KR101478659B1

KR101478659B1 - 광원 제어 기능이 구비된 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR101478659B1
Application number: KR1020130120439A
Authority: KR
Inventors: 류홍근
Original assignee: 재단법인대구경북과학기술원
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-01-02

Abstract

본 발명은 전자펜 동작 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로 광원 제어 기능이 구비된 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템 및 그 방법 에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템은, 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템의 전자펜에 구비된 광원의 점등시와 소등시에 기설정된 주기에 따라 상기 전자펜이 위치한 스크린의 영상을 획득하는 이미지 센서; 상기 이미지 센서의 이미지 획득 주기에 연동 되도록 상기 광원의 점멸을 제어하는 제어부; 상기 이미지 센서로부터 전달받은, 상기 전자펜의 광원이 점등되었을 때 획득한 제1 영상과 상기 전자펜의 광원이 소등되었을 때 획득한 제2 영상을 비교하는 이미지 비교부; 및 상기 제1 영상과 상기 제2 영상을 비교한 데이터를 기초로, 상기 제1 영상으로부터 상기 전자펜의 주변환경 광원을 제거하여 상기 스크린 상의 상기 전자펜의 위치를 파악하는 위치 판단부를 포함한다.

Description

광원 제어 기능이 구비된 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템 및 그 방법 {Operation System and the Method for Electronic Pen with Luminous Source Controlling Function}

본 발명은 전자펜 동작 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로 광원 제어 기능이 구비된 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

PC나 정보 단말기 및 대형 스크린의 차세대 입력 장치로 주목 받고 있는 전자펜은 마우스가 펜 형태로 바뀐 것으로, 마우스는 주로 애플리케이션을 작동시키는 역할에 그치지만, 전자펜은 마우스 기능과 함께 자신의 글자 및 이미지를 입력시키는 기능도 수행하며, 사용자가 전자펜으로 스크린이나 패드 등에 글씨를 쓰거나 그림을 그리면 사용자의 기록 내용은 전자펜과 연결된 이동통신 단말기 등으로 자동 전송되어, 이미지 파일로 저장되거나 텍스트로 변환되어 사용자의 편의성을 증대시킨다.

도 1은 종래기술에 따른 터치스크린용 전자펜의 동작 실시예를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 전자펜 혹은 적외선 펜의 동작은 적외선 펜의 전원이 켜져 있는 상태에서, 터치 스위치의 온, 오프 상태에 따라 적외선광원이 점멸 동작하는 방식이거나 적외선 펜의 적외선광원은 상시 점등(static or dynamic method)되도록 하고 제어신호송수신 장치와 적외선 펜 간에 장치인식을 위한 신호 송수신을 하거나, 추가적으로 여러 개의 적외선 펜을 사용할 경우 각 펜을 구분하기 위한 구분신호를 제어신호송수신 장치로 송신하는 기능을 제공한다.

이러한 종래의 터치스크린용 전자펜 기술은 도1에 도시된 바와 같이, 이미지 센서, 제어신호 송수신 장치 등으로 구성되어 있다.

하지만, 종래기술은 전자펜의 위치를 인식하는 시스템의 이미지 획득 주기에 연동되도록 전자 펜의 적외선 광원 점멸동작을 제어하는 기능을 포함하지 않아 주변 환경에 포함되어 있는 적외선광원에 의해 전자펜의 위치 인식에 있어서 오류를 발생 시키는 문제점이 있다. 구체적으로, 이미지 센서가 적외선 펜에서 발생시키는 적외선 광원과 주변환경에서 비상시적으로 발생하는 광원을 구분하지 못하는 경우, 전자펜의 터치를 인식하는 위치를 잘못 판단하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 전자펜의 적외선광원 점멸동작을 전자펜의 위치를 인식하는 시스템의 이미지 획득 주기에 연동되도록 제어하는 기능을 제공한다.

이를 통해, 전자펜의 정확한 위치 좌표를 추출하기 위한 이미지처리 단계에서 전자펜이 점등되었을 때 획득한 영상과 전자펜이 소등되었을 때 획득한 영상을 비교하여, 전자펜의 정확한 위치 좌표를 파악하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일면에 따른 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템은, 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템의 전자펜에 구비된 광원의 점등시와 소등시에 기설정된 주기에 따라 상기 전자펜이 위치한 스크린의 영상을 획득하는 이미지 센서; 상기 이미지 센서의 이미지 획득 주기에 연동 되도록 상기 광원의 점멸을 제어하는 제어부; 상기 이미지 센서로부터 전달받은, 상기 전자펜의 광원이 점등되었을 때 획득한 제1 영상과 상기 전자펜의 광원이 소등되었을 때 획득한 제2 영상을 비교하는 이미지 비교부; 및 상기 제1 영상과 상기 제2 영상을 비교한 데이터를 기초로, 상기 제1 영상으로부터 상기 전자펜의 주변환경 광원을 제거하여 상기 스크린 상의 상기 전자펜의 위치를 파악하는 위치 판단부를 포함한다.

본 발명의 제어부는 외부 송신장치로부터 전자펜을 동기화 시키는 신호를 수신하는 수신부를 포함하고, 전자펜 동기화 이후, 이미지 센서의 이미지 획득 주기에 연동되도록 전자펜에 구비된 광원의 점멸동작을 제어한다.

본 발명의 전자펜을 동기화 시키는 신호는 RF, 초음파, 적외선 광을 포함한다.

본 발명의 다른 일면에 따른, 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템의 전자펜 위치 파악 방법은, 상기 전자펜에 구비된 광원의 점등시와 소등시에 기설정된 주기에 따라 상기 전자펜이 위치한 스크린의 영상을 획득하는 단계; 상기 영상의 획득 주기에 연동 되도록 상기 광원의 점멸을 제어하는 단계; 상기 전자펜의 광원이 점등되었을 때 획득된 제1 영상과 상기 전자펜의 광원이 소등되었을 때 획득된 제2 영상을 비교하는 단계; 및 상기 제1 영상과 상기 제2 영상을 비교한 데이터를 기초로, 상기 제1 영상으로부터 상기 전자펜의 주변환경 광원을 제거하여 상기 스크린 상의 상기 전자펜의 위치를 파악하는 단계를 포함한다.

여기서, 제어하는 단계는, 외부 송신장치로부터 동기화 신호를 수신하는 단계; 상기 동기화 신호의 정상 여부를 판단하는 단계; 상기 동기화 신호가 정상인 경우, 상기 전자펜의 스크린 터치 기능의 상태를 파악하는 단계; 상기 전자펜의 스크린 터치 기능 상태를 기초로 상기 전자펜 광소자의 점멸신호를 생성하는 단계; 및 상기 광소자의 점멸신호에 따라 상기 전자펜 광원의 점등과 소등을 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 발명은 위치를 인식하는 시스템의 이미지획득 주기에 연동되도록 전자펜의 적외선 광원 점멸동작을 제어하는 기능을 제공하여, 전자펜이 점등되었을 때 획득한 영상과 전자펜이 소등되었을 때 획득한 영상을 비교함으로써, 전자펜으로부터 발생된 광원이 아닌 주변환경에 존재하는 광원을 실시간으로 제거하여, 전자펜의 위치를 정확하게 인식할 수 있도록 하는 이점을 제공한다.

도 1은 종래기술에 따른 터치스크린용 전자펜의 동작 실시예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자펜 동작 시스템 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자펜 위치 판단을 위한 광원 점멸 동기화를 위한 동작 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자펜 동작 시스템의 블록도이다.

본 발명은 터치 스크린용 전자펜 동작 시스템에 있어서, 전자펜의 위치 인식을 위해, 전자펜에 구비된 광원의 점등과 소등 시에, 기 설정된 주기에 따라 상기 전자펜이 위치한 스크린의 이미지를 획득하는 이미지 센서(210), 이미지 센서(210)의 이미지 획득 주기에 연동되도록 전자펜에 구비된 광원의 점멸동작을 제어하는 제어부(220), 이미지 센서(210)로부터 전자펜의 광원이 점등되었을 때 획득한 제1 영상과 전자펜의 광원이 소등되었을 때 획득한 제2 영상을 비교하는 이미지 비교부(230) 및 이미지 비교부(230)로부터 획득한 제 1영상과 제 2영상을 비교한 데이터를 기초로, 전자펜의 주변환경 광원을 제거하여 상기 전자펜의 위치를 파악하는 위치 판단부(240)를 포함한다.

제어부(220)는 수신부(221)를 통해 외부 송신장치로부터 전자펜을 동기화 시키는 신호를 수신하여 전자펜을 동기화 시킨 이후, 이미지 센서(210)의 이미지 획득 주기에 연동되도록 전자펜에 구비된 광원의 점멸동작을 제어한다.

본 발명에 따른 일실시예에서, 전자펜을 동기화 시키는 신호는 RF, 초음파 및 적외선 광신호를 포함한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자펜 위치 판단을 위한 광원의 점멸 동기화를 위한 동작 흐름도이다.

본 발명에 따른 일실시예에서는, 전자펜에 구비된 광원의 점멸 동기화를 하여, 광원이 점등 될 때 획득한 이미지와 소등될 때 획득한 이미지를 비교하여, 전자펜의 위치 좌표를 정확하게 판단하도록 하는데, 이를 위한 점멸 동기화 과정은 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 터치 스크린용 전자펜의 점멸 동기화를 위해, 먼저 외부 송신장치로부터 동기화 신호를 수신한다(S320). 동기화 신호는 전자펜에 장착된 광소자에 따라, RF, 초음파, 적외선 신호 등이 될 수 있다.

동기화 신호를 수신한 이후, 동기화 신호가 정상인지 판단한다(S330). 동기화 신호가 정상이 아니라면, 전자펜 동작 시스템에 기 설정되어 있는 동작(예컨대, 동기화 신호 전송 재 요청 등)을 수행한다(S331).

동기화 신호가 정상이고 전자펜의 전원이 켜져 있는 경우(S340), 전자펜의 스크린 터치 기능의 상태(예컨대, 스크린 터치 소프트웨어 오류 발생 빈도 등)를 파악하여(S350), 이를 기초로 전자펜 광소자의 점멸신호를 생성한다(S350). 생성된 점멸신호에 따라 전자펜 광원의 점등과 소등을 제어한다(S360).

전자펜 광원의 점등과 소등을 제어하게 되면, 전자펜의 광원이 점등되었을 때 획득한 영상과 상기 전자펜의 광원이 소등되었을 때 획득한 영상을 비교 가능하다.

본 발명에 따른 일실시예에서는 두 영상을 비교한 데이터를 기초로 전자펜의 주변환경으로부터 입력된 광원을 제거하여, 전자펜의 광소자에 의한 광원만을 남김으로써, 전자펜의 위치좌표를 정확하게 파악 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

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Claims

터치 스크린용 전자펜 동작 시스템에 있어서,
터치 스크린용 전자펜 동작 시스템의 전자펜에 구비된 광원의 점등시와 소등시에 기설정된 주기에 따라 상기 전자펜이 위치한 스크린의 영상을 획득하는 이미지 센서;
상기 이미지 센서의 이미지 획득 주기에 연동 되도록 상기 광원의 점멸을 제어하는 제어부;
상기 이미지 센서로부터 전달받은, 상기 전자펜의 광원이 점등되었을 때 획득한 제1 영상과 상기 전자펜의 광원이 소등되었을 때 획득한 제2 영상을 비교하는 이미지 비교부; 및
상기 제1 영상과 상기 제2 영상을 비교한 데이터를 기초로, 상기 제1 영상으로부터 상기 전자펜의 주변환경 광원을 제거하여 상기 스크린 상의 상기 전자펜의 위치를 파악하는 위치 판단부;
를 포함하는 전자펜 동작 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는
외부 송신장치로부터 상기 전자펜을 동기화 시키는 신호를 수신하는 수신부; 를 포함하고,
상기 전자펜 동기화 이후, 상기 이미지 센서의 이미지 획득 주기에 연동되도록 상기 전자펜에 구비된 광원의 점멸동작을 제어하는 것
인 전자펜 동작 시스템.
제 2항에 있어서, 상기 전자펜을 동기화 시키는 신호는 RF, 초음파, 적외선 광을 포함하는 것
인 전자펜 동작 시스템.
터치 스크린용 전자펜 동작 시스템의 전자펜 위치 파악 방법으로서,
상기 전자펜에 구비된 광원의 점등시와 소등시에 기설정된 주기에 따라 상기 전자펜이 위치한 스크린의 영상을 획득하는 단계;
상기 영상의 획득 주기에 연동 되도록 상기 광원의 점멸을 제어하는 단계;
상기 전자펜의 광원이 점등되었을 때 획득된 제1 영상과 상기 전자펜의 광원이 소등되었을 때 획득된 제2 영상을 비교하는 단계; 및
상기 제1 영상과 상기 제2 영상을 비교한 데이터를 기초로, 상기 제1 영상으로부터 상기 전자펜의 주변환경 광원을 제거하여 상기 스크린 상의 상기 전자펜의 위치를 파악하는 단계
를 포함하는 전자펜 위치 파악 방법.
제4항에 있어서, 상기 제어하는 단계는,
외부 송신장치로부터 동기화 신호를 수신하는 단계;
상기 동기화 신호의 정상 여부를 판단하는 단계;
상기 동기화 신호가 정상인 경우, 상기 전자펜의 스크린 터치 기능의 상태를 파악하는 단계;
상기 전자펜의 스크린 터치 기능 상태를 기초로 상기 전자펜 광소자의 점멸신호를 생성하는 단계; 및
상기 광소자의 점멸신호에 따라 상기 전자펜 광원의 점등과 소등을 제어하는 단계;
를 포함하는 것인 전자펜 위치 파악 방법.