KR102189744B1 - 텍스트 입력장치와 포인터 위치정보 입력장치가 구비된 복합 휴먼 인터페이스 장치 - Google Patents

텍스트 입력장치와 포인터 위치정보 입력장치가 구비된 복합 휴먼 인터페이스 장치 Download PDF

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Abstract

휴먼 인터페이스 장치에 있어서, 사용자로부터 텍스트 입력 영역을 통해 제 1 제스처를 입력받는 단계, 상기 제 1 제스처에 따라 제 1 텍스트 관련 정보를 생성하는 단계, 상기 제 1 텍스트 정보를 상기 휴먼 인테페이스 장치와 유선 혹은 무선으로 연결된 디지탈 기기로 송신하는 단계, 사용자로부터 제 2 제스처를 입력받는 단계, 상기 제 2 제스처에 따라 상기 휴먼 인터페이스 장치를 포인팅 위치 정보 입력모드로 전환하는 단계, 사용자로부터 포인팅 위치 정보 입력 영역을 통해 제 3 제스처를 입력받는 단계, 상기 제 3 제스처에 따라 포인터 위치 정보와 관련된 정보를 생성하는 단계, 상기 생성된 포인터 위치 정보와 관련된 정보를 상기 휴먼 인터페이스 장치와 유선 혹은 무선으로 연결된 디지탈 장치로 송신하는 단계, 사용자로부터 제 4 제스처를 입력받는 단계, 상기 제 4 제스처에 따라 상기 휴먼 인터페이스 장치를 텍스트 입력 모드로 전환하는 단계를 포함하고 상기 텍스트 입력 영역과 포인팅 위치 정보 입력 영역은 적어도 일부분 공통으로 갖는 것을 특징으로 하는 휴먼 인터페이스 장치

Description

텍스트 입력장치와 포인터 위치정보 입력장치가 구비된 복합 휴먼 인터페이스 장치{MULTI HUMAN INTERFACE DEVIDE HAVING TEXT INPUT UNIT AND POINTER LOCATION INFORMATION INPUT UNIT}
본 발명은 컴퓨터, 노트북, 태블릿 피씨, 휴대폰 등 텍스트 혹은 포인팅 위치관련 정보를 수신 가능한 디지탈 기기에 텍스트 정보 혹은 포인팅 위치정보를 사용자로부터 입력받아 상기 디지탈 기기에 송신하기 위한 휴먼 인터페이스에 관련된 것이다.
퍼스널 컴퓨터나 휴대용 디지탈 기기에서 텍스트 입력을 위한 키보드와 같은 텍스트 입력장치가 공개되었다. 또한 상기 디지탈 기기의 제어를 위한 포인터의 포인팅 위치 제어 및 기능 수행을 위한 마우스 기기와 같은 포인팅 기기가 공개되었다.
종래의 텍스트 입력 장치와 포인팅 기기는 별도의 기기로 구비되어 있거나 텍스트 입력 장치의 텍스트 입력 영역과 구별된 별도의 위치에 포인팅 입력 영역이 구성되어 있었다. 이로 인해 텍스트 입력과 포인팅 위치 정보 입력과 포인터 실행 명령 입력이 빈번히 전환되는 작업환경 하에서 사용자의 손의 이동이 필요 이상으로 발생하여 작업 능률이 저하되고 있다.
본 발명에 있어서, 텍스트 입력 장치의 텍스트 입력 영역 평면 상단에 포인팅 기기의 포인팅 위치 정보 입력 영역을 구비하고 텍스트 입력 모드와 포인팅 위치 정보 입력 모드를 전환하는 전환부를 구비하여 텍스트 입력 중 간단히 입력 모드 전환을 통해 사용자의 손의 이동을 최소화 한 채 포인팅 입력을 가능하게 함으로써 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
별도로 구비된 텍스트 입력 장치와 포인팅 장치를 하나의 휴먼 인터페이스 장치에 통합함으로써 제품의 단가 및 크기를 줄일 수 있으며 사용자 조작의 불필요한 동작을 제거함으로써 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 포인팅 장치와 텍스트 입력장치가 구비된 복합 휴먼 인터페이스 장치에 대한 예시도이다.
도 2 는 포인팅 장치와 텍스트 장치의 모드 전환에 따른 동작 순서의 일례를 설명한 순서도이다.
도 3 은 텍스트 입력장치와 포인팅 장치의 구성에 대한 실시례들이다.
도 4 는 포인터 실행명령부 일체형 모드 전환부의 실시례들이다.
도 5 는 포인터 위치정보 입력 장치의 구조에 대한 실시례들이다.
도 6 은 적외선 레이저 센서모듈의 구성도이다.
도 7 은 포인터 위치정보 입력 영역을 표시하는 실시례이다.
도 8 은 텍스트 입력 장치와 분리될 수 있는 포인터 위치정보 입력 장치에 대한 제 1 실시례이다.
도 9 는 텍스트 입력 장치와 분리될 수 있는 포인터 위치정보 입력 장치에 대한 제 2 실시례이다.
도 10 는 텍스트 입력 장치와 분리될 수 있는 포인터 위치정보 입력 장치에 대한 제 3 실시례이다.
도 11 은 하단 위치형 포인터 위치정보 입력 장치를 적용한 휴먼 인터페이스 장치에 대한 정면도와 사시도이다.
도 12 는 포인터 실행 명령부 일체형 모드 전환부에 대한 실시례이다.
도 13 은 하단 위치형 포인터 위치정보 입력 장치를 적용한 휴먼 인터페이스 장치의 덮개를 활용한 실시례이다.
도 14 는 휴대용 전자기기에 적용된 휴먼 인터페이스 장치의 실시례이다.
본 발명은 컴퓨터, 노트북, 태블릿 피씨, 휴대폰 등 텍스트 혹은 포인팅 위치관련 정보를 수신 가능한 디지탈 기기에 텍스트 정보 혹은 포인팅 위치정보를 사용자로부터 입력받아 상기 디지탈 기기에 송신하기 위한 복합 휴먼 인터페이스에 관련된 것이다.
기존의 텍스트 정보 입력 기기로는 탄성체와 스위치와 연결된 복수개의 물리적 버튼으로 구성된 키보드가 널리 사용되고 있다.
또한 터치 인터페이스가 구비된 디지탈 기기에서는 버추얼(virtual) 키보드를 디스플레이 상에 표시하고 상기 디스플레이 상에 표시된 버추얼 키보드에 사용자의 신체의 일부를 터치하게 되면 사용자의 제스쳐 혹은 전기적 신호를 감지하여 사용자가 터치한 부분에 디스플레이 된 버추얼 키보드 상의 텍스트를 입력하는 방식도 사용되고 있다.
상기 터치 인터페이스는 사용자의 신체의 일부의 움직임을 인식하거나 특정 접촉면에 접촉하였음을 인식하거나 사용자의 신체를 통해 전류의 흐름을 감지하거나 빛 혹은 음파 등이 사용자의 신체의 일부에 의해 차단되거나 간섭되는 것을 감지하는 등에 의해 사용자의 터치를 인식할 수 있다.
터치 인터페이스의 일례로 감압식 터치스크린, 정전식 터치스크린, 광학식 터치스크린, 초음파방식 터치스크린이 있다.
저항식 터치스크린 또는 감압식 터치스크린은 압력을 인식하여 동작하는 방식의 터치스크린이다.
저항식 터치스크린은 저렴하고, 스타일러스 펜으로 필기나 작은 칸에도 글을 쓸 수 있는 것이 장점이지만, 압력을 이용한 방식이기 때문에 오히려 세게 누르면 인식이 되지 않고, 정전식 터치 방식보다 약간 터치감이 둔하다는 것이 단점으로 알려져 있다.
저항식 터치스크린은 여러 개의 층으로 구성되어 있다.
이러한 여러 개의 층 가운데 전도층이 있는데, 전도층은 2개의 층이 공기층을 가운데 두고 마주보고 있다.
바깥 화면을 누르면 두 전도층이 서로 맞닿게 되고, 이로 인해 저항과 전류가 변하게 되어 터치가 된 것을 인식하게 된다.
정전용량식 감응(capacitive sensing) 또는 정전식 터치 방식은 정전용량커플링 효과를 이용하여 동작을 감응하는 방식이다.
정전식 터치스크린은 압력을 이용하는 감압식 터치스크린과 달리 인듐 주석 산화물이라는 전도성이 높은 유리로 구성되어 있다.
유리의 네 모서리에 센서가 부착됨으로 유리 표면에는 전류가 흐르는 상태가 된다.
이것을 통하여 전류의 변화를 인식하는 것이 정전식의 원리이다.
이때 손가락을 화면에 댄 순간에 유리에 흐르던 전자가 손가락을 통해 몸 안으로 흐르게 되어 이때 변화가 일어난 위치를 센서가 감지하여 동작하는 방식이다.
정전식 터치 방식은 화면을 힘을 가해 누르는 것이 아니라 화면에 살짝 닿기만 해도 인식이 되기 때문에 감압식 터치스크린에 비해서 조작감과 스크롤이 부드러운 특징이 있다고 알려져 있다.
또한 정전식 터치 방식은 여러 군데를 터치할 수 있는 멀티터치가 가능하다.
정전식 터치 방식은 전류의 변화량을 이용하여 조작하는 방식이기 때문에 전류가 통하지 않는 가죽 장갑을 끼고 사용하거나 손톱이나 스타일러스 펜으로는 조작이 되지 않을 수 있다.
다만 별도의 정전식 전용 스타일러스 펜을 사용하면 화면을 터치할 수 있다.
센서가 민감하기 때문에 주변 기기에 영향을 받을 수도 있다.
광학식 터치스크린은 터치스크린의 꼭지점에 장착된 적외선 카메라와 적외선 조명이 화면을 터치하려는 물체의 그림자로 좌표를 측정하여 작동한다.
초음파식 터치스크린은 스크린 상에 초음파를 발산하여 사용자의 터치에 의한 간섭효과를 감지하여 좌표를 측정하여 작동한다.
그 외 사용자의 접촉이나 움직임을 감지하여 사용자의 신체의 일부의 위치정보를 인식하여 포인터의 위치정보를 제어하는 데 사용될 수 있는 다양한 터치 입력 기술이 본 발명에 사용될 수 있다.
도 1 은 포인팅 장치와 텍스트 입력장치가 구비된 복합 휴먼 인터페이스 장치에 대한 예시도이다.
포인팅 장치 일체형 텍스트 입력장치는 텍스트 입력장치와 포인터 위치정보입력 영역을 지지하기 위한 하우징(100)을 가질 수 있다.
하우징은 사용자 입력의 압력을 견딜 수 있는 강도를 지니고 있으며 텍스트 입력 정보와 포인터 위치정보 입력 정보를 수신하여 상기 포인팅 장치 일체형 텍스트 입력장치와 유선 혹은 무선으로 연결되어 있는 디지털 기기에 해당 정보를 송신하기 위한 제어부, 메모리부, 배터리부, 인코딩부, 송신부 등으로 구성될 수 있다.
상기 포인팅 장치 일체형 텍스트 입력장치는 상용자로부터 텍스트 입력정보를 수신하기 위한 복수개의 버튼(109)으로 구성될 수 있다.
상기 복수개의 버튼(109)은 물리적 버튼 혹은 버추얼 버튼으로 구성될 수 있다.
상기 물리적 버튼은 탄성체와 연결되어 있는 버튼으로 구성되거나 버튼 자체가 탄성이 있어 사용자의 입력을 받으면 위치 이동을 하고 사용자의 압력이 제거되면 원 위치로 복귀하는 특징이 있을 수 있다.
상기 물리적 버튼은 전기적 스위치와 연결되어 있어 사용자의 압력이 가해져서 버튼이 위치이동을 하여 스위치의 위상이 변동되어 해당 버튼의 텍스트 입력 값이 발생되는 구조로 구성될 수 있다.
상기 물리적 버튼은 전기적 스위치가 없는 채로 탄성이 있는 구조로 사용자의 압력을 받아 위치 이동을 하고 사용자의 압력이 제거되면 원위치로 돌아오는 구조로 되어 있고 사용자의 텍스트 입력정보는 상기한 터치 입력장치에 의해 사용자의 압력 혹은 제스처가 인식된 위치 정보를 바탕으로 텍스트 입력 정보를 발생할 수 있다.
상기 버추얼 버튼은 디스플레이 장치에 텍스트 입력 버튼을 표시하여 구성할 수 있다.
상기 버추얼 버튼은 투명 혹은 반투명 혹은 불투명한 물체에 빛을 투영하여 임의의 버튼을 표시할 수 있다.
상기 버추얼 버튼은 사용자의 눈에 인지는 되지 않고 텍스트별 고유한 위치정보를 가지고 사용자의 압력 혹은 제스처 정보를 바탕으로 해당하는 텍스트 입력정보를 발생할 수 있다.
상기 복합 휴먼 인터페이스 장치는 텍스트 입력 영역(107)과 적어도 일부를 공통 영역으로 가지는 포인팅 위치 정보 입력 영역(108a, 108b)을 가질 수 있다.
상기 포인팅 위치 정보 입력 영역(108a, 108b)은 상기 텍스트 입력을 위한 버튼의 표면 혹은 상단부 혹은 하단부에 위치한 영역으로 도 1 에서와 같이 포인팅 위치 정보 입력 영역은 적어도 일부를 텍스트 입력 영역과 공통으로 가질 수 있다.
포인팅 위치 정보 입력 영역은 상기 텍스트 입력 영역을 포함하거나 텍스트 입력 영역이 포인티 위치 정보 입력 영역을 포함 할 수 있다.
포인팅 위치 정보 입력 영역과 텍스트 입력 영역은 적어도 일부가 공통으로 가지고 적어도 일부는 포인팅 위치 정보 입력 영역으로 사용되나 텍스트 입력 영역으로는 사용되지 아니하고 적어도 일부는 텍스트 입력 영역으로는 사용되나 포인팅 위치정보 입력 영역으로는 사용되지 아니할 수 있다.
복합 휴먼 인터페이스 장치는 텍스트 입력을 위한 혹은 포인팅 위치 정보 입력을 위한 혹은 텍스트 입력과 포인팅 위치정보 입력을 위한 버추얼 텍스트 입력영역 혹은 버추얼 포인팅 위치 정보 입력 영역을 형성하기 위한 포인터 위치정보 입력 장치(105)가 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치 상에 혹은 복합 휴먼 인터페이스 장치 외부에 구성될 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력 장치(105)는 적외선 발생기 및 적외선 수신기 혹은 알지비(RGB) 카메라 혹은 초음파 발생기와 초음파 수신기 혹은 적외선 발생기 및 적외선 카메라와 같은 장치로 구성되며 상기 하우징(100) 표면 혹은 하우징(100) 상공에 사용자의 신체의 일부를 감지하여 위치정보 및 제스처 정보를 입력받을 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력 장치는 포인터 위치정보 입력 영역의 확장 혹은 정확도 및 민감도를 향상시키기 위해 모듈화되어 복수개의 모듈로 구성될 수 있다.
예를 들어, 오른손의 텍스트 입력 혹은 포인팅 위치 정보 입력 영역(108b)을 구성하기 위한 포인터 위치정보 입력 장치(105b)를 가질 수 있다.
혹은 왼손의 텍스트 입력 혹은 포인팅 위치 정보 입력 영역(108a)을 구성하기 위한 포인터 위치정보 입력 장치(105a)를 가질 수 있다.
상기 오른 손을 위한 텍스트 입력 영역 혹은 포인팅 위치 정보 입력 영역(108b)은 영문식 표준 자판의 제이(J) 버튼의 영역을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 왼 손을 위한 텍스트 입력 영역 혹은 포인팅 위치 정보 입력 영역(108a)은 영문식 표준 자판의 에프(F) 버튼의 영역을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력 장치는 왼 손, 오른 손을 위한 구분이 없을 경우 영문식 표준 자판의 제이(J)와 에프(F) 버튼의 영역을 모두 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 포인팅 위치 정보 입력 영역은 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치가 디스플레이부를 갖는 복수개의 디지털 기기와 연결되어 있을 경우 상기 포인팅 위치 정보 입력 영역은 상기 복수의 디스플레이부 상에서 포인터 위치 이동이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
예를 들어, 상기 포인터 위치 정보 입력 영역이 각각의 디스플레이부와 매칭이 되도록 영역을 분할하거나 디스플레이부를 지시하는 별도의 버튼을 조작하여 해당 디스플레이부에서 포인터 위치 정보를 전송하거나 복수의 디스플레이부를 가상의 단일 디스플레이부로 인식하여 가상의 단일 디스플레이부 상에서 포인터가 이동할 수 있도록 포인터 위치 정보를 전송할 수 있다.
복합 휴먼 인터페이스 장치는 포인팅 입력 영역을 구성하고 사용자로부터 포인터 위치 정보를 수신하는 포인팅 위치 정보 입력 장치를 포함하고 상기 포인팅 위치 정보 입력 장치에 의해 이동된 포인터가 위치한 버튼 혹은 이미지 혹은 공간 혹은 아이콘 혹은 텍스트 입력 창 상에서 적어도 하나의 기능을 실행하기 위한 포인터 실행 명령부(101, 102)를 가질 수 있다.
포인터 실행 명령부는 한개 혹은 두개의 버튼으로 구성될 수 있으며 각각 제 1 기능과 제 2 기능을 담당하며 하우징의 좌편 혹은 우편 혹은 중앙에 위치할 수 있다.
상기 제 1 기능은 예를 들어 컴퓨터 마우스의 왼쪽 클릭과 같은 기능을 하고 제 2 기능은 예를 들어 컴퓨터 마우스의 오른쪽 클릭과 같은 기능을 할 수 있다.
상기 한개 혹은 두개의 버튼으로 구성된 포인터 실행 명령부는 상기 하우징의 좌편과 우편에 모두 구비될 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 상술한 터치 기술을 사용하여 사용자 신체 일부의 터치 혹은 빛 차단 혹은 초음파의 간섭 혹은 사용자 신체 일부의 그림자를 인식하는 것에 의해 동작되도록 구성할 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 탄성이 있는 물리적 버튼으로 구성될 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 포인팅 위치 정보 입력 영역 외에 텍스트 입력 영역 내 위치한 텍스트 버튼의 적어도 한 개의 버튼을 사용하여 동작하도록 할 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 포인팅 위치 정보 입력 영역 상의 물리적 혹은 버추얼 텍스트 버튼을 선택하는 것으로 동작할 수 있다.
예를 들어, 포인팅 위치 정보 입력 장치로 공간상에서 위치정보를 입력할 수 있는 버추얼 입력 장치를 사용하고 텍스트 입력 장치로 물리적 버튼을 사용할 경우 포인팅 위치 정보 입력 모드에서 버추얼 포인팅 위치 정보 입력 영역 상에서 포인터의 위치 정보를 입력하고 해당 위치에 자리한 물리적 텍스트 버튼을 누름으로써 포인터 실행 명령을 발생할 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 포인팅 위치 정보 입력 영역 내의 사용자 제 1 제스처에 의해 포인터 위치 정보를 입력받고 같은 위치에서 사용자 제 2 제스처에 의해 포인터 실행 명령을 발생시킬 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 사용자 신체의 제 1 제스처 혹은 제 1 음성, 제 1 눈깜박임, 제 1 입모양 등에 의해 제 1 기능이 실행되도록 구성할 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 사용자 신체의 제 2 제스처 혹은 제 2 음성, 제 2 눈깜박임, 제 2 입모양 등에 의해 제 2 기능이 실행되도록 구성할 수 있다.
복합 휴먼 인터페이스 장치는 상기 텍스트 입력 장치를 통해 텍스트 정보를 입력 받는 텍스트 입력 모드와 상기 포인팅 위치 정보 입력 장치를 통해 포인팅 위치 정보를 입력 받는 포인팅 위치 정보 입력 모드로 구성될 수 있다.
상기 텍스트 입력 모드와 포인팅 위치 정보 입력 모드는 모드 전환부(103)에 의해 전환될 수 있다.
상기 모드 전환부(103)는 상기 하우징 상에 별도로 위치한 스위치로 구성될 수 있다.
상기 모드 전환부(103)는 텍스트 입력 장치에 포함된 적어도 하나의 텍스트 입력 버튼 혹은 복수개의 텍스트 입력이 동시에 수신되는 것을 감지하여 모드 전환을 실행할 수 있다.
상기 모드 전환부(103)는 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치와 유선 혹은 무선으로 연결된 디지털 기기로부터 제어정보를 수신하여 모드 전환을 할 수 있다.
상기 모드 전환부(103)는 상기 포인터 실행 명령부(102)와 일체형으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 제 1 터치나 제 1 압력에 1차 반응을 하고 제 2 터치나 제 2 압력에 2차 반응을 하는 제 1 버튼 상에 사용자 신체의 일부의 접촉과 같은 제 1 제스처에 의해 제 1 터치나 제 1 압력을 감지하여 모드를 전환하고 버튼을 누르는 것과 같은 제 2 제스처에 의해 제 2 터치나 제 2 압력에 반응을 하여 포인터 실행 명령을 발생하도록 구성할 수 있다.
상기 모드 전환부(103)은 임시 모드 전환 모드와 영구 모드 전환 모드로 구성될 수 있다.
예를 들어, 제 1 터치나 제 1 압력에 반응하여 텍스트 입력 모드에서 포인팅 위치 정보 입력 모드로 전환을 하고 제 1 터치나 제 1 압력이 제거되면 텍스트 입력모드로 돌아오는 것을 임시 전환 모드로 설정할 수 있다.
혹은 제 1 터치나 제 1 압력에 반응하여 포인팅 위치 정보 입력 모드에서 텍스트 입력 모드로 전환을 하고 제 1 터치나 제 1 압력이 제거되면 포인팅 위치 정보 입력 모드로 돌아오는 것을 임시 전환 모드로 설정할 수 있다.
제 2 터치나 제 2 압력이나 토글 스위치에 반응하여 텍스트 입력 모드에서 포인팅 위치 정보 입력 모드로 전환을 하고 제 2 터치나 제 2 압력이 제거되어도 포인팅 위치 정보 입력 모드를 유지되도록 영구 전환 모드를 구성할 수 있다.
복합 휴먼 인터페이스 장치와 유선 혹은 무선으로 연결된 디지털 기기로부터 수신한 제 1 제어정보에 의해 임시 모드 전환을 할 수 있다.
복합 휴먼 인터페이스 장치와 유선 혹은 무선으로 연결된 디지털 기기로부터 수신한 제 2 제어정보에 의해 영구 모드 전환을 할 수 있다.
상기 모드 전환부(103)는 상기 포인터 실행 명령부와 일체형으로 구성할 수 있다.
예를 들어, 상기 포인터 실행 명령부 상에 제 1 터치 혹은 제 1 압력이 감지되면 텍스트 입력 모드에서 포인터 위치 정보 입력 모드로 임시 모드 전환을 하고 제 2 터치 혹은 제 2 압력이 감지되면 포인터 실행 명령을 발생하고 제 3 터치 혹은 제 3 압력이 가해지면 제 3 터치 혹은 제 3 압력이 제거되어도 포인터 위치 정보 입력 모드로 동작하도록 하는 영구 전환 모드로 설정되도록 할 수 있다.
이 때 영구 전환 모드 중에도 포인터 실행 명령 입력이 가능하도록 구성할 수 있다.
상기 모드 전환부는 상기 하우징의 좌측 혹은 우측 측면에 구성될 수 있다(106a, 106b)
상기 하우징의 좌측 혹은 우측 혹은 좌측과 우측에 구성된 모드 전환부(106a, 106b)는 버추얼 버튼 혹은 물리적 버튼으로 구성되어 사용자의 터치 입력이나 압력을 감지하여 동작하도록 구성할 수 있다.
상기 하우징의 좌측 혹은 우측 혹은 좌측과 우측에 구성된 모드 전환부(106a, 106b)는 하우징 측면을 따라 3센티미터 이상 15 센티미터 미만의 입력 영역을 가지도록 구성할 수 있다.
상기 모드 전환부의 길이가 5 센티미터 미만의 경우 윈도우 표준 자판의 왼쪽 탭 키의 좌측 공간을 포함하도록 모드 전환부의 위치를 설정하는 것이 바람직하다.
복합 휴먼 인터페이스 장치는 외부 혹은 복합 휴먼 인터페이스 장치를 포함하고 있는 디지털 기기로 데이터를 유선 혹은 무선으로 전송하는 전송부(104)를 가질 수 있다.
상기 디지털 기기는 텍스트 입력을 수신할 수 있거나 포인터 위치 정보를 수신할 수 있다.
도 2 는 포인팅 장치와 텍스트 장치의 모드 전환에 따른 동작 순서의 일례를 설명한 순서도이다.
복합 휴먼 인터페이스 장치는 별도의 전원부를 가지거나 유선 혹은 무선으로 외부로부터 전원을 공급 받을 수 있으며 상기 전원부를 제어하는 스위치를 별도로 가질 수 있다.
상기 전원부를 제어하는 스위치에 의해 복합 휴먼 인터페이스 장치에 전원을 공급하게 되면 복합 휴먼 인터페이스 장치가 현재 텍스트 입력 모드 인지 포인팅 위치 정보 입력 모드 인지 판단할 수 있다(200).
상기 판단결과 텍스트 입력 모드일 경우 텍스트 입력 장치를 활성화 하고 사용자로부터 텍스트 입력을 수신할 수 있다(201).
입력된 사용자의 텍스트 입력을 유선 혹은 무선으로 연결된 디지털 기기로 전송할 수 있다(202).
*텍스트 입력 모드 중에 포인팅 위치 정보 입력 모드로 모드 전환이 일어나게 되면 상기 텍스트 입력 모드를 포인팅 위치 정보 입력 모드로 전환할 수 있다.
혹은 텍스트 입력과 동시에 포인팅 위치 정보 입력이 가능하도록 구성할 수 있다.
포인팅 위치 정보 입력 모드로 모드가 전환되면 사용자의 입력에 의해 포인팅 위치 정보를 입력받을 수 있다(204).
상기 입력 받은 포인터 위치 정보는 유선 혹은 무선으로 연결된 디지털 기기로 전송할 수 있다(205).
복합 휴먼 인터페이스 장치가 포인터 제 1 실행 명령을 수신(206)하게 되면 유선 혹은 무선으로 연결된 디지탈 기기로 포인터 제 1 실행 명령을 전송할 수 있다(207).
복합 휴먼 인터페이스 장치가 포인터 제 2 실행 명령을 수신(208)하게 되면 유선 혹은 무선으로 연결된 디지탈 기기로 포인터 제 1 실행 명령을 전송할 수 있다(209).
임시 모드 전환이 해제 되거나 영구 모드 전환이 해제되게 되면 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치는 텍스트 입력 모드로 전환할 수 있다.
상기 전원부의 전원 스위치에 복합 휴먼 인터페이스 장치의 전원이 차단되거나 연결된 디지탈 기기가 없거나 연결이 끊겼을 경우 혹은 일정 시간 사용자의 입력이 없을 경우 혹은 유선 혹은 무선으로 연결된 디지털 기기의 제어에 의해 종료할 수 있다
도 3 은 텍스트 입력장치와 포인팅 장치의 구성에 대한 실시례들이다.
복합 휴먼 인터페이스 장치는 전원부 혹은 제어부 혹은 통신부 등이 포함된 제 1 하우싱(301)과 텍스트 입력 영역과 포인팅 위치 정보 입력 영역을 구성하기 위한 제 2 하우싱(302)로 구성될 수 있다.
복합 휴먼 인터페이스 장치는 사용자로부터 텍스트 입력을 수신하는 텍스트 입력 장치와 텍스트 입력 영역(303)을 가질 수 있다.
이때 텍스트 입력 영역(303)은 버추얼 버튼 혹은 물리적 버튼으로 구성될 수 있다.
포인팅 위치 정보 입력 장치가 감압식 혹은 정전용량식 터치패드 형식으로 구성되어 텍스트 입력 장치의 물리적 버튼 위에 위치할 수 있다(304).
이 때 텍스트 입력 장치가 감압식 혹은 정전용량식과 같은 물리적 터치패드 형식으로 구성되어 있을 경우 터치패드를 텍스트 입력 장치와 포인팅 위치 정보 입력 장치로 사용될 수 있으며 모드 전환부에 의해 모드를 전환하여 사용할 수 있다.
이 때 감압식 혹은 정전용량식과 같은 물리적 터치패드를 텍스트 입력부의 복수개의 텍스트 버튼 영역을 포함하는 터치패드(304)로 구성된 대면적 터치패드 형 복합 휴먼 인터페이스 장치(300)로 구성할 수 있다.
혹은 감압식 혹은 정전용량식과 같은 물리적 터치패드를 텍스트 입력부의 한 개의 텍스트 버튼 영역을 포함하는 복수개의 터치패드(311)로 구성된 복수 터치패드 형 복합 휴먼 인터페이스 장치(310)로 구성할 수 있다.
혹은 포인팅 위치 정보 입력을 포인팅 위치 정보 입력 영역의 상단부에 위치한 적외선 카메라 혹은 알지비(RGB) 카메라(222)에 의해 포인터 위치정보 입력 영역(321)을 구성하는 상단 카메라형 복합 휴먼 인터페이스 장치(320)로 구성할 수 있다.
이 때 상단 카메라형 복합 휴먼 인터페이스 장치(320)는 상단 카메라를 사용하여 버추얼 텍스트 입력 버튼(303)을 구성할 수 있다.
상기 카메라를 제 2 하우징의 하단에 위치하여 포인팅 위치 정보 입력영역(331)을 형성하도록 구성된 하단 카메라(332)형 복합 휴먼 인터페이스 장치(330)로 구성할 수 있다.
이 때 하단 카메라형 복합 휴먼 인터페이스 장치(330)는 하단 카메라를 사용하여 물리적 텍스트 버튼을 대체하는 버추얼 텍스트 입력 버튼(303)을 구성할 수 있다.
혹은 포인팅 위치 정보 입력을 적외선 송신기 혹은 초음파 송신기에 의해 송신된 적외선 혹은 초음파가 사용자의 신체의 일부에 의해 차단되거나 간섭된 정보를 수신하는 적외선 수신기 혹은 초음파 수신기의 쌍으로 이루어진 버추얼 포인팅 위치 정보 입력 영역(341)을 통하여 수신하는 송수신형 복합 휴먼 인터페이스 장치(340)으로 구성할 수 있다.
이 때 쌍으로 이루어진 버추얼 포인팅 위치 정보 입력 영역은 모드 전환부에 의해 물리적 텍스트 버튼을 대신하여 버추얼 텍스트 버튼 입력 수단으로 사용될 수 있다.
도 4 는 포인터 실행 명령부 일체형 모드 전환부의 실시례들이다.
사용자의 압력에 의해 위치이동을 하고 압력이 제거되면 원래 위치로 돌아오게 하는 탄성체(403)와 사용자의 압력을 전달받는 버튼(402)과 사용자의 압력에 의해 위치 이동을 하여 접합하게 되면 포인터 실행 명령을 발생하도록 하는 스위치(404, 405)가 있는 버튼형 포인터 실행 명령부에서 버튼의 상단부에 사용자의 터치 입력을 감지하여 텍스트 모드와 포인팅 위치 정보 입력 모드를 전환하는 모드 전환부(401)를 위치한 터치 입력을 사용한 포인터 실행 명령부 일체형 모드 전환부(400)를 구성할 수 있다.
사용자의 압력에 의해 위치이동을 하고 압력이 제거되면 원래 위치로 돌아오게 하는 탄성체(403)와 사용자의 압력을 전달받는 버튼(402)과 사용자의 제 1 압력에 의해 위치 이동을 하여 접합하게 되면 포인터 실행 명령을 발생하도록 하는 제 1 스위치(404, 405)가 있는 버튼형 포인터 실행 명령부에서 사용자 제 1 압력보다 작은 사용자 제 2 압력에 의해 접합되어 모드 전환 실행 명령을 발생시키는 제 2 스위치부(411, 412)로 구성된 압력 구별식 포인터 실행 명령부 일체형 모드 전환부(410)으로 구성할 수 있다.
압력 구별식 포인터 실행 명령부 일체형 모드 전환부(410)에서 상기 버튼부(402)를 위치이동하여 탄성체(403)에 의해 원래의 위치로 돌아오지 못하게 고정할 수 있다.
이 때 버튼이 고정되는 위치를 제 2 스위치(411, 412)가 접합되고 제 1 스위치(404, 405)는 접합되지 않는 위치로 설정하여 버튼이 고정되면 영구 모드 전환 모드로 동작되도록 구성할 수 있다.
터치 입력을 사용한 포인터 실행 명령부 일체형 모드 전환부(400)에서는 버튼부를 슬리이딩하는 등의 위치 이동을 통해 영구 모드 전환 스위치(414)를 동작시키도록 구성할 수 있고 영구 모드 전환 스위치(414)가 동작된 상태에서 추가로 압력이 가해지면 포인터 실행명령 스위치(404, 405)가 동작하도록 구성할 수 있다.
포인터 실행 명령부 일체형 모드 전환부(410)는 터치 패드(421)로 구성되어 터치 패드에 접촉된 사용자 신체의 일부분의 접촉 면적이 제 1 소정 범위일 경우 모드 전환부로 작동하고 제 2 소정 범위일 경우 포인터 실행 명령부로 작동하도록 할 수 있다.
도 5 는 포인터 위치정보 입력 장치의 구조에 대한 실시례들이다.
본 발명의 휴먼 인터페이스 장치의 포인터 위치정보 입력 장치는 라이트 에미터(light emitter)와 카메라를 포함한 센서모듈(501)을 포함할 수 있다.
상기 센서모듈(501)의 라이트 에미너는 라이트 에미터에서 발광된 빛으로 구성된 라이트 평면상에 구성된 포인팅 위치정보 입력영역(108) 상의 장애물, 예를 들어 사용자의 손가락,에 의해 빛의 경로가 차단되거나 반사되도록 라이트 평면을 구성하는 역할을 한다.
상기 센서모듈의 카메라는 상기 장애물에 의해 차단되거나 반사된 라이트를 감지하는 광학 센서를 포함한다.
상기 광학 센서는 라인이미지를 인식할 수 있는 라인카메라를 사용할 수 있다.
상기 라인카메라는 이미지 센서가 라인 형태로 400 내지 1000 엘리먼트로 구성되어 있는 것이 적합하며 바람직하게는 500 내지 700 엘리먼트로 구성되어 있는 것이 이상적이다.
상기 라인 카메라는 상기 500 내지 700 엘리먼트보다 5분지 1 내지 7분지 1 보다 작은 복수개의 라인 이미지 센서를 포함할 수 있다.
라이트 에미터는 문자입력버튼(303)의 1밀리미터 정도의 근접한 상단에 라이트 평면을 구성하기 위한 발광소자로 구성되어 있다.
포인팅 위치정보 입력영역(108)은 상기 라이트 평면 중 일부로 구성된다.
발광소자는 예를 들어 적외선 에미터, 적외선 레이저 에미터, 레이저 에미터, 자외선 에미터, 가시광선 에미터 등이 사용될 수 있다.
발광소자는 테두리에 반사판 설치가 필요 없는 적외선 레이저 에미터를 사용하는 것이 이상적이다.
적외선 레이저 에미터는 레이저 파장이 800내지 850 나노미터인 레이저를 0.3 내지 1 밀리와트에서 구동하는 것이 적합하다.
라이트 에미터는 적외선 에미터의 빛이 평면을 이루며 퍼질 수 있도록 라인렌즈를 통과하게 한다.
발광소자에서 발광된 라이트가 라이트 평면을 구성할 수 있도록 라이트 에미터의 발광부에 라인렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 라인렌즈는 발광소자에서 발광된 라이트가 문자 입력부와 실질적으로 평행한 라이트 평면을 구성할 수 있도록 위치시킨다.
상기 포인터 위치정보 입력 장치는 라이트 에미터의 빛을 특정 파장대의 빛 만을 투과시키도록 광학 필터(504)를 더 구성할 수 있다.
광학 필터(504)는 라이트 에미터에서 방출되는 빛이 통과되도록 설치하며 또한 장애물에 의해 반사되거나 차단된 빛이 카메라로 수신될 때 라이트 에미터에서 방출되지 않은 빛이 수신되는 것을 방지하기 위해 카메라 앞에도 설치할 수 있다.
상기 라이트 에미터와 카메라를 위한 광학필터는 별도로 구성될 수 있지만, 라이트 에미터와 카메라를 근접하게 설계하여 한개의 광학필터로 송신되는 빛과 수신되는 빛을 모두 필터링 할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다.
상기 광학필터는 라이트 에미터의 빛의 진행방향에 수직이 되도록 설치할 수 있다.
상기 광학필터는 디자인적인 측면을 고려하여 라이트 에미터의 진행방향에 30도 내지 60도 혹은 120도 내지 150도가 되도록 설치할 수 있다.
상기 센서모듈(501)은 라이트 에미터의 빛이 직접적으로 라이트 평면으로 방사되도록 설치할 수 있다.(510)
상기 센서모듈(501)은 라이트 에미터의 빛이 한 번 굴절하여 라이트 평면으로 방사되도록 한 개의 반사판(503)을 더 포함할 수 있다.(520)
이 때, 장애물에 의해 차단되거나 반사된 빛도 상기 반사판(503)에 의해 한 번 굴절하여 카메라로 수신될 수 있다.
상기 센서모듈(501)은 라이트 에미터의 빛이 두 번 굴절하여 라이트 평면으로 방사되도록 두 개의 반사판(503a, 503b)을 포함할 수 있다.(530)
이 때, 장애물에 의해 차단되거나 반사된 빛도 상기 두 개의 반사판(503a, 503b)에 의해 두 번 굴절하여 카메라로 수신될 수 있다.
이렇게 하면, 센서모듈을 제 1 하우징(301) 내부에 설치할 수 있다.
이 때, 상기 반사판(503)에 광학필터를 코팅하여 별도의 광학필터(504)를 대체할 수 있다.
센서모듈(501)에 의해 포인팅 위치정보 입력 영역(108)이 활성화되면 사용자는 손가락을 이용하여 복수의 텍스트 입력버튼(303) 위를 스치듯이 이동하여 포인팅 위치정보를 입력하게 된다.
이 때, 사용자의 손가락이 텍스트 입력버튼(303)의 간격으로 인해 손가락의 이동이 방해받지 않기 위해서는 텍스트 입력버튼(303) 간의 간격은 0.1 밀리미터 내지 1 밀리미터가 이상적이다.
또한, 포인팅 위치정보 입력영역(108) 하부에 위치한 복수의 텍스트 입력버튼(303)은 복수개의 텍스트 입력버튼 상단면이 평평한 평면 상에 위치되는 것이 좋다.
상기 센서모듈(501)로부터 발산되는 광원이 반사판 혹은 장애물에 의해 반사되어 다시 카메라로 수신되는 광원은 라이트 터널(502)을 지나게 된다.
이 때, 라이트 터널의 상단면은 제 1 하우징(301)의 일부분으로 대체하게 되면 하우징의 두께를 줄일 수 있다.
라이트 터널의 하단면 및 측면은 상기 제 1 하우징과 별도의 구조물로 설계할 수 있다.
도 6은 적외선 레이저 센서모듈의 구성도이다.
적외선 센서모듈은 기본적으로 광원(601)을 사용하여 포인팅 위치정보 영역을 커버하는 빛을 발산하고 장애물에 의해 반사되거나 차단된 빛을 분석하여 장애물의 위치를 한 개, 혹은 두 개의 카메라(603)로 계산하는 원리이다.
이 때, 광원(601)에서 발산한 빛을 원하는 영역으로 발산될 수 있도록 빛을 산란시키는 라인렌즈(602)를 사용할 수 있다.
광원이 장애물에 의해 반사되거나 차단되는 상태를 인식하기 위한 카메라는 라인 카메를 사용하는 것이 바람직하다.
카메라는 수신되는 빛이 원하는 영역의 빛을 수신하는 데 도움을 주는 가이드 라이트 터널을 카메라 앞에 설치할 수 있다.
본 발명에 있어서 광원은 적외선, 자외선, 레이저 등이 될 수 있다.
*광원과 카메라를 초음파와 초음파 수신기로 대체할 수 있다.
본 발명에서 있어서, 키보드의 테두리에 반사판을 설치하지 않기 위해서 적외선 레이저를 광원으로 사용하는 것이 바람직하다.
적외선을 사용하고자 할 경우, 키보드 테두리에 반사판을 설치하거나 광원의 출력을 일반 스크린을 위한 광학 터치 모듈에 비해 두 배 이상 크게 하거나 보조 광원을 추가로 설치할 수 있다.
상기 센서모듈은 광원과 카메라를 제어하고 카메라의 수신신호를 메인 컨트롤 보드로 전달하는 보조 컨트롤 보드(604)를 가질 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력부는 상기 텍스트 입력부 평면의 확장면의 일부를 포함하도록 위치할 수 있다.
상기 텍스트 입력부는 적어도 한 개의 텍스트를 입력받는 복수의 버튼으로 구성되어 있으며 상기 버튼은 사용자에 의해 가해진 압력에 의해 제 1 위치에서 2위치로 이동하면서 텍스트 선택 신호를 발생하고 탄성체에 의해 상기 제 1 위치로 되돌아오는 물리적 버튼 형식으로 구성될 수 있다.
상기 텍스트 입력부는 윈도우 표준 키보드 상의 에프4(F4), 에프5(F5) 버튼을 포함하고, 상기 포인터 위치 정보 입력부의 카메라는 두 개인 것을 특징으로 하며 두 개의 카메라 중 왼쪽에 있는 카메라와 텍스트 입력부의 버튼 중에서 가장 가까운 거리에 있는 버튼이 에프4 혹은 에프5 버튼이 되도록 설계할 수 있다.
혹은 상기 왼쪽에 있는 카메라는 윈도우 표준 키보드의 스페이스 바 아래에 상기 에프4, 에프5 버튼 사이의 간격이 아래로 평행이동 한 영영 위에 위치할 수 있다.
이렇게 하면 오른손의 검지손가락의 위치가 텍스트 입력 버튼 중 에프(F)위치에 있을 경우 오른손으로 포인터 위치정보를 입력할 때 왼 손의 검지 손가락이 카메라를 가리는 현상을 줄일 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 상기 텍스트 입력부 중 가장 면적이 넓은 버튼, 예를 들면 스페이스 바,으로 설정해 두면 예를 들어 오른 손으로 마우스 위치정보를 입력하는 동안 왼손으로 상기 포인터 실행 명령부를 실행하기 편리하다.
이 때, 왼 손은 상기 모드 전환부를 동작하고 있을 수 있기 때문에 상기 모드 전환부와 포인터 실행 명령부는 최단 거리가 8 내지 15 센티미터인 것이 바람직하다.
*상기 모드 전환부는 상기 텍스트 입력부의 버튼과 별도로 구비될 수 있으며 상기 휴먼 인터페이스 몸체의 일부에 사용자의 신체의 일부가 터치된 것을 인식하여 상기 텍스트 입력 모드와 상기 포인터 위치 정보 입력 모드로 전환하되 터치시에는 포인터 위치정보 모드로 동작하고 비터치시에는 텍스트 입력모드로 동작하도록 할 수 있다.
상기 포인터 실행 명령부는 두 개의 버튼으로 구성되어 제 1 버튼을 눌렀을 때 제 1 기능, 예를 들면 마우스의 왼쪽 클릭, 을 수행하고 제 2 버튼을 눌렀을 때 제 2 기능, 예를 들면 마우스의 오른쪽 클릭,을 수행하되 제 1 버튼은 상기 텍스트 입력부 버튼 중 면적이 가장 넓은 버튼, 예를 들면 스페이스 바 버튼,인 것을 특징으로 하고 제 2 버튼은 제 1 버튼의 좌측 혹은 우측에 위치한 첫 번째 버튼으로 설정하면 오른손의 엄지 손가락으로 제어하기 편리하며 손쉬운 사용자 경험을 제공하게 된다.
상기 모드 전환부에 의해 상기 텍스트 입력 모드 혹은 상기 포인터 위치정보 입력 모드로 전환되었을 경우 상기 텍스트 입력 모드 혹은 상기 포인터 위치정보 입력 모드를 나타내는 표시를 할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력모드를 표시하는 것은 상기 모드 전환부의 터치가 발생한 순간 일시적으로 표시하거나 상기 모드 전환부의 터치가 발생한 시점부터 해제되는 시점까지 상기 포인터 위치정보 입력 영역을 표시하되 소리 혹은 문자 혹은 라이팅(lighting) 신호로 표시할 수 있다.
이렇게 함으로써 사용자는 키보드가 현재 어떤 모드 상태인지를 인식하며 포인터 위치정보 입력모드 시에는 어느 위치에서 포인터 위치정보를 입력해야 하는 지를 쉽게 알 수 있는 잇점이 있다.
상기 텍스트 입력부의 텍스트 입력 영역은 상기 포인터 위치정보 입력부의 포인터 위치정보 입력 영역과 동일하거나 도 1 과 같이 상기 포인터 위치정보 입력부의 포인터 위치정보 입력 영역을 포함하고 있도록 설계할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력부를 구성하는 한 실시례로, 하나 혹은 두개의 광학 에미터와 카메라로 구성하도록 할 수 있다.
상기 카메라로 수신되는 광학신호는 라이트 터널을 거치도록 하여 외부의 노이즈 광원을 차단하도록 할 수 있다.
상기 라이트 터널은 광학 에미터로부터 광학 신호가 포인터 위치정보 입력 영역으로 발산되기 전에 구성될 수 있으며, 포인터 위치정보 입력 영역으로부터 사용자의 입력신호를 수신하는 카메라 전면에 설치할 수 있다.
이 때 광학 에미터로 부터 발산되는 광학신호 혹은 카메라로 수신되는 광학 신호를 굴절시키는 반사판을 배치할 수 있다.
상기 반사판을 통해 상기 포인터 위치정보 입력부의 설치 위치와 방향에 자유도를 부여하여 설계상 공간 활용 및 디자인 적인 유익을 얻을 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력부는 상기 광학 에미터와 상기 카메라에 의해 상기 텍스트 입력부로부터 적어도 0.1 내지 5 밀리미터 상단에 상기 포인터 위치정보 입력 영역이 구성되도록 할 수 있다.
이를 통해 사용자의 분명한 터치 의도가 있을 경우에만 포인터 위치정보를 입력받을 수 있다.
상기 광학 에미터로 파장이 800 내지 850 나노미터인 적외선 레이져를 사용하고 0.3 내지 1 밀리와트에서 구동되도록 설계를 할 경우 전력소모와 비용, 안정성, 안전성, 시각적인 면에서 우수한 특징을 나타낸다.
상기 광학 에미터는 광학 신호가 상기 텍스트 입력부와 평행한 포인터 위치정보 입력 영역을 구성하도록 광학신호를 산란시키는 라인렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력부는 적외선 영역의 광학 신호만을 투과시키는 광학필터를 사용하여 광학적 외부 노이즈를 차단하도록 고안할 수 있다.
상기 텍스트 입력부는 물리적 버튼 간의 간격이 0.1 밀리미터 내지 1밀리미터로 설계하면 상기 포인터 위치정보 입력 중 사용자로 하여금 충분히 부드럽고 평평한 느낌의 감촉을 제공할 수 있게 된다.
도 7 은 포인터 위치정보 입력 영역을 표시하는 실시례이다.
본 발명의 휴먼 인터페이스 장치는 포인터 위치정보 입력 모드 시 상기 포인터 위치정보 입력 영역을 시각적으로 표시하는 포인터 위치정보 입력영역 표시부(701, 702)를 더 포함하도록 설계할 수 있다.
상기 모드 전환부는 상기 텍스트 입력부의 버튼과 별도로 구비되며 상기 복합 휴먼 인터페이스 하우징의 일부에 사용자의 신체의 일부가 터치된 것을 인식하여 상기 텍스트 입력 모드와 상기 포인터 위치 정보 입력 모드로 전환하되 터치시에는 포인터 위치정보 입력 모드로 동작하고 비터치시에는 텍스트 입력모드로 동작하도록 설계할 수 있다.
이 때, 상기 모드 전환을 위해 사용되는 신체의 일부가 오른 손일 경우(106b) 상기 포인터 위치정보 입력(108a)을 하는 손은 왼손이 되도록 설계할 수 있다.
이 때에는 상기 포인터 위치정보 입력영역이 상기 모드 전환부가 위치한 모서리의 맞은편 모서리에 더 가깝도록 설계하는 것이 바람직하며 왼손과 오른손을 반대로 사용할 경우도 마찬가지 원리로 설계할 수 있다.(106a, 108b)
반 면, 상기 모드 전환을 위해 사용되는 신체의 일부가 오른 손이며 상기 포인터 위치 정보입력을 하는 손도 오른 손일 되도록 설계할 수 있다.
이 때에는 상기 포인터 위치정보 입력영역이 상기 모드 전환부가 위치한 모서리의 맞은편 모서리보다 상기 모드 전환부가 위치한 모서리에 더 가깝도록 설계하는 것이 바람직하며 왼손의 경우도 마찬가지의 원리로 설계할 수 있다.
상기 모드 전환부는 상기 포인터 위치정보 입력부가 인식한 사용자 손가락의 개수 혹은 위치에 의해 상기 텍스트 입력모드와 상기 포인터 위치정보 입력모드를 판단할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력모드로 판단할 때의 상기 인식된 사용자 손가락의 개수는 상기 텍스트 입력모드로 판단할 때의 상기 인식된 사용자 손가락 개수보다 작다.
예를 들어, 왼 손으로 모드 전환부를 제어하는 동안 왼 손의 손가락을 텍스트 입력버튼으로부터 비 터치 되어 있고 오른 손의 검지는 포인터 위치정보 입력을 위해 터치되어 있을 수 있으며 이 때 상기 인식된 사용자의 손가락의 개수는 하나가 된다.
반면, 텍스트 입력을 위해 왼손과 오른손의 손가락을 자판위에 터치하게 되면 2개에서 8개 이하의 상기 인식된 사용자의 손가락 개수가 인식되게 된다.
상기 포인터 위치정보 입력모드 표시부는 상기 모드 전환부에 의해 상기 포인터 위치정보 입력모드로 전환될 때 일시적으로 표시하거나 상기 포인터 위치정보 입력모드로 전환된 시점부터 해제되는 시점까지 상기 포인터 위치정보 입력 영역을 시각적으로 표시할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력모드 표시부는 가시광선 발생기에 의해 상기 텍스트 입력버튼으로부터 혹은 텍스트 입력버튼에 의한 반사광으로 혹은 상기 텍스트 입력버튼 간의 간격을 통해 표시되도록 할 수 있다.
이 때, 텍스트 입력모드 시에도 입력모드를 표시할 수 있으며 텍스트 입력모드와 포인터 위치정보 입력모드가 구별되도록 표시할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력모드 표시부는 비가시광선 발생기(701a, 701b) 혹은 상기 비가시광선에 광학적으로 반응하여 가시광선을 발산하는 염료가 도포된 면(702a, 702b)로 구성되고 상기 염료는 상기 텍스트 입력 버튼 혹은 상기 텍스트 입력 버튼 간의 간격에 도포할 수 있다.
상기 모드 전환부는 사용자가 상기 포인터 위치정보 입력을 왼손으로 하는지 혹은 오른손으로 하는 지를 판단하는 핸드사이드 판단부를 더 포함할 수 있다.
상기 핸드사이드 판단부에 따라 상기 포인터 위치정보 입력 표시부의 표시를 변경할 수 있다.
상기 핸드사이드 판단부에 따라 상기 포인터 실행 명령부의 버튼 배치 및 동작을 유동적으로 전환하도록 할 수 있다.
예를 들어, 포인터 실행 명령부가 마우스 오른클릭과 왼쪽클릭을 포함할 경우 상기 핸드사이드 판단부의 판단에 따라 마우스 오른클릭과 왼쪽클릭을 수행할 버튼을 전환할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력영역 표시부는 상기 핸드사이드 판단부의 판단결과에 따라 상이한 포인터 위치정보 입력영역을 표시(702a, 702b)할 수 있다.
상기 모드 전환부는 상기 포인터 위치정보 입력 모드 시 사용자로부터 포인터 위치정보 입력이 일정시간 입력되지 않는 경우 혹은 텍스트 입력 버튼으로 입력이 수신될 경우 자동으로 상기 텍스트 입력모드로 전환하도록 설계할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력영역 표시부는 상기 모드 전환부의 모드과 무관하게 시각적으로 표시되도록 상기 텍스트 입력버튼 혹은 상기 텍스트 입력영역의 일부에 염료로 도포하여 텍스트 입력 모드 중에도 포인터 입력영역을 인식할 수 있도록 할 수 있다.
도 8 은 텍스트 입력 장치와 분리될 수 있는 포인터 위치정보 입력 장치에 대한 제 1 실시례이다.
본 발명의 포인터 위치 정보 입력 장치(810)는 텍스트 입력장치(800)와 분리되도록 설계되어 텍스트 입력장치와 결합되거나(801) 분리될 수 있다(802).
이 때 포인터 위치정보 입력 장치에 포함된 전원 연결부(820)가 텍스트 입력 장치(800)의 전원 소스로부터 전원을 공급 받을 수 있다.
포인터 위치 정보 입력 장치(801)는 적어도 한 개의 포인터 위치정보 입력 장치(105a, 105b)를 포함하고 있으며 제어부와 광학필터(504)를 더 포함할 수 있다.
상기 분리 가능한 포인터 위치 정보 입력장치(810)은 텍스트 입력영역과 평행한 평면에 포인팅 위치 정보 입력 영역을 구성하도록 결합될 수 있고(801), 텍스트 입력장치의 좌측(803) 혹은 우측(804)에 위치하여 텍스트 입력 장치가 놓은 바닥면에 포인팅 위치정보 입력 영역을 구성할 수 있다.
이 때 상기 포인팅 위치정보 입력장치와 상기 전원 연결부(820)은 포인팅 위치정보 입력장치의 위치 변동에 유동적으로 변형되도록 설계한다.
도 9 는 텍스트 입력 장치와 분리될 수 있는 포인터 위치정보 입력 장치에 대한 제 2 실시례이다.
포인터 위치정보 입력장치(900)은 내장된 전원부를 포함한다.
포인터 위치정보 입력장치(900)가 제 1 위치정보 입력모드(902)일 때 포인터 위치정보 입력영역이 텍스트 입력 장치의 텍스트 입력영역에 평행하도록 일정한 높이와 각도로 포인터 위치정보 입력장치(900)의 하우징을 설계할 수 있다.
포인터 위치정보 입력장치(900)가 제 2 위치정보 입력모드(904)일 때 포인터 위치정보 입력영역이 포인터 위치정보 입력장치(900)가 놓인 바닥면에 평행하도록 일정한 높이와 각도로 포인터 위치정보 입력장치(900)의 하우징을 설계할 수 있다.
이 때, 바람직하게는, 제 1 위치정보 입력모드에서의 광학필터(504)의 높이는 제 2 위치정보 입력모드에서의 광학필터(504)의 높이보다 높다.
포인터 위치정보 입력장치(900)가 제 3 위치정보 입력모드(906)일 때 포인터 위치정보 입력영역이 포인터 위치정보 입력장치(900)가 놓인 바닥면에 수직이 되도록 일정한 높이와 각도로 포인터 위치정보 입력장치(900)의 하우징을 설계할 수 있다.
포인터 위치정보 입력장치(900)는 바닥면에 놓인 상태에 따라 제 1 위치정보 입력모드, 제 2 위치정보 입력모드 및 제 3 위치정보 입력모드 중 적어도 두 개의 모드를 구별할 수 있도록 위치정보 입력모드 센서부를 포함할 수 있다.
상기 위치정보 입력모드 센서부는 중력을 활용한 센서 , 바닥에 놓인 면을 디텍트하는 센서, 혹은 스위치로 구성될 수 있다.
도 10 는 텍스트 입력 장치와 분리될 수 있는 포인터 위치정보 입력 장치에 대한 제 3 실시례이다.
포인터 위치정보 입력장치(1000)는 텍스트 입력장치(800)이 장착될 수 있도록 텍스트 입력장치의 적어도 두 면을 감싸는 하우징(1001)을 갖을 수 있다.
포인터 위치정보 입력장치(1000)은 포인터 위치정보 입력 장치(105a, 105b)와 모드 전환부(106), 제어부(1001)와 하우징(1002), 광학필터(907)로 구성된다(1010).
포인터 위치정보 입력장치(1000)에 텍스트 입력장치(800)이 장착된 후(1020) 광학필터(907)를 통해 텍스트 입력장치(800) 입력영역 상단에 평행한 포인팅 위치정보 입력 영역을 구성하기 위한 광원이 투과될 수 있도록 광학필터는 텍스트 입력장치(800) 보다 높은 부분에 위치한다.
하우징(1002)의 텍스트 입력장치를 감싸는 적어도 하나의 면(1003)은 포인터 위치정보 입력 장치(105)로 부터 방사된 광원이 포인터 위치정보 입력 장치의 종류에 따라 반사 혹은 투과 혹은 흡수될 수 있도록 면의 재질을 각각 거울, 투명한 유리 혹은 플라스틱, 검은 색 계통의 광 흡수제로 처리 될 수 있다.
도 8 과 도 9 와 도 10 은 텍스트 입력장치와 분리 가능한 포인팅 위치정보 입력장치에 대한 실시례로 다음의 구성요소를 같는다.
포인터 위치와 관련된 정보를 사용자로부터 입력받는 포인터 위치정보 입력부를 갖는다.
포인터 위치정보 입력부는 포인터 위치정보 입력 장치가 구성한 포인팅 위치정보 입력영역을 통해 입력된 사용자의 포인팅 위치정보를 수신한다.
포인터가 위치한 곳에서 적어도 하나의 기능을 수행하도록 사용자의 명령을 입력받는 포인터 실행 명령부의 신호를 수신하는 포인터 실행 명령 수신부를 갖는다.
포인터 실행 명령부는 포인터 위치정보 입력부에 포함된 버튼 혹은 터치 스위치 등으로 구성되거나 텍스트 입력장치로 부터 수신한 사용자 입력 중 기 정의된 입력이 수신되었을 경우 포인터 실행 명령으로 전환하는 제어부로 구성될 수 있다.
포인터 위치정보 입력 모드로 전환하는 모드 전환부의 신호를 수신하는 모드 전환 명령 수신부를 갖는다.
상기 모드 전환부는 포인팅 위치정보 입력장치에 구성되거나 텍스트 입력장치에 구성되거나 별도의 장치로 구성될 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력부와 상기 포인터 실행 명령 수신부와 상기 모드 전환 명령 수신부에 전원을 전달하는 전원부를 갖는다.
상기 전원부는 자체 배터리를 갖는 전원부이거나 외부로부터 전원을 공급받는 컨텍터일 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력부로 입력된 포인터 위치와 관련된 정보를 상기 휴먼 인터페이스 장치와 유선 혹은 무선으로 연결된 디지탈 기기로 송신하는 포인터 위치정보 송신부를 포함한다.
상기 포인터 위치정보 입력부의 포인터 위치정보 입력 영역은 복수개의 물리적 버튼으로 구성된 텍스트 입력장치의 텍스트 입력영역의 적어도 일부분의 상단에 평행하도록 위치할 수 있도록 상기 포인터 위치정보 입력 영역이 미리 정한 높이와 각도로 세팅된다.
상기 모드 전환부가 상기 텍스트 입력장치의 텍스트 입력 버튼과 별도로 구비될 경우 상기 텍스트 입력장치의 적어도 한 면에 고정할 수 있으며 상기 모드 전환부에 사용자 입력이 수신된 것을 인식하여 상기 포인터 위치 정보 입력 모드 임을 상기 모드 전환 명령 수신부로 유선 혹은 무선으로 송신할 수 있다.
상기 포인터 위치정보 입력부는 광학 에미터와 카메라로 구성되어 있으며 상기 카메라로 수신되는 광학신호는 라이트 터널을 거쳐 광학필터를 통과하도록 설계할 수 있다.
상기 휴먼 인터페이스의 중력 방향에 대한 위치상태정보 혹은 상기 휴먼 인터페이스가 놓인 바닥에 대한 위치상태정보 혹은 사용자의 입력을 통한 상기 휴먼 인터페이스의 위치상태정보를 인식하는 위치상태 인식부를 갖을 수 있다.
위치상태는 적어도 두 종류로 구성되며 제 1 위치상태일 경우 제 1 포인터 위치정보 입력모드로 전환하고 제 2 위치상태일 경우 제 2 포인터 위치정보 입력모드로 전환한다
상기 제 1 위치상태 시의 상기 포인터 위치정보 입력영역은 상기 텍스트 입력장치의 텍스트 입력영역의 적어도 일부분과 평행하도록 위치한 것을 말한다.
상기 제 2 위치상태 시의 상기 포인터 위치정보 입력영역은 상기 포인팅 위치정보 입력장치가 놓인 바닥면과 평행하도록 위치한 것을 말한다.
제 1 포인터 위치정보 입력모드 시의 포인팅 위치정보 입력장치의 윗면을 바닥면으로 오도록 위치해 제 2 포인터 위치정보 입력모드로 전환시에는 포인팅 위치정보 입력의 종좌표의 계산은 동일하게 하되 횡좌표의 계산은 증감 방향을 바꾸어 계산한다.
상기 포인터 실행 명령부는 상기 텍스트 입력장치의 텍스트 입력 버튼 중 스페이스 바를 사용할 수 있으며 스페이스 바와 인접한 또 하나의 버튼을 추가로 포인터 실행 명령부로 사용할 수 있다.
상기 전원부는 상기 텍스트 입력장치로부터 전원을 공급받을 수 있다.
상기 제 1 위치상태의 상기 포인터 위치 입력영역의 기 정의된 높이와 각도는 사용자에 의해 기 정의된 범위 내에서 조절이 가능하도록 하는 조절기에 의해 정의할 수 있다.
상기 조절기는 포인팅 위치정보 입력장치의 하우징의 적어도 한 면의 인접한 면과의 접합 각도를 조절하여 각도를 조절할 수 있다.
상기 조절기는 포인팅 위치정보 입력장치의 하우징의 적어도 한 면의 높이를 조절하여 높이를 조절할 수 있다.
상기 조절기는 포인팅 위치정보 입력장치의 포인팅 위치정보 입력부의 광학모듈의 높이와 각도를 조절하여 상기 기 정의된 높이와 각도를 조절할 수 있다.
도 11 은 하단 위치형 포인터 위치정보 입력 장치를 적용한 휴먼 인터페이스 장치에 대한 정면도이다.
상기 휴먼 인터페이스 장치는 복수개의 물리적 버튼으로 구성된 텍스트 입력부, 포인터 위치와 관련된 정보를 사용자로부터 입력받는 포인터 위치정보 입력부, 포인터가 위치한 곳에서 적어도 하나의 기능을 수행하도록 사용자의 명령을 입력받는 포인터 실행 명령부의 신호를 수신하는 포인터 실행 명령 수신부, 포인터 위치정보 입력 모드로 전환하는 모드 전환부의 신호를 수신하는 모드 전환 명령 수신부, 상기 포인터 위치정보 입력부와 상기 포인터 실행 명령 수신부와 상기 모드 전환 명령 수신부에 전원을 전달하는 전원부, 상기 포인터 위치정보 입력부로 입력된 포인터 위치와 관련된 정보를 상기 휴먼 인터페이스 장치와 유선 혹은 무선으로 연결된 디지탈 기기로 송신하는 포인터 위치정보 송신부, 상기 포인터 위치정보 입력부의 포인터 위치정보 입력 영역은 상기 복수개의 물리적 버튼으로 구성된 텍스트 입력부의 텍스트 입력영역의 적어도 일부분의 상단에 평행(321)하도록 위치하며, 상기 포인터 위치정보 입력부는 적어도 두 개의 센서 모듈로 구성되며 상기 적어도 두 개의 센서 모듈은 상기 휴먼 인터페이스 장치의 하단 좌측(1102)과 우측(1103)에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 포인터 위치정보 입력부는 광학 에미터와 카메라로 구성되어 있으며 상기 카메라로 수신되는 광학신호는 라이트 터널을 거치는 것을 특징으로 한다.
상기 모드 전환부는 상기 텍스트 입력장치의 텍스트 입력 버튼과 별도로 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 모드 전환부는 상기 텍스트 입력장치의 텍스트 입력영역 좌측에 위치하며 상기 모드 전환부에 사용자 입력이 수신된 것을 인식하여 상기 포인터 위치 정보 입력 모드 임을 상기 모드 전환 명령 수신부로 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 물리적 버튼은 사용자의 손가락으로부터 압력을 전달받는 버튼 상부와 상기 사용자의 손가락 압력이 제거되었을 경우 버튼 상부가 원위치로 되돌아가도록 물리적 힘을 가하는 탄성체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 복합 휴먼 인터페이스 장치는 상기 포인터 위치정보 입력부에서 발생하는 광원을 반사하는 반사체 혹은 흡수하는 흡수체(1101)를 상기 텍스트 입력 영역의 좌측과 우측, 그리고 위 쪽에 구비하며 아래쪽에는 적어도 일부분 구비하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 반사체는 상기 포인터 위치정보 입력부에서 발생하는 광원이 적외선일 경우 사용하고, 적외선 레이저일 경우에는 흡수체를 사용한다.
상기 포인터 위치정보 입력부의 적어도 두 개의 센서 모듈(1102, 1103)은 상기 텍스트 입력 영역의 좌측 바깥영역과 우측 바깥영역의 하단부에 적어도 일부분 포함하도록 위치하는 것을 특징으로 한다. 즉, 좌측 센서는 표준 윈도우 키보드의 컨트롤 버튼의 좌측에 적어도 일부를 포함하여 컨트롤 버튼보다 아래쪽 즉 키버튼이 없는 하우징 모서리 쪽으로 더 내려온 것을 특징으로 한다. 이로써, 센서모듈은 복합 휴먼 인터페이스의 미적 효과를 극대화 할 수 있도록 최소 부피의 복합 휴먼 인터페이스 장치의 구성을 가능케 한다.
또한, 센서의 위치를 텍스트 입력 영역의 꼭지점 근처에 위치함(1110)으로써 센서를 텍스트 입력 영역의 대각선 방향으로 향하게 하는 것이 센서를 모서리 영역에 위치하여 텍스트 입력영역의 가로세로 방향으로 향하게 하는 것보다 더욱 넓은 면적의 포인터 위치정보 입력영역을 구성할 수 있다. 아울러, 센서와 센서 사이의 포인터 위치정보 입력 영역의 위치 정보 디텍트 정확도가 상대적으로 낮은 부분의 위치를 이동시킴으로서 전체적으로 텍스트 입력영역 상단에서의 포인터 위치정보 입력영역을 극대화할 수 있다.
또한, 센서의 위치를 표준 키보드의 스페이스 바 하단에 키보드의 폭보다 좁게 위치(1120)할 수 있다. 센서와 센서 사이의 폭이 포인터 위치정보 입력 영역의 폭을 결정하고 이로써 모서리에 위치(1110)하는 것보다 포인터 위치정보 입력영역의 면적은 줄지만 상대적으로 높은 포인터 위치정보 디텍스 해상도를 얻게 된다.
센서와 센서 사이는 광원의 반사체 혹은 흡수체를 없애고 하우징의 높이를 낮추어 표준 키보드의 스페이스 바를 엄지손가락을 이용하여 누를 때 엄지 손가락이 하우징에 의해 걸리는 것을 방지한다.
도 12 는 포인터 실행 명령부 일체형 모드 전환부에 대한 실시례이다.
텍스트 입력모드와 포인터 위치정보 입력모드의 빈번한 전환이 이루어지는 입력작업을 하다보면 모드 전환 및 포인터 실행명령을 입력하는 횟수가 많아진다.
예를 들어, 오른손 잡이의 경우 텍스트 입력모드에서 텍스트 입력일 하던 중 포인터 위치정보를 입력하고 싶을 때 왼손 혹은 오른손으로 모드 전환을 한 후 포인터 위치정보를 입력한 후 왼손으로 포인터 실명명령부에 입력을 해야 한다.
일반적으로 빠른 작업을 하던 중에 사용자는 모니터에 시선을 유지한 채 텍스트 및 포인터 위치정보 및 포인터 실행명령을 입력하게 되는데 모드전환부 및 포인터 실행명령 입력부가 별도로 구비되었을 경우 손의 움직임이 빈번하게 발생하게 되며 정확한 위치를 찾지 못해 기능을 적절히 수행하지 못하거나 키보드를 눈으로 바라보는 등 작업이 번거로울 수 있다.
이를 해결하기 위해, 예를 들어 오른손 잡이의 경우, 텍스트 입력모드에서 텍스트 입력 후 왼손으로 모드전환부에 손을 올려놓게 되면 모드전환명령이 발생하고 포인터 입력모드로 변경된다. 그리고 모드전환부에 손을 올려놓은 상태로 오른손으로 포인터 위치정보를 입력한 후 모드전환부에 압력을 가하면 포인터 실행 명령부가 사용자의 입력을 수신하게 할 수 있다.
이로써, 사용자는 모드전환을 위한 모드전환부 위치와 포인터 실행명령을 위한 포인터 실행명령부의 위치를 공유할 수 있다.
이를 위한 한 실시례로, 모드전환부는 사용자 손의 터치 입력을 받아들일 수 있는 터치 스위치로 구성하고 포인터 실행명령부는 텍트 스위치와 같은 압력에 반응하는 스위치로 구성하여 모드전환부의 아래에 위치한다.
이 때 제 1 포인터 실행 명령부(1104)와 제 2 포인터 실행명령부(1105)는 사용자의 손으로부터 터치를 인식할 수 있는 전도체 물질로 서로 연결되어 있거나 모드전환부(1201)로 공통적으로 연결되어 있어 사용자가 제 1 포인터 실행 명령부에 터치를 하든 제 2 포인터 실행명령부에 터치를 하든 동일하게 모드전환이 이루어지게 구성한다.
*이 때, 모드 전환은 터치가 이루어지고 있는 동안은 포인터 위치정보 입력모드로 동작하고 터치가 해제되었을 경우 텍스트 입력모드로 동작한다.
터치에 의한 모드 전환은 터치 외에 포인터 실행명령을 위한 압력보다 작은 압력으로 동작하는 다른 스위치 혹은 사용자의 손가락의 위치를 센싱할 수 있는 센서로 구성할 수 있다.
이 때, 모드 전환 및 포인터 실행 명령부는 텍스트 입력 영역과 구별되는 영역에 위치할 수 있다.
바람직하게는, 오른손 잡이의 경우, 텍스트 입력영역의 왼쪽 바깥 영역에 위치한다.
텍스트 입력영역 외부에 모드전환 부 및 포인터 실행 명령부를 위치하게 되면 포인터 위치정보 입력부가 포인터 위치 정보 입력과 혼동을 할 가능성이 사라지고 포인터 위치정보 입력영역을 확장할 수 있게 된다.
본 발명의 복합 휴먼 인터페이스 장치는 제 2 의 모드 전환부(1202)를 구비할 수 있다. 제 2 의 모드 전환부는 토글스위치와 같이 동작하는 스위치로 사용자로부터 입력이 수신될 때 마다 텍스트 입력모드와 포인터 위치정보 입력모드로 전환된다. 이로써 사용자가 왼손을 모드전환부에 터치하고 있지 않더라도 오른손 만으로 포인터 위치정보 입력이 가능하다.
이 때 제 2 의 모드 전환부에 의해 복합 휴먼 인터페이스 장치가 텍스트 모드일 경우 터치에 의한 모드 전환명령이 수신되었을 경우 본 발명의 복합 휴먼 인터페이스 장치는 포인터 위치정보 입력모드로 동작한다. 또한, 제 2 의 모드전환부에 의한 복합 휴먼 인터페이스 장치가 포인터 위치정보 입력모드일 경우에 터치에 의한 모드 전환명령이 수신되었을 경우 포인터 위치정보 입력모드를 유지하나 터치에 의한 모드전환명령이 해제되거나 텍스트 입력부로 텍스트 입력이 수신되면 텍스트 입력모드로 전환된다.
이 때, 텍스트 입력에 의해 텍스트 입력모드로 전환되는 경우 적어도 첫 번 째 텍스트 입력은 무시하고 적어도 두 개 이상의 텍스트 입력이 수신되었을 경우 텍스트 입력모드로 전환할 수 있다.
이 때, 적어도 두 개 이상의 텍스트 입력이 수신되어 텍스트 입력모드로 전환되었을 경우 복합 휴먼 인터페이스 장치는 상기 무시한 적어도 첫 번 째 텍스트를 포함한 텍스트 입력을 디지털 기기로 전송 후 새로이 입력되는 텍스트 입력정보를 디지탈 기기로 전송한다.
도 13 은 복합 휴먼 인터페이스 장치의 덮개를 활용한 실시례이다.
복합 휴먼 인터페이스 장치는 포인터 위치정보 입력 장치가 포인터 위치정보 입력 영역을 형성하기 위해 물리적 장치로 구성된 텍스트 입력장치 평면 상단에 적어도 1 밀리미터 내지 2 밀리미터의 공간이 필요하며 광학 신호를 흡수하거나 반사하기 위한 흡수체 혹은 반사체를 위치하기 위한 테두리가 텍스트 입력영역을 둘러싸고 적어도 3 면의 모서리에 필요할 수 있다.
이 때 적어도 3 면의 모서리의 테두리의 높이와 텍스트 입력 영역 평면의 높이 상이에는 적어도 1 내지 2 밀리미터의 차이가 발생하며 실질적으로 직육면체 타입의 공간이 텍스트 입력영역 상단에 형성되게 된다.
본 발명의 복합 휴먼 인터페이스 장치는 상기 실질적 직육면체 타입의 공간에 텍스트 입력영역을 외부의 충격으로 부터 보호하기 위한 다용도 덮개(1322)를 더 구비할 수 있다(1310).
상기 다용도 덮개(1322)는 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치와 분리되며(1320) 자석 혹은 물리적 구조에 의해 결합 및 분리가 가능하다.
상기 다용도 덮개(1322)는 수 회에 걸쳐 접히는 구조일 수 있다. 바람직하게는 두 번 접히는 구조로 다용도 덮개의 분할되는 영역의 적어도 한 영역의 너비는 다른 영역의 너비보다 작을 수 있다(1341).
이는 다용도 덮개가 접힌 후 복합 휴먼 인터페이스 장치의 기울기를 조절하기 위해 하부에 장착되었을 경우 복합 휴먼 인터페이스 장치의 기울기를 보다 줄일 수 있다.
다용도 덮개가 접힌 후 복합 휴먼 인터페이스 장치의 밑 면에 장착되었을 경우 접힌 면의 일부분 중 지면과 닿는 부분은 지면과 닿는 면적이 넓어질 수 있도록 경사면(1342)을 구비할 수 있다.
상기 다용도 덮개(1322)의 접힘 횟 수로 사용자가 원하는 복합 휴먼 인터페이스 장치의 기울기를 조절할 수 있다.
상기 다용도 덮개는 덮개의 내부에 충전 배터리(1323)를 내장할 수 있다.
상기 충전 배터리(1323) 전원의 전극은 상기 다용도 덮개의 하단부에 위치할 수 있으며 상기 텍스트 입력 영역을 덮는 부분보다 돌출된 영역의 일부에 위치할 수 있으며(1331) 상기 다용도 덮개가 텍스트 입력장치를 덮고 있는 경우(1310) 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치의 상단에 구비된 전극과 연결되게 된다.
또한 다용도 덮개가 접히고 복합 휴먼 인터페이스 장치의 기울기를 조절하기 위해 하단부에 장착되었을 경우에는 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치의 밑면에 구비된 전극와 연결될 수 있다.
상기 복합 휴먼 인터페이스 장치는 외부 전원과 연결되어 상기 다용도 덮개 내부의 충전 배터리(1323)에 전원을 공급하거나 다용도 덮개를 별도로 충전할 수 있다.
이 때 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치의 밑면은 전극(1331)이 위치한 상기 돌출된 테두리 영역과 이와 높이 차이가 있는 텍스트 입력영역을 덮는 영역(1332)과 정확한 위치에서 찰탁이 가능하도록 자석 혹은 물리적 결합장치 혹은 덮개가 삽입되는 홈을 구비할 수 있다.
상기 다용도 덮개의 테두리는 미세한 먼지나 기름 때, 수분 등을 제거할 수 있는 물질로 도포되어 있어 복합 휴먼 인터페이스 장치에 착탈될 때 마다 흡수판 혹은 반사판이나 광학 에미터, 카메라 전면부의 이물질을 제거할 수 있다.
상기 다용도 덮개가 텍스트 입력영역을 덮고 있을 경우 이를 디텍트하여 복합 휴먼 인터페이스 장치의 전원을 오프할 수 있다.
상기 다용도 덮개가 복합 휴먼 인터페이스 장치의 밑 면에 장착되었을 경우 복합 휴먼인터페이스 장치의 전원을 켤 수 있다.
또한, 전원이 켜진 후 일정 시간 사용자의 입력이 없을 경우 전원을 차단하거나 대기모드로 전환할 수 있다.
다용도 덮개가 텍스트 입력영역을 덮고 있는 경우(1310) 복합 휴먼 인터페이스 장치(1321)은 실질적으로 얇은 판 형태의 직육면체의 형태를 가지고 있으며 지면에 놓았을 경우 기울기를 가지지 않거나 다용도 덮개를 하부에 장착되었을 때 보다 작도록 설계하여 미적이 효과를 극대화 할 수 있으며 휴대성을 높일 수 있다.
한 편, 다용도 덮개를 접어 복합 휴먼 인터페이스 장치 밑 몇에 장착하였을 경우 일반적인 키보드처럼 기울기를 확보할 수 있다.
상기 다용도 덮개는 착탈식으로 구성될 수 있으나 힌지에 의해 복합 휴먼 인터페이스 장치의 윗 면에서 밑 면으로 돌아내려가서 접히는 방식으로 설계할 수 있다.
도 14 는 휴대용 전자기기 혹은 테블릿 퍼스널 컴퓨터와 같은 휴대용 전자기기에 적용된 휴먼 인터페이스 장치의 실시례이다.
본 발명의 복합 휴먼 인터페이스 장치(1420)는 휴대용 전자기기의 입력장치로 활용할 수 있다.
본 발명의 복합 휴먼 인터페이스 장치를 구비한 휴대용 전자기기은 디스플레이 패널(1411)과 상기 디스플레이 패널을 지지하고 있는 프레임(1410)으로 구성된 디스플레이 유닛이 본 발명의 복합 휴먼 인터페이스 장치와 힌지(1427)에 의해 결속되어 덮히고 열리는 구조로 설계될 수 있다.
이 때, 상기 디스플레이 유닛은 본 발명의 휴먼 인터페이스 장치의 텍스트 입력영역과 반사판 혹은 흡수판(1424)에 의해 형성된 실질적 육면체 공간 안쪽에 삽입되도록 한다. 그러면 본 발명의 휴먼 인터페이스 장치를 이용한 휴대용 전자기기의 두께를 최소화 할 수 있다.
이를 위해 상기 휴대용 전자기기의 디스플레이 유닛은 본 발명의 휴먼 인터페이스 장치(1420)의 폭보다 적어도 반사판 혹은 흡수판(1423, 1424)의 두께의 두 배만큼 폭의 길이를 작게 설계해야 한다.
다시말해 도 13에서 다용도 커버가 들어가는 자리에 디스플레이 유닛이 들어갈 수 있도록 설계되어야 한다.
디스플레이 유닛은 양 모서리가 라운드 처리 혹은 사선으로 커팅이 되도록 하는 특징(1413)이 있다.
포인터 위치정보 입력 장치(1421, 1422)는 디스플레이 유닛을 접었을 경우 상기 라운드 처리 혹은 사선으로 커팅된 부분의 바깥 모서리 쪽으로 위치하도록 하는 특징이 있다.
이는 휴대용 전자기기을 접었을 경우 포인터 위치 정보 입력장치(1421, 1422)에 의해 방해를 받지 않고 얇을 두께를 유지할 수 있도록 접히기 위해서이다.
이 때 모드 전환부와 포인터 실행 명령부는 전술한 바와 같이 휴먼 인터페이스 장치의 측면 텍스트 입력영역 바깥 쪽에 위치하거나 모드 전환부는 텍스트 입력영역 바깥 측면에 그리고 포인터 실행 명령부는 텍스트 입력 버튼 중의 적어도 하나로, 혹은 모드 전환부와 포인터 명령 실행부 모두 텍스트 입력 버튼 중의 적어도 하나로 동작하도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 더 바람직하게는 텍스트 입력영역의 바깥 아래쪽에 위치하도록 할 수 있다.(1425, 1426)
이 때, 모드 전환부와 포인터 실행 명령부는 도 12 에서와 같이 일체형으로 구성하는 것이 바람직하나 별도로 분리하여 위치하는 것도 가능하다.
이 때, 모드 전환부 혹은 포인터 실행 명령부가 텍스트 입력영역의 바깥 아래쪽에 위치할 경우 사용자가 모드 전환부 혹은 포인터 실행 명령부를 제어하기 위해 손가락을 위치하였을 경우 포인터 위치정보 입력장치(1421, 1422)가 사용자가 포인터의 위치정보를 입력하는 것으로 오동작하지 않도록 포인터 위치 정보 입력영역을 상기 모드 전환부 혹은 포인터 실행명령부가 위치한 영역을 제외하고 설정해야 한다.
이를 위해, 포인터 위치정보 입력장치로 부터 발생되는 광학 신호가 커버하는 영역을 조절하여 상기 모드 전환부 혹은 포인터 실행 명령부에 광학 신호가 도달하지 못하도록 설계할 수 있다.
혹은 상기 모드 전환부 혹은 포인터 실행 명령부에 위치한 사용자의 손가락과 광학 신호 간의 반사 혹은 간섭 혹은 차단에 의해 발생되는 광학신호를 카메라가 수신하지 못하도록 카메라의 광학신호 수신 각도를 조절하거나 해당 방향에서 수신되는 광학 신호를 무시하도록 할 수 있다.
상기 휴대용 전자기기은 상기 포인터 위치 정보 입력장치에서 발생되는 광원을 흡수 혹은 반사하기 위한 흡수판 혹은 반사판을 적어도 세 모서리 부분에 갖도록 설계한다.
이 때 두 면은 휴먼 인터페이스 장치의 측면에 위치하고(1423, 1424) 또 한 면은 디스플레이 유닛이 휴먼 인터페이스 장치와 맞닿은 면에 디스플에이 유닛이 일정한 각도 내에서 열려 있을 경우 상기 포인터 위치정보 입력장치(1421, 1422)에 의해 발생되는 광원이 충분히 반사 혹은 흡수되도록 반사체 혹은 흡수체를 디스플레이 유닛 모서리의 일정한 영역(1412)에 위치시킬 수 있다.
도 14 에서 디스플레이 유닛은 플렉서블 디스플레이 유닛으로 구성할 수 있으며 복합 휴먼 인터페이스 장치의 텍스트 입력영역을 덮고 휘어져서 복합 휴먼 인터페이스 장치의 바닥면으로 감겨 고정될 수 있다.
또한 도 14에서 디스플레이 유닛은 도 13 에서 설명된 다용도 덮개로 대치될 수 있으며 다용도 덮개의 복합 휴먼 인터페이스 장치와 접합한 모서리 부분에 흡수체 혹은 반사체를 위치할 수 있으며, 힌지에 의해 뒷면으로 젖혀져서 복합 휴먼 인터페이스 장치의 높이를 조절하는 용도로도 사용될 수 있다.
도 1 내지 14는 본 발명에서 설명하고자 하는 복합 휴먼 인터페이스 장치의 일례를 설명한 것이고 텍스트 입력 장치 포인팅 위치 정보 입력 장치의 유형 및 사용되는 기술은 당업자에 의해 기본 목적을 달리하지 않은 채 변경 내지 대치가 가능한 것을 포함한다.

Claims (19)

  1. 복합 휴먼 인터페이스 장치에 있어서,
    복수 개의 물리적 버튼을 포함하는 텍스트 입력부;
    상기 물리적 버튼 상부에 포인터 위치 정보 입력영역을 형성하기 위한 터치 패드를 포함하고, 상기 터치 패드를 통해 수신되는 사용자 동작으로부터 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치에 유선 또는 무선으로 연결된 디지털 기기에서 표시되는 포인터의 위치에 관련된 포인터 위치 정보를 획득하는 포인터 위치 정보 입력부;
    상기 포인터 위치 정보를 상기 디지털 기기에 제공하는 통신부;및
    상기 디지털 기기에 의해 상기 포인터 위치에서 실행되는 특정 기능이 할당되고, 사용자 터치 입력을 감지하는 터치 센서를 포함하고, 외부 압력에 의해 위치 이동하되, 위치 이동하지 않은 제1 상태 및 상기 외부 압력의 제공에 따라 위치 이동하는 제2 상태를 가지는 제1 버튼을 포함하되,
    상기 제1 버튼은:
    상기 제1 상태에서 상기 사용자 터치 입력이 감지되는 동안 포인터 위치 정보 입력 모드를 활성화하고 상기 터치 입력이 제거되면 상기 포인터 위치 정보 입력 모드를 비활성화하는 임시 전환 모드로 작동하고,
    상기 제2 상태에서 상기 특정 기능을 실행시키는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 패드는 정전 용량식, 광학식, 적외선식 및 감압식 중 적어도 어느 하나의 방식으로 동작하는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 버튼은 상기 임시 전환 모드 또는 상기 사용자 터치 입력이 유지되지 않는 동안에도 상기 포인터 위치 정보 입력 모드를 활성화시키는 영구 전환 모드로 작동하는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 버튼은 탄성체 및 상기 탄성체에 의해 작동되는 제1 스위치를 포함하고,
    상기 제1 버튼에 상기 외부 압력이 제공되면 상기 제1 스위치가 작동되어 상기 특정 기능이 실행되고,
    상기 제1 버튼에 상기 사용자 터치 입력이 제공되면 상기 제1 스위치는 작동되지 않고 상기 사용자 터치 입력이 유지되는 동안 상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 활성화되는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 버튼은 상기 외부 압력과 다른 제1 압력이 제공되면 작동되는 제2 스위치를 포함하고,
    상기 제2 스위치가 작동하면 상기 제1 버튼이 고정되어 상기 사용자 터치 입력이 유지되지 않는 동안에도 상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 활성화되는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 패드는 상기 복수 개의 물리적 버튼에 대응되는 영역에 배치되는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 버튼은 상기 텍스트 입력부로부터 분리된 영역에 제공되는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    외부 압력에 의해 위치 이동하며 상기 특정 기능과 다른 기능이 할당되는 제2 버튼을 포함하는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  9. 제3 항에 있어서,
    외부 압력에 의해 위치 이동하는 제2 버튼을 포함하고,
    상기 제2 버튼의 위치 이동에 따라 상기 제1 버튼은 상기 임시 전환 모드 및 상기 영구 전환 모드 중 적어도 어느 하나로 동작하는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  10. 삭제
  11. 복합 휴먼 인터페이스 장치에 있어서,
    복수 개의 물리적 버튼을 포함하는 텍스트 입력부;
    상기 물리적 버튼 상부에 포인터 위치 정보 입력영역을 형성하기 위한 터치 패드를 포함하고, 상기 터치 패드를 통해 수신되는 사용자 동작으로부터 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치에 유선 또는 무선으로 연결된 디지털 기기에서 표시되는 포인터의 위치에 관련된 포인터 위치 정보를 획득하는 포인터 위치 정보 입력부; 및
    상기 포인터 위치 정보를 상기 디지털 기기에 제공하는 통신부;를 포함하고,
    상기 복합 휴먼 인터페이스 장치는,
    상기 텍스트 입력부에 입력된 텍스트에 대응하는 정보를 상기 디지털 기기에 전송하는 텍스트 입력 모드 및 상기 포인터 위치 정보에 대응하여 상기 포인터의 위치가 설정되는 포인터 위치 정보 입력 모드 중 적어도 하나로 작동하되,
    상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 활성화된 상태에서 상기 텍스트 입력부가 텍스트 입력을 제공받으면 상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 비활성화되고,
    상기 텍스트 입력부는 상기 포인터 위치 정보 입력영역을 포함하는 제1 영역 및 상기 포인터 위치 정보 입력영역을 포함하지 않는 제2 영역을 포함하고,
    상기 복합 휴먼 인터페이스 장치는 상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 활성화된 상태에서 상기 제2 영역에서 상기 텍스트 입력을 제공받으면 상기 포인터 위치 정보 입력 모드를 유지하는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 포인터 위치 정보 입력 모드는 상기 텍스트 입력부가 적어도 둘 이상의 상기 텍스트 입력을 제공받으면 비활성화되는
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 텍스트 입력부는 제1 텍스트 입력 및 제2 텍스트 입력을 제공받되,
    상기 포인터 위치 정보 입력 모드는 상기 텍스트 입력부가 상기 제1 텍스트 입력 및 상기 제2 텍스트 입력을 동시에 제공받으면 비활성화되는
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 텍스트 입력부는 제1 텍스트 입력 및 제2 텍스트 입력을 제공받되,
    상기 텍스트 입력부가 상기 제1 텍스트 입력을 제공받으면 상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 비활성화되지 않고 상기 디지털 기기에 상기 제1 텍스트 입력에 대응하는 텍스트가 표시되지 않고,
    상기 텍스트 입력부가 상기 제1 텍스트 입력으로부터 미리 설정된 시간 내에 상기 제2 텍스트 입력을 제공 받는 경우 상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 비활성화되고 상기 디지털 기기에 상기 제1 텍스트 입력 및 상기 제2 텍스트 입력에 대응하는 텍스트가 표시되는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 텍스트 입력 모드가 활성화된 상태에서 상기 포인터 위치 정보 입력부에서 상기 포인터 위치 정보를 획득하면 상기 텍스트 입력 모드를 비활성화 시키는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 활성화된 상태를 지시하는 알림을 제공하는 표시부를 포함하는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 알림은 상기 텍스트 입력부가 상기 텍스트 입력을 제공받으면 중단되는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 활성화된 상태를 지시하는 제1 알림 및 상기 텍스트 입력 모드가 활성화된 상태를 지시하는 제2 알림을 제공하는 표시부를 포함하는,
    복합 휴먼 인터페이스 장치.
  19. 텍스트 입력부에 입력된 텍스트에 대응하는 정보를 디지털 기기에 전송하는 텍스트 입력 모드 및 포인터 위치 정보에 대응하여 포인터의 위치가 설정되는 포인터 위치 정보 입력 모드 중 적어도 하나로 작동하는 복합 휴먼 인터페이스 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 텍스트 입력부에 포함되는 복수 개의 물리적 버튼 상부에 포인터 위치 정보 입력 영역을 형성하기 위한 터치 패드를 포함하고, 상기 터치 패드를 통해 수신되는 사용자 동작으로부터 상기 복합 휴먼 인터페이스 장치에 유선 또는 무선으로 연결된 상기 디지털 기기에서 표시되는 포인터의 위치에 관련된 포인터 위치 정보를 획득하는 포인터 위치 정보 입력부에서 사용자의 포인터 위치 정보 입력을 수신하는 단계;
    통신부를 통해 상기 포인터 위치 정보를 상기 디지털 기기에 제공하는 단계; 및
    상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 활성화된 상태에서 상기 텍스트 입력부가 텍스트 입력을 제공받으면 상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 비활성화되는 단계;를 포함하고,
    상기 텍스트 입력부는 상기 포인터 위치 정보 입력 영역을 포함하는 제1 영역 및 상기 포인터 위치 정보 입력 영역을 포함하지 않는 제2 영역을 포함하고,
    상기 포인터 위치 정보 입력 모드가 활성화된 상태에서 상기 제2 영역에서 상기 텍스트 입력을 제공받으면 상기 포인터 위치 정보 입력 모드를 유지하는
    복합 휴먼 인터페이스 장치 제어 방법.

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