KR101783419B1 - 사용자 인터페이스 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

사용자 인터페이스 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 광학 프로젝션에 기반한 사용자 인터페이스 장치는 터치영역에 대응되도록 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션하는 프로젝션 모듈, 상기 터치영역에 대응되도록 적외선 패턴을 발생시키는 적외선 패턴 모듈, 상기 적외선 패턴에 대한 사용자의 입력을 감지하는 이미지 센서 모듈 및 상기 프로젝션 모듈, 적외선 패턴 모듈 및 이미지 센서 모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하되, 상기 제어모듈은 상기 사용자 인터페이스 영상을 생성하여 상기 프로젝션 모듈에 제공하고, 상기 생성된 사용자 인터페이스 영상에 포함된 입력 영역에 대응하는 상기 적외선 패턴을 생성하여 상기 적외선 패턴 모듈에 제공한다.

Description

사용자 인터페이스 장치 및 그 제어 방법{USER INTERFACE APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 사용자 인터페이스 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 프로젝션에 기반한 사용자 인터페이스 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 탑재되는 사용자 인터페이스 장치는 조그 다이얼, 버튼, 터치 입력 장치 등의 형태로 구현되고 있다.
이와 같은 사용자 인터페이스 장치는 주로 차량의 센터페시아 또는 차량내 1열에 장착되어 있어, 1열이 아닌 2열 또는 3열 등에 탑승한 사용자의 경우 사용자 인터페이스를 조작하기 어려운 문제가 있다.
또한, 일부 차량에서는 라디오나 에어컨의 제어를 위한 보조적인 기능만을 2열 또는 3열 등에 탑승한 사용자에게 조작 가능하도록 제공하고 있는 실정이다.
한편, 터치 방식의 사용자 인터페이스 장치는 최근 스마트폰 등 많은 전자기기용 UI에 적용되고 있다. 특히, 터치식 디스플레이에 주로 적용되고 있으며, 그외 기존의 기계식 버튼을 대체하고 있다.
이와 같은 추세와 더불어 최근에는 프로젝션 방식으로 사용자 인터페이스 영상을 주사하고, 사용자의 제스처나 위치를 인식하는 방식으로 입력 정보를 획득하는 기술도 개발되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 사용자 인터페이스 장치(1)를 설명하기 위한 도면이다.
종래 기술에 따른 프로젝션 기반의 사용자 인터페이스 장치(1)는 가시광 대역의 사용자 인터페이스 영상(a)을 출력하는 형상 출력 광원부(10)와, 적외선 대역의 광원(b)을 터치하고자 하는 평면(40)과 수평이 되도록 출력하는 적외선 반사 광원부(30)와, 사용자의 손가락이 터치하였을 때 반사되는 적외선 반사광을 인식하는 적외선 반사광 인식센서(20)로 구성된다.
그러나 종래 기술에 따른 사용자 인터페이스 장치(1)는 적외선 반사 광원부(30)가 출력하는 적외선 광원이 수평으로, 그리고 프로젝션되는 평면(40)에 평행하도록 주사되어야 한다. 그리고 적외선 반사 광원부(30)가 손가락 끝부분의 터치 높이를 고려하여 평면(40)으로부터 1cm 미만의 낮은 위치에 배치되어야만 한다.
이와 같이 종래 기술에 따른 사용자 인터페이스 장치(1)는 평평한 평면(40)이 아닌 굴곡이 있는 면에서는 적용하기 어려운 문제가 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허공보 제10-2014-0004791호(발명의 명칭: 터치패드를 이용한 기능 선택 및 그 표시 방법, 이를 사용한 자동차 헤드유닛 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체)는 운전자 및 동승자의 편의를 위하여 자동차의 헤드유닛 화면 상의 제1 영역을 n 개의 세부 영역으로 분할하여 제1-1세부 영역, 제1-2세부 영역,…, 제1-n세부 영역으로 디스플레이되도록 한 상태에서, 사용자의 터치 입력에 따라 기능이 선택되어 실행되도록 하기 위한 기술을 개시하고 있다.
본 발명의 실시예는 특정 거리에 이격하여 나란히 배치된 적외선 패턴 모듈과 이미지 센서 모듈을 통해 사용자 인터페이스 영상이 프로젝션되는 평면의 형태에 영향을 받지 않고 사용자의 입력을 정확히 인식할 수 있는 사용자 인터페이스 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 광학 프로젝션에 기반한 사용자 인터페이스 장치는 터치영역에 대응되도록 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션하는 프로젝션 모듈, 상기 터치영역에 대응되도록 적외선 패턴을 발생시키는 적외선 패턴 모듈, 상기 적외선 패턴에 대한 사용자의 입력을 감지하는 이미지 센서 모듈 및 상기 프로젝션 모듈, 적외선 패턴 모듈 및 이미지 센서 모듈을 제어하는 제어모듈을 포함한다. 이때, 상기 제어모듈은 상기 사용자 인터페이스 영상을 생성하여 상기 프로젝션 모듈에 제공하고, 상기 생성된 사용자 인터페이스 영상에 포함된 입력 영역에 대응하는 상기 적외선 패턴을 생성하여 상기 적외선 패턴 모듈에 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 사용자 인터페이스 장치를 제어하는 방법은 사용자 인터페이스 영상을 생성하는 단계; 터치영역에 대응되도록 프로젝션 모듈을 통해 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션하는 단계; 상기 사용자 인터페이스 영상에 포함된 입력 영역에 대응되는 적외선 패턴을 생성하는 단계; 상기 터치영역에 대응되도록 적외선 패턴 모듈을 통해 적외선 패턴을 발생시키는 단계 및 이미지 센서 모듈을 통해 상기 적외선 패턴에 대한 사용자의 입력을 감지하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 프로젝션 모듈, 적외선 패턴 모듈 및 이미지 센서 모듈은 본체에 포함되고, 상기 적외선 패턴 모듈 및 이미지 센서 모듈은 상기 본체 상의 동일한 일측면에 형성되되, 동일 수평상에 이격되어 설치된다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 기존의 터치센서나 디스플레이로 구현되는 사용자 인터페이스 장치에 비하여 제조, 유지 및 보수 비용을 절감할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스 영상이 프로젝션되는 터치영역에 굴곡이 있는 경우에도 사용자의 손가락의 위치를 정확하게 인식할 수 있다.
또한, 다양한 형태의 평면에 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션할 수 있어 사용자 인터페이스의 형태의 다양성을 보장할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 사용자 인터페이스 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치의 블록도이다.
도 3은 사용자 인터페이스 장치가 구현된 일 예시를 도시한 도면이다.
도 4는 프로젝션 모듈 및 적외선 패턴 모듈의 구성의 일 예시를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 사용자 인터페이스 영상 및 적외선 패턴이 조사되는 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 사용자 인터페이스 장치가 차량 내 장착되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 암레스트에서 삽입 또는 돌출되도록 형성된사용자 인터페이스 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치의 제어 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 사용자 인터페이스 장치(100) 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는 차량 내에서 터치스크린 등의 전용 디스플레이 기반 입력 장치를 사용하지 않고, 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예는 무반사형 재질의 표면에 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션하고, 프로젝션된 영역 내에서 사용자의 손가락 등의 움직임을 감지하여 필요한 기능을 선택 및 실행시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예는 차량의 2열, 3열과 같은 탑승자 석의 암레스트나 전방의 좌석시트의 후면에 장착되어, 운전자가 아닌 2열, 3열 등의 탑승자로 하여금 사용자 인터페이스를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 프로젝션에 기반한 사용자 인터페이스 장치(100)는 프로젝션 모듈(110), 적외선 패턴 모듈(120), 이미지 센서 모듈(130) 및 제어모듈(140)을 포함한다.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 2에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 형태로 구현될 수 있으며, 소정의 역할들을 수행할 수 있다.
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
프로젝션 모듈(110)은 터치영역에 대응되도록 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션한다. 이때, 프로젝션 모듈(110)은 가시광 대역을 사용하여 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션한다.
적외선 패턴 모듈(120)은 사용자 인터페이스 영상이 프로젝션되는 터치영역에 대응되도록 적외선 패턴을 발생시킨다.
이미지 센서 모듈(130)은 적외선 패턴에 대한 사용자의 입력을 감지한다.
제어모듈(140)은 프로젝션 모듈(110), 적외선 패턴 모듈(120) 및 이미지 센서 모듈(130)을 제어한다. 이와 같은 제어모듈(140)은 메모리에 미리 저장된 사용자 인터페이스 영상에 기초하여, 사용자의 요청에 대응하는 사용자 인터페이스 영상을 생성하여 프로젝션 모듈(110)에 제공한다.
그리고 제어모듈(140)은 생성된 사용자 인터페이스 영상에 포함된 입력 영역에 대응하는 적외선 패턴을 생성하여 적외선 패턴 모듈(120)에 제공한다. 이때, 제어모듈(140)은 터치영역 상에 구조화된 코드방식의 적외선 패턴을 발생시키도록 적외선 패턴 모듈(120)을 제어할 수 있다.
또한, 제어모듈(140)은 이미지 센서 모듈(130)에 의해 감지된 사용자의 입력을 제공받아 사용자의 입력에 대응하는 적외선 패턴을 분석할 수 있다. 이때, 제어모듈(140)은 사용자의 입력에 대응하는 구조화된 코드방식의 적외선 패턴을 분석할 수 있다.
그리고 적외선 패턴 분석 결과에 기초하여 객체를 검출하며, 검출된 객체의 위치를 추정하여 객체의 위치에 대응하는 사용자 인터페이스의 기능을 실행할 수 있다.
한편, 제어모듈(140)은 메모리(미도시) 및 프로세서(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다.
메모리에는 제어모듈(140)을 제어하기 위한 프로그램이 저장된다. 이때, 메모리는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.
예를 들어, 메모리는 콤팩트 플래시(compact flash; CF) 카드, SD(secure digital) 카드, 메모리 스틱(memory stick), 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive; SSD) 및 마이크로(micro) SD 카드 등과 같은 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive; HDD) 등과 같은 마그네틱 컴퓨터 기억 장치 및 CD-ROM, DVD-ROM 등과 같은 광학 디스크 드라이브(optical disc drive) 등을 포함할 수 있다.
또한, 메모리에 저장된 프로그램은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 형태로 구현될 수 있으며, 소정의 역할들을 수행할 수 있다.
그리고 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램을 실행시킨다.
이와 같은 사용자 인터페이스 장치(100)에 포함된 프로젝션 모듈(110), 적외선 패턴 모듈(120), 이미지 센서 모듈(130) 및 제어모듈(140)은 도 3 및 도 4와 같은 형태로 구현될 수 있다.
도 3은 사용자 인터페이스 장치(100)가 구현된 일 예시를 도시한 도면이다. 도 4는 프로젝션 모듈(110) 및 적외선 패턴 모듈(120)의 구성의 일 예시를 도시한 도면이다.
프로젝션 모듈(110), 적외선 패턴 모듈(120), 이미지 센서 모듈(130) 및 제어모듈(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 본체(150) 상에 포함되도록 구현될 수 있다.
적외선 패턴 모듈(120) 및 이미지 센서 모듈(130)은 본체(150) 상의 동일한 일측면에 형성될 수 있다. 이때, 적외선 패턴 모듈(120) 및 이미지 센서 모듈(130)은 일측면상의 동일한 수평상에 이격되도록 설치될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예는 사용자 인터페이스 영상이 프로젝션되는 평면의 형태에 영향을 받지 않고 사용자의 손가락 등의 입력을 정확히 인식할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예는 터치영역의 평면이 평평한 평면뿐만 아니라 굴곡이 형성된 평면에서도 사용자의 입력을 정확히 인식할 수 있다.
한편, 프로젝션 모듈(110) 및 적외선 패턴 모듈(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 엘이디 광원(113, 123) 또는 레이저 다이오드 광원(113, 123)을 포함하는 회절 광학 소자(Diffractive Optical Element, 111, 121) 또는 광학 마스크(111, 121)로 구성될 수 있다. 또한, 프로젝션 모듈(110) 및 적외선 패턴 모듈(120)의 구성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태를 프로젝션할 수 있는 광학 프로젝터 모듈 등으로 구성될 수 있다.
이와 같이 구현된 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 사용자 인터페이스 영상 및 적외선 패턴이 조사될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 사용자 인터페이스 영상 및 적외선 패턴이 조사되는 영역을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)의 프로젝션 모듈(110) 및 적외선 패턴 모듈(120)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 프로젝션된 사용자 인터페이스 영상(A)과 적외선 패턴(B)이 터치영역 상에서 일치되도록 출력방향이 조정될 수 있다.
즉, 프로젝션 모듈(110)이 본체(150) 상에서 적외선 패턴 모듈(120)의 상부에 배치되도록 설치된 경우라도, 두 모듈의 출력 방향은 터치영역에 대응되도록 조정됨으로써, 사용자 인터페이스 영상(A)과 적외선 패턴(B)은 터치영역에 대응되도록 출력된다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스 영상(A)과 적외선 패턴(B)은 터치영역에 대응되도록 출력됨으로써, 사용자가 사용자 인터페이스 영상(A)에 포함된 조작 버튼 이미지를 입력하는 제스처를 취하면, 조작 버튼 이미지에 대응하도록 조사된 적외선 패턴(B)을 이미지 센서 모듈(130)이 감지하고, 감지한 결과를 제어모듈(140)에 전달함으로써 사용자 인터페이스의 기능이 실행될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)는 차량의 2열, 3열과 같은 탑승자 석의 암레스트(P1)나 전방의 좌석시트의 후면(P2)에 장착될 수 있는바, 이하 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은 사용자 인터페이스 장치(100)가 차량 내 장착되는 위치를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 암레스트(P1)에서 삽입 또는 돌출되도록 형성된 사용자 인터페이스 장치(100)를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 차량의 암레스트(P1) 또는 좌석시트의 후면(P2)에 장착될 수 있다. 이에 따라, 보조석이나 2열, 3열 등의 운전자를 제외한 탑승자에게 보다 편리하고 많은 기능을 포함한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 본체(150)가 암레스트(P1) 또는 좌석시트의 후면(P2)에 삽입되거나 돌출 가능하도록 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예는 사용자 인터페이스 장치(100)가 사용하지 않는 경우 암레스트(P1) 또는 좌석시트(P2)에 삽입되거나, 사용하고자 하는 경우 돌출 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 소형화된 구성으로 장착이 가능하여, 차량 내에서의 제한된 공간 활용도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)의 제어 방법을 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)의 제어 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예는 먼저, 사용자에게 제공하고자 하는 사용자 인터페이스 영상을 생성하고(S810), 터치영역에 대응되도록 프로젝션 모듈(110)을 통해 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션한다(S820). 이때, 프로젝션 모듈(110)은 본체(150) 상에 삽입되도록 구성될 수 있다.
다음으로, 사용자 인터페이스 영상에 포함된 입력 영역에 대응되는 적외선 패턴 영상을 생성하고(S830), 터치영역에 대응되도록 적외선 패턴 모듈(120)을 통해 적외선 패턴을 발생시킨다(S840).
이때, 프로젝션 모듈(110) 및 적외선 패턴 모듈(120)은 프로젝션된 사용자 인터페이스 영상과 적외선 패턴이 터치영역 상에서 일치되도록 출력방향이 조정될 수 있다.
다음으로, 이미지 센서 모듈(130)을 통해 적외선 패턴에 대한 사용자의 입력을 감지하고(S850), 감지된 사용자의 입력을 제공받아 사용자의 입력에 대응하는 적외선 패턴을 분석한다(S860).
이때, 적외선 패턴 모듈(120) 및 이미지 센서 모듈(130)은 본체(150) 상의 동일한 일측면에 형성되고, 동일 수평상에 이격되어 설치된다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예는 사용자 인터페이스 영상이 프로젝션되는 평면의 형태에 영향을 받지 않고 사용자의 손가락 등의 입력을 정확히 인식할 수 있다.
다음으로, 패턴 분석 결과에 기초하여 객체를 검출하고(S870), 검출된 객체의 위치를 추정하여, 객체의 위치에 대응하는 사용자 인터페이스의 기능을 실행한다(S880).
상술한 설명에서, 단계 S810 내지 S880은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 7에서 이미 기술된 내용은 도 8의 사용자 인터페이스 장치(100)의 제어 방법에도 적용될 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 터치센서나 디스플레이로 구현되는 사용자 인터페이스 장치에 비하여 제조, 유지 및 보수 비용을 절감할 수 있다.
즉, 동일한 사용자 인터페이스를 제공하기 위하여 터치센서나 디스플레이로 구현할 경우, 입력 디바이스를 별도로 장착해야 하므로 그 비용이 상승하게 되나, 본 발명의 경우 별도의 입력 디바이스를 필요로 하지 않으므로 비용 절감이 가능하다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예는 기존의 탑승자용 터치모니터를 대체할 수 있게 된다.
또한, 광학 방식의 사용자 인터페이스 영상을 펌웨어나 광학 입력 장치의 교환만으로도 간단히 교체할 수 있어, 종래 기술에 비하여 복잡도가 높고 더 많은 양의 입력 정보의 표현이 가능하다.
또한, 종래 기술에 비하여 소형화된 구성으로 장착이 가능하여 공간 활용도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 사용자 인터페이스 영상이 프로젝션되는 터치영역에 굴곡이 있는 경우에도 사용자의 손가락의 위치를 정확하게 인식할 수 있다.
또한, 다양한 형태의 평면에 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션할 수 있어 사용자 인터페이스의 형태의 다양성을 보장할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인터페이스 장치(100)의 제어 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 사용자 인터페이스 장치
10: 형상 출력 광원부 20: 적외선 반사광 인식센서
30: 적외선 반사 광원부 40: 평면
50: 적외선 인식 영상
100: 사용자 인터페이스 장치
110: 프로젝션 모듈 120: 적외선 패턴 모듈
111, 121: 회절광학소자 113, 123: 엘이디
130: 이미지 센서 모듈 140: 제어모듈
150: 본체

Claims (12)

  1. 광학 프로젝션에 기반한 사용자 인터페이스 장치에 있어서,
    터치영역에 대응되도록 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션하는 프로젝션 모듈,
    상기 터치영역에 대응되도록 적외선 패턴을 발생시키는 적외선 패턴 모듈,
    상기 적외선 패턴에 대한 사용자의 입력을 감지하는 이미지 센서 모듈 및
    상기 프로젝션 모듈, 적외선 패턴 모듈 및 이미지 센서 모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하되,
    상기 제어모듈은 상기 사용자 인터페이스 영상을 생성하여 상기 프로젝션 모듈에 제공하고, 상기 생성된 사용자 인터페이스 영상에 포함된 입력 영역에 대응하는 상기 적외선 패턴을 생성하여 상기 적외선 패턴 모듈에 제공하며,
    상기 프로젝션 모듈, 적외선 패턴 모듈, 이미지 센서 모듈 및 제어모듈은 본체에 포함되고, 상기 적외선 패턴 모듈 및 이미지 센서 모듈은 상기 본체 상의 동일한 일측면에 형성되되, 동일 수평상에 이격되어 설치되며,
    상기 본체는 차량의 암레스트 또는 좌석시트 후면에 장착되어 사용자가 사용하지 않는 경우 삽입되고, 사용자가 사용하고자 하는 경우 돌출되도록 형성된 것인 사용자 인터페이스 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로젝션 모듈 및 적외선 패턴 모듈은 엘이디 광원 또는 레이저 다이오드 광원을 포함하는 회절 광학 소자 및 광학 마스크 중 어느 하나로 구성되는 것인 사용자 인터페이스 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치영역은 굴곡이 형성된 평면을 포함하는 것인 사용자 인터페이스 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로젝션 모듈 및 상기 적외선 패턴 모듈은 상기 프로젝션된 사용자 인터페이스 영상과 상기 적외선 패턴이 상기 터치영역 상에서 일치되도록 출력방향이 조정된 것인 사용자 인터페이스 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 감지된 사용자의 입력을 제공받아 사용자의 입력에 대응하는 패턴을 분석하고, 상기 패턴 분석 결과에 기초하여 객체를 검출하며, 상기 검출된 객체의 위치를 추정하여 상기 객체의 위치에 대응하는 사용자 인터페이스의 기능을 실행하는 것인 사용자 인터페이스 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 터치영역 상에 구조화된 코드방식의 적외선 패턴을 발생시키도록 상기 적외선 패턴 모듈을 제어하고, 상기 사용자의 입력에 대응하는 상기 구조화된 코드방식의 적외선 패턴을 분석하는 것인 사용자 인터페이스 장치.
  10. 사용자 인터페이스 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    사용자 인터페이스 영상을 생성하는 단계;
    터치영역에 대응되도록 프로젝션 모듈을 통해 사용자 인터페이스 영상을 프로젝션하는 단계;
    상기 사용자 인터페이스 영상에 포함된 입력 영역에 대응되는 적외선 패턴을 생성하는 단계;
    상기 터치영역에 대응되도록 적외선 패턴 모듈을 통해 적외선 패턴을 발생시키는 단계 및
    이미지 센서 모듈을 통해 상기 적외선 패턴에 대한 사용자의 입력을 감지하는 단계를 포함하되,
    상기 프로젝션 모듈, 적외선 패턴 모듈 및 이미지 센서 모듈은 본체에 포함되고,
    상기 적외선 패턴 모듈 및 이미지 센서 모듈은 상기 본체 상의 동일한 일측면에 형성되되, 동일 수평상에 이격되어 설치되며,
    상기 본체는 차량의 암레스트 또는 좌석시트 후면에 장착되어 사용자가 사용하지 않는 경우 삽입되고, 사용자가 사용하고자 하는 경우 돌출되도록 형성된 것인 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 감지된 사용자의 입력을 제공받아, 상기 사용자의 입력에 대응하는 패턴을 분석하는 단계;
    상기 패턴 분석 결과에 기초하여 객체를 검출하는 단계 및
    상기 검출된 객체의 위치를 추정하여, 상기 객체의 위치에 대응하는 사용자 인터페이스의 기능을 실행하는 단계를 더 포함하는 것인 제어 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로젝션 모듈 및 상기 적외선 패턴 모듈은 상기 프로젝션된 사용자 인터페이스 영상과 상기 적외선 패턴이 상기 터치영역 상에서 일치되도록 출력방향이 조정된 것인 제어 방법.
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