KR100969681B1 - 키보드 인식방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 별도의 키보드입력하우징에 카메라부와 적외선센서를 두고 누름 작용을 제어부에서 인식하도록.

제어부에서 시트형 자판을 영상으로 스캐닝받아 자판의 문자와 블록크기 등으 구분하여 문자 조합을 확인하는 키보드 문자조합 확인과정(S10); 문자 조합을 확인하여 확인한 문자가 실제 글자와 맞는지 확인하고 일치하지 않을 경우 편집기로 바르게 편집하여 해당 버튼의 글자를 바로 고치는 키보드문자 편집과정(S20); 편집에 따른 자판 설정후 사용시 제어부의 데이터베이스에 저장된 키보드 형식중 사용할 키보드를 선택하고 선택한 키보드와 실제의 시트형좌판을 카메라부에서 촬영하여 실제좌표점을 매핑하는 키보드 자판준비과정(S30); 카메라부를 통한 누름지점과 적외선센서를 통한 누름행의 위치 인식을 감지하는 키보드문자 누름 확인과정(S40); 및 적외선 센서의 광량으로 누름행을 확인하고 카메라로 누름위치를 확인하고 데이터 좌표와 비교하여 해당되는 키값을 선택하여 유에스비단자로 컴퓨터본체로 전송하는 키보드문자 확인과정(S50)을 순차 수행하는 키보드 인식방법이다.

키보드,입력방법,시트형자판

Description

키보드 인식방법{User making Key board method}

본 발명은 키보드가 없는 휴대용 기기의 키보드 입력을 위한 키보드인식으로서, 키보드용 키보드시트를 끼우고, 키보드자판을 카메라모듈로 인식하고, 키보드 누름을 적외선센서로 인식하여 별도의 자판이 없어도 시트형태의 자판으로 자판 기능을 할 수 있도록 하는 키보드 인식방법에 관한 것이다.

기존의 이동통신 단말기 키패드는 숫자 키패드만을 사용하여 반복적인 버튼 클릭으로 원하는 숫자, 문자를 입력받게 되어있다. 즉, 전자식 전화형 키패드와 같이 제한된 수의 키 버튼을 구비한 축소형 문자 자판부를 이용하여 문자 및 숫자를 지

원하고자 하는 언어의 자음/모음을 전자식 전화형 키패드 상에 효과적으로 중복 배치하거나 기능키 조작에 의해 사용자의 의도에 따라 신속하게 원하는 문자의 자음과 모음을 조합할 수 있도록 되어 있다. 이는 속도적인 측면과 사용자의 반복적인 동작을 요구할 뿐만 아니라, 키보드에 익숙한 이에게는 불편함을 준다.

이를 위하여 홀로그램을 이용한 자판 기술이 알려졌다. 이는 도 1 및 도 2 와 같이 , 가상 키보드 입력 장치를 갖는 이동통신 단말기는 적외선 센서(10), 카메라 모듈(20), 전원공급부(30), 제어부(40), 메모리(50), 데이터처리부(60), 홀로그램 출력부(70), 화면 표시부(80)를 구비한다.

적외선 센서(10)는 키보드 프레임 화상을 형성하고 키보드에 위치하는 손의 움직임을 트레킹하여 키보드로 입력 여부를 확인한다. 카메라 모듈(20)은 키보드에 위치하는 손의 각도 및 움직임을 촬영하여 좌표 신호로 입력한다. 전원공급부(30)는 배터리로부터 출력되는 충전 전원을 제어부로 공급한다. 제어부(40)는 전반적인 단말기 전체를 제어하며 상기 변환된 데이터의 매핑된 키 데이터를 검출하여 출력화면을 제어한다. 제어부(40)는 손의 각 부분별로 구분 지어 추출한 벡터(Vector)와 패턴 매칭(Pattern matching)한 위치 좌표 인식 모듈을 구비한다. 메모리(50)는 적외선 홀로그래피(Holographic) 키보드의 좌표 신호에 매핑한 키보드 데이터 테이블을 저장한다. 데이터 처리부(60)는 좌표 신호를 필터링하여 디지털 데이터로 변환한다. 홀로 그램 출력부(70)는 적외선 홀로그래피(Holographic) 키보드 프레임 화상을 디스플레이하는 비메모리 세라믹 기록 매체이다. 화면 표시부(80)는 LCD화면으로 홀로그래피 키보드에 입력한 키 데이터의 실행 결과를 나타낸다.

도 2는 도 1 에 의한 이동통신 단말기의 홀로그래피 가상 키보드 입력 방법을 나타낸 예시도로, 위치좌표를 측정하는 카메라 모듈(100)을 탑재한 이동통신 단말기는 홀로그램 출력부(110)을 통해 적외선 레이저를 평평한 공간 화상에 뿌려준다. 이때, 적외선 홀로그래피(Holographic) 키보드 프레임(120)이 출력된다. 키보드 프레임은 키보드 피사체를 3차원 고속 푸리에 변환(FFT)에 의해 스캐닝 설계하고 홀로그래피의 윤곽선이 충분히 형성되도록 렌더링 보정이 이루어진다. 정지화상 키보 드 프레임은 고속의 연속 프레임으로 출력하고 공간화상에서 데이터가 사라지거나 손실되지 않게 디스플레이 리프레쉬(reflesh)를 짧은 주기로 반복한다. 키보드에 위치한 손의 각도와 움직임을 카메라 모듈(100)이 인식하여 입력신호로 생성한다.

그러나 이러한 방식은 적외선 센서룰 통한 출력자판을 이용하는 것이어서 주변의 조도 등에 따라 영향을 받고, 눈이 쉬 피로하게 되는 문제점이 있다.

또한 최근에 개발이 되고 있는 레이저 키보드가 알려져 있으나, 가격대비 인식률이 좋지 않은 점과 레이저의 고정된 스캐닝 이미지로 인한 다국어 입력의 어려움이 있는 문제점이 있다.

본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 휴대성의 문제와 다국어 인식 및 입력의 제약을 벗어나기 위해 기본적으로 별도의 작은 화상 입력장치 외에도 사용자가 임의적으로 종이나 플라스틱판 혹은 평평한 불투명 직사각형 조직을 이용하여 임의적으로 제작한 시트형 자판을 제작하여 사용자가 각각의 키버튼을 정의하여 자유롭게 입력을 할 수 있도록 하는 키보드 인식방법을 제공한다.

이를 위하여 본원발명은 현재 손가락이 키보드를 눌렀는지를 감시하는 적외선 센서부:사용자가 선택한 키보드를 인식하고 현재 선택된 키보드 내 손가락이 어느 부분을 눌렀는지를 촬영하는 카메라부:적외선 센서부의 데이터를 인식하는 제어부:외부 전원을 공급하는 전원 모듈:컴퓨터와 USB를 통한 데이터 전송을 위한 인터페이스부로 구성하고,
제어부에서 시트형 자판을 영상으로 스캐닝받아 자판의 문자와 블록크기 등으 구분하여 문자 조합을 확인하는 키보드 문자조합 확인과정,
문자 조합을 확인하여 확인한 문자가 실제 글자와 맞는지 확인하고 일치하지 않을 경우 편집기로 바르게 편집하여 해당 버튼의 글자를 바로 고치는 키보드문자 편집과정,
편집에 따른 자판 설정후 사용시 제어부의 데이터베이스에 저장된 키보드 형식중 사용할 키보드를 선택하고 선택한 키보드와 실제의 시트형좌판을 카메라부에서 촬영하여 실제좌표점을 매핑하는 키보드 자판준비과정,
카메라부를 통한 누름지점과 적외선센서를 통한 누름행의 위치 인식을 감지하는 키보드문자 누름 확인과정, 및
적외선 센서의 광량으로 누름행을 확인하고 카메라로 누름위치를 확인하고 데이터 좌표와 비교하여 해당되는 키값을 선택하여 유에스비단자로 컴퓨터본체로 전송하는 키보드문자 확인과정을 순차 수행한다.

본 발명은 막대형상의 키보드입력하우징에 누름 행의 위치를 인식하는 적외선센서와 누름 지점을 인식하는 카메라부를 사용하여 시트형의 자판에 손가락으로 누르는 위치를 인식하여 자판키(버튼)의 누름으로 인식하므로, 길이 및 폭이 작아서 이동 및 보관이 용이하다.

또한 키보드입력하우징의 본체의 양단을 동축상으로 길이가 조절되는 절첩부를 두었으므로, 길이를 조절하여 이동 및 보관을 용이하게 한다.

또한 시트형자판을 카메라와 적외선 센서부를 통하여 인식하는 방식이므로, 시트형 자판의 형태와 디자인을 사용자가 조작할 수 있고, 필요 시 손으로 그려서 사용하여도 인식 가능토록 작용한다.

도 3 은 본 발명의 구성 블럭도이고, 도 4 는 본 발명의 키보드입력장치이고, 도 5 는 도 4 의 A-A 선 단면도이며, 도 6 및 도 7 은 본 발명의 키보드 인식과정을 보인 플로우차트, 도 8 및 도 9 는 본 발명의 키입력 과정을 보인 플로우차트로,

본 발명은 도 4 와 같이 키보드입력하우징(205)과 시트형자판(202)으로 이루어진 키보드 입력장치(200)를 포함하도록 구성한다.

본 발명의 키보드 입력장치(200)는 적외선센서부(220)를 통하여 시트형자판(202)의 누름여부를 제어부(210)에서 인식하고, 시트형자판(202)의 각 자판위치를 또한 인식하는 카메라부(230)를 가지는 키보드 입력하우징(205);

키보드 입력하우징(205)의 적외선센서부(220) 및 카메라부(230)의 하방 전면에서 상기 시트형 자판(202)을 끼움 결합하도록 형성된 결합수단인 슬릿(201); 및

상기 제어부(210)의 제어 인식치를 컴퓨터(260)에 제공하도록 출력하는 입출력인터페이스인 유에스비단자(206)를 포함하도록 구성한다.

상기 입력하우징(205)의 다른 예로는 일부 길이가 본체(208)의 양단에서 사 용시 동축으로 길이가 늘어나고 보관시 줄어드는 절첩부(207)를 포함하고, 절첩부(207)에는 대응하는 적외선센서(221)도 함께 이동하도록 배열된 구성을 이룬다.

이와 같이 구성한 본원발명에서 화상인식용 자판판넬은 불투명 재질의 것으로 흰색 바탕의 검은색으로 표현된 키보드 형태의 인쇄물로 만든 시트형자판(202)이다. 재질은 플라스틱 혹은 유연한 고무, 두꺼운 종이, 혹은 천으로도 제작이 가능하다. 또한 사용자가 종이에 사인펜으로 키버튼의 크기, 개수를 마음대로 정하여 제작할 수 있다. 먼저 본체(208) 하단의 홈인 슬릿(201)에 키보드로 사용할 화상인식용 판넬인 시트형자판(202)을 끼움상태로 고정하여 사용하고 사용 후에는 분리하여 보관함으로써 이동 및 보관시의 부피를 줄일 수 있도록 한다.

그리고 컴퓨터(260)에 USB 인터페이스인 유에스비단자(206)를 통하여 연결 한다. 그러면 컴퓨터의 5V가 유에스비단자(206)를 통하여 컴퓨터 본체 내 전원 모듈에 전원을 공급받아, 컴퓨터 본체와의 결합 여부를 인식한 후, 컴퓨터 본체내에 이미 내장하여 구동되도록 설정한 화상 인식 프로그램이 실행되기를 기다린다(본 발명의 키보드입력장치(200)를 인식 가능토록 유에스비단자(206)를 통하여 초기 결합시 제어부(210)에 저장된 화상 인식 프로그램이 오토런 형태로 컴퓨터본체에 실행되도록 하는 것임을 알 수 잇을 것이다.

이 상태에서 먼저 사용할 키보드 형태를 물어본다. 즉, 카메라부(230)를 통하여 입력되는 영상으로 시트형자판(202)의 화면 전체를 스캐닝한다(S11). 이는 도 3 에서 카메라부(230)를 이루는 카메라모듈(231)을 통한 쵤영영상을 아날로그 디지탈변환부(232)에서 디지탈 형태로 변환한 후, 이를 제어부(210)로 보내면 제어부(210)는 자체 내장한 표준 자판인지를 비교하도록 작용한다. 이를 위하여 도 6 에 보인바와 같이 화면 전체를 스캐닝하고(S11), 왼쪽 위부터 분리된 형태의 오브젝트검사하여 문자를 추출한다(S12). 물론 이를 위하여는 사람이 보는 시트형자판(202)과 카메라부(230)가 보는 영상의 위치나 각도가 다를 수 있기로 이를 미리 사람이 보는 시각으로 작용하도록 영상을 좌우대칭이나 상하 대칭하여 인식하도록 미리 설정하여야한다.

그리고 문자를 둘러싸고 있는 외관선을 스케닝 한다(S13). 이는 자판의 위치나 크기를 인식하기 위함이다. 이렇게 스캐닝한 문자나 블록의 좌표를 저장한다( S14).

다음 더 이상 문자가 있는지를 확인하여 없을 때까지 이를 반복하고(S15), 이를 기초로 문자와 블록을 조합하여 키보드의 형태와 위치를 인식하여 제어부(210)가 자체 내에 또는 별도의 저장수단에 의하여 저장되도록 하여(S15), 키보드문자조합확인과정(S10)을 수행한다.

그리고 이를 기초로 키보드문자편집과정(S20)을 수행한다.

키보드문자편집과정(S20)은 제어부(210)에서 인식한 문자를 유에스비단자(206)를 통하여 컴퓨터(260)의 모니터에 나타낸다(S21).

만약 사용자가 제어부(210)에서 인식한 문자에 동의하면 이를 키보드 문자로 저장한다(S22).

동의하지 않으면 문자 편집 기능을 이용하여 편집하여 나 자신의 문자로 설정한다(S23).

이와 같이 조합확인과정(S20) 및 키보드문자 편집과정(S20)을 마치면, 사용자로 하여금 제어부(210)는 데이터베이스에 저장한 키보드 데이타 중에서 사용할 키보드를 선택하도록 한다(S31). 이어 카메라부(230)에서 오는 영상과 상기 키보드데이타를 비교하고, 실제 좌표점을 매핑하고(S32), 매핑이 완료되면 키보드 준비완료 메시지를 표시하도록 제어부(210)는 구동하여(S33), 키보드 자판준비과정(S30)을 완료한다.

이어 키보드문자 누름확인과정(S40)을 수행하는바, 카메라모듈(231)로 부터의 영상 데이타 중에서 손가락 끝에 해당하는 좌표점 스캐닝 지점의 좌표를 읽고(S41), 적외선센서(221)를 통한 광량의 변화량이 어느 지점에서 잇는지를 확인하고(S42), 광량변화가 잇는 센서가 있는지를 지속적으로 확인하여(S43), 누름확인과정(S40)의 수행을 완료한다.

이어 키보드문자확인과정(S50)을 수행하는바, 적외선 센서(221)의 광량을 계산하여 버튼의 열 위치를 확인하고(S51), 동시에 카메라부(230)를 조작하여 자판 영상을 스캐닝하여 해당 블럭(버튼)에 대응하는 손가락 움직임의 변화량중 제일 큰 부분을 검색하고(S52), 이렇게 검색한 검색좌표와 키보드데이타 좌표를 비교하여 해당되는 버튼 값을 선택하고(S53), 해당 버튼 키 값을 유에스비단자(206)를 통하여 전송함으로써 키보드문자 확인과정(S50)을 수행한다.

도 1 은 홀로그램을 이용한 자판 기술을 구현하는 블록 구성도,

도 2 는 도 1 의 사용 예시도,

도 3 은 본 발명의 블럭 구성도,

도 4 는 본 발명의 키보드입력장치 사시도,

도 5 는 도 4 의 A-A 선 단면도,

도 6 은 본 발명의 키보드문자 조합 확인과정을 보인 플로우차트,

도 7 은 본 발명의 키보드 문자 편집과정을 보인 플로우차트,

도 8 은 본 발명의 키보드자판준비 및 누름확인과정을 보인 플로우차트,

도 9 는 본 발명의 키보드문자 확인과정을 보인 플로우차트이다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 키보드입력하우징에 카메라부와 적외선센서를 두고 누름 작용을 제어부에서 인식하도록 별도의 시트형 자판을 키보드입력하우징에 고정시켜 자판을 인식하는 방법에 있어서.

   제어부에서 시트형 자판을 영상으로 스캐닝받아 자판의 문자와 블록크기 등으 구분하여 문자 조합을 확인하는 키보드 문자조합 확인과정(S10);

   문자 조합을 확인하여 확인한 문자가 실제 글자와 맞는지 확인하고 일치하지 않을 경우 편집기로 바르게 편집하여 해당 버튼의 글자를 바로 고치는 키보드문자 편집과정(S20);

   편집에 따른 자판 설정후 사용시 제어부의 데이터베이스에 저장된 키보드 형식중 사용할 키보드를 선택하고 선택한 키보드와 실제의 시트형좌판을 카메라부에서 촬영하여 실제좌표점을 매핑하는 키보드 자판준비과정(S30);

   카메라부를 통한 누름지점과 적외선센서를 통한 누름행의 위치 인식을 감지하는 키보드문자 누름 확인과정(S40); 및

   적외선 센서의 광량으로 누름행을 확인하고 카메라로 누름위치를 확인하고 데이터 좌표와 비교하여 해당되는 키값을 선택하여 유에스비단자로 컴퓨터본체로 전송하는 키보드문자 확인과정(S50)을 순차 수행함을 특징으로 하는 키보드 인식방법.

Images