KR101289318B1 - 입력 장치, 입력 방법, 및 이와 관련된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력 장치, 입력 방법, 이와 관련된 컴퓨터 프로그램, 이와 관련된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 관한 것으로, 본 발명은 특히 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)와 관련하여 고정밀도로 데이타 처리 프로그램이나 전지 장치들의 파라미터를 변화시키는데 용이하게 이용될 수 있다.

데이타 처리 시스템의 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 프로그램을 제어하는 회전형 조절 노브를 구비하는 입력 장치로서, 상기 회전형 조절 노브가 활성화되면 신호열을 발생시켜 데이타 처리 시스템의 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 커서의 위치를 결정하는데 사용되는 데이타 값을 변화시키며, 상기 커서는 위치를 결정하는데 사용된 데이타에 따라 시각화될 때 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 실질적으로 선형적인 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 입력 장치를 제안한다.

Description

입력 장치, 입력 방법, 및 이와 관련된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체{INPUT DEVICE, INPUT METHOD AS WELL AS A CORRESPONDING COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM}

본 발명은 입력 장치, 입력 방법, 및 이와 관련된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 관한 것으로, 본 발명은 특히 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)와 관련하여 고정밀도로 데이타 처리 프로그램이나 전지 장치들의 파라미터를 변화시키는데 용이하게 이용될 수 있다.

컴퓨터 또는 (후술하는 바와 같이) GUI 로 제어되는 다른 장치, 주로 표준 장치로 설치되는 마우스의 그래픽 사용자 인터페이스 동작을 위한 다양한 입력장치가 알려져 있다. 마우스를 평탄면 위에서 이동시켜 발생되는 신호는 제어 대상인 컴퓨터로 전송되고 디스플레이상에 마우스 포인터의 이차원적인 이동을 발생시킨다. 예를 들어, 그래픽 제어 요소를 선택하고, 활성화시키고, 위치상 '고정'시키고, 이동시키는 등의 동작을 기존 방식에서는 마우스 버튼을 이용하여 디스플레이상에 실현시킨다.

마우스의 이러한 기능과 동일한 제어 기능 및 호환성을 가지는 반면 다른 방식으로 동작하는 많은 다른 입력 장치가 알려져 있다. 예를 들어, 트랙볼, 터치패 드, 조이스틱 등이 그것이다. 이러한 입력 장치들은 이하에서 마우스로 언급되는 부분에 모두 포함될 수 있다.

하드웨어 제어기가 컴퓨터 기반 오디오 스튜디오 분야에서 널리 이용되고 있다. 이러한 하드웨어 제어기는 해당 오디오 소프트웨어를 바람직하게는 MIDI 인터페이스를 통해 제어하며 대부분의 경우 상기 인터페이스에 특정되도록 매치되어 있다. 전형적인 하드웨어 제어 요소로는 터치 키, 회전형 조절자(rotary controller) 및 (모터 구동의) 슬라이드 제어기 등이 있다. 특히, 회전형 조절자는 연속적인 제어가 가능하여 예를 들어 컴퓨터 기반 오디오 스튜디오의 믹서에 있어서 유비쿼터스적이기 때문에 마우스 보다 나은 이점을 제공한다. 손가락을 움직여 수동적으로 발생되는 회전은 인간의 팔 운동 제어하에 마우스를 움직이는 것이 비하여 상기 조절자가 보다 나은 촉감 감지성(sensory-haptic) 및 미세 운동성(fine-motor) 제어를 제공한다.

독일 공개 특허 공보 DE 102 45 333 A1에 따르면, 회전형 조절자를 구비한 입력 장치가 기재되어 있다. 이 입력 장치는 커서와 같은 표시자를 디스플레이상에서 이동시키는 제1제어유닛과, 부가 프로그램을 제어하는 파라미터를 변화시키는 제2제어유닛을 포함한다. 특히, 두 제어유닛은 모두 서로 다른 신호를 발생시키는데 그 이유는 제1제어유닛을 동작시키면 디스플레이상에 표시부가 위치하는 반면, 제2제어유닛을 동작시키면 상기 표시부의 위치를 변화시키지 않은 채 다른 입력 파라미터, 예를 들어 자동차 라이도의 방송국 주파수를 변화시키기 때문이다. 상기 공보에 기술된 해결 방법에서는 제2제어유닛을 활성화시키는 것은 디스플레이상에 표시부의 이동을 유발하지 않는데 그 이유는 변화될 파라미터들이 디스플레이상의 표시부를 GUI의 정의된 위치로 이동시킴으로써 선택되기 때문이다. 제2제어유닛의 동작 동안 상기 표시부의 위치를 변화시키게 되면 다른 파라미터를 변화시키는데 제공된 GUI 위치로 상기 표시부를 이동시키게 된다. 그 결과, 제2제어유닛은 의도치 않게 변하게 될 것이다. 또한, 이 방식에서는 상기 제어유닛이 응용 프로그램, 예를 들어 자동차 라디오의 제어 소프트웨어에 특정하게 적용되어 있다.

또한, (주로 마우스에 부가하여 동작 제어를 위하여 제공되는) 스크롤휠이 알려져 있는데, 정지 한계(limit stop)가 없는 썸휠(thumbwheel)은 적당한 소프트웨어를 구비하는 프로그램의 스크롤바를 해당 프로그램 윈도우가 활성화되어 있는 한 마우스 포인터의 위치에 상관없이 직접적으로 제어한다.

또한, 정지 한계가 없는 회전형 조절자를 구비한 장치로서 컴퓨터에 연결되어 적절히 설정된 드라이버를 이용하여 다양한 파라미터(예를 들어, 미디어 플레이어의 오디오 볼륨)을 제어하는 장치가 알려져 있다. 그러나, 제어될 소프트웨어가 이 장치를 지원해야만 한다. 이러한 방식으로 제어될 수 있는 파라미터의 수는 실제로 한계가 있고 이 장치로 제어될 파라미터들간의 관련성은 간접적이면서 복잡하다.

전술한 방식은 파라미터의 정확한 제어를 위한 제어 요소로서 인체공학적으로 유리한 회전형 조절자가 없거나, 제어될 프로그램이나 장치가 변경가능성이 적고 특정 입력 장치에 의존적인 측면에서 불리하다. 따라서, 기존의 회전형 조절자는 특정적으로 적용된 프로그램을 제어하는 것 외에는 적절하지 못하며, 특히 마우 스, 터치패드 등의 입력 장치를 이용하여 GUI를 통해 입력되는 파라미터만을 허용하는 프로그램 제어에는 적절치 못하다.

그러한 프로그램들은 예를 들어 GUI 상에 슬라이더나 다른 그래픽 대상물을 보임으로써 제어할 수 있다. 첫 번째 단계에서 가상 슬라이더의 제어 버튼이나 그래픽 대상물에 대해 마우스로 GUI 상의 커서를 위치시킴으로써 슬라이더나 대상물을 선택한다. 두 번째 단계에서 상기 제어 버튼이나 그래픽 대상물을 마우스 버튼(종종, 누르거나 정지하거나 누름을 해제하여 주 선택 신호를 발생시키며, 이하에서는 주 선택 버튼으로 지칭하는 '왼쪽 마우스 버튼')을 누르고 그 상태를 유지함으로써 일반적으로 '정지' 상태로 둔다. 세 번째 단계에서 상기 제어 버튼이나 그래픽 대상물을 마우스를 이동하여 이동시키고, 네 번째 단계에서 상기 제어 버튼이나 그래픽 대상물을 다시 '해제'한다. 가상 제어기를 정확하게 동작하고 그래픽 대상물을 정확하게 이동시키기 위해서는 상기 프로그램이 종래의 비정밀한 입력 장치인 마우스, 트랙볼, 터치패드, 조이스틱 등을 사용하는 대신 회전형 조절자를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 전술한 기존 방식의 문제점을 해결하는 입력 장치, 입력 방법, 이와 관련된 컴퓨터 프로그램, 이와 관련된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공하는 것으로, 특히 프로그램이나 장치들을 GUI 기반의 제어를 위한 인체공학적 입력장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 특허청구범위에서 청구항 1, 14, 19 및 20에 의하여 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 또한 종속 청구항에 구체화된다.

본 발명에 따른 입력 장치는 데이타 처리 시스템의 그래픽 사용자 인터페이스를 통하여 동작되는 프로그램의 제어를 위한 회전형 조절자를 구비하며, 상기 프로그램은 본 발명의 입력 장치의 설정에 의하여 고정밀도로 제어될 수 있다. 상기 회전형 조절자를 활성화시키면 데이타 처리 시스템의 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 커서의 위치를 결정하는데 사용되는 데이타 값을 변화시키는 신호열을 발생시키며 상기 커서는 위치를 결정하는데 사용된 데이타로 시각화되는 경우 그래픽 사용자 인터페이스상에서 실질적으로 선형적인 커브로 이동하게 된다. 이러한 독특한 촉각 감지성 및 미세 운동성 회전형 조절자의 동작 제어는 커서 이동의 자유로운 정도를 제어함과 더불어 매우 정확한 제어를 가능케 한다.

본 발명의 입력 장치의 바람직한 실시예에서, 상기 입력 장치는 하나 이상의 입력 장치의 하나 이상의 키의 누름 및 누름 유지, 누름 해제 및 클릭 중 적어도 하나의 동안에 발생하는 신호에 해당하는 신호들이 회전형 조절자의 동작, 특히 회전형 조절자의 활성화 중에 발생된 신호열로 삽입되도록 설정된다. 여기서, 예를 들어 상기 입력 장치가 발생시킨 신호열은 마우스 키, 트랙볼, 터치패드 등을 누르거나, 누른 상태를 유지하거나, 누름을 해제할 때, 특히 주 선택 키를 누르고 해제할 때(이하에서는 정지 신호로 지칭함) 발생되는 신호열에 해당한다. 여기서, 가상 제어기와 대상물은 GUI 상에서 '정지'되며 단일 동작 과정으로 회전형 조절자의 회전 활성화 중에 정밀하게 이동하거나 및/또는 변화된다. 부가적인 동작과 단계로서, 예를 들어 다른 입력 장치의 키를 누르거나 회전형 조절자 자체를 누르는 등의 과정은 제거된다. 또한, 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 커서의 실질적인 선형적 커브는 소정 각도로 경사지는 것이 바람직할 수 있다. 수평 및 수직 이동 성분의 기여도는 경사진 커서의 커브 상에서 동시에 변화될 수 있기 때문에 이러한 방식은 예를 들어 가상의 수평 및 수직 슬라이드 제어기를 제어하는데 사용되는 값을 동시에 발생시킬 수 있다.

본 발명의 입력 장치는 적절한 그래픽 제어 요소 및/또는 대상물을 이용한다면 입력 장치가 컴퓨터 마우스로 제어가능한 모든 프로그램을 제어한다는 점에서 또 다른 이점이 있는데, 그 이유는 본 발명의 입력 장치가 컴퓨터 마우스가 발생시키는 것과 동일한 신호열을 발생시키기 때문에 운영 체제는 본 발명의 입력 장치와 컴퓨터 마우스 사이를 차별화하지 않기 때문이다.

(동일한 입력 장치를 동시에 연결하고 동일한 소프트웨어 기능을 제어하기 때문에) 본 발명의 입력 장치, 입력 방법, 및 컴퓨터 프로그램은 입력 우선 순위를 발생시킴으로써 입력치를 조정하는데 사용할 수 있다는 점에서 유리하다. 그 결과, 복수의 입력 장치가 사용될 때, 이 입력 장치들 중의 적어도 하나의 하부 세트(subset)에 동적이거나 고정적으로 우선 순위가 할당된다. 예를 들어, 주 우선 순위를 선호 입력 장치에 고정적으로 할당하고, 이 입력 장치의 동작이 다른 장치의 입력을 차단하도록 할 수 있다. 우선 순위를 현재 활성화된 입력 장치에 할당함으로써 입력 우선 순위를 미리 결정하는 것도 바람직하다. 다른 경우로서, 모든 입력 장치에 동일한 우선 순위를 할당하고 예를 들어 입력치들을 축적함으로써 입력을 동일하게 처리하는 것도 바람직하다.

본 발명에 따른 입력 방법은 GUI 상의 대상물의 위치를 정확히 결정하거나 파라미터 값을 정확히 조정하는데 사용될 수 있다는 점에서 유리하며, 특히 CAD 프로그램을 제어하는데 바람직하다. 회전형 조절자를 구비하는 입력 장치가 사용되며, 상기 회전형 조절자가 활성화되면 신호열을 발생시켜 데이타 처리 시스템의 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 커서의 위치를 결정하는데 사용되는 데이타 값을 변화시키며, 상기 커서는 위치를 결정하는데 사용된 데이타에 따라 시각화될 때 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 실질적으로 선형적인 경로를 따라 이동한다.

본 발명의 컴퓨터 프로그램은 데이타 처리 시스템의 메모리에 로딩된 후에 상기 데이타 처리 시스템의 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 동작되는 프로그램을 제어하는 입력 방법을 실행시키며, 회전형 조절자를 구비하는 입력 장치가 사용되고, 상기 회전형 조절자가 활성화되면 신호열을 발생시켜 데이타 처리 시스템의 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 커서의 위치를 결정하는데 사용되는 데이타 값을 변화시키며, 상기 커서는 위치를 결정하는데 사용된 데이타에 따라 시각화될 때 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 실질적으로 선형적인 경로를 따라 이동한다.

상기 컴퓨터 프로그램은 예를 들어 (유상, 무상, 자유로운 접속, 또는 패스워드로 보호되는 방식으로) 데이타 또는 커뮤티케이션 네트워크에서 다운로드될 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램은 전자적 데이타 네트워크, 예를 들어 인터넷을 통해 데이타 네트워크에 연결된 데이타 처리 시스템에 다운로드하는 방식으로 이용할 수 있다.

본 발명의 입력 방법을 수행하기 위하여, 데이타 처리 시스템의 메모리에 로딩된 후에 상기 데이타 처리 시스템의 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 동작되는 프로그램을 제어하는 입력 방법을 실행시키는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 회전형 조절자를 구비하는 입력 장치가 사용되며, 상기 회전형 조절자가 활성화되면 신호열을 발생시켜 데이타 처리 시스템의 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 커서의 위치를 결정하는데 사용되는 데이타 값을 변화시키며, 상기 커서는 위치를 결정하는데 사용된 데이타에 따라 시각화될 때 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 실질적으로 선형적인 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 이용할 수 있다.

본 발명의 입력 장치, 입력 방법, 및 컴퓨터 프로그램은 기존에 이미 설치된 입력 장치를 구비하는 컴퓨터 시스템에 용이하게 일체화될 수 있다. 본 발명은 GUI 지원 소프트웨어의 범용적 동작 특성으로 인하여 하드웨어로 구현되는 회전형 조절자의 인체공학적 이점과 마우스 및 기타 해당 프로그램 규약을 통합시킨다.

도 1은 본 발명의 입력 장치와 제2입력 장치가 결합된 예시적인 실시예를 보인 모식도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명의 실시예를 기술하기에 앞서, 본 발명의 입력 장치와 관련된 몇 가 지 중요한 동작 모드(operating mode)를 먼저 언급한다. 본 발명의 입력 장치는 적어도 하나의 회전형 조절자(rotary controller)를 포함한다. 이 회전형 조절자는 조절자의 회전을 감지하고 이를 디지털화시키는 펌웨어(firmware)를 포함한다. 펌웨어에 의해 디지털화된 신호는 제어할 프로그램이 설치되어있는 컴퓨터나 제어할 디바이스로 인터페이스를 통해 전송된다. 상기 컴퓨터는 마우스 인터페이스를 이용하는 것이 바람직하다. 그 다음, 전송된 신호는 드라이버로 처리되고 상기 컴퓨터나 디바이스의 운영 체제(operating system)에 신호열(signal string)로서 전송된다. 운영 체제는 초기에 부트 로더에 의해 로딩된 후 컴퓨터의 다른 모든 프로그램을 관리하는 프로그램이다. 이러한 다른 프로그램들은 응용 프로그램으로도 지칭된다. 응용 프로그램들은 운영 체제를 이용하여 규정된 인터페이스(응용 프로그램 인터페이스 : API)를 통해 운영 체제 서비스를 요청한다. 운영 체제의 전형적인 기능은 다음과 같다:

- 응용 프로그램의 실행 제어

- 주 메모리 관리

- 데이타 입력 및 출력 제어

- 하나 또는 그 이상의 사용자와의 커뮤니케이션 확보

대부분의 운용 체제는 주변 장치를 위해 표준 마우스 드라이버 등을 포함하는 표준 드라이버를 제공한다. 본 발명의 입력 장치는 표준 마우스 드라이버 또는 연결된 입력 장치에 특히 적합하도록 설정된 드라이버를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우 부가적으로 드라이버를 설치하는 수고를 덜 수 있을 것이다. 또 한, 본 발명의 입력 장치에 특화되어 설정된 드라이버를 사용하여 특정 기능을 본 발명의 입력 장치에 부여하는 것도 바람직할 것이다.

마우스 드라이버 또는 마우스 드라이버와 매우 유사하게 운영 체제와 커뮤니케이션하는 다른 드라이버를 이용함으로써 이 드라이버가 운영 체제에 전달하는 신호열은 운영 체제로 처리되어 디스플레이 상에서 커서를 이동시키거나 위치를 결정하고 상기 신호열에 포함된 신호(마우스 키로 발생하는 신호에 해당)에 기초하여 GUI 와 상호 작용을 하는 신호열에 해당하게 된다. 커서 이동을 제어하기 위해 이 신호열은 수직 및 수평 성분을 포함할 수 있다. 본 발명의 입력 장치에 의해 발생된 신호 성분들의 비율은 (일정한 설정을 위해) 기본적으로 일정하며, 따라서 커서의 움직임이 디스플레이에 나타난다면 본질적으로 선형적이다.

그러나 GUI의 그래픽 요소를 어드레스하는 경우에는 인체공학적인 측면에서 마우스 포인터를 이동시킴으로써 이러한 신호열을 시각화시키는 것이 바람직하지 않다. 경우에 따라 예를 들어, 커서를 '잠금'(freeze)시키는 기능이 부여될 수 있다. 이러한 방식에서 실제의 (내적인) 커서 위치, 즉 그래픽 사용자 인터페이스의 커서 위치를 결정하는데 이용되는 데이타는 변하게 되는 반면, 디스플레이되는 (시각화된) 커서는 현재 위치를 유지하게 된다. 커서가 '풀림'(thaw) 상태가 되면 커서의 (내적인) 현재 위치가 시각화된 커서의 위치와 동일하게 설정되며 그 결과 시각화된 커서의 자취를 다시 쫓을 수 있게 된다. 이러한 방식에 있어서, 사용자의 눈을 기만시킬 수도 있는 마우스 포인터를 추적하는 짧은 서치 기간 동안에 커서의 급격한 위치 이동을 사용자는 눈치 채지 못한다. 다른 예로서, 전술한 신호열을 시 각화시킬 때 그래픽 제어 요소가 '정지'(held)되는 시간 동안 마우스 포인터를 완전히 디스플레이에서 사라지도록 하여 상기 제어 요소를 방해하지 않도록 할 수도 있다. 본 발명은 또한 발생된 신호열을 시각화시키지 않은 채 GUI를 제어하는데 사용될 수 있을 것이다.

본 발명의 입력 장치의 예시적인 실시예를 좀더 구체적으로 설명한다. 정지 한계가 없는 회전형 조절자(14)를 구비한 디바이스(13)가 컴퓨터 작업 테이블의 표면, 예를 들어 키보드의 왼쪽에 배치될 수 있다. (이하에서 회전형 조절자는 사용자가 직접적인 물리적 접촉을 통해 동작할 수 있고 특히 회전축 방향 및 동작 방법에 무관하게 제어될 수 있는 모든 회전형 부품을 포함하며, 예를 들면 썸휠(thumbwheel)을 포함하는 실시예도 포함된다.)

기존의 컴퓨터 마우스(10)가 인터페이스(12)를 통해 (케이블(11) 또는 무선으로) 상기 디바이스(13)에 연결되어 있으며, 상기 디바이스(13)는 (케이블(15) 또는 무선으로) 컴퓨터(17)의 마우스 인터페이스(16)에 연결되어 있다. 따라서, 본 발명의 입력 장치는 마우스(10)와 컴퓨터(17) 사이의 신호 전달 경로에 위치한다. 마우스와 컴퓨터 사이의 신호 전달 경로가 비교적 길기 때문에 본 발명의 입력 장치는 마우스 신호의 전송 에러를 방지하기 위하여 적당한 증폭기를 포함할 수 있다.

본 발명의 입력 장치의 바람직한 실시예에서, 회전형 조절자(14) 또는 회전형 조절자에 (견고하게 및/또는 마찰적으로 및/또는 톱니 기어로) 연결된 기타 회전 요소(예를 들어, 디스크 및/또는 회전상의 대칭적 요소, 톱니형 휠, 벨트, 체인 등)의 움직임을 감지하는 광학적 및/또는 기계적 및/또는 전기적 센서를 상기 입력 장치에 포함시키고, 이로부터 회전형 조절자의 회전각, 회전 속도, 회전 방향 등의 정보를 수집하는데 사용될 수 있는 신호열을 발생시킬 수도 있다. 컴퓨터 마우스의 고급 부품(예를 들어, 슬릿 개구부를 포함하며 두 개의 광 장막(light barrier)을 지나는 회전형 디스크에 의한 움직임의 감지, 또는 광 마우스에서 주로 사용되는 CCD 센서)을 이용하여 개발 비용을 줄일 수도 있다.

상기 신호열을 디지털화시킨 후, 본 발명의 입력 장치의 설정(configuration)에 따라 이 신호열을 처리하는 제어부로 전송한다. (상기 설정은 상기 디바이스(13)에 미리 저장되어 추출되거나, 및/또는 사용자에 의하여 편집, 저장, 및 추출될 수도 있다.) 그 다음 상기 제어부가 컴퓨터 마우스의 움직임이나 키 신호에 해당하는 움직임 및/또는 키 신호(특히 주 선택 키)를 발생시키고, 발생된 신호를 제어 대상 프로그램이 설치되어 있는 컴퓨터(17)의 마우스 인터페이스(16)로 전송한다.

바람직한 실시예에서 본 발명의 입력 장치는 두 가지 기능적 모드가 있다.

- 정상 모드: 입력 장치의 내부 신호 발생이 비활성화된다. 컴퓨터 마우스(10)의 모든 신호는 입력 장치를 통과하면서 변화되지 않은 채 컴퓨터를 제어한다.

- 동작 모드: 마우스(10)를 움직이고 키나 다른 제어 요소를 활성화시켜 발생되는 마우스 신호가 완전히 또는 부분적으로 필터링되어 컴퓨터(17)로 전송되지 않는다. 마우스(10)의 모든 장치 사양(device-specific) 신호(예를 들어, '플러그 앤 플레이'에 관련된 데이타)는 변화 없이 컴퓨터(17)로 전송되어 컴퓨터가 지속적으로 마우스(10)를 마우스 인터페이스(16)에 연결된 유일한 입력 장치로 인식하는 것이 바람직하다. 본 발명의 입력 장치는 (실제 설정에 따라) 마우스(10)가 움직이거나 키를 누를 때 또는 (특히 주 선택 키를) 누른 채로 고정하거나 누름을 해제할 때 발생하는 신호에 해당하는 신호들을 발생시키며, 이 신호들을 마우스(10)에서 발생된 필터링된 신호 대신 컴퓨터(17)의 인터페이스(16)로 전송한다.

- 설정 모드: 신호 발생, 시간 의존성, 신호 흐름, 기능 모드(특히 정상 모드와 동작 모드) 사이의 전환, 주변 장치들의 호환성, 이러한 설정들 사이의 변환 에 영향을 미치는 세팅 사항을 선택하고, 인체공학적 최적화를 위하여 그리고 마우스(10), 컴퓨터(17), 컴퓨터에 설치된 소프트웨어에 적용시키기 위하여 선택된 세팅 사항을 저장할 수 있다.

본 발명의 입력 장치의 바람직한 실시예에서, 입력 장치는 컴퓨터(17)가 마우스(10)를 인식하도록 하기 위하여 마우스(10)가 제공하는 (플러그 앤 플레이) 데이타를 처리할 수 있는 분석 기능을 포함한다. 이 데이타를 디바이스 타입에 따른 업데이트 가능한 아카이브(archive)와 비교하여 연결된 마우스의 타입을 인식한다. 마우스가 인식되지 않으면 본 발명의 입력 장치는 설정 모드에서 마우스(10)의 움직임, 키 신호, 및/또는 지원 데이타 포맷을 분석할 수 있는 학습 기능을 옵션으로 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 입력 장치는 습득된 정보를 통해 동일한 신호 타입을 발생시켜 마우스(10)의 신호를 대체한다. 이러한 분석 기능 및 학습 기능은 예를 들어 컴퓨터(17)를 제어하기 위해 마우스(10)에서 발생된 신호가 표준 신호로 적절히 전환될 수 없는 경우에도 본 발명의 입력 장치가 호환성을 가질 수 있도록 한다. 모든 기능 모드에서 컴퓨터(17)로 전달되는 신호 전체는 마우스(10)에서만 독특하게 발생되는 신호 전체에 대응하기 때문에 추가적으로 소프트웨어를 적용할 필요가 없다는 이점이 있다.

본 발명의 입력 장치는 동작 모드에서 관련 마우스 신호를 필터링하고 정상 모드에서는 이 신호를 변환하지 않은 채 통과시킴으로써 마우스 포인터의 제어 우선권 및 마우스(10)와 본 발명의 입력 장치를 통한 입력의 조정을 관리하기 때문에 제어 대상인 컴퓨터(17)는 (마우스(10)에서만 제어되는 마우스 포인터와 비교할 때) 부가적인 임무를 수행할 필요가 없다는 이점이 있다.

정상 모드에서 동작 모드로의 전환은 회전형 조절자(14)를 회전시켜 수행하는 것이 바람직하다. 시각적 디스플레이(예를 들어, 서로 다른 색깔의 LED)를 이용하여 사용자에게 현재의 기능 모드(특히, 동작 모드)를 알리는 것도 바람직할 것이다.

컴퓨터 기반의 오디오 스튜디오에 특히 적합한 설정에 관하여 본 발명의 입력 장치 동작의 예시적인 실시예를 GUI의 그래픽 제어 요소를 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 다른 응용예도 고려할 수 있는데, 예를 들면 비디오 처리 프로그램, 그래픽 및 CAD 프로그램, 가상 현실, 하이브리드 현실, 증감 현실(augmented reality), 컴퓨터 게임, 산업 제품이나 로보트 또는 조명 시스템이나 기후 제어 시스템 등에 사용되는 장치 등의 디바이스의 원격 제어 등이 그것이다.

컴퓨터 기반의 오디오 스튜디오에서 GUI는 통상적으로 믹서(mixing console), 효과 장치, 신세사이저 등의 그래픽 시뮬레이션을 포함한다. 이러한 가상 장치의 다양한 파라미터들은 통상적으로 GUI의 가상 제어를 통해 조절된다. 이러한 제어는 마우스 포인터를 액세서하고, (일반적으로 '왼쪽' 키로 지칭되는) 주 선택 키를 눌러 위치를 고정시키고, 마우스를 이동시켜 변화시킬 수 있다. 마우스 포인터는 마우스 키의 누름이 해제되면 가상 제어기와의 결합이 해제된다. 이러한 과정은 파라미터 값이 수치적으로 입력되는 파라미터 영역이지만, 이 파라미터 값은 상기 파라미터 영역을 '정지'시키고 마우스를 이동시킴으로써 가상 제어기를 디스플레이상에 시각화시키지 않은 채로 변화시킬 수도 있다.

이러한 방식에서, 본 발명의 입력 장치 및 그 설정의 예시적인 실시예에 추가하여, 이러한 가상 제어기의 동작을 제어하는 프로그램을 지배하는 하나의 규약(convention)이 중요하다: 왜냐하면, 인체공학적 관점에서, 그래픽 사용자 인터페이스상의 가상 제어기는 대부분 (주 선택 키를 누르고 정지시켜 상기 제어기의 위치를 고정한 후) 마우스 포인터를 선형적으로 이동시킴으로써 전체 범위의 수치를 조정할 수 있도록 프로그램되어 있기 때문이다. 마우스 포인터를 제어 가능한 이동 방향으로 이동시키는 성분 (가상 제어기 타입에 따라 대부분 수직적 또는 수평적인 성분) 만이 고려된다.

수직 제어 방향의 가상 제어기 타입에서는 파라미터 값이 대부분 마우스 포인터를 위로 이동시킴으로써 증가하며 마우스 포인터를 아래로 이동시켜 감소된다. 수평 제어 방향의 가상 제어기 타입에서는 파라미터 값이 대부분 마우스 포인터를 오른 쪽으로 이동시킴으로써 증가하며 마우스 포인터를 왼쪽으로 이동시켜 감소된 다. 회전형 조절자를 시계 방향으로 이동시켜 연관 기능(예를 들어, 오디오 볼륨 제어)의 수치를 증가시키는 규약으로 인하여 마우스 포인터 이동 방향을 위한 디바이스(13)의 설정을 다음과 같이 얻을 수 있다: 즉, 본 발명의 회전형 조절자(14)를 시계 방향으로 회전시켜 마우스 포인터(19)를 좌측 하단 코너로부터 우측 상단 코너로 실질적으로 선형적으로 이동시키며, 회전형 조절자(14)를 반시계 방향으로 회전시켜 마우스 포인터(19)를 우측 상단 코너로부터 좌측 하단 코너로 실질적으로 선형적으로 이동시킨다.

마우스 포인터(19)의 사선형 이동은 수직 및 수평 방향으로 벡터 성분을 가지며, 따라서 전체 수치 영역에 대해 가상 제어기의 거의 모든 타입을 조절하는데 적용될 수 있다.

본 발명의 입력 장치의 예시적인 실시예에 추가하여, 마우스 포인터(19)가 '정지' 그래픽 제어 요소로부터 임의의 원거리에 위치하더라도 그래픽 제어 요소가 계속 '정지' 위치를 유지하는 지배적인 프로그래밍 규약으로 인하여 가상 제어기의 또 다른 바람직한 실시예가 가능하다.

상술한 바와 같이 마우스(10)와 컴퓨터(17)에 직렬로 연결되어 있는 상기 디바이스(13)는 단일 요소, 즉 정지 상태가 없는 회전형 조절자(14)에 의하여 정상 동작 모드에서 제어된다. 예시적인 실시예에서 사용자는 마우스(10)를 오른손으로 조절하고 회전형 조절자(14)를 왼손으로 조절할 수 있다.

상기 디바이스(13)의 정상 모드에서 마우스의 신호는 상기 디바이스(13)를 통해 변하지 않은 채 전달되어 컴퓨터(17)를 기존 방식으로 제어한다. 마우스 포인 터(19)의 위치를 변화시켜 프로그램 윈도우간의 변경이나 GUI 상의 가상 스위치의 제어 등과 같은 동작 모드는 상기 마우스(10)로 선택적으로 수행할 수 있다.

상기 디바이스(13)는 회전형 조절자(14)의 회전을 감지하자마자 동작 모드로 전환된다. 그 다음, 마우스 포인터(19)의 움직임을 제어하고 그래픽 제어 요소를 선택하는데 사용되는 마우스(10)와 컴퓨터(17) 간의 신호 흐름의 일부를 차단한다. 상기 회전 도중에 상기 디바이스(13)는 주 선택 키, 즉 마우스 왼쪽 키를 누르고 그 상태를 유지할 때 발생되는 정지 신호에 해당하는 신호를 컴퓨터로 전송한다. 회전형 조절자(14)의 추가적인 회전은 시계 방향일 때 마우스 포인터(19)를 디스플레이상에서 x 성분(수평) 및 y 성분(수직)에 대해 사선으로, 즉 좌측 하단 코너로부터 우측 상단 코너로 이동시키는 신호를 발생시키며, 반시계 방향의 회전일 경우 반대 방향의 신호를 발생시킨다. 어느 때이건 마우스(10)의 키를 활성화시키면 상기 디바이스(13)는 정상 모드로 즉시 전환된다. 즉, 마우스 키가 풀림 상태로 되면 상기 디바이스(13)는 마우스 신호를 변화시키지 않은 채 컴퓨터(17)로 전송한다. 컴퓨터를 제어하는 마우스 키 중 어느 것도 더이상 누름 상태가 아니면 정지 신호 역시 해제된다.

이하에서는 GUI에서 표현되는 제어기의 다양한 시각적 형태 및 상기 디바이스(13)의 예시적인 실시예 및 설정과의 제어 가능성을 설명한다.

1. 가상 수직 슬라이드 제어기 (20)

정상 모드에서 사용자는 마우스(10)로 마우스 포인터(19)를 그래픽화되어 인 식되는 수직 슬라이드 제어기(20)에 통상적인 방법으로 이동시키고 상기 제어기(20)의 선택 영역에 마우스 포인터(19)를 위치시킨다. 사용자가 상기 디바이스(13)의 회전형 조절자(14)를 회전시키면 가상의 수직 슬라이드 제어기(20)는 그 회전 방향에 따라 즉시 위 또는 아래로 이동한다. 그 이유는 상기 슬라이드 제어기(20)는 회전형 조절자(14)의 최초 모션으로 즉시 '정지 신호'로 '포획'되며 그 다음 회전형 조절자(14)의 추가 모션으로 '이동'되기 때문이다. 거의 모든 상황에서, 소프트웨어는 단지 상기 디바이스에 의해서 발생하는 마우스 포인터(19)의 사선형 이동 중 수직 성분만을 고려하면 되고, 정지 신호가 계속 인가되는 한 마우스 포인터가 슬라이드 제어기(20)의 선택 영역을 떠나더라도 상기 가상 슬라이드 제어기(20)는 제어 상태에 놓이게 된다.

제어 과정이 종료되면, 상기 가상 슬라이드 제어기(20)는 마우스 키를 누르고 해제시킴으로써 다시 해제 상태로 되돌아가며, 이와 동시에 상기 디바이스(13)도 정상 모드로 회귀하고, 상기 디바이스(13)가 동작 모드일 때 이 디바이스(13)에 의하여 컴퓨터(17)와 단절되어 있던 마우스(10)는 통상적인 방법으로 다시 동작한다.

2. 가상 수평 슬라이드 제어기

가상 수직 슬라이드 제어기(20)와 유사한 기능을 수행하며, 단지 차이점은 마우스 포인터(19) 이동의 수평 성분이 슬라이드 제어기의 제어를 결정한다는 것이다.

3. 가상 회전형 제어기

인체공학적 관점에서 가상 수직 슬라이드 제어기(20)와 유사한 기능을 수행한다: 다만, 마우스 포인터의 이동(회전형 조절자로부터 발생되는 사선형 이동)의 수직 성분만이 가상 회전형 제어기의 대응하는 회전을 야기한다.

4. 수치적 파라미터 값을 갖는 그래픽 영역

이러한 가상 제어기는 가상 수직 슬라이드 제어기(20)와 동일한 방식으로 동작되며, 가상 수직 슬라이드 제어기와 다른 점은 그래픽 제어가 이동하지 않은 채 그래픽 필드로 입력되는 파라미터 값만이 변화한다는 것이다. 이러한 영역은 종종 이 영역을 주 선택 키를 누르고 그 상태를 유지하여 '정지'시킨 후, 마우스 포인터(19)가 상기 영역 위에 위치한다면 마우스 포인터(19)가 더 이상 움직이지 않도록 프로그램되며, 마우스(10)를 움직이면 상기 값이 변화된다. 즉, 왼쪽 마우스 키를 누름 해제할 때까지 마우스 포인터(19)는 '잠금' 상태에 있도록 프로그램된다. 이러한 프로그래밍 모드는 본 발명의 바람직한 예에 해당하는데 그 이유는 이러한 경우에 상기 값만이 변화되고 마우스 포인터(19)는 디스플레이상에서 사선적으로 움직이지 않기 때문이다. 마우스 포인터(19)를 파라미터 영역으로부터 '결합 해제'시킨 후에는 마우스 포인터(19)가 '잠금' 상태에 있던 바로 그 지점에 정확히 위치하며, 이것은 마우스 포인터(19)의 위치를 신속히 식별할 수 있게 하는데 그 이유는 마우스 포인터(19)를 찾을 때 사용자의 눈이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 필요 가 없기 때문이다.

컴퓨터 기반 오디오 스튜디오에서 파라미터를 연속적으로 변화시키는 제어 요소를 그래픽화는 대부분 전술한 가상 제어기 타입으로 구현된다. 이러한 타입의 제어기들은 종종 다른 컴퓨터 프로그램에도 사용된다. 하나의 예로서 색상 조절용 가상 슬라이드 제어기를 들 수 있다. 스크롤바, 즉 오디오 시퀀서 및 비디오 처리 프로그램의 시간축 상의 그리드라인(gridline)도 상기 디바이스(13)로 동작시킬 수 있다. 여기서 마우스 포인터(19)의 수직 및 수평 이동 성분이 중요한 역할을 한다; 그러나, 사선적으로만 움직일 수 있는 그래픽 제어 요소 역시 적용 가능하다. 이와 관련한 하나의 예로서 외관비(aspect ratio)를 유지한 채 그래픽 대상물을 확대하거나 감소시키는 그래픽 프로그램에 주로 채용되는 제어 포인트를 들 수 있다. 적당한 대상물이 선택되면 이 대상물 주변의 사각형 코너부에 이 제어 포인트들이 나타난다. 이 포인트를 마우스(10)로 '고정'시킨 채 '고정'된 포인트를 관통하여 상기 사각형의 사선 방향으로 상기 포인트를 이동시킬 수 있고, 이에 따라 사선 방향에서 마우스 포인터(19)의 이동 성분만이 중요하게 된다.

본 발명의 입력 장치는 또한 예를 들어 그래픽 프로그램에서 대상물의 정밀한 회전에 전술한 그래픽 제어 요소의 동작 특성이 모두 제공되는 것은 아닌 경우에도 (혹은 모든 특성이 제공되지 않더라도) 유용하다. 해당 제어 포인트들이 곡선형 경로 상에서 이차원적으로 이동될 수 있으며, 이로부터 곡선형 경로의 제어 포인트를 통과하는 접선 방향에서 마우스 포인터(19)의 이동 성분을 고려할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 입력 장치는 또한 정밀한 부분 회전을 실행할 수 있다.

전술한 본 발명의 예시적인 실시예는 가상 제어기에 대하여 마우스(10) 보다 훨씬 뛰어난 촉감 감지성(haptic-sensory) 및 미세 운동성(fine-motor) 제어를 제공한다. 정상 입력의 경우, 컴퓨터 마우스(10)는 통상의 방식으로 이용될 수 있는 반면, 본 발명의 입력 장치는 정밀한 입력에 이용될 수 있다. 한 편으로는 (마우스 신호의 결합을 해제함으로써) 입력 우선 순위를 얻음에 더하여 (주 선택 키를 누르고 그 상태를 유지하여) 마우스 키 모의(simulated) 신호와 단일 동작 단계(회전형 조절자(14)의 회전)에서 마우스 이동 모의 신호열을 발생시키고, 다른 한 편으로는 손을 바꿀 필요없이 마우스 클릭으로 간단하게 정상 모드로 복귀할 수 있어 매우 효율적인 작업을 수행할 수 있다. 단지 하나의 제어 요소만을 구비한 상기 디바이스(13)의 스트립다운(stripped-down) 버젼과 쉽게 이해가능한 직관적 기능으로 학습에 필요한 시간을 줄일 수 있다. 사용자가 한 손으로 마우스(10)를 작동하고 다른 손으로 회전형 조절자(14)를 작동하는 경우 디스플레이(18)를 벗어나 다른 곳에 주의를 기울일 필요가 거의 없다. 사용자는 또한 대형 하드웨어 제어기의 믹서(mixing console)로 작업할 때 종종 필요하게 되는 오디오 스튜디오에서의 최적 리스닝 포지션(소위 '스위트 포인트')를 더 이상 떠날 필요가 없으며, 그 결과 위치가 고정된 점을 감안할 때 근접하기 어려운 인체공학적으로 유리한 제어기를 동작시킬 수 있다.

또한, 상기 디바이스(13)는 제어될 프로그램이 통상적인 경우와 마찬가지로 컴퓨터 마우스(10)로 제어되는 한, 상기 프로그램을 위한 별도의 소프트웨어를 요구하지 않는다는 점에서 또한 유용하다. 따라서, 상기 디바이스(13)는 또한 특정 프로그램에 적합하게 설계된 입력 장치 보다 더욱 범용적으로 적용될 수 있다. 그 결과, 실제적인 개발 비용을 줄일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 시스템 및/또는 본 발명의 방법 및/또는 도면으로 나타내지 않은 컴퓨터 프로그램의 특정 실시예, 변형예 및 기타 실시예를 설명한다.

- 기본 실시예

o 독립형 장치에 관한 실시예로서, 이러한 장치는 기존의 하드웨어 예를 들어 마우스, 키보드 등의 대체물을 구입할 필요가 없으며 기존의 하드웨어 셋업과 결합될 수 있는 이점이 있다.

o 마우스나 유사 기능을 갖는 입력 장치(예를 들어, 트랙볼, 터치패드, 조이스틱 등)를 (케이블 또는 무선으로 연결하여) 부가적으로 구비하는 독립형 장치에 관한 실시예로서, 두 가지 입력 장치가 서로 조화되어 설정 과정의 복잡성 등을 최소화하는 장점이 있다.

o 하우징(housing)에 관한 실시예로서, 컴퓨터 키보드, 컴퓨터 하우징, 트랙볼 하우징, 조이스틱 하우징, 터치패드 하우징, 무선 신호 전송용 전송 및 수신 장치, 입력 및 출력 장치의 신호 라인을 분배, 재수송(reroute) 및 연장하는 장치 및 하우징, 랩탑, 그래픽 태블릿, 미디 키보드, 기존 하드웨어 제어기(오디오, 비디오), 믹서(mixing console), 모니터, 프린터, 게임 콘솔, 기계 및 시스템 제어기, 컴퓨터나 장치용 작업대의 테이블, 의자(팔걸이) 및 기타 가구 등의 하우징을 이용할 수 있다. 또한, 마우스 하우징에 설치하는 것도 고려해볼 수 있는데, 다만 회전 형 조절자가 썸휠(thumbwheel)로 구현되지 않는다면 마우스의 이동성으로 인하여 회전형 조절자의 촉각과 비교할 때 유리하지 못할 수도 있을 것이다.

바람직한 실시예에서 본 발명의 장치는 컴퓨터 키보드 내에 설치될 수 있다. 입력 장치(예를 들어, USB)를 연결하는 최근의 컴퓨터 인터페이스를 이용하여, 마우스 및 키보드 신호로 동일한 인터페이스를 통해 컴퓨터를 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명의 입력 장치를 수용(house)하는 동일한 컴퓨터 키보드에 마우스를 연결하고 키보드는 컴퓨터에 연결할 수 있는 잇점이 있다. 이러한 방식은 특별한 작업대를 요구하지 않으며 케이블 작업을 최소화시킨다는 점에서 유리하다. 또한, 수 차례 또는 동시에 여러 개의 키를 활성화시켜 본 발명의 입력 장치의 여러가지 다양한 설정 상태를 불러올 수도 있다(예를 들어, SHIFT 키를 활성화시키고 커서를 수직으로만 이동시키는 경우; CTRL 키를 활성화시키고 커서를 수평적으로만 이동시키는 경우; ALT 키를 활성화시키고 커서 속도를 감소시키는 경우; SHIFT 키와 ALT 키를 활성화시키고 커서 이동을 수직 방향으로 감소시키는 경우 등이 있다).

o 제어 대상인 컴퓨터의 운영 체제가 본 발명의 입력 장치를 별도의 입력 장치로 인식하지 못하는 경우에 본 발명의 입력 장치가 동일한 신호 타입으로 기존의 입력 장치의 신호를 대체하는 실시예가 있다.

o 본 발명의 입력 장치가 펌웨어로 정보를 제공하고 이 정보를 컴퓨터에 전송하며, 운영 체제는 본 발명의 입력 장치를 별도의 입력 장치(바람직하게는 마우스 또는 유사 장치)로 인식하여 예를 들어 적당한 드라이버를 검색하게 하는 실시예가 있다.

o 본 발명의 장치를 마우스(또는 기능적으로 유사한 전술한 장치)와 컴퓨터 사이의 신호 경로에 위치시키는 실시예가 있다.

o 본 발명의 장치를 마우스(또는 유사 기능을 수행하는 입력 장치로서 예를 들어 랩탑 등에서와 같이 컴퓨터의 하우징 내에 설치되어 있는 장치)와 병렬적으로 신호 경로 상에서 컴퓨터에 연결되는 실시예가 있다.

o 본 발명의 장치에 적합한 소프트웨어, 예를 들어 드라이버 또는 설정 프로그램을 제어 대상인 컴퓨터에 부가적으로 설치하는 실시예가 있다.

o 본 발명의 장치를 컴퓨터에 설치되는 별도의 소프트웨어 없이 예를 들어 기존의 이미 설치된 드라이버 및/또는 설정 프로그램을 이용하여 동작시키는 실시예가 있다.

o 본 발명의 입력 방법 및/또는 컴퓨터 프로그램을 임의의 인터페이스에서 컴퓨터에 이미 연결되어 있는 회전형 조절자에 의존시키거나, 상기 조절자의 하드웨어에 일체화시켜 컴퓨터가 해당 드라이버 및/또는 설정 소프트웨어를 통해 본 발명에 따라 컴퓨터에 설치된 소프트웨어를 제어하도록 하는 실시예가 있다.

o 본 발명의 장치가 스스로, 신호 흐름을 전체적으로 차단하거나 또는 부분적으로 방해 및/또는 불활성화시킴으로써 마우스 포인터를 제어하는 다수의 입력 장치(예를 들어, 마우스나 본 발명의 장치)로부터의 입력을 조정하는 실시예가 있다.

o 제어 대상인 컴퓨터가 마우스 포인터를 제어하는 다수의 입력 장치로부터의 입력을 조정하는 실시예가 있다.

o 본 발명의 장치가 스스로 편집, 저장 및 취소(recall)에 관련하여 본 발명의 장치의 설정을 관리하고 컴퓨터 디스플레이상에 이 설정을 나타내도록 하는 실시예가 있다.

o 본 발명의 장치 및 제어 대상인 컴퓨터가 임무 공유(task-sharing)를 통해 (이 경우, USB 등과 같은 양방향 인터페이스가 필요) 편집, 저장 및 취소에 관련하여 본 발명의 장치의 설정을 관리하고 이 설정을 디스플레이하는 실시예가 있다.

- 다수의 회전형 조절자를 구비하는 실시예로서, 서로 다른 설정을 각각의 조절자에 관련시키고, 소프트웨어 기능을 제어하는 우선 순위를 본 발명의 장치, 본 발명의 입력 방법, 본 발명의 컴퓨터 프로그램에 특정적으로 할당할 수 있다.

- 동작 모드에 요청되는 설정을 동작 모드로의 전환이 발생되는 시점에서 GUI 상의 마우스 포인터의 위치에 의존하도록 하는 실시예가 있다. 다양한 설정(예를 들어, 포인터 속도에 관련된 설정)을 서로 다른 그래픽 제어 요소에 연관시킬 수 있을 것이다.

- 개별적으로 적용 가능한 다음과 같은 촉각성-인체공학적 특성을 갖는 실시예:

o 회전형 노브(knob)의 교체성(interchangeability), 이 경우 회전형 노브의 사이즈, 형태, 표면 구조, 재질 및 무게 등을 다르게 적용할 수 있다.

o 회전에 대한 기계적 내구성 및 감쇠(damping) 조절성

o 회전축의 각도 조절성

o 사이즈, 형태, 위치(높이, 각도), 표면 재질 및 경도(예를 들어, 경질, 연질, 탄성 등)을 다르게 적용한 손걸이(hand rest)의 조절성 및/또는 교체성

o 장치 전체의 위치(높이, 각도)의 조절성

- 본 발명의 입력 장치에서 회전형 노브를 구비하지 않은 채 회전형 조절자의 노브를 제거하거나 내부로 눌러 축(axle)이나 기타 다른 부분이 입력 장치로부터 부각되도록 돌출시키는 실시예가 있다. 이 실시예에서 본 발명의 입력 장치는 예를 들어 랩탑 등의 내부로 쉽게 장착될 수 있다. 예를 들어, 회전형 노브를 내부에 삽입하고 회전 축 방향으로 삽입 상태로부터 벗어나도록 할 수 있으며, 축 방향으로 압력을 가하여 내부로 눌러지도록 할 수도 있고, 걸림 상태로부터 풀림 상태로 변화되도록 하거나, 스프링에 의하여 상방으로 튀어 나오도록 할 수도 있을 것이다.

- 설정 모드를 변경하고, 설정 모드의 개별 메뉴 포인트들 간을 전환하고, 각각의 메뉴 포인트를 세팅하고, 다시 정상 모드 또는 동작 모드로 돌아오는 방법에 본 발명의 입력 장치가 해당 소프트웨어에 의하여 (관련 표시부를 구비하여) 그 자체로 구현되거나 컴퓨터의 디스플레이 상에서 구현되느냐에 의존한다. 적절한 제어 요소로서 예를 들어 하나 또는 그 이상의 추가적인 키/스위치를 본 발명의 입력 장치와 회전형 조절자에 구비할 수 있으며, 마우스와 키보드에도 개별적으로 혹은 조합적으로 구비할 수 있다. 해당 학습 기능을 사용자에게 지원하여 신호 타입과 키 할당을 설정할 수 있다.

- 설정 모드에서 다음과 같은 세팅이 완전하게 또는 부분적으로 편집, 저장, 또는 취소될 수 있다.

1. 정상 모드에서 동작 모드로 전환하는 설정:

1.1. 회전형 조절자의 이동을 감지하자마자 즉시 전환 (바람직)

1.2. 동작 모드로 의도치 않은 전환 가능성을 최소화하기 위하여 회전형 조절자의 미세한 회전(옵션적으로 한정 가능한 회전)이 발생하면 전환이 지체됨

1.3. 동작 모드로의 전환 선택을 완전 차단하여 본 발명의 입력 장치가 요구되지 않을 때 동작 모드로 원치 않는 전환이 발생하는 것을 방지함

1.4. 동작 모드로의 마지막 전환 이후, 즉 회전형 조절자의 움직임이 없는 상태에서 (한정 가능한 시간 동안) 적어도 한번 회전형 조절자의 움직임이 감지되지 않는 경우에만 정상 모드에서 동작 모드로 전환을 가능케 하는 활성적 옵션이 가능하다. 이 옵션으로 인하여 (활성화시) 동작 모드에서 정상 모드로 전환할 때 본 발명의 입력 장치가 회전형 조절자의 (잔여) 이동 중에 갑자기 의도치 않게 동작 모드로 복귀하는 것을 방지할 수 있다.

2. 동작 모드의 설정:

2.1. 예를 들어 가상 제어기의 가상 '정지'와 이동 신호 및 정지 신호를 (바람직하게는) 단일 동작 과정에서 전환하기 위하여 이동 신호와 정지 신호를 동시에 발생시킴

2.2. 마우스 포인터를 정확하게 위치시키기 위하여 이동 신호만을 발생시킴

2.3. 정지 신호만을 발생시킴

2.4. 제어기 민감도: 마우스 포인터의 이동 행정에 대한 회전형 조절자의 회전각의 비율로서 정의되며 (일정한 회전 속도에 대해) 발생된 이동 신호로 얻어지는 비례 요소: 이 비례 요소는 포인터 속도로도 지칭되는데 회전형 조절자의 특정 응용 분야에서 마우스에 요구되는 포인터 속도로부터 벗어날 수 있다. 따라서, 회전형 조절자의 동일한 회전각에 대하여 마우스의 이동 행정의 정도를 조정하는 것이 유리하다.

2.5. 회전형 조절자의 빠른 이동을 위하여 미리 설정된 비례 요소를 변화(바람직하게는 증가)시키는 것은 (옵션적으로 한정 가능한) 서로 다른 비례 요소들을 (옵션적으로 한정 가능한) 서로 다른 회전형 조절자 속도에 할당하여 회전형 조절자에서 발생한 신호열이 회전형 조절자의 회전 속도에 의존하여 비율적으로 산정될 수 있다. 빠른 입력 이동에 대한 비례 요소의 증가는 종종 운영 체제나 마우스 또는 유사한 입력 장치의 드라이버로 미리 구현된다. 비례 요소를 일정하게 유지하기 위해서는 신호 처리시 비례 요소의 증가를 본 발명의 입력 장치로 신호를 발생시키는 동안 비례 요소를 감소시킴으로써 보상하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 운영 체제가 비례 요소를 변화시키는 것을 본 발명의 입력 장치에 특별하게 설계된 드라 이버를 선택함으로써 방지할 수도 있다.

2.6. 실질적으로 선형적인 마우스 포인터 이동의 경사 및 방향:

2.6.1. 마우스 포인터 이동의 x 성분(수평) 및 y 성분(수직)을 결정하는 직접적인 비례 신호 성분의 비례 요소를 세팅.

2.6.2. 회전형 조절자가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동할 때 발생되는 신호 성분이 왼쪽에서 오른쪽 혹은 그 반대로 수평적인 마우스 포인터 이동을 발생하거나 아래에서 위로 혹은 그 반대로 수직적인 마우스 포인터 이동을 발생시키는지를 결정하는 기능의 세팅. 이 세팅은 신호 성분 중의 하나 또는 둘 모두의 수학적 기호를 변화시킴으로써 구현할 수 있다. 이해를 돕기 위하여 제시되는 하기의 세팅 예는 회전형 조절자가 시계 방향으로 동작할 때 마우스 포인터 이동의 경사 및 방향을 보여준다. 회전형 조절자가 반시계 방향으로 동작하는 경우에는 마우스 포인터 이동이 역 방향이 될 것이다.

- 비례 요소 1 에서 0 : 왼쪽에서 오른쪽으로 수평 이동

- 비례 요소 0 에서 -1 : 위에서 아래로 수직 이동

- 비례 요소 1 에서 1 : 좌측 하단에서 우측 상단으로 x 축에 대해 45°경사

- 비례 요소 -1 에서 -1 : 우측 상단에서 좌측 하단으로 x 축에 대해 45°경사

- 비례 요소 4 에서 -3 : 좌측 상단에서 우측 하단으로 x 축에 대해 약 37°경사

예시된 실시예는 그래픽 대상물의 정확하고 완전한 수평적 또는 수직적 변위 혹은 (해당 소프트웨어 툴이 선택될 때) 그래픽 및 캐드 프로그램에서 정확하게 표현되는 수평, 수직 또는 경사 라인이다.

회전형 조절자의 회전으로 발생하는 마우스 포인터의 전체적인 혹은 부분적인 비선형적 이동, 예를 들어 나선형, 원형 또는 기타 설정값으로 사전에 저장되거나 (학습 기능 등에 의하여) 편집된 이동 형태가 가능하고, 마우스 포인터의 몇 가지 선형적 및/또는 비선형적 위치들로 구성되는 이동 (예를 들어, 특정 가상 회전형 조절자를 제어하기 위하여 초기에는 선형적인 변위가 발생된 후 원형적인 이동이 뒤따르거나, 메뉴를 제어하기 위하여 초기에는 메뉴 선택 영역에 진입하기 위해 짧은 사선형 이동이 발생된 후 메뉴 포인트 선택을 위한 수직 이동이 뒤따르는 경우 등의 이동)도 가능하다.

2.7. 마우스 키 모의 신호, 바람직하게는 주 선택 신호의 설정:

여러 개의 키를 구비한 기존의 많은 마우스들은 해당 소프트웨어로 키 할당을 설정할 수 있는 옵션이 있으며, 서로 다른 키를 주 선택 키로 정의하여 서로 다른 신호가 주 선택 신호로서 정의되도록 할 수 있다. 본 발명의 입력 장치 역시 동일한 기능을 제공하기 위하여, 예를 들어 '정지' 신호로서 '주 선택'으로 할당된 신호들을 발생시킬 수 있어야 한다. (자주 이용되는 예시적인 실시예로서, 집게 손가락이 민감한 왼손 잡이를 위하여 마우스 키를 오른 쪽 키가 주 선택키로 정의되도록 할당하는 것을 들 수 있다. 이러한 옵션은 주로 운영 체제에서 미리 구현된다.) 또한, ' 주 선택'과 관련된 키들에 부가하여 다른 키 신호를 발생시키는 것도 바람직하다. 예를 들어, 환경 메뉴를 부르는 기능은 주로 '오른 쪽 마우스 키'와 관련되어 있다. 본 발명의 입력 장치는 마우스의 키 신호를 분석하는데 사용되는 학습 기능을 구비하는 것이 바람직할 수 있다.

2.8. 시계열(time sequence), 특히 마우스 키 모의 신호의 설정: 마우스 키를 정지시키는 시뮬레이션에 부가하여 동작 모드로 전환된 후 즉시 서로 다른 시계열로 상기 2.7 에서 정의된 하나 이상의 신호를 발생시키는 것이 바람직할 수 있다. 하나의 예로서, 소위 '마우스 클릭'(하나의 키를 누르고 해제함)과 소위 '더블-클릭(하나의 키를 두번씩 누르고 해제함)이 있다. 예시적인 실시예로서, '오른쪽 마우스 키를 누르고 해제하는' 신호는 마우스 포인터가 적절한 위치에 놓여있을 때 컴퓨터에 환경 메뉴를 부르기 위하여 동작 모드로 전환된 후 즉시 발생시킬 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 회전형 조절자의 부가적인 동작으로 (2.6에서 세팅된) 발생된 마우스 포인터의 수직 이동으로 메뉴 포인트를 선택할 수 있으며, 동시에 전송되는 '왼쪽 마우스 키를 누르고 해제하는' 신호에 응답하여 정상 모드로 다시 전환될 때 상기 메뉴 포인트는 활성화된다.

2.9. 회전형 조절자가 연장된 시간 동안 사용되지 않는 경우 정상 모드로의 자동 복귀 (상기 시간은 정의될 수도 있고, 활성화될 수 있으며, 불활성화될 수도 있다.)

2.10. 컴퓨터 키보드 신호의 추가 발생: 예를 들어 회전형 조절자를 USB 포트에 연결시킨 경우 컴퓨터 키보드로 발생한 신호는 마우스 신호에 부가하여 컴퓨터로 전송될 수 있다. 이것은 특히 가상 회전형 조절자가 키보드 상의 SHIFT, CTRL, ALT 키 및 유사 키들을 누름으로써 선형적인 마우스 포인터 이동만으로 전체 범위의 값에 대하여 조절되는 경우에 유리하다.

3. 동작 모드에서 정상 모드로의 전환 설정:

3.1. 마우스 키 또는 특정 마우스 키를 누르거나 (그 키를 누른 후 해제시킬 때)

3.2. 마우스 이동의 의할 때

3.2.1. 즉시 전환

3.2.2. 마우스가 작은 거리로 (바람직하게는 한정 가능한 정도로) 이동하여 정상 모드로 원치 않는 전환의 위험을 최소화고자 할 때 지연시킴

3.2.3. 활성화 옵션, 마우스 키를 누르지 않거나 마우스의 다른 제어 요소를 사용하지 않는다면 상기 옵션은 마우스를 이동시킴으로써 동작 모드에서 정상 모드로 전환을 가능케 함. 이 옵션은, 예를 들어 동작 모드에서 마우스 키를 살짝 건드림으로써 설정 변환이 이루어지거나 해당 마우스 키를 누를 때 마우스가 약간 움직이는 경우에, 정상 모드로의 원치 않는 전환을 방지한다.

3.3. 다른 마우스 제어 요소(예를 들어 썸휠) 가동

3.4. 본 발명의 입력 장치에 장착된 스위치, 예를 들어 회전형 조절자에 축 방향으로 장착된 푸쉬 버튼 스위치

3.5. 특히, 몇몇의 마우스 키 모의 신호의 시계열 설정: 상기 2.8. 과 관련되지만, 동작 모드에서 정상 모드로 변환되는 점이 다름: 배타적인 '해제' 신호, 예를 들어 왼쪽 마우스 키를 누르고 해제하는, 즉 '마우스 클릭' 신호와 다른 마우 스 키 신호를 발생시킴.

3.6. 마우스 포인터 복귀 기능: 사선형 이동 중에 마우스 포인터는 사용자가 관찰한 제어된 가상 제어기로부터 멀리 떨어져 이동할 수 있다. 사용자는 동작 모드에서 정상 모드로 스위칭할 때 마우스 포인터를 디스플레이상에서 신속히 찾아야만 하며, 이러한 동작을 자주 수행하는 경우 시각적 운동을 반복해야 하는 불편이 있다. 동작 모드로 전환되는 시점 부터 마우스 포인터의 이동 행정을 저장하고 신속한 역이동으로 마우스 포인터를 정상 모드에 복귀시키는 기능을 부여함으로써 전술한 사용자의 불편을 방지할 수 있다. 이로 인하여, 사용자는 동작 모드로 전환되될 때 '위치한' 바로 그 지점에서 마우스 포인터를 찾을 수 있으므로 빠르게 눈을 움직여야만 하는 불편을 최소화할 수 있다. 그러나, 이러한 부가 기능은 가상 제어기에 마우스 포인터가 '잠금'되는 부정적 영향을 줄 수 있고, 이동 행정에 대한 보상으로 인하여 의도치 않게 마우스 포인터를 원치 않는 위치로 이동시킬 수도 있다. 따라서 이 기능은 불활성화 가능하다.

4. 작업 환경에서 광학적 자극의 최소화를 위하여 다양한 모드 및 발광 요소의 시각화를 불활성화시키는 기능

5. 여러 가지 설정 요청(call) 루틴을 저장된 전체 설정에 할당

편집 가능한 전체 설정에 부가하여, 전술한 세팅들은 편집 권한이 없는 제조업자가 미리 저장한 전체 설정의 일부로서 요청할 수 있으며, 또는 전체 설정을 소환하여 전술한 세팅의 일부분을 편집할 수 있다.

- 서로 다른 설정들을 요청하는 방법은 설정들이 입력 장치 자체에 저장되었는지 혹은 제어 대상인 컴퓨터에 저장되었는가에 의존한다. 적절한 제어 요소로서 예를 들어 하나 또는 그 이상의 추가적인 키/스위치를 본 발명의 입력 장치와 회전형 조절자에 구비할 수 있으며, 마우스와 키보드에도 개별적으로 혹은 조합적으로 구비할 수 있다. 상기 요청은 또한 적절한 소프트웨어를 사용하여 디스플레이상에 시각화할 수 있다. 요청된 설정은 다른 설정이 요청될 때까지 유효하거나, 혹은 눌려진 해당 키를 해제하거나 정상 모드로 전환할 때까지 정의되는 표준 설정으로부터 신속히 벗어날 수도 있다.

상기 설정은 각각의 관련된 컴퓨터 키(특히, SHIFT, STRG, ALT, APPLE 키)를 가동하여 (및 정지시켜) 변화시킬 수 있으며, 또한 마우스 키를 이용할 수도 있다. 예를 들어 왼쪽 마우스 키를 이용하여 동작 모드에서 정상 모드로 복귀시킬 수 있으며, 오른쪽 마우스 키를 사용하여 다른 설정으로 스위치시킬 수 있을 것이다. 이렇게 하면 사용자가 단지 마우스와 본 발명의 입력 장치만을 사용할 때 다시 손을 바꿀 필요가 없게 된다.

본 발명은 전술한 예시적인 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 시스템과 방법은 여러 가지 실시예에서 다양한 개량이 가능할 것이다. 특히, 하드웨어로서 제어 대상이 되는 시스템의 기존 요소를 (특히 회전형 조절자를) 이용한 다른 실시예가 가능하며, 예를 들어 하우징에 설치, 제어 대상 시스템에서 장치의 인식, 신호 발생 및 데이타 전송과 인터페이스, 소프트웨어 적용(특히 드라이버), 및 설정의 편집, 저장 및 요청 등이 가능하다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10:마우스

11:마우스 장치 간 신호 라인

12:마우스 장치 간 인터페이스

13:디바이스

14:회전형 조절자

15:디바이스 컴퓨터 간 신호 라인

16:디바이스 컴퓨터 간 인터페이스 (마우스 포트)

17:컴퓨터

18:디스플레이

19:마우스 포인터

20:(가상) 슬라이드 제어기

Claims (21)

1. 데이타 처리 시스템의 그래픽 사용자 인터페이스를 통하여 제어 가능한 프로그램 제어용 회전형 조절 노브를 구비하는 입력 장치로서,

   상기 입력 장치는 상기 회전형 조절 노브가 활성화되면 신호열을 발생시켜 데이타 처리 시스템의 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 커서의 위치를 결정하는데 사용되는 데이타 값을 변화시키며, 상기 커서는 위치를 결정하는데 사용된 데이타에 따라 시각화될 때 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 선형적인 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치에 있어서 하나 이상의 입력 장치의 하나 이상의 키의 누름 및 누름 유지, 누름 해제 및 클릭 중 적어도 하나의 동안에 발생하는 신호에 해당하는 신호들이 회전형 조절 노브의 활성화 중에 발생된 신호열로 삽입되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커서의 선형적인 경로는 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 경사진 채로 이동하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치는 광학적 이동 센서, 기계적 이동 센서 및 전기적 이동 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 회전형 조절 노브는 상기 이동 센서를 따라 움직이거나, 상기 입력 장치는 상기 이동 센서에 의하여 감지되는 이동 가능 요소를 구비하고 상기 이동 가능 요소는 회전형 조절 노브에 연결되어 회전형 조절 노브가 활성화되면 상기 이동 센서를 따라 움직이는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 이동 가능 요소는 디스크, 롤러, 이동 벨트 등의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치는 데이타 처리 시스템의 운영 체제와 커뮤니케이션하기 위한 컴퓨터 프로그램(드라이버)을 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 드라이버는 상기 데이타 처리 시스템에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치는 데이타 처리 시스템의 마우스 인터페이스에 대한 적어도 하나의 인터페이스 및/또는 컴퓨터 마우스에 대한 적어도 하나의 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치는 복수의 회전형 조절 노브 및/또는 그래픽 사용자 인터페이스 상에 디스플레이되는 대상물을 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 회전형 조절 노브는 연속적인 회전형 조절 노브로서 구현되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치는 회전형 조절 노브의 회전 속도에 따라 신호열의 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치는 데이타 처리 시스템의 하우징 또는 상기 데이타 처리 시스템의 주변 장치의 하우징에 일체화되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
14. 데이타 처리 시스템의 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 동작되는 프로그램 제어용 입력 방법으로서, 회전형 조절 노브를 구비하는 입력 장치가 사용되며,

    상기 회전형 조절 노브가 활성화되면 신호열을 발생시켜 데이타 처리 시스템의 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 커서의 위치를 결정하는데 사용되는 데이타 값을 변화시키며, 상기 커서는 위치를 결정하는데 사용된 데이타에 따라 시각화될 때 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 선형적인 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는

    입력 방법.
15. 제14항에 있어서, 하나 이상의 입력 장치의 하나 이상의 키의 누름 및 누름 유지, 누름 해제 및 클릭 중 적어도 하나의 동안에 발생하는 신호에 해당하는 신호들이 회전형 조절 노브의 활성화 중에 발생된 신호열로 삽입되는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 회전형 조절 노브의 회전 속도에 따라 신호열의 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
17. 제14항에 있어서, 복수의 입력 장치를 사용하는 경우, 우선 순위의 값이 상기 입력 장치들 중 적어도 일부분에 할당되는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
18. 제14항에 있어서, 복수의 입력 장치를 사용하는 경우, 상기 입력 장치들 중 하나를 활성화시켜 상기 입력 장치들 중 적어도 일부분이 비활성화되거나 입력으로부터 결합 해제되는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
19. 삭제
20. 데이타 처리 시스템의 메모리에 로딩된 후에 상기 데이타 처리 시스템의 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 동작되는 프로그램을 제어하는 입력 방법을 실행시키는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,

    회전형 조절 노브를 구비하는 입력 장치가 사용되며, 상기 회전형 조절 노브가 활성화되면 신호열을 발생시켜 데이타 처리 시스템의 운영 체제가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 커서의 위치를 결정하는데 사용되는 데이타 값을 변화시키며, 상기 커서는 위치를 결정하는데 사용된 데이타에 따라 시각화될 때 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 선형적인 경로를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는

    컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
21. 삭제

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