KR100641175B1 - 이동 단말기의 3차원 입력장치 - Google Patents

이동 단말기의 3차원 입력장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 단말기의 3차원 입력장치에 관한 것으로, 수용홈이 구비되는 홀더와, 상기 홀더의 수용홈에 슬라이드 개폐 가능하게 결합되고 사각통형으로 형성되어 내측면의 적어도 XY평면, XZ평면, YZ평면에 다수의 거리 센서를 일정한 간격으로 배열한 거리 센서부가 구비되는 3차원 입력기와, 상기 3차원 입력기를 홀더에서 개폐시키고 개,폐위치에 유지하기 위한 개폐부로 구성된다.
상기 3차원 입력장치는 게임을 할 때 3차원 입력기를 홀더의 수용홈으로부터 돌출시켜 사용하고 게임 후에는 다시 홀더의 수용홈에 삽입하여 보관하도록 구성되어, 각종 동적 이미지 게임을 편리하게 할 수 있고 간편하고 안전하게 보관할 수 있는 이점이 있다.

Description

이동 단말기의 3차원 입력장치{THREE DIMENSIONAL INPUT APPARATUS FOR MOBILE TERMINAL}
도 1은 이동 단말기용 3차원 게임 제어기의 외형 예시도이다.
도 2는 이동 단말기용 3차원 게임 제어기를 이용한 이미지 게임 장치의 구성을 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 3차원 입력장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 I-I 선의 단면도이다.
도 5는 도 4의 A부의 개폐부의 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이동 단말기의 3차원 입력장치의 작동 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101, 201, 301 거리 센서부 800 : 홀더
801 : 삽입공 802 : 걸림홈
810 : 수용홈 820 : 3차원 입력기
900 : 개폐부 910 : 걸림구
911,921,930 : 탄성부재 912 : 제2스토퍼
922 : 제1스토퍼 920 : 누름구
본 발명은 이동 단말기의 3차원 입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 거리 센서가 장착된 3차원 입력기를 홀더의 수용홈에 개폐 가능하게 결합하여 각종 동적 이미지 게임을 편리하게 할 수 있고, 상기 3차원 입력기를 간편하고 안전하게 보관할 수 있도록 구성된 3차원 입력장치에 관한 것이다.
최근에는 이동 단말기의 통화 기능과 함께 이동 단말기에서 수행 가능한 부가 기능이 중요하게 생각되고 있다.
예컨대, 이동 단말기에 카메라 기능을 추가하거나 MP3 재생 기능을 부가하고, 무선인터넷을 사용하여 은행 서비스를 이용할 수 있거나, 네비게이션 기능까지 추가되고 있는 실정이다.
이에 따라, 이동 통신 단말기 관련 업계에서는 기존에 부가된 기능을 그대로 활용하면서, 대신 좀 더 효율적으로 이용할 수 있는 콘텐츠를 제공하기 위한 연구가 진행되고 있다.
대표적인 부가 기능으로 게임 기능이 있는데, 기존에 컴퓨터나 오락실에서 이용하던 게임들을 이동 단말기용으로 변환하여 인터넷을 통해 다운로드 받을 수 있도록 하고, 사용자들을 네트워크로 연결하여 게임을 할 수 있도록 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같은 이동 단말기용 게임은 단말기에 장착된 버튼들을 사용하여 조작해야 하므로, 정적인 게임을 할 때에도 여러 버튼을 눌러서 조작해야 하는 불편함이 있다.
더구나, 경주나 스포츠, 격투기와 같은 동적인 게임의 경우에도 그 조작은 여러 버튼을 눌러서 작동시키는 2차원적인 조작 방식이다.
즉, 화려한 3차원 그래픽에 비해, 조작 방식은 여러 버튼을 사용하여 자주 입력해야 하므로 이에 따른 여러 불편함이 발생 된다.
이동 단말기에서는 전/후/좌/우/상/하 제어를 위한 버튼을 할당해야 하며, 컴퓨터에서와 같이 조이스틱을 이용하여 게임을 하더라도, 조이스틱에 의해서는 전/후/좌/우 방향의 2차원 제어만 가능할 뿐, 상/하 방향을 제어하기 위해서는 별도의 버튼을 추가로 할당하여 양손을 모두 이용해야만 하는 번거로운 문제점이 있고, 버튼 입력에 의한 조작으로는 움직임을 자연스럽게 제어할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 거리 센서를 3축의 격자 구조 어레이로 배열하여 3차원 공간에서의 움직임을 감지할 수 있는 인식장치를 구성하고, 그 인식장치를 이용하여 다양한 동적 이미지 게임이 가능하도록 하는 이동통신 단말기의 3차원 게임 제어기 및 이를 이용한 이미지 게임 장치를 창출하여 특허출원 제 10-2004-0045871 호로 선출원한 바 있다.
이하 선출원된 발명에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 이동통신 단말기용 3차원 게임 제어기의 개략적인 외형을 보인 예시도이다.
상기 3차원 게임 제어기는 거리 센서를 각기 일정한 간격의 격자형 구조로 배열하고, 그 거리 센서로부터 검출된 신호의 조합에 의해 사물의 모양 및 움직임을 2차원적으로 검출할 수 있도록 구성된 평판 세 개를 이용하여, 각기 X,Y,Z의 3축 중 2축(X-Z, X-Y, Y-Z)에 접하도록 삼면을 형성하고, 그 삼면 내부에 있는 사물의 모양 및 움직임을 3차원적으로 검출할 수 있도록 구성되어 있다.
여기서, 상기 각 평판에 배열되는 거리 센서의 간격은 좁게 할수록 더 정확히 사물의 모양을 인식할 수 있지만, 그만큼 거리 센서가 많이 소요되고 검출 회로가 복잡해질 뿐 아니라, 빠른 신호 처리를 요구하는 단점이 있으므로, 이 인식 장치를 이용할 장치(이동 통신 단말기, 컴퓨터, 전용 게임기 등)를 고려하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 평판(이하, 거리 인식 평판이라 칭함)의 크기와 모양은 반드시 사각형으로 한정하지 않으며, 각 거리 인식 평판들을 여러 가지 형태의 일체형으로 구성하거나, 각 거리 인식 평판들을 분리 또는 결합 가능하게 하여 휴대가 용이하도록 구성된다.
도 2는 선출원한 이동통신 단말기용 3차원 게임 제어기를 이용한 이미지 게임 장치의 구성을 보인 블록도이다.
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각 거리 인식 평판(100 ~ 300)은 다수의 거리 센서를 일정한 간격으로 배열한 거리 센서부(101, 201, 301)와, 상기 거리 센서부로부터 검출된 신호를 처리하여 그 평판 위에 있는 사물의 모양 및 움직임을 2차원적으로 형상화하여 출력하는 거리 신호 처리부(102, 202, 302)로 구성된다.
또한, 상기 각 거리 인식 평판의 거리 인식 처리부로부터 처리된 신호를 조합하여 사물의 모양 및 움직임을 3차원적으로 형상화하여 출력하는 3차원 이미지 생성부(400)와, 상기 3차원 이미지 생성부에서 생성된 이미지와 동일한 이미지를 이미지 데이터베이스(700)에서 탐색하여 출력하는 이미지 탐색부(500)로 구성되고, 상기 이미지 탐색부를 통해 탐색된 이미지의 데이터 값을 연결된 소정의 장치(이동 통신 단말기, 전용 게임기, 컴퓨터 등)로 출력하기 위한 데이터 통신부(600)를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 거리 센서부(101, 201, 301) 및 거리 신호 처리부(102, 202, 302), 3차원 이미지 생성부(400), 데이터 통신부(600)로 이루어진 장치가 3차원 게임기가 되며, 그 3차원 게임기와 결합되는 이미지 탐색부(500)와 이미지 데이터베이스(700)를 더 포함하여 이미지 게임 장치가 구성되는데, 그 구성 전체를 상기 3차원 게임기에 내장하거나 연결되는 장치(이동 통신 단말기, 전용 게임기, 컴퓨터 등)에 별도로 구성할 수 있다.
상기 이미지 탐색부(500)는 공간적으로 인식된 사물의 모양과, 기저장된 사물의 모양을 비교하는 비교기의 역할을 수행한다.
한편, 상기 데이터 통신부(600)는 적어도 이동통신 단말기 및 컴퓨터, 전용 게임기를 연결할 수 있도록 인터페이스 포트(RS-232, USB)를 구비하고, 이미지 데이터의 출력 형태에 따라 직렬 방식이나 USB 방식으로 데이터를 출력할 수 있도록 데이터 변환 프로토콜(Serial, Parallel, USB 등)을 구비한다.
상기와 같이 구성되는 선출원 발명은 기존의 단말기(컴퓨터)와의 게임 시, 각각의 상황에 대해 버튼을 지정하여 수행해야만 했던 게임을, 실제 사람과 사람이 게임을 하듯이 보다 현실적이고 실감나는 게임을 수행할 수 있도록 한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 3차원 게임 제어기를 이용한 이동 단말기의 3차원 입력장치로, 거리 센서가 내측의 적어도 3면에 일정한 간격으로 배열된 3차원 입력기를 홀더의 수용홈에 개폐 가능하게 결합하여 각종 동적 이미지 게임을 편리하게 할 수 있고, 상기 3차원 입력기를 간편하고 안전하게 보관할 수 있게 되는 3차원 입력장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또 다른 본 발명의 목적은 상기 3차원 입력장치를 이용하여 사용자의 손동작이나 모양을 인식하여 가위, 바위, 보와 같은 다양한 형태의 동적 이미지 게임이 가능하도록 함으로써, 새로운 3차원 게임의 창출로 인하여 관련 업계의 산업을 활성화시키는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말기의 3차원 입력장치는 수용홈이 구비되는 홀더와, 상기 홀더의 수용홈에 슬라이드 개폐 가능하게 결합되고, 내측면의 적어도 XY평면, XZ평면, YZ평면에 다수의 거리 센서를 일정한 간격으로 배열한 거리 센서부가 구비되는 3차원 입력기와, 상기 3차원 입력기를 상기 홀더에서 개폐시키고 개,폐위치에 유지하기 위한 개폐부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 홀더의 상부 일측면에는 상기 3차원 입력기의 개폐 시 위치고정을 위한 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 홀더의 상부 가장자리에는 상기 3차원 입력기의 이탈을 방지하기 위한 방지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 3차원 입력기의 밑면은 상기 방지턱에 대응되는 걸림턱이 단차지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 3차원 입력기의 하단부에는 3차원 입력기를 상측 방향으로 탄력 지지하기 위한 탄성부재가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 걸림홈이 형성된 홀더의 일측면에는 삽입공이 관통되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 개폐부에는 상기 삽입공에 삽입되어, 상기 3차원 입력기의 개폐동작을 위한 누름구가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 누름구는 그 원주상에 제1고정돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 개폐부에는 상기 누름구를 지지하는 탄성부재를 수용하기 위한 제1고정홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 개폐부에는 상기 3차원 입력기를 개/폐위치에 고정하기 위한 걸림구가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 걸림구는 그 원주상에 제2고정돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 개폐부에는 상기 걸림구를 지지하는 탄성부재를 수용하기 위한 제2고정홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예인 이동 단말기의 3차원 입력장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 3차원 입력장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 I-I 선의 단면도이다.
본 발명에 따른 이동 단말기의 3차원 입력장치는 홀더(800)와, 상기 홀더(800)에 슬라이드 개폐가능하게 결합되는 3차원 입력기(820)와, 상기 3차원 입력기(820)를 슬라이드 개폐하고 고정시키는 개폐부(900)로 구성된다.
여기서, 상기 3차원 입력장치는 컴퓨터와, 게임 전용 장치 등 게임을 할 수 있는 여러 장치에 연결되어 사용될 수 있지만, 본 실시예에서는 이동 단말기에 연결되어 이용되는 3차원 입력장치에 관해 설명한다.
상기 홀더(800)는 스틱(Stick) 타입으로 형성되어, 3차원 입력기(820)가 수용되는 수용홈(810)과, 상기 홀더(800)의 하부에 형성되어 사용자가 홀더(800)를 잡을 때 사용되는 그립부(830)로 구성된다.
상기 수용홈(810)의 상측 가장자리에는 수용홈(810)에 삽입되는 3차원 입력기(820)의 이탈을 방지하기 위한 방지턱(811)이 형성된다.
상기 방지턱(811)은 상기 수용홈(810)의 상측 가장자리가 내측방향으로 돌출되는 형상으로 형성된다.
상기 그립부(830)는 사용자가 홀더(800)를 잡을 때 그립감이 향상되도록 오목하게 형성될 수도 있고, 고무 패드처럼 부드러운 부재가 그립부를 감싸도록 장착될 수 있다.
상기 3차원 입력기(820)는 사각통형으로 형성되어, 내측면의 XY평면, XZ평면, YZ평면에 거리 센서가 일정한 간격으로 배열되는 거리 센서부(101, 201, 301)가 장착되고, 상기 XZ평면에 대향되는 면은 개방되게 형성된다.
상기 3차원 입력기(820)의 크기와 모양은 반드시 사각통형으로 한정하지 않으며, 여러 가지 형태의 모양으로 구성될 수 있으나, 본 실시예에서는 사각통형 구조에 대해 설명한다.
상기 3차원 입력기(820)에는 사물의 움직임을 좀 더 정확히 인식하기 위해서 각 내측면에 다수의 거리 센서가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 3차원 입력기(820)의 거리 센서부(101, 201, 301)가 설치된 각 평판에는 선출원된 발명에 의해 상술한 거리 인식 평판(100 ~ 300)과 같이 상기 거리 센서부(101, 201, 301)로부터 검출된 신호를 처리하여 그 평판 위에 있는 사물의 모양 및 움직임을 형상화하여 출력하는 거리 신호 처리부(102, 202, 302)가 구비될 수 있으며, 거리 센서부(101, 201, 301)만 설치되고, 상기 거리 신호 처리부(102, 202, 302)는 홀더(800)의 내측에 별도로 구성될 수 있다.
상기 3차원 입력기(820)는 상기 홀더(800)의 수용홈(810)에 슬라이드 개폐 가능하게 결합된다.
상기 3차원 입력기(820)의 밑 평판에는 상기 방지턱(811)에 걸려 3차원 입력기(820)의 이탈을 방지함과 아울러, 위치를 고정하기 위한 걸림턱(812)이 단차진 형태로 형성된다.
여기에서, 상기 방지턱(811)과 걸림턱(812)에는 상기 3차원 입력기(820)의 개폐시 발생되는 충격을 완화하는 완충부재가 장착될 수 있다.
또한, 상기 3차원 입력기(820)의 하단부에는 탄성력을 전달하는 탄성부재(930)가 장착되어, 3차원 입력기(820)가 상측으로 이동될 수 있도록 탄성력을 제공한다.
상기 탄성부재(930)는 자체 탄성력을 가진 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄성부재(930) 대신 회전력을 이용하여 상측 방향으로 힘을 전달하는 전동모터와 같은 구동원(미도시)이 장착될 수도 있다.
도 5는 도 4의 A부 개폐부의 확대도이다.
상기 수용홈(810)의 일측면에는 삽입공(801)이 관통되어 형성된다.
상기 개폐부(900)는 상기 삽입공(810)에 삽입되어 사용자가 누름동작을 하는 누름구(920)와, 상기 누름구(920)를 지지하는 탄성부재(921)를 수용하기 위한 제1고정홈(923)과, 상기 삽입공(801)에 일부분이 삽입되어 상기 3차원 입력기(820)의 위치를 유지하는 걸림구(910)와, 상기 걸림구(910)를 탄성지지하는 탄성부재(911)를 수용하기 위한 제2고정홈(821)으로 구성된다.
상기 누름구(920)는 긴 원통형의 바(Bar) 타입으로 형성되어, 일단이 상기 홀더(800)의 외부로 노출되게 배치되고, 사용자의 누름 동작에 의해 삽입공(801)의 내부 방향으로 이동된다.
상기 누름구(920)의 원주 상에는 제1고정돌기(924)가 돌출되게 형성되고, 상기 제1고정홈(923)에 배치되는 탄성부재(921)가 결합된다.
상기 누름구(920)는 상기 탄성부재(921)에 의해 탄성 지지됨과 아울러, 상기 제1고정홈(923)에 형성되는 제1스토퍼(922)에 의해 고정된다.
여기에서, 제1고정홈(923)은 상기 홀더(800)의 삽입공(801)이 형성된 주벽에 일면이 개구되어 형성되고, 상기 개구된 일면에는 누름구(920)의 이탈을 방지하기 위한 제1스토퍼(922)가 장착된다.
상기 걸림구(910)는 원통형의 바(Bar) 타입으로 형성되어, 일단은 상기 삽입공(801)에 상기 누름구(920)와 마주보게 삽입되고, 타단은 상기 제2고정홈(821)에 이동 가능하게 장착된다.
상기 제2고정홈(821)은 상기 삽입공(801)과 대응되는 3차원 입력기(820)의 일면에 형성되고, 일면이 개구되어 형성된다.
상기 걸림구(910)에는, 상기 누름구(920)와 같이, 그 원주 상에 제2고정돌기(913)가 형성되고, 상기 제2돌기(913)에는 제2고정홈(821)에 배치되는 탄성부재(911)가 결합된다.
상기 걸림구(910)는 상기 탄성부재(911)에 의해 탄성 지지되고, 상기 제2고정홈(821)에 형성되는 제2스토퍼(912)에 의해 고정된다.
또한, 상기 삽입공(801)이 형성된 홀더(800)의 내측면의 상측에는 걸림홈(802)이 형성된다.
상기 걸림홈(802)은 상기 걸림구(910)와 함께 상기 3차원 입력기(820)의 작동시 위치를 유지시키는 역할을 한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이동 단말기의 3차원 입력장치의 작용을 다음에서 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 3차원 입력장치의 작동단면도이다.
사용자가 3차원 입력장치를 사용하기 위하여 상기 홀더(800)의 외부로 돌출되어 있는 누름구(920)를 누르면, 상기 누름구(920)와 마주보게 배치되어 있는 걸림구(910)가 홀더(800)의 삽입공(801)에서 이탈하게 된다.
그러면, 탄성부재(930)에 의해 탄성지지되어 있는 상기 3차원 입력기(820)는 상기 탄성부재(930)에 의해 상측으로 이동된다.
상측으로 이동된 상기 3차원 입력기(820)의 걸림구(910)는 상기 홀더(800)의 상측에 형성된 걸림홈(802)에 걸려 위치를 유지하게 된다.
이 때, 상기 3차원 입력기(820)의 밑면에 단차지게 형성된 상기 걸림턱(812)은 수용홈(810)의 방지턱(811)에 걸려 3차원 입력기(820)의 위치를 고정하고 이탈을 방지하는 역할을 하게 된다.
사용자가 각종 게임을 행한 후에 3차원 입력기(820)를 아래로 눌러 상기 홀더(800)의 수용홈(810)으로 삽입시키면, 3차원 입력기(820)에 구비된 상기 걸림구(910)가 다시 홀더(800)의 삽입공(801)에 삽입되어 3차원 입력기(820)는 삽입위치에 유지된다.
상기한 바와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 이동 단말기의 3차원 입력장치는 다수의 거리 센서가 내측면의 적어도 3면에 일정한 간격으로 배열된 3차원 입력기를 상기 홀더의 수용홈에 개폐 가능하게 결합하여, 사용자가 게임을 할 때에는 3차원 입력기를 홀더의 수용홈으로부터 돌출시켜 사용하고, 게임 후에는 홀더의 수용홈에 삽입하여 보관하도록 한 것이므로 각종 동적 이미지 게임을 편리하게 할 수 있고, 3차원 입력기를 간편하고 안전하게 보관할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 3차원 입력장치 내에 있는 다수의 거리 센서는 사용자의 손동작이나 모양을 인식하여 가위, 바위, 보와 같은 다양한 형태의 동적 이미지 게임이 가능하도록 함으로써, 새로운 3차원 게임의 창출로 인한 관련 업계의 산업을 활성화시키는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 수용홈이 구비되는 홀더와;
    상기 홀더의 수용홈에 슬라이드 개폐 가능하게 결합되고, 내측면의 적어도 XY평면, XZ평면, YZ평면에 다수의 거리 센서를 일정한 간격으로 배열한 거리 센서부가 구비되는 3차원 입력기와;
    상기 3차원 입력기를 상기 홀더에서 개폐시켜 개,폐위치에 유지하기 위한 개폐부로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 3차원 입력장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더의 상부 일측면에는 상기 3차원 입력기의 개폐 시 위치고정을 위한 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 3차원 입력장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더의 상부 가장자리에는 상기 3차원 입력기의 이탈을 방지하기 위한 방지턱이 형성되고, 상기 3차원 입력기의 밑면은 상기 방지턱에 대응되는 걸림턱이 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 3차원 입력장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차원 입력기의 하단부에는 3차원 입력기를 상측 방향으로 탄력 지지하기 위한 탄성부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 3차원 입력장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 걸림홈이 형성된 홀더의 일측면에는 삽입공이 관통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 3차원 입력장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐부는 3차원 입력기의 개폐동작을 하기 위한 누름구와, 상기 누름구를 지지하는 탄성부재를 수용하기 위한 제1고정홈과, 상기 3차원 입력기를 개/폐위치에 고정하기 위한 걸림구와, 상기 걸림구를 지지하는 탄성부재를 수용하기 위한 제2고정홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 3차원 입력장치.
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