KR101909886B1 - 적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법 - Google Patents

적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101909886B1
KR101909886B1 KR1020110129900A KR20110129900A KR101909886B1 KR 101909886 B1 KR101909886 B1 KR 101909886B1 KR 1020110129900 A KR1020110129900 A KR 1020110129900A KR 20110129900 A KR20110129900 A KR 20110129900A KR 101909886 B1 KR101909886 B1 KR 101909886B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
unit
infrared
infrared signal
display device
Prior art date
Application number
KR1020110129900A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130063403A (ko
Inventor
김성훈
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020110129900A priority Critical patent/KR101909886B1/ko
Publication of KR20130063403A publication Critical patent/KR20130063403A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101909886B1 publication Critical patent/KR101909886B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/147—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units using display panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Details Of Television Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 적외선을 이용한 위치 검출 시스템 및 이의 동작방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템은, 표시장치; 상기 표시장치의 화면을 조절하는 데이터 정보와 사용자의 위치 정보를 적외선 신호로 송출하는 송신부; 상기 송신부의 적외선 신호를 수신하는 다수개의 수신센서들을 포함하는 수신부; 및 상기 수신부의 수신된 적외선 신호로부터 사용자의 위치 정보와 화면 조절을 위한 데이터 정보를 검출하고, 이를 이용하여 표시장치의 화면을 조절하는 제어부를 포함하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템에 있어서, 상기 송신부는 매 프레임마다 주기적으로 펄스신호를 생성하는 펄스신호발생부와, 상기 펄스신호발생부로부터 생성된 펄스신호를 순차적으로 N개(N은 자연수)의 지연된 시퀀셜 펄스신호로 변환하는 신호지연부와, 상기 신호지연부로부터 공급되는 지연된 시퀀셜 펄스신호들을 상기 화면 조절을 위한 데이터 정보와 대응되도록 기설정된 로직값을 선택하도록 스위칭 동작하는 선택부와, 상기 선택부의 스위칭 동작과 동시에 로직값에 대응되는 복수의 하이 또는 로우 레벨의 신호를 포함하는 적외선 신호를 생성하여 송출하는 신호송출부를 포함한다.
본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템 및 이의 동작 방법은, 위치 좌표를 계산하기 위해 송출되는 적외선 신호에 표시장치의 화면을 다양하게 조절할 수 있는 데이터 정보를 함께 포함시켜, 사용자의 위치 검출 뿐만 아니라 표시장치에 다양한 콘텐츠를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법 {POSITION DETECTING SYSTEM USING INFRARED RAY AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}
본 발명은 적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 위치(방향) 판별을 위해 송출되는 적외선 신호에 시스템을 다양한 방식으로 동작시킬 수 있는 데이터 정보를 포함시켜 위치 검출 및 시스템의 다기능 동작을 구현할 수 있는 적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것이다.
기존의 텔레비전에서는 아직까지 리모컨 등을 이용한 유저 인터페이스(user interface: UI)가 주를 이루고 있지만, 스마트폰(smart phone) 등의 발달로 스마트 텔레비전과 같은 통합적인 컴퓨터 또는 텔레비전 시스템이 연구 개발됨에 따라, 이러한 통합 시스템에 적용할 수 있는 새로운 방식의 유저 인터페이스가 요구되고 있다.
이러한 통합 시스템에 적용할 수 있는 새로운 유저 인터페이스로 몇 가지가 제안되고 있는데, 예를 들어 음성을 감지하여 명령을 인식하는 유저 인터페이스, 제스처(gesture)를 감지하여 명령을 인식하는 유저 인터페이스, 동작인식 센서가 내장된 물체를 사용하여 명령을 인식하는 유저 인터페이스 등이 제안되었으며, 스마트폰의 애플리케이션(application)을 다운로드(download) 하여 리모컨처럼 이용하는 방식도 제안되었다.
이 중에서 사용자의 제스처를 감지하여 명령을 인식하는 유저 인터페이스의 경우, 인간의 움직임이라는 가장 친숙하고 직관적인 수단을 이용하여 통합 시스템의 제어를 가능하게 하는 것으로 리모컨 이후의 새로운 유저 인터페이스로 각광받고 있다.
이러한 유저 인터페이스는, 제스처를 감지하기 위하여 유저 인터페이스로 사용자가 소지한 인터페이스 수단의 3차원 좌표 및 3차원 좌표의 변화를 인지할 수 있어야 하며, 인터페이스 수단의 3차원 좌표를 인지하기 위한 방식으로, CCD(charge coupled device) 카메라를 이용하는 방식(single camera: SC), TOF(time-of-flight) 카메라로 대표되는 깊이 카메라를 이용하는 방식(depth camera: DC), 스테레오 비전(stereo vision)의 삼각측량법으로 깊이 정보(측정부와 대상물 사이의 거리 정보)를 구하는 방식(stereo camera: STC) 등이 제안되었다.
그러나 CCD 카메라를 이용하는 방식은 깊이 정보 없이 단순한 영상정보만으로 2차원 좌표를 산출하는 방식이어서 제스처의 정확한 검출이 난해한 단점이 있으며, 깊이 카메라를 이용하는 방식은 TOF 카메라와 같은 고가의 깊이 카메라를 채용해야 하므로 상용화에 어려움이 있다.
또한, 스테레오 비전을 이용하는 방식은 외부광의 변화와 같은 환경변화에는 취약한 문제점이 있고, 깊이 정보 검출을 위한 탐색 및 비교과정에 많은 양의 계산을 필요로 함에 따라 깊이 정보 검출에 장시간이 소요되고 정확성이 떨어지는 문제가 있다.
상기와 같이, 종래 인터페이스 수단의 3차원 좌표를 인지하는 방식이 가지고 있는 문제점으로 인하여, 최근에는 적외선 신호를 이용하여 2차원 좌표를 인지하는 인터페이스 수단이 개발되었다.
개발된 적외선 신호를 이용한 인터페이스 수단은 기본적으로 적외선 신호를 출력하는 송신부와, 출력된 적외선 신호를 수신하는 수신부 및 수신부에서 수신된 적외선 신호를 이용하여 디스플레이 장치를 제어하는 제어부로 구성된다.
특히, 송신부에는 코드식별파형, 동기식별파형, 캐리어발생부 및 다수의 적외선 다이오드로 구성되고, 수신부에는 입력된 적외선 신호로부터 정보를 추출하기 위해 캐리어신호 제거부, 포락선검출부, 동기식별파형 검출부 및 코드값 검출부로 구성되어 있다.
이와 같이, 적외선 신호를 이용한 인터페이스 수단은 정보를 전달하기 위한 적외선 신호를 전달하기 위해 캐리어신호를 발생시켜, 캐리어신호와 함께 적외선 신호를 송출해야한다.
따라서, 인터페이스 수단의 송신부에는 캐리어 신호 발생을 위해 별도의 캐리어 발생부를 배치해야하고, 수신부에서도 캐리어신호 제거를 위해 별도의 캐리어신호 제거부를 배치해야하기 때문에 구성이 복잡하고, 신호처리 과정이 복잡한 단점이 있다.
본 발명은, 위치(방향) 좌표를 계산하기 위해 송출되는 적외선 신호에 표시장치의 화면을 다양하게 조절할 수 있는 데이터 정보를 함께 포함시켜, 사용자의 위치 검출 뿐만 아니라 표시장치에 다양한 콘텐츠를 구현할 수 있는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템 및 이의 동작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 적외선 신호의 송수신을 위해 사용하던 캐리어신호 발생부와 수신부를 사용하지 않고, 위치(방향) 검출을 위해 송출하는 적외선 신호에 세기에 따른 하이/로우 신호를 포함시켜 표시장치의 화면을 다양하게 조절할 수 있도록 한 적외선을 이용한 위치 검출 시스템 및 이의 동작방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템은, 표시장치; 상기 표시장치의 화면을 조절하는 데이터 정보와 사용자의 위치 정보를 적외선 신호로 송출하는 송신부; 상기 송신부의 적외선 신호를 수신하는 다수개의 수신센서들을 포함하는 수신부; 및 상기 수신부의 수신된 적외선 신호로부터 사용자의 위치 정보와 화면 조절을 위한 데이터 정보를 검출하고, 이를 이용하여 표시장치의 화면을 조절하는 제어부를 포함하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템에 있어서, 상기 송신부는 매 프레임마다 주기적으로 펄스신호를 생성하는 펄스신호발생부와, 상기 펄스신호발생부로부터 생성된 펄스신호를 순차적으로 N개(N은 자연수)의 지연된 시퀀셜 펄스신호로 변환하는 신호지연부와, 상기 신호지연부로부터 공급되는 지연된 시퀀셜 펄스신호들을 상기 화면 조절을 위한 데이터 정보와 대응되도록 기설정된 로직값을 선택하도록 스위칭 동작하는 선택부와, 상기 선택부의 스위칭 동작과 동시에 로직값에 대응되는 복수의 하이 또는 로우 레벨의 신호를 포함하는 적외선 신호를 생성하여 송출하는 신호송출부를 포함한다.
또한, 본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템의 동작방법은, 매 프레임 단위로 주기적으로 펄스신호를 발생하고, 상기 펄스신호를 순차적으로 N개(N은 자연수)의 지연된 시퀀셜 펄스신호로 변환하는 단계; 사용자의 명령 입력에 대응하는 시퀀셜 펄스신호를 선택하고, 이와 대응되는 하이 또는 로우 레벨의 적외선 신호를 송출하는 단계; 상기 송출된 적외선 신호를 수신하고, 수신된 적외선 신호로부터 사용자의 위치 정보와 명령 입력에 대응하는 데이터 정보를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 데이터 정보를 이용하여 표시장치의 화면을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템 및 이의 동작 방법은, 위치(방향) 좌표를 계산하기 위해 송출되는 적외선 신호에 표시장치의 화면을 다양하게 조절할 수 있는 데이터 정보를 함께 포함시켜, 사용자의 위치 검출 뿐만 아니라 표시장치에 다양한 콘텐츠를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템 및 이의 동작 방법은, 적외선 신호의 송수신을 위해 사용하던 캐리어신호 발생부와 수신부를 사용하지 않고, 위치(방향) 검출을 위해 송출하는 적외선 신호에 세기에 따른 하이/로우 신호를 포함시켜 표시장치의 화면을 다양하게 조절할 수 있도록 한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 적외선을 이용한 위치검출 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적외선을 이용한 위치검출 시스템을 구성하는 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 적외선을 이용한 위치검출 시스템의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 적외선을 이용한 위치검출 시스템의 송신부에서 송출되는 적외선 신호파형이다.
도 5는 본 발명의 적외선을 이용한 위치검출 시스템의 수신부의 회로구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 적외선을 이용한 위치검출 시스템의 송신부에서 데이터 정보가 포함된 적외선 신호가 생성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 적외선을 이용한 위치검출 시스템을 도시한 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 적외선을 이용한 위치검출 시스템(500)은, 영상을 표시하는 표시장치(120)와, 표시장치(120)를 제어하기 위한 명령이 입력되는 송신부(100)와, 상기 송신부(100)에서 송출되는 적외선 신호를 수신하도록 표시장치(120)에 배치되는 수신부(200)와, 상기 수신부(200)의 수신된 정보신호를 토대로 표시장치(120)를 제어하는 제어부(300)를 포함한다.
상기 수신부(200)는 상기 표시장치(120)의 가장자리 둘레를 따라 배치되어 송신부(100)에서 송출되는 적외선 신호를 수신하는 제1, 2 및 3 수신센서들(200a, 200b, 200c)을 포함한다.
상기 표시장치(120)는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광다이오드 표시소자(Organic Light Emitting Diode display device, OLED)와 같은 전계발광소자(Electroluminescence Device, EL), 전계방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 등과 같은 평판 표시장치의 표시패널로 구현된다. 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등을 포함한다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 표시패널에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 에지형 백라이트 유닛 또는 직하형(direct type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.
상기 송신부(100)와 수신부(200)는 인터페이스 수단으로써, 서로 이격 배치되어, 사용자의 명령(리모콘일 경우, 버튼 선택)을 입력받아 적외선(infrared ray: IR ray) 형태의 신호를 송수신하며 데이터 정보를 전달한다.
특히, 본 발명과 같이, 적외선을 이용한 위치 검출 시스템(500)은 사용자의 제스처 또는 변경된 위치에 따라 송출되는 적외선 신호를 수신부(200)에서 수신한 후, 수신된 적외선 신호의 세기에 따라 임의의 지점의 3차원 좌표 및 3차원 좌표의 변화를 계산할 수 있다.
본 발명에서는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템(500)의 송신부(100)에 포함되는 선택 수단, 예를 들어 리모콘의 버튼별로 표시장치(120)의 화면 변경(크기, 각도 등), 마우스 기능, 선택 기능, 화면 캡처 기능 등의 데이터 정보를 세팅하여 적외선 신호에 포함시켜, 사용자의 위치(방향) 검출뿐만 아니라 리모콘의 버튼에 다양한 컨텐츠 기능들을 구현할 수 있도록 하였다.
본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템(500)의 위치 검출 과정은, 상기 수신부(200)와 상기 송신부(100)의 기준 거리가 설정되어 있고, 기준 거리에 대한 적외선 신호의 세기가 미리 제어부(300)에 세팅되어 있다.
예를 들어, 표시장치(120)의 중앙 정면으로부터 송신부(100)를 사용하는 좌석이 기준거리로 설정될 수 있다.
이 후, 사용자가 송신부(100: 리모콘일 수 있다)를 이용하여, 표시장치(120) 화면의 좌우측 또는 상하측을 가리킬 경우, 상기 표시장치(120)의 가장자리 둘레를 따라 배치된 수신부(200)의 제1 내지 제3 수신센서들(200a, 200b, 200c)이 수신하는 적외선 세기와 지향각은 서로 다른 값을 갖게 된다.
예를 들어, 사용자가 송신부(100)를 표시장치(120)의 좌측 상단을 가리킬 경우, 제 1 수신센서(200a)에서 수신되는 적외선 세기가 가장 크고, 다른 위치에 배치되어 있는 제 2 및 제 3 수신센서들(200b, 200c)은 상대적으로 작은 세기를 나타낸다. 즉, 이와 같이, 송신부(100)가 가리키는 방향에 따라 기설정된 기준거리에 대한 적외선 세기 및 방향을 토대로 사용자가 X1, X2, X3 중 어느 하나의 방향을 가리키는지 위치와 방향을 계산할 수 있다.
특히, 본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템은 송신부(100)에서 송출되는 적외선 신호만으로 사용자의 위치를 산출할 수 있고, 아울러, 송출되는 적외선 신호의 레벨(신호 세기)에 따라 표시장치(120)에서 디스플레이되는 화면을 조절할 수 있는 다양한 기능에 대한 데이터 정보도 를 함께 송출할 수 있는 이점이 있다.
적외선 신호에 다양한 컨텐츠를 구현할 수 있는 데이터 정보의 송수신은 아래에서 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 적외선을 이용한 위치검출 시스템을 구성하는 블럭도이고, 도 3은 본 발명에 따른 적외선을 이용한 위치검출 시스템의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 적외선을 이용한 위치검출 시스템의 수신부의 회로구조를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템은 송신부(100), 수신부(200) 및 제어부(300)를 포함하고, 상기 송신부(100)에는 펄스신호발생부(10)와 신호지연부(20)와, 선택부(30) 및 적외선 신호를 송출하는 신호송출부(40)를 포함한다.
또한, 상기 수신부(200)는 도 1의 제 1 내지 제 3 수신센서들(200a, 200b, 200c)을 포함하는 센서부(50)와, 신호증폭부(600)를 포함하고, 상기 제어부(300)는 상기 수신부(200)에서 수신된 적외선 신호로부터 데이터 정보를 산출하는 연산부(70)와 아날로그 적외선 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환부(80)를 포함한다.
상기 수신부(200)에 대한 회로도는 도 5에 도시되어 있는데, 상기 센서부(50)는 적외선 신호를 공급받아, 전류신호(Iin)로 변경하는 포토다이오드로 형성될 수 있고, 상기 신호증폭부(60)는 상기 포토다이오드에 의해 변경된 전류신호(Iin)를 전압 신호로 증폭하는 OP 앰프(amp)로 구성될 수 있다.
상기 송신부(100)의 펄스신호발생부(10)에서는 도 3의 A에서와 같이, 매 프레임 단위(frame) 마다 주기적으로 펄스신호를 생성한다. 상기 펄스신호는 스위치의 온/오프 동작에 의해 발생될 수 있다.
상기와 같이, 펄스신호발생부(10)에서 펄스신호가 생성되면, 송신부(100)의 신호지연부(20)에서는 펄스신호를 순차적으로 D1, D2, D3 만큼 지연된 시퀀셜 펄스신호들을 생성한다. 도 3의 B에서는 펄스신호를 3개의 지연된 시퀀셜 펄스신호로 변경하였지만, 이것은 고정된 것이 아니므로 경우에 따라서는 3개 이상의 순차적으로 지연된 시퀀셜 펄스신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, N개의 지연된 시퀀셜 펄스신호로 변경할 수 있고, 도 6에 도시된 바와 같이, N개의 지연된 시퀀셜 펄스신호로부터 2N-2개의 데이터 정보를 생성할 수 있다.
이렇게 생성된 데이터 정보는 적외선 신호의 강약으로 표시되는 하이/로우 레벨의 로직 값으로 전송된다.
상기와 같이 신호지연부(20)로부터 순차적으로 지연된 시퀀셜 펄스신호가 선택부(30)에 입력되면, 사용자의 선택에 의해 특정 시퀀셜 펄스신호들이 순차적으로 논리부(K)에서 신호송출부(40)로 전달된다. 이때, 사용자의 선택에 대응하도록 신호송출부(40)의 스위칭부(S1)도 함께 동작한다.
상기 선택부(30)는 리모콘일 수 있고, 사용자의 선택은 리모콘의 버튼(Button)들 일 수 있다. 즉, 사용자가 리모콘의 버튼을 선택하면, 해당 버튼에 대한 데이터 정보들이 로직 값들로 기설정되어 있고, 이와 대응되는 시퀀셜 펄스신호들이 선택부(30)의 동작에 의해 이루어진다.
예를 들어, 표시장치(120)에서 디스플레이되는 화면을 변경하는 다양한 컨텐츠들에 대응되는 데이터 정보값이 적외선 신호의 하이/로우 형태로 로직 값으로 설정되고, 각각의 컨텐츠에 대응되는 데이터 정보값은 리모콘에 형성된 각각의 버튼들과 매칭된다.
그러므로 사용자의 물리적 키(key) 입력에 따라, 전기스위치들(ES1, ES2, ES3)이 온/오프 동작을 하고, 이러한 온/오프 동작에 따라 논리부(K)에서는 선택된 시퀀셜 펄스신호들을 신호송출부(40)의 트랜지스터(T)의 게이트 단자에 공급하고, 트랜지스터의 온/오프 동작에 따라 전원전압(Vcc)과 스위칭부(S1)의 동작에 따라 포토다이오드(P)에서 송출되는 적외선 신호의 레벨을 결정한다.
즉, 상기 신호송출부(40)는 사용자의 버튼 선택에 따라 설정된 적외선 신호의 레벨이 선택되는데, 스위칭부(S1)의 동작에 따라 높은 레벨(High Level)의 적외선 신호를 송출할 경우에는 제 1 저항기(R1)에 전원전압이 공급되도록 하고, 낮은 레벨(Low Level)의 적외선 신호를 송출할 경우에는 제 2 저항기(R2)에 전원전압이 공급되도록 한다.
예를 들어, 높은 레벨의 적외선 신호를 송출하기 위해 제 1 저항기(R1)에는 100mA가 흘러 포토다이오드(P)를 동작시키고, 낮은 레벨의 적외선 신호를 송출하기 위해 제 2 저항기(R2)에는 50mA가 흘러 포토다이오드(P)를 동작시키도록 설정한다.
이것은 다양한 컨텐츠에 대응되는 데이터 정보값이 각각 로직값(하이/로우/하이 등)으로 설정되고, 설정된 로직값에 대응되도록 적외선 신호의 세기를 강약강으로 생성하는 것이다.
상기와 같이 사용자가 리모콘의 버튼들을 선택하면서, 송신부((100)의 신호송출부(40)를 통해 출력되는 적외선 송출 신호는 도 4에 도시되었다. 따라서, 본 발명의 적외선을 이용한 위치 검출 시스템에서 데이터 정보를 포함하는 적외선 신호의 생성 방법을 도 4 및 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 적외선을 이용한 위치검출 시스템의 송신부에서 송출되는 적외선 신호 파형이고, 도 6은 본 발명의 적외선을 이용한 위치검출 시스템의 송신부에서 데이터 정보가 포함된 적외선 신호가 생성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3과 함께, 도 4 및 도 6을 참조하면, 송신부의 선택부(30)와 대응되는 리모콘의 버튼들 중 제 1 내지 제 6 버튼(Button)들에 디스플레이 장치에서 디스플레이 되고 있는 화면을 캡쳐하는 기능, 마우스 기능, 선택기능 및 화면변경 기능들(컨텐츠 기능들)에 대한 데이터 정보가 설정되어 있다.
즉, 버튼 1을 선택할 경우, 디스플레이 화면에서 마우스의 커서가 생성되거나, 버튼 3을 선택할 경우, 커서가 지정하는 위치를 선택하거나 하는 다양한 기능들에 대한 데이터 정보를 설정하고, 해당 데이터 정보를 위치 검출을 위해 송출하는 적외선 신호의 레벨을 변경하여 포함시킨다.
따라서, 버튼 2를 선택할 경우, 선택부(30)의 전기스위치들(ES1,ES2,ES3)이 스위칭 되면서, 신호송출부(40)의 스위칭부(S1)는 각각 R1, R2, R1을 순차적으로 스위칭하여 포토다이오드(P)에서는 하이(H)-로우(L)-하이(H) 형태의 적외선 신호를 송출한다.
본 발명에서 언급하고 있는 하이(High) 레벨과 로우(Low) 레벨은 일반적으로 로직 회로에서 의미하는 "1"과 "0" 레벨이 아니라, 적외선 출력의 세기 차이를 의미한다. 즉, 1 프레임 주기에서 송출되는 적외선의 세기가 상대적으로 강한 경우 하이(High) 레벨을 갖고, 상대적으로 약한 경우 로우(Low) 레벨을 갖는다.
도 6에 도시한 바와 같이, 리모콘의 제 1 내지 제 6 버튼들에 대응되는 적외선 신호가 송출되면, 수신부에서는 이를 수신한 다음, 제어부에서는 적외선 신호의 세기 차이를 계산한 후, 표시장치에서 디스플레이되고 있는 화면에 해당 데이터 정보에 대응하는 기능을 수행하도록 제어한다.
즉, 제어부에서는 적외선 신호가 수신되면 수신된 적외선 신호를 통해서, 도 1에서 설명한 바와 같이, 위치(방향) 정보를 계산하면서, 적외선 신호에 포함된 로직신호(하이/로우/하이)들을 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 위치 검출뿐 아니라 위치 검출을 위해 사용되는 적외선 신호로부터 표시장치에서 표시되는 화면을 변경할 수 데이터 정보도 송수신할 수 있어, 추가적인 장치 없이 다양한 시스템 동작을 구현할 수 있다.
본 발명은, 위치(방향) 좌표를 계산하기 위해 송출되는 적외선 신호에 표시장치의 화면을 다양하게 조절할 수 있는 데이터 정보를 함께 포함시켜, 사용자의 위치 검출 뿐만 아니라 표시장치에 다양한 콘텐츠를 구현할 수 있는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템 및 이의 동작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 적외선 신호의 송수신을 위해 사용하던 캐리어신호 발생부와 수신부를 사용하지 않고, 위치(방향) 검출을 위해 송출하는 적외선 신호에 세기에 따른 하이/로우 신호를 포함시켜 표시장치의 화면을 다양하게 조절할 수 있도록 한 적외선을 이용한 위치 검출 시스템 및 이의 동작방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
100: 송신부 200: 수신부
120: 표시장치 300: 제어부
10: 펄스신호발생부 20: 신호지연부
30: 선택부 40: 신호송출부
50: 센서부 60: 신호증폭부
70: 연산부 80: 변환부

Claims (8)

  1. 표시장치;
    상기 표시장치의 화면을 조절하는 데이터 정보와 사용자의 위치 정보를 적외선 신호로 송출하는 송신부;
    상기 송신부의 적외선 신호를 수신하는 다수개의 수신센서들을 포함하는 수신부; 및
    상기 수신부의 수신된 적외선 신호로부터 사용자의 위치 정보와 화면 조절을 위한 데이터 정보를 검출하고, 이를 이용하여 표시장치의 화면을 조절하는 제어부를 포함하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템에 있어서,
    상기 송신부는 매 프레임마다 주기적으로 펄스신호를 생성하는 펄스신호발생부와,
    상기 펄스신호발생부로부터 생성된 펄스신호를 순차적으로 N개(N은 자연수)의 지연된 시퀀셜 펄스신호로 변환하는 신호지연부와,
    상기 신호지연부로부터 공급되는 지연된 시퀀셜 펄스신호들을 상기 화면 조절을 위한 데이터 정보와 대응되도록 기설정된 로직값을 선택하도록 스위칭 동작하는 선택부와,
    상기 선택부의 스위칭 동작과 동시에 로직값에 대응되는 복수의 하이 또는 로우 레벨의 신호를 포함하는 적외선 신호를 생성하여 송출하는 신호송출부를 포함하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수신부는,
    상기 송신부에서 송출되는 적외선 신호를 수신하는 수신센서들을 포함하는 센서부와,
    상기 센서부로부터 공급된 수신된 적외선 신호를 증폭하는 신호증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수신부로부터 증폭된 수신된 적외선 신호를 공급받아, 상기 송신부의 위치 정보와 화면 조절을 위한 데이터 정보를 검출하는 연산부와,
    상기 연산부에 의해 검출된 데이터 정보 신호를 디지털 신호로 변환하여 표시장치의 화면을 제어하는 변환부를 포함하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 선택부에는 각각의 버튼들을 구비한 리모콘을 포함하고, 상기 기설정된 로직값들은 화면 조절을 위한 컨텐츠 기능들과 각각 대응되며, 상기 리모콘에 구비된 각각의 버튼들에 각각의 로직값들이 설정된 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 신호송출부는 상기 선택부의 스위칭 동작과 동시에 기설정된 로직값에 대응되는 적외선 신호의 하이 또는 로우 레벨을 선택하는 스위칭부와,
    상기 스위칭부의 스위칭 동작에 따라 하이 또는 로우 레벨의 적외선 신호를 발생하는 포토다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템.
  6. 매 프레임 단위로 주기적으로 펄스신호를 발생하고, 상기 펄스신호를 순차적으로 N개(N은 자연수)의 지연된 시퀀셜 펄스신호로 변환하는 단계;
    사용자의 명령 입력에 대응하는 시퀀셜 펄스신호를 선택하고, 이와 대응되는 하이 또는 로우 레벨의 적외선 신호를 송출하는 단계;
    상기 송출된 적외선 신호를 수신하고, 수신된 적외선 신호로부터 사용자의 위치 정보와 명령 입력에 대응하는 데이터 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 데이터 정보를 이용하여 표시장치의 화면을 조절하는 단계를 포함하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템의 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하이 또는 로우 레벨의 적외선 신호를 송출하는 단계는, 상기 선택된 시퀀셜 펄스신호와 대응되게 전류를 조절하여 적외선 신호를 발생하는 포토다이오드를 높거나 낮은 전류로 동작시켜 세기가 서로 다른 적외선 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템의 동작 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 사용자의 위치 정보를 검출하는 단계는,
    상기 사용자의 미리 설정된 고정 위치에 대응하는 적외선 신호의 세기와 방향을 기준으로 표시장치에 배치되어 있는 수신센서들에 수신되는 적외선 신호의 세기와 방향을 비교하여 검출하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 위치 검출 시스템의 동작 방법.


KR1020110129900A 2011-12-06 2011-12-06 적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법 KR101909886B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110129900A KR101909886B1 (ko) 2011-12-06 2011-12-06 적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110129900A KR101909886B1 (ko) 2011-12-06 2011-12-06 적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130063403A KR20130063403A (ko) 2013-06-14
KR101909886B1 true KR101909886B1 (ko) 2018-10-22

Family

ID=48860772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110129900A KR101909886B1 (ko) 2011-12-06 2011-12-06 적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101909886B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101712447B1 (ko) * 2016-04-22 2017-03-06 (주) 씨엠디코리아 송신광원의 감지효율을 개선하기 위한 카메라의 감지효율 개선방법 및 그 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050257040A1 (en) 2004-05-12 2005-11-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Information processing system and method of controlling the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050257040A1 (en) 2004-05-12 2005-11-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Information processing system and method of controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130063403A (ko) 2013-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101261550B1 (ko) 가상 영역을 이용한 포인팅 장치, 포인터 디스플레이 장치,포인팅 방법 및 포인터 디스플레이 방법
US8891025B2 (en) Information processing device
US9170095B1 (en) Distance detection device and method including dynamically adjusted frame rate
KR100818990B1 (ko) 움직임 신호를 변환하는 장치 및 방법
US9723181B2 (en) Gesture recognition apparatus and complex optical apparatus
KR101634265B1 (ko) 터치 펜 장치 및 이의 색상 설정 방법
US20140168065A1 (en) Motion detection system
EP3019937B1 (en) Gesture-sensitive display
US10139475B2 (en) Distance detection apparatus for acquiring distance information having variable spatial resolution and image display apparatus having the same
US20160070410A1 (en) Display apparatus, electronic apparatus, hand-wearing apparatus and control system
US20140210755A1 (en) Device for remotely controlling an electronic apparatus and control method thereof
US8184211B2 (en) Quasi analog knob control method and appartus using the same
KR20150137452A (ko) 디스플레이 장치 제어 방법 및 이를 위한 원격 제어 장치
US8354996B2 (en) Electronic reading apparatus and input method thereof
KR101909886B1 (ko) 적외선을 이용한 위치검출 시스템 및 이의 동작방법
US9223386B2 (en) Interactive pointing device capable of switching capture ranges and method for switching capture ranges for use in interactive pointing device
KR20150116303A (ko) 영상표시장치, 및 그 동작방법
US9933863B2 (en) Optical object recognition system
US20190155392A1 (en) User interface system based on pointing device
EP2631742A2 (en) Electronic device with a remote control
KR101793281B1 (ko) 유저 인터페이스 장치
KR101813714B1 (ko) 적외선 송신 장치
JP2012216928A (ja) 投影システム、投影装置、投影方法及びプログラム
KR101162601B1 (ko) 디스플레이 장치 및 이를 이용한 전자칠판 시스템
CN103488277B (zh) 光学物体识别系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant