KR100407465B1 - 컴퓨터용첨필및그작동방법 - Google Patents

컴퓨터용첨필및그작동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 컴퓨터의 디스플레이와 관련된 것과 같은 디지타이징 태블릿에 사용하기 위한 첨필에 관한 것이다. 첨필은 동작 상태(즉, 사용자-제어 버튼의 상태, 배터리의 충전 상태), 첨필 식별 코드, 그리고 에러 발생 상태를 나타내는 오류 코드와 같은 데이터를 저장하는 메모리를 포함한다. 본 발명은 직렬 비트 스트림에 의해 메모리의 컨텐츠를 컴퓨터에 송신한다.

Description

컴퓨터용 첨필 및 그 작동 방법
본 발명은 본원 출원 일자와 동일한 1994년 12월 16일자로 Skoog에 의하여 출원된 발명의 명칭이 "육필 데이터를 내장하는 디지타이저 첨필"인 미국 특허 출원과 관련이 있으며, 그 내용은 본원에 참조되었다.
본 발명은 디지타이징 태블릿과 함께 사용되는 첨필로부터 정보를 처리하는 시스템까지 정보를 전송하는 것에 관한 것이다.
펜을 사용하는 휴대용 컴퓨터는 컴퓨터의 디스플레이에 일반적으로 연결되어 있고 사용자가 첨필을 사용하여 정보를 입력하는 디지타이징 태블릿을 구비한다. 첨필은 위치 신호를 전송하고, 그것에 의하여 컴퓨터는 첨필의 위치를 확인한다.
위치 신호의 전송 이외에, 본 발명은 첨필의 동작 상태를 나타내는 기타 데이터를 전송한다.
본 발명의 목적은 디지타이징 태블릿과 사용하기 위한 개선된 첨필을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 메모리를 구비하고, 그 메모리의 컨텐츠를 수신기에 전송하는 첨필을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 펜 사용 컴퓨터에 통상적으로 이용되는 형태의첨필은 배터리 상태 또는 첨필의 일련번호와 같은 정보를 저장하는 메모리를 구비한다. 첨필은 메모리를 판독하고, 메모리 컨텐츠를 관련 컴퓨터에 원격 전송한다.
도1은 휴대용 컴퓨터와 첨필을 도시한 도면.
도2는 첨필을 세부적으로 도시한 도면.
도3은 첨필 내부에 포함된 여러 가지 부품을 도시한 도면.
도4는 첨필 내부의 배터리 상태를 센싱하기 위한 장치를 도시한 도면.
도5는 첨필 내부에 저장된 데이터의 병렬-직렬 변환을 도시한 도면.
도6은 도5의 직렬 데이터를 전달하기 위하여 진폭-변조된 캐리어 발생 장치를 도시한 도면.
도7은 첨필 내부의 다중-비트 워드의 저장과, 각각의 워드에 대한 직렬 워드 패킷의 발생을 도시한 도면.
도8은 메모리에 저장된 워드로부터 직렬 패킷을 발생시키기 위한 로직을 도시한 도면.
도9는 첨필 내부의 메모리를 프로그램하는데 사용될 수 있는 DIP 스위치를 도시한 도면.
도10은 본 발명의 첨필과 함께 사용될 수 있는 컴퓨터 구성을 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
3 : 휴대용 컴퓨터 6 : 첨필
9 : 디스플레이 12, 15 : 스위치 접점
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 휴대용 컴퓨터(3)와 무선 첨필(6)을 도시한다. 컴퓨터 조작자는 첨필을 마치 연필과 같이 사용하여 디스플레이(9)상에 그리거나 쓴다. 첨필은 신호를 전송하고, 그것에 의하여 컴퓨터는 첨필의 위치를 확인할 수 있다.
도2는 첨필을 보다 세밀하게 도시하는 개략도이다. 첨필은 데이터를 저장하는 레지스터를 구비한다. 데이터에는 다음과 같이 3 가지 종류가 있다.
한 가지 종류의 데이터는 첨필의 원통부상에 위치하는 원통 스위치의 상태를 나타내는 것이다. 스위치를 누르면, 도3에 도시된 바와 같이 센서 누름을 검출하는 것이다. 센서에 있어서, 두개의 스위치 접점(12,15)이 모두 가압되고, 레지스터(R)의 한 단부를 3 볼트로 당겨, 3 볼트 신호를 발생시킨다.
다른 종류의 데이터는 선단 스위치의 상태를 나타낸다. 사용자가 디스플레이(9)에 대하여 첨필을 누르면, 선단이 들어간다. 도2는 눌러진 위치가 도시되어 있다. 도3에 도시된 것과 유사한 센서가 철수를 검출하여, 신호를 발생시킨다.
또다른 종류의 데이터는 배터리 상태를 나타낸다. 첨필은 하나 이상의 전기 배터리에 의하여 동력을 공급받는다. 배터리가 도4에 도시되어 있다. 첨필은 배터리 전압을 기준 전압과 비교하는 비교기를 구비한다. 배터리 전압이 기준 전압 보다 약해지면, 비교기의 출력은 상태를 절환하여, 배터리 상태 신호를 발생시킨다.
3가지의 첨필 신호, 즉 선단 스위치 상태, 원통 스위치 상태, 그리고 배터리 상태를 검토하여 보았다. 이러한 신호를 발생시키는 센서는 도5에 도시된 바와 같이 그것을 저장하는 레지스터 또는 메모리에 전달한다. (레지스터는 모든 경우에 필수적으로 요구되는 것은 아니다. 예를 들면, 신호가 도3에 도시된 바와 같이 스위치 닫힘에 의하여 발생되면, 닫힌 스위치 자체는 레지스터로 작용한다.) 또한, 후술된 다른 종류의 데이터가 도5에서 블럭 "기타 데이터"로 도시된 바와 같이 다른 레지스터에 저장될 수 있다.
레지스터 데이터를 직렬 비트 스트림으로 변환
도5에서 블럭 '병렬-직렬 변환"은 각각의 레지스터를 판독하여 도시된 바와 같이 상기 레지스터에 기초하여 직렬 비트 스트림을 발생시킨다. 예를 들면, 최우측 비트, 즉 0 표시된 "기타 데이터"는 점선 화살표로 지시된 바와 같이 "개시 비트"에 인접한 직렬 스트림에 있는 0 에 대응한다.
상기 비트 스트림(bit stream)은 진폭-변조된 펄스 트레인이다. 펄스 트레인은 도6에 도시된 사인파형 발생기에 의하여 발생된 것으로 알 수 있다. 논리 1이 발생되면, 스위치(SW)가 닫혀져, 사인파형 발생기를 선단에 연결하고, 1 신호를 발생시킨다. 1 신호는 도5에서 직렬 비트 스트림으로 도시되어 있다.
선단은 도1에서 디스플레이(9)에 매우 인접하면 디스플레이에 전기 용량식으로 연결된다. 따라서 1 신호는 선단이 디스플레이에 접촉하거나 또는 디스플레이에 인접하는 경우에 검출된다.
도5에서 0의 값인 개시 비트는 직렬 비트 스트림의 개시를 나타낸다 1의 값인 정지 비트는 직렬 비트의 종류를 나타낸다. 직렬 비트 스트림은 8개 길이의 비트가 바람직하며, 도5에 도시된 레지스터 각각에 대하여 하나의 비트를 갖는다.
또한, 나머지 전체 비트는 8개의 비트 정보 패킷을 따라 전달된다. 이것은 에러 교정과 같은 경우에 사용된다.
이 기술분야에는 (가) 레지스터에 저장된 데이터에 기초하여 직렬 비트 스트림을 발생시키기 위한 장치, (나) 개시 및 정지 코드를 삽입하기 위한 장치, 그리고 (다) 에러 교정 코드를 발생시키기 위한 장치가 공지되어 있다.
그러므로, 첨필이 단일 비트 부분의 정보를 저장하는 본 발명의 한 양태가 검토되어 있다. 본 발명은 사인파형 트레인을 진폭-변조하고 상기 파형 트레인을 첨필의 파형 트레인에 인가함으로써 이러한 비트를 직렬 형태로 전달한다.
본 발명의 또다른 양태
첨필 내부에 저장된 데이터는 단일 비트 정보에 제한되지 않는다. 예를 들면, 선단 스위치는 압력 변환기로 대체될 수 있으며, 상기 압력 스위치는 사용자가 도1의 디스플레이(9)를 향하여 가압하면 선단에 인가된 하향 압력에 기초하여 아날로그 전압을 발생시킨다.
아날로그 전압은 아날로그-디지털 변환에 의하여 디지털 형태로 변환되어, 선단 스위치 위치를 나타내는 다중-비트 워드를 발생시킬 수 있다. 이러한 워드는 도7에 도시된 바와 같이 워드를 발생시키는 블럭 "선단 스위치 위치 센서"와 연결된 레지스터에 저장될 수 있다.
이와 유사하게, 도시된 바와 같이 원통 스위치 위치와 배터리 전압을 나타내는 다중-비트 워드가 발생될 수 있다.
이러한 다중-비트 워드는 다시 캐리어를 진폭-변조하여 상기 캐리어를 선단에 인가함으로써 직렬 비트 패킷으로 변환된다. 또다른 데이터 부분은 단일 비트 경우에 기술된 데이터 이외에 데이터용 식별자를 패킷에 전달한다. 도7는 가능한 8개 종류의 데이터를 식별하는 3비트 식별자를 나타낸다.
도7의 블럭 "패킷타이징 로직(PACKETIZING LOGIC)"으로 지시된 기능을 수행하는 한가지 형태의 로직이 도8에 개략적으로 도시되어 있다. 상기 로직은 마이크로프로세서 또는 전용 하드웨어에서 실행되는 소프트웨어를 포함하는 여러 가지 상이한 방식으로 실행될 수 있다.
데이터 식별자와 함께 레지스터는 도시된 바와 같이 새로 열 및 로우 배열되는 것으로 개념화될 수 있다. 상기 로직은 연속적으로 순환한다. 모든 비트는 좌에서 우로 열을 따라 판독된다. 판독 시에 각각의 비트는 직렬 비트 스트림에 삽입된다
예를 들면, 로직이 제1 로우, 제1 칼럼에 있는 데이터, 즉 비트 45를 현재 판독하고 있는 것으로 가정한다. 데이터가 1 이면, 로직은 도6에 도시된 바와 같이 스위치(SW)를 폐쇄하여, 펄스 트레인을 선단에 접속한다. 즉, 도5에 도시된 바와 같이 직렬 비트 스트림에는 1 이 발생한다.
데이터가 0 이면, 어떠한 작용도 발생하지 않고 도5에 도시된 바와 같이 0이 발생한다.
그리고 도8에서의 블럭(46)에 의하여 칼럼 인덱스 C가 증분되고, 다음 칼럼이 판독되며, 마지막 칼럼이 판독될 때까지 각각에 대하여 1 또는 0 이 발생한다.
마지막 칼럼이 판독된 후, 로직은 참조부호 50으로 분기하여, 1111과 같은 패킷 종결 코드가 전송된다. 그리고 로우 인텍스 R이 블럭(51)에서 증분되고, 다음 로우는 참조부호 53으로 분기되어 칼럼별로 판독된다. 최종 로우, 즉 로우 8일 막 판독되면, 56으로 분기되고, 상기 과정은 R 및 C 모두가 1로 재설정되기 때문에 로우 1, 칼럼 1에서 시작하여 반복한다.
본 발명은 레지스터를 통하여 각각 판독 및 [데이터 식별자, 데이터], [데이터 식별자, 데이터] 등의 연속 직렬 스트림을 전송함으로써 연속적으로 순환한다. 필요에 따라, 에러 교정 코드가 각각의 데이터 및 데이터 식별자 사이에 삽입될 수 있다.
관찰 결과
하나의 패킷 시작이 다른 패킷의 끝과 일치하기 때문에 패킷 종료 코드를 패킷 개시 코드와 일치시키는 것이 가능한 것으로 관찰될 수 있다. 이 경우에, 도8의 블럭(59)은 생략될 수 있다. 상기 코드는 일반적으로 패킷 구별 코드로 언급될 수 있다.
또한, 데이터 식별자가 데이터를 저장하는 레지스터의 식별자로 처리될 수 있는 것으로 관찰될 수 있다.
다른 종류의 데이터
도7의 다른 데이터는 다음과 같은 것을 포함할 수 있다.
1. 첨필 소유자의 이름. 컴퓨터는 양호한 디스플레이 컬러와 같이 소유자의 취향이 프로그램될 수 있다. 컴퓨터는 소유자의 이름을 판독하면 자동적으로 프로그램을 될 수 있다. 컴퓨터는 소유자의 이름을 판독하면 자동적으로 프로그램된 취향을 다르게 된다.
또한, 컴퓨터는 단지 규정된 개개인에 대한 소정의 파일에 액세스하도록 프로그램될 수 있다. 따라서, 소유자의 이름은 액세스 권리를 나타낸다.
2. 첨필의 일련번호. 일련번호는 분실 또는 도난 첨필에 사용될 수 있다. 또한, 일련번호는 정당한 계약 하에서 첨필을 수리할 경우에 사용될 수 있다. 일련번호에 의하여 수리 기술자가 첨필에 관하여 수행된 정당한 작업의 개별적인 외부 기록을 보존할 수 있다.
3. 첨필의 컬러, 첨필이 그 컬러 코드를 전송하면, 컴퓨터는 칼라 디스플레이를 장착하고 있을 경우에 대응하는 컬러로 선을 작성한다.
컬러는 사용자 인터페이스를 통하여 사용자에 의해 선택될 수 있다. 예를 들면, 도9의 컬러 레지스터는 도시된 바와 같이 3 비트 DIP 스위치의 형태를 취할 수 있다 사용자는 레지스터를 프로그램하여, DIP 스위치를 설정하여 컬러를 선택할 수 있다. 3개의 DIP 스위치는 3개의 레지스터로 작용한다.
오류 코드
"기타 데이터"는 시스템의 테스트 중에 발생된 오류 코드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 시스템은 공지된 종래 과정을 이용하여 첨필의 부품을 테스트할 수 있다. 메모리 소자 또는 배터리 센서와 같은 부품이 부정확하게 동작하는 것으로 발견되면, 제어 시스템은 "기타 데이터"라고 표시된 장소중의 하나에 오류를 식별하는 오류 코드를 부과한다. 오류 코드는 도8에 도시된 바와 같이 "데이터 식별자"를 부여한다.
중요한 고찰
1. DIP 스위치는 프로그램 가능한 메모리로 작용한다. 도2에 도시된 원통 스위치와 선단 스위치는 이러한 메모리로 작용하지 않는다. 즉, 비록 이러한 스위치가 눌려지지 않는 경우에는 오류 신호를 발생시킨다 하더라도, 이러한 특성은 프로그램 가능한 메모리와 동등한 것으로 고려되지 않는다.
다시 설명하면, 도3의 원통 스위치는 0의 정상 출력을 갖는다. 사용자가 조정하여 출력1을 발생시킬 필요가 있다. 그러나 사용자가 스위치를 누르면, 출력은 0으로 복귀한다. 원통 스위치는 프로그램 가능한 메모리가 아니다.
또다른 관점으로, 원통스위치에는 저장된 정보가 없다 따라서, 그것은 메모리로 작용하지 못한다. 즉, 사용자가 원통 스위치를 누르지 않고 있음을 미리 알고 있다고 가정하면, 출력이 0이란 것을 자동적으로 알 수 있다. 원통 스위치는 부가적인 정보를 제공하지 않는다.
2. 몇몇 레지스터는 예비프로그램 가능하며, 그 컨텐츠는 사용 중에 변경될 수 없다. 예를 들면, 일련번호와 소유자의 이름을 포함하는 레지스터는 컨텐츠에 관하여 변경하지 않는다.
그러나, 기타 몇몇 레지스터의 컨텐츠는 변경될 수 있다. 예를 들면, 스위치 상태, 압력 변환값, 그리고 배터리 상태를 포함하는 레지스터는 사용중에 변경될수 있다.

Claims (18)

  1. 데이터를 저장하기 위한 메모리;
    상기 저장된 데이터를 직렬 비트 스트림으로 변환하기 위한 변환 회로;
    상기 스트림을 출력하기 위한 선단(tip); 및
    상기 데이터의 일부를 제공하기 위한 프로그램가능 인터페이스
    를 포함하는 컴퓨터용 첨필.
  2. 데이터를 저장하기 메모리; 및
    사용자가 상기 메모리를 프로그램할 수 있도록 하기 위한 프로그램가능 인터페이스
    를 포함하는 컴퓨터용 첨필.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 첨필의 선단에 인가되는 압력을 나타내는 다중-비트 워드를 포함하는
    컴퓨터용 첨필.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는 원통 스위치의 닫힘을 나타내는 다중-비트 워드를 포함하는
    컴퓨터용 첨필.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는 배터리 상태를 나타내는 다중-비트 워드를 포함하는
    컴퓨터용 첨필.
  6. 제1항에 있어서,
    사용중에 그 컨텐츠가 변경되는 메모리
    를 더 포함하고,
    상기 변환 회로는 상기 컨텐츠를 직렬 비트 스트림으로 변환하는
    컴퓨터용 첨필.
  7. 데이터를 저장하기 위한 메모리;
    상기 메모리에 연결되는 프로그램가능 인터페이스; 및
    각각이 상기 메모리로부터의 데이터, 및 상기 데이터에 대한 식별자를 포함하는 직렬 데이터 패킷 시퀀스를 생성하기 위한 패킷타이징 로직
    을 포함하는 컴퓨터용 첨필.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패킷타이징 로직은 각 패킷 사이에 패킷 구분 코드를 삽입하는
    컴퓨터용 첨필.
  9. 첨필을 동작시키는 방법에 있어서,
    식별 번호, 컬러, 배터리 상태 및 압력 변환기 출력 중 2개 또는 그 이상을 나타내는 데이터 부분을 저장하는 단계;
    상기 각 데이터 부분에 대해, 상기 데이터 부분을 나타내는 직렬 데이터, 및 식별 패킷을 포함하는 패킷 쌍을 발생시키는 단계; 및
    상기 패킷 쌍을 패킷 구분 코드에 의해 분리되는, 연속적인 데이터 스트림으로 상기 첨필의 선단에 인가하는 단계
    를 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 데이터는, 상기 첨필의 사용중에 변경되는 데이터, 및 상기 첨필의 사용중에 변경되지 않는 데이터를 포함하는
    컴퓨터용 첨필.
  11. 컴퓨터용 첨필을 사용하는 방법에 있어서,
    상기 첨필에 정보를 저장하는 단계 -상기 정보의 일부는 프로그램가능 인터페이스에 의해 제공됨 -;
    사인파형 트레인을 진폭-변조함으로써, 상기 정보를 직렬로 송신하는 단계;및
    상기 사인파형 트레인을 상기 첨필의 선단에 인가하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 선단은 디스플레이에 용량적으로 결합되는
    방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 정보는 소유자 이름, 직렬 번호, 첨필 컬러 및 장애 코드로 구성되는 그룹 중 적어도 하나를 포함하는 그 밖의 데이터를 포함하는
    방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 선단은 선단 스위치를 포함하는
    컴퓨터용 첨필.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 선단은 압력 변환기(pressure transducer)를 포함하는
    컴퓨터용 첨필.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 메모리는 프로그램되는
    컴퓨터용 첨필.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 변환 회로는 병렬-직렬 변환기 및 펄스 트레인 발생기를 포함하는
    컴퓨터용 첨필.
  18. 제2항에 있어서,
    상기 인터페이스는 DIP 스위치를 포함하는
    컴퓨터용 첨필.
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