KR100713720B1

KR100713720B1 - 가상 키보드의 키패드

Info

Publication number: KR100713720B1
Application number: KR1020050132921A
Authority: KR
Inventors: 강우영
Original assignee: 주식회사 웰텍텔레콤
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-05-04

Abstract

본 발명은 가상 키보드의 키입력장치에 있어서, 가상 키보드 투사모듈에 의해 투사된 가상 키보드에 대응해서 손가락으로 텃치할때 텃치 신호를 발생시켜 무선신호로서 상기 가상키보드의 센서모듈측으로 전송하는 무선 텃치패드와, 그 무선 텃치패드의 텃치신호를 수신받아 상기 센서모듈이 상기 적외선 수신모듈의 수신신호를 손가락 위치 검출 시점으로 인식하여 텃치신호에 동기하여 손가락 위치를 검출하여 키입력을 받도록 하는 무선신호 수신모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

가상 키보드, 텃치패드, 무선, 패드

Description

가상 키보드의 키패드{Touch Key-Pad Device}

도 1은 본 발명에 의한 가상 키보드의 키 입력장치 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 다른 실시예를 보인 가상 키보드의 키입력장치 블록도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 가상키보드 투사모듈 20 : 적외선 송신모듈

30 : 적외선 수신모듈 40 : 센서모듈

50 : 콘트롤러 60 : AD컨버터

101 : 가상키보드 110 : 무선텃치패드

111 : 텃치패드 111a : 텃치패드부

111b : 스페이스바 부 111c, 111d :쉬프트부

112 : 무선 송신모듈 120 : 무선 수신모듈

본 발명은 데이터 입력장치에 관한 것으로서, 특히 가상 프로젝션 키보드에 서 키 입력의 누름 신호를 입력시켜 키 인식률을 높이고, 타이핑 하는 사람의 타이핑 감각을 제공하여 타이핑 에러를 줄일 수 있도록 하기 위한 가상 키보드의 키 입력 보조장치를 제공하기 위한 것이다.

가상 프로젝션 키보드(이하, '가상키보드'로 약칭함)는 키보드 영상을 투사장치를 통해 책상 또는 작업대에 투사하고, 그 투사된 영상을 보고 사용자가 손가락으로 타이핑하게 되면, 손가락 쪽으로 에지(edge)가 집중하는 3차원센서를 이용해서 손가락의 위치를 검출하여 투사된 키보드의 위치와의 매칭에 의해 키입력 인식을 하도록 되어 있다. 이러한 기술은 공개특허 2002-0079847호에 상세하게 기재되어 있다.

가시광선으로 키보드 템플레이트를 형성하고, 상기 키보드 템플레이트의 특정영역에 사용자의 손이 위치할 때 사용자의 손이 놓여진 위치를 결정한 후, 이것에 기초하여 사용자가 입력하고자 하는 문자를 결정하여 최종적으로 결정된 문자를 디스플레이시키게 된다. 상기 가상 키보드는 가시광선 프로젝션 모듈, 적외선 발광 모듈, 센서 모듈 및 콘트롤러를 필요로 한다. 상기 가시광선 프로젝션 모듈은 가시광선에 의한 키보드 템플레이트를 형성하며, 상기 적외선 발광모듈은 적외선 광을 생성하여 상기 키보드 템플레이트에 조사하며, 상기 센서 모듈은 상기 적외선 광이 사용자의 손에 의해 굴절되는 것을 센싱하고, 상기 콘트롤러는 어느 위치에 사용자의 손이 위치하였는지를 확인하고 이를 디스플레이 장치에 전달하는 역할을 한다. 가상 키보드와 관련된 보다 상세한 내용은 WO2001/93182에도 기재되어 있다.

이러한 가상키보드는 공간에 가상으로 형성되기 때문에 물리적 손상이 전혀 발생하지 않으며, 휴대가 간편하고 적은 공간을 차지한다는 장점을 갖는다.

그러나, 상기 가상키보드는 손가락의 움직임에 의해 에지 포인트를 인식하여 키입력으로 받아들이는데, 손가락의 움직임이 입력이 아닌 위치에서도 키입력으로 인식하게 되는 문제점이 있다. 즉, 투사된 키보드 템플리트를 보면서 타이핑할 때 원하는 키 위치가 아닌 다른 위치에서 손가락이 이동 중에도 바닥면과 접촉한다든지하는 경우 적외선의 반사에 의해 3차원센서모듈이 키입력으로 잘못인식 한다는 단점이 있다. 그러므로 의도하지 않은 오입력이 발생되고, 의도한 손가락 움직임에서도 오동작이 발생되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 가상 키보드에서 사용자가 의도한 키입력 시점인지 의도하지 않은 이동인지를 구별하거나 판별할 수 없어서 오입력 및 오동작되는 문제점을 해결하기 위하여 텃치 신호를 무선으로 입력시켜 가상키보드에서의 오인식문제를 보완하도록 한 가상 키보드의 키패드를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 휴대폰이나, PDP, 무선 단말기, PC등등에서 키보드를 적용하기 어려운 기기에 가상 키보드 입력장치를 이용할 때에 키입력의 인식율을 높이고, 신뢰성을 높일 수 있도록 하는 가상 키보드의 키패드를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 가상 키보드의 키입력 장치는, 가상 키보드의 영상을 투사하는 가상키보드 투사모듈과, 투사된 가상 키보드와 매칭시켜 손가락 에지 검출을 위한 적외선 송신모듈 및 손가락의 에지포인트에서 반사된 적외선을 수신하는 적외선 수신모듈과, 상기 적외선 수신모듈의 수신신호를 통해서 손가락의 위치를 3차원 입체 모델로서 수신하는 3차원 입체 센서모듈과; 그 센서모듈의 손가락 위치 검출 및 상기 가상키보드 투사모듈의 투사 영상과의 좌표 분석 등을 이용해 손가락 위치에 대응된 키입력을 인식하는 콘트롤러와, 그 콘트롤러의 키입력신호를 데이터신호로 변환하여 키입력을 위한 시스템 본체에 전송하는 A/D컨버터를 포함하는 가상 키보드 입력 장치로 이루어지고,

키패드는, 상기 가상 키보드 투사모듈에 의해 투사된 가상 키보드에 대응해서 손가락으로 텃치할 때 텃치 신호를 발생시켜 무선신호로서 상기 가상키보드 입력장치로 전송하는 무선텃치패드와, 그 무선 텃치패드의 텃치신호를 수신받아 상기 센서모듈이 상기 적외선 수신모듈의 수신신호를 손가락 위치 검출 시점으로 인식하여 텃치신호에 동기하여 손가락 위치를 검출하여 키입력을 받도록 하는 무선신호 수신모듈을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 가상 키보드의 키 입력장치의 블록도로서,

가상 키보드의 영상을 투사하는 가상키보드 투사모듈(10)과, 투사된 가상 키보드와 매칭시켜 손가락 에지 검출을 위한 적외선 송신모듈(20) 및 손가락의 에지 포인트에서 반사된 적외선을 수신하는 적외선 수신모듈(30)과, 상기 적외선 수신모듈(30)을 통해서 손가락의 위치를 3차원 입체 모델로서 수신하는 3차원 입체 센서모듈과; 그 센서모듈(40)의 손가락 위치 검출 및 상기 가상키보드 투사모듈(10)의 투사 영상과의 좌표 분석등을 이용해 손가락 위치에 대응된 키입력을 인식하는 콘트롤러(50)와, 그 콘트롤러(50)의 키입력신호를 데이터신호로 변환하여 키입력을 위한 휴대폰이나 PDP나 PC등의 시스템 본체(70)에 전송하는 A/D컨버터(60)를 포함하는 가상키보드 입력장치에 있어서, 상기 가상키보드 투사모듈(10)에 의해 투사된 가상 키보드(101)에 대응해서 손가락으로 텃치할 때 텃치 신호를 발생시켜 무선신호로서 상기 가상키보드 입력장치로 전송하는 무선 텃치패드(110)와, 그 무선텃치패드(110)의 텃치신호를 수신받아 상기 센서모듈(40)이 상기 적외선 수신모듈(30)의 수신신호를 손가락 위치 검출 시점으로 인식하여 텃치신호에 동기하여 손가락 위치를 검출하여 키입력을 받도록 하는 무선 수신모듈(120)을 포함하여 구성된다.

상기 무선텃치패드(110)는, 임의의 위치에서 손가락이 접촉됨을 검출하여 텃치신호를 발생하는 텃치패드(111)와, 텃치패드(111)의 텃치신호를 입력받아 무선신호로 송신하는 무선 송신모듈(112)로 구성된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예를 보인 도면으로서, 상기 텃치패드(110)는, 메인 영역으로 할당되어 손가락 터치에 의해 터치신호를 발생하는 텃치패드부(111a)와; 키보드의 '스페이스바' 키신호로 구별시키기 위한 텃치신호를 발생하는 스페이스바부(111b)와; '쉬프트' 키신호로 구별시키기 위한 텃치신호를 발생하는 쉬프트부(111c, 111d)와; 상기 각부의 텃치신호를 식별하여 무선신호로 발생시켜 송신하는 무선 송신모듈(112)과; 전원 어뎁터(114)로부터 전원을 공급받아 각부 동작전원을 공급하는 전원부(113)를 포함하여 구성된다.

한편, 도면에 도시되지는 않았지만 상기 무선 송신모듈에서 텃치신호를 인식하였을때 텃치 상태를 알리기 위한 터치 표시기와, 송신 상태를 알리기 위한 송신 표시기를 더 포함하여 구성될 수 있다. 표시기는 발광다이오드를 이용해 점등 또는 칼라 표시로 상태표시를 하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 가상키보드 투사모듈(10)에서 2차원 키보드 그래픽을 영상으로 투사하면, 작업대 또는 책상의 위에 투사된다. 이때 본 발명에 의한 키패드(110)를 키보드 투사위치에 놓고 영상상태의 키보드를 보고 손가락을 움직여 키 입력을 하게 된다.

한편, 적외선 송신모듈(20)은 가상키보드가 투사되는 위치로 적외선을 송신하고, 손가락 움직임에 의거하여 반사되는 신호를 적외선 수신모듈(30)에서 수신한다. 여기서 3차원 입체 센서모듈(40)이 적외선 송신 모듈(20)과 적외선 수신모듈(30)의 적외선 송수신과 관계하여 3차원 입체영상으로 적외선신호를 수신하여 키입력을 인식하게 된다. 이러한 손가락 움직임 및 위치 검출방법은 선행 기술 WO2001/93182호등에 상세하게 설명되어 있으므로 본 발명에서는 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 가상키보드를 투사하여 손가락 움직임을 3차원 센서모듈(40)에서 검출함에 있어서, 키입력 시점을 파악하기 위해서 계속 스캔 상태에 있다가 임의의 에지 영역에서 키입력으로 인지하게 되는데, 본 발명에서는 손가락이 텃치패 드부(111a)를 텃치하게 되면, 이 텃치신호는 무선 송신모듈(112)을 통해서 무선 수신모듈(120)로 전송되고, 센서모듈(40)은 무선 수신모듈(120)의 텃치신호 입력에 의거하여 그때의 손가락 위치를 키입력 시점으로 판단하여 해당 손가락의 위치좌표를 검출하고, 그 검출신호에 의거하여 콘트롤러(50)가 키 신호를 판별하여 AD컨버터(60)를 통해서 본체(70)로 입력시키면 해당 키신호가 화면상에 표시되어 키입력을 알 수 있게 된다.

따라서 본 발명에서는 투사된 가상 키보드에서 손가락을 움직인다 하더라도 텃치패드를 터치하지 않는 한 키입력으로 입력을 받아들이지 않도록 한다. 그러므로 텃치패드를 터치하는 경우에만 각 손가락의 위치를 검출하여 이를 콘트롤러가 키입력으로 분석하게 되므로 투사된 영상위에서 손가락을 자유롭게 움직여도 오입력이 발생되지 않고, 텃치패드를 텃치해야만 키입력을 인식하기 때문에 신뢰성을 월등히 높일 수 있게 된다.

그리고 본 발명에서는 키패드상에 텃치패드부(111a)와, 스페이스바부(111b)와, 쉬프트부(111c, 111d)를 영역으로 분리 구성하고, 각각의 영역의 텃치신호를 구별하도록 한다, 즉, 손가락이 텃치패드부(111a)를 터치하는 경우와, 스페이스바부(111b) 또는 쉬프트부(111c, 111d)를 텃치하는 신호를 무선 송신모듈(112)이 구별하여 송신신호를 발생하고, 그 구별된 신호에 의거하여 무선 수신모듈(120)을 통해 센서모듈(40)에서 텃치신호를 수신하여 상기 구별된 신호에 따라 텃치패드부(111a)의 신호인 경우에는 손가락 영상에 의해서만 키신호를 분석하게 되며, 스페이스바부(111b) 또는 쉬프트부(111c, 111d)의 텃치 신호인 경우 각각 스페이스바 키입력, 쉬프트키 입력으로 자동 인식하도록 한다.

이에 따라, 스페이스바 키와, 쉬프트 키는, 영상분석이전에 미리 직접 키신호로서 인식할 수 있으므로 영상 분석에 의한 키신호 입력시에 에러를 월등히 줄일 수 있게 된다. 이는 앞 손가락들 때문에 뒤 손가락이 가려서 스페이스바나 쉬프트 키의 입력을 인식하지 못하는 문제점을 해결한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 가상 키보드에 있어서, 키 입력시점 인식의 오동작을 방지 할 수 있도록 텃치패드를 구비하고, 그 텃치패드의 텃치신호를 무선으로 센서모듈 측에 전송하여 센서모듈이 손가락 위치의 검출 시점을 텃치시점으로 잡도록 함으로서 키입력 시점을 명확히 하여 오입력을 방지하여 신뢰성을 높일 수 있으며, 내부 연산 처리의 부하를 줄일 수 있고, 터치키패드에 일부 특수키의 신호를 별도 영역으로 구성하여 키신호를 직접 구별하게 함으로서 손가락에 가려서 인식이 어려운 키 및 복수키 입력 등에서도 에러율을 줄이고 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

가상키보드의 영상을 투사하는 가상키보드 투사모듈과, 투사된 가상키보드와 매칭시켜 손가락 에지 검출을 위한 적외선 송신모듈 및 손가락의 에지포인트에서 반사된 적외선을 수신하는 적외선 수신모듈과, 상기 적외선 수신모듈의 수신신호를 통해서 손가락의 위치를 3차원 입체 모델로서 수신하는 3차원 입체 센서모듈과; 그 센서모듈의 손가락 위치 검출 및 상기 가상키보드 투사모듈의 투사 영상과의 좌표 분석을 이용해 손가락 위치에 대응된 키입력을 인식하는 콘트롤러와, 그 콘트롤러의 키입력신호를 데이터신호로 변환하여 키입력을 위한 시스템 본체에 전송하는 A/D컨버터를 포함하는 가상키보드 키입력 장치에 있어서,

상기 가상키보드 투사모듈에 의해 투사된 가상 키보드에 대응해서 손가락으로 텃치할때 텃치 신호를 발생시켜 무선신호로서 상기 가상키보드의 센서모듈측으로 전송하는 무선텃치패드와;

그 무선텃치패드의 텃치신호를 수신받아 상기 센서모듈이 상기 적외선 수신모듈의 수신신호를 손가락 위치 검출 시점으로 인식하여 텃치신호에 동기하여 손가락 위치를 검출하여 키입력을 받도록 하는 무선신호 수신모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가상키보드의 키패드.
제 1 항에 있어서,

상기 무선텃치패드는,

손가락이 접촉됨을 감지하여 텃치신호를 발생하는 텃치패드(110)와,

상기 텃치패드(110)의 텃치신호를 식별하여 무선신호로 발생시켜 송신하는 무선 송신모듈(112)과;

전원 어뎁터(114)로부터 전원을 공급받아 각부 동작전원을 공급하는 전원부(113)를 포함하여 구성되되,

상기 텃치패드(110)는,

메인 영역으로 할당되어 손가락 터치에 의해 터치신호를 발생하는 텃치패드부(111a)와;

키보드의 '스페이스바' 키신호로 구별시키기 위한 텃치신호를 발생하는 스페이스바부(111b)와;

'쉬프트' 키신호로 구별시키기 위한 텃치신호를 발생하는 쉬프트부(111c, 111d)로 이루어지고, 상기 무선 송신모듈(112)에서 각 영역별 구별되는 무선신호를 텃치신호로서 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 가상키보드의 키패드.