KR101957030B1 - 모션 기반의 전자칠판 시스템 및 전자칠판 판서 방법 - Google Patents

모션 기반의 전자칠판 시스템 및 전자칠판 판서 방법 Download PDF

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Abstract

저렴한 비용으로 전자칠판 시스템을 구현할 수 있으며, 사용자가 편리하게 사용할 수 있고, 사용자의 판서 내용에 부합하는 판서정보를 생성하여 표시할 수 있는 모션 기반의 전자칠판 시스템 및 전자칠판 판서 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템은 전자펜과 단말기 및 빔프로젝터를 포함한다. 전자펜은 소정의 판서면에 대한 접촉 압력을 측정하는 압력센서와, 판서면에 대한 기울기를 측정하는 기울기센서와, 판서면에 대한 판서점의 변위를 산출하기 위한 가속도를 측정하는 가속도센서, 및 압력센서와 기울기센서 및 가속도센서의 각 측정값을 전송하는 통신부를 구비한다. 단말기는 전자펜으로부터 측정값을 수신하는 수신부와, 가속도센서의 측정값을 기반으로 전자펜의 변위를 산출하는 변위 산출부, 및 압력센서의 측정값과 전자펜의 변위를 기반으로 판서정보를 생성하는 판서정보 생성부를 구비한다. 빔프로젝트는 판서정보를 스크린에 투사하여 표시한다.

Description

모션 기반의 전자칠판 시스템 및 전자칠판 판서 방법{MOTION BASED ELECTRONIC BOARD AND WRITING METHOD}
본 발명은 모션 기반의 전자칠판 시스템 및 판서 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자펜의 모션을 기반으로 판서정보를 표시하는 전자칠판 시스템 및 판서 방법에 관한 것이다.
초·중·고등학교 및 대학교, 사설 학원 등의 교육 업체의 강의실이나, 기업체 등의 회의장 등에서 교육이나 의사소통 등의 효율성을 높일 수 있는 전자칠판이 활용되고 있다. 종래의 전자칠판 중 2008년 Johnny Chung Lee가 제안한 적외선 LED와 적외선 카메라를 활용한 방법은 필기를 할 때 사용자가 적외선 펜을 켜기 위해 스위치를 눌러야 하고, 빈번한 사용자 입력 실수를 유발하며, 적외선 출력에 따른 짧은 수신 거리, 적외선 가림으로 인해 인식이 되지 않아 판서가 불가능한 한계가 있다.
최근에는 첨단 스마트 교육에 대한 수요가 날로 증가하는 가운데, LCD(Liquid Crystal Display) 패널을 사용한 FDP(Flat Display Panel) 일체형 전자칠판이 보급되고 있다. FPD 일체형 전자칠판은 효율성이나 편리성 측면에서 우수하지만, LCD 패널의 크기에 제약이 있어 100인치 이상의 전자칠판 구현이 어렵고, 전자칠판 크기에 따라 가격이 대당 수천만원으로 급격히 증가하여 높은 초기 투자비로 인해 모든 강의실에 설치하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 저렴한 비용으로 전자칠판 시스템을 구현할 수 있으며, 사용자가 편리하고 효율적으로 사용할 수 있고, 사용자의 판서 내용에 최대한 부합하는 판서정보를 생성하여 표시할 수 있는 모션 기반의 전자칠판 시스템 및 전자칠판 판서 방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템은, 소정의 판서면에 대한 접촉 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 판서면에 대한 기울기를 측정하는 기울기센서와, 상기 판서면에 대한 판서점의 변위를 산출하기 위한 가속도를 측정하는 가속도센서, 및 상기 압력센서와 상기 기울기센서 및 상기 가속도센서의 각 측정값을 전송하는 통신부를 구비하는 전자펜; 상기 전자펜으로부터 상기 측정값을 수신하는 수신부와, 상기 가속도센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜의 변위를 산출하는 변위 산출부, 및 상기 압력센서의 측정값과 상기 전자펜의 변위를 기반으로 판서정보를 생성하는 판서정보 생성부를 구비하는 단말기; 및 상기 판서정보를 스크린에 투사하여 상기 판서정보를 상기 스크린에 표시하는 빔프로젝트;를 포함한다.
상기 변위 산출부는 상기 가속도센서에 의해 측정된 상기 전자펜의 가속도를 이중 적분하여 상기 전자펜의 변위를 산출할 수 있다.
상기 단말기는, 상기 기울기센서에 의해 측정된 상기 전자펜의 기울기 정보를 기반으로 상기 변위 산출부에 의해 산출된 상기 전자펜의 변위를 보정하여 상기 판서점의 변위를 산출하는 판서점 보정부;를 더 포함할 수 있다.
상기 판서정보 생성부는 상기 판서점의 변위를 상기 판서면 상의 마우스 포인터와 동기화하여 상기 판서면 상에 표시할 판서정보를 생성할 수 있다.
상기 단말기는, 상기 압력센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜의 필압 레벨을 산출하여 상기 판서면에 표시할 선의 굵기를 결정하는 필압 변환부;를 더 포함할 수 있다.
상기 단말기는, 상기 가속도센서 및 상기 기울기센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜의 모션을 인식하고, 상기 전자펜의 모션이 기설정된 패턴과 부합하는지 여부를 판단하는 모션 인식부;를 더 포함하고, 상기 판서정보 생성부는 상기 전자펜의 모션이 상기 기설정된 패턴에 부합하는 경우, 상기 기설정된 패턴에 대응하여 설정된 동작을 수행하여 상기 판서정보를 생성할 수 있다.
상기 판서정보 생성부는, 상기 전자펜의 모션이 상기 판서면과 수평인 상태에서 흔드는 패턴인 경우, 상기 판서면 상에 표시되어 있는 판서정보를 상기 판서면에서 지우는 전체 지우기 동작을 수행하고, 상기 전자펜의 모션이 상기 전자펜을 뒤집는 패턴인 경우, 상기 전자펜의 이동 경로 상의 판서면 상에 표시되어 있는 판서정보를 지우는 부분 지우기 동작을 수행할 수 있다.
상기 전자펜은, 상기 압력센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜이 상기 판서면에 접촉되는지 여부를 판단하여, 상기 판서면에 접촉되지 않은 상태인 경우 마우스 동작 모드로 전환할 수 있다.
상기 단말기는, 상기 가속도센서의 오차누적을 해소하기 위해 상기 판서점의 변위 오차를 보정하는 캘리브레이션부;를 더 포함할 수 있다.
상기 캘리브레이션부는, 상기 판서면 상의 소정의 변위 좌표에 적어도 하나의 교정점이 표시되도록 하고, 상기 교정점에 상기 전자펜이 접촉되는 때에 측정된 상기 판서점의 변위를 상기 소정의 변위 좌표와 비교하여 상기 판서점의 변위 오차를 보정할 수 있다.
상기 캘리브레이션부는, 적어도 두 개의 교정점들이 상기 판서면 상에 표시되도록 하고, 상기 교정점들 간의 거리와, 상기 교정점들과의 접촉 시점들에 각각 측정된 상기 전자펜의 변위 정보와, 상기 교정점들과의 접촉 시점들에서의 상기 전자펜의 기울기 정보들을 기반으로, 상기 판서점의 변위 오차를 보정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 판서면에 대한 전자펜의 접촉 압력 정보와, 상기 판서면에 대한 상기 전자펜의 기울기 정보와, 상기 전자펜의 가속도 정보를 수신하는 수신부; 상기 전자펜의 가속도 정보를 기반으로 상기 전자펜의 변위를 산출하는 변위 산출부; 및 상기 전자펜의 접촉 압력 정보와, 상기 전자펜의 변위를 기반으로 판서정보를 생성하는 판서정보 생성부;를 포함하는 단말기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 소정의 판서면에 대한 접촉 압력을 측정하는 압력센서; 상기 판서면에 대한 기울기를 측정하는 기울기센서; 상기 판서면에 대한 판서점의 변위를 산출하기 위한 가속도를 측정하는 가속도센서; 및 상기 압력센서, 상기 기울기센서 및 상기 가속도센서의 측정값들을 패킷으로 묶어서 전송하는 통신부;를 구비하는 전자펜이 제공된다.
상기 전자펜은 상기 압력센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜이 상기 판서면에 접촉되는지 여부를 판단하여, 상기 판서면에 접촉되지 않은 상태인 경우 마우스 동작 모드로 전환될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전자펜이 소정의 판서면에 접촉되는 접촉 압력을 측정하는 단계; 상기 전자펜의 상기 판서면에 대한 기울기를 측정하는 단계; 상기 전자펜의 가속도를 측정하는 단계; 상기 전자펜의 가속도 정보를 기반으로 상기 전자펜의 변위를 산출하는 단계; 상기 전자펜의 접촉 압력과 상기 전자펜의 변위를 기반으로 판서정보를 생성하는 단계; 및 상기 판서정보를 스크린에 투사하여 상기 판서정보를 상기 스크린에 표시하는 단계;를 포함하는 모션 기반의 전자칠판 판서 방법이 제공된다.
상기 모션 기반의 전자칠판 판서 방법은, 상기 전자펜의 기울기 정보를 기반으로 상기 전자펜의 변위를 보정하여 상기 판서점의 변위를 산출하는 단계; 상기 전자펜의 접촉 압력을 기반으로 상기 전자펜의 필압 레벨을 산출하여 상기 판서면에 표시할 선의 굵기를 결정하는 단계; 및 상기 전자펜의 기울기 정보 및 가속도 정보를 기반으로 상기 전자펜의 모션을 인식하고, 상기 전자펜의 모션이 기설정된 패턴과 부합하는지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 판서정보를 생성하는 단계는, 상기 판서점의 변위를 상기 판서면 상의 마우스 포인터와 동기화하고, 상기 전자펜의 모션이 상기 기설정된 패턴에 부합하는 경우 상기 기설정된 패턴에 대응하여 설정된 동작을 수행하여 상기 판서정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 저렴한 비용으로 전자칠판 시스템을 구현할 수 있으며, 사용자가 편리하게 사용할 수 있고, 사용자의 판서 내용에 부합하는 판서정보를 생성하여 표시할 수 있는 모션 기반의 전자칠판 시스템 및 전자칠판 판서 방법이 제공된다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 판서 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템을 구성하는 전자펜의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 전자펜에서 단말기로 송신되는 패킷의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템을 구성하는 제어모듈의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 전자펜의 변위를 보정하여 판서점의 변위를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템을 구성하는 제어모듈의 구성도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템을 구성하는 캘리브레이션부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템의 구성도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 전체에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부'가 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소와 '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소 및 '~부'들에 의해 분리되어 수행될 수도 있고, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템(100)은 단말기(110)와, 전자펜(120) 및 빔프로젝터(150)를 포함하여 구성된다.
일 실시예로, 단말기(110)는 대학교 교수, 초·중·고등학교 교사, 학원강사, 기업체의 임직원이나 관공서의 공무원 등 교육이나 회의, 발표 등의 목적으로 판서를 수행하는 사용자의 단말기일 수 있다.
단말기(110)는 예를 들어, 태블릿(tablet) PC, 노트북, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistants), 데스크탑 컴퓨터 등의 단말기로 제공될 수 있으나, 이러한 예시들로 제한되는 것은 아니다.
단말기(110)는 전자펜(120)으로부터 데이터를 전송받아 판서정보를 생성하고, 생성한 판서정보를 강의실이나 회의실 등에 마련된 단말기(140)로 전송할 수 있도록 제공될 수 있다.
전자펜(120)은 사용자가 단말기(110)의 판서면(112), 예를 들어 단말기(110)의 화면상에 필기를 하기 위해 제공될 수 있다. 본 발명은 전자펜(120)의 모션(motion) 기반으로 판서정보의 생성을 위한 프로세스가 실행되기 때문에, 단말기(110)에 전자펜(120)의 접촉 위치를 감지하기 위한 터치패널(touch panel), 터치패드(touch pad) 등의 수단이 구비되어 있지 않은 경우에도, 사용자가 전자펜(120)을 이용하여 입력한 판서정보를 단말기(110)의 판서면(112)과 스크린(160) 상에 표시할 수 있다.
판서면(112)에 표시되는 판서정보는 사용자(판서자)가 자신의 단말기(110)를 통해 판서 내용을 볼 수 있도록 하기 위한 것이고, 스크린(160) 상에 표시되는 판서 정보는 학생들이나, 회의 참석자들이 판서자가 입력한 판서 내용을 볼 수 있게 하기 위한 것이다.
단말기(110)는 판서면(112)과 스크린(160) 상에 판서정보를 표시하기 위한 동작들을 수행하는 제어모듈(130)을 구비할 수 있다. 모션 기반의 전자칠판 판서 동작을 위하여, 전자펜(120)은 판서면(112)에 대한 접촉 압력과, 판서면(112)에 대한 전자펜(120)의 기울기 및 가속도 정보를 실시간 측정할 수 있도록 제공될 수 있다.
판서면(112)과 스크린(160) 상에 표시될 판서정보를 생성하기 위하여, 전자펜(120)은 측정된 판서면(112)에 대한 접촉 압력, 판서면(112)에 대한 기울기 및 가속도 정보를 단말기(110)의 제어모듈(130)로 무선 전송한다. 제어모듈(130)은 전자펜(120)으로부터 전송받은 전자펜(120)의 접촉 압력, 기울기 및 가속도 정보를 기반으로 판서정보를 생성하여 판서면(112)에 표시함과 동시에, 강의실, 회의실 등에 마련된 단말기(140)로 전송한다. 단말기(140)로 전송된 판서정보는 빔프로젝터(150)에 의해 스크린(160)으로 투사된다. 이에 따라, 강의를 수강하거나 회의에 참석한 사용자들이 스크린(160)을 통해 판서정보를 볼 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 판서 방법의 흐름도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 판서자가 전자펜(120)을 이용하여 판서면(112)에 필기를 시작하면(S10), 전자펜(120)은 전자펜(120)의 판서면(112)에 대한 접촉 압력값, 가속도 및 기울기 정보를 측정한다(S20). 측정된 전자펜(120)의 판서면(112)에 대한 접촉 압력값, 가속도 및 기울기 정보는 단말기(110)로 무선 송신된다(S30).
단말기(110)는 전자펜(120)으로부터 송신받은 전자펜(120)의 가속도 및 기울기 정보를 이용하여 판서면(112) 상의 판서점 위치(전자펜이 판서면에 닿은 지점)를 산출하고, 전자펜(120)의 판서면(112)에 대한 접촉 압력값을 필압(筆壓)으로 변환하여 판서정보를 생성한다(S40 내지 S50).
단말기(110)는 생성된 판서정보를 화면(판서면)에 출력하고 강의실, 회의실 등의 단말기(140)로 전송한다(S60). 강의실 등의 단말기에 연결된 빔프로젝트(150)는 단말기(110)로부터 전송받은 판서정보를 스크린(160)에 투사하여 스크린(160) 상에 판서정보가 표시되도록 한다(S70).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템을 구성하는 전자펜의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 전자펜(120)은 케이스(121), 압력센서(122), 가속도센서(123), 기울기센서(124), 제어부(125), 통신부(126), 배터리(127) 및 버튼부(128)를 포함하여 구성될 수 있다.
케이스(121)는 사용자가 필기를 용이하게 할 수 있도록 펜(Pen) 형태로 제공될 수 있다. 압력센서(122), 가속도센서(123), 기울기센서(124), 제어부(125), 통신부(126) 및 배터리(127)는 케이스(121)에 내장되고, 버튼부(128)는 사용자가 물리버튼들을 입력할 수 있도록 케이스(121)의 측면부에 제공될 수 있다.
압력센서(122)는 판서면(112)에 대한 접촉 압력을 측정한다. 압력센서(122)는 판서면(112)에 대한 전자펜(120)의 접촉 압력을 정확하게 측정하기 위하여 전자펜(120)의 선단부에 제공될 수 있다. 일 실시예로, 압력센서(122)는 압력에 따라 전기신호를 출력하는 피에조(Piezo) 소자로 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
가속도센서(123)는 전자펜(120)의 판서면에 대한 판서점의 변위를 산출하기 위한 가속도를 측정한다. 일 실시예로, 가속도센서(123)는 전자펜(120)의 3축 가속도 정보를 측정할 수 있다.
기울기센서(124)는 전자펜(120)의 판서면(112)에 대한 기울기를 측정한다. 일 실시예로, 가속도센서(123)와 기울기센서(124)는 자이로센서(Gyro Sensor)로 통합될 수 있다. 자이로센서는 6축, 9축 등의 자이로센서로 제공될 수 있다.
제어부(125)는 압력센서(122), 가속도센서(123), 기울기센서(124)로부터 데이터를 수집하고, 같은 시간대에 수집된 측정값들을 미리 설정된 포맷으로 묶어서 패킷을 생성한다. 제어부(125)는 적어도 하나의 프로세서(Processor)로 제공될 수 있다.
제어부(125)는 압력센서(120)의 측정값을 기반으로 전자펜(120)이 판서면(112)에 접촉되는지 여부를 판단하여, 전자펜(120)이 판서면(112)에 접촉되는 경우에만 패킷을 생성하여 단말기(110)로 전송하도록 제공될 수 있다.
또한, 제어부(125)는 전자펜(120)이 판서면(112)에 접촉되어 있는 경우에도, 전자펜(120)의 기울기 및 가속도가 변화하지 않는 상태이면, 패킷 생성 및 전송을 수행하지 않을 수 있다.
이와 같이, 전자펜(120)에 의해 판서정보가 갱신되는 것으로 판단되는 경우에만 단말기(110)로 패킷을 전송함으로써, 불필요한 데이터 전송으로 인해 발생할 수 있는 전자펜(120)의 전력 소모를 줄여 배터리(127)의 충전/교체 주기를 증가시킬 수 있다.
통신부(126)는 제어부(125)에 의해 생성된 패킷을 단말기(110)의 제어모듈(130)로 무선 전송한다. 통신부(126)는 연결의 편의성과 통신 거리, 데이터 전송 속도, 전력 관리 등을 고려하여 예를 들어 블루투스(Bluetooth) 모듈로 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 전자펜에서 단말기로 송신되는 패킷의 예시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 패킷에는 전자펜(120)의 판서면에 대한 접촉 압력값(압력 정보), 자이로 센서값(기울기 정보), 가속도 센서값(가속도 정보), 물리버튼들의 입력값들 등의 데이터가 미리 설정된 포맷으로 포함될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 배터리(127)는 전자펜(120)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위해 제공된다. 배터리(127)는 충전식 또는 교체식으로 제공될 수 있다.
버튼부(128)는 다양한 물리버튼들을 포함할 수 있다. 버튼부(128)는 예를 들어, 전자펜(120)이 판서를 수행하지 않는 동안 마우스 기능을 수행할 수 있도록, 마우스의 좌/우 클릭 버튼들, 휠부 등을 포함할 수 있다. 또한, 후술될 바와 같이, 전자펜(120)을 캘리브레이션(calibration) 모드 등으로 전환하기 위한 버튼이 제공될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템을 구성하는 제어모듈의 구성도이다. 도 5를 참조하면, 제어모듈(130)은 수신부(131), 변위 산출부(132), 판서점 보정부(133), 필압 변환부(134), 모션 인식부(135), 판서정보 생성부(136), 출력부(137) 및 전송부(138)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 수신부(131)는 전자펜(120)으로부터 무선 송신된 측정값들을 수신한다. 수신부(131)는 무선 통신모듈(예를 들면, 블루투스 모듈)로 제공될 수 있다.
전자펜(120)의 측정값들이 패킷으로 전송되는 경우, 제어모듈(130)은 수신된 패킷에서 전자펜(120)의 측정값들을 파싱(parsing)하여, 전자펜(120)의 판서면(112)에 대한 접촉 압력, 전자펜(120)의 기울기 및 가속도 정보를 획득한다.
변위 산출부(132)는 가속도센서(123)의 측정값을 기반으로 전자펜(120)의 변위를 산출한다. 엄밀하게 말해, 전자펜(120)의 변위는 가속도센서(123)의 변위를 의미한다.
변위 산출부(132)는 가속도센서(123)에 의해 측정된 전자펜(120)의 가속도를 각 축 방향별로 이중 시간 적분하여 전자펜(120)의 3차원 변위, 즉 전자펜(120)의 이동 거리와 이동 방향을 산출한다.
변위 산출부(132)에 의해 산출되는 전자펜(120)의 변위는 전자펜(120)이 판서면(112)에 실제로 접촉되는 판서점을 정확하게 반영하지 못할 수 있다. 전자펜(120)의 변위는 가속도센서(123)의 측정값을 기반으로 산출되고, 가속도센서(123)는 전자펜(120)에 의해 판서(필기)가 수행되는 판서점에 정확하게 위치하지 않고, 그로부터 일정 거리 떨어져 있기 때문에, 전자펜(120)의 변위는 전자펜(120)의 기울기에 따라 판서점의 변위에 대해 오차를 갖게 된다.
가속도센서(123)를 전자펜(120)의 선단부에 장착할 경우, 가속도센서(123)의 변위를 판서점의 변위와 일치시킬 수 있으나, 판서면(112)에 대한 전자펜(120)의 접촉 압력을 정확하게 측정하기 위해 전자펜(120)의 선단부에 압력센서(122)가 구비되어 있으므로, 가속도센서(123)를 전자펜(120)의 선단부에 장착하기 어렵다.
사용자의 판서에 보다 부합하는 판서정보를 표시하기 위해서는 전자펜(120)의 변위를 보정하여 판서점의 변위를 정확하게 산출할 필요가 있다. 이를 위해, 판서점 보정부(133)는 기울기센서(124)에 의해 측정된 전자펜(120)의 기울기 정보를 기반으로, 변위 산출부(132)에 의해 가속도센서(123)의 측정값을 기초로 하여 산출된 전자펜(120)의 변위를 보정함으로써, 판서점의 변위를 산출한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 전자펜의 변위를 보정하여 판서점의 변위를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1, 도 3 및 도 6을 참조하면, 판서점 보정부(133)는 전자펜(120)의 기울기센서(124)에 의해 측정된 전자펜(120)의 기울기 정보(θ)와, 가속도센서(123)와 전자펜(120)의 선단부 사이의 거리(L)를 기반으로 가속도센서(123)의 변위를 보정하여 판서점(WP)의 변위를 산출한다.
즉, 판서점 보정부(133)는 가속도센서(123)의 측정값 기반으로 산출되는 전자펜(120)의 변위를 기준으로 X축 및 Y축 방향으로 L×cosθ 만큼 보정하여 판서점(WP)의 변위를 산출할 수 있다. 따라서, 전자펜(120)의 기울기(θ)를 고려하여 판서점(WP)의 변위를 정확하게 산출하여 사용자의 판서 내용에 보다 부합하는 판서정보를 판서면(112)과 스크린(160)에 표시할 수 있게 된다.
필압 변환부(134)는 압력센서(122)의 측정값을 기반으로 전자펜(120)의 필압 레벨을 산출하여, 전자펜(120)에 의해 판서면(112)과 스크린(160)에 표시할 선의 굵기를 결정한다. 예를 들어, 압력센서(122)의 측정값이 클수록 높은 필압 레벨로 산출하여 굵은 선으로 표시되도록 한다. 따라서, 사용자는 전자펜(120)으로 판서면(112)을 누르는 힘을 조절함으로써, 판서하려는 선의 굵기를 편리하게 조절할 수 있다.
이때, 사용자가 동일한 힘으로 전자펜(120)을 누르더라도, 전자펜(120)의 기울기에 따라서 압력센서(122)의 측정값이 변화하기 때문에, 사용자가 의도하지 않았음에도 불구하고, 전자펜(120)의 기울기에 따라 선의 굵기가 변화하는 형태로 판서정보가 생성될 수 있다.
이러한 문제를 방지하기 위하여, 필압 변환부(134)는 압력센서(122)의 측정값과 전자펜(120)의 기울기를 함께 고려하여 필압 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자펜(120)이 판서면에 많이 기울어질수록 압력센서(122)의 측정값에 상대적으로 높은 스케일을 적용하고, 반대의 경우에는 압력센서(122)의 측정값에 상대적으로 낮은 스케일을 적용하여 필압 레벨을 결정할 수 있다.
따라서, 사용자의 판서 과정에서 의도하지 않게 전자펜(120)의 기울기가 변화하여 압력센서(122)의 측정값이 변동하더라도, 전자펜(120)의 기울기 변화에 따라 압력센서(122)의 측정값에 적용되는 스케일 값이 변화하여, 일정한 필압 레벨을 결정할 수 있으며, 판서 과정에서 선의 굵기가 변동하는 것을 방지할 수 있다.
모션 인식부(135)는 전자펜(120)의 가속도센서(123) 및 기울기센서(124)의 측정값을 기반으로 전자펜(120)의 모션을 인식하고, 전자펜(120)의 모션이 기설정된 패턴들 중의 적어도 하나에 부합하는지 여부를 판단한다.
모션 인식부(135)는 예를 들면, 전자펜(120)의 모션이 판서면과 수평인 상태에서 흔드는 패턴인지 여부, 혹은 전자펜(120)을 뒤집는 패턴인지 여부 등을 판단할 수 있다.
모션 인식부(135)는 예컨대, 전자펜(120)의 기울기가 판서면에 대해 0°로부터 설정된 오차범위 내인 동시에, 전자펜(120)의 가속도가 일정 수준 이상 변화하는 경우에 전자펜(120)의 모션이 판서면과 수평인 상태에서 흔드는 패턴인 것으로 인식할 수 있다. 다른 예로, 모션 인식부(135)는 전자펜(120)의 기울기가 설정된 각도 이상 변화하는 경우, 전자펜(120)을 뒤집는 패턴인 것으로 인식할 수 있다.
판서정보 생성부(136)는 변위 산출부(132), 판서점 보정부(133), 필압 변환부(134) 및 모션 인식부(135)로부터 제공되는 정보를 기반으로 단말기(110)의 판서면과 스크린(160)에 표시할 판서정보를 생성한다.
일 실시예로, 판서정보 생성부(136)는 압력센서(122)의 측정값과 변위 산출부(132)에 의해 가속도센서(123)의 측정값을 기초로 하여 산출된 전자펜(120)의 변위를 기반으로 판서정보를 생성할 수 있다. 판서정보 생성부(136)는 판서점(WP)의 변위를 판서면(112) 상의 마우스 포인터와 동기화하여 판서면(112) 상에 표시할 판서정보를 생성할 수 있다.
판서정보 생성부(136)는 압력센서(122)의 측정값을 기반으로, 전자펜(120)이 판서면(112)에 접촉되어 있는지를 판단하고, 전자펜(120)이 판서면(112)에 접촉되어 있는 것으로 판단되는 경우, 앞서 설명한 바와 같은 과정에 따라 변위 산출부(132) 및 판서점 보정부(133)에 의해 산출된 판서점(WP)의 위치에 판서정보를 추가한다. 이때, 단말기(110)의 판서면과 스크린(160)에 판서되는 선의 굵기는 필압 변환부(134)에 의해 산출되는 필압 레벨에 따라 결정될 수 있다.
판서정보 생성부(136)는 전자펜(120)이 판서면(112)에 접촉되어 있지 않은 것으로 판단되는 경우, 해당 판서점의 위치에 판서정보를 추가하지 않는다. 이 경우, 전자펜(120)은 마우스 동작 모드로 작동하며, 전자펜(120)이 판서면(112)에 접촉하지 않은 상태에서는 전자펜(120)을 움직이더라도, 단말기(110)의 판서면(112)과 스크린(160) 상에 표시되는 판서정보는 변화되지 않을 것이다.
압력센서(122)의 측정값을 기반으로 전자펜(120)이 판서면에 접촉되는지 여부를 판단하고, 판서면에 접촉되지 않은 상태인 경우 전자펜(120)을 마우스 동작 모드로 전환하는 기능(프로그램)은 전자펜(120)의 제어부(125)에서 실행하도록 구성될 수도 있다.
모션 인식부(135)에서 전자펜(120)의 모션이 기설정된 패턴들 중 적어도 하나에 부합하는 것으로 판단하는 경우, 판서정보 생성부(136)는 상기 기설정된 패턴에 대응하여 설정된 동작을 수행하여 판서정보를 생성할 수 있다. 기설정된 패턴은 예를 들어, 전체 지우기 동작, 부분 지우기 동작 등의 동작들을 포함할 수 있다.
판서정보 생성부(136)는 전자펜(120)의 모션이 판서면(112)과 수평인 상태에서 흔드는 패턴인 경우, 판서면(112) 상에 표시되어 있는 판서정보 전체를 판서면(112)에서 지우는 전체 지우기 동작을 수행하고, 전자펜(120)을 뒤집는 패턴인 경우, 판서면(112) 상의 판서정보 중 전자펜(120)의 이동 경로에 부합되는 판서정보를 지우는 부분 지우기 동작을 수행할 수 있다.
출력부(137)는 판서정보 생성부(136)에 의해 생성된 판서정보를 단말기(110)의 판서면(112)에 표시한다. 전송부(138)는 판서정보 생성부(136)에 의해 생성된 판서정보를 유/무선 통신을 통해 강의실, 회의실 등에 마련된 단말기(도 1의 140)로 전송할 수 있다. 단말기(140)로 전송된 판서정보는 빔프로젝터(150)에 의해 스크린(160)으로 투영되어 표시될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템은 전자펜(120)의 모션 기반으로 판서 동작이 수행되기 때문에, 고가의 평판디스플레이(FDP; Flat Display Panel)나 적외선 LED 장치를 이용하는 경우에 비해 훨씬 저렴한 비용으로 전자칠판을 구현할 수 있다. 또한, 전자펜(120)의 모션 기반으로 전자칠판 시스템을 구현하면서도, 사용자의 판서 내용과 정확하게 부합하는 판서정보를 생성하여 표시할 수 있으며, 사용자가 편리하게 판서정보를 입력할 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에서, 제어모듈(130)의 변위 산출부(132), 판서점 보정부(133), 필압 변환부(134), 모션 인식부(135) 및 판서정보 생성부(136) 중의 적어도 하나는 전자펜(120)에 구비될 수도 있다. 이 경우, 전자펜(120)으로부터 전자펜(120)의 변위 정보, 판서점의 변위 정보, 필압 정보, 모션 정보 또는 모션 정보에 대응되어 설정된 동작 정보 및/또는 판서정보가 사용자의 단말기(110) 또는 강의실이나 회의실 등에 마련된 단말기(140)로 전송될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템을 구성하는 제어모듈의 구성도이다. 도 7의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 도 7의 실시예는 제어모듈(130)이 캘리브레이션부(139)를 더 포함하는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
캘리브레이션부(139)는 가속도센서(123)의 오차누적을 해소하기 위해 판서점의 변위 오차를 보정하기 위해 제공된다. 가속도센서(123)의 오차가 누적될 경우, 전자펜(120)이 가르키는 판서점의 위치와 판서면에 표시되는 판서정보의 위치에 편차가 커질 수 있다. 이 경우에, 사용자가 전자펜(120)의 버튼부(128)를 이용하여 캘리브레이션 모드로의 전환을 요청하면, 캘리브레이션부(139)는 판서점의 변위 오차를 해소하기 위한 캘리브레이션 모드를 수행하게 된다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템을 구성하는 캘리브레이션부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 먼저, 도 8을 참조하면, 캘리브레이션부(139)는 단말기(110)의 판서면(112)에 하나 이상의 교정점(CP1, CP2)을 표시한다.
도 8의 예에서는 두 개의 교정점(CP1, CP2)이 미리 설정된 변위 좌표의 판서면(112)에 표시된다. 단말기(110)의 가로 방향을 제1 방향(X), 세로 방향을 제2 방향(Y)이라고 한다. 판서점의 누적 변위 오차를 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)으로 동시에 해소할 수 있도록, X축 및 Y축 값이 모두 다르도록 교정점들(CP1, CP2)의 좌표가 설정될 수 있다.
판서면(112)에 교정점들(CP1, CP2)이 표시되면, 사용자는 도 9 내지 도 10의 도시와 같이, 전자펜(120)으로 교정점들(CP1, CP2)을 순차적으로 입력(접촉)한다. 캘리브레이션부(139)는 전자펜(120)이 교정점들(CP1, CP2)에 접촉될 때에 산출되는 판서점의 변위와, 교정점들(CP1, CP2)의 변위 좌표를 비교하여, 그 차이만큼 판서점의 변위 오차를 보정한다.
또한, 가속도센서(123)의 이중 적분에 의해 산출되는 전자펜(120)의 이동 거리는 실제 전자펜(120)의 이동 거리와 오차를 가질 수 있는데, 이러한 오차에 따른 판서점의 변위 오차 역시 캘리브레이션부(139)에 의해 보정될 수 있다.
도 11을 참조하면, 캘리브레이션부(139)는 가속도센서(123)의 이중 적분에 의해 산출되는 전자펜(120)의 이동 거리(교정점들과의 접촉 시점들에서 각각 측정된 전자펜의 변위 정보)와, 교정점들(CP1, CP2) 간의 거리(Dx), 교정점들(CP1, CP2)과의 접촉 시점들에서의 전자펜(120)의 기울기 정보들(θ1, θ2)을 기반으로, 판서점의 변위 오차를 보정할 수 있다.
전자펜(120)이 두 교정점들(CP1, CP2)에 접촉할 때의 기울기 정보의 차이를 고려하여 캘리브레이션을 수행하기 위하여, 교정점들(CP1, CP2) 간의 거리(Dx)에서 L×cosθ1 값을 감산하고 L×cosθ2 값을 가산함으로써, 가속도센서(123)의 실제 이동 거리(D1)를 구한다.
그리고, 가속도센서(123)의 측정값을 이중 적분하여 구한 전자펜(120)의 이동 거리와, 가속도센서(123)의 실제 이동 거리(D1)를 비교하여 전자펜(120)의 변위 오차를 보정한다. 따라서, 전자펜(120)의 변위 오차에 대한 캘리브레이션 값을 적용함으로써, 판서 모드로 전환시에 제어모듈이 산출하는 판서점의 변위를 실제 전자펜(120)이 판서면(112)에 닿는 판서 위치에 정확하게 매칭시킬 수 있다.
기울기센서(124)의 오차 역시 판서정보의 정확도에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 캘리브레이션부(139)는 기울기센서(124)에 대한 캘리브레이션을 수행할 수도 있다. 일 예로, 캘리브레이션부(139)는 단말기(110)의 화면에 "전자펜을 화면에 수직으로 배치하세요"와 같은 메시지를 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 전자펜(120)을 단말기(110)의 화면에 수직으로 배치하고 나면, 그때의 기울기센서(124)의 측정값을 90°와 비교하여 차이값만큼 캘리브레이션을 수행한다.
이어서, 캘리브레이션부(139)는 단말기(110)의 화면에 "전자펜을 화면에 가로 방향(또는 세로 방향)으로 평행하게 놓으세요"와 같은 메시지를 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 전자펜(120)을 단말기(110)의 화면에 평행하게 놓으면, 그때의 기울기센서(124)의 측정값을 0°와 비교하여 차이값만큼 캘리브레이션을 수행한다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 전자펜(120)의 가속도센서(123)와 기울기센서(124)의 누적 오차를 해소하기 위한 캘리브레이션을 효율적이면서도 편리하게 수행할 수 있으며, 전자펜(120)의 이동 거리와 이동 방향, 판서점의 변위 등을 정확하게 측정할 수 있고, 사용자의 판서 내용에 보다 부합하는 판서정보를 생성하여 표시함으로써, 교육이나 회의의 효용성을 제고할 수 있는 효과가 제공된다.
도 8 내지 도 11에는 두 개의 교정점(CP1, CP2)을 이용하여 캘리브레이션을 수행하는 예가 도시되어 있으나, 판서점의 현재 위치만을 보정하고자 하는 경우에는 하나의 교정점을 이용하여 캘리브레이션이 수행될 수도 있고, 보다 높은 정확도의 캘리브레이션을 수행하기 위하여 3개 이상의 교정점들이 이용될 수도 있다.
본 발명의 변형된 실시예에서, 제어모듈(130)의 변위 산출부(132), 판서점 보정부(133), 필압 변환부(134), 모션 인식부(135), 판서정보 생성부(136) 및 캘리브레이션부(139) 중의 적어도 하나는 전자펜(120)에 구비될 수도 있다. 이 경우, 전자펜(120)으로부터 전자펜(120)의 변위 정보, 판서점의 변위 정보, 필압 정보, 모션 정보 또는 모션 정보에 대응되어 설정된 동작 정보, 캘리브레이션 정보 및/또는 판서정보가 사용자의 단말기(110) 또는 강의실이나 회의실 등에 마련된 단말기(140)로 전송될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모션 기반의 전자칠판 시스템의 구성도이다. 도 12의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예들과 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다. 도 12의 실시예는 전자펜(120)으로 단말기의 화면이 아닌 스크린(160)에 직접 판서를 수행하며, 제어모듈(130)은 사용자의 단말기가 아니라, 강의실이나 회의실 등에 마련된 단말기(140) 내에 구비되어 있는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
이러한 경우, 스크린(160)이 앞서 설명한 판서면에 해당된다. 또한, 전자펜(120)에서 측정된 정보는 판서자의 개인 단말기가 아닌 강의실이나 회의실에 마련된 단말기(140)로 전송되며, 판서자의 개인 단말기에서 단말기(140)로 판서정보를 전송하는 과정은 생략될 수 있다. 전자펜(120)과 제어모듈(130)을 이용하여 판서정보를 생성하는 방식은 앞서 설명한 실시예와 동일할 수 있다.
단, 캘리브레이션 모드를 수행하는 경우에 있어서, 빔프로젝트(150)는 스크린(160) 상의 소정의 좌표 위치들에 교정점들(CP3, CP4)이 표시되도록 투사하게 되며, 이점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다. 또한, 본 실시예에서, 전자펜(120)의 가속도센서(123)나 기울기센서(124)의 캘리브레이션을 위한 메시지 역시 판서자의 개인 단말기가 아닌 스크린(160) 상에 투사된다. 교정점들(CP3, CP4) 또는 캘리브레이션을 위한 안내 메시지가 스크린(160) 상에 표시된 이후의 캘리브레이션 과정은 앞서 설명한 실시예와 동일하게 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은 예를 들어 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 SRAM(Static RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM)과 같은 불휘발성 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 광학적 판독 매체 예를 들어 시디롬, 디브이디 등과 같은 형태의 저장매체일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100: 모션 기반의 전자칠판 시스템
110: 단말기
112: 판서면
120: 전자펜
121: 케이스
122: 압력센서
123: 가속도센서
124: 기울기센서
125: 제어부
126: 통신부
127: 배터리
128: 버튼부
130: 제어모듈
131: 수신부
132: 변위 산출부
133: 판서점 보정부
134: 필압 변환부
135: 모션 인식부
136: 판서정보 생성부
137: 출력부
138: 전송부
139: 캘리브레이션부
140: 단말기
150: 빔프로젝터
160: 스크린

Claims (22)

  1. 소정의 판서면에 대한 접촉 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 판서면에 대한 기울기를 측정하는 기울기센서와, 상기 판서면에 대한 판서점의 변위를 산출하기 위한 가속도를 측정하는 가속도센서, 및 상기 압력센서와 상기 기울기센서 및 상기 가속도센서의 각 측정값을 전송하는 통신부를 구비하는 전자펜;
    상기 전자펜으로부터 상기 측정값을 수신하는 수신부와, 상기 가속도센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜의 변위를 산출하는 변위 산출부, 및 상기 압력센서의 측정값과 상기 전자펜의 변위를 기반으로 판서정보를 생성하는 판서정보 생성부를 구비하는 단말기; 및
    상기 판서정보를 스크린에 투사하여 상기 판서정보를 상기 스크린에 표시하는 빔프로젝트;를 포함하고,
    상기 변위 산출부는 상기 가속도센서에 의해 측정된 상기 전자펜의 가속도를 이중 적분하여 상기 전자펜의 변위를 산출하고,
    상기 단말기는,
    상기 기울기센서에 의해 측정된 상기 전자펜의 기울기 정보를 기반으로 상기 변위 산출부에 의해 산출된 상기 전자펜의 변위를 보정하여 상기 판서점의 변위를 산출하는 판서점 보정부;를 더 포함하는 모션 기반의 전자칠판 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 판서정보 생성부는 상기 판서점의 변위를 상기 판서면 상의 마우스 포인터와 동기화하여 상기 판서면 상에 표시할 판서정보를 생성하는 모션 기반의 전자칠판 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말기는,
    상기 압력센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜의 필압 레벨을 산출하여 상기 판서면에 표시할 상기 판서정보의 선의 굵기를 결정하는 필압 변환부;를 더 포함하는 모션 기반의 전자칠판 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말기는,
    상기 가속도센서 및 상기 기울기센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜의 모션을 인식하고, 상기 전자펜의 모션이 기설정된 패턴과 부합하는지 여부를 판단하는 모션 인식부;를 더 포함하고,
    상기 판서정보 생성부는 상기 전자펜의 모션이 상기 기설정된 패턴에 부합하는 경우, 상기 기설정된 패턴에 대응하여 설정된 동작을 수행하여 상기 판서정보를 생성하는 모션 기반의 전자칠판 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 판서정보 생성부는,
    상기 전자펜의 모션이 상기 판서면과 수평인 상태에서 흔드는 패턴인 경우, 상기 판서면 상에 표시되어 있는 판서정보를 상기 판서면에서 지우는 전체 지우기 동작을 수행하고,
    상기 전자펜의 모션이 상기 전자펜을 뒤집는 패턴인 경우, 상기 판서면 상에 표시되어 있는 판서정보 중 상기 전자펜의 이동 경로에 부합하는 판서정보를 지우는 부분 지우기 동작을 수행하는 모션 기반의 전자칠판 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자펜은, 상기 압력센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜이 상기 판서면에 접촉되는지 여부를 판단하여, 상기 판서면에 접촉되지 않은 상태인 경우 마우스 동작 모드로 전환하는 모션 기반의 전자칠판 시스템.
  9. 소정의 판서면에 대한 접촉 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 판서면에 대한 기울기를 측정하는 기울기센서와, 상기 판서면에 대한 판서점의 변위를 산출하기 위한 가속도를 측정하는 가속도센서, 및 상기 압력센서와 상기 기울기센서 및 상기 가속도센서의 각 측정값을 전송하는 통신부를 구비하는 전자펜;
    상기 전자펜으로부터 상기 측정값을 수신하는 수신부와, 상기 가속도센서의 측정값을 기반으로 상기 전자펜의 변위를 산출하는 변위 산출부, 및 상기 압력센서의 측정값과 상기 전자펜의 변위를 기반으로 판서정보를 생성하는 판서정보 생성부를 구비하는 단말기; 및
    상기 판서정보를 스크린에 투사하여 상기 판서정보를 상기 스크린에 표시하는 빔프로젝트;를 포함하고,
    상기 단말기는,
    상기 가속도센서의 오차누적을 해소하기 위해 상기 판서점의 변위 오차를 보정하는 캘리브레이션부;를 더 포함하고,
    상기 캘리브레이션부는,
    상기 판서면 상의 소정의 변위 좌표에 적어도 하나의 교정점이 표시되도록 하고, 상기 교정점에 상기 전자펜이 접촉되는 때에 측정된 상기 판서점의 변위를 상기 소정의 변위 좌표와 비교하여 상기 판서점의 변위 오차를 보정하고,
    적어도 두 개의 교정점들이 상기 판서면 상에 표시되도록 하고, 상기 교정점들 간의 거리와, 상기 교정점들과의 접촉 시점들에 각각 측정된 상기 전자펜의 변위 정보와, 상기 교정점들과의 접촉 시점들에서의 상기 전자펜의 기울기 정보들을 기반으로, 상기 판서점의 변위 오차를 보정하는 모션 기반의 전자칠판 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 판서면에 대한 전자펜의 접촉 압력 정보와, 상기 판서면에 대한 상기 전자펜의 기울기 정보와, 상기 전자펜의 가속도 정보를 수신하는 수신부;
    상기 전자펜의 가속도 정보를 기반으로 상기 전자펜의 변위를 산출하는 변위 산출부; 및
    상기 전자펜의 접촉 압력 정보와, 상기 전자펜의 변위를 기반으로 판서정보를 생성하는 판서정보 생성부;를 포함하고,
    상기 변위 산출부는 상기 전자펜의 가속도 정보를 이중 적분하여 상기 전자펜의 변위를 산출하고,
    상기 전자펜의 기울기 정보를 기반으로 상기 변위 산출부에 의해 산출된 상기 전자펜의 변위를 보정하여 판서점의 변위를 산출하는 판서점 보정부;를 더 포함하는 단말기.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 판서정보 생성부는 상기 판서점의 변위를 상기 판서면 상의 마우스 포인터와 동기화하여 상기 판서면 상에 표시할 판서정보를 생성하는 단말기.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자펜의 상기 접촉 압력 정보를 기반으로 상기 전자펜의 필압 레벨을 산출하여 상기 판서면에 표시할 상기 판서정보의 선의 굵기를 결정하는 필압 변환부;를 더 포함하는 단말기.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자펜의 가속도 정보 및 기울기 정보를 기반으로 상기 전자펜의 모션을 인식하고, 상기 전자펜의 모션이 기설정된 패턴과 부합하는지 여부를 판단하는 모션 인식부;를 더 포함하고,
    상기 판서정보 생성부는 상기 전자펜의 모션이 상기 기설정된 패턴에 부합하는 경우, 상기 기설정된 패턴에 대응하여 설정된 동작을 수행하여 상기 판서정보를 생성하는 단말기.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 판서면 상의 소정의 변위 좌표에 적어도 하나의 교정점이 표시되도록 하고, 상기 교정점에 상기 전자펜이 접촉되는 때에 측정된 상기 판서점의 변위를 상기 소정의 변위 좌표와 비교하여 상기 판서점의 변위 오차를 보정하는 캘리브레이션부;를 더 포함하는 단말기.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 전자펜이 소정의 판서면에 접촉되는 접촉 압력을 측정하는 단계;
    상기 전자펜의 상기 판서면에 대한 기울기를 측정하는 단계;
    상기 전자펜의 가속도를 측정하는 단계;
    상기 전자펜의 가속도 정보를 기반으로 상기 전자펜의 변위를 산출하는 단계;
    상기 전자펜의 접촉 압력과 상기 전자펜의 변위를 기반으로 판서정보를 생성하는 단계; 및
    상기 판서정보를 스크린에 투사하여 상기 판서정보를 상기 스크린에 표시하는 단계;를 포함하고,
    상기 전자펜의 기울기 정보를 기반으로 상기 전자펜의 변위를 보정하여 판서점의 변위를 산출하는 단계;
    상기 전자펜의 접촉 압력을 기반으로 상기 전자펜의 필압 레벨을 산출하여 상기 판서면에 표시할 상기 판서정보의 선의 굵기를 결정하는 단계; 및
    상기 전자펜의 기울기 정보 및 가속도 정보를 기반으로 상기 전자펜의 모션을 인식하고, 상기 전자펜의 모션이 기설정된 패턴과 부합하는지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 모션 기반의 전자칠판 판서 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 판서정보를 생성하는 단계는,
    상기 판서점의 변위를 상기 판서면 상의 마우스 포인터와 동기화하여 상기 판서정보를 생성하고, 상기 전자펜의 모션이 상기 기설정된 패턴에 부합하는 경우 상기 기설정된 패턴에 대응하여 설정된 동작을 수행하여 상기 판서정보를 생성하는 모션 기반의 전자칠판 판서 방법.
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