KR101456983B1 - 각도 인지형 명령 입력 시스템, 비접촉식 조이스틱 및 각도 인지 명령 입력 방법 - Google Patents

각도 인지형 명령 입력 시스템, 비접촉식 조이스틱 및 각도 인지 명령 입력 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대상물의 방향을 인지하여 명령을 수행할 수 있게 하는 각도 인지형 명령 입력 시스템, 비접촉식 조이스틱 및 각도 인지 명령 입력 방법에 관한 것으로서, 대상물에 검출광을 조사할 수 있는 발광 소자; 상기 검출광에 의해서 상기 대상물로부터 반사된 반사광을 수광할 수 있는 수광 소자; 및 상기 수광 소자에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력할 수 있는 판별부;를 포함하고, 상기 수광 소자는, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿을 갖는 제 1 격벽들을 이용하여 상기 제 1 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 1 포토 다이오드; 및 상기 제 1 포토 다이오드와 연접하여 설치되고, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿을 갖는 제 2 격벽들을 이용하여 상기 제 2 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 3 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 4 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 2 포토 다이오드;를 포함할 수 있다.

Description

각도 인지형 명령 입력 시스템, 비접촉식 조이스틱 및 각도 인지 명령 입력 방법{Angle sensing type command input apparatus, contactless joystick and Angle sensing command input method}
본 발명은 각도 인지형 명령 입력 시스템, 비접촉식 조이스틱 및 각도 인지 명령 입력 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상물의 방향을 인지하여 명령을 수행할 수 있게 하는 각도 인지형 명령 입력 시스템, 비접촉식 조이스틱 및 각도 인지 명령 입력 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 카메라나, 동작감지센서나 위치감지센서 등 각종 비접촉식 광센서를 이용하여 사용자의 움직임이나 사용자의 좌표 등을 감지하고, 내비게이션이나, 지도 검색 시스템이나, 게임기나, 자동차나, 비행기나, 탱크나, 로봇 등 각종 기계 장치에 방향 제어와 관련된 각종 명령을 비접촉 방식으로 입력할 수 있다.
그러나, 종래의 방향 명령 입력 장치들은, 단순히 대상물의 동작이나 위치만 감지하는 것으로서, 각도에 따른 정밀한 방향 제어 명령을 수행할 수 없었던 문제점이 있었다.
또한, 종래의 방향 명령 입력 장치들은, 각도에 따라 단계적으로 명령을 수행하거나 기계 장치들의 작동 속도나 작동 강약 등을 정밀하게 제어 할 수 없었던 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 대상물의 각도에 따른 정밀한 방향 제어 명령을 수행할 수 있고, 각도에 따라 단계적으로 명령을 수행할 수 있으며, 기계 장치들의 작동 속도나 작동 강약 등을 정밀하게 제어 할 수 있게 하는 각도 인지형 명령 입력 시스템, 비접촉식 조이스틱 및 각도 인지 명령 입력 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 각도 인지형 명령 입력 시스템은, 대상물에 검출광을 조사할 수 있는 발광 소자; 상기 검출광에 의해서 상기 대상물로부터 반사된 반사광을 수광할 수 있는 수광 소자; 및 상기 수광 소자에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력할 수 있는 판별부;를 포함하고, 상기 수광 소자는, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿을 갖는 제 1 격벽들을 이용하여 상기 제 1 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 1 포토 다이오드; 및 상기 제 1 포토 다이오드와 연접하여 설치되고, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿을 갖는 제 2 격벽들을 이용하여 상기 제 2 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 3 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 4 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 2 포토 다이오드;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 발광 소자는, 적외선 LED이고, 상기 대상물은, 인체의 손이며, 상기 명령 판별 신호는, 기준이 되는 상기 대상물의 중심 위치선을 기준으로 중심각도 이내의 중심 영역과 대응되는 중심 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 전방으로 제 1 각도로 기울어진 제 1 전방 영역과 대응되는 제 1 전방 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 전방으로 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 기울어진 제 2 전방 영역과 대응되는 제 2 전방 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 후방으로 제 1 각도로 기울어진 제 1 후방 영역과 대응되는 제 1 후방 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 후방으로 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 기울어진 제 2 후방 영역과 대응되는 제 2 후방 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 좌측으로 제 1 각도로 기울어진 제 1 좌측 영역과 대응되는 제 1 좌측 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 좌측으로 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 기울어진 제 2 좌측 영역과 대응되는 제 2 좌측 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 우측으로 제 1 각도로 기울어진 제 1 우측 영역과 대응되는 제 1 우측 영역 명령 신호; 및 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 우측으로 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 기울어진 제 2 우측 영역과 대응되는 제 2 우측 영역 명령 신호;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 중심각도는, 0도 내지 20도이고, 상기 제 1 각도는, 20도 내지 30도이고, 상기 제 2 각도는, 30도 내지 45도일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 명령 판별 신호는, 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 전방으로 상기 제 2 각도 보다 큰 제 3 각도로 기울어진 제 3 전방 영역과 대응되는 제 3 전방 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 후방으로 상기 제 2 각도 보다 큰 제 3 각도로 기울어진 제 3 후방 영역과 대응되는 제 3 후방 영역 명령 신호; 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 좌측으로 상기 제 2 각도 보다 큰 제 3 각도로 기울어진 제 3 좌측 영역과 대응되는 제 3 좌측 영역 명령 신호; 및 상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 우측으로 상기 제 2 각도 보다 큰 제 3 각도로 기울어진 제 3 우측 영역과 대응되는 제 3 우측 영역 명령 신호;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 3 각도는, 45도 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 포토 다이오드는, 상기 제 1 격벽들의 하방에 설치되고, 상기 제 1 슬릿들 각각의 중심선을 기준으로 일측으로 치우쳐지게 설치되며, 광량에 따라서 다른 세기의 신호를 출력하는 제 1 편심 어레이; 및 상기 제 1 격벽들의 하방에 설치되고, 상기 제 1 슬릿들 각각의 중심선을 기준으로 타측으로 치우쳐지게 설치되며, 광량에 따라서 다른 세기의 신호를 출력하는 제 2 편심 어레이;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 각도 인지형 명령 입력 시스템은, 상기 판별부에서 판별된 명령 판별 신호를 설정된 규약에 따라 명령 제어 신호로 변환하여 출력하는 명령 제어부;를 더 포함하고, 상기 명령 제어 신호는, 상기 대상물의 감지 영역의 전후좌우 위치에 따라 방향 제어 신호를 출력하고, 상기 대상물의 감지 영역의 전후좌우 각도에 따라 속도 제어 신호를 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 포토 다이오드 및 상기 제 2 포토 다이오드는 전체 광량을 감지하고, 상기 명령 제어 신호는, 상기 전체 광량에 따라 강약 제어 신호를 출력할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 비접촉식 조이스틱은, 대상물에 제 1 파장의 검출광을 조사할 수 있는 발광 소자; 상기 검출광에 의해서 상기 대상물로부터 반사된 반사광을 수광할 수 있는 수광 소자; 및 상기 수광 소자에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력할 수 있는 판별부;를 포함하고, 상기 수광 소자는, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿을 갖는 제 1 격벽들을 이용하여 상기 제 1 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 1 포토 다이오드; 및 상기 제 1 포토 다이오드와 연접하여 설치되고, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿을 갖는 제 2 격벽들을 이용하여 상기 제 2 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 3 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 4 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 2 포토 다이오드;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 각도 인지 명령 입력 방법은, 수광 소자에 반사광이 수광될 수 있도록 발광 소자를 이용하여 대상물에 검출광을 조사하는 단계; 제 1 포토 다이오드를 이용하여 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿을 갖는 제 1 격벽들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지하는 단계; 제 2 포토 다이오드를 이용하여 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿을 갖는 제 2 격벽들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 3 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 4 영역의 광량을 감지하는 단계; 및 상기 제 1 포토 다이오드 및 상기 제 2 포토 다이오드에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 작업자의 손의 각도나 위치를 이용하여 정밀한 방향 제어 명령을 수행할 수 있고, 손의 각도에 따라 단계적으로 명령을 수행할 수 있으며, 손의 각도 및 손의 거리 등을 이용하여 기계 장치들의 작동 속도나 작동 강약 등을 정밀하게 제어 할 수 있어서 각종 기계 장치들의 작동 제어를 매우 신속하고, 정밀하며, 수월하게 할 수 있고, 격벽, 포토 다이오드, 편심 어레이 등을 이용하여 고신뢰도, 고품질 및 저가격대의 고부가가치의 제품을 대량 생산할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 각도 인지형 명령 입력 시스템을 나타내는 개념 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 및 수광 소자를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 절단면을 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 절단면을 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는 도 1의 감지 영역들을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 1의 감지 영역들의 V-V 절단면을 나타내는 측단면도이다.
도 7은 도 1의 감지 영역들의 VI-VI 절단면을 나타내는 정단면도이다.
도 8은 도 1의 각도 인지형 명령 입력 시스템을 나타내는 사용 상태 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면, 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 각도 인지형 명령 입력 시스템(100)을 나타내는 개념 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 발광 소자(10) 및 수광 소자(20)를 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 2의 III-III 절단면을 나타내는 확대 단면도이고, 도 4는 도 2의 IV-IV 절단면을 나타내는 확대 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 각도 인지형 명령 입력 시스템(100)은, 크게 발광 소자(10)와, 수광 소자(20) 및 판별부(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 발광 소자(10)는, 상기 수광 소자(20)에 반사광(L2)이 도달될 수 있도록 인체의 손이나 기타 신체 등 감지하고자 하는 대상물(M)에 검출광(L1)을 조사할 수 있는 발광 장치로서, 예컨데, 적외선 LED일 수 있다.
이러한 상기 발광 소자(10)는, 반드시 적외선 LED에 국한되지 않는다.
즉, 상기 발광 소자(10)는, 제품의 외관을 이루는 본체에 안착될 수 있는 것으로서, 도 1에서는 본체에 1개의 상기 발광 소자(10)가 설치되어 있으나, 이외에도 본체에 복수개의 발광 소자들이 설치될 수 있다.
또한, 상기 발광 소자(10)는, 각종의 반도체로 이루어질 수 있다. 예를 들어서, 질화물 반도체로 이루어지는 청색, 녹색, 적색, 황색 발광의 LED, 자외 발광의 LED 등이 적용될 수 있다. 질화물 반도체는, 일반식이 AlxGayInzN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1, x+y+z=1)으로 나타내진다.
또한, 상기 발광 소자(10)는, 예를 들면, MOCVD법 등의 기상성장법에 의해, 성장용 사파이어 기판이나 실리콘 카바이드 기판 상에 InN, AlN, InGaN, AlGaN, InGaAlN 등의 질화물 반도체를 에피택셜 성장시켜 구성할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(30)는, 질화물 반도체 이외에도 ZnO, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlInGaP 등의 반도체를 이용해서 형성할 수 있다. 이들 반도체는, n형 반도체층, 발광층, p형 반도체층의 순으로 형성한 적층체를 이용할 수 있다. 상기 발광층(활성층)은, 다중 양자웰 구조나 단일 양자웰 구조를 한 적층 반도체 또는 더블 헤테로 구조의 적층 반도체를 이용할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(30)는, 디스플레이 용도나 조명 용도 등 용도에 따라 임의의 파장의 것을 선택할 수 있다.
이외에도, 상기 발광 소자(10)는 각종 램프나, 형광등이나, 전구 등 모든 종류의 발광 장치들이 적용될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수광 소자(20)는, 상기 검출광(L1)에 의해서 상기 대상물(M)로부터 반사된 반사광(L2)을 수광할 수 있는 수광 장치로서, 예컨데, 포토 다이오드(photo diode)일 수 있다.
이러한 상기 포토 다이오드는 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 광 신호로부터 전기적 신호(전류 또는 전압)를 얻을 수 있는 일종의 광 센서로서, 다이오드의 접합부에 광 검출 기능을 부여하여 이루어진 반도체 소자일 수 있다.
여기서, 상기 포토 다이오드는 기본적으로, 광자 흡수에 의해 과잉 전자 또는 정공이 생성됨으로써 다이오드의 전도도가 광 신호에 따라 변조된다는 원리를 이용할 수 있다. 즉, 상기 포토 다이오드의 전류는 본질적으로 캐리어의 광학적 생성률에 따라 변화하며, 이러한 특성은 시간에 따라 변화하는 광신호를 전기적 신호로 변환시켜 주는 유용한 장치를 제공할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 상기 포토 다이오드를 이용하는 상기 수광 소자(20)는, 크게 상기 대상물(M)의 X축 방향의 각도를 감지할 수 있는 X축 감지 센서(21) 및 기 대상물(M)의 Y축 방향의 각도를 감지할 수 있는 Y축 감지 센서(22)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 X축 감지 센서(21)는 제 1 포토 다이오드(PD1)를 포함할 수 있고, 상기 Y축 감지 센서(22)는, 제 2 포토 다이오드(PD2)를 포함할 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 포토 다이오드(PD1)는, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이(H)를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿(S1)을 갖는 제 1 격벽(W1)들을 이용하여 상기 제 1 슬릿(S1)들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지할 수 있는 포토 다이오드일 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 포토 다이오드(PD1)는, 제 1 편심 어레이(PD1a) 및 제 2 편심 어레이(PD1b)를 포함할 수 있다.
이러한, 상기 제 1 편심 어레이(PD1a)는, 상기 제 1 격벽(W1)들의 하방에 설치되는 것으로서, 상기 제 1 슬릿(S1)들 각각의 중심선(CL)을 기준으로 일측으로 치우쳐지게 설치되며, 광량에 따라서 다른 세기의 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 제 2 편심 어레이(PD1b)는, 상기 제 1 격벽(W1)들의 하방에 설치되고, 상기 제 1 슬릿(S1)들 각각의 중심선(CL)을 기준으로 타측으로 치우쳐지게 설치되며, 광량에 따라서 다른 세기의 신호를 출력할 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 대상물(M)로부터 반사된 반사광(L2)이 일측으로 치우쳐진 각도를 갖고 복수개의 상기 제 1 슬릿(S1)들 사이를 통과하는 경우, 상기 제 1 격벽(W1)들로 인해서 일측에 설치된 상기 제 1 편심 어레이(PD1a) 보다 타측에 설치된 상기 제 2 편심 어레이(PD1b)에 보다 상대적으로 많은 양의 빛이 도달될 수 있다.
즉, 상기 대상물(M)로부터 반사된 반사광(L2)이 일측으로 치우쳐진 각도가 크면 클수록 상기 제 1 편심 어레이(PD1a) 보다 상기 제 2 편심 어레이(PD1b)에 상대적으로 보다 많은 양의 빛이 출력될 수 있다.
그러므로, 후술될 상기 판별부(30)는 상기 제 1 편심 어레이(PD1a) 및 상기 제 2 편심 어레이(PD1b)의 상대적인 전기적 신호의 출력 차이를 이용하여 상기 대상물(M)의 X축 각도를 판단할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 포토 다이오드(PD2)는, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이(H)를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿(S2)을 갖는 제 2 격벽(W2)들을 이용하여 상기 제 2 슬릿(S2)들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지할 수 있는 포토 다이오드일 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 포토 다이오드(PD2)는, 제 1 편심 어레이(PD2a) 및 제 2 편심 어레이(PD2b)를 포함할 수 있다.
이러한, 상기 제 1 편심 어레이(PD2a)는, 상기 제 2 격벽(W2)들의 하방에 설치되는 것으로서, 상기 제 2 슬릿(S2)들 각각의 중심선(CL)을 기준으로 일측으로 치우쳐지게 설치되며, 광량에 따라서 다른 세기의 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 제 2 편심 어레이(PD2b)는, 상기 제 2 격벽(W2)들의 하방에 설치되고, 상기 제 2 슬릿(S2)들 각각의 중심선(CL)을 기준으로 타측으로 치우쳐지게 설치되며, 광량에 따라서 다른 세기의 신호를 출력할 수 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 대상물(M)로부터 반사된 반사광(L2)이 일측으로 치우쳐진 각도를 갖고 복수개의 상기 제 2 슬릿(S2)들 사이를 통과하는 경우, 상기 제 2 격벽(W2)들로 인해서 일측에 설치된 상기 제 1 편심 어레이(PD2a) 보다 타측에 설치된 상기 제 2 편심 어레이(PD2b)에 보다 상대적으로 많은 양의 빛이 도달될 수 있다.
즉, 상기 대상물(M)로부터 반사된 반사광(L2)이 일측으로 치우쳐진 각도가 크면 클수록 상기 제 1 편심 어레이(PD2a) 보다 상기 제 2 편심 어레이(PD2b)에 상대적으로 보다 많은 양의 빛이 출력될 수 있다.
그러므로, 후술될 상기 판별부(30)는 상기 제 1 편심 어레이(PD2a) 및 상기 제 2 편심 어레이(PD2b)의 상대적인 전기적 신호의 출력 차이를 이용하여 상기 대상물(M)의 Y축 각도를 판단할 수 있다.
이렇게 판단된 상기 대상물(M)의 X축 각도 및 Y축 각도를 종합하여 최종적으로 상기 대상물(M)의 각도를 산출할 수 있다.
한편, 상기 판별부(30)는, 상기 수광 소자(20)에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물(M)의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력할 수 있는 일종의 제어 장치로서, 각종 회로나, 마이크로 프로세서나, 반도체 장치나, 컴퓨터나, 연산 장치나, 계산기나 MCU(Machine Control Unit, Micro Controller Unit)나 CPU(Central Processing Unit) 등 각종 전자 부품들의 형태로 구현될 수 있다.
도 5는 도 1의 감지 영역들을 나타내는 평면도이다. 그리고, 도 6은 도 1의 감지 영역들의 V-V 절단면을 나타내는 측단면도이고, 도 7은 도 1의 감지 영역들의 VI-VI 절단면을 나타내는 정단면도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 명령 판별 신호는, 역역별로 중심 영역 명령 신호와, 제 1 전방 영역 명령 신호와, 제 2 전방 영역 명령 신호와, 제 1 후방 영역 명령 신호와, 제 2 후방 영역 명령 신호와, 제 1 좌측 영역 명령 신호와, 제 2 좌측 영역 명령 신호와, 제 1 우측 영역 명령 신호 및 제 2 우측 영역 명령 신호를 포함할 수 있다.
여기서, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 중심 영역 명령 신호는, 기준이 되는 상기 대상물(M)의 중심 위치선(L0)을 기준으로 중심각도(K0) 이내의 중심 영역(A0)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 1 전방 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 전방으로 제 1 각도(K1)로 기울어진 제 1 전방 영역(AF1)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 2 전방 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 전방으로 상기 제 1 각도(K1) 보다 큰 제 2 각도(K2)로 기울어진 제 2 전방 영역(AF2)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 1 후방 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 후방으로 제 1 각도(K1)로 기울어진 제 1 후방 영역(AB1)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 2 후방 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 후방으로 상기 제 1 각도(K1) 보다 큰 제 2 각도(K2)로 기울어진 제 2 후방 영역(AB2)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 1 좌측 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 좌측으로 제 1 각도(K1)로 기울어진 제 1 좌측 영역(AL1)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 2 좌측 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 좌측으로 상기 제 1 각도(K1) 보다 큰 제 2 각도(K2)로 기울어진 제 2 좌측 영역(AL2)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 1 우측 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 우측으로 제 1 각도(K1)로 기울어진 제 1 우측 영역(AR1)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 2 우측 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 우측으로 상기 제 1 각도(K1) 보다 큰 제 2 각도(K2)로 기울어진 제 2 우측 영역(AR2)과 대응되는 제 2 우측 영역 명령 신호일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 중심각도(K0)는, 0도 내지 20도이고, 상기 제 1 각도(K1)는, 20도 내지 30도이고, 상기 제 2 각도(K2)는, 30도 내지 45도일 수 있다.
또한, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 명령 판별 신호는, 제 3 전방 영역 명령 신호와, 제 3 후방 영역 명령 신호와, 제 3 좌측 영역 명령 신호 및 제 3 우측 영역 명령 신호를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 3 전방 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 전방으로 상기 제 2 각도(K2) 보다 큰 제 3 각도(K3)로 기울어진 제 3 전방 영역(AF3)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 3 후방 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 후방으로 상기 제 2 각도(K2) 보다 큰 제 3 각도(K3)로 기울어진 제 3 후방 영역(AB3)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 3 좌측 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 좌측으로 상기 제 2 각도(K2) 보다 큰 제 3 각도(K3)로 기울어진 제 3 좌측 영역(AL3)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
또한, 상기 제 3 우측 영역 명령 신호는, 상기 대상물(M)의 상기 중심 위치선(L0)으로부터 우측으로 상기 제 2 각도(K2) 보다 큰 제 3 각도(K3)로 기울어진 제 3 우측 영역(AR3)과 대응되는 명령 신호일 수 있다.
여기서, 더욱 구체적으로는, 상기 제 3 각도(K3)는, 45도 이상일 수 있다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어서, 인체의 손이 상기 중심 영역(A0)에 위치하면, 상기 중심 영역 명령 신호가 출력되어 기계나 게임 속의 캐릭터가 정지 상태로 있을 수 있고, 인체의 손이 상기 제 1 전방 영역(AF1)에 위치하여 대상물(M)의 각도가 1단계로 변경되면, 상기 제 1 전방 영역 명령 신호가 출력되어 기계나 게임 속의 캐릭터가 서서히 전진할 수 있고, 인체의 손이 상기 제 2 전방 영역(AF2)에 위치하여 대상물(M)의 각도가 2단계로 변경되면, 상기 제 2 전방 영역 명령 신호가 출력되어 기계나 게임 속의 캐릭터가 좀 더 빠르게 전진할 수 있고, 인체의 손이 상기 제 3 전방 영역(AF3)에 위치하여 대상물(M)의 각도가 3단계로 변경되면, 상기 제 3 전방 영역 명령 신호가 출력되어 기계나 게임 속의 캐릭터가 아주 빠르게 전진할 수 있다. 이러한 움직임은 전방은 물론, 좌측 방향, 우측 방향 및 후방에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.
여기서, 상기 기계란, 도 1에 도시된 바와 같이, 각종 게임기(1), 자동차(2), 비행기(3), 탱크(4) 등의 각종 탈것, 각종 로봇(5)이나 도 8의 산업용 로봇(6) 등을 말한다.
이외에도, 도시하지 않았지만, 상기 기계란, 각종 내비게이션이나, 지도 검색 시스템이나, 휴대폰, 핸드폰, 스마트폰 등의 각종 정보 단말기를 모두 포함할 수 있다.
그러므로, 기계나 게임 속의 캐릭터의 움직임의 방향은 인체의 손의 방향에 따라 결정될 수 있고, 기계나 게임 속의 커서나, 캐릭터나 특정 대상물의 움직임의 속도는 그 움직이는 각도의 변화에 따라서 단계적으로 빨라지거나 느려질 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 인체의 손이 상하로 움직이는 경우에는, 상기 제 1 포토 다이오드(PD1) 및 상기 제 2 포토 다이오드(PD2)에서 전체 광량을 감지하고, 상기 판별부(30)는, 상기 전체 광량에 따라 강약 제어 신호를 출력하는 강약 명령 제어 신호를 출력할 수 있다.
예컨데, 인체의 손이 상하로 움직이면 기계에 설치된 회전날의 회전 속도가 빨라지거나 느려질 수 있고, 게임 속의 캐릭터의 크기나 달라지게 하는 등 다양한 제 3의 제어 요소를 추가하여 기계나 게임 속 캐릭터를 제어할 수 있다.
여기서, 도 1 내지 도 7에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 각도 인지형 명령 입력 시스템(100)은, 인체의 손을 이용하여 전후좌우 4방향 제어가 가능하고, 각 방향별로 3단계의 속도 제어가 가능하며, 상하로 2단계 강도 제어가 가능한 것을 예시하였으나, 이외에도 전후좌우 360도 방향 제어가 가능하고, 각 방향별로 다단계 또는 연속적인 무단 속도 제어가 가능하며, 상하 역시 다단계 또는 연속적인 무단 강도 제어가 가능하다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 각도 인지형 명령 입력 시스템(100)은, 상기 판별부(30)에서 판별된 명령 판별 신호를 설정된 규약에 따라 명령 제어 신호로 변환하여 출력하는 명령 제어부(40)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 명령 제어부(40)의 상기 명령 제어 신호는, 상기 대상물(M)의 감지 영역의 전후좌우 위치에 따라 방향 제어 신호를 출력할 수 있고, 상기 대상물(M)의 감지 영역의 전후좌우 각도에 따라 속도 제어 신호를 출력할 수 있다.
이러한 상기 명령 제어부(40)는, 상기 대상물(M)의 X축 각도 및 Y축 각도를 종합하여 최종적으로 상기 대상물(M)의 각도를 산출하여 상기 대상물(M)의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력할 수 있는 일종의 제어 장치로서, 각종 회로나, 마이크로 프로세서나, 반도체 장치나, 컴퓨터나, 연산 장치나, 계산기나 MCU(Machine Control Unit, Micro Controller Unit)나 CPU(Central Processing Unit) 등 각종 전자 부품들의 형태로 구현될 수 있다.
도 8은 도 1의 각도 인지형 명령 입력 시스템(100)을 나타내는 사용 상태 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 각도 인지형 명령 입력 시스템(100)을 이용하면, 예컨데, 상기 수광 소자(20)를 기준으로 인체의 손의 전후좌우 방향을 감지하여 상기 산업용 로봇(6)의 작동 방향을 정밀하게 제어할 수 있다.
또한, 인체의 손의 전후좌우 방향으로 기울어진 각도를 감지하여 상기 산업용 로봇(6)의 작동 속도를 빠르게 또는 느리게 정밀 제어할 수 있다.
또한, 상기 수광 소자(20)와 인체의 손의 거리를 감지하여 상기 산업용 로봇(6)의 핑거의 움직임 등을 정밀하게 제어할 수 있다.
그러므로, 각종 기계 장치들의 작동 제어를 매우 신속하고, 정밀하며, 수월하게 할 수 있고, 격벽, 포토 다이오드, 편심 어레이 등을 이용하여 고신뢰도, 고품질 및 저가격대의 고부가가치의 제품을 대량 생산할 수 있다.
한편, 도시하지 않았지만, 본 발명은 상술된 각도 인지형 명령 입력 시스템을 포함하는 비접촉식 조이스틱를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 조이스틱(joystick)이란 컴퓨터나 게임기 등의 화면에서 점이나 캐릭터나 커서 등의 점을 원하는 방향으로 이동하는 데 쓰이는 입력 장치 또는 비행기의 조정간이나, 각종 기계나 장비의 이동 방향이나 작동 방향을 조정할 수 있는 장치를 말한다.
한편, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 각도 인지 명령 입력 장치는, 수광 소자(20)에 반사광(L2)이 수광될 수 있도록 발광 소자(10)를 이용하여 대상물(M)에 검출광(L1)을 조사하는 단계와, 제 1 포토 다이오드(PD1)를 이용하여 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이(H)를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿(S1)을 갖는 제 1 격벽(W1)들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지하는 단계와, 제 2 포토 다이오드(PD2)를 이용하여 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이(H)를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿(S2)을 갖는 제 2 격벽(W2)들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 3 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 4 영역의 광량을 감지하는 단계 및 상기 제 1 포토 다이오드(PD1) 및 상기 제 2 포토 다이오드(PD2)에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물(M)의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 상기 비접촉식 조이스틱의 구성 요소들은 상술된 본 발명의 각도 인지형 명령 입력 시스템의 그것들과 구성과 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 게임기
2: 자동차
3: 비행기
4: 탱크
5, 6: 로봇
M: 대상물
L1: 검출광
L2: 반사광
10: 발광 소자
20: 수광 소자
30: 판별부
H: 높이
S1: 제 1 슬릿
S2: 제 2 슬릿
W1: 제 1 격벽
W2: 제 2 격벽
PD1: 제 1 포토 다이오드
PD2: 제 2 포토 다이오드
100: 각도 인지형 명령 입력 시스템
L0: 중심 위치선
K0: 중심각도
A0: 중심 영역
K1: 제 1 각도
K2: 제 2 각도
K3: 제 3 각도
AF1: 제 1 전방 영역
AF2: 제 2 전방 영역
AB1: 제 1 후방 영역
AB2: 제 2 후방 영역
AL1: 제 1 좌측 영역
AL2: 제 2 좌측 영역
AR1: 제 1 우측 영역
AR2: 제 2 우측 영역
AF3: 제 3 전방 영역
AB3: 제 3 후방 영역
AL3: 제 3 좌측 영역
AR3: 제 3 우측 영역
CL: 중심선
PD1a: 제 1 편심 어레이
PD1b: 제 2 편심 어레이
40: 명령 제어부

Claims (10)

  1. 대상물에 검출광을 조사할 수 있는 발광 소자;
    상기 검출광에 의해서 상기 대상물로부터 반사된 반사광을 수광할 수 있는 수광 소자; 및
    상기 수광 소자에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력할 수 있는 판별부;
    를 포함하고,
    상기 수광 소자는,
    적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿을 갖는 제 1 격벽들을 이용하여 상기 제 1 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 1 포토 다이오드; 및
    상기 제 1 포토 다이오드와 연접하여 설치되고, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿을 갖는 제 2 격벽들을 이용하여 상기 제 2 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 3 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 4 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 2 포토 다이오드;
    를 포함하는, 각도 인지형 명령 입력 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는, 적외선 LED이고,
    상기 대상물은, 인체의 손이며,
    상기 명령 판별 신호는,
    기준이 되는 상기 대상물의 중심 위치선을 기준으로 중심각도 이내의 중심 영역과 대응되는 중심 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 전방으로 제 1 각도로 기울어진 제 1 전방 영역과 대응되는 제 1 전방 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 전방으로 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 기울어진 제 2 전방 영역과 대응되는 제 2 전방 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 후방으로 제 1 각도로 기울어진 제 1 후방 영역과 대응되는 제 1 후방 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 후방으로 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 기울어진 제 2 후방 영역과 대응되는 제 2 후방 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 좌측으로 제 1 각도로 기울어진 제 1 좌측 영역과 대응되는 제 1 좌측 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 좌측으로 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 기울어진 제 2 좌측 영역과 대응되는 제 2 좌측 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 우측으로 제 1 각도로 기울어진 제 1 우측 영역과 대응되는 제 1 우측 영역 명령 신호; 및
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 우측으로 상기 제 1 각도 보다 큰 제 2 각도로 기울어진 제 2 우측 영역과 대응되는 제 2 우측 영역 명령 신호;
    를 포함하는, 각도 인지형 명령 입력 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중심각도는, 0도 내지 20도이고,
    상기 제 1 각도는, 20도 내지 30도이고,
    상기 제 2 각도는, 30도 내지 45도인, 각도 인지형 명령 입력 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 명령 판별 신호는,
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 전방으로 상기 제 2 각도 보다 큰 제 3 각도로 기울어진 제 3 전방 영역과 대응되는 제 3 전방 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 후방으로 상기 제 2 각도 보다 큰 제 3 각도로 기울어진 제 3 후방 영역과 대응되는 제 3 후방 영역 명령 신호;
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 좌측으로 상기 제 2 각도 보다 큰 제 3 각도로 기울어진 제 3 좌측 영역과 대응되는 제 3 좌측 영역 명령 신호; 및
    상기 대상물의 상기 중심 위치선으로부터 우측으로 상기 제 2 각도 보다 큰 제 3 각도로 기울어진 제 3 우측 영역과 대응되는 제 3 우측 영역 명령 신호;
    를 더 포함하는, 각도 인지형 명령 입력 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 각도는, 45도 이상인, 각도 인지형 명령 입력 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 포토 다이오드는,
    상기 제 1 격벽들의 하방에 설치되고, 상기 제 1 슬릿들 각각의 중심선을 기준으로 일측으로 치우쳐지게 설치되며, 광량에 따라서 다른 세기의 신호를 출력하는 제 1 편심 어레이; 및
    상기 제 1 격벽들의 하방에 설치되고, 상기 제 1 슬릿들 각각의 중심선을 기준으로 타측으로 치우쳐지게 설치되며, 광량에 따라서 다른 세기의 신호를 출력하는 제 2 편심 어레이;
    를 포함하는, 각도 인지형 명령 입력 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 판별부에서 판별된 명령 판별 신호를 설정된 규약에 따라 명령 제어 신호로 변환하여 출력하는 명령 제어부;를 더 포함하고,
    상기 명령 제어 신호는,
    상기 대상물의 감지 영역의 전후좌우 위치에 따라 방향 제어 신호를 출력하고,
    상기 대상물의 감지 영역의 전후좌우 각도에 따라 속도 제어 신호를 출력하는, 각도 인지형 명령 입력 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 포토 다이오드 및 상기 제 2 포토 다이오드는 전체 광량을 감지하고,
    상기 명령 제어 신호는,
    상기 전체 광량에 따라 강약 제어 신호를 출력하는, 각도 인지형 명령 입력 시스템.
  9. 대상물에 검출광을 조사할 수 있는 발광 소자;
    상기 검출광에 의해서 상기 대상물로부터 반사된 반사광을 수광할 수 있는 수광 소자; 및
    상기 수광 소자에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력할 수 있는 판별부;
    를 포함하고,
    상기 수광 소자는,
    적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿을 갖는 제 1 격벽들을 이용하여 상기 제 1 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 1 포토 다이오드; 및
    상기 제 1 포토 다이오드와 연접하여 설치되고, 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿을 갖는 제 2 격벽들을 이용하여 상기 제 2 슬릿들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 3 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 4 영역의 광량을 감지할 수 있는 제 2 포토 다이오드;
    를 포함하는 것인, 비접촉식 조이스틱.
  10. 수광 소자에 반사광이 수광될 수 있도록 발광 소자를 이용하여 대상물에 검출광을 조사하는 단계;
    제 1 포토 다이오드를 이용하여 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 1 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 1 슬릿을 갖는 제 1 격벽들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 1 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 2 영역의 광량을 감지하는 단계;
    제 2 포토 다이오드를 이용하여 적어도 각도에 따라 빛의 통과량이 달라질 수 있는 높이를 갖고, 제 2 방향으로 나란하게 설치되는 복수개의 제 2 슬릿을 갖는 제 2 격벽들 사이를 통과한 빛의 일측으로 치우쳐진 제 3 영역의 광량 및 타측으로 치우쳐진 제 4 영역의 광량을 감지하는 단계; 및
    상기 제 1 포토 다이오드 및 상기 제 2 포토 다이오드에서 센싱된 신호에 따라 상기 대상물의 감지 영역에 따른 명령 판별 신호를 출력하는 단계;
    를 포함하는, 각도 인지 명령 입력 방법.
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