KR101305704B1 - 이종 운영체제 컴퓨팅장치의 접속사용을 지원하는 사용자-개방형 전자칠판 장치 - Google Patents

이종 운영체제 컴퓨팅장치의 접속사용을 지원하는 사용자-개방형 전자칠판 장치 Download PDF

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Abstract

이종 운영체제 컴퓨팅장치의 접속사용을 지원하는 사용자-개방형 전자칠판 장치가 개시된다. 영상신호처리부는 터치위치 데이터를 분석하여 처리해야 할 터치이벤트가 판서인 경우 터치위치 데이터를 판서 그래픽 신호로 변환하여 제1 영상신호와 합성하여 제1 합성영상신호를 출력한다. 터치센서 모듈은 사용자의 터치동작을 실시간으로 센싱하여 터치위치 데이터를 생성하여 출력한다. 터치데이터 경로제어부는 제2 운영체제를 실행중인 외부 컴퓨팅장치가 접속되지 않은 디폴트상태에서는 터치센서 모듈에서 출력되는 터치위치 데이터가 영상신호처리부로 실시간으로 제공되도록 연결시켜주고 있다가, 외부 컴퓨팅장치가 접속되면 그 접속을 자동 감지하여 터치위치 데이터가 영상신호처리부가 아닌 외부 컴퓨팅장치로 실시간으로 제공되도록 터치위치 데이터의 전달경로를 자동으로 절환시켜준다. 영상신호 출력부는 디폴트상태에는 영상신호처리부로부터 제공되는 제1 합성영상신호를 입력받아 디코딩하여 출력되도록 하고, 외부 컴퓨팅장치가 연결되면 영상소스 스위칭신호에 따라 영상소스를 그 외부 컴퓨팅장치로 절환하여 그로부터 제2 합성영상신호를 입력받아 디코딩하여 출력되도록 한다.

Description

이종 운영체제 컴퓨팅장치의 접속사용을 지원하는 사용자-개방형 전자칠판 장치 {Open-user type electronic board system having embedded OS capable of supporting other computing apparatus with different OS}
본 발명은 전자칠판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기본 운영체제(default operating system: 디폴트 OS)가 구성요소의 일부로서 설치되어 있어 그 디폴트 OS환경으로 운영되다가 다른 운영체제(OS)를 갖는 외부 컴퓨팅 장치가 연결되면 자동으로 인식하여 그 외부 컴퓨팅 장치의 OS 환경 하에서 운영되는 사용자-개방형 전자칠판 장치에 관한 것이다.
교실이나 강의실 등에 전자칠판('스마트 칠판'이라 불리기도 함)의 보급이 꾸준히 증가하는 추세다. 전자칠판은 강의용 콘텐츠(이미지, 동영상 등)와 강의자의 화면 터치 동작을 합성하여 영상에 판서가 함께 표시되도록 재생해주는 기능 등을 제공하는 장치이다. 기존의 전자칠판은 대부분 OS를 내장하지 않는 구성으로 되어 있어, OS를 실행하는 외부 컴퓨터 장치(80)를 그 전자칠판에 연결하여 사용하도록 되어 있다. 도 1은 기존의 전자칠판 장치(10)의 구성을 간략하게 도시한다. 전자칠판 장치는 강의자의 손동작을 검출하여 터치위치 데이터를 컴퓨터 장치(80)에 제공하고, 컴퓨터 장치(80)는 영상신호와 터치위치 데이터를 합성한 합성 영상신호를 제공하여 전자칠판 장치(10)에 제공한다. 전자칠판 장치(10)는 그 합성 영상신호를 받아서 디스플레이 화면에 영상신호에 강의자의 판서 동작이 함께 나타나는 영상을 표시한다. 전자칠판 장치(10)가 외부의 컴퓨터 장치(80)에 대해 수동적으로 기능하는 것으로 볼 수 있다.
이런 기능들을 수행하기 위해, 전자칠판 장치(10)는 디스플레이 화면의 좌우 양측 모서리에 터치센서로서 기능하는 두 대의 카메라(20-1, 20-2)가 설치되어 있다. 이들 카메라(20-1, 20-2)는 강의자의 손동작을 실시간으로 촬영한 이미지를 생성하여 터치위치산출부(22)로 제공한다. 터치위치산출부(22)는 두 카메라(20-1, 20-2)로부터 받은 이미지로부터 디스플레이 화면에 대한 강의자의 손가락의 터치위치(실제로 터치되었는지는 불문) 데이터를 산출한다. 터치위치산출부(22)는 외부 컴퓨터 장치(80)에 그 산출된 터치위치 데이터를 실시간으로 제공한다. 전자칠판 장치(10)는 디코딩된 영상신호를 제공받아 디스플레이 화면에 표시하는 디스플레이 모듈(40)과, 외부의 컴퓨터 장치(80)가 제공하는 합성 영상신호를 입력받아 디코딩하여 디스플레이 모듈(40)에 제공하는 영상신호출력부(30)를 포함한다. 영상신호출력부(30)는 예컨대 HDMI와 같은 비디오커넥터(36-1)를 비롯한 각종 데이터 커넥터들이 마련된 입력부(36)와, 입력부(36)를 통해 제공되는 합성 영상신호를 디코딩하여 디스플레이 모듈(40)로 제공하는 디코더(32)와, 입력부(36)의 특정 커넥터를 활성화하여 그 커넥터로 들어오는 신호가 디코더(32)로 제공되도록 제어하는 콘트롤러(34)를 포함한다. 사용자는 리모콘(65)으로 원하는 입력소스를 선택할 수 있고, OSD 모듈(60)의 리모컨수신부(62)는 리모콘(65)의 출력신호를 무선 수신하여 영상소스 선택신호를 콘트롤러(34)에 제공한다. 이 영상소스 선택신호에 의거하여 콘트롤러(34)가 입력부(36)의 특정 커넥터를 활성화할 수 있다. 전자칠판(10)은 또한 교류전원을 직류전원으로 바꾸어 각 하드웨어 디바이스에 제공하는 SMPS(50)도 포함한다.
외부 컴퓨터 장치(80)는 OS가 설치된 컴퓨팅 장치라면 어느 것이든 무방하다. 통상적으로 PC나 노트북, 노트패드, 스마트폰 등과 같은 장치들이 대표적이다. 이 외부 컴퓨터 장치(80)는 CPU(82), RAM(84), 저장장치(86), USB 커넥터(87), 비디오커넥터(예: HDMI)(88)와 같은 하드웨어 자원과, 저장장치(86)에 저장에 저장되고 CPU(82)에 의해 실행되고 처리되는 여러 가지 소프트웨어 자원, 예컨대 OS 프로그램, 터치센서 구동프로그램, 콘텐츠 재생용 프로그램, 기타 전자칠판용 애플리케이션 프로그램, 그리고 각종 강의 콘텐츠(각종 이미지, 동영상, 멀티미디어 콘텐츠 등)등과 같은 소프트웨어 자원을 포함한다.
영상에 판서 동작을 제대로 표시되도록 하기 위해서는, 영상 데이터와 화면터치데이터 신호를 동시에 디스플레이상에 표현해주어야 한다. 때문에 영상 데이터와 화면터치데이터 신호의 타이밍을 맞추는 것이 중요하며 어느 하나의 데이터에 결함이 있으면 동작이 정상적으로 이루어지지 않는다. 기존 전자칠판에서는 영상데이터는 여러 입력소스에 의하여 변경될 수 있다(예: DVI, HDMI를 통해 두 개의 PC에서 영상을 입력). 하지만 화면터치 데이터는 하나의 입력소스 즉, 하나의 터치센서 모듈(20-1, 20-2, 22) 밖에 지원하지 않는다. 터치센서 모듈을 복수 개 제공하면, 그들 간에 터치 동작 인식에 관해 충돌이 발생하여 터치 동작을 정상적으로 표현해낼 수 없기 때문이다. 화면터치 데이터는 양측의 두 USB 커넥터(24)와 USB 커넥터(87)를 이어주는 USB케이블(70)을 통해 전달된다. 만약 하나의 전자칠판 장치(10)에 예컨대 2대 이상의 외부 컴퓨터 장치(80)를 연결하였을 경우, 각 외부 컴퓨터 장치의 비디오커넥터(88)는 비디오케이블(75)을 통해 데이터 입력부(36)의 매칭되는 비디오커넥터에 연결하여 그 연결된 모든 외부 컴퓨터 장치로부터 영상신호를 받을 수 있다. 하지만, 터치위치산출부(22)에는 하나의 외부 컴퓨터 장치(80)만이 연결될 수 있을 뿐이다. 전자칠판(10)에 표시되어야 하는 영상신호의 소스를 제1 외부 컴퓨터 장치(80)에서 제2 외부 컴퓨터 장치(80)로 변경하고자 하는 경우, 화면터치 데이터의 소스도 변경시켜줘야 한다. 이를 위해서는 제1 외부 컴퓨터 장치(80)에 연결되어 있던 USB케이블(70)을 뽑아서 제2 외부 컴퓨터 장치(80)에 연결시켜줘야 한다. 이런 USB 케이블(70)의 연결 해제와 재연결 작업은 사용자가 수작업으로 일일이 새로이 해주어야 했다. 예컨대 하나의 전자칠판(스마트 칠판)에 2대의 PC(80)를 연결하는 경우, 제1 PC는 HDMI(36-1)로 제2 PC는 DVI(36-2)로 전자칠판(10)의 데이터입력부(36)에 동시에 연결시켜 놓고 전자칠판(10)상의 메뉴에서 제1 PC와 제2 PC의 화면을 전환시킬 수는 있다. 하지만, 화면터치 데이터는 제1 PC에만 연결하여 사용하여야 한다. 만약 제2 PC에 화면터치 데이터를 송/수신 하려면 제1 PC에 연결된 USB 케이블(70)의 연결을 해제하여 제2 PC의 USB 커넥터(87)에 다시 연결하고 재설정하여 사용하여야 한다. 이는 사용상 번거롭고 불편하다.
또한, 기존 전자칠판은 특정 OS 예컨대 윈도우(Windows) 환경인 PC에서만 구동되었기 때문에, 윈도우 환경을 갖는 2대 이상의 PC를 연결하더라도 어차피 같은 방식이기 때문에 여러 대의 PC를 동시에 사용할 일이 없어 1대의 전자칠판에 1대의 PC라는 개념으로 운영되었다.
전자칠판이 자체적으로 OS를 가지지 못하고 외부에서 연결되는 컴퓨터 장치에 수동적으로 기능하다보니, 기능적으로 여러 가지 제약이 있었고 또한 전자칠판(10)을 사용하기 위해서는 항상 전자칠판(10) 뿐만 아니라 외부의 컴퓨터 장치(80)까지 함께 켜야 하고 케이블 연결 작업도 해야 하는 등 사용상의 불편함도 있었다.
이런 불편을 해소하기 위해서는 전자칠판(10)에 OS를 설치하여 실행할 수 있도록 구성을 변경할 필요가 있다. 그런데 이렇게 구성을 변경하는 경우, 2대의 다른 OS를 가진 컴퓨터 장치를 동시에 운영해야 할 필요성이 생긴다. 그 이유는 기본적으로 전자칠판 장치가 제1 OS를 내장하고 있기 때문에 Windows나 OSX와 같은 제1 OS를 사용하는 다른 PC를 외부에서 전자칠판에 연결하였을 때, 그 제1 OS 시스템에서 화면터치 데이터 연결을 해제하거나 아니면 제1 OS 시스템 자제만을 끌 수 없기 때문이다.
본 발명은 위와 같은 기존의 전자칠판 장치의 단점을 개선하기 위해 고안한 것으로서, 내부에 OS를 내장하여 외부의 컴퓨터 장치가 연결되지 않아도 자체적으로 데이터 저장장치에 저장된 영상신호를 재생하면서 그것과 동기된 판서 기능까지 함께 제공하는 전자칠판 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 내장 OS를 갖추면서도 외부의 컴퓨터 장치가 연결되면 자동으로 그것을 인식하여 그 외부 컴퓨터 장치의 OS 환경 하에서 영상신호에 판서 기능을 함께 제공하여 디스플레이 되도록 해주고, 그 연결이 해제되면 다시 내장 OS의 실행 환경으로 자동 복귀하도록 구성된 이종 OS 컴퓨팅장치의 접속을 지원하는 사용자-개방형 전자칠판 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 디코딩된 영상신호를 받아 화면에 표시하는 디스플레이 모듈을 포함하는 전자칠판 장치에 있어서, 제1 운영체제 프로그램과 애플리케이션 프로그램을 실행하여, 실시간으로 제공되는 터치위치 데이터를 분석하여 처리해야 할 터치이벤트를 판별하고, 판별된 터치이벤트를 처리하되, 처리해야 할 터치이벤트가 판서인 경우 상기 터치위치 데이터를 실시간으로 판서 그래픽으로 변환하고 변환된 판서 그래픽 신호를 제1 데이터저장장치로부터 실시간으로 읽어 들이는 제1 영상신호와 합성하여 제1 합성영상신호를 출력하는 영상신호처리부; 상기 화면에 대한 사용자의 터치동작을 실시간으로 센싱하여 터치위치 데이터를 생성하여 출력하는 터치센서 모듈; 제2 운영체제를 실행중인 외부 컴퓨팅장치가 접속되지 않은 디폴트상태(default state)에는 상기 터치센서 모듈에서 출력되는 상기 터치위치 데이터가 상기 영상신호처리부로 실시간으로 제공되도록 연결시켜주고 있다가, 상기 외부 컴퓨팅장치가 접속되면 그 접속을 자동으로 감지하여 상기 터치위치 데이터가 상기 영상신호처리부가 아닌 상기 외부 컴퓨팅장치로 실시간으로 제공되도록 상기 터치위치 데이터의 전달경로를 자동으로 절환시켜주는 터치데이터 경로제어부; 및 제2 운영체제를 실행중인 외부 컴퓨팅장치가 접속되지 않은 디폴트상태에는 상기 영상신호처리부로부터 제공되는 상기 제1 합성영상신호를 입력받아 디코딩하여 상기 디스플레이 모듈로 제공하고, 상기 외부 컴퓨팅장치가 연결되면 영상소스 스위칭신호에 따라 영상소스를 상기 영상신호처리부에서 상기 외부 컴퓨팅장치로 절환하여 상기 외부 컴퓨팅장치로부터 제공되는 제2 합성영상신호를 입력받아 디코딩하여 상기 디스플레이 모듈로 제공하는 영상신호 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치가 제공된다.
상기 터치데이터 경로제어부는, 상기 영상신호처리부에 연결된 제1커넥터, 영상신호처리수단을 갖는 상기 외부 컴퓨팅장치 연결용 제2커넥터, 상기 터치센서 모듈에 연결된 제3커넥터, 그리고 상기 디폴트상태에서는 상기 제3커넥터에서 상기 제1커넥터로 제1 터치데이터 파이프라인을 제공하고, 상기 제2커넥터에 상기 외부 컴퓨팅장치가 접속되면 그 접속을 자동으로 인식하여 상기 제1 터치데이터 파이프라인은 해제함과 동시에 상기 제3커넥터에서 상기 제2커넥터로 새로운 제2 터치데이터 파이프라인을 제공하며, 상기 외부 컴퓨팅장치의 접속이 해제되면 다시 상기 디폴트상태의 상기 제1 터치데이터 파이프라인을 회복시켜주는 데이터릴레이부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2커넥터는 전원단자와 데이터단자를 포함하는 USB 커넥터이다. 또한, 상기 데이터릴레이부는, 상기 제2커넥터의 데이터단자에 데이터신호가 있는지 여부를 체크하여 데이터신호가 있는 것이 확인될 때 상기 터치위치 데이터의 전달경로를 상기 제1터치데이터 파이프라인에서 상기 제2 터치데이터 파이프라인으로 자동 절환하는 기능을 갖는다.
상기 터치데이터 경로제어부는, 상기 외부 컴퓨팅장치가 상기 터치데이터 경로제어부에 대한 상기 접속이 해제되면 상기 디폴트상태의 연결을 다시 회복시켜 상기 터치센서 모듈에서 출력되는 상기 터치위치 데이터가 상기 영상신호처리부로 실시간으로 제공되도록 상기 터치데이터의 전달경로를 제어하는 기능을 갖는다.
상기 제2 합성영상신호는 상기 외부 컴퓨팅장치가 상기 터치데이터 경로제어부를 통해 실시간으로 제공받은 상기 터치위치 데이터를 상기 외부 컴퓨팅장치의 제2 데이터저장장치로부터 실시간으로 읽어 들이는 제2영상신호와 합성하여 구성된 것이다.
상기 영상신호 출력부는, 제공되는 합성영상신호를 디코딩하여 상기 디스플레이 모듈로 제공하는 영상신호디코더; 상기 영상신호처리부의 비디오커넥터에 연결된 제1 영상신호라인과 상기 영상신호디코더를 연결시켜주는 제1 비디오커넥터; 상기 외부 컴퓨팅장치의 비디오커넥터에 연결된 제2 영상신호라인이 접속되면 상기 영상신호디코더와 연결시켜주는 제2비디오커넥터; 그리고 상기 영상소스 스위칭신호에 따라 상기 제1비디오커넥터와 상기 제2비디오커넥터 중 어느 하나를 택일적으로 활성화시켜 상기 제1 및 제2 합성영상신호 중 활성화된 비디오커넥터를 통해 들어오는 어느 한 가지만 상기 영상신호디코더에 제공되도록 제어하는 영상소스 선택제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 터치데이터경로제어부는, 상기 외부 컴퓨팅장치의 접속이 자동 감지되면 상기 영상소스 스위칭신호를 생성하여 상기 영상소스 선택제어부에 실시간으로 제공하는 기능을 갖는다.
상기 사용자-개방형 전자칠판 장치는 사용자가 리모콘을 이용하여 상기 영상소스를 상기 외부 컴퓨팅장치로 선택하였을 때 상기 리모콘에서 출력되는 영상소스 선택신호를 무선 수신하여 상기 영상소스 스위칭신호를 출력하는 리모콘수신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 터치센서 모듈은, 상기 화면의 적어도 두 꼭지점에 각각 배치되어 사용자의 화면터치 동작을 촬영한 이미지를 생성하는 제1 및 제2 카메라; 그리고 상기 제1 및 제2 카메라로부터 각각 제공받은 이미지들을 이용하여 상기 화면터치 동작에 따른 화면상의 터치위치의 좌표값을 산출하여 상기 터치위치 데이터로 출력하는 터치위치산출부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 영상신호처리부는, 제1 운영체제 프로그램, 애플리케이션 프로그램, 터치센서 드라이버 프로그램, 영상신호를 저장하는 상기 제1 데이터저장장치; 상기 제1 운영체제 프로그램, 상기 애플리케이션 프로그램, 상기 터치센서 드라이버 프로그램을 실행하여, 실시간으로 제공되는 상기 터치위치 데이터를 제공받아 분석하여 처리해야 할 터치이벤트를 판별하고, 판별된 터치이벤트를 처리하되, 처리해야 할 터치이벤트가 판서인 경우 상기 터치위치 데이터를 실시간으로 판서 그래픽으로 변환하여 제1 데이터저장장치로부터 실시간으로 읽어 들이는 제1영상신호와 합성하여 제1 합성영상신호를 출력하는 CPU; 상기 CPU의 연산 공간을 제공하는 램; 상기 터치데이터 경로제어부에 연결된 데이터라인이 접속되어 상기 터치데이터 경로제어부가 상기 CPU에 연결되도록 해주는 커넥터를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 사용자 개방형 전자칠판 장치는 OS 프로그램을 자체적으로 내장하고 있어서 전자칠판 장치 자체가 컴퓨팅 장치로서의 역할까지 겸하므로, 사용상 편리한 점이 많다. 즉, 외부의 컴퓨터를 별도로 갖추지 않아도 되므로, 장치의 구성이 간단해지고 설치 공간을 작게 차지하는 등의 장점이 있다.
전자칠판 장치는 자체적으로 내장 OS를 가지고 있지만, 경우에 따라서는 다른 외부의 컴퓨팅 장치를 연결하여 사용할 필요가 있을 수도 있다. 본 발명에 따른 사용자 개방형 전자칠판 장치는 그 경우에도, 외부의 컴퓨팅 장치를 USB 케이블과 비디오케이블만 정확하게 연결하면 전자칠판의 시스템 환경을 그 외부의 컴퓨팅 장치의 OS 환경으로 자동 전환시켜 사용할 수 있도록 해준다. 즉, 디스플레이 화면에 표시되는 영상은 그 외부의 컴퓨팅 장치에서 제공하는 영상신호가 되고, 그 영상신호에 사용자(강사)의 화면터치 동작을 판서로 표현해준다. 특히 화면에 대한 터치위치 데이터는 한 번에 하나의 OS 시스템에서만 구동되기 때문에, 외부에서 다른 OS를 갖는 컴퓨팅 장치가 연결되었을 때 그것을 자동으로 인식하여 전자칠판 장치에 내장된 기본 OS 시스템의 연결을 해지하고 외부에서 연결된 그 컴퓨팅 장치의 OS 시스템으로 연결을 변경해준다. 이에 의해, 사용자는 전자칠판 장치에 기본으로 내장된 OS 환경(예: 안드로이드 OS)으로 전자칠판을 사용하다가 원하는 때에 언제든지 다른 OS 환경 예컨대 Windows나 OSX와 같은 컴퓨터 장치를 본 발명의 전자칠판 장치에 케이블 연결을 하기만 하면 본 발명의 전자칠판 장치는 자동으로 그 컴퓨터를 통하여 전자칠판 장치를 사용할 수 있게 된다.
이런 것들은 터치데이터 경로제어부와 영상신호 출력부를 통해 이루어진다. 만약 이런 구성요소를 채용하지 않으면 사용자는 기본으로 내장된 OS 환경(예: 안드로이드)만으로 전자칠판을 사용하여야 하기 때문에, 사용자가 다른 OS 시스템으로 전자칠판을 구동하고 싶다면 전자칠판 자체를 구입 할 때 기본 시스템을 원하는 OS 시스템으로 사용할 수 있도록 커스터마이징 하여야 할 것이다. 이는 사용자에게 엄청난 불편과 손해를 끼치게 된다. 본 발명의 전자칠판 장치는 터치데이터 경로제어부와 영상신호 출력부를 채용함으로써, 기본적으로 제공되는 OS 시스템 외에 사용자가 원하는 다른 OS 시스템을 갖는 컴퓨터 장치를 언제든 연결하여 그 컴퓨터 장치가 지원하는 OS 환경으로 전자칠판 장치를 구동할 수 있는 편리함과 장점이 있다.
또한, 본 발명의 전자칠판과 외부의 컴퓨터 장치를 연결시켜준 그 케이블의 연결을 해제하는 것만으로 전자칠판 장치는 다시 내장된 OS 환경으로 자동 복귀하도록 해준다. 이 점 또한, 본 발명의 전자칠판 장치의 편리성을 배가해준다.
도 1은 기존의 대표적인 전자칠판 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이고;
도 2는 본 발명에 따른 사용자-개방형 전자칠판 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고,
도 3은 도 2에 나타낸 전자칠판 장치의 각 구성요소의 구성을 좀 더 구체적으로 예시한 블록도이며,
도 4는 사용자-개방형 전자칠판 정치(100) 내의 터치센서 모듈(110)에서 수행하는 처리 내용을 도시한 흐름도이고,
도 5는 사용자-개방형 전자칠판 정치(100) 내의 터치데이터 경로제어부(130)에서 수행하는 처리 내용을 도시한 흐름도이며,
도 6은 사용자-개방형 전자칠판 정치(100)의 내장 OS 환경 하에서 영상신호처리부(150)에서 수행하는 처리 내용을 도시한 흐름도이며,
도 7은 외부 컴퓨터 장치(200)의 OS 환경 하에서 그 컴퓨터 장치 내의 영상신호처리부에서 수행하는 처리 내용을 도시한 흐름도이며,
도 8은 사용자-개방형 전자칠판 정치(100)의 영상신호 출력부(170)에서 수행하는 처리 내용을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명에 따른 이종 운영체제 컴퓨팅장치의 접속을 지원하는 사용자-개방형 전자칠판 장치(100)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 3은 도 2의 각 구성요소들의 구성을 좀 더 구체적으로 도시한다. 도시된 것처럼 본 발명에 따른 전자칠판 장치(100)는 터치센서 모듈(110), 터치데이터 경로제어부(130), 영상신호 처리부(150), 영상신호출력부(170), 디스플레이 모듈(190)을 포함한다.
디스플레이 모듈(190)은 전자칠판 화면으로 기능하는 디스플레이 화면(194)과 여기에 영상신호를 표시해주는 디스플레이 구동부(192)를 포함한다.
터치센서 모듈(110)은 상기 화면에 대한 사용자의 터치동작을 실시간으로 센싱하여 터치위치 데이터를 생성하여 출력한다. 이를 위해, 터치센서 모듈(110)은 두 대의 카메라(112-1, 112-2)를 포함한다. 이 두 대의 카메라(112-1, 112-2)는 예컨대 디스플레이 화면(194)의 적어도 두 꼭지점 예컨대 좌상단과 우상단 모서리에 각각 배치되어 사용자의 화면터치 동작을 촬영한 이미지를 생성한다. 터치센서 모듈(110)은 또한 터치위치산출부(114)를 포함하는데, 이는 제1 및 제2 카메라(112-1, 112-2)로부터 각각 제공받은 이미지들을 이용하여 사용자의 화면터치 동작에 따른 디스플레이 화면(194) 상의 터치위치의 좌표값을 산출하여 터치위치 데이터로 출력한다.
영상신호처리부(150)는 내장된 제1 OS와 애플리케이션을 실행하여, 실시간으로 제공되는 터치위치 데이터를 제공받아 분석하여 처리해야 할 터치이벤트를 판별하고, 판별된 터치이벤트를 처리한다. 특히, 처리해야 할 터치이벤트가 판서인 경우에는 제공받은 터치위치 데이터를 실시간으로 판서 그래픽으로 변환함과 동시에 데이터저장장치로부터 실시간으로 읽어 들이는 제1영상신호와 합성하여 제1 합성영상신호를 출력한다. 이러한 처리를 위해, 영상신호처리부(150)는 CPU(152), RAM(153), 데이터 커넥터(154), 데이터 저장장치(156), 그리고 비디오 커넥터(157)를 포함한다.
데이터 저장장치(156)에는 제1 OS 프로그램, 터치위치 데이터를 그래픽 데이터로 변환해주는 등 전자칠판 장치에 필요한 여러 가지 애플리케이션 프로그램들, 터치센서 모듈(110)의 구동에 필요한 터치센서 드라이버 프로그램 등과 같은 각종 프로그램들과, 강의 등에 필요한 여러 가지 동영상, 이미지, 멀티미디어 콘텐츠 등과 같은 영상신호들이 저장되어 있다. 데이터 저장장치(156)는 비휘발성 메모리(예컨대 플래시메모리)나 하드디스크 등과 같은 스토리지 장치로 구성할 수 있다. 제1 OS프로그램은 PC용 OS(윈도우즈나 OSX 등)나 모바일 기기용 OS(안드로이드 OS 또는 iOS 등)의 어느 것이든 무방하다. 전자칠판 장치(100)가 수행해야 할 작업이 PC처럼 복잡하지 않으므로, 굳이 PC용 OS를 설치하는 것보다는 모바일 기기용 OS를 설치하여 영상신호처리부(150)의 구성을 보다 가볍게 가져가는 것이 바람직할 것이다.
CPU(152)는 전자칠판 장치(100)의 중앙제어장치로서의 기능을 수행한다. 즉, CPU(152)는 연산공간을 제공하는 램(153)을 활용하여, 데이터 저장장치(156)에서 읽어들인 제1 OS 프로그램과 전자칠판용 애플리케이션 프로그램, 그리고 터치센서 드라이버 프로그램 등을 실행하여, 실시간으로 제공되는 터치위치 데이터를 제공받아 분석하여 처리해야 할 터치이벤트를 판별하는 등의 연산을 수행한다. 그리고 판별된 터치이벤트별로 그에 맞는 처리를 수행하고 필요한 제어를 한다. 처리해야 할 터치이벤트가 판서인 경우, 터치위치 데이터를 실시간으로 판서 그래픽으로 변환하여 데이터 저장장치(156)로부터 실시간으로 읽어 들이는 영상신호와 합성하여 제1 합성영상신호를 출력한다.
영상신호처리부(150)는 터치데이터 경로제어부(130)로부터 터치위치 데이터를 제공받을 수 있도록 터치데이터 경로제어부(130)와 데이터라인을 통해 연결되어야 한다. 이를 위해, 영상신호처리부(150)는 CPU(152)에 연결된 데이터 커넥터(154)를 포함한다. 데이터 커넥터(154)는 터치데이터 경로제어부(130)에 연결된 데이터라인이 접속되어 터치데이터 경로제어부(130)가 CPU(152)에 연결되도록 해주는 커넥터이다. 데이터커넥터(154)는 바람직하게는 USB 커넥터로 구현할 수 있다.
비디오 커넥터(157)는 CPU(152)가 출력하는 합성 영상신호를 영상신호출력부(170)로 전달하는 출력단자를 제공한다. 이 비디오 커넥터(157)는 예컨대 HDMI나 DVI 등과 같은 영상신호 커넥터로 구성할 수 있다.
터치데이터 경로제어부(130)는 외부의 컴퓨팅 장치(200)가 전자칠판 장치(100)에 연결되지 않은 초기의 디폴트 상태(default state)에는 터치센서 모듈(110)의 터치위치산출부(114)에서 출력되는 터치위치 데이터가 영상신호처리부(150)에 실시간으로 제공되도록 연결시켜주고 있다가, 제2 운영체제를 실행중인 외부의 컴퓨팅장치(200)가 자신에 접속되면 그 접속을 자동으로 감지하여 터치위치산출부(114)의 그 터치위치 데이터가 영상신호처리부(150)가 아닌 외부의 컴퓨팅장치(200)로 실시간으로 제공되도록 그 터치위치 데이터의 전달경로를 자동으로 절환시켜주는 역할을 한다.
이를 위해, 터치데이터 경로제어부(130)는 도 3에 도시된 것처럼, 데이터릴레이(132)와 3개의 데이터 커넥터(134, 136, 138)를 포함한다. 구체적으로, 제1 데이터 커넥터(136)는 영상신호처리부(150)의 데이터 커넥터(154)에 연결하기 위한 것이다. 제2 데이터 커넥터(138)는 외부 컴퓨팅장치(200)에 연결하기 위한 것이다. 제3 데이터 커넥터(134)는 터치위치산출부(114)에 연결하기 위한 커넥터이다. 그리고 데이터 릴레이(132)는 이들 3개의 데이터 커넥터(134, 136, 138) 사이에 배치되어 이들 모두에 연결되어 있다. 즉, 제3 데이터 커넥터(134)는 데이터 릴레이(132)를 통해서 제1 데이터 커넥터(136)와 연결되거나 또는 제2 데이터 커넥터(138)에 연결될 수 있다. 이 3개의 데이터 커넥터(134, 136, 138)는 모두 USB 커넥터로 구현할 수 있다. 터치위치 데이터는 현재 재생 중인 영상을 보면서 움직임을 보이는 사용자(강사)의 손동작을 실시간으로 검출하여 만들어내는 데이터이므로, 현재 재생 중인 영상신호와 실시간으로 합성되어야 어색하지 않게 된다. 그러므로 터치위치 데이터는 영상신호처리부(150)까지 전달되는 데 최소한의 지연시간을 가지는 데이터전송방식이 필요한데, USB 통신은 데이터 전달속도가 빨라서 이런 요구를 잘 만족한다.
데이터 릴레이(132)는 초기 디폴트 상태 즉, 외부의 컴퓨팅 장치(200)가 연결되지 않은 상태에는 제3 데이터 커넥터(134)를 제1 데이터 커넥터(136)로만 연결시켜준다. 즉, 제3 데이터 커넥터(134)에서 제1 데이터 커넥터(136)로의 제1 터치데이터 파이프라인을 제공한다. 그런 상태에서 제2 데이터 커넥터(136)에 외부의 컴퓨팅 장치(200)가 접속되면, 데이터 릴레이(132)는 그 접속을 자동으로 인식하여 상기 제1 터치데이터 파이프라인은 해제함(즉, 제3 데이터 커넥터(134)와 제1 데이터 커넥터(136) 간의 연결을 끊음)과 동시에 제3 데이터 커넥터(134)를 제2 데이터 커넥터(136)에 연결시켜 새로운 제2 터치데이터 파이프라인을 제공한다. 데이터 릴레이(132)는 또한 자신에 대한 그 외부 컴퓨팅장치(200)의 접속이 해제되면 다시 상기 초기 디폴트 상태 즉, 상기 제1 터치데이터 파이프라인을 회복시켜준다. 이와 같은 데이터 릴레이(132)의 기능에 의해, 제1 터치데이터 파이프라인이 활성화된 상태에서는 터치위치산출부(114)에서 출력되는 터치위치 데이터는 제1 터치데이터 파이프라인을 통해 영상신호처리부(150)로만 제공되고, 제2 터치데이터 파이프라인이 활성화된 상태에서는 그 터치위치 데이터가 외부의 컴퓨팅 장치(200)로만 제공된다.
외부 컴퓨팅 장치(200)는 예컨대 PC, 노트패드, 또는 모바일기기 등과 같이 컴퓨팅 기능을 갖는 장치라면 어떤 것이든 될 수 있다. 그 중에서도 PC와 같은 장치가 대표적인 예가 될 수 있다. 이 외부 컴퓨팅 장치(200)의 구성요소 중 본 발명과 관련하여 필요한 최소한의 구성요소로는 CPU(202), 램(203), 데이터 저장장치(204), 데이터 커넥터(205), 그리고 비디오 커넥터(207)를 들 수 있다. CPU(202), 램(203), 데이터 저장장치(204)의 기능이나 처리하는 작업 내용은 영상신호처리부(150)의 대응 구성요소들인 CPU(152), 램(153), 데이터 저장장치(156)의 그것과 대동소이하므로 여기서는 그에 관한 자세한 설명을 생략하기로 한다.
사용자가 외부 컴퓨팅 장치(200)를 전자칠판 장치(100)에 연결하여 사용하려면, 데이터 커넥터(205)는 제2 데이터 커넥터(138)와 연결하고, 비디오 커넥터(207)는 영상신호출력부(170)의 비디오 커넥터(176-2)와 연결하면 된다. 데이터 커넥터(205)는 예컨대 USB 커넥터로 구현할 수 있고, 그 경우 USB 케이블(210)을 통해 제2 데이터 커넥터(138)에 연결하면 된다. 비디오 커넥터(207)는 예컨대 HDMI 커넥터 또는 DVI 커넥터로 구현할 수 있고, 그 경우 영상신호출력부(170)의 비디오 커넥터(176-2)도 HDMI 커넥터 또는 DVI 커넥터로 구현되며, 이 두 비디오 커넥터(207, 176-2)는 HDMI 케이블(220) 또는 DVI 케이블로 연결하면 된다.
영상신호 출력부(170)는 외부 컴퓨팅 장치(200)가 전자칠판 장치(100)에 연결되지 않은 초기 디폴트 상태에는 영상신호처리부(150)로부터 제공되는 제1 합성 영상신호를 입력받아 디코딩하여 디스플레이 모듈(190)로 제공한다. 그러다가, 외부의 컴퓨팅 장치(200)가 연결되면 영상소스 스위칭신호에 따라 영상소스를 내부의 영상신호처리부(150)에서 외부 컴퓨팅 장치(200)로 절환한다. 그 때부터는 영상신호 출력부(170)는 그 외부 컴퓨팅 장치(200)로부터 제공되는 제2 합성영상신호를 입력받아 디코딩하여 디스플레이 모듈(190)로 제공한다.
영상신호 출력부(170)는 이와 같은 기능을 위해, 영상소스 선택제어부(172), 영상신호 디코더(174), 그리고 입출력부(176)를 포함하며, 그 입출력부(176)는 적어도 제1 비디오커넥터(176-1), 그리고 제2 비디오 커넥터(176-2)를 포함한다.
영상신호 디코더(174)는 제공되는 합성 영상신호를 디코딩하여 디스플레이 모듈(190)의 디스플레이 구동부(192)로 제공한다.
제1 비디오커넥터(176-1)는 영상신호처리부(150)의 비디오커넥터(157)에 연결된 제1 영상신호라인(177)을 통해 영상신호처리부(150)의 CPU(152)와 영상신호디코더(174)를 연결시켜준다. 제1 비디오커넥터(176-1) 역시 예컨대 HDMI 또는 DVI로 구현할 수 있다. 제2 비디오커넥터(176-2)는 앞서 설명하였듯이 외부 컴퓨팅장치(200)의 비디오커넥터(207)와의 연결을 위해 제공된다. 두 비디오커넥터(176-2와 207)가 영상신호케이블(220)로 연결되면, 외부 컴퓨팅 장치(200)의 CPU(202)가 영상신호 디코더(174)에 연결된 상태로 된다.
영상소스 선택제어부(172)는 영상소스 스위칭신호에 의해 제1 비디오커넥터(176-1)와 제2 비디오커넥터(176-2) 중 어느 하나를 택일적으로 활성화시킨다. 그에 따라, 영상신호처리부(150)로부터 출력되는 제1 합성 영상신호와 외부 컴퓨팅 장치(200)로부터 출력되는 제2 합성 영상신호 중에서 영상소스 선택제어부(172)에 의해 활성화된 비디오커넥터를 통해 들어오는 어느 한 가지만이 영상신호디코더(174)에 제공된다.
영상소스 선택제어부(172)에 제공되는 영상소스 스위칭신호는 사용자의 리모콘 조작에 의해 제공될 수 있다. 이를 위해, 전자칠판 장치(100)는 리모콘 수신부(180)를 더 포함할 수 있다. 사용자는 리모콘(105)으로 영상소스를 전자칠판 장치(100) 내부의 데이터 저장장치(156)에서 외부의 컴퓨팅 장치(200)의 데이터 저장장치(204)로 변경할 것을 지시할 수 있다. 사용자의 이러한 조작에 의해 리모콘(150)에서 그에 관련된 제어신호가 무선 송출되고, 리모콘 수신부(180)는 그 제어신호를 무선 수신하여 영상소스 스위칭신호를 출력한다. 그 영상소스 스위칭신호는 직접 또는 영상신호처리부(150)의 CPU(152)를 통해 영상소스 선택제어부(172)로 제공된다. 영상소스 스위칭신호가 입력되면, 입력소스 선택제어부(172)는 활성화 상태에 있던 제1 비디오커넥터(176-1)를 비활성화 상태로 바꿈과 동시에 제2 비디오커넥터(176-2)를 활성화 시킨다. 사용자가 리모콘(105)으로 다시 초기의 디폴트 상태로 복귀시키는 지시를 내리면, 그에 대응되는 영상소스 스위칭신호가 영상소스 선택제어부(172)로 제공되어, 제2 비디오커넥터(176-2)를 비활성화 상태로 전환시킴과 동시에 제1 비디오커넥터(176-1)만 활성화 상태로 바꾼다. 영상소스 선택제어부(172)는 입력단 선택신호를 영상신호 디코더(174)에 제공함으로써 이러한 영상소스를 선택하는 제어를 수행할 수 있다.
이와 같은 영상소스 선택제어는 다음과 같은 방법에 의해 자동으로 이루어지게 할 수도 있다. 이 방법은 사용자가 리모콘(185)을 이용한 방법과 병용하거나 또는 택일적으로 구현할 수 있다. 앞서 언급하였듯이, 터치데이터 경로제어부(130)는 USB케이블(210)의 플러그가 제2 데이터커넥터(138)에 접속되어 외부 컴퓨팅장치(200)의 접속을 자동 감지하면, 제3 데이터커넥터(134)를 제1 데이터커넥터(136)에서 제2 데이터커넥터(138)로 연결을 절환한다. 바로 그 때, 터치데이터 경로제어부(130)의 데이터릴레이(132)는 영상소스 스위칭신호도 함께 생성하여 영상소스 선택제어부(172)에 실시간으로 제공하도록 구성한다. 이렇게 하면, 제2 데이터커넥터(138)가 외부 컴퓨팅 장치(200)의 데이터 커넥터(205)에 연결되어 터치위치 데이터가 외부의 컴퓨팅 장치(200)로 제공되기 시작하는 시점과 동기된다. 그에 따라, 제2 비디오커넥터(176-2)가 활성화되어 외부 컴퓨팅 장치(200)의 비디오커넥터(207)와 서로 연결되어 제2 합성영상신호가 영상신호 디코더(174)로 제공된다. 마찬가지로, USB 케이블(210)이 제2 데이터커넥터(138)로부터 연결이 해제되면, 이를 자동으로 인식한 데이터릴레이(132)는 제2 비디오커넥터(176-2) 대신 제1 비디오커넥터(176-1)를 활성화시키기 위한 영상소스 스위칭신호를 입력소스 선택제어부(172)에 제공한다. 이에 의해, 디폴트 상태로 회복되어, 영상신호처리부(130)에서 제공하는 제1 합성 영상신호가 영신신호 디코더(174)로 제공될 것이다.
전자칠판 장치(100)는 교류 전원을 직류전원으로 변환하여 각 구성요소에 제공하는 전원공급부(160)도 포함한다. 이 전원공급부(160)는 SMPS로 구성할 수 있다. 이 전원공급부(160)는 실제로는 각 구성요소들과 전기적으로 연결되어 있으나, 도면에는 복잡한 도시를 피하기 위해 연결 관계를 생략하였다.
데이터릴레이(132)가 외부 컴퓨팅 장치(200)의 접속을 자동으로 인식하는 원리는 다음과 같다. USB 케이블(210)은 기본적으로 2개의 전원라인과 2개의 데이터라인을 갖는다. 외부 컴퓨팅 장치(200)에 연결된 USB 케이블(210)을 제2 데이터 커넥터(138)에 연결하기만 하면, 외부 컴퓨팅 장치(200)를 켜지 않았더라도 2개의 전원라인을 통해서 제2 데이터 커넥터(138. USB 커넥터로 됨)에 전기신호가 들어갈 수 있다. 이 상태에서는 아직 외부 컴퓨팅 장치(200)가 켜지지 않았으므로, 터치위치산출부(114)가 출력하는 터치위치 데이터는 외부 컴퓨팅 장치(200)로 제공되어서는 안 되고 여전히 영상신호 처리부(150)로 제공되는 것이 맞다. 외부 컴퓨팅 장치(200)가 단순히 전자칠판 장치(100)에 USB 케이블(210)로 연결만 된 채 방치되어 있을 수도 있기 때문이다. 이런 점을 감안하여 데이터릴레이(132)는 제2 데이터 커넥터(138)의 데이터신호 단자 즉, USB케이블(210)의 전원라인이 아닌 데이터라인을 체크하여 데이터신호의 유무를 판별하는 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 데이터릴레이(132)는 그 데이터라인을 통해 데이터신호가 흐르는 경우에만(제2 OS를 실행하고 있는 외부 컴퓨팅 장치(200)가 터치데이터 경로제어부(130)에 접속되면 제2 데이터 커넥터(138)의 데이터신호 단자에 데이터신호가 검출됨) 제3 데이터 커넥터(134)를 제1 데이터커넥터(136)에서 제2 데이터커넥터(138)로 절환하도록 구성한다(물론 영상소스 스위칭신호도 이 경우에만 출력한다). 이렇게 해야만 사용자가 단순히 USB 케이블(210)을 제2 데이터커넥터(138)에 꽂아놓은 것만으로 시스템 변경(영상신호처리부(150)가 실행하는 OS1 환경에서 외부 컴퓨팅 장치(200)가 실행하는 OS2 환경으로의 시스템 환경 변경)이 일어나지 않게 된다. USB 케이블(210)을 제2 데이터커넥터(138)에 연결한 상태에서 사용자가 외부의 컴퓨팅 장치(200)의 전원을 켰을 때에만, 전자칠판 장치(100)가 영상신호처리부(150)의 통제를 벗어나서 외부의 컴퓨팅 장치(200)의 통제를 받는 시스템 환경변화가 일어난다.
또한, 그 USB 케이블(210)을 제2 데이터커넥터(138)로부터 연결을 해제하면, 데이터신호가 흐르지 않기 때문에, 데이터릴레이(132)는 그러한 상태를 감지하는 즉시 터치위치 데이터는 다시 전자칠판 장치(100)의 내의 영상신호처리부(150)로 제공되도록 터치위치 데이터의 전달경로를 원상회복 시킨다.
한편, 이와 같은 구성을 갖는 전자칠판 장치(100)에 있어서, 사용자가 외부 컴퓨팅 장치(200)를 사용하기 위해 전자칠판 장치(100)에 연결하였을 때, 그리고 그 연결을 해제하였을 때, 전자칠판(100)의 각 구성요소들이 구체적으로 어떻게 동작하는지를 도 4 내지 도 8의 흐름도를 참조하면서 설명하기로 한다.
전자칠판 장치(100)에 전원을 온하면(S10 단계), 이 상태에서는 초기 디폴트 상태로서, 데이터릴레이(132)는 제3 데이터커넥터(134)와 제1 데이터커넥터(136)을 연결시켜주고 있다. 그러므로 터치센서 모듈(110)과 전자칠판 장치(100)의 내부 OS 프로그램은 서로 데이터 통신을 통하여 각자를 인식하게 된다. 터치센서 모듈(110)은 터치센서 ID와 디바이스 이름 등을 포함하는 디바이스 정보를 영상신호처리부(150)가 실행하고 있는 내부 OS(제1 OS: 예컨대, 안드로이드 OS) 프로그램에 제공한다(S12 단계).
이에 응하여, 내부 OS 프로그램을 실행중인 영상신호처리부(150)는 터치센서 모듈(110)로부터 디바이스 정보가 입력되면(S30 단계), 그 디바이스 정보에 해당하는 터치센서 드라이버 프로그램을 활성화시킨다. 활성화된 터치센서 드라이버 프로그램은 그 디바이스 정보를 가지는 터치센서 모듈(110)에게 터치위치 데이터를 전송할 것을 요청하는 신호를 전달한다(S32 단계). 영상신호처리부(150)는 필요한 애플리케이션 프로그램, 예컨대 판서용 애플리케이션 프로그램도 실행한다.
그리고 이 때, 데이터릴레이(132)는 제3 데이터커넥터(134)와 제1 데이터커넥터(136)를 서로 연결시켜준다. 그에 따라 영상신호처리부(150)가 보낸 터치위치 데이터 전송요청은 터치위치산출부(114)로 전달된다(S14 단계). 이 요청에 응하여 터치위치산출부(114)는 터치위치 데이터를 생성하여 출력한다(S16, S18 단계). 터치위치 데이터의 생성은 다른 지시나 OS 시스템 환경이 바뀔 때까지 지속된다.
터치위치산출부(114)가 출력한 터치위치 데이터는 데이터릴레이(132)를 통해 영상신호처리부(150)로 전달된다(S20 단계). 이러한 터치데이터 전달경로는 전원이 켜진 외부 컴퓨팅 장치(200)가 USB 케이블(210)을 통해 제2 데이터커넥터(138)에 연결될 때가지 유지된다(S22 단계).
이와 같은 상태에서, 영상신호처리부(150)에서는 수신되는 터치위치 데이터를 분석하여 처리해야 할 터치이벤트를 결정한다(S36 단계). 처리해야 할 터치이벤트가 판서인지를 판단하여(S38 단계), 판서 이벤트인 경우에는 판서용 애플리케이션 프로그램이 제1 OS(내부 OS)로부터 터치데이터 즉, 좌표값을 전달받는다. 판서용 애플리케이션 프로그램은 그 전달받은 좌표값을 가지고 디스플레이 화면(194)에 나타낼 선 즉, 판서 그래픽을 생성한다(S40 단계).
삭제
내부 OS 프로그램은 이와 별도로 사용자가 재생을 지시한 영상 콘텐츠를 데이터 저장장치(156)에서 찾아서 영상신호를 읽어 들인다. 그리고 그 영상신호를 판서용 애플리케이션 프로그램으로부터 전달받은 판서 그래픽 영상신호와 실시간으로 합성한다(S42 단계). CPU(152)는 그렇게 합성한 제1 합성영상신호를 비디오커넥터(157)와 제1 비디오커넥터(176-1)를 통해 영상신호 디코더(174)로 출력한다(S44 단계). 이에 의해 디스플레이 화면(194)에는 제1 합성영상신호 즉, 콘텐츠 영상신호에 강사의 판서동작이 그래픽(선)으로 합성된 영상이 표시된다.
만약, S38 단계에서, 처리해야 할 이벤트가 판서가 아니라면, 판별된 그 이벤트에 맞는 처리를 수행한다(S46 단계). 터치 위치가 예컨대 어떤 애플리케이션 아이콘 또는 어떤 파일이 있는 지점이고 더블터치라면, 그 터치이벤트는 그 애플리케이션 프로그램을 실행하거나 해당 파일을 여는 것으로 해석하여 처리하면 된다.
이렇게 전자칠판 장치(100)의 내부 자원으로만 작동되다가, 터치데이터 경로제어부(130)의 제2 데이터커넥터(138)에 외부 컴퓨팅 장치(200)에 연결된 USB 케이블(210)이 연결되어 그 제2 데이터커넥터(138)에 데이터신호가 흐르는 것이 감지되면, 데이터릴레이(132)는 터치위치 데이터의 전달경로를 외부 컴퓨팅 장치(200)로 절환한다(S24 단계). 또한, 그렇게 구성되었다면, 상기 데이터 전달경로의 절환과 동시에, 데이터릴레이(132)는 영상소스 스위칭신호를 입력소스 선택제어부(172)로 제공한다(S26 단계).
그러면 터치센서 모듈(110)은 다시 외부 컴퓨팅 장치(200)의 OS로 자신의 디바이스 정보를 전송하고(S12 단계), 외부 컴퓨팅 장치(200)의 OS는 터치센서 모듈(110)의 디바이스 정보의 수신이 확인되면(S50 단계), 영상신호처리부(150)가 한 것과 마찬가지로 터치센서 드라이브 프로그램을 활성화시켜 터치위치 데이터의 전송을 요청하고(S52 단계), 터치위치 데이터가 수신되면(S54 단계) 그 이후부터는 영상신호처리부(150)가 수행한 S36~S46단계와 같은 처리를 수행한다(S56~S66 단계). 즉, 터치데이터 경로제어부(130)를 통해 실시간으로 전달받은 터치위치 데이터를 판서 그래픽 영상으로 변환한 다음, 데이터 저장장치(204)로부터 읽어 들인 콘텐츠의 영상신호와 합성하여 제2 합성영상신호를 만들고, 그것을 영상신호출력부(170)로 출력한다.
이 과정에서 영상신호 출력부(170)는 제2 비디오커넥터(176-2)를 활성화시키는 영상소스 스위칭신호가 입력되기 전까지는, 내부 OS 환경 하에서 영상신호처리부(150)가 제공하는 제1 합성영상신호를 제공받아 그것을 디코딩하여 디스플레이모듈(190)로 출력한다(S72~S74 단계). 그러다가 제2 비디오커넥터(176-2)를 활성화시키는 영상소스 스위칭신호가 입력되면, 제2 비디오커넥터(176-2)를 통해 제공되는 외부 컴퓨팅 장치(200)의 제2 합성영상신호를 디코딩하여 디스플레이모듈(190)로 출력한다(S74~S76 단계). USB 케이블(210)의 연결이 해제되면, 영상신호출력부(170)는 다시 영상신호처리부(150)의 제1 합성영상신호를 제공받아 디코딩하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하다. 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 발명의 권리범위안에 속함을 밝혀둔다.
본 발명은 전자칠판 장치의 제조에 널리 이용될 수 있다.
100: 전자칠판 장치 110: 터치센서 모듈
130: 터치데이터 경로제어부 150: 영상신호처리부
160: 전원공급부 170: 영상신호출력부
180: 리모콘 수신부 190: 디스플레이 모듈

Claims (10)

  1. 디코딩된 영상신호를 받아 화면에 표시하는 디스플레이 모듈을 포함하는 전자칠판 장치에 있어서,
    제1 운영체제 프로그램과 애플리케이션 프로그램을 실행하여, 실시간으로 제공되는 터치위치 데이터를 분석하여 처리해야 할 터치이벤트를 판별하고, 판별된 터치이벤트를 처리하되, 처리해야 할 터치이벤트가 판서인 경우 상기 터치위치 데이터를 실시간으로 판서 그래픽으로 변환하고 변환된 판서 그래픽 신호를 제1 데이터저장장치로부터 실시간으로 읽어 들이는 제1 영상신호와 합성하여 제1 합성영상신호를 출력하는 영상신호처리부;
    상기 화면에 대한 사용자의 터치동작을 실시간으로 센싱하여 터치위치 데이터를 생성하여 출력하는 터치센서 모듈;
    제2 운영체제를 실행중인 외부 컴퓨팅장치가 접속되지 않은 디폴트상태(default state)에는 상기 터치센서 모듈에서 출력되는 상기 터치위치 데이터가 상기 영상신호처리부로 실시간으로 제공되도록 연결시켜주고 있다가, 상기 외부 컴퓨팅장치가 접속되면 그 접속을 자동으로 감지하여 상기 터치위치 데이터가 상기 영상신호처리부가 아닌 상기 외부 컴퓨팅장치로 실시간으로 제공되도록 상기 터치위치 데이터의 전달경로를 자동으로 절환시켜주는 터치데이터 경로제어부;
    제2 운영체제를 실행중인 외부 컴퓨팅장치가 접속되지 않은 디폴트상태에서는 상기 영상신호처리부로부터 제공되는 상기 제1 합성영상신호를 입력받아 디코딩하여 상기 디스플레이 모듈로 제공하고, 상기 외부 컴퓨팅장치가 연결되면 영상소스 스위칭신호에 따라 영상소스를 상기 영상신호처리부에서 상기 외부 컴퓨팅장치로 절환하여 상기 외부 컴퓨팅장치로부터 제공되는 제2 합성영상신호를 입력받아 디코딩하여 상기 디스플레이 모듈로 제공하는 영상신호 출력부를 구비하고,
    상기 제2 합성영상신호는 상기 외부 컴퓨팅장치가 상기 터치데이터 경로제어부를 통해 실시간으로 제공받은 상기 터치위치 데이터를 상기 외부 컴퓨팅장치의 제2 데이터저장장치로부터 실시간으로 읽어 들이는 제2영상신호와 합성하여 구성된 것인 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 터치데이터 경로제어부는, 상기 영상신호처리부에 연결된 제1커넥터, 영상신호처리수단을 갖는 상기 외부 컴퓨팅장치 연결용 제2커넥터, 상기 터치센서 모듈에 연결된 제3커넥터, 그리고 상기 디폴트상태에서는 상기 제3커넥터에서 상기 제1커넥터로 제1 터치데이터 파이프라인을 제공하고, 상기 제2커넥터에 상기 외부 컴퓨팅장치가 접속되면 그 접속을 자동으로 인식하여 상기 제1 터치데이터 파이프라인은 해제함과 동시에 상기 제3커넥터에서 상기 제2커넥터로 새로운 제2 터치데이터 파이프라인을 제공하며, 상기 외부 컴퓨팅장치의 접속이 해제되면 다시 상기 디폴트상태의 상기 제1 터치데이터 파이프라인을 회복시켜주는 데이터릴레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2커넥터는 전원단자와 데이터단자를 포함하는 USB 커넥터이며, 상기 데이터릴레이부는, 상기 제2커넥터의 데이터단자에 데이터신호가 있는지 여부를 체크하여 데이터신호가 있는 것이 확인될 때 상기 터치위치 데이터의 전달경로를 상기 제1터치데이터 파이프라인에서 상기 제2 터치데이터 파이프라인으로 자동 절환하는 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 터치데이터 경로제어부는, 상기 외부 컴퓨팅장치가 상기 터치데이터 경로제어부에 대한 상기 접속이 해제되면 상기 디폴트상태의 연결을 다시 회복시켜 상기 터치센서 모듈에서 출력되는 상기 터치위치 데이터가 상기 영상신호처리부로 실시간으로 제공되도록 상기 터치데이터의 전달경로를 제어하는 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 영상신호 출력부는,
    제공되는 합성영상신호를 디코딩하여 상기 디스플레이 모듈로 제공하는 영상신호디코더; 상기 영상신호처리부의 비디오커넥터에 연결된 제1 영상신호라인과 상기 영상신호디코더를 연결시켜주는 제1 비디오커넥터; 상기 외부 컴퓨팅장치의 비디오커넥터에 연결된 제2 영상신호라인이 접속되면 상기 영상신호디코더와 연결시켜주는 제2비디오커넥터; 그리고 상기 영상소스 스위칭신호에 따라 상기 제1비디오커넥터와 상기 제2비디오커넥터 중 어느 하나를 택일적으로 활성화시켜 상기 제1 및 제2 합성영상신호 중 활성화된 비디오커넥터를 통해 들어오는 어느 한 가지만 상기 영상신호디코더에 제공되도록 제어하는 영상소스 선택제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 터치데이터경로제어부는, 상기 외부 컴퓨팅장치의 접속이 자동 감지되면 상기 영상소스 스위칭신호를 생성하여 상기 영상소스 선택제어부에 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
  8. 제1항에 있어서, 사용자가 리모콘을 이용하여 상기 영상소스를 상기 외부 컴퓨팅장치로 선택하였을 때 상기 리모콘에서 출력되는 영상소스 선택신호를 무선 수신하여 상기 영상소스 스위칭신호를 출력하는 리모콘수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 터치센서 모듈은, 상기 화면의 적어도 두 꼭지점에 각각 배치되어 사용자의 화면터치 동작을 촬영한 이미지를 생성하는 제1 및 제2 카메라; 그리고 상기 제1 및 제2 카메라로부터 각각 제공받은 이미지들을 이용하여 상기 화면터치 동작에 따른 화면상의 터치위치의 좌표값을 산출하여 상기 터치위치 데이터로 출력하는 터치위치산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 영상신호처리부는, 제1 운영체제 프로그램, 애플리케이션 프로그램, 터치센서 드라이버 프로그램, 영상신호를 저장하는 상기 제1 데이터저장장치; 상기 제1 운영체제 프로그램, 상기 애플리케이션 프로그램, 상기 터치센서 드라이버 프로그램을 실행하여, 실시간으로 제공되는 상기 터치위치 데이터를 제공받아 분석하여 처리해야 할 터치이벤트를 판별하고, 판별된 터치이벤트를 처리하되, 처리해야 할 터치이벤트가 판서인 경우 상기 터치위치 데이터를 실시간으로 판서 그래픽으로 변환하여 제1 데이터저장장치로부터 실시간으로 읽어 들이는 제1영상신호와 합성하여 제1 합성영상신호를 출력하는 CPU; 상기 CPU의 연산 공간을 제공하는 램; 상기 터치데이터 경로제어부에 연결된 데이터라인이 접속되어 상기 터치데이터 경로제어부가 상기 CPU에 연결되도록 해주는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자-개방형 전자칠판 장치.
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