KR100528348B1 - 멀티 레이어 온 스크린 디스플레이의 입력 장치 및 이를위한 입력 신호 생성 방법 - Google Patents

멀티 레이어 온 스크린 디스플레이의 입력 장치 및 이를위한 입력 신호 생성 방법 Download PDF

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Abstract

멀티 레이어 온 스크린 디스플레이의 입력 장치 및 이를 위한 입력 신호 생성 방법이 개시된다. 본 발명은 다층 레이어 온 스크린 디스플레이를 위한 입력 장치에 있어서, 입력 장치의 움직임 가속도를 감지하는 가속도 센서부; 감지된 가속도를 이용하여 입력 장치의 움직임 정도 및 움직임 패턴을 포함한 정보를 구하고, 구해진 정보로부터 활성화할 레이어를 결정하는 프로세서부; 및 결정된 레이어를 포함하는 신호를 생성하여 온 스크린 디스플레이어에 출력하는 송신부를 포함함을 특징으로한다.

Description

멀티 레이어 온 스크린 디스플레이의 입력 장치 및 이를 위한 입력 신호 생성 방법{Input device for multi-layer on screen display and method for generating input signal therefor}
본 발명은 멀티 레이어 온 스크린 디스플레이의 입력 장치 및 이를 위한 입력 신호 생성 방법에 관한 것이다.
온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD)는 TV나 모니터 등에서 메뉴 선택을 위해서 사용되는 프로그램이다. 현재 TV나 모니터 등의 디스플레이 장치에서 사용되고 있는 OSD는 레이어(layer)가 하나로 구성되어 있다. 하나의 레이어로 구성된 OSD에서 메뉴선택 방식은 하위메뉴 선택시 상위단계에서 하위 단계로 내려가는 계층적인(hierarchy) 방식으로 구현된다. 즉, 하나의 메뉴를 선택하려고 할 때, 상위 메뉴를 선택한 후 단계별로 하위 메뉴를 선택하고, 다른 메뉴를 선택하고자 할 때는 다시 상위 메뉴로부터 단계별로 하위 메뉴로 내려가는 방식을 이용한다. 이러한 메뉴선택 방식은 메뉴 수가 많지않은 TV나 모니터에서는 크게 불편하지않지만, 다양한 기능이 제공되어 많은 메뉴가 필요한 TV나 모니터 등에서는 레이어가 하나인 OSD는 사용자에게 불편을 준다.
이러한 문제점을 해결하기위해서는 다층 레이어를 갖는 OSD로 해결할 수 있다. 다층 레이어 OSD는 복수의 메뉴를 포함하는 레이어를 복수 층으로 구비함으로써 레이어간을 이동하면서 메뉴를 선택할 수 있다. 다층 레이어 OSD는 다양한 기능의 메뉴를 필요로하는 디지털 TV의 메뉴 선택 방식으로 활용가치가 높다.
다층 레이어 OSD를 위한 입력 장치로는 기존의 버튼 형태의 원격 제어 장치를 생각해 볼 수 있다. 그러나 이는 각 레이어별로 별도의 많은 수의 버튼을 필요로한다. 따라서 신호 입력을 위한 사용자의 입력 동작을 기반으로하는 입력 장치 및 이를 위한 입력 신호 생성 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 사용자의 신호 입력 동작에 따른 가속도 정보를 감지하고, 감지된 가속도 정보를 이용하여 3차원 공간상에서의 위치 정보를 추출함으로써 다층 레이어 OSD에 입력되는 신호를 생성하는 입력 장치 및 이를 위한 입력 신호 생성 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명은 다층 레이어 온 스크린 디스플레이를 위한 입력 장치에 있어서, 상기 입력 장치의 움직임 가속도를 감지하는 가속도 센서부; 감지된 가속도를 이용하여 상기 입력 장치의 움직임 정도 및 움직임 패턴을 포함한 정보를 구하고, 상기 정보로부터 활성화할 레이어를 결정하는 프로세서부; 및 결정된 레이어를 포함하는 신호를 생성하여 상기 온 스크린 디스플레이어에 출력하는 송신부를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명은 다층 레이어 온 스크린 디스플레이에 소정 입력 장치를 이용하여 입력신호를 생성하는 방법에 있어서, 상기 입력 장치의 움직임 가속도를 감지하는 단계; 감지된 가속도를 이용하여 상기 입력 장치의 움직임 깊이 및 움직임 패턴을 포함하는 정보를 구하는 단계; 상기 정보로부터 활성화시킬 레이어를 결정하는 단계; 및 결정된 레이어를 상기 온 스크린 디스플레이어에 출력하는 단계를 제공하는데 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로한다.
도 1은 본 발명에 따른 다층 레이어 OSD의 입력 장치에 대한 외관을 도시한 것이다. 도시된 바에 따른 입력 장치는 몸체부(10)와 몸체부(10)의 일부에 장착된 버튼(11)을 포함한다. 신호 입력은 사용자가 버튼(11)을 누르고 몸체부(10)를 전진 또는 후진시킴으로써 이루어진다. 도시된 다층 레이어 OSD의 입력 장치는 독립적인 장치이지만, 일반적인 원격 제어 장치에 장착되는 형태로 구현될 수도 있다.
도 2는 도 1의 몸체부(10)의 내부에 대한 개략적인 블록도를 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면, 몸체부(10)는 가속도 센서부(20), 프로세서부(21) 및 송신부(22)를 포함한다. 송신부(22)는 무선인 경우 안테나(23)를 통해 입력 신호를 전송하고, 유선을 통해서도 전송할 수 있다.
가속도 센서부(20)는 사용자가 신호 입력을 위해 입력장치를 움직일 때 움직임의 가속도를 감지하는 것으로, 3축 가속도 센서를 구비한다. 3축 가속도 센서는 사용자가 입력 장치의 앞부분을 OSD 측으로 향하게 하여 전진 또는 후진할 때 그 움직임을 감지하여 가속도 신호를 출력한다.
일반적으로 외부 레퍼런스(reference)없이 3차원 공간상에서 움직이는 물체의 위치와 자세를 추정하기위하여 3축 가속도 정보와 3축 각속도 정보를 기반으로하는 3차원 관성 항법 시스템(Inertial Navigation System, INS)이 사용된다. INS의 자세는 각속도 센서인 자이로스코프가 측정한 각속도를 적분하는 형태의 미분방정식을 풀어서 구할 수 있다. 위치는 가속도 센서가 측정한 가속도에서 INS의 자세를 고려하여 중력 성분을 제거하고, 시간에 대해 이중 적분을 계산하여 구할 수 있다. 이 때, 센서의 측정 오차에 의하여 INS의 자세는 각속도의 측정 오차에 대해 시간에 따라 비례하는 오차를 갖게 되어, 중력 성분을 제거한 가속도 또한 각속도의 측정 오차에 대해 시간에 따라 비례하는 오차를 갖게 된다. 따라서, 위치는 가속도 측정 오차에 대해 시간의 제곱에 비례하고, 각속도 측정 오차에 대해 시간의 세제곱에 비례하는 오차를 갖게 된다. 이렇게 시간에 따라 급격하게 증가하는 오차 때문에 관성센서를 이용하여 장시간 동안 위치를 계산해 내는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서 본 발명에서는 오차에 대한 영향을 상대적으로 덜 받는 가속도 센서만을 사용하기로한다.
프로세서부(21)는 가속도 센서부(20)에서 출력된 가속도값으로부터 입력장치의 위치를 계산한다. 이를 위해 프로세서부(21)는 가속도 센서부(20)에서 출력되는 가속도값을 디지털 값으로 변환하고, 디지털 가속도 값을 적절하게 연산하여 다층 레이어 OSD에 입력되는 레이어 선택 신호를 출력한다.
송신부(22)는 레이어 선택 신호를 적외선 신호와 같은 적절한 형태의 무선신호로 변환하여 안테나(23)를 통해 전송하는 무선 통신 모듈로 구성된다. 또한 송신부(22)는 유선 통신 모듈로 구성될 수도 있다.
도 3은 도 2의 프로세서부(21)에 대한 상세 블록도를 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면, 프로세서부(21)는 아날로그/디지털(A/D) 변환기(30), 좌표계 변환부(31), 동작 신호 추출부(32), 깊이 정보 생성부(33), 동작 패턴 인식부(34) 및 레이어 결정부(35)를 구비한다.
A/D변환부(30)는 가속도 센서부(20)에서 출력되는 가속도 신호를 디지털 값으로 변환한다. 이 때, A/D변환부(30)는 가속도 센서부(20)에서 출력되는 가속도 신호의 잡음을 줄이기위해 저역 통과 필터를 더 구비할 수도 있다. 여기서, 잡음은 가속도 센서에 내재되거나 주변 소자등에 의해 가속도 신호에 혼입되는 고주파 성분을 말한다.
좌표계 변환부(31)는 A/D변환부(21)에서 출력되는 가속도 신호를 좌표변환한다. 여기서, 좌표변환이라 함은 입력 장치상의 어느 한 점을 원점으로하는 몸체 좌표계(body frame)에서 가속도 센서부(20)에 의해 감지된 가속도 신호를 입력 장치가 위치하는 공간상의 어느 한 점을 원점으로하는 관성 좌표계(navigation frame)에서의 가속도 신호로 변환하는 것을 말한다. 좌표 변환을 위해서 좌표계 변환부(31)는 먼저 가속도 신호로부터 입력장치의 자세를 계산한다. 자세는 가속도 정보로부터 공지의 INS 이론에 따라 관성 좌표에서 입력 장치의 자세를 나타내는 파라미터들, 예를 들어, 오일러 각들(Euler angles), 즉, 입력 장치의 z축을 중심으로 회전되는 요각(yaw angle) , 회전 후 y축을 중심으로 회전되는 피치각(pitch angle) 및 다시 x축을 중심으로 회전되는 롤각(roll angle) 을 계산한다. 피치각과 롤각은 다음 식과 같이 계산된다.
여기서, Abx,Aby,Abz는 각각 입력 장치에 부착되어있는 가속도 센서에서 나오는 몸체 좌표계의 가속도 신호이다. g는 중력 가속도이다.
요각의 경우, 사용자가 입력장치를 움직일 때 주로 전후 방향으로 움직이기때문에 거의 변동이 없는 요소이므로, =0로 하여도 무방하다.
좌표계 변환부(31)는 수학식 1과 =0으로부터 얻어진 오일러 각을 이용하여 관성 좌표계에서의 가속도를 구한다. 본 실시예에서 입력은 입력장치를 전후진시킴으로써 이루어지고, 전후진 동작은 관성 좌표계에서 Y축을 따라서 진행이 된다. 따라서 관성 좌표계의 가속도 신호중 Y축 방향의 가속도 성분 Any만을 고려하기로 한다. Any는 오일러 각으로부터 다음 식과 같이 얻어진다.
=0인 경우, 수학식 2는 다음 식과 같이 보다 간단하게 표현된다.
좌표계 변환부(31)는 Any값으로부터 고주파 성분을 제거하기위해 저역 통과 필터를 더 구비할 수 있다.
동작 신호 추출부(32)는 사용자가 입력장치를 움직이지 않았음에도 불구하고 사용자의 손떨림 등에 의해 발생되는 잡음 신호를 제거하기위해 Any를 소정 레벨의 임계치와 비교하여 사용자의 동작 신호를 추출한다. 즉, Any의 절대값이 임계치 Cth1보다 작으면 사용자가 입력장치를 움직이지 않은 것으로 간주하고, 크면 움직인 것으로 간주한다. 또한 추후 위치 정보 등을 얻기위해 Any를 다음 식과 같이 변경한다.
여기서, 는 동작 신호 추출부(32)의 출력이고, Cth1은 0보다 큰 상수이다. 이 때, Cth1은 사용자의 의도적인 움직임과 관계없이 사용자의 손떨림에 의해 출력되는 가속도 센서의 값과 가속도 센서의 드리프트(drift) 등에 의해 출력되는가속도 센서의 값보다 큰 값이 될 수 있다.
상세하게 설명하면, Any의 값이 Cth1보다 작으면 사용자의 의도적인 움직임이 아닌 것으로 판단하여 움직이지않은 것으로 간주한다. 또한 Any의 값이 전후진 동작시 Cth1보다 크거나 -Cth1보다 작은 경우 사용자의 의도적인 움직임이 발생한 것으로 판단하여 각각 측정된 값으로부터 Cth1을 감산하거나 가산한다.
깊이 정보 생성부(33)와 동작 패턴 인식부(34)는 각각 움직임의 깊이와 전후진 동작 여부와 같은 움직임 정보를 추출한다. 즉, 입력장치를 어느 방향으로 어느 정도 움직였는지에 대한 정보를 추출한다. 깊이 정보 생성부(33)는 을 이용하여 깊이 정보를 생성한다. 여기서, 깊이 정보는 입력 장치가 현재 위치에서 어느 정도 이동하였는지를 나타내는 값으로, 의 절대값을 적분하여 를 얻고, 를 적분하여 깊이정보 를 얻는다.
동작 패턴 인식부(34)는 의 값과 부호로부터 멈춤, 전진 동작 및 후진 동작의 패턴을 구분한다. 패턴은 다른 패턴이 감지되기 전까지는 이전의 패턴을 유지한다. 제1시간동안(T1) =0이면 멈춤이고, 제2시간동안(T2) =0에서 이 되면 전진동작으로 인식한다. 제2시간동안(T2) =0에서 이면 후진동작으로 인식한다. 여기서, T1, T2는 응용분야와 시스템에 따라서 달라진다.
레이어 결정부(35)는 깊이 정보 생성부(32)에서 얻어진 값과 동작 패턴 인식부(34)에서 얻어진 결과에 따라 레이어를 결정하여 레이어 선택 신호로 출력한다. 깊이 정보 생성부(32)에서 얻어진 값이 소정 임계치 Cth2(Cth2는 0보다 큰 상수)보다 크고 동작 패턴 인식부(34)에서 얻어진 동작 패턴 결과가 전진 동작이면, 레이어 결정부(35)는 레이어를 하나 증가시키고, 과 의 값을 0으로 리셋한다.
깊이 정보 생성부(33)에서 얻어진 값이 소정 임계치 Cth2보다 크고 동작 패턴 인식부(34)에서 얻어진 동작 패턴 결과가 후진 동작이면, 레이어 결정부(35)는 레이어를 하나 감소시키고, 과 의 값을 0으로 리셋한다. 리셋은 현재 결정된 레이어에서 과 의 값을 초기화하기위한 것이다. 깊이 정보 생성부(33)에서 얻어진 값이 소정 임계치 Cth2보다 크지않으면, 레이어 결정부(35)는 현재의 레이어 값을 유지한다. 여기서, 임계치 Cth2는 사용자가 의도적으로 입력장치를 움직인 경우라 하더라도 일정 거리 이상을 움직였을 때를 입력으로 간주하는 것을 의미하며, 이 값은 실험적으로 결정될 수 있다.
레이어 결정부(35)는 깊이 정보 생성부(33)와 동작 패턴 인식부(34)의 출력 결과에 따라 레이어 선택 신호를 출력한다. 레이어 선택 신호는 전체 레이어중 활성화시킬 레이어를 포함하는 신호이다. 예를 들어, 현재 레이어 2가 활성 상태이고 전진 동작이 발생한 것으로 판별되면, 레이어 3을 활성화시키는 신호가 레이어 선택신호가 된다. 마찬가지로, 현재 레이어 2가 활성 상태이고 후진 동작이 발생한 것으로 판별되면, 레이어 1을 활성화시키는 신호가 레이어 선택신호가 된다.
만일 현재 활성 상태인 레이어가 최상위 레이어이고 계속해서 전진 동작이 발생한 것으로 판별되면, 레이어 결정부(35)는 최상위 레이어를 활성 상태로 유지한다. 다른 실시예로서, 만일 현재 활성 상태인 레이어가 최상위 레이어인데 전진 동작이 발생한 것으로 판별되면, 레이어 결정부(35)는 순환하는 형태로 최하위 레이어를 활성화하도록 레이어 선택신호를 출력할 수도 있다.
반대로 현재 활성 상태인 레이어가 최하위 레이어이고 계속해서 후진 동작이 발생한 것으로 판별되면, 레이어 결정부(35)는 최하위 레이어를 활성 상태로 유지한다. 다른 실시예로서, 만일 현재 활성 상태인 레이어가 최하위 레이어인데 후진 동작이 발생한 것으로 판별되면, 레이어 결정부(35)는 순환하는 형태로 최상위 레이어를 활성화하도록 레이어 선택신호를 출력할 수도 있다.
도 4는 본 실시예의 레이어 선택 신호에 따른 레이어 증감을 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면 입력 장치의 전후진 동작에 따라 활성 상태인 레이어가 증감된다. 또한, 현재 레이어 4가 활성 상태이고 전진 동작이 발생되면 레이어 결정부(34)는 레이어 4를 계속 활성 상태로 유지한다. 반대로 현재 레이어 1이 활성 상태이고 후진 동작이 발생되면 레이어 결정부(35)는 레이어 1을 계속 활성 상태로 유지한다.
도 5 및 도 6은 입력장치를 움직일 때 레이어가 어떻게 변하는지를 살펴본 결과를 각각 도시한 것이다. 총 레이어 수는 4개이고, 시작 레이어는 1이다.
실험은 레이어 1로 설정된 정지상태에서 전진하여 레이어 2와 레이어 3을 지나 레이어 4에 도달 한 후, 후진하여 레이어 3과 레이어 2를 지나 레이어 1에서 동작을 종료하도록 설정되었다.
도 5(a)는 몸체 좌표계에서 가속도 및 각속도를 모두 측정하였을 때 관성 좌표계에서의 Y축 방향의 가속도를 시간에 따라 도시한 것이다. 도 5(b)는 본 발명에 의해 몸체 좌표계에서 가속도를 측정하였을 때 관성 좌표계에서의 Y축 방향을 가속도를 시간에 따라 도시한 것이다. 비교해보면, 도 5(a)의 경우 시간에 따라 가속도값이 계속 증가하여 불안정한 값으로 나타나지만, 도 5(b)의 경우 움직임과 정지 상태를 구분 할 수 있다.
도 6(a)는 도 5(b)의 가속도 신호에서 고주파 성분을 제거하기위해 저역 통과 필터링한 결과를 도시한 것이다. 도 6(b)는 동작 신호 추출부(32)의 출력신호를 도시한 것이다. 도 6(c)는 도 6(b)의 신호의 절대값을 적분한 신호를 도시한 것이다. 도 6(d)는 도 6(c)의 신호를 적분한 결과인 깊이 정보를 도시한 것이다.
도 6(e)는 도 6(d)의 깊이 정보에 따라 출력되는 레이어 선택 신호를 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면, 약간의 시간차를 두고 레이어 선택 신호가 출력됨을 알 수 있다. 또한 도 6(b)에 따르면, 레이어 4가 활성 상태인 8초와 10초 사이에 전진 신호가 발생한 경우, 레이어 선택신호는 여전히 레이어 4를 활성화하는 신호임을 알 수 있다. 마찬가지로 도 6(b)에서 레이어 1이 활성 상태인 14 내지 16초 사이에 후진 동작이 발생한 경우에도 레이어 선택신호는 레이어 1을 활성화하는 신호를 출력함을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 다층 레이어로 운용되는 OSD의 입력장치를 구현함에 있어서 3축 가속도 센서만을 이용하여 입력 장치를 구현하므로 제품의 크기와 소비 전력을 줄일 수 있고, 비용도 절감할 수 있다. 또한 각속도 센싱에 의한 회전각 연산과 같은 복잡한 계산을 할 필요가 없으므로 고성능의 마이크로 프로세서가 필요하지않다.
사용자 인터페이스 측면에 있어서도 전후진 동작만으로 레이어 선택이 가능하기 때문에 입력장치의 조작이 간편하다.
도 1은 본 발명에 따른 다층 레이어 OSD의 입력 장치에 대한 외관을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 몸체부의 내부에 대한 개략적인 블록도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 프로세서부에 대한 상세 블록도를 도시한 것이다.
도 4는 본 실시예의 레이어 선택 신호에 따른 레이어 증감을 도시한 것이다.
도 5(a)는 몸체 좌표계에서 가속도 및 각속도를 모두 측정하였을 때 관성 좌표계에서의 Y축 방향의 가속도를 시간에 따라 도시한 것이다.
도 5(b)는 본 발명에 의해 몸체 좌표계에서 가속도를 측정하였을 때 관성 좌표계에서의 Y축 방향을 가속도를 시간에 따라 도시한 것이다.
도 6(a)는 도 5(b)의 가속도 신호에서 고주파 성분을 제거하기위해 저역 통과 필터링한 결과를 도시한 것이다.
도 6(b)는 동작 신호 추출부의 출력신호를 도시한 것이다.
도 6(c)는 도 6(b)의 신호의 절대값을 적분한 신호를 도시한 것이다.
도 6(d)는 도 6(c)의 신호를 적분한 결과인 깊이 정보를 도시한 것이다.
도 6(e)는 도 6(d)의 깊이 정보에 따라 출력되는 레이어 선택 신호를 도시한 것이다.

Claims (19)

  1. 다층 레이어 온 스크린 디스플레이를 위한 입력 장치에 있어서,
    상기 입력 장치의 움직임 가속도를 감지하는 가속도 센서부;
    감지된 가속도를 이용하여 상기 입력 장치의 움직임 정도 및 움직임 패턴을 포함한 정보를 구하고, 상기 정보로부터 활성화할 레이어를 결정하는 프로세서부; 및
    결정된 레이어를 포함하는 신호를 생성하여 상기 온 스크린 디스플레이어에 출력하는 송신부를 포함함을 특징으로하는 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서부는
    상기 가속도 센서부에서 출력된 가속도를 디지털 값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기;
    디지털 가속도값을 상기 입력장치의 몸체 좌표계에서 관성 좌표계의 가속도 값으로 변환하는 좌표 변환부;
    상기 관성 좌표계에서의 가속도 값으로부터 사용자의 의도적인 움직임 여부를 검출하는 동작 신호 추출부;
    상기 동작 신호 추출부에서 의도적인 움직임으로 검출되면, 상기 동작 신호 추출부에서 출력되는 가속도로부터 움직임 깊이를 구하고 움직임 패턴을 인식하는 움직임 정보 추출부; 및
    상기 움직임 깊이 및 패턴에 따라 활성화시킬 레이어를 결정하는 레이어 결정부를 구비함을 특징으로하는 입력 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 좌표 변환부는
    상기 몸체 좌표계의 가속도로부터 상기 관성 좌표계에서 상기 입력장치의 자세를 나타내는 소정 파라미터들을 구하고, 상기 파라미터들로부터 상기 관성 좌표계에서의 가속도를 구하는 기능을 구비함을 특징으로하는 입력 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 좌표 변환부는
    상기 관성 좌표계에서의 가속도중 상기 입력장치의 움직임 패턴과 관련된 가속도 성분만을 구하는 기능을 구비함을 특징으로하는 입력 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 가속도 센서부와 상기 아날로그/디지털 변환기 사이에 상기 가속도 센서부에서 출력되는 가속도 신호의 고주파 성분을 제거하는 저역 통과 필터를 더 구비함을 특징으로하는 입력 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 동작 신호 추출부는
    상기 좌표 변환부에서 출력되는 가속도 Any을 소정 임계치 Cth1과 비교하여 다음 식
    에 따라 의도적인 움직임 여부를 판별하고, 상기 가속도 Any를 상기 로 조절하는 기능을 구비함을 특징으로하는 입력 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 움직임 정보 추출부는
    상기 동작 신호 추출부에서 출력되는 가속도값의 절대값을 이중적분하여 움직임의 깊이 정보를 생성하는 깊이 정보 생성부; 및
    상기 움직임 정보 추출부에서 출력되는 가속도의 부호에 따라 상기 입력 장치의 전후진 동작 여부를 판별하는 동작 패턴 인식부를 구비함을 특징으로하는 입력 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 레이어 결정부는
    상기 움직임 깊이가 소정 임계치보다 크고 상기 움직임이 전/후진 동작으로 판별되면 활성화할 레이어를 한 층 증가/감소시키는 기능을 구비함을 특징으로하는 입력 장치.
  9. 제2항 또는 제8항에 있어서, 상기 레이어 결정부는
    상기 움직임 깊이가 소정 임계치보다 크지 않으면 움직임이 없는 것으로 판단하는 기능을 구비함을 특징으로하는 입력 장치.
  10. 다층 레이어 온 스크린 디스플레이에 소정 입력 장치를 이용하여 입력신호를 생성하는 방법에 있어서,
    상기 입력 장치의 움직임 가속도를 감지하는 단계;
    감지된 가속도를 이용하여 상기 입력 장치의 움직임 깊이 및 움직임 패턴을 포함하는 정보를 구하는 단계;
    상기 정보로부터 활성화시킬 레이어를 결정하는 단계; 및
    결정된 레이어를 상기 온 스크린 디스플레이어에 출력하는 단계를 포함함을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 움직임 깊이 정보는
    상기 가속도 값을 상기 입력장치의 몸체 좌표계에서 관성 좌표계의 가속도 값으로 변환하는 단계;
    상기 관성 좌표계의 가속도 값으로부터 사용자에 의한 의도적인 움직임 여부를 판별하는 단계; 및
    의도적인 움직임이었다면, 상기 가속도의 절대값을 이중적분하여 움직임 깊이를 구하는 단계에 의해 구해지는 것을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 좌표계의 변환은
    상기 몸체 좌표계의 가속도로부터 상기 입력 장치의 자세를 나타내는 소정 파라미터들을 구하는 단계; 및
    상기 파라미터들로부터 상기 관성 좌표계의 가속도를 구하는 단계를 구비함을 특징으로하는 입력 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 파라미터들은 요각 , 피치각 및 롤각 의 오일러 각이고, 상기 파라미터들은 다음 식
    여기서, g는 중력 가속도
    와 같이 구해지는 것을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 관성 좌표계의 가속도를 구하는 단계는 상기 입력 장치의 움직임 패턴과 관련된 가속도 성분만을 구함을 특징으로하고, 상기 가속도 성분을 Any로 표현하면, 상기 Any는 다음 식
    여기서, Abx, Aby, Abz는 각각 상기 몸체 좌표계의 x,y 및 z축 가속도 성분
    에 의해 구해지는 것을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 의도적인 움직임 여부의 판별은
    상기 Any의 절대값을 소정 임계치 Cth1과 비교하여 다음 식
    과 같이 의도적인 움직임의 발생 여부를 판단하고, 상기 Any를 로 조절함을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 움직임의 패턴 정보는
    상기 가속도 값을 상기 입력장치의 몸체 좌표계에서 관성 좌표계의 가속도 값으로 변환하는 단계;
    상기 관성 좌표계의 가속도 값으로부터 사용자에 의한 의도적인 움직임 여부를 판별하는 단계; 및
    상기 움직임이 의도적인 경우, 상기 가속도의 부호로부터 상기 움직임의 전후진 동작 여부를 판별하는 단계에 의해 구해지는 것을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 레이어의 결정은
    상기 움직임 깊이가 소정 임계치보다 크면, 상기 움직임 패턴 정보에 따라 현재 활성화된 레이어를 하나 증가 또는 감소하는 것을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 레이어의 결정은
    상기 움직임 정도가 상기 임계치보가 크지않으면 현재 활성화된 레이어를 유지하는 것을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 레이어 결정이 완료되면, 현재 활성된 레이어에서 상기 움직임 깊이를 포함하는 정보를 모두 리셋하는 것을 특징으로하는 입력신호 생성 방법.
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