KR100695445B1 - 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법 및 그 장치 - Google Patents

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임상수
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Abstract

본 발명은 공간 인식 프리젠터에서의 레이저 빔 기능을 수행하기 위해 레이저 빔을 이용하지 않고 화면을 지시하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명은 공간 인식 장치에서 각속도계 및 가속도계를 이용하여 기준 좌표계에 대한 오일러 각을 계산하는 단계와, 상기 공간 인식 장치에서 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 상기 입력 장치의 움직임에 대한 공간의 위치 정보를 인식하는 단계 및 상기 공간 인식 장치로부터 상기 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면에 위치를 지시하는 그래픽을 표시하는 단계를 포함하는 화면 지시 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 각속도계 및 가속계를 이용하여 가속도계의 바이어스를 수학적으로 보정하여 미세 신호에 대한 빔의 흐름 현상을 개선하여 레이저 빔을 사용하지 않고서도 화면상에 레이저 빔과 같이 정확한 위치를 지시할 수 있다.
공간 인식, 프리젠터, 레이저 빔, 화면, 지시

Description

공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법 및 그 장치{METHOD FOR INDICATING SCREEN USING SPACE RECOGNITION SET AND APPARATUS THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 화면 지시 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 송신기에 대한 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 항법 좌표계와 동체 좌표계를 나타내는 도면이다.
도 4는 오일러 각을 나타내는 도면이다.
도 5는 화면 표시 장치와 연동되는 수신기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 화면 지시 장치
110: 송신기
120: 수신기
130: 화면 표시기
210: 관성 측정 모듈
211: 각속도계
212: 가속도계
220, 520: 주제어 모듈
230, 510: 무선 송수신 모듈
240: 키 모듈
250: 충전 모듈
530: 통신 모듈
본 발명은 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공간 인식 프리젠터에서의 레이저 빔 기능을 수행하기 위해 레이저 빔을 이용하지 않고 화면을 지시하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
통상적으로 프리젠터는 회의 중 프리젠테이션(presentation) 화면을 지시하기 위해 사용되는 기기로서 사용자가 레이저 빔 기능을 이용하여 화면을 지시할 때 사용되는 레이저 빔이 인체에 악영향을 미쳐서 실명 위험 등과 같은 논란을 야기하고 있는 실정이다.
이에 최근 일본에서는 레이저 빔에 대한 사용을 제한하는 법제도가 생겨나고 있으며, 향후 전세계적으로 레이저 빔의 사용에 대한 규제가 강화될 것으로 예상되고 있다.
따라서, 프리젠터에서 레이저 빔을 사용하지 않고 화면을 지시할 수 있는 방안이 절실하게 요청되고 있다.
한편, 종래 프리젠터는 프리젠테이션 화면과의 거리에 따라 사용자의 손목 움직임에 대한 각도가 차이가 나게 되므로 상기 프리젠테이션 화면과 상기 프리젠터가 멀리 있을 경우 상기 사용자가 상기 프리젠터를 조금만 움직이더라도 상기 프리젠테이션 화면상에서 레이저 빔에 의해 지시되는 위치가 많이 변하게 되는 떨림 현상이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 프리젠터를 이용하여 프리젠테이션 화면을 지시하는 기능을 수행함에 있어서 사용자의 손떨림에 의한 빔의 떨림 현상을 개선할 수 있는 방안이 절실하게 요청되어 오고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 공간 인식 프리젠터를 이용하여 실제로 레이저 빔을 사용하지 않고서도 레이저 빔 기능을 구현하는 화면 지시 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 공간 인식 프리젠터를 이용하여 레이저 빔 기능을 구현할 때 사용자의 손떨림 현상으로 발생되는 빔 떨림 오류를 방지할 수 있는 화면 지시 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공간 인식 프리젠터의 움직임에 따른 위치 정보를 그래픽으로 화면상에 표시함으로써 사용자가 레이저 빔 기능 키를 눌렀을 때 위치 정보를 사용자와 프리젠테이션 화면 간의 거리와 관계없이 항상 일정하게 유지할 수 있는 화면 지시 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공간 인식 프리젠터를 이용하여 단순한 화면 지시 기능뿐만 아니라 프리젠테이션 화면 지시 모양 변경 기능, 중요 부분 표시 기능 또는 특정 부분 색칠 기능 등과 같은 다양한 부가 기능을 제공할 수 있는 화면 지시 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 공간 인식 장치에서 각속도계 및 가속도계를 이용하여 기준 좌표계에 대한 오일러 각을 계산하는 단계와, 상기 공간 인식 장치에서 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 상기 입력 장치의 움직임에 대한 공간의 위치 정보를 인식하는 단계 및 상기 공간 인식 장치로부터 상기 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면에 위치를 지시하는 그래픽을 표시하는 단계를 포함하는 화면 지시 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일측에 따르는 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 장치는, 공간 인식 장치의 움직임에 따른 공간의 위치 정보를 인식하고, 상기 인식된 위치 정보를 전송하는 송신기 및 상기 송신기로부터 전송되는 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면에 위치를 지시하는 그래픽을 표시하는 화면 표시기를 포함하고, 상기 송신기는, 상기 공간 인식 장치의 움직임에 따른 각속도 및 가속도를 측정하는 관성 측정 모듈과, 상기 측정된 각속도 및 상기 측정된 가속도를 이용하여 오일러 각을 계산하고, 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 상기 공간 인식 장치의 위치 정보를 생성하는 주제어 모듈 및 무선 통신 방식에 따라 상기 위치 정보를 상기 수신기로 전송하고, 상기 수신기로부터 전송되는 데이터를 수 신하는 송수신 모듈을 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법 및 그 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 화면 지시 장치(100)는 송신기(110) 수신기(120) 및 화면 표시기(130)를 포함한다.
송신기(110)는 프리젠터 또는 리모콘 등과 같은 공간 인식 장치가 사용자의 조작에 의해 움직임에 따라 인식된 위치 정보를 무선 통신 방식을 통해 수신기(120)로 전송한다. 즉, 송신기(110)는 상기 공간 인식 장치의 움직임에 따른 각속도 데이터 및 가속도 데이터를 측정하고, 상기 측정된 가속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 이용하여 오일러 각을 계산하고, 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 상기 공간 인식 장치의 움직임에 따른 위치 정보를 인식하고, 상기 인식된 위치 정보를 무선 통신 방식을 통해 수신기(120)로 전송한다.
송신기(110)는 도 2에 도시된 것과 같은 구성으로 구현될 수 있다. 이하 도 2를 참조하여 송신기에 대한 구성 및 그 동작을 하기에서 상세하게 설명한다.
도 2는 송신기에 대한 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 송신기(110)는 관성 측정 모듈(210), 주제어 모듈(220), 무선 송수신 모듈(230), 키 입력 모듈(240) 및 충전 모듈(250)를 포함한다.
관성 측정 모듈(Inertial Measurement Module)(210)은 각속도계(211) 및 가 속도계(212)를 포함하고, 송신기(110)의 움직임에 따른 각속도 데이터 및 가속도 데이터를 각각 측정한다.
각속도계(211)는 사용자의 조작에 의한 송신기(110)의 움직임에 따른 각속도 데이터를 측정한다. 상기 각속도 데이터는 각속도계(211)인 자이로스코프(gyroscope)에 의해 단위 시간당 각도 변화량을 의미하며, 상기 각속도 데이터를 한번 적분하면 각도가 되므로 각속도계(211)는 자세를 계산하기 위해 반드시 필요한 센서에 해당한다.
가속도계(accelerator)(212)는 상기 사용자의 조작에 의한 송신기(110)의 움직임에 따른 가속도 데이터를 측정한다. 상기 가속도 데이터는 가속도계(212)에 의해 측정된 가속도를 의미하는데, 이러한 가속도계 데이터를 적분하여 속도, 거리 등을 산출할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 송신기(110)는 각속도계(211) 및 가속도계(212)를 통합한 관성 측정 모듈(210)을 통해 상기 각속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 측정한다.
주제어 모듈(220)은 관성 측정 모듈(210)에서 측정된 상기 각속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 이용하여 오일러 각을 계산한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 송신기(110)는 각속도계(211) 뿐만 아니라 가속도계(212)를 사용하여 오일러 각을 계산하므로 상기 계산된 오일러 각에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 송신기(110)는 각속도계(211)와 가속도계(212)를 통합 하여 각도를 측정하므로 동체 좌표계에서의 각도가 아닌 항법 좌표계와 동체 좌표계 간의 오일러 각을 계산할 수 있다.
상기 항법 좌표계(navigational frame)는 도 3에 도시된 것과 같이 항체의 질량 중심을 원점으로 하고, N축을 북쪽으로 정의하고, E축을 동쪽으로 정의하고, D축이 수직 아래쪽으로 정의되는 로컬-레벨(local-level) 좌표계이다. 상기 D축은 지구 타원체에 수직이며, 상기 N축은 지구 회전 벡터의 로컬-레벨면에서 북쪽으로의 정사형이고, 상기 E축은 두 축(D축과 N축)이 이루는 면과 오른쪽으로 수직축을 형성한다. 상기 항법 좌표계는 자세 계산의 기준이 되는 좌표계이다.
상기 동체 좌표계(Body frame)는 도 3에 도시된 것과 같이 항체의 질량 중심을 원점으로 하고 Xb축은 항체의 선수 방향이며, Yb축은 Xb축에 대해 항체의 우측 방향, Zb축은 항체의 수직 아래 방향으로 정의되는 좌표계이다.
상기 오일러 각(Euler angle)은 도 4에 도시된 것과 같이 기준 좌표계, 즉 지표면에 대해 고정되어 있는 항법 좌표계에 대한 회전 각도(피치(pitch), 롤(roll), 요(yaw))를 나타내므로 절대적인 각도를 표시할 수 있게 되어 상하/좌우의 기준이 절대적이 된다.
따라서, 본 발명에 따른 송신기(110)는 상기 동체 좌표계에서의 각도가 아닌 상기 기준 항법 좌표계와 상기 동체 좌표계 사이의 오일러 각을 이용하므로 프리젠터 또는 마우스 자체의 파지 형태나 자세에 관계없는 움직임을 나타낼 수 있다.
주제어 모듈(220)은 가속도계(212) 정보를 이용하여 각속도계(211)의 바이어스를 보정하므로 종래 데드 존(dead zone)을 주는 방식과 달리 수학적으로 각속도 계(211)의 바이어스를 보정할 수 있다.
주제어 모듈(220)은 각속도계(211)와 가속도계(212) 간의 통합 및 바이어스 보정에 칼만 필터링(Kalman Filtering) 기법을 이용한다. 상기 칼만 필터링 기법은 이동중인 표적의 탐색 및 추적을 위해 가장 많이 응용되며, 선형 시스템의 상태변수를 추정하는 기법으로서 1960년 칼만에 의해 소개되었다.
이와 같이, 본 발명에 따른 송신기(110)는 종래 활성화 버튼 등을 이용하여 바이어스를 보정하는 방식이 아니므로 바이어스의 보정이 체계적이다.
주제어 모듈(220)은 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 송신기(210)의 움직임에 따른 위치 정보를 인식한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화면 지시 장치(100)는 절대적인 자세 및 오일러 각 정보를 추출할 수 있으므로 사용자가 상기 공간 인식 장치를 어떠한 형태로 쥐고 있더라도 절대적인 포지셔닝(positioning)이 가능하다.
무선 송수신 모듈(230)은 상기 위치 정보를 무선 통신 방식에 따라 수신기(120)로 전송하고, 수신기(120)로부터 전송되는 데이터를 상기 무선 통신 방식에 따라 수신한다.
키 모듈(240)은 송신기(110)의 동작에 필요한 키를 구비하고, 상기 구비된 키가 사용자에 의해 눌려지는 경우 그에 대응되는 키 데이터를 생성하고, 상기 생성된 키 데이터를 주제어 모듈(220)로 제공한다. 즉, 키 모듈(240)은 레이저 빔 기능 키를 구비하고, 상기 레이저 빔 기능 키가 상기 사용자에 의해 눌려지면, 상기 레이저 빔 기능에 대응되는 키 데이터를 생성하고, 상기 생성된 레이저 빔 기능 키 데이터를 주제어 모듈(220)로 제공한다.
또한, 키 모듈(240)은 상기 레이저 빔의 모양을 변경하기 위한 변경 기능 키, 화면의 중요 부분을 표시하기 위한 중요 부분 표시 기능 키 또는 상기 화면의 특정 부분을 색칠하는 기능 키 등과 같은 다양한 부가 기능 키를 포함하고, 상기 사용자가 상기 부가 기능 키를 누름에 따라 그에 대응되는 키 데이터를 생성할 수 있다.
주제어 모듈(220)은 키 모듈(240)로부터 제공된 상기 레이저 빔 기능 키 데이터를 분석하고, 상기 분석된 레이저 빔 기능 키 데이터에 따라 상기 사용자가 송신기(110)를 움직임에 따라 상기 측정된 각속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 이용하여 상기 오일러 각을 계산하고, 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 위치 정보를 인식한다.
주제어 모듈(220)은 상기 오일러 각의 흐름 현상을 수학적으로 계산하여 방지할 수 있으므로 장시간 사용하거나 미세한 입력을 지속적으로 가할 경우에도 바이어스의 보정을 수행할 수 있다.
충전 모듈(250)은 송신기(110)의 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리를 충전한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 송신기(110)는 각속도계(211) 및 가속도계(212)를 이용하여 기준 좌표계에 대한 오일러 각을 계산하고, 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 상기 입력 장치의 움직임에 대한 인식된 공간의 위치 정보를 상기 무선 통신 방식을 통해 수신기(120)로 전송한다.
수신기(120)는 상기 무선 통신 방식을 통해 송신기(110)로부터 전송되는 상기 위치 정보를 수신한다.
도 5는 수신기에 대한 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 수신기(120)는 무선 송수신 모듈(510), 주제어 모듈(520) 및 통신 모듈(530)을 포함한다.
무선 송수신 모듈(510)은 송신기(110)로부터 전송되는 상기 위치 정보를 상기 무선 통신 방식에 따라 수신하고, 송신기(110)로 전달하고자 하는 데이터를 상기 무선 통신 방식에 따라 송신기(110)로 전송한다.
주제어 모듈(520)은 수신기(120)의 동작을 전반적으로 제어하고, 상기 수신된 위치 정보에 대한 처리를 수행한다.
통신 모듈(530)은 화면 표시기(130)와 연동되며, 화면 표시기(130)와의 통신을 수행하기 위한 인터페이스 모듈로서 USB(Universal Serial Bus) 또는 SPI(Serial Peripheral Interface) 등을 포함한다. 즉, 통신 모듈(530)은 상기 위치 정보를 컴퓨터, 프로젝터 또는 텔레비전 등과 같은 화면 표시기(130)로 전송한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화면 지시 장치(100)는 각속도계와 가속도계를 이용하여 6자유도 항법 시스템을 구성하고, 기준 좌표계에 대한 오일러 각을 계산하여 공간 상에서 움직이며 동작하는 프리젠터 또는 리모콘 등과 같은 공간 인식 장치의 움직임을 인식할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화면 지시 장치(100)는 송신기(110)로부터 상기 공간 인식 장치의 움직임에 따른 위치 정보를 무선 통신 방식을 이용하여 수신기(120)를 전송하고, 수신기(120)가 상기 위치 정보를 컴퓨터, 프로젝터 또는 텔레비전 등과 같은 화면 표시기(130)로 전송할 수 있다.
화면 표시기(130)는 통신 모듈(530)을 통해 전송된 상기 위치 정보에 의해 공간 상에서 움직이며 동작하는 공간 인식 장치의 움직임을 파악하고, 상기 파악된 움직임에 대응하는 화면상의 위치를 지시하기 위한 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 상기 화면에 표시한다. 즉, 화면 표시기(130)는 상기 수신된 위치 정보에 따라 상기 화면상의 위치를 지시하기 위해 레이저 빔 모양의 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 상기 위치 정보에 대응하는 화면에 표시한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화면 지시 장치(100)는 송신기(110)로부터 전송된 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 화면 상에 표시할 위치를 파악하고, 상기 화면을 지시하기 위한 레이저 빔과 같은 형태의 그래픽을 실시간으로 생성하여 상기 화면에 표시할 수 있다.
또한, 화면 표시기(130)는 사용자의 요청에 따라 상기 레이저 빔 모양을 변경하고, 상기 모양이 변경된 레이저 빔을 상기 위치 정보에 대응되는 화면상에 표시한다.
또한, 화면 표시기(130)는 상기 사용자의 요청에 따라 상기 화면상에 중요 부분을 표시하기 위한 그래픽을 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 상기 위치 정보에 대응하는 상기 화면에 표시한다.
또한, 화면 표시기(130)는 상기 사용자의 요청에 따라 상기 화면상에 특정 부분에 색칠하기 등과 같은 부가 기능을 위한 그래픽을 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 상기 사용자의 정보에 따라 상기 화면의 위치에 표시한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화면 지시 장치(100)는 레이저 빔 기능 외에도 화면의 빔 모양을 변경하거나 화면에 중요 부분을 표시하거나 또는 화면의 특정 부분에 색칠하기 등과 같은 다양한 부가 기능을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화면 지시 장치(100)는 각속도계 및 가속계를 이용하여 가속도계의 바이어스를 수학적으로 보정하여 미세 신호에 대한 빔의 흐름 현상을 개선하여 레이저 빔을 사용하지 않고서도 화면상에 레이저 빔과 같이 정확한 위치를 지시할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화면 지시 장치(100)는 상기 위치 정보를 이용하여 프리젠테이션 화면과의 거리와 관계없이 항상 일정하게 유지할 수 있으며, 수학적 계산에 의하여 사용자의 손목 움직임에 따른 빔의 움직임에 대한 위치 정보를 인식하여 조정할 수 있으므로 사용자의 손떨림에 의한 레이저 빔의 떨림 현상을 개선할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 단계(610)에서 공간 인식 장치는 사용자의 조작에 의한 움직임에 따라 각속도계를 이용하여 각속도 데이터를 측정하고, 단계(620)에서 상기 공간 인식 장치는 상기 사용자의 조작에 의한 움직임에 따라 가속도계를 이용하여 가속도 데이터를 측정한다. 상기 공간 인식 장치는 사용자가 회의 중 화면에 자신 이 원하는 부분을 지시하기 위해 사용하는 기기로서 그 대표적인 예가 공간 인식 프리젠터 또는 공간 인식 리모콘 등이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 상기 각속도계를 통해 각속도 데이터를 측정하는 단계(610) 및 상기 가속도계를 통해 가속도 데이터를 측정하는 단계(620)를 순차적으로 수행하여 상기 각속도 데이터와 상기 가속도 데이터를 순차적으로 측정할 수 있지만 단계(610) 및 단계(620)를 동시에 수행하여 상기 각속도 데이터와 상기 가속도 데이터를 동시에 측정할 수도 있다.
단계(630)에서 상기 공간 인식 장치는 상기 가속도계를 통해 측정된 가속도 데이터를 이용하여 상기 각속도계의 바이어스를 보정한다.
또한, 단계(630)에서 상기 공간 인식 장치는 칼만 필터링 기법을 이용하여 상기 각속도계의 바이어스를 보정할 수 있다. 상기 칼만 필터링 기법은 상기 각속도계 및 상기 가속도계를 통합하는 데에도 이용된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 가속도계 정보를 이용하여 각속도계의 바이어스를 보정하므로 종래의 데드 존을 주는 방식 등과 달리 수학적으로 각속도계의 바이어스를 보정할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 지시 방법은 각도의 흐름 현상을 수학적으로 계산하여 방지할 수 있으므로 장시간 사용하거나 미세한 입력을 지속적으로 가할 경우에도 가속도계에 대한 바이어스의 보정이 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 상기 각속 도계의 바이어스를 수학적으로 보정할 수 있으므로 미세 신호에 대한 빔의 흐름 현상을 개선하여 실제 레이저 빔과 같이 한 곳을 계속 지시하고 있어도 위치가 흐르지 않고 한 위치만을 계속해서 가리킬 수 있다.
단계(640)에서 상기 공간 인식 장치는 상기 측정된 각속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 이용하여 오일러 각을 계산한다. 즉, 단계(640)에서 상기 공간 인식 장치는 상기 측정된 각속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 이용하여 기준 항법 좌표계와 동체 좌표계 사이의 오일러 각을 계산한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 표시 방법은 상기 각속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 사용하여 오일러 각을 계산하므로 상기 계산된 오일러 각의 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 동체 좌표계에서의 각도가 아닌 기준 항법 자표계와 동체 좌표계 사이의 오일러 각을 이용하므로 프리젠터 또는 마우스 자체의 파지 형태나 자세와 관계없는 움직임을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 각속도계와 가속도계를 통합하여 각도를 측정하므로 동체 좌표계에서의 각도가 아닌 항법 좌표계와 동체 좌표계 간의 오일러 각을 측정하여 절대적인 자세 및 각도 정보를 추출할 수 있으므로 입력 장치를 어떠한 형태로 쥐고 있더라도 절대적인 포지셔닝이 가능하다.
단계(650)에서 상기 공간 인식 장치는 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 장 치의 움직임에 대한 공간의 위치 정보를 인식하고, 상기 인식된 위치 정보를 화면 표시 장치로 전송한다. 상기 공간 인식 장치는 송신기를 통해 상기 인식된 위치 정보를 무선 통신 방식에 따라 화면 표시 장치인 컴퓨터, 프로젝터 또는 텔레비전과 연동된 수신기로 전송하고, 상기 수신기에서 수신된 상기 위치 정보를 상기 화면 표시 장치로 전달한다.
단계(660)에서 화면 표시 장치는 상기 공간 인식 장치로부터 상기 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면에 위치를 지시하는 그래픽을 표시한다. 즉, 단계(660)에서 상기 화면 표시 장치는 상기 공간 인식 장치로부터 상기 인식된 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 화면에 위치를 지시하기 위해 레이저 빔 모양의 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 상기 위치 정보에 대응하는 상기 화면의 위치에 표시한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 레이저 빔 기능에 따라 실제 레이저 빔을 이용하는 것이 아니라 공간 인식 장치인 프리젠터를 사용자가 움직임에 따라 상기 프리젠터의 움직임에 대한 위치 정보를 인식하고, 상기 인식된 위치 정보를 그래픽 처리하여 상기 화면상에 표시함으로써 실제 레이저 빔을 이용함으로 인해 발생되는 사용자의 손떨림에 의한 레이저 빔의 떨림 현상을 차단할 수 있다.
또한, 단계(660)에서 상기 화면 표시 장치는 사용자의 요청에 따라 상기 화면에 위치를 지시하기 위해 생성된 상기 레이저 빔의 모양을 변경하고, 상기 변경된 레이저 빔의 모양에 따른 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 상기 화면에 표시한다. 즉, 단계(660)에서 상기 화면 표시 장치는 상기 사용자가 상기 레이저 빔의 모양을 변경하도록 요청하는 경우 상기 화면에 위치를 지시하기 위한 레이저 빔의 모양을 변경하고, 상기 변경된 레이저 빔의 모양에 따른 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 상기 위치 정보에 대응되는 상기 화면의 위치에 표시한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 종래 레이저 빔을 이용하는 경우와 달리 단순한 레이저 빔 기능을 이용하여 화면 지시하는 기능 이외에도 화면에 표시되는 레이저 빔의 모양을 사용자의 취향에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
또한, 단계(660)에서 상기 화면 표시 장치는 상기 사용자의 선택에 따라 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면 중 중요한 부분을 표시하기 위한 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 이용하여 상기 화면상에 중요한 부분을 표시한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 종래 레이저 빔 기능을 이용하는 경우 단순하게 화면에 사용자가 원하는 부분을 레이저 빔으로 지시하는 것뿐만 아니라 상기 화면에 중요 부분을 표시함으로써 상기 화면을 통해 중요한 부분을 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 단계(660)에서 상기 화면 표시 장치는 상기 사용자의 선택에 따라 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면 중 특정 부분을 색칠하는 기능에 따른 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 이용하여 상기 화면상에 특 정 부분을 색칠한 상태로 표시한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 종래 단순 레이저 빔 기능 외에도 화면의 빔 모양 변경 기능, 중요 부분 표시 기능 또는 특정 부분 색칠 기능 등과 같은 다양한 부가 기능을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 따르면, 각속도계 및 가속계를 이용하여 가속도계의 바이어스를 수학적으로 보정하여 미세 신호에 대한 빔의 흐름 현상을 개선하여 레이저 빔을 사용하지 않고서도 화면상에 레이저 빔과 같이 정확한 위치를 지시할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 프리젠터의 움직임에 따른 위치 정보를 그래픽으로 화면상에 표시함으로써 사용자가 레이저 빔 기능 키를 눌렀을 때의 위치 정보를 사용자와 프리젠테이션 화면 간의 거리와 관계없이 항상 일정하게 유지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 수학적 계산에 의하여 사용자의 손목 움직임에 따른 빔의 움직임을 조정할 수 있으므로 사용자의 손떨림에 의한 프리젠테이션 화면의 지시 위치에 대한 떨림 현상을 개선할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 단순한 화면 지시 기능뿐만 아니라 프리젠테이션 화면 지시 모양 변경 기능, 중요 부분 표시 기능 또는 특정 부분 색칠 기능 등과 같은 다양한 부가 기능을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 방법에 있어서,
    상기 공간 인식 장치에서 가속도 데이터를 이용하여 각속도계의 바이어스를 보정하는 단계;
    상기 공간 인식 장치에서 각속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 이용하여 기준 항법 좌표계와 동체 좌표계 사이의 오일러 각을 계산하는 단계;
    상기 공간 인식 장치에서 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 상기 입력 장치의 움직임에 대한 공간의 위치 정보를 인식하는 단계; 및
    상기 공간 인식 장치로부터 상기 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면에 위치를 지시하는 그래픽을 표시하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 지시 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면에 위치를 지시하는 그래픽을 표시하는 상기 단계는,
    상기 수신된 위치 정보에 따라 상기 화면의 위치를 지시하기 위한 레이저 빔 모양의 그래픽을 실시간으로 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 레이저 빔 모양의 그래픽을 상기 수신된 위치 정보에 대응하는 상기 화면의 위치에 표시하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 지시 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화면의 위치를 지시하기 위한 레이저 빔 모양의 그래픽을 실시간으로 생성하는 상기 단계는,
    상기 화면의 위치를 지시하기 위한 상기 레이저 빔 모양을 변경하거나 상기 화면의 중요 부분을 표시하기 위한 그래픽을 생성하거나 또는 상기 화면의 특정 부분에 색칠하는 기능에 따른 그래픽을 실시간으로 생성하는 것을 특징으로 하는 화면 지시 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  6. 공간 인식 장치를 이용한 화면 지시 장치에 있어서,
    상기 공간 인식 장치의 움직임에 따른 공간의 위치 정보를 인식하고, 상기 인식된 위치 정보를 전송하는 송신기; 및
    상기 송신기로부터 전송되는 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 이용하여 상기 화면에 위치를 지시하는 그래픽을 표시하는 화면 표시기
    를 포함하고,
    상기 송신기는,
    상기 공간 인식 장치의 움직임에 따른 각속도 데이터 및 가속도 데이터를 측정하는 관성 측정 모듈;
    상기 가속도 데이터를 이용하여 각속도계의 바이어스를 보정하고, 상기 각속도 데이터 및 상기 가속도 데이터를 이용하여 기준 항법 좌표계와 동체 좌표계 사이의 오일러 각을 계산하고, 상기 계산된 오일러 각을 이용하여 상기 공간 인식 장치의 위치 정보를 생성하는 주제어 모듈; 및
    무선 통신 방식에 따라 상기 위치 정보를 상기 수신기로 전송하고, 상기 수신기로부터 전송되는 데이터를 수신하는 송수신 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 지시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 화면 표시기는,
    상기 위치 정보를 수신하는 수신기를 더 포함하고,
    상기 수신기를 통해 수신된 상기 위치 정보에 대응하는 상기 화면의 위치를 지시기하기 위한 레이저 빔 모양의 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 레이저 빔 모양의 그래픽을 상기 화면상에 표시하는 것을 특징으로 하는 화면 지시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 화면 표시기는,
    상기 레이저 빔 모양을 변경하기 위한 기능, 상기 화면의 중요 부분을 표시하기 위한 기능 또는 상기 화면의 특정 부분을 색칠하기 위한 기능에 따른 그래픽을 실시간으로 생성하고, 상기 생성된 그래픽을 상기 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 화면 지시 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001306245A (ja) * 2000-04-26 2001-11-02 Fujitsu Ltd ポインティング装置及びポインタ移動方法
KR20020006237A (ko) * 2000-07-12 2002-01-19 주식회사 슈프리마 가속도 센서를 이용한 포인팅 장치
KR20040082558A (ko) * 2003-03-19 2004-09-30 삼성전자주식회사 관성항법시스템을 이용한 펜형 공간 입력시스템 및 그궤적 복원 방법
KR20050025837A (ko) * 2003-09-08 2005-03-14 삼성전자주식회사 포인팅 장치 및 그 방법
KR20050099585A (ko) * 2004-04-10 2005-10-13 삼성전자주식회사 3차원 포인팅 기기 제어 방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001306245A (ja) * 2000-04-26 2001-11-02 Fujitsu Ltd ポインティング装置及びポインタ移動方法
KR20020006237A (ko) * 2000-07-12 2002-01-19 주식회사 슈프리마 가속도 센서를 이용한 포인팅 장치
KR20040082558A (ko) * 2003-03-19 2004-09-30 삼성전자주식회사 관성항법시스템을 이용한 펜형 공간 입력시스템 및 그궤적 복원 방법
KR20050025837A (ko) * 2003-09-08 2005-03-14 삼성전자주식회사 포인팅 장치 및 그 방법
KR20050099585A (ko) * 2004-04-10 2005-10-13 삼성전자주식회사 3차원 포인팅 기기 제어 방법 및 장치

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020020006237 *
1020040082558 *

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