KR101095012B1 - 반지형 입력 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

모바일 환경에서 휴대성 및 사용성을 개선하기 위해 반지 형태로 착용 가능한 구조를 갖도록 한 반지형 입력 장치 및 그 방법이 제시된다. 제시된 반지형 입력 장치는, 전자장치와 정보교환을 행하는 통신부; 사용자의 손 움직임을 감지하는 모션 감지부; 사용자의 손이 움직임에 따라 발생하는 진동을 감지하는 진동 감지부; 및 모션 감지부에서 감지한 손 움직임에 근거하여 전자장치에 표시되는 마우스 포인터를 이동시키도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송하고, 진동 감지부로부터의 진동에 근거하여 마우스의 버튼을 이용한 기능에 해당하는 제어명령을 통신부를 통해 전송하는 제어부를 포함한다.

Description

반지형 입력 장치 및 그 방법{Ring type input device and method thereof}

본 발명은 모바일 환경에 사용되는 입력 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일 환경에서 휴대성 및 사용성을 개선하기 위한 반지형 입력 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-048-01, 과제명: u-컴퓨팅 공간 협업을 위한 Wearable Personal companion 기술 개발].

최근 들어, 핸드폰, 노트북, UMPC, PDA 등과 같은 이동성을 갖는 전자장치를 이용하여 다양한 형태의 모바일 환경을 이용하는 빈도가 증가함에 따라 모바일 환경에 따른 전자장치의 정보 입력 및 제어를 위해 다양한 형태의 입력장치가 사용된다. 이때, 이용되는 입력장치로 키보드 외에 마우스 또는 조이스틱과 같은 보조장치들이 사용된다.

전자장치의 운영체제로 GUI(Graphic User Interface)가 일반화됨에 따라 보조장치들 중에서 마우스가 입력장치로 사용되는 빈도가 증가하였다. 하지만, 마우스는 일반적으로 키보드와 분리되어있고 손에 파지하고 사용하게 된다. 이러한 부 분은 데스크톱, 서버 등과 같이 고정된 위치에서 작업을 수행하는 사무실 작업환경에서는 현재까지 최상의 솔루션으로 인정받고 있지만, 모바일 환경에서는 이동성 및 휴대성의 부족이라는 문제점이 있다.

즉, 모바일 환경에서의 이동성 및 휴대성을 해결하기 위해 마우스를 소형화하는 경우에는 사용자의 조작감이 떨어지게 되어 오히려 정보입력에 불편함을 느끼는 문제가 발생하게 된다.

또한, 마우스는 데스크 또는 마우스 패드와 같은 평평한 곳에 올려놓고 사용하게 된다. 하지만, 모바일 환경에서는 야외에서의 작업 빈도가 높기 때문에 마우스를 사용하기 위한 평평한 곳을 제공하기 어렵기 때문에 마우스를 이용한 정보입력이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 그 목적은 모바일 환경에서 휴대성 및 사용성을 개선하기 위해 반지 형태로 착용 가능한 구조를 갖도록 한 반지형 입력 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 사용자의 움직임 및 그에 따라 발생하는 진동을 이용하여 마우스와 동일한 기능을 제공하도록 한 반지형 입력 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반지형 입력 장치는, 전자장치와 정보교환을 행하는 통신부; 사용자의 손 움직임을 감지하는 모션 감지부; 사용자의 손이 움직임에 따라 발생하는 진동을 감지하는 진동 감지부; 및 모션 감지부에서 감지한 손 움직임에 근거하여 전자장치에 표시되는 마우스 포인터를 이동시키도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송하고, 진동 감지부로부터의 진동에 근거하여 마우스의 버튼을 이용한 기능에 해당하는 제어명령을 통신부를 통해 전송하는 제어부를 포함한다.

제어부는, 모션 감지부에서 손 움직임이 감지되고, 진동 감지부에서 진동이 감지되지 않으면 마우스 포인트가 이동하도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송한다.

제어부는, 미리 설정된 설정시간 동안 진동 감지부에서 한 번의 진동을 감지하면 마우스의 클릭에 해당하는 제어정보를 통신부를 통해 전자장치로 전송한다.

제어부는, 미리 설정된 설정시간 동안 진동 감지부에서 연속된 두 번의 진동을 감지하면 마우스의 더블 클릭에 해당하는 제어정보를 통신부를 통해 전자장치로 전송한다.

제어부는, 진동 감지부에서 진동이 계속 감지되고, 모션 감지부에서 손 움직임이 감지되면 마우스의 드래그에 해당하는 제어정보를 통신부를 통해 전자장치로 전송한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반지형 입력 장치를 이용한 입력 방법은, 모션 감지부가, 사용자의 손 움직임을 감지하는 (a) 단계;

진동 감지부가, 사용자의 손이 움직임에 따라 발생하는 진동을 감지하는 (b) 단계; 및 제어부가, (a) 단계에서 감지한 손 움직임에 근거하여 전자장치에 표시되는 마우스 포인터를 이동시키도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송하고, (b) 단계에서 감지된 진동에 근거하여 마우스의 버튼을 이용한 기능을 행하도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송하는 (c) 단계를 포함한다.

(c) 단계에서, 제어부는 (a) 단계에서 손 움직임이 감지되고, (b) 단계에서 진동이 감지되지 않으면 마우스 포인트가 이동하도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송한다.

(c) 단계에서, 제어부는 미리 설정된 설정시간 동안 (b) 단계에서 한 번의 진동을 감지하면 마우스의 클릭에 해당하는 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송한다.

(c) 단계에서, 제어부는 미리 설정된 설정시간 동안 (b) 단계에서 연속된 두 번의 진동을 감지하면 마우스의 더블 클릭에 해당하는 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송한다.

(c) 단계에서, 제어부는 (b) 단계에서 진동이 계속 감지되고, (a) 단계에서 손 움직임이 감지되면 마우스의 드래그에 해당하는 제어명령을 통신부를 통해 전자장치로 전송한다.

본 발명에 의하면, 반지형 입력 장치 및 그 방법은 반지 형태의 구조를 갖는 입력 장치를 제공함으로써, 마우스의 이동성 및 휴대성을 향상시킬 수 있다.

또한, 반지형 입력 장치 및 그 방법은 사용자의 움직임 및 그에 따라 발생하는 진동을 이용하여 마우스와 동일한 기능을 제공함으로써, 모바일 환경에서 데스크톱 마우스 대용으로 마우스 기능 및 문자입력 도구로의 사용성을 향상킬 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의 해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 반지형 입력 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반지형 입력 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 반지형 입력 장치는 통신부(100), 모션 감지부(200), 진동 감지부(300), 제어부(400)를 포함한다.

통신부(100)는 모바일 환경에 사용되는 전자장치와 정보교환을 행한다. 즉, 통신부(100)는 마우스 포인터의 이동 및 마우스 기능을 제어하기 위한 제어정보를 전자장치로 전송한다. 여기서, 통신부(100)는 IrDA(Infrared Data Association), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 방식을 이용하거나, 시리얼 포트(serial port), USB(Universal Serial Bus) 등을 이용한 직접 연결 방식을 이용해 전자장치와 정보교환을 행한다.

모션 감지부(200)는 사용자의 손 움직임을 감지한다. 즉, 모션 감지부(200)는 사용자가 마우스 포인트를 이동시키기 위해 손을 움직임에 따라 사용자의 손 움직임을 감지하고, 이를 사용자의 손 움직임에 따른 전기신호로 변환하여 제어부(400)로 전송한다.

모션 감지부(200)는 일반적인 광마우스에 사용되는 광학센서를 이용하여 사용자의 손 움직임을 감지한다. 이때, 모션 감지부(200)는 광학센서(금속 산화물 CMOS 반도체), 빨간 불빛을 내는 작은 다이오드(LED)로 구성되며, 다이오드에서 발생하는 빛이 광학센서로 반사되고, 광학센서의 신호는 다시 각 영상을 제어부(400)로 전송한다. 여기서, 모셔 감지부는 광학센서를 이용한 움직임 감지 방법 이외에도 일반적인 볼 마우스와 같은 구성을 통해 사용자의 손 움직임을 감지하는 방법과 같이, 사용자의 손 움직임을 감지하고 그에 따른 전기신호를 변환(또는 발생)할 수 있는 구성이라면 사용이 가능하다.

진동 감지부(300)는 물체와 접촉된 사용자의 손이 움직임에 따라 발생하는 진동을 감지한다. 즉, 진동 감지부(300)는 사용자가 펜으로 글씨를 쓸 때와 같이 편한 자세로 엄지와 검지 손가락을 모은 상태에서 손을 바닥에 붙이고 움직이면 바닥의 상태에 따라 손가락을 통해서 전달되는 진동음을 감지하고, 이를 전기신호로 변환하여 제어부(400)로 전송한다. 여기서, 진동 감지부(300)는 골도 센서, 압전 센서 등이 사용되어 진동음을 감지한다. 물론, 진동 감지부(300)는 골도 센서, 압전 센서 이외에도 진동을 감지할 수 있는 구성이라면 사용이 가능하다.

제어부(400)는 모션 감지부(200)에서 감지한 손 움직임에 근거하여 전자장치상에 표시되는 마우스 포인터를 이동시키도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다. 즉, 제어부(400)는 모션 감지부(200)로부터 손 움직임에 해당하는 전기신호를 수신하면, 전자장치상에 표시되는 마우스 포인터가 수신된 전기신호(즉, 사용자의 손 움직임)에 해당하는 위치(즉, 이동 거리 및 이동 방향)로 이동하도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다. 여기서, 제어부(400)는 모션 감지부(200)에서 손 움직임이 감지되고, 진동 감지부(300)에서 진동이 감지되지 않으면 마우스 포인트가 이동하도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다.

제어부(400)는 진동 감지부(300)로부터의 진동에 근거하여 마우스의 버튼을 이용한 기능에 해당하는 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다. 즉, 제어부(400)는 진동 감지부(300)로부터 사용자의 손 움직임에 따른 전기신호를 수신하면, 클릭, 더블 클릭, 드래그 등과 같이 일반적인 마우스의 버튼을 이용한 기능을 수행하도록 제어하기 위한 제어정보를 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다. 여기서, 제어부(400)는 사용자의 손 움직임에 따른 마우스 동작의 정확성을 높이기 위해 진동 감지를 위한 시간인 설정시간(예컨대, 대략 1초 내지 2초 정도)을 미리 저장하고 있다. 이때, 제어부(400)는 미리 설정된 설정시간 동안 진동 감지부(300)에서 한 번의 진동을 감지하면 마우스의 클릭에 해당하는 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다. 제어부(400)는 미리 설정된 설정시간 동안 진동 감지부(300)에서 연속된 두 번의 진동을 감지하면 마우스의 더블 클릭에 해당하는 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다. 제어부(400)는 진동 감지부(300)에서 진동이 계속 감지되고, 모션 감지부(200)에서 손 움직임이 감지되면 마우스의 드래그에 해당하는 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 반지형 입력 장치를 이용한 입력 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반지형 입력 장치를 이용한 입력 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반지형 입력 장치를 이용한 입력 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 반지형 입력 장치(500)를 이용한 입력 방법을 설명하기 위해 사용되는 반지형 입력 장치(500)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자의 손가락에 끼울 수 있도록 반지(또는 링) 형태로 구성된다. 반지형 입력 장치(500)는 외부측에는 사용자의 손 움직임을 감지하기 위한 모션 감지부(200)를 구비한다. 반지형 입력 장치(500)는 내측에는 사용자의 손 움직임에 따른 진동을 감지하기 위한 진동 감지부(300), 모션 감지부(200) 및 진동 감지부(300)로부터의 전기신호에 근거하여 제어명령을 발생하는 제어부(400), 및 전자장치로 제어명령을 전송하는 통신부(100)를 구비한다.

사용자가 모바일 환경에 사용되는 전자장치를 이용하기 위해 반지형 입력 장치(500)를 자신의 손가락에 끼운 후에 책상, 청바지, 바닥, 벽면 등과 같이 빛의 반사가 가능한 물체에 손을 접촉시킨다. 그에 따라, 모션 감지부(200)는 사용자의 손 움직임을 감지하고, 진동 감지부(300)는 사용자의 손 움직임에 따라 발생하는 진동을 감지하기 시작한다(S100). 즉, 모션 감지부(200)는 사용자가 반지형 입력 장치(500)를 착용한 상태에서 손(또는, 손가락)을 움직이게 되면, 사용자의 손 움 직임에 상응하는 전기신호를 발생하여 제어부(400)로 전송한다. 진동 감지부(300)는 사용자의 손 움직임에 따라 발생하는 진동음을 감지하고, 감지한 진동음에 상응하는 전기신호를 발생하여 제어부(400)로 전송한다. 예를 들면, 사용자가 펜으로 글씨를 쓸 때와 같이 편한 자세로 엄지와 검지 손가락을 모으고 손을 바닥에 붙이고 움직이면 바닥의 상태에 따라 손가락을 통해서 진동음이 전달이 된다. 이 진동음을 골도 센서나 압전 센서로 구성된 진동 감지부(300)에서 감지한다. 그리고, 손의 움직임을 얻기 위해서 일반적으로 우리가 흔히 말하는 광마우스처럼 광학센서로 구성된 모션 감지부(200)에서 손의 움직임을 감지한다.

모션 감지부(200)에서 사용자의 손 움직임이 감지된 상태에서(S200; YES), 진동 감지부(300)에서 지속적인 진동을 감지하면(S300; YES), 제어부(400)는 사용자가 마우스의 드래그에 해당하는 동작을 행한 것으로 판단하고 통신부(100)를 통해 전자장치로 마우스의 드래그에 해당하는 동작 제어를 위한 제어명령을 전송한다(S400). 예를 들면, 사용자가 전자장치상에 표시된 창(즉, 윈도우)을 이동시키기 위해 바닥을 손가락으로 누른 상태에서 손을 움직이면, 모션 감지부(200)에서 사용자의 손 움직임을 감지하여 그에 따른 전기신호를 제어부(400)로 전송하고, 진동 감지부(300)에서 사용자의 손가락과 바닥의 마찰에 의해 발생하는 지속적인 진동음을 감지하여 그에 따른 전기신호를 제어부(400)로 전송한다. 그에 따라, 제어부(400)는 창(즉, 윈도우)을 드래그하여 이동시키도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다.

제어부(400)는 진동이 감지되지 않고 사용자의 손 움직임만 감지되면 전자장 치상에 표시된 마우스 포인터가 이동하도록 제어하기 위한 제어명령을 전송한다(S500). 예를 들면, 사용자가 전자장치상에 표시된 마우스 포인트를 이동하기 위해 손을 움직이게 되면, 모션 감지부(200)에서 사용자의 손 움직임을 감지하여 그에 따른 전기신호를 제어부(400)로 전송한다. 이때, 사용자는 손을 물체로부터 소정 간격만큼 이격시켜 움직임에 따른 진동이 발생하지 않도록 한다. 제어부(400)는 모션 감지부(200)로부터의 전기신호에 근거하여 마우스 포인터를 사용자의 손 움직임에 해당하는 위치로 이동시키도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다.

미리 설정된 설정시간 동안 진동 감지부(300)에서 1회 진동을 감지하면(S600; YES), 제어부(400)는 사용자가 마우스의 클릭에 해당하는 동작을 행한 것으로 판단하고 통신부(100)를 통해 전자장치로 마우스의 클릭에 해당하는 동작 제어를 위한 제어명령을 전송한다(S700). 예를 들면, 사용자가 전자장치상에 표시된 파일(또는, 창)을 선택하기 위해 마우스 포인터가 해당 파일(또는, 창)에 위치한 상태에서 바닥을 한번 타격하게 되면, 진동 감지부(300)에서 사용자의 손과 바닥의 마찰에 따른 진동을 감지하여 그에 따른 전기신호를 제어부(400)로 전송한다. 제어부(400)는 설정시간(예를 들면, 대략 1초 내지 2초 정도) 내에 진동 감지부(300)로부터 한 번의 전기신호를 수신하면 사용자의 손 움직임이 마우스의 클릭에 해당하는 동작인 것으로 판단하고, 파일(또는, 창)을 클릭하도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다.

미리 설정된 설정시간 동안 진동 감지부(300)에서 2회 진동을 감지하 면(S800; YES), 제어부(400)는 사용자가 마우스의 더블 클릭에 해당하는 동작을 행한 것으로 판단하고 통신부(100)를 통해 전자장치로 마우스의 더블 클릭에 해당하는 동작 제어를 위한 제어명령을 전송한다(S900). 예를 들면, 사용자가 전자장치상에 표시된 파일을 실행시키기 위해 마우스 포인터가 해당 파일에 위치한 상태에서 바닥을 두 번 타격하게 되면, 진동 감지부(300)에서 사용자의 손과 바닥의 마찰에 따른 2번의 진동을 감지하여 그에 따른 전기신호를 제어부(400)로 전송한다. 제어부(400)는 설정시간(예를 들면, 대략 1초 내지 2초 정도) 내에 진동 감지부(300)로부터 두 번의 전기신호를 수신하면 사용자의 손 움직임이 마우스의 더블 클릭에 해당하는 동작인 것으로 판단하고, 파일을 실행하도록 제어하기 위한 제어명령을 통신부(100)를 통해 전자장치로 전송한다.

상술한 바와 같이, 반지형 입력 장치(500) 및 그 방법은 반지 형태의 구조를 갖는 입력 장치를 제공함으로써, 마우스의 이동성 및 휴대성을 향상시킬 수 있다.

또한, 반지형 입력 장치(500) 및 그 방법은 사용자의 움직임 및 그에 따라 발생하는 진동을 이용하여 마우스와 동일한 기능을 제공함으로써, 모바일 환경에서 데스크톱 마우스 대용으로 마우스 기능 및 문자입력 도구로의 사용성을 향상킬 수 있다.

이외에도, 본 발명에 따른 반지형 입력 장치(500)를 이용하면, 펜을 잡고 글씨를 쓰듯 손을 움직이면 모션 감지부(200)로부터 움직임이 입력이 되고 진동 감지부(300)로부터 손가락이 바닥으로부터 붙어있는지 떨어져 있는지를 쉽게 파악하여 문자입력이 용이하기 때문에, 종래의 모바일 환경에서는 마우스의 왼쪽버튼을 누르고 획을 긋고 손을 떼고 움직인 다음 다시 누르고 획을 긋고 하는 과정을 거쳐 문자입력을 어렵게 하는 문제점을 해결할 수도 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반지형 입력 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반지형 입력 장치를 이용한 입력 방법을 설명하기 위한 흐름도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반지형 입력 장치를 이용한 입력 방법을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 통신부 200: 모션 감지부

300: 진동 감지부 400: 제어부

500: 반지형 입력 장치

Claims (10)

1. 전자장치와 정보교환을 행하는 통신부;

   사용자의 손 움직임을 감지하는 모션 감지부;

   물체와 접촉된 상기 사용자의 손이 움직임에 따라 발생하는 진동을 감지하는 진동 감지부; 및

   상기 모션 감지부에서 감지한 상기 손 움직임에 근거하여 상기 전자장치에 표시되는 마우스 포인터를 이동시키도록 제어하기 위한 제어명령을 상기 통신부를 통해 상기 전자장치로 전송하고, 상기 진동 감지부로부터의 진동에 근거하여 마우스의 버튼을 이용한 기능에 해당하는 제어명령을 상기 통신부를 통해 전송하는 제어부를 포함하되,

   상기 제어부는 상기 진동 감지부에서 진동이 계속 감지되고, 상기 모션 감지부에서 손 움직임이 감지되면 마우스의 드래그에 해당하는 제어정보를 상기 통신부를 통해 상기 전자장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 반지형 입력 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 모션 감지부에서 손 움직임이 감지되고, 상기 진동 감지부에서 진동이 감지되지 않으면 마우스 포인트가 이동하도록 제어하기 위한 제어명령을 상기 통신부를 통해 상기 전자장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 반지형 입력 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는,

   미리 설정된 설정시간 동안 상기 진동 감지부에서 한 번의 진동을 감지하면 마우스의 클릭에 해당하는 제어정보를 상기 통신부를 통해 상기 전자장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 반지형 입력 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는,

   미리 설정된 설정시간 동안 상기 진동 감지부에서 연속된 두 번의 진동을 감지하면 마우스의 더블 클릭에 해당하는 제어정보를 상기 통신부를 통해 상기 전자장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 반지형 입력 장치.
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