KR101400445B1 - 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단, 사용자 단말 및 사용자 단말 입력 시스템 - Google Patents

Abstract

자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단, 사용자 단말 및 사용자 단말 입력 시스템을 공개한다. 본 발명은 자석을 구비하며 외부에서 인가되는 힘에 따라 하우징에 의해 가이드 되어 직선으로 이동할 수 있는 입력 수단, 상기 입력 수단으로부터 발생하는 자기장을 센싱하는 자기센서, 기준 설정 모드에서 상기 입력 수단이 물리적으로 이동하는 직선 경로 상에서 적어도 2 지점의 자기장 센싱값을 기준값으로 설정하여 저장하는 기준값 설정부 및 상태 판별 모드에서 상기 기준값 설정부에 저장된 기준값과 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 자기 센싱값을 비교하여, 상기 자기 센싱값에 대응하는 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 입력 수단 위치결정부를 포함한다.

Description

자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단, 사용자 단말 및 사용자 단말 입력 시스템{INPUT MEAN FOR USER TERMINAL USING MAGNETIC FIELD}

본 발명은 사용자 단말 입력 수단, 사용자 단말 및 사용자 단말 입력 시스템에 관한 것으로, 특히 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단, 사용자 단말 및 사용자 단말 입력 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 실생활에서 사용되는 각종 스위치나 조절기와 같은 물리적 오브젝트(object)는 그 형태에 따라 사용자가 직관적으로 인식할 수 있는 촉각적(tangible) 단서(clue)를 제공한다. 예를 들어 토글 스위치(toggle switch)의 경우에는 스위치 상부로 돌출된 막대가 좌우로 구분된 두 위치 중에 한 측에 위치하는 형태로 단서를 제공하고, 토글 스위치의 일종인 시소 스위치는 턴온/턴오프를 구분할 수 있도록 짧은바 형태로 제공되고, 일단이 선택되어 하강하게 되면, 선택되지 않은 타단은 상승하는 형태로 촉각적 단서를 제공한다. 그리고 누름 버튼(push button)의 경우에는 버튼의 높이로 촉각적 단서를 제공한다. 또한 회전휠(rotational wheel)이나 슬라이드 바(slide bar)의 경우에도, 손잡이나 슬라이더(slider)가 조절 방향이나 세기로 촉각적 단서를 제공하여 사용자에게 직관적인 조작법이나 조작의 정도를 인지시킨다.

그러나 최근 모바일 기기를 포함한 각종 장치는 터치 기반 사용자 인터페이스를 제공하는 경우가 많다.

도1 은 기존의 터치 기반 사용자 인터페이스의 일예를 나타낸다.

기존의 터치 패널이나 터치스크린 등의 형태로 제공되는 터치 기반 사용자 인터페이스는 평면상에서 사용자의 터치를 압력 또는 정전용량으로 감지하므로, 시각적 단서는 제공하지만 촉각적 단서를 제공하지 못한다. 또한 터치스크린의 경우에는 그 크기가 제한되어 있고, 손가락과 같이 일정 크기 이상의 정전용량을 가진 물체의 터치에 의해 상호작용(interaction)을 하기 때문에 터치되는 물체로 인해 사용자가 운용하고자 하는 장치의 화면이 가려지는 폐색(occlusion) 현상이 발생된다. 이러한 폐색으로 인해 터치스크린을 구비한 장치는 사용자가 조작하는 경우에, 사용자가 불가피하게 화면을 온전히 전달 받을 수 없다는 문제가 있다.

이에 도1 에 도시된 바와 같이 기존에도 터치패널이나 터치스크린에서 사용자에게 촉각적 단서를 제공하기 위한 오브젝트가 제공되는 경우가 있었다. 도1 의 (a) 및 (b)에 도시된 오브젝트들 또한 터치를 기반으로 하는 사용자 인터페이스이기 때문에 터치를 감지할 수 있는 터치스크린 화면상에서만 활용이 가능하다는 한계가 있다. 따라서 화면에 대한 폐색 현상을 극복할 수 없다는 문제가 여전히 존재한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 사용자의 상호작용(예를 들면 명령 입력)이 가능한 영역을 효과적으로 확장하여 터치스크린의 외부에서도 상호작용을 할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 이를 가능하게 하기 위해 다양한 방식이 사용되었는데, 대부분의 경우 건전지와 별도의 정보 소통수단이 필요하다는 한계점이 존재하였다.

또한 현재 터치스크린을 구비한 대부분의 기기는 터치의 여부와 터치의 위치만을 판단하므로, 사용자 입력의 자유도가 낮다. 물론 기존의 터치스크린에서도 터치의 압력을 추가로 감지하는 경우도 있으나, 터치스크린 상에서 감지할 수 있는 압력의 범위가 크지 않기 때문에 다양하게 활용하기 어렵다. 이는 게임과 같이 여러 종류의 조작 방법이 요구되는 경우에, 터치스크린만을 이용한 조작을 어렵게 한다. 이에 다양한 형태의 사용자 입력을 감지할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

또한 기존에도 사람-오브젝트 간 다양한 방식의 상호작용 방법이 연구되고 있다. 이 중 하나가 자력을 이용하는 것인데, 예를 들어 대한민국 특허출원 10-2006-0023462호는 마그네틱(자기력) 센서를 이용한 이동단말기의 이어폰과 스피커폰자동인식 시스템을 개시하고 있다. 하지만, 종래 기술은 자력 센서가 자력이 감지되는지 만을 검출하는 방식으로, 실제 사용자의 제스쳐 등을 인식하는 데는 한계가 있었다.

본 발명의 목적은 입력 수단이 발생하는 자기장을 감지하여 입력 수단을 위치를 판별함으로서 입력을 검출할 수 있는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단, 사용자 단말 및 사용자 단말 입력 시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 사용자 단말 입력 수단은 자석을 구비하며 외부에서 인가되는 힘에 따라 자기의 방향이 직선으로 이동할 수 있는 입력 수단; (물리적으로 비직선으로 움직이더라고 기계적 구조에 따라 자기방향은 직선으로 바꿀수 있습니다. 예를들어, 슬라이더 휠에 기어를 달아 자석의 움직임을 좌/우로 만들수도 있습니다. 따라서 이부분이 추가되면 좋을 듯 하여 상기와 같이 추가해 보았습니다) 상기 입력 수단으로부터 발생하는 자기장을 센싱하는 자기센서; 기준 설정 모드에서 상기 입력 수단이 물리적으로 이동하는 직선 경로 상에서 적어도 2 지점의 자기장 센싱값을 기준값으로 설정하여 저장하는 기준값 설정부; 및 상태 판별 모드에서 상기 기준값 설정부에 저장된 기준값과 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 자기 센싱값을 비교하여, 상기 자기 센싱값에 대응하는 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 입력 수단 위치결정부;를 포함한다.

상기 입력 수단 위치결정부는 상기 적어도 2개의 기준값과, 상기 자기 센싱값을 비교하여, 상기 자기 센싱값과 상기 적어도 2개의 기준값 사이의 비로서 상기 입력 수단에서 상기 자석의 직선 방향에서의 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 입력 수단 위치결정부는 상기 적어도 2개의 기준값 사이의 제1 벡터 변위차와, 상기 자기 센싱값과 상기 적어도 2기준값 중 하나 사이의 제 2 벡터 변위차와의 비율에 따라 상기 입력수단의 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 입력 수단 위치결정부는 상기 적어도 2개의 기준값 사이의 제1 벡터 변위차와, 상기 자기 센싱값과 상기 적어도 2기준값 중 하나 사이의 제 2 벡터 변위차와의 비율에 따라 상기 입력수단의 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 입력센서는 식

상기 입력수단의 위치=D1/DO

(상기 식에서

이고,

임. 여기에서 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 3축 자기 센싱값은 (x, y, z)이고, 상기 2개의 기준값 각각의 3축 자기센서의 자기 센싱값은 각각 (A,B,C), (D,E,F)임)에 따라 상기 입력수단의 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단은, 상기 입력 수단의 위치에 따라, 상기 입력수단의 온/오프되었는지를 판단하는 온/오프 판정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 적어도 2 지점은 상기 입력수단이 물리적으로 이동할 수 있는 양 끝점을 포함하며, 상기 온오프 판정부는, 상기 입력수단의 위치를 기설정된 문턱값에 비교하여 상기 입력수단의 온/오프를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 기준값 설정부는, 상기 양 끝점 중 어느 하나에서의 상기 자기 센싱값을 오프된 상태의 상기 기준값으로 저장하고, 다른 하나에서의 상기 자기 센싱 값을 온 된 상태에서의 상기 기준값으로 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 기준값 설정부는 상기 입력 수단이 복수개인 경우, 상기 복수개의 입력수단 각각이 물리적으로 이동할 수 있는 양 끝점을 포함하는 적어도 2지점의 자기장 센싱값을 상기 기준값으로 설정하고, 상기 양 끝점 중 어느 하나에서의 자기 센싱값을 오프된 상태의 상기 기준값으로 저장하고, 다른 하나에서의 상기 자기 센싱 값을 온 된 상태에서의 상기 기준값으로 저장하며, 상기 입력 수단 위치 결정부는 상기 복수개의 입력 수단 각각에 대한 기준값과 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 자기 센싱값을 벡터연산을 통해 비교하여 상기 복수개의 입력 수단 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 자기장 기반의 사용자 단말 입력 방법은 자석을 구비하며 외부에서 인가되는 힘에 직선으로 이동할 수 있는 입력 수단 및 자기센서를 포함하는 사용자 단말을 구비하는 사용자 단말 입력 시스템의 사용자 단말 입력 방법에 있어서, 상기 사용자 단말이 기준 설정 모드에서 상기 입력 수단이 물리적으로 이동하는 직선 경로 상에서 적어도 2 지점의 자기장 센싱값을 기준값으로 설정하는 단계; 및 상기 사용자 단말이 상태 판별 모드에서 상기 기준값과 상기 자기센서에 의하여 센싱된 자기 센싱값을 비교하여, 상기 자기 센싱값에 대응하는 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 단계;를 포함한다.

따라서, 본 발명의 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단, 사용자 단말 및 사용자 단말 입력 시스템은 사용자의 제스처에 의해 발생하는 상태의 변화를 자력의 변화로 제공하는 오브젝트로 구현되는 마그네틱 위젯(마그젯)의 자력 변화를 감지하여 위젯에 대한 사용자 조작 상태를 판별할 수 있다. 마그젯이 자력을 이용하여 무선으로 장치에 조작 상태를 제공할 수 있으므로, 마그젯은 장치 외부에 별도의 장치로 구현될 수 있다. 이에 마그젯은 터치스크린과 달리 터치스크린 화면에 한정되지 않고 조작이 가능하므로, 사용자는 화면 외부에 배치된 마젯을 조작할 수 있으며, 화면에 폐색이 발생하지 않도록 장치를 조작할 수 있다. 즉 사용자 상호작용 영역을 화면 외부 영역으로 확장할 수 있다. 또한 마그젯이 제공하는 촉각적 단서에 의해 사용자가 직관적으로 장치를 조작할 수 있다. 그러므로 기존에 촉각적 단서를 제공하는 장치가 오브젝트를 장치 내부에 포함하기 위해 크기가 불가피하게 커지는 반면, 본 발명의 위젯 상태 판별 장치는 위젯을 별도의 장치로 분리하여 제공하므로 장치의 크기를 최소화할 수 있다. 그리고 위젯의 종류 및 형태에 따라 사용자 입력을 다양한 상태값으로 제공할 수 있으므로, 사용자 입력의 자유도를 크게 향상 시킬 수 있다.

도1 은 기존의 터치 기반 사용자 인터페이스의 일예를 나타낸다.
도2 내지 도4 는 본 발명에서 직선 운동 마그젯의 구현 예를 나타낸다.
도5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 위젯 상태 판별 장치의 위젯 상태 판별 방법의 개념을 나타낸다.
도6 은 도5 의 위젯 상태 판별 장치의 구성의 일예를 나타낸다.
도7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 위젯 상태 판별 장치의 위젯 상태 판별 방법을 나타낸다.
도8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그젯의 상태를 판별하기 위한 기준 위치를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도9 및 도10 은 도8 의 기준 위치를 이용하여 마그젯의 상태를 판별하는 방법을 나타낸다.
도11 은 복수개의 마그젯의 상태를 판별하는 방법을 나타낸다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

위젯은 사전적으로 소형 장치 또는 부품을 의미하고, 실질적으로는 명칭이 정해지지 않은 소형 기계 장치나 개발 또는 구상 중에 있는 소형 제품을 의미한다. 본 발명에서 위젯은 버튼, 스위치, 슬라이더 바, 회전휠 등과 같이 사용자의 제스처를 감지할 수 사용자가 직관적으로 인식할 수 있는 촉각적 단서를 제공하여 사용자의 제스처가 입력될 수 있는 입력 수단으로서, 사용자의 제스처에 따라 변경되는 상태에 대응하는 자력의 변화를 유발하는 입력 수단이다. 본 명세서 상세한 설명에서 위젯 또는 마그젯은 모두 청구범위의 입력 수단에 대응되는 것으로, 보다 구체적인 발명 설명을 위하여, 이하 위젯 또는 마그젯으로 지칭한다.

본 발명에서 위젯은 상태의 변화에 대응하는 자력의 변화를 유발하기 위하여 자석(magnet)과 같이 자력을 발생하는 장치를 포함하여 구현될 수 있다. 위젯이 상태의 변화에 따라 자력을 변화하므로, 본 발명에서는 상태에 따라 자력이 변화하는 위젯을 마그네틱 위젯(Magnetic Widget)라는 의미로 마그젯(MagGet)라 칭한다. 즉 본 발명에서 마그젯은 촉각적 단서를 제공하여 사용자와 상호작용 가능한 물리적 오브젝트(object)로서 특히 기설정된 특정 위치에 자석과 같이 자기장을 발생하는 자력 발생 수단이 배치되고, 사용자의 조작에 응답하여 자력 발생 수단의 위치가 가변됨에 따라 자력의 변화를 발생하는 오브젝트를 의미하며, 위젯 상태 판별 장치를 포함하는 사용자 단말을 위한 입력 수단으로 유용하게 활용 될 수 있다. 마그젯은 상태의 변화를 자력의 변화로서 위젯 상태 판별 장치에 통지할 수 있으므로, 전력이 불필하고, 저비용으로 구현될 수 있다.

또한 마그젯은 사용자의 제스처에 따라 변화된 상태를 원상복귀 시키기 위한 탄성부재를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 마그젯이 누름 버튼으로 구현되는 경우에, 누름 버튼은 사용자의 누름 제스처에 따라 하강하여 자력의 변화를 발생시키지만, 스프링과 같은 탄성부재를 구비하여 사용자의 누름 제스처가 사라지면, 누름 버튼을 원래위치로 복귀시킬 수 있다.

또한 마그젯은 비직선형 움직임을 직선형 움직으로 바꾸는 기계적 수단을 더 구비할 수 있다. 예를들어, 슬라이더 휠에 기어를 달아 회전 움직임을 직선 움직임으로 바꿀 수 있다. 이렇게 되면 자기장의 변화를 직선으로 바꿀 수 있어 쉽게 움직임을 인지할 수 있다.

도2 내지 도4 는 본 발명에서 직선 운동 마그젯의 구현 예를 나타낸다.

도2 는 직선운동 마그젯 중 토글 스위치를 나타내며, 도3 은 누름 버튼을 나타내고, 도4 는 슬라이드바를 나타낸다. 도2 내지 도4 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마그젯은 다양한 종류의 촉각적 단서를 제공하는 오브젝트로 구현될 수 있다.

도2 는 토글 스위치 중 시소 스위치 형태로 구현된 직선 운동 마그젯으로, 도2 의 마그젯(10)은 스위치 하우징(11)과 스위치 하우징에 의해 가운데가 고정되어 양측단이 시소 형태로 상승 및 하강하는 시소 버튼(12) 및 시소 버튼의 일측에 고정되는 자력 발생 수단(13)을 포함한다. 자력 발생 수단(13)은 일예로 자석으로 구현될 수 있으며, 시소 버튼(12)의 일측단에 고정되거나 일측 하단 또는 상단에 고정될 수 있다. 또한 자력 발생 수단은 경우에 따라서 시소 버튼(12)의 내부에 포함되어도 무방하다. 도2 에서는 마그젯(10)이 하나의 자력 발생 수단만을 구비하는 것으로 도시하였으나, 경우에 따라서는 복수개의 자력 발생 수단을 구비할 수도 있다.

도2 에서 (a)는 시소 버튼(12)에서 자력 발생 수단(13)이 고정된 측단이 외부의 압력에 의해 하강된 상태를 나타내며, 이때의 자력 발생 수단(13)이 발생하는 자기장(MF)의 형상을 나타낸다. 그리고 (b)는 시소 버튼(12)에서 자력 발생 수단(13)이 부착되지 않은 측단이 외부의 압력에 의해 하강된 상태를 나타내며, 이때의 자력 발생 수단(13)이 발생하는 자기장(MF)의 형상을 나타낸다.

도2 의 (a)와 (b)에서 자기장(MF)의 형태를 살펴보면, 자력 발생 수단(13)이 부착된 시소 버튼(12)상에 사용자 제스처에 의한 압력이 인가된 위치에 따라 자기장의 형태가 가변되었음을 확인할 수 있다. 따라서 마그젯과 별도로 구현되는 위젯 상태 판별 장치가 이러한 자기장의 변화를 감지하여 도2 의 시소 스위치의 상태를 판별할 수 있다.

도3 은 누름 버튼 형태로 구현된 직선 운동 마그젯으로, 시소 스위치와 마찬가지로 직선 운동을 수행한다. 도3 에서 누름 버튼(20)은 버튼 하우징(21), 하우징(21)에 고정되는 버튼(22), 버튼의 내부 또는 하부면에 배치되는 자력 발생 수단(23) 및 버튼(22)의 위치를 복귀시키기 위한 탄성 부재로서의 스프링(24)을 구비한다. 도3 의 누름 버튼(20) 또한 버픈(22)의 내부 또는 하부면 중 하나에 자력 발생 수단(23)이 배치되고, 버튼의 이동은 (b)에 도시된 바와 같이, 하우징에 스프링(24)이 배치된 방향으로만 이동 될 수 있으므로, 사용자의 제스처는 상하 방향으로만 인가될 수 있다. 그리고 버튼의 이동에 의해 자력 발생 수단에서 발생하는 자기장이 변화한다. 즉 사용자가 버튼(22)에 압력을 인가하면, 자기장의 형태가 변화하고, 위젯 상태 판별 장치가 이러한 자기장의 변화를 감지하여, 마그젯의 상태를 판별할 수 있다. 그리고 사용자의 압력이 제거되면, 스프링에 의해 버튼이 (a)에 도시된 위치로 복귀되고, 이에 따른 자기장의 변화 또한 위젯 상태 판별 장치가 감지할 수 있다.

도4 는 슬라이드 바의 형태로 구현된 직선운동 마그젯으로, 슬라이드바(30)는 슬라이드 하우징(31)과 슬라이드 하우징(31)에 의해 결정된 경로를 이동할 수 있는 슬라이더(32) 및 슬라이더의 내부 또는 하부에 배치되어 자력을 발생하는 자력 발생 수단(33)을 포함한다.

도4 의 슬라이드바(30)는 슬라이더(32)가 도2 및 도3 의 시소 스위치(10)나 누름 버튼(20)과 달리 수직 운동이 아니라 수평 운동을 수행하지만, 기본적으로 평면상에서의 직선 운동을 제공한다는 점에서 동일한 직선 운동 마그젯으로 판별할 수 있다. 따라서 슬라이드바(30) 또한 시소 스위치(10)나 누름 버튼(20)과 유사하게 슬라이더(32)의 이동에 따라 자기장의 변화를 유발할 수 있으며, 외부의 위젯 상태 판별 장치는 자기장의 변화를 감지하여 슬라이드바(30)에서 슬라이더(32)의 위치를 파악함으로서 마그젯(30)의 상태를 판별할 수 있다.

기존의 전기 접촉식 스위치 및 버튼의 경우에는 스위치나 버튼 내부에 이격되어 배치되는 복수개의 전도체로 전원이 공급되고, 복수개의 전도체의 접촉에 따라 스위치나 버튼의 온/오프를 판정하였으나, 도2 내지 도4 에 도시된 마그젯으로 구현되는 토글 스위치와 누름 버튼 및 슬라이드바는 자기장의 변화를 유발하는 형태이므로, 자력 발생 수단이 복수개로 구비될 필요가 없다. 즉 하나의 자력 발생 수단만 구비하여도 마그젯은 현재 상태를 사용자 단말에 제공할 수 있다. 또한 자기장의 변화는 전기 스위치나 버튼과 달리 아날로그값으로 치환되어 계산될 수 있으므로, 단순히 온/오프만을 표시하는 것이 아니라, 사용자가 스위치나 버튼에 인가한 압력의 세기 또한 자기장의 변화로 표시할 수도 있다.

그리고 마그젯은 전력이 공급될 필요가 없으므로, 위젯 상태를 판별하는 사용자 단말에 포함되지 않고 별개의 장치로 구현되어도 무방하다. 또한 마그젯과 사용자 단말이 유선으로 연결되지 않아도 되므로, 자유롭게 배치가능하다.

그러므로 마그젯은 사용자 단말의 상부뿐만 아니라, 자기장이 감지될 수 있는 범위내라면, 사용자 단말의 주변에 배치되는 경우에도 유효하게 활용될 수 있다. 즉 마그젯의 위치가 위젯 상태 판별 장치의 상부나 하부면으로 한정되지 않는다. 여기서 자기장이 감지될 수 있는 범위는 특정 거리 범위로 한정되는 것이 아니라, 사용자 단말이 감지할 수 있는 자기장의 세기 및 마그젯에 포함된 자력 발생 장치에서 발생하는 자기장의 세기에 비례하여 조절될 수 있다. 즉 사용자 단말이 마그젯의 상태를 자기장의 변화로서 감지하므로, 마그젯은 사용자 단말이 자기장을 감지할 수 있는 거리 범위 내에 배치되어야 한다.

도5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 위젯 상태 판별 장치의 위젯 상태 판별 방법의 개념을 나타낸다.

도5 에서 마그젯(30)은 도4 의 슬라이드 바 형태의 마그젯을 도시하였으나, 다른 종류의 마그젯을 이용할 수도 있다. 도5 에서 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 마그젯(30)에는 자력 발생 수단이 구비되고, 사용자의 슬라이더 조작과 같은 사용자 제스처에 의한 상태의 변화에 따라 자력 발생 수단의 위치가 변경됨으로서 자력의 변화를 유발한다.

위젯 상태 판별 장치(100)는 자기 센서부(미도시)를 마그젯(30)에서 발생한 자기장의 변화를 감지하여 마그젯의 상태를 판별한다. 이때 위젯 상태 판별 장치(100)는 마그젯의 상태를 판별하기 위해 적어도 2개의 기준값을 설정할 수 있다. 도2 내지 도4 에 도시된 바와 같이, 직선 운동을 수행하는 마그젯은 자력 발생 수단의 위치가 직선의 형태로 변경되므로 위젯 상태 판별 장치(100)는 마그젯(30)의 자력 발생 수단이 이동하는 직선의 양끝점에 대한 자기장을 감지하여 2개의 기준값으로 설정할 수 있다. 그리고 직선상의 다른 점들에 대해서도 추가적으로 기준값으로 설정할 수 있다. 이후 위젯 상태 판별 장치(100)는 자력 발생 수단이 이동함에 의해 변화된 자기장을 감지하고, 감지된 자기장 센싱값을 설정된 적어도 2개의 기준값과 비교하여 마그젯(30)의 상태를 판별한다.

그리고 판별된 마그젯의 상태를 사용자 입력으로 인식하고, 사용자 입력에 대응하는 동작을 수행한다. 즉 위젯 상태 판별 장치(100)는 마그젯(30)을 사용자 입력을 인가받는 입력 수단으로 활용한다. 상기한 바와 같이, 본 발명에서 마그젯(30)은 상태의 변화를 자력의 변화로 위젯 상태 판별 장치(100)로 전달할 수 있으며, 자력은 자석과 같은 자력 발생 수단에 의해 생성될 수 있으므로, 위젯 상태 판별 장치(100)와 마그젯(30)은 직접 접촉할 필요가 없을 뿐만 아니라 유선으로 연결될 필요가 없다. 그러므로 위젯 상태 판별 장치(100)는 마그젯(30)이 화면상에 배치되지 않아도 되므로, 화면 폐색이 발생하지 않는다. 뿐만 아니라, 마그젯(30)이 위젯 상태 판별 장치(100)내에 포함되지 않아도 사용자의 입력을 용이하게 판별할 수 있다. 그러나 마그젯(10)을 배치할 장소가 협소하여, 마그젯(30)을 위젯 상태 판별 장치(100)의 외부에 배치하기 어려운 경우에는 마그젯(30)을 위젯 상태 판별 장치(100) 상에 배치하여도 무방하다.

위젯 상태 판별 장치(100)는 다양한 형태의 기기로 구현될 수 있으며, 일예로 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC, 이동 통신 단말기, 전용 게임기와 같은 사용자 단말내에 포함되어 구현될 수 있다. 특히 스마트폰과 같은 이동 통신 단말기는 기존에도 이미 자기 센서가 포함되어 있으므로, 별도의 추가 구성없이도 위젯 상태 판별 장치(100)를 구현할 수 있다.

도6 은 도5 의 위젯 상태 판별 장치의 구성의 일예를 나타낸다.

도6 을 참조하면 본 발명의 위젯 상태 판별 장치(100)는 자기 센서부(110), 기준값 설정부(120), 상태 판별부(130), 제어부(140) 및 모드 설정부(150)를 구비한다.

자기 센서부(110)는 적어도 하나의 자기 감지 센서를 구비하여 위젯 상태 판별 장치(100) 주변의 자력을 감지하여 자기 센싱값을 기준값 설정부(120) 및 상태 판별부(130)로 전송한다. 기준값 설정부(120)는 모드 설정부(150)에서 위젯 상태 판별 장치(100)의 모드가 마그젯 기준 설정 모드로 설정되어 있으면, 자기 센서부(110)를 통해 인가되는 자기 센싱값을 기준 값으로 설정한다. 도2 에 도시된 바와 같이 본 발명에서 마그젯(10 ~ 30)은 위젯 상태 판별 장치(100)와 별도로 제공되므로, 마그젯(10 ~ 30)의 배치 위치는 수시로 변경될 수 있다. 본 발명의 위젯 상태 판별 장치(100)가 마그젯(10 ~ 30)에서 발생된 자력 변화를 감지하여 마그젯의 상태를 판별하기 위해서는 우선 마그젯(10 ~ 30)의 위치에 따른 기준값이 지정되어야 한다. 이에 기준값 설정부(120)는 마그젯의 상태를 판별하기 이전에 마그젯(10 ~ 30)의 위치에 따른 기준값을 설정한다. 여기서 기준값 설정부(120)는 하나의 기준값만을 설정하는 것이 아니라 위젯 상태 판별 장치(100)가 마그젯(10 ~ 30)의 각 상태를 정확하게 판별할 수 있도록 적어도 2개의 기준값을 설정 수 있다. 기준값은 기준 설정 모드에서 사용자가 마그젯(10 ~ 30)의 각 상태를 설정하면, 설정된 마그젯의 각 상태에 대한 자기 센싱값으로 설정된다. 기준값 설정부(120)는 일예로 기준값을 마그젯의 현재 위치에서의 최대 변화된 자기 센싱 값을 기준값으로 설정할 수 있다. 즉 자력 발생 수단이 이동하는 직선 상의 양끝점을 기준값으로 설정할 수 있다. 기준값 설정부(120)는 마그젯의 상태를 더욱 정확하게 판별할 수 있도록 직선상의 양끝점 이외의 다른 점을 추가적으로 기준값으로 설정할 수도 있다. 여기서 적어도 2개의 기준 값은 마그젯(10 ~ 30)의 각 상태를 판별하기 위한 기준값으로서 마그젯을 위한 상태별 기준값으로 볼 수 있다.

그리고 상태 판별부(130)는 모드 설정부(150)의 모드가 마그젯 상태 판별 모드로 설정되어 있으면, 자기 센서부(110)를 통해 인가되는 자기 센싱값을 기준값 설정부(120)에 저장된 적어도 2개의 기준값과 비교하여, 기설정된 방식으로 자기 센싱값에 따른 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 판별한다. 일예로, 상태 판별부(130)는 자기 센싱값에 가장 가까운 값을 갖는 기준값을 획득하고, 획득된 기준값에 에 따라 대응하는 마그젯의 상태를 판별하여 제어부(140)로 전송한다.

제어부(140)는 상태 판별부(130)를 통해 인가되는 사용자 입력을 분석하고, 분석된 사용자 입력에 따른 동작을 하고, 입력된 사용자 입력이 모드 설정 명령이면, 모드 설정부(150)를 제어하여 위젯 상태 판별 장치(100)의 모드를 마그젯 기준 설정 모드 또는 마그젯 상태 판별 모드 중 하나로 설정한다. 또한 제어부(140)은 상태 판별부(130)에서 감지되어 판별된 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 인터페이스부(170)로 출력할 수도 있다.

모드 설정부(150)는 제어부의 제어에 따라 위젯 상태 판별 장치(100)의 모드를 마그젯 기준 설정 모드 또는 마그젯 상태 판별 모드 중 하나로 설정한다. 그러나 위젯 상태 판별 장치(100)의 활용 용도에 따라서는 마그젯 기준 설정 모드 또는 마그젯 상태 판별 모드 이외의 다른 모드도 설정할 수 있다.

그리고 도시하지 않았으나, 위젯 상태 판별 장치(100)는 사용자 명령을 인가받을 수 있는 키보드, 마우스 등과 같은 입력 수단으로 구현되는 인터페이스부(170)를 더 구비할 수 있다. 인터페이스부는 마그젯(10 ~ 30)의 상태나 마그젯(10 ~ 30)의 상태에 따라 수행한 동작의 결과를 사용자에게 표시하기 위한 디스플레이 장치와 같은 출력 수단으로 구현될 수도 있으며, 입력 수단 및 출력 수단 모두를 포함할 수도 있다. 그리고 경우에 따라서는 터치스크린과 같이 입출력 수단이 통합된 장치로 구현되어도 무방하다.

도6 에서는 위젯 상태 판별 장치(100)가 자기 센서부(110), 기준값 설정부(120), 상태 판별부(130), 제어부(140) 및 모드 설정부(150)를 구비하는 것으로 도시하였으나, 기준값 설정부(120), 상태 판별부(130), 모드 설정부(150)는 제어부(140)에 포함되어 구현될 수도 있으며, 명령 수행부(160)도 제어부(140)에 포함될 수 있다. 그리고 기준값 설정부(120), 상태 판별부(130), 모드 설정부(150) 및 제어부(140)는 소프트웨어로 구현 가능하다.

도7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 위젯 상태 판별 장치의 위젯 상태 판별 방법을 나타낸다.

도7 의 위젯 상태 판별 방법을 설명하면, 우선 제어부(140)가 위젯 상태 판별 명령을 수신한다(S11). 그리고 수신된 위젯 상태 판별 명령이 마그젯 기준 설정 모드 설정 명령인지 판별한다(S12). 만일 마그젯 기준 설정 모드 설정 명령이면, 제어부(140)는 모드 설정부(150)을 제어하여 위젯 상태 판별 장치(100)의 모드를 마그젯 기준 설정 모드로 설정한다(S13). 그리고 기준값 설정부(120)는 자기 센서부(110)에서 감지되는 자기 센싱값 수신한다(S14). 수신된 자기 센싱값을 기초로 적어도 2개의 기준값을 설정한다(S15). 기준값이 설정되면, 다시 사용자 입력을 수신한다(S11).

만일 위젯 상태 판별 명령이 마그젯 기준 설정 모드 설정 명령이 아니면, 제어부(140)는 모드 설정부(150)을 제어하여 위젯 상태 판별 장치(100)의 모드를 마그젯 상태 판별 모드로 설정한다(S16). 위젯 상태 판별 장치(100)가 마그젯 상태 판별 모드로 설정되면, 상태 판별부(130)는 자기 센서부(110)에서 인가되는 자기 센싱값을 기설정된 방법에 따라 기준값 설정부(120)에 저장된 적어도 하나의 기준값과 비교한다(S17). 그리고 상태 판별부(130)는 기준값과의 비교 결과로서 마그젯(10)의 상태를 판별하여 제어부(140)로 전송한다(S18). 이에 제어부(140)은 마그젯(10)의 상태를 대응하는 사용자 입력으로 변환한다(S19). 그리고 제어부(140)는 변환된 사용자 입력에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.

도8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그젯의 상태를 판별하기 위한 기준 위치를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 마그젯(10 ~ 30)은 상기한 바와 같이, 자력의 위치를 감지하여 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 판별하는 위젯 상태 판별 장치(100)과 별도로 제공되므로, 위젯 상태 판별 장치(100)의 위치에 대한 마그젯(10 ~ 30)의 위치에 따라 자기장은 가변된다. 즉 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 판별하기 위한 기준값이 고정되지 않는다. 이에 위젯 상태 판별 장치(100)은 마그젯의 상태를 판별하기 이전에 마그젯(10 ~ 30)의 기준 위치 및 기준 상태를 판별해야 한다. 이를 위해 위젯 상태 판별 장치(100)은 상기한 바와 같이, 마그젯 기준 설정 모드로 진입할 수 있다. 마그젯 기준 설정 모드는 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 판별하기 위한 마그젯(10 ~ 30)의 적어도 2개의 기준값를 획득하기 위해 사용되는 모드로서, 마그젯(10 ~ 30)의 현재 위치에서의 상태에 따른 자기 센싱값을 판별하여 기준값으로 설정한다. 기준값은 자기 센싱값에 따라 계산되는 자력 발생 수단(13 ~ 33)의 위치를 이용하여 계산될 수 있다.

도8 에서 P1 은 시소 스위치(10) 또는 누름 버튼(20)에 압력이 인가되지 않은 상태의 초기 기준 위치(좌표 : A, B, C)를 나타내며, P2 는 압력이 인가되어 시소 스위치(10) 또는 누름 버튼(20)의 스위치(12) 및 버튼(22)이 하우징에 의해 제한된 범위내에서 최대한 이동한 최종 기준 위치(좌표 : D, E, F)를 나타낸다. 따라서 시소 스위치(10) 또는 누름 버튼(20)에서 스위치(12) 및 버튼(22)은 초기 기준 위치(P1) 및 최종 기준 위치(P2) 사이의 구간에서만 이동할 수 있다. 이에 위젯 상태 판별 장치(100)는 이후 마그젯 상태 판별 모드에서 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 초기 기준 위치(P1) 및 최종 기준 위치(P2) 사이의 자력의 위치의 비로서 판단할 수 있다. 이러한 특성은 슬라이드 바(30)에서도 동일하게 적용될 수 있다.

도9 및 도10 은 도8 의 기준 위치를 이용하여 마그젯의 상태를 판별하는 방법을 나타낸다.

도9 는 초기 기준 위치(P1) 및 최종 기준 위치(P2)를 연결하는 직선 상에서 자력 발생 수단(12, 22)에 의해 자기장이 생성되는 경우를 나타낸다. 초기 기준 위치(P1) 및 최종 기준 위치(P2) 사이의 기준 거리가 D0 로 설정되는 경우, 기준 거리(D0) 는 수학식 1과 같이 계산된다.

(여기서, A, B, C는 초기 기준 위치(P1)의 좌표 값이며, D, E, F는 최종 기준 위치(P2)의 좌표값이다.)

그리고 최종 기준 위치(P2)로부터 현재 자력 발생 수단(12, 22)의 현재 위치, 즉 마그젯(10 ~ 30)의 상태 위치(CP)(좌표 : x, y, z)까지의 상태 거리를 D1 이라 하면, 최종 기준 위치(P2)로부터 마그젯(10 ~ 30)의 상태 위치(CP)까지의 상태 거리(D1)은 수학식 2와 같이 계산된다.

(여기서 x, y, z 는 마그젯의 상태 위치(CP)의 좌표값을 나타낸다.)

위젯 상태 판별 장치(100)는 기준 거리(D0)와 상태 거리(D1)의 상태 비율(dRate)을 마그젯(10 ~ 30)의 상태 값으로 판별한다. 즉 마그젯(10 ~ 30)의 상태값(dRate)은 수학식 3과 같이 계산된다.

그러나, 슬라이드 바(30)의 경우에는 마그젯(10 ~ 30)의 상태에 대해 아날로그적인 판단을 필요로 할 수 있으나, 누름 버튼(20)이나 시소 스위치(10)는 일반적으로 아날로그적인 판단보다는 온/오프의 디지털적인 판단만을 필요로 하는 경우가 많다. 이에 만일 위젯 상태 판별 장치(100)가 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 디지털적으로 판단하는 것을 필요로 하는 경우, 수학식 4에 따라 판별할 수 있다.

즉 dRATE 값이 0.5 미만이면 마그젯(10 ~ 30)이 온 상태이고, 0.5 이상이면, 마그젯(10 ~ 30)이 오프 상태인 것으로 판별할 수 있다.

그리고 도10 은 초기 기준 위치(P1) 및 최종 기준 위치(P2)를 연결하는 직선 밖에서 자력 발생 수단(12, 22)에 의해 자기장이 생성되는 경우를 나타낸다. 본 발명에 따른 위젯 상태 판별 방법은 자력을 감지하고, 자력은 항상 동일한 직선상에서 이동하지는 않는다. 자력의 이동은 주위 자기장의 변화나, 센서의 민감도 등에 의해 수시로 변화할 수 있다. 또한 마그젯(10 ~ 30)이 위젯 상태 판별 장치(100)의 외부에 별도로 배치됨에 따라 마그젯(10 ~ 30)이 견고하게 고정되지 않으면, 마그젯(10 ~ 30)의 상태가 변화할 때 유동이 발생할 수 있다. 비록 이로 인한 오차가 크지는 않지만, 위젯 상태 판별은 이러한 오차의 발생을 고려해야 더욱 정확하게 수행될 수 있다.

도10 에서 초기 기준 위치(P1)로부터 현재 자력 발생 수단(12, 22)의 현재 위치, 즉 마그젯(10 ~ 30)의 상태 위치(CP)(좌표 : x, y, z)까지의 제1 상태 거리를 D0 라하고, 최종 기준의 위치(P2)로부터 마그젯의 상태 위치(CP)(좌표 : x, y, z)까지의 제2 상태 거리를 D1 이라 하는 경우, 제1 상태 거리(D0)는 수학식 5 에 의해 계산된다.

(여기서, A, B, C는 초기 기준 위치(P1)의 좌표 값이며, x, y, z 는 마그젯의 상태 위치(CP)의 좌표값을 나타낸다.

그리고 제2 상태 거리는 수학식 6 에 의해 계산된다.

(여기서, D, E, F는 최종 기준 위치(P2)의 좌표값이다.)

위젯 상태 판별 장치(100)는 제1 상태 거리(D0)와 제2 상태 거리(D1)의 상태 비율(dRate)을 마그젯(10 ~ 30)의 상태 값으로 판별한다. 즉 마그젯(10 ~ 30)의 상태값(dRate)은 수학식 7과 같이 계산된다.

만일, 상기와 같이, 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 디지털적으로 판별하고자 한다면, 수학식 7 에 의해 계산되는 마그젯(10 ~ 30)의 상태값(dRate)을 수학식 4에 적용하여 활용할 수 있다.

상기에서는 초기 기준 위치(P1) 및 최종 기준 위치(P2)를 연결하는 직선 밖에서 자력 발생 수단(12, 22)에 의해 자기장이 생성되는 경우에 도10 에 따른 계산 방식을 적용하였다. 그러나, 이러한 경우에도, 마그젯(10 ~ 30)의 상태 위치(CP)의 좌표값을 초기 기준 위치(P1) 및 최종 기준 위치(P2)를 연결하는 직선에 대한 수직선을 연결하고, 이 수직선에 대한 위치를 도9 와 같이 계산하여도 무방하다.

상기에서는 위젯 상태 판별 장치(100)가 위치 기반 알고리즘을 이용하여 마그젯의 상태를 판별하였으나, 패턴 인식 방법과 같은 다른 방법을 적용할 수도 있다.

도11 은 복수개의 마그젯의 상태를 판별하는 방법을 나타낸다.

상기에서는 위젯 상태 판별 장치(100)가 1개의 직선 운동 마그젯(10 ~ 30)의 상태를 판별하는 것으로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 위젯 상태 판별 장치(100)는 복수개의 직선 운동 마그젯(10 ~ 30) 마그젯의 상태를 동시에 인식하는 것 또한 가능하다.

도11 에서는 일예로 2개의 직선 운동 마그젯(A 위젯, B 위젯)의 상태를 판별하는 방법을 도시하였다. A 마그젯과 B 마그젯 모두가 오프되어 있는 상태(최소값)의 3축 센서값을 O(ox, oy, oz) 라 하고, A 마그젯만이 온되어 있는 경우의 최대값를 V1(vx1, vy1, vz1), B 마그젯만이 온되어 있는 경우의 최대값을 V2(vx2, vy2, vz2)라 하면 V1+V2 의 벡터 연산을 통해 두 마그젯 모두가 동시에 온 되어 있는 경우의 최대값을 계산할 수 있다. 이때, 현재 위젯 상태 판별 장치(100)에 감지되는 현재 센서 값이 (x,y,z) 라고 한다면, 수학식 8과 같이 가우스 소거법(Gauss elimination method)을 이용하여 A위젯의 상태값인 m과 B 위젯의 상태값인 n을 구할 수 있다.

(여기서 瑚, n은 각각 V1 및 V2의 상태 값으로 0 ~ 1사이의 실수)

즉, A 위젯의 상태인 m 과 B위젯의 상태인 n을 구할 수 있다.

상기에서는 일예로 2개의 직선 운동 마그젯에 대한 상태 판별 방법에 대해 설명하였으나, 3개의 직선 운동 마그젯에 대해서도 상기 수학식8 의 확장을 통해 수학식 9와 같이 인식 가능하다.

(여기서, V1은 A 마그젯이 on 된 경우의 최대값, V2는 B 마그젯이 on된 경우의 최대값, V3는 C 마그젯이 on된 경우의 최대값이고, N은 (x, y, z)의 좌표로 표현되는 현재 센서값이다. 그리고 m, n, l 은 각각 3개의 마그젯별 상태값으로 0~1 사이의 실수이다.)

상기한 바와 같이 본 발명의 위젯 상태 판별 장치는 복수개의 직선운동 마그젯 각각의 상태를 판별할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (22)

1. 자석을 구비하며 외부에서 인가되는 힘에 따라 직선으로 이동할 수 있는 입력 수단;
   상기 입력 수단으로부터 발생하는 자기장을 센싱하는 자기센서;
   기준 설정 모드에서 상기 입력 수단이 물리적으로 이동하는 직선 경로 상에서 적어도 2 지점의 자기장 센싱값을 기준값으로 설정하여 저장하는 기준값 설정부; 및
   상태 판별 모드에서 상기 기준값 설정부에 저장된 기준값과 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 자기 센싱값을 비교하여, 상기 자기 센싱값에 대응하는 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 입력 수단 위치결정부;를 포함하며,
   상기 적어도 2개의 기준값 사이의 제1 벡터 변위차와, 상기 자기 센싱값과 상기 적어도 2기준값 중 하나 사이의 제 2 벡터 변위차와의 비율에 따라 상기 입력수단의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 입력 수단 위치결정부는
   상기 적어도 2개의 기준값과, 상기 자기 센싱값을 비교하여, 상기 자기 센싱값과 상기 적어도 2개의 기준값 사이의 비로서 상기 입력 수단에서 상기 자석의 직선 방향에서의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
   
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서, 상기 입력 수단 위치결정부는
   하기의 식에 따라 상기 입력수단의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
   상기 입력수단의 위치=D1/DO
   (상기 식에서

   

   이고,

   

   임. 여기에서 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 3축 자기 센싱값은 (x, y, z)이고, 상기 2개의 기준값 각각의 3축 자기센서의 자기 센싱값은 각각 (A,B,C), (D,E,F)임)
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단은,
   상기 입력 수단의 위치에 따라, 상기 입력수단의 온/오프되었는지를 판단하는 온/오프 판정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 적어도 2 지점은 상기 입력수단이 물리적으로 이동할 수 있는 양 끝점을 포함하며, 상기 온오프 판정부는, 상기 입력수단의 위치를 기설정된 문턱값에 비교하여 상기 입력수단의 온/오프를 판단하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 기준값 설정부는, 상기 양 끝점 중 어느 하나에서의 상기 자기 센싱값을 오프된 상태의 상기 기준값으로 저장하고, 다른 하나에서의 상기 자기 센싱 값을 온 된 상태에서의 상기 기준값으로 저장하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 기준값 설정부는
   상기 입력 수단이 복수개인 경우, 상기 복수개의 입력수단 각각이 물리적으로 이동할 수 있는 양 끝점을 포함하는 적어도 2지점의 자기장 센싱값을 상기 기준값으로 설정하고, 상기 양 끝점 중 어느 하나에서의 자기 센싱값을 오프된 상태의 상기 기준값으로 저장하고, 다른 하나에서의 상기 자기 센싱 값을 온 된 상태에서의 상기 기준값으로 저장하며,
   상기 입력 수단 위치 결정부는 상기 복수개의 입력 수단 각각에 대한 기준값과 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 자기 센싱값을 벡터연산을 통해 비교하여 상기 복수개의 입력 수단 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
   
9. 제 8항에 있어서, 상기 입력 수단 위치결정부는
   상기 입력 수단이 2개이면, 상기 2개의 입력 수단 각각의 상기 오프된 상태에서의 기준값(O(ox, oy, oz))으로부터 상기 온 된 상태의 기준값까지의 벡터(V1(vx1, vy1, vz1), V2(vx2, vy2, vz2))에 대한 현재 자기 센싱값까지의 벡터(N(x, y, z))의 비(m, n)를 수학식
   

   

   
   
   (여기서 m, n은 2개의 입력 수단 각각의 상태 값으로 0 ~ 1사이의 실수)
   로 획득하고, 현재 자기 센싱값까지의 벡터(N(x, y, z))의 비(m, n)로부터 2개의 입력 수단 각각의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
   
10. 제 8항에 있어서, 상기 입력 수단 위치결정부는
    상기 입력 수단이 3개이면, 상기 2개의 입력 수단 각각의 상기 오프된 상태에서의 기준값(O(ox, oy, oz))으로부터 상기 온 된 상태의 기준값까지의 벡터(V1(vx1, vy1, vz1), V2(vx2, vy2, vz2), V3(vx3, vy3, vz3))에 대한 현재 자기 센싱값까지의 벡터(N(x, y, z))의 비(m, n, l)를 수학식
    

    

    
    
    (여기서 m, n, l은 3개의 입력 수단 각각의 상태 값으로 0 ~ 1사이의 실수)
    로 획득하고, 현재 자기 센싱값까지의 벡터(N(x, y, z))의 비(m, n, l)로부터 3개의 입력 수단 각각의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 수단.
    
11. 제 1항, 제 2항, 제 4항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 상기 자기센서; 상기 기준값 설정부; 및 상기 입력 수단 위치결정부를 포함하는 사용자 단말.
    
12. 제 11항에 따른 사용자 단말; 및
    상기 사용자 단말과 이격되며, 사용자 입력에 따라 위치가 이동될 수 있는 자석을 구비하는 상기 입력수단;을 포함하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 시스템.
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 입력수단은 온오프 버튼인 것을 특징으로 하는, 자기장 기반의 사용자 단말 입력 시스템.
    
14. 제 12항에 있어서,
    상기 입력수단은 슬라이드 바인 것을 특징으로 하는, 자기장 기반의 사용자 단말 입력 시스템.
    
15. 자석을 구비하며 외부에서 인가되는 힘에 따라 직선으로 이동할 수 있는 입력 수단 및 자기센서를 포함하는 사용자 단말을 구비하는 사용자 단말 입력 시스템의 사용자 단말 입력 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말이 기준 설정 모드에서 상기 입력 수단이 물리적으로 이동하는 직선 경로 상에서 적어도 2 지점의 자기장 센싱값을 기준값으로 설정하는 단계; 및
    상기 사용자 단말이 상태 판별 모드에서 상기 기준값과 상기 자기센서에 의하여 센싱된 자기 센싱값을 비교하여, 상기 자기 센싱값에 대응하는 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 단계;를 포함하며,
    상기 입력 수단의 위치를 결정하는 단계는
    하기의 식에 따라 상기 입력수단의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 방법.
    상기 입력수단의 위치=D1/DO
    (상기 식에서

    

    이고,

    

    임. 여기에서 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 3축 자기 센싱값은 (x, y, z)이고, 상기 2개의 기준값 각각의 3축 자기센서의 자기 센싱값은 각각 (A,B,C), (D,E,F)임)
    
16. 제15 항에 있어서, 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 단계는
    상기 적어도 2개의 기준값과, 상기 자기 센싱값을 비교하여, 상기 자기 센싱값과 상기 적어도 2개의 기준값 사이의 비로서 상기 입력 수단에서 상기 자석의 직선 방향에서의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 방법.
    
17. 삭제
18. 제16 항에 있어서,
    상기 입력 수단의 위치에 따라, 상기 입력수단의 온/오프되었는지를 판단하는 온/오프 판정 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 방법.
    
19. 제 16항에 있어서, 상기 기준값으로 설정하는 단계는
    상기 입력 수단이 복수개인 경우, 상기 복수개의 입력수단 각각이 물리적으로 이동할 수 있는 양 끝점을 포함하는 적어도 2지점의 자기장 센싱값을 상기 기준값으로 설정하는 단계;
    상기 양 끝점 중 어느 하나에서의 자기 센싱값을 오프된 상태의 상기 기준값으로 저장하고, 다른 하나에서의 상기 자기 센싱 값을 온 된 상태에서의 상기 기준값으로 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 방법.
    
20. 제 19항에 있어서, 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 단계는
    상기 복수개의 입력 수단 각각에 대한 기준값과 상기 자기센서에 의하여 센싱되는 자기 센싱값을 벡터연산을 통해 비교하여 상기 복수개의 입력 수단 각각의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 방법.
    
21. 제 20항에 있어서, 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 단계는
    상기 입력 수단이 2개이면, 상기 2개의 입력 수단 각각의 상기 오프된 상태에서의 기준값(O(ox, oy, oz))으로부터 상기 온 된 상태의 기준값까지의 벡터(V1(vx1, vy1, vz1), V2(vx2, vy2, vz2))에 대한 현재 자기 센싱값까지의 벡터(N(x, y, z))의 비(m, n)를 수학식
    

    

    
    
    (여기서 m, n은 2개의 입력 수단 각각의 상태 값으로 0 ~ 1사이의 실수)
    로 획득하고, 현재 자기 센싱값까지의 벡터(N(x, y, z))의 비(m, n)로부터 2개의 입력 수단 각각의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 방법.
    
22. 제 20항에 있어서, 상기 입력 수단의 위치를 결정하는 단계는
    상기 입력 수단이 3개이면, 상기 2개의 입력 수단 각각의 상기 오프된 상태에서의 기준값(O(ox, oy, oz))으로부터 상기 온 된 상태의 기준값까지의 벡터(V1(vx1, vy1, vz1), V2(vx2, vy2, vz2), V3(vx3, vy3, vz3))에 대한 현재 자기 센싱값까지의 벡터(N(x, y, z))의 비(m, n, l)를 수학식
    

    

    
    
    (여기서 m, n, l은 3개의 입력 수단 각각의 상태 값으로 0 ~ 1사이의 실수)로 획득하고, 현재 자기 센싱값까지의 벡터(N(x, y, z))의 비(m, n, l)로부터 3개의 입력 수단 각각의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 자기장 기반의 사용자 단말 입력 방법.

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