KR101237397B1 - 비접촉 방식의 포인팅 정보를 입력하기 위한 전자 시스템 및 그의 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비접촉 방식의 포인팅 정보를 입력하기 위한 전자 시스템 및 그의 처리 방법에 관한 것이다. 전자 시스템은 광원을 이용하여 비접촉 방식의 포인팅 정보를 제공하는 포인팅 장치와, 포인팅 장치로부터 표시 영역으로 제공되는 포인팅 정보의 좌표 데이터를 산출하는 디스플레이 장치를 포함한다. 이러한 전자 시스템은 예를 들어, 교육이나 강의 장소에서 대형의 디스플레이 장치와 이격된 위치에서 포인팅 정보를 제공한다. 포인팅 장치는 기울기 정도를 측정하는 기울기 센서를 구비한다. 디스플레이 장치는 광원과의 거리를 측정하는 복수 개의 거리 센서들을 구비한다. 본 발명에 의하면, 기울기 센서 및 거리 센서들을 이용하여 광원으로부터 제공되는 비접촉 방식의 포인팅 정보의 표시 영역에 대한 좌표 데이터를 산출할 수 있다.
전자 시스템, 포인팅 장치, 디스플레이 장치, 비접촉, 포인팅 정보
Description
본 발명은 전자 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 포인팅 장치와 함께 사용하는 디스플레이 장치를 구비하여, 비접촉 방식의 포인팅 정보를 입력하기 위한 전자 시스템 및 그의 처리 방법에 관한 것이다.
현재 디스플레이 장치는 액정 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 등의 개발로 점차 대형화되고 있는 추세이다. 이러한 디스플레이 장치는 대형 화면에 비해 얇고 가벼워서 설치가 용이하다. 이러한 이점으로 인해 디스플레이 장치는 예를 들어, 교육, 홍보 및 광고 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
일 예로, 사용자는 디스플레이 장치의 출력된 영상에서 어떠한 내용을 지시하거나 선택하기 위해, 레이저 포인터를 이용하여 영상으로 포인팅 정보를 제공한다. 레이저 포인터는 디스플레이 장치의 영상으로 레이저 빔(광)을 조사하여 포인팅 정보를 제공한다. 그러나 광에 의한 포인팅 정보는 단지 사용자가 원하는 내용을 지시할 뿐, 디스플레이 장치의 영상에 대해 다양한 기능을 수행할 수 없다.
일반적으로 디스플레이 장치는 영상을 제공하는 컴퓨터 장치와 함께 사용된다. 컴퓨터 장치는 포인팅 정보를 이용하기 위한 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface : GUI)를 갖는다. 디스플레이 장치는 출력된 영상에서 메뉴, 아이콘 등의 아이템을 선택하거나 실행하는 등 다양한 기능을 수행하기 위하여 무선 마우스 등의 포인팅 장치를 이용한다. 이 경우, 포인팅 장치는 컴퓨터와 무선 통신 방식으로 신호를 송수신하여 디스플레이 장치의 영상에 대해 다양한 기능을 수행한다.
다른 예로서, 터치 패널 방식의 디스플레이 장치가 있다. 일반적인 터치 패널 방식의 디스플레이 장치는 출력된 영상에서 메뉴, 아이콘 등의 아이템을 선택하기 위해, 사용자의 손 또는 터치펜 등을 이용하여 포인팅 정보를 제공한다. 즉, 사용자의 손 또는 터치펜 등의 물체가 디스플레이 표면에 직접 접촉해야만 한다. 이를 위해 사용자는 항상 디스플레이 장치와 근접한 위치에 있어야 한다. 그러므로 디스플레이 장치를 근접된 위치에서 사용함에 따라 사용자의 눈을 쉽게 피로하게 하거나 시력을 저하시키는 원인으로 작용하게 되며, 디스플레이 장치로부터 발생되는 전자파 등으로 사용자의 건강을 해치는 등의 문제점을 내포하고 있다.
예를 들어, 학교, 학원 등의 강의실에서는 대형의 디스플레이 장치를 이용한다. 이러한 디스플레이 장치는 교육이나 강의를 위한 다양한 정보를 표시한다. 이 때, 디스플레이 장치는 교육이나 강의를 위한 복수 개의 어플리케이션들을 구비하는 컴퓨터 장치와 함께 사용한다. 어플리케이션은 소프트웨어 프로그램으로, 현재 강의 중인 내용을 지시하거나, 선택하는 커서(cursor), 프롬프트(prompt) 또는 포 인터(pointer) 등의 포인팅 정보를 이용하기 위한 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 제공한다.
그러므로 사용자는 디스플레이 장치와 멀리 떨어진 위치에서 강의하던 중 디스플레이 장치에 표시된 영상에 포함된 하나의 아이템을 선택하고자 하면, 디스플레이 장치로 접근해서 손이나 터치펜 등의 물체로 해당 아이템을 선택해야 한다. 이는 사용자가 대형의 디스플레이 장치와 인접한 위치로 이동하고 디스플레이 장치의 표면과 물체가 직접 접촉시켜야 가능하므로 불편하다.
본 발명의 목적은 비접촉 방식의 포인팅 정보를 입력하기 위한 전자 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 포인팅 장치와 함께 사용하는 디스플레이 장치를 구비하는 전자 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 전자 시스템은 표시 영역을 갖는 디스플레이 장치와, 표시 영역으로 비접촉 방식의 포인팅 정보를 제공하는 포인팅 장치를 함께 이용하는데 그 한 특징이 있다. 포인팅 장치는 포인팅 정보를 제공하는 광원 및 포인팅 장치의 기울기를 측정하는 기울기 센서를 구비한다. 또 디스플레이 장치는 포인팅 장치의 광원과의 거리를 각각 측정하는 복수 개의 거리 센서들을 구비한다. 이와 같은 전자 시스템은 기울기 센서 및 거리 센서들을 이용하여 광원으로부터 제공되는 포인팅 정보의 좌표 데이터를 산출할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 전자 시스템은, 몸체 일측에 배치되어 외부로 광신호를 발생하여 비접촉 방식의 포인팅 정보를 제공하는 광원과, 상기 몸체 내부에 기울기 센서를 구비하는 포인팅 장치 및; 영상을 출력하는 표시 영역을 구비하고, 상기 표시 영역의 가장자리에 설치되어 상기 표시 영역으로 상기 포인팅 정보를 제공하는 상기 광원과의 거리를 측정하는 복수 개의 거리 센서들을 갖는 디스플레이 장치를 포함한다. 여기서 상기 디스플레이 장치는 상기 거리 센서들 간의 제 1의 거리 정보와, 상기 거리 센서들 각각으로부터 측정된 상기 광원과의 제 2의 거리 정보들 및, 상기 기울기 센서로부터 측정된 상기 포인팅 장치의 기울기 정보를 이용하여 상기 포인팅 정보의 상기 표시 영역에 대한 좌표 데이터를 산출한다.
한 실시예에 있어서, 상기 거리 센서들은; 적어도 2 개가 대각선 방향으로 마주보게 상기 표시 영역의 가장자리 모서리 각각에 설치된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 장치는; 상기 거리 센서들 중 상호 대각선으로 마주보는 거리 센서들 간의 거리를 측정하여 상기 제 1 거리 정보로 산출하거나, 상기 표시 영역의 크기에 따른 대각선 길이를 상기 제 1의 거리 정보로 산출한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 포인팅 장치는; 적어도 하나의 버튼과; 상기 버튼이 눌러지면, 상기 광원으로부터 광신호를 조사하여 상기 포인팅 정보를 제공하도록 제어하고, 상기 기울기 센서로부터 측정된 상기 기울기 정보를 상기 디스플레이 장치로 제공하도록 제어하는 컨트롤러 및; 상기 컨트롤러로부터 상기 기울기 정보를 받아서 무선 신호로 변환하여 상기 디스플레이 장치로 제공하는 제 1 무선 송수신부를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 버튼은; 상기 표시 영역에 표시된 영상에 제공되는 아이템을 선택하거나 상기 아이템에 대응하는 명령을 실행하도록 하는 것을 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 전자 시스템은 상기 디스플레이 장치와 전기적으로 연결되는 컴퓨터 장치를 더 포함한다. 여기서 상기 디스플레이 장치는; 상 기 제 1 무선 송수신부로부터 상기 기울기 정보를 받아들이는 제 2 무선 송수신부와; 상기 광원과의 거리를 측정하도록 상기 거리 센서들을 제어하고, 상기 거리 센서들 각각으로부터 상기 제 2의 거리 정보들을 받고, 상기 무선 송수신부로부터 상기 기울기 정보를 받아서 상기 좌표 데이터를 산출하는 제어부 및; 상기 제어부로부터 상기 좌표 데이터를 받아서 상기 컴퓨터 장치로 제공하는 인터페이스부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 비접촉 방식의 포인팅 정보를 입력하기 위한 전자 시스템이 제공된다. 이와 같은 본 발명의 전자 시스템은 기울기 센서 및 거리 센서들을 이용하여 광원으로부터 제공되는 포인팅 정보의 좌표 데이터를 산출할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 전자 시스템은, 포인팅 장치에 구비되어, 외부로 광신호를 조사하는 광원과; 디스플레이 장치의 영상을 출력하는 표시 영역의 모서리들 각각에 설치되어 상기 광원과의 거리를 각각 측정하는 복수 개의 거리 센서들과; 상기 광신호에 의해 상기 광원으로부터 상기 표시 영역으로 비접촉 방식의 포인팅 정보가 제공되면, 상기 포인팅 장치의 기울기를 측정하는 기울기 센서 및; 상기 표시 영역의 대각선 길이와, 상기 거리 및 상기 기울기를 이용하여 상기 포인팅 정보의 상기 표시 영역에 대한 좌표 데이터를 산출하는 제어부를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 기울기 센서는 상기 포인팅 장치에 구비된다. 상기 제어부는 상기 디스플레이 장치에 구비된다. 그리고 상기 포인팅 장치와 상기 디스플레이 장치는 상호 무선 통신하여, 상기 기울기 센서로부터 상기 제어부로 상 기 기울기를 제공한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 거리 센서들은; 상기 표시 영역의 제 1 모서리에 설치되는 제 1 거리 센서 및; 상기 제 1 모서리와 대각선으로 마주보는 제 2 모서리에 설치되는 제 2 거리 센서를 포함한다. 여기서 상기 대각선 길이는 상기 제 1 및 상기 제 2 거리 센서에 의해 측정된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 거리 센서들은; 상기 제 1 및 상기 제 2 모서리에 인접한 제 3 모서리에 설치되는 제 3 거리 센서 및; 상기 제 3 모서리와 대각선으로 마주보는 제 4 모서리에 설치되는 제 4 거리 센서를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 표시 영역을 갖는 디스플레이 장치와, 광원을 이용하여 상기 표시 영역으로 포인팅 정보를 제공하는 포인팅 장치를 포함하는 전자 시스템의 상기 포인팅 정보를 입력하기 위한 처리 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 비접촉 방식의 포인팅 정보에 대한 좌표 데이터를 산출함으로써, 편의성을 제공한다.
이 특징에 따른 방법은, 상기 포인팅 장치로부터 상기 표시 영역으로 상기 포인팅 정보가 제공되면, 상기 표시 영역의 대각선 길이를 계산한다. 상기 표시 영역의 모서리들 각각에 설치된 복수 개의 거리 센서들 각각으로부터 상기 광원 사이의 거리를 측정한다. 상기 포인팅 장치 내부에 구비되는 기울기 센서를 이용하여 상기 포인팅 장치가 기울어져 있는지를 판별한다. 판별 결과, 상기 포인팅 장치가 기울어져 있으면, 상기 기울기 센서에 의해 상기 포인팅 장치의 기울기를 측정한다. 이어서 상기 대각선 길이와, 상기 거리들 및, 상기 기울기를 이용하여 상기 포 인팅 정보의 상기 표시 영역에 대한 좌표 데이터를 산출한다.
한 실시예에 있어서, 상기 대각선 길이를 계산하는 것은; 상기 거리 센서들 중 마주보는 모서리에 각각 설치된 거리 센서들을 이용하여 상기 대각선 길이를 측정한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전자 시스템은 디스플레이 장치의 표시 영역에 직접 접촉없이 포인팅 정보를 입력 가능하다.
또 본 발명의 전자 시스템은 포인팅 장치의 광에 의한 비접촉 방식의 포인팅 정보를 디스플레이 장치로 제공하고, 복수 개의 거리 센서들과 기울기 센서를 이용하여 포인팅 정보의 좌표 데이터를 산출할 수 있다.
또 본 발명의 전자 시스템은 디스플레이 장치와 이격된 거리에서 포인팅 정보를 입력 가능하여 디스플레이 장치와 전기적으로 연결되는 컴퓨터 장치의 다양한 프로그램을 용이하게 하는 등 포인팅 정보를 사용하기 위한 편의성을 제공한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 방식의 포인팅 정보를 이용하는 전자 시스템의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1 및 도 2을 참조하면, 전자 시스템(100)은 영상을 출력하는 디스플레이 장치(110)와, 디스플레이 장치(110)의 영상으로 비접촉 방식의 포인팅 정보(116)를 제공하는 포인팅 장치(150)를 포함한다. 전자 시스템(100)은 디스플레이 장치(110)와 전기적으로 연결되는 컴퓨터 장치(200)를 포함한다. 컴퓨터 장치(200)는 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface : GUI)를 제공하여 포인팅 정보(116)를 통해 다양한 프로그램들을 처리한다.
포인팅 장치(150)는 외부로 광신호를 발생하는 광원(152)을 구비한다. 이 광원(152)으로부터 출력되는 광신호는 직진성을 갖는 레이저 빔(laser beam)으로 제공된다. 따라서 포인팅 장치(150)는 디스플레이 장치(110)의 표시 영역(114)으로 광신호를 조사하여 비접촉 방식의 포인팅 정보(116)를 제공한다.
구체적으로, 포인팅 장치(150)는 예컨대, 리모콘, 펜 형상의 몸체(151)와, 몸체(151) 일측에 배치되어 외부로 광신호를 출력하는 광원(152)과, 몸체(151) 측면에 구비되어 광신호를 출력하거나 컴퓨터 장치(200)의 다양한 프로그램들을 처리하도록 입력 신호를 발생하는 복수 개의 버튼(156)들을 구비한다.
또 포인팅 장치(150)는 몸체(151) 내부에 기울기 센서(158)와, 컨트롤러(154) 및 무선 송수신부(160)를 포함한다. 기울기 센서(158)는 포인팅 정 보를 입력할 때, 포인팅 장치(150)의 기울기를 감지한다. 즉, 기울기 센서(158)는 몸체(151)의 수평 및 수직 기울기를 감지하고, 감지된 기울기 정보를 컨트롤러(154)로 제공한다. 여기서 수평 기울기는 표시 영역(114)에 수직한 Y-Z 평면에 대한 좌우 방향으로의 기울어진 정도이고, 수직 기울기는 Y-Z 평면에 수직한 X-Z 평면에 대해 상하 방향으로의 기울어진 정도를 나타낸다.
컨트롤러(154)는 버튼(156)들 중 어느 하나가 눌러지면, 광원(152)으로부터 광신호를 출력하도록 제어한다. 이로 인해 디스플레이 장치(110)의 표시 영역(114)에는 포인팅 정보(116)가 제공된다. 컨트롤러(154)는 버튼(156)들 중 다른 하나가 눌러지면, 기울기 센서(158)로부터 감지된 기울기 정보를 무선 송수신부(160)로 전달하거나, 디스플레이 장치(110)에 표시된 영상에서 아이콘, 메뉴 등의 아이템을 선택하거나 실행하도록 제어 신호를 발생하고, 제어 신호를 무선 송수신부(160)로 전달한다.
그리고 무선 송수신부(160)는 컨트롤러(154)로부터 제공되는 기울기 정보 및 제어 신호를 무선 신호로 변환하여 디스플레이 장치(110)의 무선 송수신부(134)로 제공한다. 그러므로 디스플레이 장치(110)는 기울기 정보를 받아서 포인팅 정보(116)의 좌표 데이터를 산출한다. 또 디스플레이 장치(110)는 무선 송수신부(134)로 수신된 제어 신호를 컴퓨터 장치(200)로 전달한다. 그 결과 컴퓨터 장치(200)는 해당 아이템을 선택하거나 실행하도록 제어한다. 물론 컨트롤러(154)의 기울기 정보 및 제어 신호는 무선 송수신부(160)를 통해 동일하게 처리하도록 컴퓨터 장치(200)의 무선 송수신부(미도시됨)로 직접 제공될 수도 있다.
디스플레이 장치(110)는 포인팅 장치(150)로부터 발생되는 광신호에 의해 비접촉 방식으로 포인팅 정보(116)를 입력받는다. 이를 위해 디스플레이 장치(110)는 전면에 영상을 출력하는 표시 영역(114)을 제공하는 디스플레이 유닛(130)과, 포인팅 정보(116)의 위치를 검출하기 위하여, 포인팅 장치(150)의 광원(152)과의 거리를 각각 감지하고, 그리고 상호 간의 거리를 감지하는 복수 개의 거리 센서들(120, 122) 및, 거리 센서들(120, 122)로부터 감지된 광원(152)과의 거리 정보와, 거리 센서(120, 122)들 간의 거리 정보 및, 포인팅 장치(150)의 기울기 센서(158)에 의해 측정된 기울기 정보를 이용하여 포인팅 정보(116)의 표시 영역(114)에 대한 좌표 데이터를 산출하는 제어부(도 2의 132)를 포함한다.
구체적으로, 디스플레이 장치(110)는 디스플레이 유닛(130)과, 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들과, 무선 송수신부(134)와, 제어부(132) 및 인터페이스부(136)를 포함한다.
디스플레이 유닛(130)은 예컨대, 액정 표시(LCD) 패널로 구비되고, 전면으로 영상이 출력되는 평면을 갖는 표시 영역(114)과, 표시 영역(114)의 가장자리에 제공되는 프레임(112)을 포함한다. 프레임(112)은 전면이 대체적으로 표시 영역(114)과 일정 높이로 단차지게 제공된다. 프레임(112) 내측면과 표시 영역(114) 가장자리 사이에는 4 개의 모서리(112a ~ 112d)들이 제공된다. 프레임(112)의 내측면 모서리(112a ~ 112d)들 중 적어도 일부 각각에는 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)가 설치된다. 예를 들어, 이 실시예에서는 제 1 거리 센서(120)는 제 1 모서리(112a)에 설치되고, 제 2 거리 센서(122)는 제 2 모서리(112b)에 설치된다. 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)는 표시 영역(114)의 상호 대각선 방향으로 배치된다. 물론 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들은 다른 모서리(112c 또는 112d)에 각각 설치될 수 있다. 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들은 디스플레이 장치(100)의 화면 크기 즉, 표시 영역(114)의 크기에 대응하여 포인팅 장치(150)의 광원(152)과의 거리를 감지할 수 있도록 광의 세기를 달리한다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들은 동일한 광의 세기로 구비된다. 이 때, 포인팅 장치(150)는 포인팅 정보(116)를 표시 영역(114)에 제공할 때, 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들 각각에 의해서 광원(152)과의 거리를 감지할 수 있는 범위 이내에 배치되어야 한다. 예를 들어, 포인팅 정보(116)를 제공하는 광원(152)의 위치는 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들 모두가 감지할 수 있는 최대 거리 이내에 있어야 된다.
제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들은 어느 하나로부터 다른 하나로 광신호를 조사하여 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122) 사이의 거리(D)를 측정하고, 이를 통해 표시 영역(114)의 대각선 길이를 산출한다. 이 때, 광신호는 표시 영역(114)과 수평되게 조사된다. 물론 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122) 사이의 거리(D)는 표시 영역(114)의 대각선 길이이고, 이는 디스플레이 장치(110)의 화면 크기이기 때문에 미리 알 수 있다. 따라서 디스플레이 장치(110)는 대각선 길이를 제어부(132)에 저장함으로써, 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들 간의 거리(D)를 산출할 수도 있다.
또 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들 각각은 포인팅 장치(150)의 광원(152)과의 거리(D1, D2)를 측정하여 광원(152)으로부터 표시 영역(114)으로 수직하게 조사되는 광신호에 의한 포인팅 정보(116)의 좌표 데이터를 산출한다. 이 좌표 데이터는 표시 영역(114)에 대한 X-Y 평면 좌표값이다. 이 때, 포인팅 장치(150)가 수직 및/또는 수평 방향으로 일정 각도로 기울어져 있다고 하더라도 광원(152)의 위치는 동일한 지점에 위치되므로, 기울어져 있지 않은 경우의 광원(152)과 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들 각각과의 거리(D1, D2)와 동일하다.
따라서 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 포인팅 장치(150)의 기울기가 광원(152)과 표시 영역(114)에 수직한 기준선(R)에 대하여 좌우(수평) 및 상하(수직) 방향으로 일정 각도(θ, θ' 또는 θ1, θ1') 기울어진 경우(150a 또는 150b)에는, 광원(152)으로부터 표시 영역(114)으로 제공되는 포인팅 정보(116a 또는 116b)의 위치를 수평 및 수직 기울기 각도(θ, θ' 또는 θ1, θ1')만큼 보정할 필요가 있다.
이를 위하여, 포인팅 장치(150a 또는 150b)는 광원(152)으로부터 표시 영역(114)에 수직한 기준선(R)과의 수평 및 수직 기울기 각도(θ, θ' 또는 θ1, θ1')를 기울기 센서(158)를 통해 측정한다. 디스플레이 장치(110)는 측정된 기울기 각도를 이용하여 실제 광원(152)으로부터 표시 영역(114)으로 제공되는 포인팅 정보(116a 또는 116b)의 좌표 데이터를 산출한다.
도 3 및 도 4의 경우, 포인팅 장치(150a 또는 150b)는 수평 및 수직 방향 모 두에 일정 각도로 기울어진 상태로 포인팅 정보(116a 또는 116b)를 제공하고 있다. 그러나 포인팅 장치(150)가 수평 및 수직 방향 중 어느 하나의 방향으로 기울어진 경우에는 해당 방향으로 기울어진 기울기 각도를 측정하고, 이를 이용하여 포인팅 정보(116)의 좌표 데이터를 산출한다.
다시 도 2를 참조하면, 무선 송수신부(134)는 포인팅 장치(150)로부터 디스플레이 장치(110)로 출력되는 무선 신호를 받아들인다. 무선 신호는 기울기 센서(158)로부터 측정된 수평 및 수직 기울기에 따른 기울기 정보를 포함한다. 무선 신호는 포인팅 정보(116)를 이용하는 컴퓨터 장치(200)로 표시 영역(114)의 영상에서 아이템을 선택하거나 실행시키는 버튼(156)이 눌려질 때, 컨트롤러(154)로부터 발생되는 제어 신호를 포함한다. 따라서 무선 송수신부(146)는 표시 영역(114)의 영상에서 포인팅 정보(116)의 위치를 이동하거나, 영상에 제공되는 아이콘, 메뉴 등의 아이템을 선택하거나, 또는 포인팅 정보(116)의 위치 이동에 따른 잔상을 이용하여 처리하는 판서 기능을 수행하도록 포인팅 장치(130)로부터 발생되는 제어 신호를 무선으로 받아서 제어부(142)로 제공한다.
인터페이스부(136)는 디스플레이 장치(110)와 컴퓨터 장치(200) 상호 간에 데이터 통신을 처리한다. 즉, 인터페이스부(136)는 컴퓨터 장치(200)로부터 영상 정보를 받아서 표시 영역(114)에 출력하도록 제어부(132)로 제공한다. 인터페이스부(136)는 무선 송수신부(134)로부터 수신된 제어 신호를 컴퓨터 장치(200)로 제공하여, 표시 영역의 영상에서 아이템을 선택하거나 실행하도록 한다. 인터페이스부(148)는 제어부(142)와 컴퓨터 장치(200)와의 상호간에 데이터 전송하 는 LAN, 직렬 또는 병렬 인터페이스 등으로 구비된다. 인터페이스부(148)은 예를 들어, UBS 포트, IEEE1394 포트 등으로 구비된다. 이러한 디스플레이 장치(110)는 컴퓨터 장치(200)와 연결 케이블(118) 등을 이용하여 전기적으로 연결된다.
이 때, 컴퓨터 장치(200)는 디스플레이 장치(110)의 인터페이스부(136)와 동일한 인터페이스부(202)를 갖는다. 컴퓨터 장치(200)는 포인팅 정보(116)를 이용하여 프로그램들을 처리하도록 제공된다. 프로그램들은 그래픽 유저 인터페이스(GUI)가 제공된다. 예를 들어, 프로그램들은 운영체제(Operating System : OS) 프로그램과, 문서 작성, 스프레드 쉬트, 프리젠테이션 등의 오피스용 프로그램 및, 이들 프로그램의 화면상에 판서 가능하도록 처리하는 판서 프로그램 등을 구비한다.
그리고 제어부(132)는 디스플레이 장치(110) 내부에 설치되는 프로그램어블 로직 컨트롤러(PLC), 제어 모듈(control module), 컨트롤러 등으로 구비되고, 포인팅 장치(150)로부터 제공되는 비접촉 방식의 포인팅 정보(116)의 표시 영역(114)에 대한 좌표 데이터를 산출한다. 이 때, 제어부(132)는 포인팅 장치(150)의 기울기 센서(158)로부터 제공되는 기울기 정보와, 복수 개의 거리 센서(120, 122)들 간의 거리 정보(D) 및, 포인팅 장치(150)의 광원(152)과 복수 개의 거리 센서(120, 122)들 각각의 거리 정보(D1, D2)를 이용하여 포인팅 정보(116)의 좌표 데이터를 산출한다.
즉, 제어부(132)는 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들로부터 광신호를 출력하도록 제어하고, 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122)들 각각으로부터 광원(152)과의 거리 정보(D1, D2)가 수신되면, 포인팅 정보(116)의 좌표 데이터를 검출한다. 이 때, 제어부(132)는 포인팅 장치(150)의 기울기 센서(158)로부터 제공되는 기울기 정보를 받아서 좌표 데이터를 보정한다. 제어부(132)는 산출된 포인팅 정보(116)의 좌표 데이터를 인터페이스부(136)로 제공한다. 또 제어부(142)는 포인팅 장치(150)로부터 무선 송수신부(134)로 제공되는 제어 신호들을 받아서, 컴퓨터 장치(200)가 포인팅 정보(116)를 이용하는 다양한 기능을 처리할 수 있도록 인터페이스부(136)로 제공한다. 그러므로 컴퓨터 장치(200)는 제어 신호에 응답해서 아이템을 선택하거나, 실행시킨다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치와 포인팅 장치를 갖는 전자 시스템의 구성을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 전자 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다. 여기서 이 실시예의 구성 요소들 중 도 1의 실시예와 동일한 기능의 구성 요소들에 대해서는 동일한 참조 번호를 기재하고 상세한 설명은 생략한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 이 실시예의 전자 시스템(100a)은 디스플레이 장치(110a)와 포인팅 장치(150)를 포함한다. 디스플레이 장치(110a)는 복수 개의 거리 센서들(120 ~ 126)이 표시 영역(114)의 모서리(112a ~ 112d) 각각에 설치된다. 예를 들어, 거리 센서(120 ~ 126)들은 4 개가 구비된다. 이는 제 1 내지 제 4 거리 센서(120 ~ 126)들 각각으로부터 포인팅 장치(150)의 광원(152)과의 거리(D1 ~ D4)를 측정하여 도 1의 실시예보다 정확한 좌표 데이터를 산출하기 위함이다. 즉, 전자 시스템(100)은 도 1의 실시예보다 대형의 디스플레이 유닛(130a)을 제공하고, 디스플레이 유닛(130a)의 프레임(112)과 표시 영역(114) 사이의 모서리(112a ~ 112d)들 각각에 제 1 내지 제 4 거리 센서(120 ~ 126)들 각각이 설치된다.
전자 시스템(100a)은 대각선으로 마주보는 제 1 및 제 2 거리 센서(120, 122) 또는 제 3 및 제 4 거리 센서(124, 126)에 의해 표시 영역(114)의 대각선 길이(D')를 측정하고, 광원(152)과 각 거리 센서(120 ~ 126)들 사이의 거리(D1 ~ D4)를 측정한다. 그리고 포인팅 장치(150)의 기울기 센서(158)로부터 기울기 정보를 측정한다.
제어부(132a)는 제 1 내지 제 4 거리 센서(120 ~ 126)들로부터 측정된 광원(152)과의 거리 정보(D1 ~ D4)들을 받아들이고, 무선 송수신부(134)를 통해 포인팅 장치(150)의 기울기 정보를 받는다. 따라서 제어부(132a)는 대각선 길이(D')와, 광원(152)과의 거리(D1 ~ D4)들 및, 기울기 정보를 이용하여 포인팅 정보(116)의 좌표 데이터를 산출한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전자 시스템(100, 100a)은 적어도 2 개의 거리 센서(120 ~ 126)들을 표시 영역(114)의 모서리(112a ~ 112d)에 구비하여 광원(152)과의 거리를 측정한다. 그리고 포인팅 장치(150)로부터 기울기 정보를 받아서 비접촉 방식의 포인팅 정보(116)에 대한 좌표 데이터를 산출한다.
계속해서, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 방식의 포인팅 정보를 제공하는 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순은 제어부(132 또는 132a)가 처리하는 프로그램으로서, 이 프로그램은 제어부(132 또는 132a)의 메모리(미도시됨)에 저장된다.
도 7을 참조하면, 단계 S180에서 표시 영역(114)의 크기 즉, 대각선 길이를 계산한다. 이는 표시 영역(114)의 마주보는 모서리(112a, 112b 또는/및 112c, 112d)에 설치된 거리 센서(120 ~ 122 또는 120 ~ 126)들 간의 거리(D 또는 D')를 측정하거나, 제어부(132 또는 132a)의 메모리에 저장된 표시 영역(114)의 크기를 이용한다.
단계 S182에서 버튼(156)이 눌러져서 포인팅 장치(150)로부터 표시 영역(114)으로 비접촉 방식의 포인팅 정보(116)가 제공되면, 복수 개의 거리 센서(120 ~ 122 또는 120 ~ 126)들 각각으로부터 포인팅 장치(150)의 광원(152)까지의 거리(D1 ~ D2 또는 D1 ~ D4)를 측정한다.
단계 S184에서 포인팅 장치(150)가 기울어져 있는지를 판별한다. 즉, 포인팅 장치(150)의 기울기 센서(158)를 이용하여 포인팅 장치(150)가 수평 및 수직 방향으로 기울어진 기울기 각도를 판별한다.
판별 결과, 포인팅 장치(150)가 기울어져 있지 않으면, 이 수순은 단계 S188로 진행하여 기울기 각도를 0°로 계산한다. 그러나 포인팅 장치(150)가 수평 및/또는 수직 방향으로 일정 각도 기울어져 있으면, 이 수순은 단계 S186으로 진행하여 포인팅 장치(150)의 수평 및/또는 수직 기울기 각도를 측정한다. 즉, 포인팅 장치(150)의 기울기 센서(158)를 이용하여 수평 및/또는 수직 기울기 각도를 측정하고, 그 측정된 기울기 각도를 제어부(132 또는 132a)로 전송한다.
단계 S190에서 표시 영역(114)의 크기 즉, 대각선 길이(D 또는 D')와 각 거리 센서(120 ~ 122 또는 120 ~ 126)들과 광원(152) 사이의 거리(D1 ~ D2 또는 D1 ~ D4) 및, 기울기 각도를 이용하여 포인팅 장치(150)의 광원(152)으로부터 표시 영역(114)으로 조사되는 지점에 대한 좌표 데이터 즉, 포인팅 정보(116)의 표시 영역(114)에 대한 좌표 데이터를 산출한다. 이어서 단계 S192에서 좌표 데이터를 인터페이스부(136)를 통하여 컴퓨터 장치(200)로 제공한다. 그 결과, 컴퓨터 장치(200)는 표시 영역(114)에 표시된 영상에서 좌표 데이터에 대응되는 위치에 포인팅 정보(116)를 표시한다. 이 후, 컴퓨터 장치(200)는 포인팅 장치(150)로부터 제어 신호가 수신되면, 제어 신호에 응답해서 프로그램에 대한 영상의 아이템을 선택하거나, 해당 아이템에 대응하는 명령을 실행시킨다. 또 컴퓨터 장치(200)는 포인팅 정보(116)의 이동에 따른 좌표 데이터들을 이용하여 영상에서의 판서 기능을 처리한다.
이상에서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 표시 영역으로 비접촉 방식의 포인팅 정보를 제공하는 포인팅 장치를 구비하는 전자 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치와 포인팅 장치를 구비하는 전자 시스템의 구성을 도시한 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 전자 시스템의 구성을 도시한 블럭도;
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 포인팅 장치의 기울기 정보를 설명하기 위한 도면들;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치와 포인팅 장치를 구비하는 전자 시스템의 구성을 도시한 사시도;
도 6은 도 5에 도시된 전자 시스템의 구성을 도시한 블럭도; 그리고
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 방식의 포인팅 정보를 제공하는 수순을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100, 100a : 전자 시스템
110, 110a : 디스플레이 장치
114 : 표시 영역
116, 116a, 116b : 포인팅 정보
120 ~ 126 : 거리 센서
150, 150a, 150b : 포인팅 장치
158 : 기울기 센서
Claims (12)
- 전자 시스템에 있어서:몸체 일측에 배치되어 외부로 광신호를 발생하여 비접촉 방식의 포인팅 정보를 제공하는 광원과, 상기 몸체 내부에 기울기 센서를 구비하고, 상기 기울기 센서에 의해 기울기 정보를 측정하는 포인팅 장치 및;영상을 출력하는 표시 영역을 구비하고, 상기 표시 영역의 가장자리에 설치되어 상기 표시 영역으로 상기 포인팅 정보를 제공하는 상기 광원과의 거리를 측정하는 복수 개의 거리 센서들을 갖고, 상기 기울기 센서로부터 측정된 상기 기울기 정보를 수신하는 디스플레이 장치를 포함하되;상기 디스플레이 장치는 상기 거리 센서들 간의 제 1의 거리 정보와, 상기 거리 센서들 각각으로부터 측정된 상기 광원과의 제 2의 거리 정보들 및, 상기 기울기 정보를 이용하여 상기 포인팅 정보의 상기 표시 영역에 대한 좌표 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 거리 센서들은;적어도 2 개가 대각선 방향으로 마주보게 상기 표시 영역의 가장자리 모서리 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 디스플레이 장치는;상기 거리 센서들 중 상호 대각선으로 마주보는 거리 센서들 간의 거리를 측정하여 상기 제 1 거리 정보로 산출하거나, 상기 표시 영역의 크기에 따른 대각선 길이를 상기 제 1의 거리 정보로 산출하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 포인팅 장치는;적어도 하나의 버튼과;상기 버튼이 눌러지면, 상기 광원으로부터 광신호를 조사하여 상기 포인팅 정보를 제공하도록 제어하고, 상기 기울기 센서로부터 측정된 상기 기울기 정보를 상기 디스플레이 장치로 제공하도록 제어하는 컨트롤러 및;상기 컨트롤러로부터 상기 기울기 정보를 받아서 무선 신호로 변환하여 상기 디스플레이 장치로 제공하는 제 1 무선 송수신부를 더 포함하는 전자 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 버튼은;상기 표시 영역에 표시된 영상에 제공되는 아이템을 선택하거나 상기 아이템에 대응하는 명령을 실행하도록 하는 것을 더 포함하는 전자 시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 전자 시스템은 상기 디스플레이 장치와 전기적으로 연결되는 컴퓨터 장치를 더 포함하되;상기 디스플레이 장치는;상기 제 1 무선 송수신부로부터 상기 기울기 정보를 받아들이는 제 2 무선 송수신부와;상기 광원과의 거리를 측정하도록 상기 거리 센서들을 제어하고, 상기 거리 센서들 각각으로부터 상기 제 2의 거리 정보들을 받고, 상기 무선 송수신부로부터 상기 기울기 정보를 받아서 상기 좌표 데이터를 산출하는 제어부 및;상기 제어부로부터 상기 좌표 데이터를 받아서 상기 컴퓨터 장치로 제공하는 인터페이스부를 더 포함하는 전자 시스템.
- 전자 시스템에 있어서:포인팅 장치에 구비되어, 외부로 광신호를 조사하는 광원과;디스플레이 장치의 영상을 출력하는 표시 영역의 모서리들 각각에 설치되어 상기 광원과의 거리를 각각 측정하는 복수 개의 거리 센서들과;상기 광신호에 의해 상기 광원으로부터 상기 표시 영역으로 비접촉 방식의 포인팅 정보가 제공되면, 상기 포인팅 장치의 기울기를 측정하는 기울기 센서 및;상기 표시 영역의 대각선 길이와, 상기 거리 및 상기 기울기를 이용하여 상기 포인팅 정보의 상기 표시 영역에 대한 좌표 데이터를 산출하는 제어부를 포함하고,상기 기울기 센서는 상기 포인팅 장치에 구비되고;상기 제어부는 상기 디스플레이 장치에 구비되며;상기 포인팅 장치와 상기 디스플레이 장치는 상호 무선 통신하여, 상기 기울기 센서로부터 상기 제어부로 상기 기울기를 제공하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
- 삭제
- 제 7 항에 있어서,상기 거리 센서들은;상기 표시 영역의 제 1 모서리에 설치되는 제 1 거리 센서 및;상기 제 1 모서리와 대각선으로 마주보는 제 2 모서리에 설치되는 제 2 거리 센서를 포함하되;상기 대각선 길이는 상기 제 1 및 상기 제 2 거리 센서에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 전자 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 거리 센서들은;상기 제 1 및 상기 제 2 모서리에 인접한 제 3 모서리에 설치되는 제 3 거리 센서 및;상기 제 3 모서리와 대각선으로 마주보는 제 4 모서리에 설치되는 제 4 거리 센서를 더 포함하는 전자 시스템.
- 표시 영역을 갖는 디스플레이 장치와, 광원을 이용하여 상기 표시 영역으로 포인팅 정보를 제공하는 포인팅 장치를 포함하는 전자 시스템의 상기 포인팅 정보를 입력하기 위한 처리 방법에 있어서:상기 디스플레이 장치는 상기 포인팅 장치로부터 상기 표시 영역으로 상기 포인팅 정보가 제공되면, 상기 표시 영역의 대각선 길이를 계산하고;상기 디스플레이 장치는 상기 표시 영역의 모서리들 각각에 설치된 복수 개의 거리 센서들 각각으로부터 상기 광원 사이의 거리를 측정하고;포인팅 장치의 컨트롤러는 상기 포인팅 장치 내부에 구비되는 기울기 센서를 이용하여 상기 포인팅 장치가 기울어져 있는지를 판별하고;판별 결과, 상기 포인팅 장치가 기울어져 있으면, 상기 포인팅 장치의 상기 기울기 센서는 상기 포인팅 장치의 기울기를 측정하고;상기 포인팅 장치는 상기 기울기 측정을 통해 획득된 기울기를 상기 디스플레이 장치로 제공하고; 이어서상기 디스플레이 장치는 상기 대각선 길이와, 상기 거리들 및, 상기 기울기를 이용하여 상기 포인팅 정보의 상기 표시 영역에 대한 좌표 데이터를 산출하는 것을 포함하는 전자 시스템의 처리 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 대각선 길이를 계산하는 것은;상기 거리 센서들 중 마주보는 모서리에 각각 설치된 거리 센서들을 이용하여 상기 대각선 길이를 측정하는 것을 특징으로 하는 전자 시스템의 처리 방법.
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US10386987B2 (en) | 2014-10-15 | 2019-08-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Remote controller apparatus and control method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR20100130464A (ko) | 2010-12-13 |
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