KR101727853B1 - 가상의 물리적 특징값을 갖는 스타일러스 펜의 입력을 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치스크린을 구비한 태블릿PC와 스타일러스 펜이 함께 대중화됨에 따라 사용자들이 필요로 하는 실제와 같은 사용성을 제공하는 기술로서, 일측에 따르면, 컴퓨터에 의해 적어도 일시적으로 구현되는 입력 제어장치는 스타일러스 펜의 움직임에 기초하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정하는 결정부, 및 상기 결정된 설정값을 반영하여 상기 움직임에 상응하는 효과 또는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 태블릿은 상기 제어 신호를 수신하여 상기 효과 또는 상기 기능을 수행한다.

Description

가상의 물리적 특징값을 갖는 스타일러스 펜의 입력을 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF CONTROLLING INPUT OF STYLUS PEN HAVING VIRTUAL 3D PROFILE}

본 발명은 터치스크린을 구비한 태블릿PC와 스타일러스 펜이 함께 대중화됨에 따라 사용자들이 필요로 하는 실제와 같은 사용성을 제공하는 기술이다.

스타일러스 펜은 최근 대중화되고 있는 추세이다. 최근의 스타일러스 펜에 대한 트렌드를 살펴보면, 애플이 애플펜슬이라고 불리우는 스타일러스 펜을 아이패드프로와 함께 출시했다. 이 제품은 사용자가 얼마나 세게 누르는지와 펜을 얼마나 기울였는지 등을 센싱 함으로써 펜 도구의 두께나 효과를 다르게 하는 기능을 가지고 있다.

즉, 최근의 스타일러스 펜은 필압을 감지함으로써 실제의 펜을 쓰는 것 같은 효과를 제공한다. 또한, 스타일러스 펜을 기울여 사용하면 연필을 기울려 사용하는 것과 같이 음영효과를 발생시킬 수 있다. 그러나 대부분의 이러한 기술들은 주로 사용자가 누르는 힘과 기울기 등에 국한되어 실제와 같은 연필/붓/펜 등의 느낌을 제공하지 못한다. 이는 사용자가 제품을 사용함에 있어서 실제감을 떨어뜨리거나 사용자경험을 저해하는 요인이 될 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1357892호 대한민국 등록특허 제10-2006-0104315호

일측에 따르면, 컴퓨터에 의해 적어도 일시적으로 구현되는 입력 제어장치는 스타일러스 펜의 움직임에 기초하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정하는 결정부, 및 상기 결정된 설정값을 반영하여 상기 움직임에 상응하는 효과 또는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 태블릿은 상기 제어 신호를 수신하여 상기 효과를 표시하거나 상기 기능을 수행한다.

일실시예에 따른 상기 결정부는, 상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 선의 두께가 변경되도록 상기 설정값을 결정한다.

일실시예에 따른 상기 결정부는, 상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 대한 회전각에 따라 상기 선의 두께가 차등적으로 변경되도록 상기 설정값을 결정한다.

일실시예에 따른 입력 제어장치는 상기 스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하고, 상기 누적된 사용량에 기초하여 상기 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신하는 처리부를 더 포함하며, 상기 결정부는 상기 갱신된 3차원 프로파일을 반영하여 상기 설정값을 결정한다.

일실시예에 따른 상기 결정부는, 상기 갱신된 3차원 프로파일에 따라 상기 스타일러스의 일측면에 대한 선의 두께를 결정하되, 상기 누적된 사용량에 상기 선의 두께가 비례하도록 결정한다.

일실시예에 따른 상기 결정부는, 제조시 입력되는 설정 값에 따라서 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 개수를 결정한다.

일실시예에 따른 상기 결정부는, 유저인터페이스로부터 입력되는 설정 값에 따라서 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 개수를 결정한다.

일측에 따르면, 컴퓨터에 의해 적어도 일시적으로 구현되는 입력 제어방법은 스타일러스 펜의 회전 움직임을 감지하는 단계, 상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 설정값을 반영하여 상기 움직임에 상응하는 효과 또는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성하는 단계를 포함한다.

일실시예에 따른 상기 설정값을 결정하는 단계는, 상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 상기 선의 두께가 변경되도록 상기 설정값을 결정하는 단계를 포함한다.

일실시예에 따른 상기 설정값을 결정하는 단계는, 상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 대한 회전각에 따라 상기 선의 두께가 차등적으로 변경되도록 상기 설정값을 결정하는 단계를 포함한다.

일측에 따르면, 컴퓨터에 의해 적어도 일시적으로 구현되는 입력 제어방법은 상기 스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하는 단계, 상기 누적된 사용량에 기초하여 상기 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신하는 단계, 스타일러스 펜의 움직임과 상기 갱신된 3차원 프로파일에 기초하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 설정값을 반영하여 상기 움직임에 상응하는 효과 또는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 태블릿은 상기 제어 신호를 수신하여 상기 효과 또는 상기 기능을 수행한다.

일실시예에 따른 상기 설정값을 결정하는 단계는, 상기 갱신된 3차원 프로파일에 따라 상기 스타일러스의 일측면에 대한 선의 두께를 결정하되, 상기 누적된 사용량에 상기 선의 두께가 비례하도록 결정하는 단계를 포함한다.

일실시예에 따른 입력 제어장치는 스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하고, 상기 누적된 사용량에 기초하여 상기 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신하는 처리부 및 상기 갱신된 3차원 프로파일에 따라 상기 스타일러스의 일측면에 대한 선의 두께를 결정하되, 상기 누적된 사용량에 상기 선의 두께가 비례하도록 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.

도 1은 일실시예에 따른 입력 제어장치를 설명하는 도면이다.
도 2a는 실제 물리세계에서의 입력 수단으로서 연필에 대해 설명하는 도면이다.
도 2b는 실제 물리세계에서의 입력 수단으로서 붓에 대해 설명하는 도면이다.
도 3a는 스타일러스 펜의 회전축 변화를 통해 효과를 변환하는 기술을 설명하는 도면이다.
도 3b는 도 3a에 따른 사용자의 동작과 기기의 동작을 구분하여 설명하는 도면이다.
도 3c는 스타일러스 펜의 회전축 변화를 통해 기능을 변환하는 기술을 설명하는 도면이다.
도 3d는 스타일러스 펜의 회전축 변화를 통해 기능을 다양하게 변환하는 기술을 설명하는 도면이다.
도 3e는 스타일러스 펜 자체의 회전 변화를 통해 기능을 다양하게 변환하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 입력 제어장치가 적용된 스타일러스 펜의 사용과 연필심의 프로파일의 변화를 설명하는 도면이다.
도 5는 스타일러스 펜과 기기 간의 프로파일 업데이트 과정을 설명하는 도면이다.

이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 권리범위는 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.

또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.

도 1은 일실시예에 따른 입력 제어장치(100)를 설명하는 도면이다.

입력 제어장치(100)는 결정부(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 입력 제어장치(100)는 컴퓨팅 단말에 의해 적어도 일시적으로 구현될 수 있다. 컴퓨팅 단말은 퍼스널 컴퓨터, 의료용 기기, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 웨어러블 디바이스 등 임의의 형태의 전자 기기를 포함한다. 프로세서(110) 및 제어부(120)는 각각 이러한 전자 기기에 포함되는 물리적 및/또는 논리적 엘리먼트일 수 있다. 이를테면 전용 하드웨어(dedicated hardware) 또는 소프트웨어나 오퍼레이팅 시스템에 의해 제어되는 범용 연산 자원에 의해 결정부(110) 및 제어부(120)가 구현될 수 있다. 또한 결정부(110)와 제어부(120)가 하나의 칩에서 함께 구현되는, 따라서 물리적으로 구분되지 않는 것일 수도 있으며, 이러한 하드웨어 자원의 구현은 기술의 발달이나 설계 변경에 의해 얼마든지 변경될 수 있다. 따라서 결정부(110)와 제어부(120)의 기능과 동작 및 구조가 서로 구분되는 것으로 이해되지만 실시예에 따라 이러한 구분이 다르게 해석되는 경우도 있을 수 있다.

입력 제어장치(100)는 실제 물리세계에서의 연필이나 붓과 같은 그리기 및 필기도구들이 가지는 물리적 특성을 스타일러스 펜에 부여함으로써 사용에 있어 실제감을 높이고 사용자가 빠르게 추가적인 입력도구에 접근할 수 있다. 이를 위해, 입력 제어장치(100)는 결정부(110)와 제어부(120)를 포함한다.

이에 본 발명은 앞서 언급한 실제 물리세계의 실제 입력도구들이 가지는 물리적 특성들을 스타일러스 펜의 필압/기울기/회전 각 등의 변화를 태블릿과 같은 기기와 연동함으로써 입력에 따른 효과를 설정하거나, 기능을 설정하고자 한다.

즉, 본 명세서에서 사용되는 효과는 한가지 입력 도구 안에서 변화할 수 있는 선의 두께, 진하기 등과 같은 것들을 포함할 수 있고, 기능이란 지우개, 붓, 펜과 같은 가상 입력도구 자체가 사용자의 시각, 청각 및 촉각에 제공하는 기기의 출력을 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따르면 스타일러스 펜의 필압/기울기/회전 각 등의 변화를 통해 펜의 효과를 설정 또는 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 연필에서 지우개나 펜으로 기능을 설정 또는 변경할 수도 있다.

이때 이러한 효과나 기능을 설정 또는 변경하는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.

일실시예에 따른 입력 제어장치(100)는 사용자의 간단한 스타일러스 펜의 회전축변화를 통해 효과를 변환할 수 있다.

결정부(110)는 스타일러스 펜의 움직임에 기초하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정한다. 다음으로 제어부(120)는 결정된 설정값을 반영하여 상기 움직임에 상응하는 효과 또는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성한다. 이에, 태블릿은 제어 신호를 수신하여 선을 표시할 수 있다.

예를 들어, 스타일러스 펜의 움직임은 회전 방향, 회전의 각도, 회전의 횟수, 기울임 방향, 기울기 각도, 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

다시 말해, 본 명세서에서 스타일러스 펜의 움직임은 회전 움직임을 중심으로 설명하나, 태블릿에 표시되는 효과 또는 기능은 회전 움직임 뿐만 아니라, 기울임 방향, 기울기 각도 등 스타일러스 펜의 다양한 움직임에 의해 설정되거나 제어 될 수 있다.

일례로, 결정부(110)는 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 선의 두께가 변경되도록 설정값을 결정할 수 있다. 구체적으로, 결정부(110)는 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 대한 회전각에 따라 선의 두께가 차등적으로 변경되도록 설정값을 결정할 수도 있다.

스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 선의 두께가 변경되도록 설정값을 결정하여 선의 두께를 변경하는 실시예는 도 2a 내지 도 3c를 통해서 상세히 설명한다.

도 2a는 실제 물리세계에서의 입력 수단으로서 연필에 대해 설명하는 도면이고, 도 2b는 실제 물리세계에서의 입력 수단으로서 붓에 대해 설명하는 도면이다.

본 발명은 실제 물리세계에서의 연필이나 붓과 같은 그리기 및 필기도구들이 가지는 물리적 특성을 스타일러스 펜에 부여함으로써 사용에 있어 실제감을 높이고 사용자로 하여금 빠르게 추가적인 입력도구에 접근할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다. 도 2a는 실제 물리세계에서 연필을 사용함에 따라 한 부분만 닳게 됨을 보여준다. 대부분의 연필사용자들은 닳은 연필심에서 한 부분(A면, 211)을 통해 두꺼운 선을 표현하고, A면(211)에 상응하는 B면(212)을 통해 가는 선을 표현한다.

사용자는 A면(211)과 B면(212)을 적절하게 변경하여 그림을 그리거나 필기를 할 때 적절히 연필을 돌려주며 사용하게 된다.

도 2b는 물리세계에서의 납작붓을 정면(A면, 221)으로 사용할 경우에는 두껍게 칠해지고 측면(B면, 222)으로 돌려 사용할 경우에는 가늘게 칠해지는 것을 보여준다. 도 2a 및 2b에서 보여주듯이 실제 그리기/필기를 위한 도구들은 그들만의 고유한 물리적 특성(property)을 가지고 이러한 물리적 특성을 그리기나 필기 등을 수행함에 있어서 적절히 사용된다.

도 3a는 스타일러스 펜의 회전축 변화를 통해 효과를 변환하는 기술을 설명하는 도면이다.

도 3a는 사용자가 스타일러스 펜으로 태블릿에 선을 그리는 상황을 사용자 동작의 변화에 따라 단계적으로 효과가 어떻게 변화하는지를 보여준다. 단계 301에서 사용자는 "납작붓" 도구를 선택하고 두께를 "3"으로 설정해서 선을 그릴 때 납작붓의 정면을 사용하는 두께의 이미지효과가 태블릿에 출력된다. 이때 사용자의 필압과 기울기에 따라 출력되는 선의 두께 및 음영 등은 변화할 수 있다. 단계 302에서 사용자가 쥐고 있던 스타일러스 펜을 살짝 돌려 사용할 경우 기기는 스타일러스 펜의 회전축의 변화량을 감지하고 이에 "납작붓"의 "측면"으로 그린 것과 같은 효과를 낼 준비를 한다. 단계 303에서는 사용자가 단계 302에서의 스타일러스 펜을 태블릿에 그릴 경우 단계 301(실제 납작붓을 옆으로 사용한 것과 같은 선을 표시하는 단계) 보다 가는 선이 그러지는 것을 경험할 수 있다.

도 3b는 도 3a에 따른 사용자의 동작과 기기(타블릿)의 동작을 구분하여 설명하는 도면이다.

입력 제어방법은 스타일러스 펜의 회전 움직임을 감지하고, 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정할 수 있다. 또한, 입력 제어방법은 결정된 설정값을 반영하여 움직임에 상응하는 효과 또는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성하고, 이때 태블릿 등의 기기는 생성된 제어 신호에 따라 선의 두께를 설정한다.

구체적으로, 도 3b는 사용자의 동작에 따라 기기(예: 태블릿)이 어떻게 동작하는지를 다이어그램으로 보여주고 있다. 최초 스타일러스 펜 사용시에는 기기에 설정된 효과가 기본적으로 출력되며 사용자가 스타일러스 펜을 회전시키면 그에 따라 추가 설정된 효과가 출력됨을 보여준다. 즉, 입력 제어방법은 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 선의 두께가 변경되도록 설정값을 결정할 수 있다. 일례로, 입력 제어방법은 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 대한 회전각에 따라 선의 두께가 차등적으로 변경되도록 설정값을 결정할 수도 있다.

도면부호 330은 사용자 측면에서의 동작을, 도면부호 340은 기기 측면에서의 동작을 나타낸다. 도 3b를 참고하면, 사용자는 스타일러스 펜을 이용하여 기기의 디스플레이에 그리기 동작을 수행한다. 이에 기기는 초기 설정값(초기 3차원 프로파일)에 따른 입력도구 출력을 표시한다.

사용자가 스타일러스 펜의 축을 회전하면, 기기는 스타일러스 펜의 축 변화에 따른 입력도구의 설정값을 변환한다. 이에 사용자가 스타일러스 펜을 통해 기기의 디스플레이에 그리기 동작을 수행하면, 기기는 추가 설정값에 따른 입력도구를 출력함으로써 선의 두께를 변경한다.

즉, 사용자는 스타일러스 펜의 회전을 통해 선의 두께를 선택할 수 있다.

이때 회전축의 회전 변화량은 자이로센서 또는 기타 추가적인 센서 등을 통해 얻을 수 있다. 또한 스타일러스 펜과 타블릿 간의 동기화는 블루투스와 같은 대부분의 타블릿 간 통신프로토콜을 이용한 경우 원활하게 구현할 수 있다.

도 3c는 스타일러스 펜의 회전축 변화를 통해 기능을 변환하는 기술을 설명하는 도면이다.

도 3는 사용자가 스타일러스 펜으로 태블릿에 선을 그리는 상황에서 사용자 동작의 변화에 따라 단계적으로 기능이 어떻게 변화하는지를 보여준다. 단계 311에서 사용자는 "납작붓" 도구를 선택하여 선을 기를 때 납작붓에 해당하는 두께의 효과가 태블릿에 출력된다.

단계 312에서 사용자가 쥐고 있던 스타일러스 펜을 살짝 돌려 사용할 경우 기기는 스타일러스 펜의 회전축의 변화량을 감지하고 이에 "납작붓"을 "지우개"로 기능 변경할 수 있다.

이에 사용자는 지우개 기능으로 변경된 스타일러스 펜을 이용하여, "납작붓"으로 그렸던 선들을 지울 수 있다(단계 313).

도 3d는 스타일러스 펜(350)의 회전축(351) 변화를 통해 기능을 다양하게 변환하는 기술을 설명하는 도면이다.

스타일러스 펜(350)은 회전축(351)에 대해, 0~90도, 90~180도, 180~270도, 270~0(360)도의 네 가지 범위에서의 기능을 다르게 설정할 수 있다. 즉, 사용자가 0~90도의 범위로 회전축(351)을 위치시키면 스타일러스 펜(350)의 기능이 '1. 연필도구'로 설정될 수 있다. 또한, 90~180도의 범위에서 회전축(351)을 위치시키면 스타일러스 펜(350)의 기능이 '2. 만년필도구'로 설정되고, 180~270도의 범위에서 회전축(351)을 위치시키면 '3. 지우개 도구'로 설정되며, 270~0(360)도의 범위에서 회전축(351)을 위치시키면 '4. 붓 도구'로 설정될 수 있다.

일실시예에 따른 결정부는 제조시 입력되는 설정 값에 따라서 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 개수를 결정하거나, 유저인터페이스로부터 입력되는 설정 값에 따라서 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 개수를 결정한다. 즉, 도 3d에서는 회전축(351)의 회전 운동에 따라서 네 가지 기능으로 설정되는 실시예를 설명 하였지만, 기능의 종류는 제조사나 업체의 제어에 따라 설정될 수 있고, 사용자의 설정에 따라 변화할 수도 있다.

한편, 도 3d에서는 회전축(351)의 회전 운동에 따라서 기능의 설정(변화)를 설명 하였으나, 회전 운동에 따라서 다양하게 효과가 설정(변화)될 수도 있다.

한편, 도 3e는 스타일러스 펜 자체의 회전 변화를 통해 기능을 다양하게 변환하는 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 3e를 참조하면, 스타일러스를 한번 돌리는 움직임에 의해 연필 도구가 활성화되고, 기 설정된 시간 내에 두 번 돌리는 경우 만년필 도구가 활성화 되고, 세번 돌리는 경우 지우개 도구가 활성화 되고, 네 번 돌리는 경우 붓 도구가 활성화 되도록 설정될 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 입력 제어장치(100)는 스타일러스 펜의 물리적 변화량을 갱신함으로써 선의 두께를 실제와 같이 변경할 수 있다. 즉, 이는 미리 설정된 입력도구의 3차원 데이터(예: 잘갈려진 연필심)를 실시간으로 감지되는 스타일러스 펜의 물리적 변화량과 연산을 통해 업데이트 하는 방법이다.

이를 위해, 입력 제어장치(100)는 스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하고, 누적된 사용량에 기초하여 상기 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신하는 처리부(130)를 더 포함할 수 있다. 또한, 결정부(110)는 갱신된 3차원 프로파일에 따라 스타일러스의 일측면에 대한 선의 두께를 결정하되, 누적된 사용량에 선의 두께가 비례하도록 결정할 수 있다.

스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량은 사용자가 스타일러스 펜에 가하는 압력, 기울기, 선을 그은 길이, 회전 각도 등의 변화에 기초하여 산출된다. 또한, 이렇게 산출된 사용량은 연필심이 어느 정도 닳게 되는지를 산술적으로 연산하고 연산된 결과를 이용해서 연필심의 초기 상태(사용 전의 가장 날카로운 상태로서, 초기 3차원 프로파일에 해당함)에 적용함으로써 초기 3차원 프로파일을 갱신할 수 있다. 즉, 갱신된 3차원 프로파일은 사용량이 반영된 연필심의 물리적인 상태(사용 후의 날카로움이 다소 무뎌진 상태)에 부합될 수 있다. 처리부(130)는 사용량이 누적될수록 3차원 프로파일을 계속하여 갱신 함으로써, 연필심의 물리적인 상태를 나타낼 수 있다.

처리부(130)는 스타일러스 펜의 방향을 더 고려해서 연필심의 특정 방향에 대한 물리적인 상태를 나타내도록 3차원 프로파일을 갱신할 수도 있다.

갱신된 3차원 프로파일에 해당하는 스타일러스 펜은 마치 실제 연필이 사용함에 따라 연필심이 닳는 것처럼 한 부분만 계속 사용한 것으로서, 선의 두께가 점점 두꺼워지게 된다. 이때 사용자가 스타일러스 펜을 축을 기준으로 회전시키면 반대쪽 뾰족한 부분에 해당하는 가는 선이 나오고 하는 식으로 사용자가 자연스럽게 자신이 사용하는 연필심이 어떻게 닳고 있는지를 직관적으로 알 수 있게 해준다.

예를 들어, A면 방향에서 스타일러스 펜의 사용량이 누적된다면, A면에 상응하는 연필심의 방향에 대한 물리적인 상태가 변화할 수 있다. 처리부(130)는 이를 고려하여 A면에 상응하는 3차원 프로파일만을 갱신할 수 있다. 처리부(130)는 스타일러스 펜을 여러 면으로 구분하여 각각의 면에 따라 독립적으로 3차원 프로파일을 관리 및 갱신할 수 있다.

만약, 사용자가 여러 번 갱신되어 선의 두께가 두꺼워진 A면을 통해 선을 입력하다가, 스타일러스 펜을 회전하여 사용된 적이 없는 B면을 통해 선을 입력할 수 있다. 이 경우, B면에 대응되는 선은, 사용량이 많이 누적되어 여러 번 갱신된 3차원 프로파일에 상응하는 A면에 대응되는 선에 비해 가는 두께로 표현된다.

한편, 일실시예에 따른 입력 제어장치(100)는 처리부(130) 및 결정부(110)로 구성될 수 있다.

이때, 처리부(130)는 스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하고, 상기 누적된 사용량에 기초하여 상기 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신하고, 결정부(110)는 상기 갱신된 3차원 프로파일에 따라 상기 스타일러스의 일측면에 대한 선의 두께를 결정하되, 상기 누적된 사용량에 상기 선의 두께가 비례하도록 결정한다.

이때, '스타일러스의 일측면'이란 물리적인 연필의 연필심에 대응하는 스타일러스 펜의 끝 부분의 일 측면일 수 있다. 또한, '스타일러스의 일측면'은 스타일러스 펜이 터치 패널과 접촉하는 일 측면일 수 있다.

일 실시예에 따른 입력 제어 장치는 디바이스에 그려지는 선의 굵기 또는 두께에 따른 햅틱 피드백 신호를 출력함으로써, 사용자에게 현재 펜의 두께를 인지할 수 있도록 할 수 있다.

예를 들어, 상대적으로 굵은 선이 그려지는 경우 전동모터, 전류 흐름 또는 음성 피드백으로 사용자에게 현재 그려지는 두께에 대한 햅틱 피드백을 제공할 수 도 있다.

이때, 전류 흐름은 디바이스의 터치 패널에서 약간의 전류를 흘려 주면, 터치 패널 표면상에 마찰력이 변하는 원리로 햅틱 피드백을 제공하는 것일 수 있다. 다시 말해 사용자는 터치 패널에 미세하게 흐르는 전류에 의해 스타일러스 펜이 터치 패널 표면에서 그려질 때의 마찰력 변화를 줄 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 입력 장치는 현재 스타일러스 펜에 할당된 펜의 두께를 디스플레이 일부 화면에 시각적으로 표시하여 피드백을 줄 수 도 있다.

예를 들어, 도 2a의 A면(211)이 사용되는 경우 이를 디스플레이 일부 화면에 펜의 끝 모양을 표시하여 줌으로써, 현재 펜의 일부가 많이 사용되어 닳은 면이 사용되고 있음을 사용자에게 알려 줄 수 있다.

도 4는 일실시예에 따른 입력 제어장치가 적용된 스타일러스 펜의 사용과 연필심의 프로파일의 변화를 설명하는 도면이다.

본 방법은 타블릿 등의 기기가 다양한 입력도구들에 대해 미리 3차원적 형상데이터 및 입력도구의 물적 특성 프로파일들을 미리 알고있는 상태에 사용될 수 있다. 도 4에서와 같이 기기가 HB연필도구가 가지고 있는 물리적 특성, 즉 HB연필심의 강도, 진하기 등의 프로파일을 저장하고 있다. 도면부호 410에서 보는 바와 같이, 최초 사용자가 스타일러스를 사용할 때는 완벽하게 갈려있는 뾰족한 상태의 연필심과 같이 가는 선이 출력되게 할 수 있다. 이후 도면부호 420에서 보는 바와 같이, 사용자가 스타일러스 펜에 가하는 압력, 기울기, 선을 그은 길이, 회전각도 등의 변화를 최초 3차원 물적 데이터와 결합하여 연필심이 어느 정도 닳게 되는지를 연산하고 연산된 결과를 반영하여 최초의 3차원 프로파일을 갱신한다.

이렇게 업데이트된 프로파일의 스타일러스 펜은 마치 실제 연필이 사용함에 따라 연필심이 닳는 것처럼 한 부분만 계속 사용하여 선의 두께가 도면부호 430과 같이 점점 두꺼워지게 된다. 이때 입력 제어장치(100)는 사용자가 스타일러스 펜을 축을 기준으로 회전시키는 것을 센서를 통해 확인할 수 있다. 이에, 사용자는 반대쪽 뾰족한 부분에 해당하는 가는 선이 나오고 하는 식으로 자연스럽게 자신이 사용하는 연필심이 어떻게 닳고 있는지를 직관적으로 알 수 있다. 따라서, 사용자는 스타일러스 펜을 사용하면서도 실제 연필을 사용하는 듯한 효과를 받을 수 있다.

도 5는 스타일러스 펜과 기기(타블릿) 간의 프로파일 업데이트 과정을 설명하는 도면이다.

입력 제어방법은 스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하고, 누적된 사용량에 기초하여 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신할 수 있다. 또한, 스타일러스 펜의 움직임과 갱신된 3차원 프로파일에 기초하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정하고, 결정된 설정값을 반영하여 상기 움직임에 상응하는 효과 또는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성할 수 있다.

구체적으로 살펴보면, 입력 제어방법에 따르면, 스타일러스 펜은 움직임에 따른 사용량, 즉 기기와의 접촉강도, 기울기 값, 축회전값 등의 데이터를 입력 제어장치로 전송할 수 있다(단계 501).

이에, 입력 제어장치는 스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하고, 누적된 사용량을 연산할 수 있다. 즉, 연필에 대한 물리적 특성 변화량, 예를 들어 연필심 닳는 정도와 각도 등을 연산할 수 있다(단계 502).

입력 제어장치는 가상 입력도구의 최초 물리적 특성인 3차원 프로파일을 저장하고 유지할 수 있다(단계 503).

이에, 입력 제어장치는 누적된 사용량에 기초하여 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신함으로써, 가상 입력도구의 최초 물리적 특성을 갱신할 수 있다(단계 504).

다음으로, 입력 제어장치는 업데이트된 물리적 특성에 따라 스타일러스 펜의 입력시 해당 특성값을 출력할 수 있다. 예를 들어, 태블릿은 누적된 사용량에 따라 결정된 설정값을 반영하여, 움직임에 상응하는 선의 두께를 표현할 수 있다. 보다 구체적으로, 입력 제어장치는 갱신된 3차원 프로파일에 따라 상기 스타일러스의 일측면에 대한 선의 두께를 결정하되, 누적된 사용량에 상기 선의 두께가 비례하도록 결정할 수 있다.

본 발명을 이용하면 기존의 "필압"과 "펜의 기울기"를 통해 선에 변화를 줄 수 있었던 반면 본 발명은 그러한 힘과 기울기가 아닌 축 방향의 회전을 통한 실제 물리세계의 입력도구를 보다 실감나게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 사용자가 예술적 생산활동이나 문서 작성을 하는 그리기 및 필기 시 유용하게 사용될 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (17)

1. 컴퓨터에 의해 적어도 일시적으로 구현되는:
   스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하고, 상기 누적된 사용량에 기초하여 상기 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신하는 처리부;
   상기 스타일러스 펜의 움직임 및 상기 갱신된 3차원 프로파일에 기초하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정하는 결정부; 및
   상기 결정된 설정값을 반영하여 상기 움직임에 상응하는 효과 또는 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성하는 제어부
   를 포함하고,
   상기 태블릿은 상기 제어 신호를 수신하여 상기 효과 또는 상기 기능을 수행하는 입력 제어장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스타일러스 펜의 움직임은 회전 방향, 회전의 각도, 회전의 횟수, 기울임 방향, 기울기 각도, 중 적어도 어느 하나를 포함하는
   입력 제어장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 결정부는,
   상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 선의 두께가 변경되도록 상기 설정값을 결정하는 입력 제어장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 결정부는,
   상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 대한 회전각에 따라 상기 선의 두께가 차등적으로 변경되도록 상기 설정값을 결정하는 입력 제어장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 결정부는,
   상기 갱신된 3차원 프로파일에 따라 상기 스타일러스의 일측면에 대한 선의 두께를 결정하되, 상기 누적된 사용량에 상기 선의 두께가 비례하도록 결정하는 입력 제어장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 결정부는,
   제조시 입력되는 설정 값에 따라서 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 개수를 결정하는 입력 제어장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 결정부는,
   유저인터페이스로부터 입력되는 설정 값에 따라서 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 개수를 결정하는 입력 제어장치.
9. 컴퓨터에 의해 적어도 일시적으로 구현되는 입력 제어방법에 있어서,
   스타일러스 펜의 움직임에 따른 사용량을 누적하는 단계;
   상기 누적된 사용량에 기초하여 상기 스타일러스 펜에 할당된 3차원 프로파일을 갱신하는 단계;
   상기 스타일러스 펜의 움직임 및 상기 갱신된 3차원 프로파일에 기초하여 태블릿에 표시되는 효과 및 기능 중에서 적어도 하나에 대한 설정값을 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 설정값을 반영하여 상기 움직임에 상응하는 상기 효과 또는 상기 기능이 수행되도록 제어 신호를 생성하는 단계
   를 포함하는 입력 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 설정값을 결정하는 단계는,
    상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 응답하여 선의 두께가 변경되도록 상기 설정값을 결정하는 단계
    를 포함하는 입력 제어방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 설정값을 결정하는 단계는,
    상기 스타일러스 펜에서 감지되는 회전 움직임에 대한 회전각에 따라 상기 선의 두께가 차등적으로 변경되도록 상기 설정값을 결정하는 단계
    를 포함하는 입력 제어방법.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제

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