KR101028202B1 - 전자기기 장치, 신호 보상 장치 및 신호 보상 방법 - Google Patents

전자기기 장치, 신호 보상 장치 및 신호 보상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각속도 센서의 온도 드리프트에 의한 오작동을 방지할 수 있는 전자기기 장치, 신호 보상 장치 및 신호 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는것으로서, 상기 목적을 달성하기 위한 구성에 있어서, 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와, 정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호의 데이터를 미리 기억하는 수단과, 정지상태를 검출하기 위한 수단과, 상기 정지상태가 검출된 때, 상기 제 1의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과, 상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 수단과, 상기 보상된 신호에 의거하여, 화상을 스크롤시켜서 표시하는 표시부를 구비한다. 그에 따라, 각속도 센서의 온도 드리프트에 의한 오작동을 방지할 수 있다.
신호 보상

Description

전자기기 장치, 신호 보상 장치 및 신호 보상 방법{ELECTRONIC APPARATUS, SIGNAL COMPENSATION DEVICE, AND SIGNAL COMPENSATION METHOD}
본 발명은 예를 들면 휴대 단말이나 휴대 전화 등의 전자기기 장치, 이와 같은 장치에 탑재되는 신호 보상 장치 및 이와 같은 장치에 쓰여지는 신호 보상 방법에 관한 것이다.
특개2002-7027호 공보에는 휴대 단말이나 휴대 전화 등의 휴대 가능한 장치를 구성하는 박스의 이동에 응하여 표시부에 표시되는 화상을 스크롤하는 기술이 개시되어 있다. 예를 들면, 이와 같은 장치를 손에 든 유저가 이 장치를 오른쪽 방향으로 이동시키면, 화상도 마찬가지로 오른쪽 방향으로 스크롤한다 라는 것이다. 박스의 이동을 감지하는 수단으로서는 각속도 센서가 사용된다. 예를 들면, 각속도 센서의 기준이 되는 값을 검출하여 두고, 기준치로부터의 변화로서 전기 신호로서 출력하고, 출력 결과에 응하여 화면을 스크롤시킨다.
그러나, 이와 같은 기기에 사용되는 각속도 센서는 주위의 온도 변화에 의해 이 기준치가 변화하는 소위 온도 드리프트를 일으킨다. 온도 드리프트는 저주파로서 출력되고, 화상의 스크롤에 악영향을 준다. 예를 들면, 유저가 장치를 이동시키지 않는 경우라도 표시부에 표시된 화상이 제멋대로 스크롤하거나, 유저가 이동시 킨 방향과는 다른 방향으로 화면이 스크롤한다는 오작동이 생긴다.
본 발명은 이와 같은 사정에 의거하여 이루어진 것으로, 각속도 센서의 온도 드리프트에 의한 오작동을 방지할 수 있는 전자기기 장치, 신호 보상 장치 및 신호 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 주된 관점에 관한 전자기기 장치는 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와, 정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호의 데이터를 미리 기억하는 수단과, 정지상태를 검출하기 위한 수단과, 상기 정지상태가 검출된 때, 상기 제 1의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과, 상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 수단과, 상기 보상된 신호에 의거하여, 화상을 스크롤시켜서 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
인간의 팔의 움직임은 팔꿈치 또는 어깨를 지점으로 하는 것이다. 유저가 박스를 공간중에서 이동시키는 동작은 근사적으로 구면(球面)에서의 움직임으로 된다. 이 팔의 움직임의 속도를 검출하기 위해서는 구면에 따른 팔의 이동 속도, 즉 각속도를 검출할 수 있으면 좋은 것으로 된다.
일반적으로, 가속도와 속도의 관계는 이하의 식 1로 표시된다.
Figure 112004015596172-pct00001
식 1로부터, 가속도 센서가 있으면, 일정한 시간폭 t로 얻어진 데이터의 적분을 행함에 의해 속도를 구하는 것이 가능함을 알고 있다. 어느 일정 시간의 이동체의 속도가 구해지면, 이 속도의 값을 적분함에 의해 또한 이동 거리를 구할 수 있고, 스크롤 량을 결정할 수 있다.
그러나, 가속도로부터 이동체의 이동 거리를 구하는데는 시간에 의한 2중 적분을 행하여야 하기 때문에, 응답성이 지연되거나, 누적 오차가 생기기 쉬워지거나 한다. 또한, 가속도 센서는 각속도 센서에 비하여 중력 가속도의 영향을 받기 쉽기 때문에, 이에 의해서도 오차가 생길 우려가 있다. 상술한 바와 같이, 팔의 움직임을 검출하기 위해서는 각속도를 검출할 수 있다면 좋다. 그래서, 본 발명에서는 이동량을 검출하는 수단으로서 각속도 센서를 이용하고 있다.
각속도에 의해 스크롤 량을 구하면, 식 2와 같이 된다.
Figure 112004015596172-pct00002
각속도 센서는 주로 전자기기 등의 손짓[손의 움직임]에 의한 진동을 검출하기 위해 사용되고 있다. 손짓에 의한 진동은 파장이 짧은 고주파이다. 손짓에 의한 진동을 검출할 때에는 예를 들면 하이패스 필터 등에 의해 저주파를 컷트하여 고주파만을 출력시킨다. 온도 드리프트에 의한 출력은 저주파이기 때문에 컷트된다. 이 때문에, 손짓에 의한 진동을 검출할 때에는 온도 드리프트에 의한 오작동의 문제는 생기지 않는다.
본 발명에 관한 각속도 센서가 검지하는 동작은 유저가 표시부를 눈으로 쫓으면서 장치를 이동시키는 동작으로서, 파장이 긴 저주파이다. 따라서 장치를 이동시키는 동작은 상기한 온도 드리프트에 의한 저주파와 서로에 영향을 주는 것으로 된다.
본 발명에 의하면, 장치가 정지상태에 있는 때의 각속도 센서의 출력을 비교함에 의해 온도 드리프트의 값을 추출할 수 있고, 이 값을 기초로, 각속도 센서의 출력을 보상할 수 있다.
본 발명에서는 어느 온도에서 정지상태에 있는 장치의 각속도 센서의 출력을 미리 기억한다. 그리고, 예를 들면 다른 온도에서 정지상태에 있는 장치의 각속도 센서의 출력을 검출한다. 검출된 출력과, 미리 기억한 각속도 센서의 출력을 비교하면, 온도 드리프트에 의해 변화한 기준치의 차가 추출된다. 장치를 이동시킨 때의 각속도 센서의 출력은 이동에 의한 출력과, 온도 드리프트에 의한 출력을 중첩한 것이다. 추출된 기준치의 차는 온도 드리프트에 의한 출력에 상당한다. 따라서 장치를 이동시킨 때의 각속도 센서의 출력으로부터 추출된 기준치의 차를 제거함에 의해, 이동에 의한 출력만을 구할 수 있다. 이 드리프트분의 각속도를 △ωk라고 하면, 보정 후의 스크롤 량은 식 3과 같이 된다.
Figure 112004015596172-pct00003
이로써, 각속도 센서의 온도 드리프트에 의해 표시부에 표시된 화상이 제멋 대로 스크롤한다는 오작동은 생기지 않는다.
여기서, 상기한 전자기기 장치에 있어서, 정지상태 검출 수단이, 해당 전자기기 장치의 소정의 방향에 대한 속도 성분 및 변위 성분을 검출하기 위해 이용되는 가속도 센서인 것이 바람직하다.
일반적으로, 각속도 센서는 직선의 동작에 대한 감도가 불충분하다. 한편, 가속도 센서는 직선상의 동작이라도 이동할 때의 가속도를 검출할 수 있다. 가속도 센서는 절대 운동의 검출에 알맞기 때문에, 장치의 직선적인 이동을 검출하는 동시에, 장치가 이동하지 않는 정지상태도 검출할 수 있다. 이로써, 정지상태를 검출하는 센서를 별도 마련할 필요가 없고, 처리계의 복잡화를 피할 수 있고, 효율적인 처리가 가능해진다.
이에 대해, 각속도 센서는 상대적 운동의 검출에 알맞기 때문에, 손, 팔의 이동량을 검출할 수 있다. 가속도 센서를 주로 하여 이용한 경우, 각속도 센서를 주로 하여 이용한 경우와 비교하여, 응답성이 나쁘고, 적분할 때의 누적 오차가 커저 버린다. 그러나, 각속도 센서로는 검지 불충분한 직선의 동작에 관해서만 가속도 센서로 검지시키는 것으로 하면, 응답성이 나빠지는 것을 억제할 수 있고, 스크롤의 반응이 둔해지는 것을 방지할 수 있다. 본 발명에서는 가속도 센서를 각속도 센서의 보조로서 이용함으로써, 직선의 동작에 대한 감도도 충분하게 되고, 장치의 이동을 보다 확실하게 검지할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 관한 전자기기 장치는 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와, 정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력 하는 제 2의 신호의 데이터를 미리 기억하는 수단과, 버튼과, 상기 버튼이 눌려진 때, 상기 제 1의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과, 상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 수단과, 상기 보상된 신호에 의거하여, 화상을 스크롤시켜서 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같은 구성에 의하면, 유저는 정지시에 전자기기 장치에 마련된 버튼을 누름에 의해 임의로 보상을 행할 수가 있다. 이로써, 장치의 오작동의 방지에 이어지는 것이다.
본 발명은 전자기기 장치뿐만 아니라, 널리 신호 보상 장치에 적용할 수 있고, 신호 보상 방법으로서 파악하는 것도 가능한다.
즉, 본 발명의 또다른 관점에 관한 신호 보상 장치는 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와, 정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호를 미리 기억하는 수단과, 정지상태를 검출하기 위한 수단과, 상기 정지상태가 검출된 때, 상기 제 1 의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과, 상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 관점에 관한 신호 보상 장치는 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와, 정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호의 데이터를 미리 기억하는 수단과, 버튼과, 상기 버튼이 눌려진 때, 상기 제 1의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과, 상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1 의 신호를 보상하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 관점에 관한 신호 보상 방법은 정지상태를 검출하는 공정과, 각속도 센서로부터 출력되는 제 1의 신호를 판독하는 공정과, 정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호의 데이터를 기억 장치로부터 판독하는 공정과, 상기 정지상태가 검출된 때, 상기 판독된 제 1의 신호와 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 공정과, 상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 표시 장치의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 동 실시 형태에 관한 표시 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도.
도 3A, 도 3B는 동 실시 형태에 관한 표시 장치에 이용되는 각속도 센서의 사시도.
도 4A, 도 4B는 동 실시 형태에 관한 표시 장치에 이용되는 각속도 센서의 출력 그래프.
도 5는 동 실시 형태에 관한 표시 장치에 이용되는 가속도 센서의 사시도.
도 6은 동 실시 형태에 관한 표시 장치의 일부를 도시한 사시도.
도 7은 온도 드리프트 보상의 동작을 도시한 플로우 차트.
도 8은 온도 드리프트 보상의 원리를 도시한 도면.
도 9는 표시 장치의 동작을 도시한 플로우 차트.
도 10은 표시 장치에 표시되는 초기 화면의 한 예를 도시한 도면.
도 11은 표시 장치에 표시되는 금액 제시 화면의 한 예를 도시한 도면.
도 12는 표시 장치에 표시된 컨텐츠 화상의 한 예를 도시한 도면.
도 13은 표시 장치에 표시된 컨텐츠 화상의 다른 예를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다.
(표시 장치)
도 1 및 도 2를 기초로 하여, 본 발명에 관한 전자기기 장치의 한 예인 표시 장치에 관해 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 전자기기 장치의 사시도이다. 도 2는 이 표시 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 표시 장치(1)는 예를 들면 유저가 한손으로 들 수 있는 크기의 박스(2)를 갖는다.
박스(2)의 전면(2a)에는 스피커(4), 마이크로폰(5), 리셋 버튼(10)이 마련되고, 또한, OK 버튼(7a), Undo 버튼(7b) 및 카메라 캡처 버튼(7c)이 마련된 조작부(7), 예를 들면 스틱 모양의 기억 매체(8)가 착탈 자유롭게 장착되는 장착부(9)가 마련되어 있다.
박스(2)의 배면(2b)에는 카메라(3)가 마련되어 있다. 카메라(3)는 예를 들면 CCD 카메라에 의해 구성된다.
박스(2)의 측면(2c)에는 표시부(6)가 마련되어 있다. 표시부(6)는 예를 들면 컬러 액정 표시 장치에 의해 구성된다. 박스(2)의 측면(2d)에는 손잡이부(11)가 마련되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 표시 장치(1)는 메인 버스(14)에 CPU(15), ROM(16), 플래시(Flash) 메모리(17), RAM(18), 기억 매체용 인터페이스(19), 센서 인터페이스(20) 외에, 각종의 인터페이스, 예를 들면 TTY(Tele Typewriter)(21), NIC(네트워크 인터페이스·카드)로서, 예를 들면 이서넷(등록상표) 보드(Ethernet(등록상표) Board)(22), 이미지 프로세싱 유닛(Image Processing Unit)(23), Visca 인터페이스(Visca Interface)(24), VGA 보드(VGA Board)(25), 오디오 비디오 인터페이스(Audio&Video Interface)(26)를 접속하여 구성된다. CPU(15)는 이 표시 장치(1) 전체를 통괄적으로 제어하는 것이다. ROM(16)은 그 동작에 필요한 프로그램을 기억시키기 위해 마련된다. 필요한 프로그램이란, 예를 들면, 후술하는 전환 스위치를 위한 프로그램 등이다. 플래시 메모리(17)는 필요한 데이터를 기억시키기 위해 마련된다. 필요한 데이터란, 후술하는 바와 같이, 어느 온도에 있어서의 각속도 센서의 출력 등이다. RAM(18)은 처리할 때의 작업 스페이스로서 이용된다.
기억 매체용 인터페이스(19)에는 장착부(9)가 접속된다. 장착부(9)에 장착된 기억 매체(8)와의 사이에서 데이터의 통신이 행하여지게 되어 있다.
센서 인터페이스(20)에는 A/D 컨버터(27), 로우패스 필터(29)를 통하여, 각속도 센서(12) 및 가속도 센서(13)가 병렬로 접속되어 있다.
TTY(Tele Typewriter)(21)는 상기한 조작 영역의 각종의 버튼과 접속되어 있다.
이서넷 보드(Ethernet Board)(22)는 이서넷에 접속 가능하게 하는 것이다. 이서넷을 통하여 예를 들면 서버에 접속되고, 이 서버를 통하여 인터넷에 접속되게 되어 있다.
이미지 프로세싱 유닛(Image Processing Unit)(23)에는 카메라 인터페이스(Camera Interface)(28)가 접속된다. 카메라 인터페이스(28)에는 상기한 CCD 카메라(3)가 접속되어 있다. CCD 카메라(3)에 의해 접속된 화상을 표시 장치(1) 내로 받아들이는 것이 가능하고, 이것을 표시부(6)에 표시하는 것도 가능한다.
Visca 인터페이스(Visca Interface)(24)에는 외부의 퍼스널 컴퓨터 등이 접속된다. 이 인터페이스를 통하여 표시 장치(1)의 각종의 제어를 행하는 것이 가능하게 되어 있다.
VGA 보드(VGA Board)(25)에는 상기한 표시부(6)로서의 액정 표시 장치가 접속되어 있다.
오디오 비디오 인터페이스(Audio&Video Interface)(26)에는 오디오 비디오계의 기기가 접속되게 되어 있다. 이 인터페이스(26)를 통하여 오디오 비디오계의 기기로부터의 신호를 표시 장치(1) 내로 받아들이거나, 역으로 오디오 신호나 화상 신호를 오디오 비디오계의 기기로 출력할 수 있다.
(각속도 센서 및 가속도 센서)
다음에, 도 3A로부터 도 6을 기초로 하여, 표시 장치(1)에 마련되는 각속도 센서 및 가속도 센서에 관해 설명한다.
도 3A와 도 3B는 각속도 센서에 관해 도시한 것이다. 도 4A와 도 4B는 각속도 센서로부터 출력된 결과를 도시한 그래프이다. 도 5는 가속도 센서에 관해 도시한 것이다. 도 6은 각속도 센서 및 가속도 센서가 부착되는 위치를 도시한 것이다.
각속도 센서(12)는 표시 장치(1)의 회전 방향의 각속도를 검지하고, 전압으로서 출력하는 소자로서, 예를 들면, 이동 검출 방향과 평행 방향의 길이가 1㎝, 수직 방향의 길이가 각각 0.5㎝ 및 0.3㎝의 직육면체의 형상이다.
인간의 팔의 움직임은 팔꿈치나 어깨를 중심으로 한 구면상에서의 움직임에 근사할 수 있다. 도 3A에 도시한 바와 같이, 유저가 이 표시 장치(1)를 이동시킨 때, 예를 들면 팔꿈치(28)를 지점으로 한 구면에 따른 α방향과 같은 움직임으로 된다. 이 팔의 움직임의 속도를 검출하기 위해서는 구면에 따른 팔의 이동 속도, 즉 각속도를 검출할 수 있으면 좋게 된다. 일반적으로, 가속도와 속도의 관계는 이하의 식 1로 표시된다.
Figure 112004015596172-pct00004
식 1으로부터, 가속도를 검출하는 예를 들면 후술하는 가속도 센서 등이 있으면, 일정한 시간폭 t로 얻어진 데이터의 적분을 행함에 의해 속도를 구하는 것이 가능하다고 알고 있다. 어느 일정 시간의 표시 장치(1)의 이동 속도가 구해지면, 이 속도의 값을 적분함에 의해 또한 이동 거리를 구할 수 있고, 화면의 스크롤 량을 결정할 수 있다.
그러나, 가속도로부터 표시 장치(1)의 이동 거리를 구하는데는 시간에 의한 2중 적분을 행하여야 하기 때문에, 응답성이 지연되거나, 누적 오차가 생기기 쉬워지거나 한다. 상술한 바와 같이, 팔의 움직임을 검출하기 위해서는 각속도를 검출할 수 있으면 좋다. 그래서, 본 발명에서는 이동량을 검출하는 수단으로서 각속도 센서(12)를 이용하고 있다.
각속도에 의해 화면의 스크롤 량을 구하면, 식 2와 같이 된다.
Figure 112004015596172-pct00005
각속도 센서(12)는 주로 전자기기 등의 손짓에 의한 진동을 검출하기 위해 사용되고 있다. 손짓에 의한 진동은 파장이 짧은 고주파이다. 손짓에 의한 진동을 검출할 때에는 예를 들면 하이패스 필터 등에 의해 저주파를 컷트하고 고주파만을 출력시킨다. 온도 드리프트에 의한 출력은 저주파이기 때문에 컷트된다. 이 때문에, 손짓에 의한 진동을 검출할 때에는 온도 드리프트에 의한 오작동의 문제는 생기지 않는다.
각속도 센서(12)가 검지하는 동작은 유저가 표시부(6)를 눈으로 쫓으면서 표시 장치(1)를 이동시키는 동작으로서, 파장이 긴 저주파이다. 표시 장치(1)를 이동시키는 동작은 온도 드리프트에 의한 저주파와 서로에 영향을 주는 것으로 된다.
어느 온도에서 정지상태에 있는 표시 장치(1)의 각속도 센서(12)의 출력을 미리 기억한다. 그리고, 예를 들면 다른 온도에서 정지상태에 있는 표시 장치(1)의 각속도 센서(12)의 출력을 검출한다. 검출된 출력과, 미리 기억한 각속도 센서(12)의 출력을 비교하면, 온도 드리프트에 의해 변화한 기준치의 차가 추출된다. 장치를 이동시킨 때의 각속도 센서(12)의 출력은 이동에 의한 출력과, 온도 드리프트에 의한 출력을 중첩한 것이다. 추출된 기준치의 차는 온도 드리프트에 의한 출력에 상당한다. 따라서 표시 장치(1)를 이동시킨 때의 각속도 센서(12)의 출력으로부터 추출된 기준치의 차를 제거함에 의해, 이동에 의한 출력만을 구할 수 있다. 이 드리프트 부분의 각속도를 △ωk라고 하면, 보정 후의 스크롤 량은 식 3과 같이 된다.
Figure 112004015596172-pct00006
각속도 센서(12)는 α방향의 회전의 각속도를 검지하여 전압으로서 출력한다. 출력은 기준 전압으로부터의 변화로 나타내여진다. 예를 들면, 팔의 길이가 45㎝인 유저가 표시 장치(1)를 0.2초간에 회전각 5도 회전시킨 때, 각속도 센서(12)의 변위 전압은 약 10mV이다. 또한 각속도 센서(12)의 기준 전압은 약 1.5V이다. 출력된 각속도의 값은 도시하지 않은 예를 들면 로우패스 필터를 통과하여 고주파 성분을 제거한다. 고주파 성분이 제거된 출력은 CPU(15)에 의해, 수치 적분법에 의해 시간 적분이 행하여지고, 표시 장치(1)의 변위 성분이 산출되게 되어 있다.
또한, 각속도 센서(12)는 하나의 회전 방향의 각속도만을 검지하는 것이기 때문에, 도 3B에 도시한 바와 같이, 2 이상의 회전 방향, 예를 들면 α방향 및 β 방향의 2방향에 걸치는 움직임을 검지하는 경우는 각속도 센서(12)를 각각의 회전축에 응하여 마련할 필요가 있다. 이 경우, 각속도 센서(12)는 표시 장치(1)에 더해지는 각속도의 α방향 성분, β방향 성분을 출력한다. 출력 결과는 로우패스 필터(29)를 통과되고 CPU(15)에 의해 수치 적분법에 의해 시간 적분이 행하여지고, 표시 장치(1)의 각각의 변위 성분이 산출된다.
각속도 센서(12)에 의한 검출 결과는 예를 들면 도 4A와 같이 된다. 도 4A에 도시된 그래프의 종축은 각속도 센서(12)의 출력 전압(V)이고, 횡축은 시간(초)이다. 이 출력 결과의 파형에는 각속도 센서(12)가 검지한 표시 장치의 이동에 의한 성분과, 손짓 등의 진동에 의한 성분과, 각속도 센서(12)의 온도 드리프트에 의한 성분이 포함되어 있다. 이 결과를, 로우패스 필터(29)에 의해 손짓 성분인 고주파를 제거한 양상을 도시한 것이 도 4B이다. 이 파형에는 각속도 센서(12)가 검지한 표시 장치의 이동에 의한 성분, 및 각속도 센서(12)의 온도 드리프트에 의한 성분만이 포함된 것이 된다. 이 경우 표시 장치(1)는 각속도 센서(12)의 출력 전압의 값에 응하여 화상을 스크롤시킨다. 출력 전압은 저주파이기 때문에, 도 4A와 같이 손짓 등의 미세한 전압의 변화, 즉 고주파까지는 검지할 필요가 없다. 이와 같은 미세한 변화를 그대로 처리하여 버리면, 스크롤할 때에 화상이 미세하게 진동하여 표시되기 때문에 매우 보기 어렵게 된다. 그래서, 로우패스 필터(29)에 의해 불필요한 고주파를 제거하는 것이다.
가속도 센서(13)는 유저가 이 표시 장치(1)를 손에 든 상태에서 공간을 이동시킨 때, 2축방향 또는 3축방향의 가속도를 검지하고, 전압으로서 출력하는 소자이 다.
도 5는 예를 들면 가속도 센서를 3축방향의 가속도를 검출하는 센서로서 이용한 경우에 관해 도시한 것이다. 표시 장치(1)에 더해지는 가속도의 종방향 성분, 횡방향 성분 및 전후방향 성분을 검지하고, 각각의 성분마다 시간 적분 연산을 행하여 속도 성분, 변위 성분을 산출하게 되어 있다.
또한, 표시 장치(1)가 정지상태로 되면, 표시 장치(1)에 가속도가 작용하지 않아, 가속도 센서(13)에 의한 출력 전압은 가속도가 더해지지 않는 때의 전압으로 된다. 즉, 가속도 센서(13)의 단위시간당의 출력 전압의 변위가 0으로 된다. 이와 같이, 가속도 센서(13)로부터의 출력이, 가속도가 더해지지 않는 때의 전압(단위시간당의 출력 전압의 변위가 0)으로 된 것을 확인함으로써, 표시 장치(1)의 정지상태를 검지할 수도 있다. 이로써, 정지상태를 검출하는 센서를 별도 마련할 필요가 없고, 처리계의 복잡화를 피할 수 있고, 효율적인 처리가 가능해진다.
각속도 센서(12) 및 가속도 센서(13)의 산출 결과는 후술하는 온도 드리프트의 보상, 및 화상의 스크롤에 이용된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 표시부(6)는 뒷덮개(6a), 프레임(6b), 앞덮개(6c), 액정 장치(6d), 및 각속도 센서(12) 및 가속도 센서(13)로 구성된다. 각속도 센서(12)는 X방향의 이동을 검지하는 각속도 센서(12a), Y방향의 이동을 검지하는 각속도 센서(12b), Z방향의 이동을 검지하는 각속도 센서(12c)의 3개가 마련되어 있다. 각속도 센서(12a 및 12b)는 뒷덮개(6a)의 내측에 부착된다. 각속도 센서(12c)는 프레임(6b)의 외측에 부착된다. 각속도 센서(12)는 직육면체이고, 긴 변 방향의 길이가 1㎝이다. 각속도 센서(12c)는 긴변 방향이 표시부(6)의 두께 방향과 평행으로 되도록 마련되기 때문에, 표시부(6)의 내측에 마련하면, 표시부(6) 자체가 박형화하는 때의 장애로 된다. 이 때문에 각속도 센서(12c)는 프레임(6b)의 외측에 마련된다.
가속도 센서(13)는 1개 마련된다. 1개로 X축방향, Y축방향, Z축방향의 이동을 충분히 검출할 수 있다. 가속도 센서(13)는 각속도 센서(12a) 및 각속도 센서(12b)와 근접하여 마련하는 것이 바람직하지만, 이들과 거리를 두고 마련하여도 물론 상관없다. 각속도 센서(12) 및 가속도 센서(13)는 로우패스 필터(29), A/D 컨버터(27)를 통하여 CPU(15)와 접속된다.
(처리 공정)
다음에, 도 7 및 도 8을 기초로 하여, 화면이 스크롤하기 위한 처리에 관해 설명한다.
도 7은 표시 장치(1)가 이동하고 나서 화면이 스크롤하기 까지의 CPU(15)의 처리 공정에 관해 도시한 것이다. 도 8은 종축을 전압(V), 횡축을 온도(℃)로 한 경우의, 각속도 센서(12)의 온도 드리프트에 관해 도시한 것이다.
도 7에 도시한 바와 같이, CPU(15)는 우선 유저에 의해 리셋 버튼(10)이 눌려졌는지의 여부를 확인한다(스텝 701). 리셋 버튼(10)이 눌러졌으면, 스텝 702 및 스텝 703의 공정을 생략하고 스텝 704의 공정으로 진행한다. 리셋 버튼(10)이 눌러지지 않았으면 가속도 센서(13)의 출력 전압을 판독한다(스텝 702).
그리고, 표시 장치(1)가 정지상태인지의 여부를 판별하기 위해, 가속도 센서(12)에 의해 가속도를 검출한다. 가속도 센서(13)의 출력이 0이면 다음 스텝으로 진행하고, 출력이 0이 아니면 스텝 701 및 스텝 2의 처리를 반복한다(스텝 703).
유저에 의해 리셋버튼이 눌려진 경우, 또는 가속도 센서(13)의 출력 전압의 변위가 0인 경우, CPU(15)는 각속도 센서(12)의 출력 전압을 판독한다(스텝 704). 그리고, 플래시 메모리(17)에 기억하여 둔, 어느 온도하에서의 정지상태에 있는 각속도 센서(12)의 출력 전압을 판독하고(스텝 705), 스텝 704에서 판독한 각속도 센서(12)의 출력 전압의 값으로부터 스텝 705에서 판독한 각속도 센서(12)의 출력 전압의 값을 뺀 값을 온도 드리프트에 의한 오프셋 량으로서 추출한다(스텝 706).
다음에, 예를 들면 유저가 표시 장치(1)를 이동시킨 때에 각속도 센서(12)로부터 출력된 값을 판독한다(스텝 707). 이 출력치로부터 스텝 706에서 추출한 오프셋 량을 감산하면, 온도 드리프트에 의한 전압의 변화가 제거되고, 이동에 의한 변위가 산출된다(스텝 708). 이 값에 의거하여 화상을 스크롤하는 지시를 내린다(스텝 709).
이와 같이 하여 처리하면, 온도 드리프트에 의한 동작 불량은 해소되게 된다.
상기한 처리 공정에 관해 한방향의 이동을 예로 들어 원리적으로 설명한다.
각속도 센서(12)는 정지상태에서 온도가 변화한 경우, 도 8의 그래프 β와 같이 출력한다. 그래프 α는 각속도 센서(12)를 일정량 이동시킨 때의 출력치를 나 타낸다. 이것은 그래프 β를 전압축(電壓軸) 정방향으로 평행이동시킨 것이다. 이 중 예를 들면 20℃일 때의 출력치를 θ라고 하고 플래시 메모리(17) 등에 기억시켜서 둔다.
예를 들면 40℃일 때를 예로 든다. 40℃일 때, 정지상태에서의 각속도 센서(12)의 출력은 β1이다. 여기서 스텝 706의 계산을 행하고, 플래시 메모리(17)에 기억된 값 θ를 판독하고, β1과 θ와의 차를 취하면 상기 온도 드리프트에 의한 오프셋 량이 추출된다. 이 때의 오프셋 량을 △라고 하면,
△ = θ-β1로 된다.
또한, 40℃일 때에 유저가 표시 장치(1)를 일정량 이동시킨 때의 출력치는 α1이다. 여기서 스텝 707의 계산을 행하고, α1에 △을 더하면 보상 출력이 산출된다. 이 때의 보상 출력을 ω라고 한다면,
ω=α1+△
=α1+(θ-β1)
=α1-β1+θ로 되고,
보상 출력 ω는 온도에 관계없이 일정하게 된다. ω로부터 플래시 메모리(17)에 기억하여 둔 θ의 값을 감산하면, (α1-β1)이 구해진다. 이것이 실제의 이동에 의한 변위로 된다. 따라서 (α1-β1)의 값에 의거하여 화상을 스크롤하면 좋게 된다.
즉 실제로는 표시 장치(1)가 정지상태의 그래프 β1까지 기억하여 두면, 실제로 유저가 이 표시 장치(1)를 이용할 때에는 일정량 표시 장치(1)를 이동시킨 때 의 어느 온도에서의 출력 전압(그래프 α1의 어느 온도에서의 출력 전압)과, 그래프 β1의 그 온도에서의 출력 전압과의 차를 취함에 의해, 표시 장치(1)의 이동만에 의한 변위가 검출될 수 있다. 따라서 그래프 α1은 표시 장치(1)의 제품 출하 시점에서 디폴트로 기억되어 있어도 좋다.
(사용예)
다음에, 이 표시 장치(1)를 이용하여 컨텐츠를 구입할 때의 동작에 관해 설명한다.
도 9는 그 동작을 도시한 플로우 차트이다.
표시 장치(1)는 전원이 투입되면, 표시부(6)에 초기 화면을 표시한다(스텝 901). 도 10은 그러한 초기 화면의 한 예를 도시한 도면이다. 도 10에 도시한 표시부(6)의 화면에는 예를 들면 「메뉴」, 「레스토랑」, 「백화점」, 「영화관」, 「음식점」, 「지도」, 「그림」, 「문자 입력」 등이 있고, 이 화면상에는 표시되어 있지 않지만, 다른 항목이 더욱 이 아래에 존재하고, 표시 장치(1)를 하방으로 이동시킴으로써, 화면을 하방으로 스크롤하여 아래에 있는 항목도 볼 수 있다. 또한, 현재 화면상에서 선택 가능한 항목은 하이라이트 표시(도 10중 부호(37))되어 있고, OK 버튼(7a)을 누르면 하이라이트 표시된 항목(37)이 선택되게 되어 있다. 이와 같은 하이라이트 표시는 예를 들면 화면상에 고정되고, 상기한 바와 같이 화면을 스크롤시켜서 항목 쪽을 이동시킴으로써 하이라이트 표시시키고 싶는 항목(37)을 선택할 수 있다.
여기서, 표시 장치(1)는 해당 표시 장치(1)가 상하로 이동되면(스텝 1102), 이 이동에 응하여 표시부(6)의 화면을 예를 들면 상하로 스크롤시킨다(스텝 1103). 유저에 의해 소망하는 항목 예를 들면 「그림」이 하이라이트 표시되고, OK 버튼(7a)이 눌려지면(스텝 904), 표시부(6)에 「그림」의 선택 화면을 표시한다(스텝 905).
여기서도 마찬가지로 표시 장치(1)는 해당 표시 장치(1)가 상하 좌우로 이동되면(스텝 906), 이 이동에 응하여 표시부(6)의 화면을 예를 들면 상하 좌우로 스크롤시킨다(스텝 907). 유저에 의해 4개의 화상으로 분할된 각각 제공 가능한 컨텐츠의 화상(A1, A2, B1, B2)으로부터 하나의 화상이 선택되면(스텝 908), 도 11에 도시한 바와 같이, 표시 장치(1)는 표시부(6)에 금액 제시 화면(38)을 표시한다(스텝 909). 이 화면(38)상에는 예를 들면 컨텐츠의 금액을 표시하는 금액 표시부(39), 구입 확인 버튼(40), 복수 컨텐츠 구입 버튼(41)이 있다. 복수 컨텐츠 구입 버튼(41)을 누르면, 재차 초기 화면으로 돌아오고 다시 구입하는 컨텐츠를 추가할 수 있다.
또한, 상기한 선택은 예를 들면 4개 화상(A1, A2, B1, B2)중 표시 화면상에서 가장 큰 면적의 화상을 하이라이트 표시시키도록 하여 두고, 스크롤에 의해 적절히 하이라이트 화면을 선택하고, OK 버튼(7a)으로 컨텐츠를 선택하면 좋다.
컨텐츠의 금액의 제시에 응하여 유저에 의해 컨텐츠가 선택되면, 선택된 컨텐츠가 예를 들면 서버로부터 인터넷을 통하여 표시 장치(1)에 제공된다(스텝 910).
표시 장치(1)는 예를 들면 도 12에 도시한 바와 같이 표시부(6)에 컨텐츠(44)를 표시함과(스텝 911) 함께 기억 매체에 기억한다(스텝 912).
유저는 표시 장치(1)를 적절히 이동시킴으로서, 표시부(6)에 표시된 컨텐츠(44)의 화상(45)을 스크롤하여 볼 수 있다.
도 13은 도 10에 도시한 초기 화면상의 항목으로부터 「지도」를 선택한 때에, 표시부(6)에 표시된 화상의 한 예를 도시하고 있다. 이 상태로부터, 표시 장치(1)를 이동시켜서(스텝 906), 화면을 예를 들면 상하 좌우로 스크롤하고(스텝 907), 지도상의 소정의 화상을 선택하면(스텝 908), 예를 들면 그 영역에서의 보다 상세한 지도를, 선택한 컨텐츠로서 표시부(6)에 표시하고, 기억 매체(8)에 기억시킬 수 있다.
이상의 동작에 있어서, 표시 장치(1)를 정지상태로 하여 두었음에도 불구하고 각속도 센서(12)의 온도 드리프트에 의해 화상이 스크롤하여 버린다는 오작동의 문제가 일어나는 일도 없다.
또한, 유저는 리셋 버튼(10)을 눌러서 각속도 센서(12)의 온도 드리프트를 보상할 수도 있다. 이로써, 오작동이 방지되게 된다.
또한, 각속도 센서로 장치의 이동량을 검출함에 의해, 중력 가속도의 영향을 받지 않고 장치의 이동량을 검출할 수 있다.
본 발명은 이상의 실시 형태로 한정되는 것이 아니다.
예를 들면, 상술한 실시 형태에서는 컨텐츠가 화상인 경우를 설명하였지만, 컨텐츠가 음악 등이라도 좋다.
또한, 유저가 표시 장치(1)를 이동시키고 있는 경우에도, 표시부(6)에 표시 된 화상을 스크롤시키고 싶지 않는 경우에, 화상이 스크롤하지 않도록 하는 예를 들면 도시하지 않은 스톱 버튼과 같은 것을 마련하여도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는 표시 장치를 예로 들어 설명하였지만, 각속도 센서를 사용한 모든 기기에 본 발명을 적용하는 것이 가능한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 각속도 센서로 장치의 이동량을 검출하고, 가속도 센서로 장치의 정지상태를 검출함에 의해, 중력 가속도의 영향을 받지 않고 장치의 이동량을 검출할 수 있음과 함께, 각속도 센서의 온도 드리프트에 의한 오작동도 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와,
    정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호의 데이터를 미리 기억하는 수단과,
    직선 동작의 정지상태를 검출하기 위한 정지상태 검출 수단과,
    상기 직선 동작의 정지상태가 검출된 때, 상기 제 1의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과,
    상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 수단과,
    상기 보상된 신호에 의거하여, 화상을 스크롤시켜서 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 정지상태 검출 수단이, 해당 전자기기 장치의 소정의 방향에 대한 속도 성분 및 변위 성분을 검출하기 위해 이용되는 가속도 센서인 것을 특징으로 하는 전자기기 장치.
  3. 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와,
    정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호의 데이터를 미리 기억하는 수단과,
    상기 각속도 센서의 온도 드리프트에 의한 오동작을 방지하기 위해, 정지시 눌려지는 버튼과,
    상기 버튼이 눌려진 때, 상기 제 1의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과,
    상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 수단과,
    상기 보상된 신호에 의거하여, 화상을 스크롤시켜서 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기 장치.
  4. 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와,
    정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호를 미리 기억하는 수단과,
    직선 동작의 정지상태를 검출하기 위한 수단과,
    상기 직선 동작의 정지상태가 검출된 때, 상기 제 1의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과,
    상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 보상 장치.
  5. 회전 방향의 각속도에 응한 제 1의 신호를 출력하는 각속도 센서와,
    정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호의 데이터를 미리 기억하는 수단과,
    상기 각속도 센서의 온도 드리프트에 의한 오동작을 방지하기 위해, 정지시 눌려지는 버튼과,
    상기 버튼이 눌려진 때, 상기 제 1의 신호와 상기 제 2의 신호와의 차분을 추출하는 수단과,
    상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 보상 장치.
  6. 직선 동작의 정지상태를 검출하는 공정과,
    각속도 센서로부터 출력되는 제 1의 신호를 판독하는 공정과,
    정지한 상태의 상기 각속도 센서가 본래 출력하는 제 2의 신호의 데이터를 기억 장치로부터 판독하는 공정과,
    상기 직선 동작의 정지상태가 검출된 때, 상기 판독된 제 1의 신호와 제 2 의 신호와의 차분을 추출하는 공정과,
    상기 추출된 차분 신호에 의거하여, 상기 제 1의 신호를 보상하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 보상 방법.
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