋버튼을 더 구비하고, 사용자가 정지상태에서 리셋버튼을 누르면 가상화면의 위치와 확대율은 각 사용자의 조건에 알맞게 미리 저장되어 있는 초기값으로 돌아 오고, 상기 순간에 측정되는 센서 측정값들은 초기값으로 저장되도록 하여, 가상화면 제어장치의 동작 과정상 누적되는 오차를 줄이거나 제거하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 버튼입력부에 정지버튼을 설치하여 사용자가 정지버튼을 누르면 가상화면이 정지(freeze)되고, 상기 정지된 화면에서 휴대용 전자기기를 움직여 메뉴 또는 프로그램을 선택한 후, 상기 정지버튼을 눌러 상기 선택된 메뉴 또는 프로그램을 실행하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 휴대용 전자기기를 움직여 사용자가 특정 제스춰를 실행하면, 사용자의 제스춰를 인식하고, 상기 제스춰에 상응하는 프로그램을 실행하도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상화면 제어장치가 하나의 확장카드로 구성하여 상기 휴대용 전자기기에 부가 장착용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어장치.
  13. 화면표시장치를 구비한 휴대용 전자기기의 가상화면 제어방법으로,
    상기 휴대용 전자기기의 움직임ㅇ르 감지하여 움직임 감지신호를 생성하는 제 1 단계;
    상기 움직임 감지신호를 필터링하고 디지털 신호로 변환하는 제 2 단계;
    상기 디지털 신호를 처리하여 휴대용 전자기기의 움직임 량을 검출하고 가상화면의 위치와 확대율을 연산하는 제 3 단계; 및
    상기 제 3 단계에서 연산된 가상화면의 위치와 확대율을 상기 화면표시장치를 통하여 출력하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 가상화면 제어방법.
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