KR100811015B1 - 가상 입력 장치를 사용하여 데이터를 입력하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
오버레이 그리드형 매트릭스 또는 테이블은 도 7A에 도시되며, 다양한 영역은 사용자의 손가락에 관련된 표면 부분과 센서(20) 사이의 표준화된 벡터 거리를 나타내는 디지트(digit)를 양자화한다. 이러한 양자화된 거리값은 본 발명에 의해, 예를 들면 소프트웨어(285)에 의해 동적으로 계산된다. 도 7A에서 도시된 매핑에서, 1, 2와 같은 낮은 디지트 값은 가까운 거리를 나타내며, 7, 8과 같은 더 높은 값은 큰 거리를 나타낸다. "d" 값은 감지된 불연속을 나타낸다. 센서(20)와 관련된 기술에 따라, "d" 값은 넓게 진동하며, 전면 물체의 부존재를 나타낼 수 있다. 도 7A에서, 사용자의 왼손 엄지손가락을 나타내는 양자화된 거리값은 사용자의 왼손 집게 손가락보다 센서(20)(7, 8의 비교적 높은 거리값으로 나타난 바와 같이)로부터 멀리 떨어져 있으며, 그 거리값은 비교적 낮다(예를 들면, 1). 사용자의 왼손 새끼손가락은 일반적으로 사용자의 집게 손가락보다 센서(20)로부터 더 멀다.
도 7D 내지 7E에서, 방향과 감지된 클러스터(예컨대 사용자 손가락)의 팁을 나타내기 위해 화살표가 추가되었다. 도 7D 내지 7F에서 클러스터 또는 손가락의 움직임은 위쪽으로 향하고, 도 7F에서는 사용자의 손가락이 최대 위쪽 위치, 예를 들면, 센서(20) 취득 데이터에 의해 결정된 것과 같은 최대 Y 축 위치를 나타낸다. 도 7G 내지 7H에서, 클러스터 또는 손가락은 이제 아래 방향으로, 예를 들어 가상 키보드(50) 또는 작업대(60) 쪽으로 움직인다. 도 7I에서, 작업대 상의 가상 키 또는 키 위치를 가지는 사용자 손가락의 접촉이 감지된다.
Claims (103)
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- 사용자가 사용자 제어 대상(user-controlled object)을 이용하여 가상 입력 장치와 상호작용(interact)하는 방법으로서,(a) 단일 센서 시스템으로부터 주어진 시간에서의 단일 이미지를 나타내는 데이타를 획득하는 단계 - 상기 데이타로부터, 상기 사용자 제어 대상에 의해 접촉된 상기 가상 입력 장치 상의 정의된 위치가 식별가능하도록, 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부의 관련 위치의 3차원 좌표 정보가 결정될 수 있음 - ; 및(b) 상기 사용자 제어 대상의 속도와는 독립적으로, 상기 사용자 제어 대상의 일부가 상기 가상 입력 장치 상에 정의된 위치와 접촉하였는지를 결정하고, 접촉하였다면, 상기 가상 입력 장치의 어떤 기능이 상기 위치와 관련되는지를 결정하도록, (a) 단계에서 얻어진 데이타를 처리하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,(c) 상기 (b) 단계에서 결정된 접촉 위치에 상응하는 정보가 컴패니언(companion) 시스템에게 이용가능하도록 하는 단계를 더 포함하며,상기 사용자 제어 대상은 상기 가상 입력 장치와 상호작용하여 상기 컴패니언 시스템에 정보를 제공하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 (c) 단계에서, 상기 정보에 상응하는 것에는, (ⅰ) 수문자(alphanumeric) 문자를 표현하는 신호, (ⅱ) 수문자 문자를 표현하는 스캔 코드, (iii) 명령을 표현하는 신호, (iv) 명령을 표현하는 디지털 코드, (v) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 신호, 및 (vi) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 디지털 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 정보 타입이 포함되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 컴패니언 시스템은, (ⅰ) PDA, (ⅱ) 무선 전화기, (ⅲ) 이동통신 전화기, (iv) 셋톱 박스, (v) 이동식 전자 장치, (vi) 전자 장치, (vii) 컴퓨터, (viii) 입력 데이터를 받아들이기 위한 기기, 및 (ix) 전자 시스템으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 단계 (a)는 2:1보다 큰 애스팩트 비(aspect ratio)를 가지는 고체 상태 센서를 제공하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 단계 (a)에서, 상기 데이타는 상기 단일 센서 시스템으로부터 상기 사용자 제어 대상의 일부까지의 주행 시간을 이용하여 얻어지는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상은 (i) 상기 사용자의 손, (ii) 철필(stylus), 및 (iii) 임의 형상의 대상으로 이루어진 그룹에서 선택되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 가상 입력 상치는, (ⅰ) 3차원 공간, (ⅱ) 물리적 평면, (iii) 기판, (iv) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖는 기판, (v) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지가 투사된 기판, (vi) 사용자 가시가능 타이핑 가이드가 투사된 기판, (vii) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖고 사용자 디지트에 의해 눌러지는 경우 촉각적 피드백을 제공하는 수동 키 유사 영역을 포함하는 수동 기판, (viii) 미사용시보다 사용시 더 커지는 기판, (ix) 사용시 적어도 6" ×12" 크기가 되나 미사용시 6" ×8" 미만의 크기가 되는 기판, (x) 디스플레이 스크린, (x) 전자 디스플레이 스크린, (xii) LCD 스크린, (xiii) CRT 스크린, 및 (xiv) 플라즈마 스크린으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 작업 영역 상에 정의되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 가상 입력 장치에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 피드백 가이드 배치를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하며,상기 피드백은 (ⅰ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 실제 키보드 상의 사용자 타이핑을 에뮬레이팅하는 촉각적 피드백, (ⅱ) 청각적 피드백, (ⅲ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키의 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅳ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키와 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부를 포함하는 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (v) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 상기 사용자 제어 대상에 인접한 키들이 상기 사용자 제어 대상에 의해 터치된 키들과 시각적으로 구별되는 키보드 키를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅴi) 상기 사용자 제어 대상에 의해 입력된 정보를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, 및 (vii) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 가상 키에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 위치를 나타내는 이미지를 묘사하며, 상기 이미지의 크기가 상기 사용자 제어 대상으로부터 상기 가상 키보드까지의 거리를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 피드백 타입을 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 단계 (b)는 상기 정보를 실질적으로 실시간으로 처리하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 단계 (b)는, (i) 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 3차원 위치, (ii) 적어도 하나의 방향에서의 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 속도 정보, (iii) 상기 사용자 제어 대상의 템플릿 모델에 대한 획득된 정보의 매칭, (iv) 히스테리시스 정보 처리, (ⅴ) 사용자에 의해 입력되고 있는 언어 지식, 및 (vi) 시간의 함수로서의 상기 가상 입력 장치의 동적 구성 중 적어도 하나를 사용하여, 상기 가상 입력 장치 상의 위치에 대한 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 공간적 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키를 갖는 가상 키보드이며,상기 단계 (b)는,상기 사용자 제어 대상의 말단부 팁의 3차원 위치를 실제 키보드 상의 실제 키로 맵핑하는 단계; 및키가 가상 입력 장치 상에 존재한다면 실제 키중 어떤 것이 상기 사용자 제어 대상에 의해 타이핑되었을까를 식별하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 단계 (a)에서, 프레임들중 하나로부터 상기 3차원 좌표 정보가 획득될 수 있도록 상기 데이타가 프레임들에서 얻어지는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 가상 입력 장치의 사용자 가시가능 이미지가 적어도 하나의 회절형 광학 기기를 이용하여 작업 영역 상에 투사되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키보드를 포함하고, 상기 사용자 제어 대상은 상기 사용자 손의 적어도 일부를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 사용자가 사용자 제어 대상을 이용하여 기능에 연관된 적어도 하나의 위치를 갖는 가상 입력 장치와 상호작용하는 방법으로서,(a) 단일 센서 시스템으로부터 주어진 시간에서의 단일 이미지를 나타내는 프레임의 데이타를 획득하는 단계 - 상기 데이타로부터, 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부의 관련 위치의 3차원 좌표 정보가 상기 가상 입력 장치에 대하여 유도될 수 있음 - ; 및(b) 상기 사용자 제어 대상의 일부가 상기 가상 입력 장치 상에 정의된 위치와 접촉하였는지를 결정하고, 접촉하였다면, 상기 가상 입력 장치의 어떤 기능이 상기 위치와 관련되는지를 결정하도록, (a) 단계에서 얻어진 데이타를 처리하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,(c) (b) 단계에서 결정된 가상 입력 장치에 대한 사용자 제어 대상의 접촉 위치에 상응하는 정보가 컴패니언 시스템에게 이용가능하도록 하는 단계를 더 포함하며,상기 사용자 제어 대상은 상기 가상 입력 장치와 상호작용하여 상기 컴패니언 시스템에 정보를 제공하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 38 항에 있어서,상기 컴패니언 시스템은, (ⅰ) PDA, (ⅱ) 무선 전화기, (ⅲ) 이동통신 전화기, (iv) 셋톱 박스, (v) 이동식 전자 장치, (vi) 전자 장치, (vii) 컴퓨터, (viii) 입력 데이터를 받아들이기 위한 기기, 및 (ix) 전자 시스템으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 단계 (a)에서, 상기 단일 센서 시스템은 적어도 하나의 센서 어레이를 포함하고, 3차원 좌표 정보는 상기 센서 어레이로부터 상기 사용자 제어 대상의 표면 부분까지의 주행 시간을 이용하여 획득되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 단계 (a)는 2:1보다 큰 애스팩트 비를 가지는 고체 상태 센서를 제공하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상은 (i) 상기 사용자의 손, (ii) 철필, 및 (iii) 임의 형상의 대상으로 이루어진 그룹에서 선택되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 가상 입력 상치는, (ⅰ) 3차원 공간, (ⅱ) 물리적 평면, (iii) 기판, (iv) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖는 기판, (v) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지가 투사된 기판, (vi) 사용자 가시가능 타이핑 가이드가 투사된 기판, (vii) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖고 사용자 디지트에 의해 눌러지는 경우 촉각적 피드백을 제공하는 수동 키 유사 영역을 포함하는 수동 기판, (viii) 미사용시보다 사용시 더 커지는 기판, (ix) 사용시 적어도 6" ×12" 크기가 되나 미사용시 6" ×8" 미만의 크기가 되는 기판, (x) 디스플레이 스크린, (x) 전자 디스플레이 스크린, (xii) LCD 스크린, (xiii) CRT 스크린, 및 (xiv) 플라즈마 스크린으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 작업 영역 상에 정의되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 가상 입력 장치에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 피드백 가이드 배치를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하며,상기 피드백은 (ⅰ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 실제 키보드 상의 사용자 타이핑을 에뮬레이팅하는 촉각적 피드백, (ⅱ) 청각적 피드백, (ⅲ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키의 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅳ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키와 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부를 포함하는 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (v) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 상기 사용자 제어 대상에 인접한 키들이 상기 사용자 제어 대상에 의해 터치된 키들과 시각적으로 구별되는 키보드 키를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅴi) 상기 사용자 제어 대상에 의해 입력된 정보를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, 및 (vii) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 가상 키에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 위치를 나타내는 이미지를 묘사하며, 상기 이미지의 크기가 상기 사용자 제어 대상으로부터 상기 가상 키보드까지의 거리를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 피드백 타입을 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 38 항에 있어서,(c) 단계에서, 상기 정보에 상응하는 것에는, (ⅰ) 수문자(alphanumeric) 문자를 표현하는 신호, (ⅱ) 수문자 문자를 표현하는 스캔 코드, (iii) 명령을 표현하는 신호, (iv) 명령을 표현하는 디지털 코드, (v) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 신호, 및 (vi) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 디지털 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 정보 타입이 포함되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 단계 (b)는, (i) 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 3차원 위치, (ii) 적어도 하나의 방향에서의 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 속도 정보, (iii) 상기 사용자 제어 대상의 템플릿 모델에 대한 획득된 정보의 매칭, (iv) 히스테리시스 정보 처리, (ⅴ) 사용자에 의해 입력되고 있는 언어 지식, 및 (vi) 시간의 함수로서의 상기 가상 입력 장치의 동적 구성 중 적어도 하나를 사용하여, 상기 가상 입력 장치 상의 위치에 대한 상기 사용자 제어 대상 디지트의 말단부의 공간적 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키를 갖는 가상 키보드이며,상기 단계 (b)는,상기 사용자 제어 대상의 말단부 팁의 3차원 위치를 실제 키보드 상의 실제 키로 맵핑하는 단계; 및키가 가상 입력 장치 상에 존재한다면 실제 키중 어떤 것이 상기 사용자 제어 대상에 의해 타이핑되었을까를 식별하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 단계 (b)는 상기 정보를 실질적으로 실시간으로 처리하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 37 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키보드를 포함하고, 상기 사용자 제어 대상은 상기 사용자 손의 적어도 일부를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 컴패니언 시스템에 정보를 입력하기 위하여 사용자 제어 대상을 이용하여 사용자가 기능과 연관되어 있는 적어도 하나의 위치를 갖는 가상 입력 장치와 상호작용하는 방법으로서,(a) 주어진 시간에서의 단일 이미지를 나타내는 데이타를 획득하기 위하여 단일 센서 시스템을 이용하는 단계 - 상기 데이타로부터, 상기 사용자 제어 대상에 의해 접촉된 상기 가상 입력 장치 상의 정의된 위치가 식별가능하도록, 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부의 관련 위치에 대하여 3차원 좌표 정보가 결정될 수 있음 - ;(b) 상기 사용자 제어 대상의 일부가 상기 가상 입력 장치 상에 정의된 위치와 접촉하였는지를 결정하고, 접촉하였다면, 상기 가상 입력 장치의 어떤 기능이 상기 위치와 관련되는지를 결정하도록, (a) 단계에서 얻어진 데이타를 처리하는 단계; 및(c) 상기 단계 (b)에서 처리된 정보를 상기 컴패니언 시스템에 대한 입력으로서 결합시키는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 단계 (b)에서의 정보 처리는 상기 사용자 제어 대상의 속도와 독립적으로 수행되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부의 관련 위치에 대한 상기 3차원 좌표 정보는, 상기 센서 시스템으로부터 상기 사용자 제어 대상의 표면 일부까지의 주행 시간을 이용하여 얻어지는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 단계 (a)는 2:1보다 큰 애스팩트 비를 가지는 고체 상태 센서를 제공하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상은 (i) 상기 사용자의 손, (ii) 철필, 및 (iii) 임의 형상의 대상으로 이루어진 그룹에서 선택되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 가상 입력 상치는, (ⅰ) 3차원 공간, (ⅱ) 물리적 평면, (iii) 기판, (iv) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖는 기판, (v) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지가 투사된 기판, (vi) 사용자 가시가능 타이핑 가이드가 투사된 기판, (vii) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖고 사용자 디지트에 의해 눌러지는 경우 촉각적 피드백을 제공하는 수동 키 유사 영역을 포함하는 수동 기판, (viii) 미사용시보다 사용시 더 커지는 기판, (ix) 사용시 적어도 6" ×12" 크기가 되나 미사용시 6" ×8" 미만의 크기가 되는 기판, (x) 디스플레이 스크린, (xi) 전자 디스플레이 스크린, (xii) LCD 스크린, (xiii) CRT 스크린, 및 (xiv) 플라즈마 스크린으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 작업 영역 상에 정의되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 가상 입력 장치에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 피드백 가이드 배치를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하며,상기 피드백은 (ⅰ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 실제 키보드 상의 사용자 타이핑을 에뮬레이팅하는 촉각적 피드백, (ⅱ) 청각적 피드백, (ⅲ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키의 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅳ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키와 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부를 포함하는 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (v) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 상기 사용자 제어 대상에 인접한 키들이 상기 사용자 제어 대상에 의해 터치된 키들과 시각적으로 구별되는 키보드 키를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅴi) 상기 사용자 제어 대상에 의해 입력된 정보를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, 및 (vii) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 가상 키에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 위치를 나타내는 이미지를 묘사하며, 상기 이미지의 크기가 상기 사용자 제어 대상으로부터 상기 가상 키보드까지의 거리를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 피드백 타입을 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 (c) 단계에서, 상기 정보는, (ⅰ) 수문자(alphanumeric) 문자를 표현하는 신호, (ⅱ) 수문자 문자를 표현하는 스캔 코드, (iii) 명령을 표현하는 신호, (iv) 명령을 표현하는 디지털 코드, (v) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 신호, 및 (vi) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 디지털 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 정보 타입을 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 단계 (b)는, (i) 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 3차원 위치, (ii) 적어도 하나의 방향에서의 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 속도 정보, (iii) 상기 사용자 제어 대상의 템플릿 모델에 대한 획득된 정보의 매칭, (iv) 히스테리시스 정보 처리, (ⅴ) 사용자에 의해 입력되고 있는 언어 지식, 및 (vi) 시간의 함수로서의 상기 가상 입력 장치의 동적 구성 중 적어도 하나를 사용하여, 상기 가상 입력 장치 상의 위치에 대한 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 공간적 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키를 갖는 가상 키보드이며,상기 단계 (b)는,상기 사용자 제어 대상의 말단부 팁의 3차원 위치를 실제 키보드 상의 실제 키로 맵핑하는 단계; 및키가 가상 입력 장치 상에 존재한다면 실제 키중 어떤 것이 상기 사용자 제어 대상에 의해 타이핑되었을까를 식별하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 단계 (a)에서, 프레임들중 하나로부터 상기 3차원 좌표 정보가 획득될 수 있도록 상기 데이타가 프레임들에서 얻어지는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 컴패니언 시스템은, (ⅰ) PDA, (ⅱ) 무선 전화기, (ⅲ) 이동통신 전화기, (iv) 셋톱 박스, (v) 이동식 전자 장치, (vi) 전자 장치, (vii) 컴퓨터, (viii) 입력 데이터를 받아들이기 위한 기기, 및 (ix) 전자 시스템으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 가상 입력 장치의 사용자 가시가능 이미지가 적어도 하나의 회절형 광학 기기를 이용하여 작업 영역 상에 투사되는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 컴퓨터 마우스이며, 상기 단계 (b)는 실제 컴퓨터 마우스의 이동 이벤트에 대해 적어도 하나의 사용자 제어 대상의 이동을 나타내는 실시간 괘적 포인트들을 맵핑하는 단계를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 트랙볼(trackball) 장치이고, 트랙볼에 대해 상기 사용자 제어 대상의 말단부 일부의 연속적인 3차원 좌표 위치 정보를 맵핑하고 실제 트랙볼이 존재한다면 트랙볼이 얼마나 회전할 것인가를 식별하는 단계를 더 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키보드를 포함하고, 상기 사용자 제어 대상은 상기 사용자 손의 적어도 일부를 포함하는, 가상 입력 장치와의 상호작용 방법.
- 사용자가 사용자 제어 대상을 이용하여 가상 입력 장치와 상호작용할 수 있게 하는 시스템으로서,주어진 시간에서의 단일 이미지를 나타내는 프레임의 데이타를 획득하는 단일 센서 시스템 - 상기 데이타로부터, 상기 사용자 제어 대상에 의해 접촉된 상기 가상 입력 장치 상의 정의된 위치가 식별가능하도록, 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부의 관련 위치의 3차원 좌표 정보가, (a) 단일 데이타 프레임 또는 (b) 상기 가상 입력 장치에 대하여 실질적으로 동일한 시간에 획득된 다중 데이타 프레임 중 하나로부터 유도될 수 있음 - ; 및단일 센서 시스템 획득 데이타를 처리하고, 상기 사용자 제어 대상의 일부가 상기 가상 입력 장치 상에 정의된 위치와 접촉하였는지를 결정하고, 접촉하였다면, 상기 가상 입력 장치의 어떤 기능이 상기 위치와 관련되는지를 결정하는, 상기 단일 센서 시스템에 결합된 프로세서를 포함하는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상의 상기 가상 입력 장치와의 접촉으로부터 상기 프로세서에 의해 결정된 기능 정보를 컴패니언 장치에 출력하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
- 제 67 항에 있어서,상기 컴패니언 장치는, (ⅰ) PDA, (ⅱ) 무선 전화기, (ⅲ) 이동통신 전화기, (iv) 셋톱 박스, (v) 이동식 전자 장치, (vi) 전자 장치, (vii) 컴퓨터, (viii) 입력 데이터를 받아들이기 위한 기기, 및 (ix) 전자 시스템으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치를 포함하는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 시스템은 (i) 2:1 이상의 유효 애스팩트 비와 (ii) 상기 정보가 상기 단일 센서로부터 상기 사용자 제어 대상까지의 주행 시간을 이용하여 획득되는 점으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 특징을 갖는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상은 (i) 상기 사용자의 손, (ii) 철필, 및 (iii) 임의 형상의 대상으로 이루어진 그룹에서 선택되는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 가상 입력 상치는, (ⅰ) 3차원 공간, (ⅱ) 물리적 평면, (iii) 기판, (iv) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖는 기판, (v) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지가 투사된 기판, (vi) 사용자 가시가능 타이핑 가이드가 투사된 기판, (vii) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖고 사용자 디지트에 의해 눌러지는 경우 촉각적 피드백을 제공하는 수동 키 유사 영역을 포함하는 수동 기판, (viii) 미사용시보다 사용시 더 커지는 기판, (ix) 사용시 적어도 6" ×12" 크기가 되나 미사용시 6" ×8" 미만의 크기가 되는 기판, (x) 디스플레이 스크린, (xi) 전자 디스플레이 스크린, (xii) LCD 스크린, (xiii) CRT 스크린, 및 (xiv) 플라즈마 스크린으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 작업 영역 상에 정의되는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 프로세서가 실질적으로 실시간으로 결정하는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상의 피드백 가이드 배치를 상기 사용자에게 제공하기 위한 수단을 더 포함하며,상기 피드백은 (ⅰ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 실제 키보드 상의 사용자 타이핑을 에뮬레이팅하는 촉각적 피드백, (ⅱ) 청각적 피드백, (ⅲ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키의 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅳ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키와 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부를 포함하는 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (v) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 상기 사용자 제어 대상에 인접한 키들이 상기 사용자 제어 대상에 의해 터치된 키들과 시각적으로 구별되는 키보드 키를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅴi) 상기 사용자 제어 대상에 의해 입력된 정보를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, 및 (vii) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 가상 키에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 위치를 나타내는 이미지를 묘사하며, 상기 이미지의 크기가 상기 사용자 제어 대상으로부터 상기 가상 키보드까지의 거리를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 피드백 타입을 포함하는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 가상 입력 장치의 기능 정보는, (ⅰ) 수문자(alphanumeric) 문자를 표현하는 신호, (ⅱ) 수문자 문자를 표현하는 스캔 코드, (iii) 명령을 표현하는 신호, (iv) 명령을 표현하는 디지털 코드, (v) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 신호, 및 (vi) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 디지털 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 정보 타입을 포함하는 위치와 관련되는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 프로세서는, (i) 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 3차원 위치, (ii) 적어도 하나의 방향에서의 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 속도 정보, (iii) 상기 사용자 제어 대상의 템플릿 모델에 대한 획득된 정보의 매칭, (iv) 히스테리시스 정보 처리, (ⅴ) 사용자에 의해 입력되고 있는 언어 지식, 및 (vi) 시간의 함수로서의 상기 가상 입력 장치의 동적 구성 중 적어도 하나를 사용하여, 상기 가상 입력 장치 상의 위치에 대한 상기 사용자 제어 대상 디지트의 말단부의 공간적 위치를 결정하는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키를 갖는 가상 키보드이며,상기 사용자 제어 대상의 말단부 팁의 3차원 위치를 실제 키보드 상의 실제 키로 맵핑하고, 키가 가상 입력 장치 상에 존재한다면 실제 키중 어떤 것이 상기 사용자 제어 대상에 의해 타이핑되었을까를 식별하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,작업 영역 상에 상기 가상 입력 장치의 사용자 가시가능 이미지를 투사하는 서브 시스템을 더 포함하며, 상기 서브 시스템은 적어도 하나의 회절형 광학 기기를 포함하는 시스템.
- 제 66 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키보드를 포함하고, 상기 사용자 제어 대상은 상기 사용자 손의 적어도 일부를 포함하는 시스템.
- 사용자가 사용자 제어 대상을 이용하여 가상 입력 장치와 상호작용할 수 있게 하는 시스템으로서,주어진 시간에서의 단일 이미지를 나타내는 데이타를 획득하는 단일 센서 시스템 - 상기 데이타로부터, 상기 사용자 제어 대상에 의해 접촉된 상기 가상 입력 장치 상의 정의된 위치가 식별가능하도록, 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부의 관련 위치의 3차원 좌표 정보가 식별될 수 있음 - ; 및단일 센서 시스템 획득 데이타를 처리하고, 상기 가상 입력 장치에 대한 상기 사용자 제어 대상의 속도를 계산할 필요없이 상기 사용자 제어 대상의 일부가 상기 가상 입력 장치 상에 정의된 위치와 접촉하였는지를 결정하고, 접촉하였다면, 상기 가상 입력 장치의 어떤 기능이 상기 위치와 관련되는지를 결정하는, 상기 단일 센서 시스템에 결합된 프로세서를 포함하는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 프로세서에 의해 결정된 기능 정보를 컴패니언 장치에 출력하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
- 제 80 항에 있어서,상기 컴패니언 장치는, (ⅰ) PDA, (ⅱ) 무선 전화기, (ⅲ) 이동통신 전화기, (iv) 셋톱 박스, (v) 이동식 전자 장치, (vi) 전자 장치, (vii) 컴퓨터, (viii) 입력 데이터를 받아들이기 위한 기기, 및 (ix) 전자 시스템으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치를 포함하는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 시스템은 (i) 2:1 이상의 유효 애스팩트 비와 (ii) 상기 정보가 상기 단일 센서로부터 상기 사용자 제어 대상까지의 주행 시간을 이용하여 획득되는 점으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 특징을 갖는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상은 (i) 상기 사용자의 손, (ii) 철필, 및 (iii) 임의 형상의 대상으로 이루어진 그룹에서 선택되는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 가상 입력 상치는, (ⅰ) 3차원 공간, (ⅱ) 물리적 평면, (iii) 기판, (iv) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖는 기판, (v) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지가 투사된 기판, (vi) 사용자 가시가능 타이핑 가이드가 투사된 기판, (vii) 실제 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 갖고 사용자 디지트에 의해 눌러지는 경우 촉각적 피드백을 제공하는 수동 키 유사 영역을 포함하는 수동 기판, (viii) 미사용시보다 사용시 더 커지는 기판, (ix) 사용시 적어도 6" ×12" 크기가 되나 미사용시 6" ×8" 미만의 크기가 되는 기판, (x) 디스플레이 스크린, (xi) 전자 디스플레이 스크린, (xii) LCD 스크린, (xiii) CRT 스크린, 및 (xiv) 플라즈마 스크린으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 작업 영역 상에 정의되는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 프로세서가 실질적으로 실시간으로 결정하는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상의 피드백 가이드 배치를 상기 사용자에게 제공하기 위한 수단을 더 포함하며,상기 피드백은 (ⅰ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 실제 키보드 상의 사용자 타이핑을 에뮬레이팅하는 촉각적 피드백, (ⅱ) 청각적 피드백, (ⅲ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키의 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (ⅳ) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 적어도 하나의 키보드 키와 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부를 포함하는 이미지를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이, (v) 상기 가상 입력 장치가 가상 키보드인 경우 상기 사용자 제어 대상에 인접한 키들이 상기 사용자 제어 대상에 의해 터치된 키들과 시각적으로 구별되는 키보드 키를 나타내는 시각적 피드백 디스플레이, 및 (ⅴi) 상기 사용자 제어 대상에 의해 입력된 정보를 묘사하는 시각적 피드백 디스플레이로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 피드백 타입을 포함하는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 가상 입력 장치의 기능 정보는, (ⅰ) 수문자(alphanumeric) 문자를 표현하는 신호, (ⅱ) 수문자 문자를 표현하는 스캔 코드, (iii) 명령을 표현하는 신호, (iv) 명령을 표현하는 디지털 코드, (v) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 신호, 및 (vi) 상기 사용자 제어 대상의 이동을 표현하는 포인트들의 적어도 하나의 실시간 궤적을 표현하는 디지털 코드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 정보 타입을 포함하는 위치와 관련되는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 프로세서는, (i) 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 3차원 위치, (ii) 적어도 하나의 방향에서의 상기 사용자 제어 대상의 말단부의 속도 정보, (iii) 상기 사용자 제어 대상의 템플릿 모델에 대한 획득된 정보의 매칭, (iv) 히스테리시스 정보 처리, (ⅴ) 사용자에 의해 입력되고 있는 언어 지식, 및 (vi) 시간의 함수로서의 상기 가상 입력 장치의 동적 구성 중 적어도 하나를 사용하여, 상기 가상 입력 장치 상의 위치에 대한 상기 사용자 제어 대상 디지트의 말단부의 공간적 위치를 결정하는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키를 갖는 가상 키보드이며,상기 사용자 제어 대상의 말단부 팁의 3차원 위치를 실제 키보드 상의 실제 키로 맵핑하고, 키가 가상 입력 장치 상에 존재한다면 실제 키중 어떤 것이 상기 사용자 제어 대상에 의해 타이핑되었을까를 식별하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,작업 영역 상에 상기 가상 입력 장치의 사용자 가시가능 이미지를 투사하는 서브 시스템을 더 포함하며, 상기 서브 시스템은 적어도 하나의 회절형 광학 기기를 포함하는 시스템.
- 제 79 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키보드를 포함하고, 상기 사용자 제어 대상은 상기 사용자 손의 적어도 일부를 포함하는 시스템.
- 사용자 제어 대상과 가상 입력 장치간의 상호작용(interaction)을 결정하는 방법으로서,(a) 상기 가상 입력 장치 상의 다수의 식별가능한 위치들을 정의하는 단계;(b) 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부와 상기 가상 입력 장치 상에 정의된 상기 식별가능한 위치들의 적어도 하나 사이의 접촉을 감지하기 위해 주어진 시간에서의 단일 이미지를 나타내는 데이타를 획득하는 단일 센서 시스템으로 3차원 위치 좌표 정보를 센싱하는 단계; 및(c) 상기 감지된 사용자 제어 대상 콘택의 상기 단계 (b)에서 센싱된 적어도 하나의 위치에 할당된, 가상 입력 장치 관련 입력 기능을 결정하는 단계를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 제 92 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키보드를 포함하고, 상기 사용자 제어 대상은 상기 사용자 손의 적어도 일부를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 사용자 제어 대상과 가상 입력 장치간의 상호작용(interaction)을 결정하는 방법으로서,(a) 상기 가상 입력 장치 상의 다수의 식별가능한 위치들을 정의하는 단계;(b) 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부와 상기 가상 입력 장치 상에 정의된 상기 다수의 식별가능한 위치들의 적어도 하나 사이의 접촉을 감지하기 위해 주어진 시간에서의 단일 이미지를 획득하는 단일 센서 시스템으로 3차원 좌표 정보를 센싱하는 단계; 및(c) 상기 단계 (b)에서 센싱된 적어도 하나의 식별가능한 위치에 할당된 입력 기능을 결정하는 단계를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 제 94 항에 있어서,상기 단계 (b)는 상기 사용자 제어 대상이 일련의 상기 식별가능 위치를 통과하여 이동할 때 위치 좌표 정보를 센싱하는 단계를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 제 94 항에 있어서,상기 단계 (b)는 상기 사용자 제어 대상이 일련의 상기 식별가능 위치를 통과하여 이동할 때 위치 좌표 정보를 센싱하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (c)는 상기 일련의 식별가능 위치들 중 최종 식별가능 위치에 할당된 입력 기능을 결정하는 단계를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 제 96 항에 있어서,상기 단계 (b)는 상기 사용자 제어 대상이 공통 평면 상에 정의된 일련의 상기 식별가능 위치를 통과하여 이동할 때 위치 좌표 정보를 센싱하는 단계를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 제 96 항에 있어서,상기 단계 (b)는 상기 다수의 식별 가능 위치들의 적어도 하나를 통과하고 평면을 따르는 상기 사용자 제어 대상의 이동을 감지하기 위해 위치 좌표 정보를 센싱하는 단계를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 제 94 항에 있어서,상기 단계 (b)는 상기 사용자 제어 대상이 일련의 상기 식별가능 위치를 통과하여 이동할 때 위치 좌표 정보를 센싱하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (c)는 상기 일련의 식별가능 위치들 중 최초 식별가능 위치와 최종 식별가능 위치에 할당된 입력 기능을 결정하는 단계를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 제 94 항에 있어서,상기 가상 입력 장치는 가상 키보드를 포함하고, 상기 사용자 제어 대상은 상기 사용자 손의 적어도 일부를 포함하는 상호작용 결정 방법.
- 컴패니언 시스템에 정보를 입력하기 위하여 사용자가 사용자 제어 대상을 이용하여 가상 키보드와 상호작용할 수 있게 하는 시스템으로서,상기 가상 키보드는 적어도 두개의 가상 키 위치들을 정의하고, 상기 가상 키 위치들 각각은 관련 기능을 가지며, 상기 시스템은,상기 가상 키보드의 사용자 가시가능 이미지를 투사하기 위한 회절형 투사 서브 시스템 - 상기 서브 시스템은 적어도 하나의 회절형 광학 기기를 포함함 - ;주어진 시간에서의 단일 이미지를 나타내는 데이타를 획득하는 단일 센서 시스템 - 상기 데이타로부터, 상기 사용자 제어 대상에 의해 접촉된 상기 가상 키 위치 식별이 식별가능하도록, 상기 가상 키보드에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부의 관련 위치에 대하여 3차원 좌표 정보가 결정될 수 있음 - ;상기 사용자 제어 대상의 일부가 상기 가상 키보드 상에 정의된 위치와 접촉하였는지를 결정하고, 접촉하였다면, 상기 가상 키보드의 어떤 기능이 상기 위치와 관련되는지를 결정하는, 상기 단일 센서 시스템으로부터 획득된 정보를 처리하기 위한 수단; 및이렇게 처리된 정보를 상기 컴패니언 시스템에 결합시키기 위한 수단을 포함하는 시스템.
- 제 101 항에 있어서,상기 사용자 제어 대상은 상기 사용자 손의 적어도 일부를 포함하는 시스템.
- 컴패니언 시스템에 정보를 입력하기 위하여 사용자가 사용자 제어 대상을 이용하여 가상 마우스와 상호작용할 수 있게 하는 시스템으로서,상기 가상 마우스의 사용자 가시가능 이미지를 투사하기 위한 회절형 투사 서브 시스템 - 상기 서브 시스템은 적어도 하나의 회절형 광학 기기를 포함함 - ;주어진 시간에서의 단일 이미지를 나타내는 데이타를 획득하는 단일 센서 시스템 - 상기 데이타로부터, 실제 마우스의 이동 에벤트에 대하여 상기 사용자 제어 대상의 이동을 나타내는 실시간 괘적 포인트들을 맵핑하도록, 상기 사용자 제어 대상의 적어도 일부의 관련 위치에 대하여 3차원 좌표 정보가 결정될 수 있음 - ;상기 사용자 제어 대상의 일부가 상기 가상 마우스와 접촉하였는지를 결정하고, 접촉하였다면, 실제 마우스의 관련 기능과 상대적 이동을 결정하는, 상기 단일 센서 시스템으로부터 획득된 정보를 처리하기 위한 수단; 및이렇게 처리된 정보를 상기 컴패니언 시스템에 결합시키기 위한 수단을 포함하는 시스템.
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