KR100498713B1

KR100498713B1 - 착용하는 장갑형 문자입력장치

Info

Publication number: KR100498713B1
Application number: KR10-2001-0070653A
Authority: KR
Inventors: 신권
Original assignee: 신권
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR20030039648A

Abstract

본 발명은 컴퓨터 또는 기타의 정보기기들을 위한 휴대형 문자입력장치에 관한 것으로서, 장갑의 형상으로 되어 엄지손가락을 움직여 집게손가락, 가운뎃손가락, 약손가락 그리고 새끼손가락에 위치한 다수의 입력점들을 전통적인 손으로 하는 육갑(六甲)의 계산행위인 육갑(六甲)을 집드시 접촉하므로 전기적 신호를 발생하여 문자를 입력하는 착용하는 장갑형 문자입력장치에 관한 것이다.

본 발명은 다섯개의 손가락이 있는 장잡 형상의 본체(11)와, 본체의 엄지손가락 끝의 한점(13)과의 접촉에 의해 전기적 신호를 발생하는 집게손가락, 가운뎃손가락, 약손가락 그리고 새끼손가락에 간격을 두고 배열된 다수의 입력점(20)과, 입력점에서 발생한 전기적 신호를 해석하여 해당하는 문자신호를 출력하는 해석기(21)와, 해석기에 의해 구동되어 현재의 입력상태를 표시하는 LED 표시기(18)와, 해석기에서 출력되는 문자신호를 유선과 무선으로 외부정보기기에 전송하는 통신장치(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 착용하는 장갑형 문자입력장치이다.

본 발명은 휴대용 정보기기의 문자입력을 기존의 키보드(Keyboard)가 가지는 장점인 높은 문자 인식율과 빠른 입력속도를 가지면서 문자를 입력할 수 있는 유용한 발명이다.

Description

착용하는 장잡형 문자입력장치{Wearable glove type character input device}

본 발명은 컴퓨터 또는 기타의 정보기기들을 위한 휴대하면서 이동중에 문자를 용이하게 입력할 수 있는 휴대용 문자입력장치에 관한 것이다.

기술이 발달함에 따라 휴대용 컴퓨터 및 정보기기의 등장과 동시에 휴대용 정보기기를 위한 문자입력장치가 필요하게 되었다. 그러나 이런 휴대용 정보기기의 입력장치로 기존의 문자입력장치인 키보드(Keyboard)의 사용이 불가능하여 휴대가 간편하고 이동중에 용이하게 문자를 입력할 수 있는 필기체인식과 음성인식기술을 이용한 새로운 문자입력장치가 개발되게 되었다.

그러나, 상기 필기체인식과 음성인식기술을 이용한 문자입력장치는 휴대의 간편성과 이동중에 문자입력이 가능하다는 장점이 있지만, 현재의 기술적 한계로 인하여 문자인식율과 입력속도가 전통적인 키보드에 미치지 못하고 있는 실정이다.

다른 휴대용 입력장치로 손에 착용하여 조작과 휴대가 편리한 장비도 개발이 되고 있지만, 이것들은 문자입력장치가 아닌 문자입력장치를 보조하는 보조입력장치이다. 이러한 보조입력장치는 컴퓨터 환경에서의 마우스의 기능을 대용하는 것으로 문자입력기기로 이용시 기능적 한계 때문에 빠른 속도로 편리하게 다양한 문자를 입력하는데 한계가 있다.

현재 공개된 손에 착용하는 입력장치의 기술적 사항은 다음과 같다.

첫째, 한국 등록실용신안공보 20-2000-0189661에 개시된 "장애인을 위한 손에 장착하여 사용하는 컴퓨터 입력장치"를 살펴보면, 기존 마우스의 메카니즘을 손에 착용하는 골무의 형태에 적용한 것으로 컴퓨터 사용시 마우스를 대용해서 사용할 수 있는 유용한 보조입력장치이지만 문자입력장치가 아니다.

둘째, 한국 등록특허공고 10-2000-0011777에 개시된 "손목 착용형 단말기의 데이터 보조입력장치"를 살펴보면, 손가락 끝의 골무와 팔목의 보조입력장치와 연결된 탄성체의 변화를 읽어 명령을 입력하기 위한 장치로서 문자입력장치가 아닌 보조입력장치이다. 또한 이 장치는 한 탄성체에서 탄성의 변화를 작게 나누어 감지하는 것이 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 조작자도 작은 탄성의 변화를 가지도록 손가락을 움직이는 작업을 수행할 수가 없기 때문에 각 손가락당 분별가능한 입력의 수가 한 두개로 한정될 수 밖에 없어 수 십개의 서로 다른 키입력을 만들어 내야 하는 문자입력장치로는 부적당하고 보조입력장치로만 사용이 가능하다.

세째, 한국 등록실용신안공고 20-2000-0222674에 개시된 "컴퓨터 입력장치"를 살펴보면, 한국 등록실용신안공보 20-2000-0189661의 문제점인 부자연스러운 손가락 움직임과 조작시 통증을 개선하기 위하여 고안된 것으로 마우스볼과 롤러의 기계적 특성을 스위치로 변경한 마우스 대용의 장치로서 문자입력장치가 아닌 보조입력장치이다.

네째, 미국특허 US6141643에 개시된 "Data input glove having conductive finger pads and thumb pad, and use therefor"를 살펴보면, 손가락과 손바닥에 도전성(導電性) 패드(Pad)를 설치하여 손가락의 끝이 손바닥에 접촉하여 전류가 흐름으로 입력을 감지한다. 이것은 네개의 손가락의 끝이 움직여 손바닥에 위치한 패드를 접촉하는 구조로 구성되어 있어서 최대 입력가능한 동작이 손가락 수와 동일한 5개로 한정되어 있어 수 십개의 키 입력이 필요한 문자입력장치로 사용되지 못하고 보조입력장치로만 사용이 가능하다. 특히 이 장치는 외부의 컴퓨터와 연결되어 컴퓨터의 지정된 동작을 유발하는 입력장치로서 유용하여 장애인의 의사전달을 도와주기 위한 보조장치로서 발명되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로 마우스를 대용하는 보조입력장치가 아닌 키보드의 메커니즘을 장잡에 적용하고 그 사용방법을 전통적인 손으로 하는 육갑(六甲)의 계산행위인 육갑(六甲)을 집드시 엄지손가락을 움직여 집게손가락, 가운뎃손가락, 약손가락 그리고 새끼손가락에 위치한 다수의 입력점를 누름으로 많은 수의 입력점을 만들 수 있어 기존의 문자입력장치인 키보드(Keyboard)를 대용하여 휴대하면서 이동중에 문자를 입력할 수 있는 착용하는 장갑형 문자입력장치를 제공하는 것이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1내지 도 4은 본 발명에 따른 착용하는 장잡형 문자입력장치를 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1은 본 발명의 전체 사시도로서, 다섯개의 손가락이 있는 장갑 형상의 본체(11)에 입력점과의 접촉을 위한 엄지손가락의 끝점(13)을 만들고, 나머지 네개의 손가락인 집게손가락, 가운데손가락, 약손가락 그리고 새끼손가락의 앞과 뒷마디에 다수의 입력점들(20)을 구성하고 이 입력점들과 디지털 회로부(12)와의 사이를 도선(導線, 19)으로 연결한다.

엄지손가락의 끝점의 접촉에 의하여 각 손가락에 있는 입력점에 전압과 같은 디지털 논리신호로 해석될 수 있는 전기적 신호가 발생하면 그 신호는 입력점에 연결된 도선(19)을 따라 주어진 경로로 해석기(21)의 병렬입력포트(30)로 입력되고 해석기는 그 신호를 읽어 엄지손가락의 끝점(13)과 접촉된 입력점을 해석하고 해당하는 문자신호를 통신장치(22)로 출력한다. 통신장치(22)는 문자신호를 유선과 무선으로 외부의 컴퓨터와 같은 외부정보기기(25)로 전달한다.

디지털회로부(12)는 MPU(Micro Processor Unit)로 구성된 해석기(21), 통신장치(22), 안테나(23), 직렬통신포트(14)를 PCB화하여 손목이나 장잡 형상의 본체(11)의 손등에 위치시킨다.

상기와 같이 구성된 문자입력장치는 엄지손가락의 끝점(13)을 움직여 각 손가락에 위치한 입력점들(20)과의 접촉하는 방법으로 동작하는데 그 방법이 전통적인 손으로 하는 육갑(六甲)의 계산법인 육갑(六甲)을 집는 행위와 유사하다.

육갑을 집드시 엄지손가락을 움직여 끝점(13)이 입력점들(4, 5, 6, 7)과 접촉하면 입력점에 전기적 신호가 발생하여 도선(19)를 따라 해석기(21)의 병렬입력포트에 입력되어 해석되고, 입력점이 특히 'Shift', 'Num Lock', 'Kor/Eng'과 같은 특수한 기능의 입력일 경우 이에 해당하는 현재의 입력모드상태(Input Mode Status)를 LED 표시기에 표시하여 사용자의 문자입력을 돕는다.

LED 표시기에 있어서 'Shift Lock'은 키보드(Keyboard)의 'Shift'키를 누른 후의 상태를 표시하며 'Shift Lock' 표시후 입력되는 영문자는 모두 대문자로 해석되어 출력한다. 'Num Lock'은 키보드의 'Num Lock' 표시의미와 동일하며 현재의 입력상태가 문자입력상태인가 숫자입력상태인가를 표시한다. 'Kor/Eng'은 현재의 문자입력상태가 영문모드인가 한글모드인가를 표시한다.

도 2는 'LEFT MODE', 'RIGHT MODE', 'Up-Shift MODE' 그리고 'Down-Shift MODE'일 경우 각각의 입력점들에 대한 문자배열의 일실시예를 나타낸 것으로서, 영문자의 대/소문자를 어떻게 24개의 입력키에 배열하는가를 나타낸 것이다.

'Lft/Rgt'키(45)를 누름으로 'LEFT MODE'와 'RIGHT MODE'를 토글(Toggle)식으로 전환하며, 그에 따른 현재의 입력상태는 LED 표시기의 'Lft/Rgt' 표시부에 나타난다. 'Shift'키(46)를 누름으로 'Up-Shift MODE'와 'Down-Shift MODE'를 토글(Toggle)식으로 전환하며, 그에 따른 현재의 입력상태는 LED 표시기의 'Shift Lock' 표시부에 나타난다. 상기와 같이 모드전환키를 토글식으로 누름과 현재 입력상태를 표시하는 LED 표시기를 참조하여 사용자는 24개의 입력키를 사용하여 영문자의 대/소문자를 완벽하게 입력할 수 있다.

도 3는 본 발명을 기능별로 블럭화하여 그린 블럭 다이어그램으로서,

입력점(20)은 키의 입력을 받아 들이는 부분으로 장잡의 네 손가락의 앞과 뒷마디에 위치하여 엄지손가락의 접촉에 의하여 발생되는 전기적 신호를 도선(19)를 통하여 해석기에 전달한다. 입력점(20)의 구성에 있어서 각 입력점들 간의 도선 연결을 매트릭스(Matrix) 구조로 연결하여 24개의 입력점에 대하여 단 8개의 입력포트만 사용하여도 어떤 입력점에서 전기적 신호가 발생하였는가 판단할 수 있게 한다.

해석기(21)는 키입력을 해석하는 부분으로서, 8개의 병렬입력포트(30)의 값을 주기적으로 읽어 24개의 입력점의 입력상태를 해석하여 엄지손가락의 끝점과 접촉한 입력점을 분별하고 해당 입력점의 문자에 대한 문자신호를 출력한다. 입력점의 해석과 신호출력의 제어를 용이하게 위하여 해석기를 MPU로 구성한다.

통신장치(22)는 해석기(21)의 문자신호를 외부정보기기(25)에 유선과 무선으로 전달하는 부분으로서, 유선통신은 PS/2, RS-232C, RS-422, RS-485, USB(Universal Serial Bus), IEEE1394와 같은 시리얼통신 방법을 통하여 외부의 컴퓨터 및 정보기기들과 연결되고, 무선통신은 블루투스(Bluetooth), IrDA(Ifrared Data Association), IEEE 802.11, HomeRF와 같은 기술을 이용하여 외부의 컴퓨터 및 정보기기들과 연결된다.

외부정보기기(25)는 상기 기술된 착용하는 장잡형 문자입력장치를 이용하여 문자를 입력하고자 하는 외부의 정보기기로서, 휴대용 컴퓨터 및 기타의 정보기기 또는 비휴대용 정보기기를 말하며 상기 기술한 유선과 무선기술을 지원하는 정보기기는 연결하여 사용할 수 있다.

도 4은 본 발명의 한 실시예를 구현한 회로도로서, 구성은 24개의 도전성 패드(Pad)로 된 입력점들, 입력점들을 매트릭스(Matrix)구성으로 연결한 도선, 전류의 방향을 결정하기 위한 32개의 다이오드, 논리레벨을 안정화하기 위한 8개의 풀다운 저항, 상태표시를 위한 4개의 LED 그리고 신호의 해석을 위한 1개의 MPU로 구성하였다.

엄지손가락의 끝점(Thumb Tip, 34)인 도전성 패드에 전원이 연결되어 엄지손가락 끝의 패드가 네개의 손가락에 있는 24개의 입력점인 도전성 패드들중 하나에 접촉하면 풀다운 저항에 의하여 접지되어 있던 입력점에 전기적 신호인 전압이 발생하고 이 신호는 32개의 다이오드에 의하여 일정한 형태로 병렬입력포트(30)로 신호가 전달된다. MPU는 주기적으로 이 신호를 읽고 입력이 발생한 경우 그 입력점을 해석하고 해당하는 문자신호를 문자신호출력포트(32)를 통하여 통신장치(22)로 출력하다.

입력점의 구성에 있어서 가장 간단한 입력점의 배선구조는 한 입력점당 한개씩 입력포트를 연결하는 것이다. 그러나 이러한 연결구조는 입력점이 늘어남에 따라 비례적으로 입력포트의 수가 증가하여 하드웨어적인 부담으로 작용하여 전체 시스템의 가격을 상승시킨다. 그러나 도 4의 입력점(20)과 같이 입력점을 행(行)과 열(列)로 배열하고 같은 행과 열에 위치한 입력점들은 하나의 도선으로 공통 연결하여 한 입력점에 대하여 두개의 도선인 행(行)방향의 도선과 열(列)방향의 도선이 연결되는 매트릭스(Matrix) 구조로 입력점을 배선할 경우 적은 입력포트를 이용하여 많은 수의 입력점을 구별할 수 있다. 매트릭스 구조의 원리는 도 4의 엄지손가락의 끝점(13)이 입력점(20)인 'INP7'과 접촉된 경우 병렬입력포트의 값은 논리적 신호로 '01111110'이 읽혀지고 'INP3'과 접촉된 경우 '00111100'이 읽혀지게 되어 각 입력점에 대하여 서로 상이한 입력값이 발생하기 때문에 이것을 해석하면 어떤 입력점이 눌러졌는지 판단할 수 있다. 이와같이 매트릭스 구조를 이용하면 도 4의 예에서 처럼 24개의 입력점의 신호를 구별하기 위한 병렬포트의 수를 24개가 아니라 단 8개로 구성할 수있다.

도 4의 예에서는 입력점의 구성을 간단하게 외부에 노출된 도전성 패드에 전원선과 입력선을 연결하는 구성으로 구현하였다. 그러나 보다 신뢰성이 있고 안전한 구성을 위하여 입력점의 구성을 기계적 스위치(Switch)로 대치할 경우에는 엄지손가락의 끝점(3)을 전원과 연결하지 않고 스위치를 용이하게 누를 수 있는 강도가 있는 돌출부로 구성하여 입력점에 위치한 스위치를 용이하게 누를 수 있게 한다.

입력점을 스위치로한 일실시예로서 입력점(20)인 스위치의 한쪽에 병렬입력포트를 다른 한쪽에는 전원선을 연결한다. 이때 스위치가 눌러지면 접점을 통하여 전원으로부터 입력점으로 전류가 흐름으로서 디지털 논리신호로 해석될 수 있는 전압신호가 입력점에 발생한다. 이렇게 구성하면 도 4의 디지털회로부(21)는 수정없이 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 등록청구범위내에서 적절하게 변경가능한 것이다.

이상과 같은 구성의 본 발명은 정보화시대의 늘어나는 휴대용 컴퓨터 및 기타의 정보기기에 대한 문자입력을 기존의 문자입력장치인 키보드(Keyboard)가 가지는 장점인 높은 문자인식율과 빠른 입력속도를 유지하면서 휴대하면서 이동중에 문자입력을 가능하게 하는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명 착용하는 장갑형 문자입력장치의 전체 사시도

도 2은 본 발명에 있어서 입력모드에 따른 입력점들에 대한 문자 배열도

도 3은 본 발명의 기능별 블럭 다어그램

도 4은 본 발명의 구현 회로도

* 도면의 주요부분에 대한 설명 *

11: 장갑의 형상의 본체 12: 디지털 회로부

13: 엄지손가락의 끝점 14: 집게손가락의 입력점

15: 가운뎃손가락의 입력점 16: 약손가락의 입력점

17: 새끼손가락의 입력점 18: LED 표시기

19: 도선(導線) 20: 입력점

21: 해석기 22: 통신장치

23: RF 안테나 24: 직렬통신포트

25: 외부정보기기 30: 병렬입력포트

31: LED 신호출력포트 32: 문자신호출력포트

41: RIGHT & Down-Shift 모드시 입력점들에 대한 문자배열

42: LEFT & Down-Shift 모드시 입력점들에 대한 문자배열

43: LEFT & Up-Shift 모드시 입력점들에 대한 문자배열

44: RIGHT & Up-Shift 모드시 입력점들에 대한 문자배열

45: Lft/Rgt 키 46: Shift 키

Claims

장갑형 문자입력장치에 있어서,

다섯개의 손가락으로 구성된 장갑 형상의 본체와,

장갑의 엄지손가락 끝단에 위치하고 도선(導線)이 연결되어 있어 전류가 공급될 수 있는 도전성(導電性) 패드(Pad)와,

장갑의 집게손가락에 간격을 가지고 위치하고 도선과 연결되어 있어 엄지손가락 패드의 접촉에 의하여 전류가 흐를 수 있는 다수의 도전성(導電性) 패드와,

장갑의 가운뎃손가락에 간격을 가지고 위치하고 도선과 연결되어 있어 엄지손가락 패드의 접촉에 의하여 전류가 흐를 수 있는 도전성(導電性) 패드와,

장갑의 약손가락에 간격을 가지고 위치하고 도선과 연결되어 있어 엄지손가락 패드의 접촉에 의하여 전류가 흐를 수 있는 도전성(導電性) 패드와,

장갑의 새끼손가락에 간격을 가지고 위치하고 도선과 연결되어 있어 엄지손가락 패드의 접촉에 의하여 전류가 흐를 수 있는 도전성(導電性) 패드와,

도선으로 다수의 패드들과 연결되어 패드에서 발생하는 전기적 신호를 입력받아 해석하고 해당 문자신호를 출력하는 해석기와,

해석기에서 출력되는 문자신호를 외부정보기기에 유선과 무선으로 전달하는 통신장치로,

구성되어 문자를 입력할 수 있는 것을 특징으로 하는 착용하는 장갑형 문자입력장치.
삭제
삭제
청구항 1에서,

입력시 각 입력점에 대한 구별되는 전류 경로를 만들기 위한 네 개의 손가락에 위치한 입력점들과 해석기의 병렬입력포트(Parallel Input Port)와의 배선을 매트릭스(Matrix) 구조로 구성하여 해석기의 입력포트의 수를 줄일 수 있는 구조의 배선을 특징으로 하는 착용하는 장갑형 문자입력장치.
청구항 1에서,

장갑형상의 본체에 위치하여 현재 입력모드(Input Mode)의 상태를 표시할 수 있는 표시기를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 착용하는 장갑형 문자입력장치.