KR101053679B1 - 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법 및 이를 수행하는 입력 장치 - Google Patents

입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법 및 이를 수행하는 입력 장치 Download PDF

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Abstract

카메라 이미지, 키 입력 신호 및 픽셀 매핑 테이블에 의한 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법 및 이를 수행하는 입력 장치가 개시된다. 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법은, 자판 상의 손가락 위치에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 획득하는 단계와, 자판에 제1 키 입력이 발생한 경우 제1 키 입력에 대응되는 제1 키 코드를 획득하는 단계 및 제1 촬상 이미지 데이터 및 제1 키 코드 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계를 포함한다. 따라서 입력장치에서 키(텍스트) 입력 기능과 포인트 입력 기능(마우스 기능)을 모두 처리할 수 있어서 종래 키보드와 마우스의 조합에 비하여 보다 실용적이고 개선된 입력 인터페이스 기능을 제공할 수 있고, 이미지 프로세싱 또는 이미지 분석과 키 입력 신호를 함께 이용함으로써 포인트 클릭 동작 인식의 정확성을 높일 수 있다.
입력 장치, 키, 포인트, 키보드, 마우스, 스크롤

Description

입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법 및 이를 수행하는 입력 장치{KEY INPUT AND POINT INPUT METHOD OF INPUT DEVICE AND INPUT DEVICE PERFORMING THE SAME}
본 발명은 전자기기 입력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법 및 이를 수행하는 입력 장치에 관한 것이다.
키보드(keyboard)는 컴퓨터 등의 전자기기의 대표적인 입력장치이다. 키(key)를 손가락으로 누름으로써 자음, 모음과 같은 글자의 구성 요소, 특수 문자, 숫자나 알파벳을 컴퓨터에 입력할 수 있으며, 컨트롤(Ctrl) 키나 기능키와 같은 특수키와 조합하여 컴퓨터를 제어할 수 있다. 하드웨어 측면에서 스위치의 종류에 따라 메커니컬 방식, 정전 용량 방식, 멤브레인 방식으로 나눌 수 있다.
한편, 마우스(mouse)는 컴퓨터 등의 그래픽 환경에서 사용되는 입력장치이다. 손에 잡히는 정도의 크기의 마우스를 손으로 움직이면 컴퓨터 화면 상의 화살표가 같은 방향으로 움직이며, 마우스에 달린 단추를 한 번 누르거나, 연속으로 누르면 화살표가 가리키는 위치에 따라 여러가지 동작을 실행시키는 식으로 입력 기능을 수행한다. 마우스 본체의 움직임은 볼이나 적외선을 이용한 센서로 감지된다. 마우스의 종류로는 기계식 마우스, 광학식 마우스, 레이저 마우스 등으로 나눌 수 있다.
컴퓨터 등의 전자기기에서 키보드와 마우스를 각각 키(텍스트) 입력과 포인트 입력을 위해 동시에 사용하는 것이 일반적인데, 키보드만을 사용하는 경우보다 더 많은 작업 공간을 차지하고, 한 손을 키보드에서 마우스로 옮겨서 포인트 입력작업을 수행하고 다시 키보드로 옮겨서 텍스트 입력작업을 수행하는 방식으로 입력이 이루어지므로 업무 효율이 떨어지게 된다.
최근 한국공개특허 10-2008-0097077(발명의 명칭: 핑거 마우스 및 이를 이용한 포인터의 광학적 위치 결정 방법)은 밴드(band) 또는 링(ring) 형태로 상단에 마커(marker)가 배치된 핑거 마우스를 손가락에 착용하고, 랩탑 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터에 구비된 카메라를 이용하여 상기 마커의 위치를 검출하여 포인트 입력을 검출하는 방법을 제시하였다. 그러나 한국공개특허 10-2008-0097077과 같은 방법은 카메라만을 이용하여 손가락 위치를 검출한다는 점에서 마우스 클릭 동작을 인식하는데 정확성이 떨어질 가능성이 있다. 그리고 입력작업 중 빈번히 발생하는 수평 스크롤 및 수직 스크롤을 위한 편리한 기능을 제공하지 못한다는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 제1 목적은 키(텍스트) 입력 기능과 포인트 입력 기능을 모두 제공하면서 포인트 클릭 인식의 정확성을 높이고 스크롤 입력 기능을 제공하는 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법을 제공하는 것이다.
그리고 본 발명의 제2 목적은 상기와 같은 방법을 수행하는 입력 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법은, 자판 상의 손가락 위치에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 획득하는 단계; 자판에 제1 키 입력이 발생한 경우 상기 제1 키 입력에 대응되는 제1 키 코드를 획득하는 단계; 및 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계는, 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나와, 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하되, 상기 포인트 매핑 테이블은 자판 상의 위치를 화면 상의 포인트 좌표에 매핑시킬 수 있다.
상기 자판 상의 위치는 자판 상의 손가락 위치 및 자판 상의 키 위치 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법은 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 제공 받는 호스트가 출력하는 화면 픽셀과 상기 포인트 매핑 테이블의 각 항목이 일대일 매핑이 되지 않는 경우 비례 계수를 포함하는 수식에 의하여 일대일 매핑시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나와, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계는, 상기 제1 촬상 이미지 데이터로부터 산출된 적어도 하나의 포인트 좌표와 상기 제1 키 코드로부터 산출된 적어도 하나의 포인트 좌표를 비교하여, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성할 수 있다.
상기 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법은 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 상기 제1 키 입력이 발생하였고, 상기 제1 키 입력 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제2 키 입력이 발생한 경우 자판 상의 손가락 위치에 대한 제2 촬상 이미지 데이터를 획득하는 단계; 상기 제2 촬상 이미지 데이터와 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 적어도 하나의 포인트 좌표를 생성하는 단계; 및 상기 제2 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 좌표 및 상기 제1 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보에 포함된 적어도 하나의 포인트 좌표에 기초하여 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 적어도 하나 의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 포인트 입력 정보는 포인트 좌표, 포인트 클릭, 포인트 더블 클릭, 포인트 드래그 앤 드랍, 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치는, 자판 상의 손가락 위치에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 제공하는 카메라부; 및 자판 상에 키 입력이 있는 경우 대응되는 제1 키 코드를 획득하고, 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 제어부를 포함한다.
상기 입력 장치는, 자판 상의 위치를 화면 상의 포인트 좌표에 매핑시키는 포인트 매핑 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나와, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성할 수 있다.
상기 자판 상의 위치는 자판 상의 손가락 위치 및 자판 상의 키 위치 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 제어부는, 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 제공 받는 호스트가 출력하는 화면 픽셀과 상기 포인트 매핑 테이블의 각 항목이 일대일 매핑이 되지 않는 경우 비례 계수를 포함하는 수식에 의하여 일대일 매핑시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 촬상 이미지 데이터로부터 산출된 적어도 하나의 포인트 좌표와 상기 제1 키 코드로부터 산출된 적어도 하나의 포인트 좌표를 비교 하여, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성할 수 있다.
상기 카메라부는, 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 상기 제1 키 입력이 발생하였고, 상기 제1 키 입력 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제2 키 입력이 발생한 경우 자판 상의 손가락 위치에 대한 제2 촬상 이미지 데이터를 획득하고, 상기 제어부는, 상기 제2 촬상 이미지 데이터와 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 적어도 하나의 포인트 좌표를 생성하고, 상기 제2 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 좌표 및 상기 제1 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보에 포함된 적어도 하나의 포인트 좌표에 기초하여 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성할 수 있다.
상기 포인트 입력 정보는 포인트 좌표, 포인트 클릭, 포인트 더블 클릭, 포인트 드래그 앤 드랍, 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 카메라부는 상기 입력 장치 본체와 결합수단 또는 연장수단에 의하여 연결되어 키보드 상부에 배치되거나 상기 입력 장치 본체로부터 이격되어 배치되되, 상기 카메라의 위치 또는 상기 카메라의 렌즈의 방향은 자판 상부를 촬영할 수 있도록 조절 가능할 수 있다.
상기와 같은 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법 및 이를 수행하는 입력 장치에 따르면, 입력 장치에서 키(텍스트) 입력 기능과 포인트 입력 기능(마우스 기능)을 모두 처리할 수 있어서 종래 키보드와 마우스의 조합에 비하여 보다 실용적이고 개선된 입력 인터페이스 기능을 제공할 수 있다.
그리고 이미지 프로세싱 또는 이미지 분석만을 이용하여 포인트 클릭 동작을 판별하는 방법에 비하여 이미지 프로세싱 또는 이미지 분석과 키 입력 신호를 함께 이용함으로써 포인트 클릭 동작 인식의 정확성을 높일 수 있다.
또한 입력 장치 상에서의 포인트 입력에 의하여 수평, 수직 스크롤 기능을 가능하게 함으로써 보다 실용적이고 개선된 입력 인터페이스 기능을 제공할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시에에 따른 입력 장치는 서로 다른 키를 구분하여 입력할 수 있는 어떠한 형태의 것도 될 수 있지만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 키보드를 예로 들어 설명하겠다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
사용자가 통상의 텍스트 입력을 하다가 특정 기능 키를 누르거나 복수개의 키로 구성되는 조합 키를 누르는 등의 동작에 의하여 포인트 입력 모드로 전환하게 된다. 도 1의 상단에서 보는 바와 같이 사용자가 키보드 상에 양 손을 위치하면, 도 1의 하단에서 보는 바와 같이 모니터 화면 상에 손가락에 대응되는 포인터가 표시되는데, 도 1의 하단에는, 하나의 예로서, 양 손 엄지를 제외한 여덟개의 손가락 끝에 대응되는 포인터가 표시되고 있다. 사용자가 키보드 자판 상에서 키 입력을 하면 마우스의 클릭 동작으로 인식되고, 복수의 키 입력을 하는 경우에는 멀티 포인트 입력으로 인식된다.
도 1에 도시되지는 않았지만, 손가락 끝의 위치는 카메라에 의해 촬상된 이미지를 분석함으로써 파악되는데, 카메라는 키보드와 결합수단 또는 연장수단 등에 의하여 연결된 채로 키보드 상부에 위치하거나, 또는 키보드로부터 이격되어 모니터 상부 등에 배치될 수 있다. 이 경우 카메라는 키보드 상단을 촬영할 수 있도록 배치되는데, 이를 위하여 카메라의 위치 또는 카메라 렌즈의 방향이 조절 가능하도록 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 카메라에 의해 촬상되는 대상인 키보드가 나타나 있다. 키보드 전체 영역에서 포인트 입력을 인식할 수도 있으나, 이하에서는 도 2에 나타난 바와 같이 키보드 상의 부분 영역에서 포인트 입력을 인식하는 것으로 가정하겠다.
사용자가 포인트 입력 영역(110) 상에서 손가락 위치 및 키 입력(키 누름)에 의한 포인트 입력을 하는 경우 포인트 이동 및 포인트 클릭 등의 포인트 입력은 화면에 반영되어 표시되게 된다. 즉, 포인트 입력 영역(110) 전체는 화면 영역 전체와 대응될 수 있다. 상기 포인트 클릭은 특정 포인트에서 누름 입력 후 떼는 동작이거나, 특정 포인트에서의 누름 입력 후에 상기 누름 입력을 유지하면서 포인트 이동을 한 후 떼는 동작, 즉 드래그 앤 드랍(drag & drop) 동작일 수 있다.
또한 수평 스크롤 영역(120) 또는 수직 스크롤 영역(130)이 별도로 정의될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 수평 스크롤 영역(120)에 포함되는 스페이스 바(space bar) 키를 누른 채로 스페이스 바의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 손가락을 좌우 이동하는 경우 수평 스크롤 동작으로 인식할 수 있다. 또는, 사용자가 수직 스크롤 영역(130)에 포함되는 erase 키, enter 키, 곱하기 키 및 end 키를 손가락으로 차례대로 누르면서 상하 이동하는 경우 수직 스크롤 동작으로 인식할 수 있다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법에서 이용되는 포인트 매핑 테이블을 나타내는 예시도이다.
포인트 매핑 테이블(point mapping table)은 자판 상의 손가락 위치 및 자판 상의 키 위치 중 적어도 하나를 화면 상의 포인트 좌표에 매핑시킨다.
도 3을 참조하면, 도 2의 포인트 입력 영역(110)에 대응되어 480개의 행(row)과 640개의 열(column)로 구성된 포인트 매핑 테이블이 나타나 있다. 화면이 640 x 480 해상도를 갖는 경우 포인트 매핑 테이블의 하나의 항목은 화면 상의 하나의 픽셀(pixel)에 대응된다.
화면 픽셀과 테이블 항목이 일대일 대응이 되지 않는 경우 비례적 수치로 환산되어 서로 대응될 수 있다. 즉, 해상도를 고려하여 자판 상의 포인트 좌표를 화면 상의 포인트 좌표에 대응시키는 비례 계수를 포함하는 수식이 이용될 수 있다. 예를 들어, 화면 해상도는 1280 x 960 이고, 포인트 매핑 테이블은 640 x 480 항목을 갖는 경우, 포인트 매핑 테이블 상의 포인트 C2R2는 화면 상의 픽셀 좌표 (3, 3)에 대응될 수 있다(화면 좌표계 상의 최좌측 최상단 픽셀이 (0, 0)인 경우이다).
상술한 비례 계수를 포함하는 수식에 의한 비례적 환산 대응 작업은 호스트 또는 본원발명의 일 실시예에 따른 입력 장치에서 이루어질 수 있다. 호스트에 의해 비례적 환산 대응이 되는 경우 호스트는 본원발명의 일 실시예에 따른 입력 장치로부터 포인트 매핑 테이블의 구성(크기)에 대한 정보를 미리 제공받는다. 마찬가지로 본원발명의 일 실시예에 따른 입력 장치에서 비례적 환산 대응이 되는 경우 본원발명의 일 실시에에 따른 입력 장치는 호스트로부터 호스트와 연결된 디스플레이 장치의 화면 해상도에 대한 정보를 미리 제공받는다.
상기와 같은 유사한 방식으로 도 2의 수평 스크롤 영역(120)이나 수직 스크롤 영역(130)에 대한 항목들도 포인트 매핑 테이블에 포함될 수 있는데, 이를 위하여 포인트 매핑 테이블의 행열 구성이 포인트 입력 영역(110), 수평 스크롤 영역(120) 및 수직 스크롤 영역(130)을 모두 포함할 수 있도록 확장될 수 있다. 이하에서는 포인트 매핑 테이블에 포인트 입력 영역(110), 수평 스크롤 영역(120) 및 수직 스크롤 영역(130)에 대한 항목이 모두 포함되는 것으로 가정하고 설명하겠다.
도 4를 참조하면, 포인트 매핑 테이블 상에서 키보드의 각 키에 대응되는 항목을 정리한 키 룩업 테이블(key look-up table)이 나타나 있다. 예를 들어, 도 4에서의 ESC 키, DEL 키 및 FN 키 항목에 정리된 행 및 열 정보가 도 3에서 각각 4개의 항목 영역을 차지하는 것을 볼 수 있다.
특히 키 룩업 테이블은 카메라에 의해 촬영된 촬상 이미지로부터 산출된 포인트 좌표와 키 입력(누름, 클릭)에 의하여 산출된 포인트 좌표가 서로 다른 경우에 정확한 포인트 좌표를 산출하기 위해 이용될 수 있다.
예를 들어, 자판에 키 입력이 발생한 경우 어느 키가 눌려진 것인지 판별한 후 키 룩업 테이블에서 그 키에 해당하는 포인트 좌표군을 추출한다. 또한 카메 라에 의한 촬영된 촬상 이미지로부터도 적어도 하나의 포인트 좌표가 추출된다. 촬상 이미지로부터 추출된 어느 하나의 포인트 좌표가 상기 포인트 좌표군에 포함되는 경우에는 촬상 이미지로부터 추출된 포인트 좌표를 호스트(host)에 전달되는 최종적인 포인트 좌표로 선택한다. 만약 촬상 이미지로부터 추출된 모든 포인트 좌표가 상기 포인트 좌표군에 포함되지 않는 경우에는 촬상 이미지로부터 추출된 적어도 하나의 포인트 좌표 중 상기 포인트 좌표군에 가장 근접한 포인트 좌표를 최종적인 포인트 좌표로 선택하거나, 상기 포인트 좌표군에 포함되는 포인트 좌표 중 어느 하나의 것을 최종적인 포인트 좌표로 선택할 수 있다.
키 룩업 테이블은 포인트 매핑 테이블과 별개로 존재할 수도 있으나, 이하에서는 큰 범주의 포인트 매핑 테이블에 포함되는 것으로 가정하고 설명하겠다.
포인트 매핑 테이블은 플래시 메모리(flash memory) 등의 비휘발성 메모리(non-volatile memory)에 저장되어 키보드에 전원이 인가되지 않는 경우에도 정보가 유지될 수 있으며, 필요 시 호스트와의 연결 또는 자체 구비된 외부 메모리 포트 등을 통하여 그 내용이 업데이트될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 후술할 과정을 진행하기에 앞서, 포인트 입력 모드인지 텍스트 입력 모드인지 판단한다(S210). 포인트 입력 모드와 텍스트 입력 모드 간에는 키보드 자판 상의 특정 기능 키를 누르거나 복수개의 키로 구성되는 조합키를 누르는 등의 동작에 의하여 전환될 수 있다.
포인트 입력 모드에 있는 경우, 자판 상의 손가락 위치에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 획득한다(S220). 제1 촬상 이미지 데이터를 획득하는 세부 과정은 예를 들어 다음과 같은 순서가 될 수 있다. 먼저 카메라에 의하여 키보드 자판 상부가 촬영되면, 촬상된 이미지에는 자판 전체, 자판 상의 키들, 손 전체 및 손가락 등의 이미지가 포함된다. 촬상된 이미지에서 상술한 도 2의 포인트 입력 영역(110), 수평 스크롤 영역(120) 및 수직 스크롤 영역(130)을 포함하는 이미지를 잘라내기(crop) 하고, 잘라낸 이미지에 대해 경계선 검출(edge dection) 및 패턴 매칭(pattern matching) 등의 이미지 처리(image processing) 기법을 적용하여 도 2의 포인트 입력 영역(110), 수평 스크롤 영역(120) 및 수직 스크롤 영역(130) 내에서의 손가락 위치(구체적으로 예를 들어, 손가락 끝 위치)에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 획득한다.
예를 들어, 제1 촬상 이미지 데이터는 손가락이 놓이는 포인트를 각각 한 점, 일군의 점 또는 영역으로 표시한 것일 수 있는데, 종국적으로 하나의 손가락에 대하여 하나의 포인트가 산출되어야 하므로, 일군의 점 또는 영역은 미리 본 단계인 제1 촬상 이미지 데이터 획득 단계(S220)에서 그들을 대표하는 한 점으로 처리되거나 또는 후술할 포인트 입력 정보 생성 단계(S240)에서 하나의 포인트로 산출될 수 있다. 이하에서는 제1 촬상 이미지 데이터에서 손가락이 놓이는 포인트가 각각 한 점으로 표시되었다고 가정하고 설명하겠다.
다음으로 자판 상에 제1 키 입력이 발생하였는지 판단하여(S231), 제1 키 입력이 발생한 경우에 제1 키 입력에 대응되는 제1 키 코드를 획득한다(S233). 키 코드(key code)는 자판 상의 서로 다른 키를 구별하는 식별 코드로서, 대표적으로 ASCII 키 코드가 있고, 자판 상의 서로 다른 키를 구별할 수 있는 어떠한 형태의 식별 코드도 키 코드로서 사용이 가능하다.
다음으로, 제1 키 입력이 발생한 경우에는 제1 촬상 이미지 데이터, 제1 키 코드 및 포인트 매핑 테이블에 기초하여, 제1 키 입력이 발생하지 않은 경우에는 제1 촬상 이미지 데이터 및 포인트 매핑 테이블에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성한다(S240).
포인트 입력 정보는 포인트 좌표, 포인트 클릭, 포인트 더블 클릭, 포인트 드래그 앤 드랍, 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하고, 상기 예에 한정되지 아니하고 마우스를 이용할 때 발생하는 모든 종류의 마우스 이벤트에 대응되는 정보를 포함할 수 있다. 즉, MouseDown 이벤트, MouseClick 이벤트, MouseUp 이벤트, MouseDoubleClick 이벤트 등의 마우스 이벤트에 대응되는 정보를 포함할 수 있다. 포인트 좌표의 산출 과정에 대하여는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 동일하므로 이하 설명은 생략한다.
포인트 입력 정보는 키보드와 연결된 컴퓨터 등의 호스트(host)로 전달되고, 호스트는 포인트 입력 정보에 따라 디스플레이 장치에 표시되는 포인트를 이동시키거나 포인트 입력이 발생한 기능 또는 애플리케이션을 실행시킨다.
이하에서는 도 6을 참조하여 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법에 있어서 스크롤 기능 지원 방법에 대하여 설명하는데, 스페이스 바가 수평 스크롤 키로 지정되었다고 가정하고 수평 스크롤을 예로 들어 설명하겠다. 수직 스크롤 및 복수의 스크롤 키가 사용되는 경우에 대하여도 유사한 방식으로 용이하게 이해될 수 있으므로 이하에서 그에 관한 설명은 생략한다. 다만, 복수개의 키가 스크롤 키로 지정된 경우에는 복수개의 키 중 어느 하나의 키만이라도 눌려진 경우에는 스크롤 키가 눌려진 것으로 판단한다.
도 6을 참조하면, 먼저 스크롤 키(scroll key)로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제1 키 입력이 발생하였는지 판단하고(S251), 그러한 경우 제1 키 입력 후 미리 정해진 시간 이내에 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제2 키 입력이 발생하였는지 판단한다(S253). 예를 들어, 수평 스크롤에 있어서 사용자가 스페이스 바를 누르는 제1 키 입력을 한 이후 계속 스페이스 바의 동일 지점을 누르거나 스페이스 바를 누른 채로 손가락을 이동하는 동작을 하는 경우 상기 제2 키 입력이 발생한 것으로 판단한다.
제1 키 입력 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제2 키 입력이 발생한 경우 자판 상의 손가락 위치에 대한 제2 촬상 이미지 데이터를 획득한다(S260). 상기 제2 촬상 이미지 데이터를 획득하는 과정에 대하여는 도 5를 참조하여 상기 제1 촬상 이미지 데이터 획득 단계(S220)에 관하여 설명한 바와 동일하게 이해될 수 있으므로 이하 설명을 생략한다.
다음으로 제2 촬상 이미지 데이터와 포인트 매핑 테이블에 기초하여 적어도 하나의 포인트 좌표를 생성한다(S270). 이 경우 제1 촬상 이미지 데이터의 경우와 동일하게 포인트 좌표를 포함하는 포인트 입력 정보까지 생성할 수도 있으나, 제1 촬상 이미지 데이터의 경우와 달리 제2 촬상 이미지 데이터로부터 포인트 좌표만을 획득할 수도 있는데, 스크롤 키로 지정된 키가 눌려진 상태에서 손가락 이동이 발생한 것인지를 확인하는 것만으로 스크롤 동작 판단이 가능하기 때문이다. 이하에서는 제2 촬상 이미지 데이터와 포인트 매핑 테이블에 기초하여 적어도 하나의 포인트 좌표를 생성하는 것으로 가정하고 설명하겠다. 포인트 좌표의 생성 과정에 대하여는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 동일하므로 이하 설명은 생략한다.
다음으로 제2 키 입력에 대응되어 생성된 적어도 하나의 포인트 좌표와 제1 키 입력에 대응되어 생성된 적어도 하나의 포인트 입력 정보에 포함된 적어도 하나의 포인트 좌표를 비교하여 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키가 눌려진 상태를 유지하며 포인트 좌표가 이동하였는지를 판단하고, 그러한 경우 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나가 발생한 경우이므로 수평 스크롤 및/또는 수직 스크롤에 대한 정보를 포함하는 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성한다(S280).
수평 스크롤 및/또는 수직 스크롤에 대한 정보를 포함하는 포인트 입력 정보는 키보드와 연결된 호스트에 제공되고, 호스트는 제공된 포인트 입력 정보에 따라 화면 스크롤 동작을 수행한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 입력 기능을 구비한 키보드는 카메라부(310), 저장부(320), 자판부(330) 및 제어부(340)를 포함한다.
카메라부(310)는 키보드 자판 상부를 촬영하여 자판 상의 손가락 위치에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 획득하고, 이를 제어부(340)에 제공한다. 이를 위하여 카메라부(310)는 CCD형 고체 촬상 소자 또는 CMOS형 고체 촬상 소자를 구비할 수 있다.
카메라부(310)는 키보드 본체와 결합수단 또는 연장수단 등에 의하여 연결된 채로 키보드 상부에 위치하거나, 또는 키보드 본체로부터 이격되어 모니터 상부 등에 배치될 수 있다. 이 경우 카메라는 키보드 상단을 촬영할 수 있도록 배치되는데, 이를 위하여 카메라의 위치 또는 카메라 렌즈의 방향이 조절 가능하도록 구성될 수 있다.
카메라부(310)가 자체 이미지 프로세서(image processor)를 포함하는 경우 제어부(340)가 포인트 좌표를 용이하게 판단할 수 있도록 이미지 후처리(image post processing)를 수행할 수 있다. 즉, 카메라부(310)는 제1 촬상 이미지 데이터에 대해 도 2를 참조하여 설명한 바와 유사하게, 촬상된 원본(raw) 이미지 데이터에 대해 포인트 입력 영역(110), 수평 스크롤 영역(120) 및 수직 스크롤 영역(130)을 포함하는 이미지를 잘라내기 하고, 잘라낸 이미지에 대해 경계선 검출 및 패턴 매칭 등의 이미지 처리 기법을 적용하여 포인트 입력 영역(110), 수평 스크롤 영역(120) 및 수직 스크롤 영역(130) 내에서의 손가락 위치(구체적으로 예를 들어, 손가락 끝 위치)에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
카메라부(310)가 자체 이미지 프로세서를 포함하지 않는 경우, 카메라부는 원본 이미지 데이터를 제1 촬상 이미지 데이터로서 제어부(340)에 제공하고, 제어 부(340)가 상술한 일련의 이미지 후처리 과정을 수행할 수 있다.
카메라부(310)는, 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제1 키 입력이 발생하였고, 제1 키 입력 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제2 키 입력이 발생한 경우 자판 상의 손가락 위치에 대한 제2 촬상 이미지 데이터를 획득하고, 이를 제어부(340)에 제공할 수 있다.
저장부(320)는 자판 상의 손가락 위치 및/또는 자판 상의 키 위치를 화면 상의 포인트 좌표에 매핑시키는 포인트 매핑 테이블을 저장하였다가, 이를 제어부(340)에 제공한다.
저장부(320)는 포인트 매핑 테이블을 저장하기 위하여 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있고, 저장부(320)에 저장된 포인트 매핑 테이블 등의 데이터는 호스트(350)와의 연결을 통하여, 또는 자체 구비된 외부 메모리 포트 등을 통하여 업데이트될 수 있다.
자판부(330)는 키 입력이 있는 경우 대응되는 키 입력 데이터를 생성하고, 이를 제어부(340)에 제공한다. 키 입력 데이터는 키 코드 형태일 수 있다.
제어부(340)는, 자판 상에 키 입력이 있는 경우 자판부(330)로부터 제공된 키 입력 데이터에 대응되는 제1 키 코드를 획득하고, 카메라부(310)로부터 제공된 제1 촬상 이미지 데이터 및 제1 키 코드 중 적어도 하나와, 저장부(320)로부터 제공된 포인트 매핑 테이블에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하고, 이를 호스트(350)에 제공한다.
제어부(340)는, 제2 촬상 이미지 데이터와 포인트 매핑 테이블에 기초하여 적어도 하나의 포인트 좌표를 생성하고, 제2 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 좌표 및 상기 제1 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보에 포함된 적어도 하나의 포인트 좌표에 기초하여 수평 스크롤 또는 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하고, 이를 호스트(350)에 제공한다.
상기 제어부의 동작에 대하여는 상기 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법에서 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 바와 동일하게 이해될 수 있으므로 이하 설명을 생략한다.
호스트(350)는 제어부(340)로부터 제공된 적어도 하나의 포인트 입력 정보에 따라 디스플레이 장치(360) 상에 표시된 포인터의 위치를 변경하거나, 포인트 더블 클릭된 기능 또는 애플리케이션을 실행하거나, 수평 스크롤 및/또는 수직 스크롤 동작을 수행할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법에서 이용되는 포인트 매핑 테이블을 나타내는 예시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
310 : 카메라부 320 : 저장부
330 : 자판부 340 : 제어부
350 : 호스트 360 : 디스플레이 장치

Claims (15)

  1. 카메라부를 포함하는 입력장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법에 있어서,
    상기 카메라부가 자판 상의 손가락 위치에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 획득하는 단계;
    자판에 제1 키 입력이 발생한 경우 상기 입력장치가 상기 제1 키 입력에 대응되는 제1 키 코드를 획득하는 단계; 및
    상기 입력장치가 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계를 포함하되,
    스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 상기 제1 키 입력이 발생하였고, 상기 제1 키 입력 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제2 키 입력이 발생한 경우에는,
    상기 카메라부가 자판 상의 손가락 위치에 대한 제2 촬상 이미지 데이터를 획득하는 단계;
    상기 입력장치가 상기 제2 촬상 이미지 데이터와 포인트 매핑 테이블-여기서, 상기 포인트 매핑 테이블은 자판 상의 위치를 화면 상의 포인트 좌표에 매핑시키는 것-에 기초하여 적어도 하나의 포인트 좌표를 생성하는 단계; 및
    상기 입력장치가 상기 제2 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 좌표 및 상기 제1 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보에 포함된 적어도 하나의 포인트 좌표에 기초하여 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력장치가 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계는, 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나와, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자판 상의 위치는 자판 상의 손가락 위치 및 자판 상의 키 위치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 제공 받는 호스트가 출력하는 화면 픽셀과 상기 포인트 매핑 테이블의 각 항목이 일대일 매핑이 되지 않는 경우, 상기 입력장치는 비례 계수를 포함하는 수식에 의하여 일대일 매핑시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 입력장치가 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나와, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 단계는, 상기 제1 촬상 이미지 데이터로부터 산출된 적어도 하나의 포인트 좌표와 상기 제1 키 코드로부터 산출된 적어도 하나의 포인트 좌표를 비교하여, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보는 포인트 좌표, 포인트 클릭, 포인트 더블 클릭, 포인트 드래그 앤 드랍, 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치의 키 입력 및 포인트 입력 방법.
  8. 자판 상의 손가락 위치에 대한 제1 촬상 이미지 데이터를 제공하는 카메라부; 및
    자판 상에 제1 키 입력이 있는 경우 대응되는 제1 키 코드를 획득하고, 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 제어부를 포함하되,
    상기 카메라부는, 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 상기 제1 키 입력이 발생하였고, 상기 제1 키 입력 후 미리 정해진 시간 이내에 상기 스크롤 키로 지정된 적어도 하나의 키 상에서 제2 키 입력이 발생한 경우 자판 상의 손가락 위치에 대한 제2 촬상 이미지 데이터를 획득하고,
    상기 제어부는, 상기 제2 촬상 이미지 데이터와 포인트 매핑 테이블-여기서, 상기 포인트 매핑 테이블은 자판 상의 위치를 화면 상의 포인트 좌표에 매핑시키는 것-에 기초하여 적어도 하나의 포인트 좌표를 생성하고, 상기 제2 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 좌표 및 상기 제1 키 입력에 대응되어 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보에 포함된 적어도 하나의 포인트 좌표에 기초하여 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 입력 장치는, 상기 포인트 매핑 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 제1 촬상 이미지 데이터 및 상기 제1 키 코드 중 적어도 하나와, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자판 상의 위치는 자판 상의 손가락 위치 및 자판 상의 키 위치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 생성된 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보를 제공 받는 호스트가 출력하는 화면 픽셀과 상기 포인트 매핑 테이블의 각 항목이 일대일 매핑이 되지 않는 경우 비례 계수를 포함하는 수식에 의하여 일대일 매핑시키는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 촬상 이미지 데이터로부터 산출된 적어도 하나의 포인트 좌표와 상기 제1 키 코드로부터 산출된 적어도 하나의 포인트 좌표를 비교하여, 상기 포인트 매핑 테이블에 기초하여 상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보 를 생성하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 포인트 입력 정보는 포인트 좌표, 포인트 클릭, 포인트 더블 클릭, 포인트 드래그 앤 드랍, 수평 스크롤 및 수직 스크롤 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 카메라부는 상기 입력 장치 본체와 결합수단 또는 연장수단에 의하여 연결되어 키보드 상부에 배치되거나 상기 입력 장치 본체로부터 이격되어 배치되되,
    상기 카메라의 위치 또는 상기 카메라의 렌즈의 방향은 자판 상부를 촬영할 수 있도록 조절 가능한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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