KR102221172B1 - 펜마우스의 가상클릭 제어방법 - Google Patents

펜마우스의 가상클릭 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각도 보상형 펜마우스 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클릭 그림 또는 문자 등의 입력신호를 입력하는 펜마우스의 회전각도를 기초로 펜마우스가 이동되는 좌표를 보상하여 모니터에 표시하는 연산부(20)가 구비되고, 상기 연산부(20)에 가상클릭연산부(25)가 구비되어, 임계면을 기준으로 이동거리를 감지하여 클릭여부를 판단하여 컴퓨터로 전송하는 각도 보상형 펜마우스 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

펜마우스의 가상클릭 제어방법{Control method of virtual click for pen mouse}
본 발명은 펜마우스의 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 허공에 입력신호를 입력가능토록 가상으로 설정한 임계면을 기준으로 이동거리를 누적 감지하여 컴퓨터로 조작신호를 전송하는 펜마우스의 가상클릭 제어방법에 관한 것이다.
펜마우스는 일반적인 마우스와는 사용하는 자세가 다르기 때문에 초기에 적응하는데 시간이 걸릴 수 있으며, 주로 그림을 그리거나 세밀한 컨트롤이 필요할 때 사용하게 된다.
이러한 펜형 마우스는 펜 형태를 함으로써 장시간 사용에도 피로감이 없고 휴대가 간편하게 되며, 좁은 공간에서도 사용이 용이할 뿐만 아니라, 정밀한 작업이나 필기체의 표현 등에 보다 뛰어난 기능을 가지게 된다.
한편, 일반적인 광학 펜형 마우스의 이동감지부는 LED 등으로 구현되어 광을 조사하는 발광부와, 발광부에서 조사된 광을 반사면으로부터 입력 받아서 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서 및 결상렌즈 등으로 구현되는 수광부 로 구성되며, 압력센서를 응용하여 그림이나 문자 등을 입력하는 입력수단으로 사용하고 있다.
이와 관련된 종래기술로 한국 등록 특허 제10-0910162호(2009.07.24.)에는 광학 펜마우스가 개시되었다.
상기 종래기술은 본 출원인이 출원한 발명으로 도 1에 도시된 바와 같이, 발광부와, 상기 발광부에서 조사되어서 반사면으로부터 반사된 광을 입력받아서 전기적 신호로 변환하여 출력하는 수광센서와, 반사면과의 접촉에 따른 압력을 감지하는 접촉감지부(110)와, 상기 수광센서로부터 수신된 전기신호를 기초로 이동하는 평면 좌표를 계산하여 송신부를 통해서 컴퓨터 본체로 송신하는 마이컴을 포함하여 구성되는 광학 펜형 마우스로서, 케이스(102)에 부분적으로 노출되도록 구비되는 얼라인 스위치(122)와; 상기 얼라인 스위치(122)의 온/오프 스위칭에 의해서 동작하고, 상기 수광센서의 기준축과 평행하도록 얼라인광을 조사하는 얼라인광 조사부(124); 및 상기 얼라인광 조사부에서 조사되는 얼라인광을 반사면으로 전달하여 표시하기 위한 얼라인광 전달수단을 포함하여서 구성된다.
여기서, 상기 광학 펜형 마우스는 수광센서의 기준축과 일치하는 얼라인광을 반사면으로 조사하고 이 얼라인광을 따라서 사용자가 글씨를 비롯한 표현물을 입력할 수 있도록 함으로써, 광학 펜형 마우스의 파지각도에 관계없이 표현물이 모니터의 가상표시선에 대하여 평행하게 정상적으로 표시할 수 있게 된다.
다만, 상기한 종래기술은 모니터에 평행하게 표하기 위해서는 얼라인광에 따라서 사용자가 글씨를 입력해야 하는 불편함이 있었다.
또한, 상기한 종래기술은 바닥면이 없는 경우에 펜 마우스를 조작하거나 그림이나 문자등의 입력신호를 생성하지 못하는 구조적 한계점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 허공에 클릭 및 이동신호를 감지토록 펜마우스의 이동좌표를 누적 연산하여 제어하는 펜마우스의 가상클릭 제어방법을 제공함에 있다.
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본 발명에 따른 펜마우스의 가상클릭 제어방법은 펜마우스를 허공에서 지면방향으로 이동시 클릭신호로 인식되도록 제어하는 가상클릭 제어방법으로서, 허공에 클릭신호를 입력가능토록 가상버튼이 활성화 또는 비활성화인지를 제어부에서 판별하는 가상버튼판정단계와; 상기 가상버튼이 활성화된 상태에서 이동값보정연산부에서 전달되는 좌표를 기준으로 가상클릭연산부가 펜의 축심 방향으로 시작임계면과 이동임계면 및 클릭임계면을 정해진 거리만큼 이격시켜 생성하는 임계면생성단계와; 상기 가상버튼이 비활성 상태이면 압력센서와 광센서, 각속도센서, 가속도센서 및 기능버튼부의 입력신호를 입력받고 이동값보정연산부에서 보정된 위치좌표를 기준으로 클릭 또는 이동신호를 감지하는 바닥면감지단계와; 상기 시작임계면과 이동임계면 및 클릭임계면을 기준으로 펜의 위치이동을 추적하여 클릭 또는 이동신호를 감지하는 허공면감지단계와; 상기 바닥면감지단계와 허공면감지단계에서 감지된 클릭 또는 이동신호를 제어부를 통해 외부장치에 좌표데이터코드로 전송하는 클릭신호전송단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 펜마우스의 가상클릭 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.
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허공에 입력을 알리는 가상버튼과, 커서의 이동과 클릭신호를 감지토록 펜마우스의 축심의 이동좌표를 누적하여 연산하는 가상클릭연산부가 구비됨으로써, 바닥면이 없는 상태에서도 이동과 클릭신호 등의 조작신호를 입력할 수 있고,
바닥면과 접촉을 감지하는 압력센서와 바닥면에서의 이동을 감지하는 광센서가 구비됨으로써, 바닥면이 있는 상태에서 상기 펜의 파지된 각도를 보정하여 편리하게 이용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 광학 펜마우스의 구성을 설명하는 사시도이며,
도 2는 본 발명에 따른 각도 보상형 펜마우스의 블럭도이고,
도 3은 본 발명에 따른 각도 보상형 펜마우스의 회전된 상태를 보정하여 표시하는 사용상태도이며,
도 4는 본 발명에 따른 펜마우스의 가상클릭연산부의 작용을 설명하는 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 광센서로 바닥면 감지시 좌표 보정을 설명하는 도면이며,
도 6는 본 발명에 따른 가상클릭 제어방법의 작용을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 펜마우스의 가상클릭 제어방법을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 펜마우스의 가상클릭 제어방법의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 회전각 보상형 펜마우스는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 허공에서 조작하여 입력신호를 입력하는 펜(P) 형상의 펜마우스로서, 상기 펜(P)의 이동시 각속도를 감지하는 각속도센서(12)와, 상기 펜(P)의 기울어진 상태를 감지하는 가속도센서(13)가 구비된 위치이동감지부(10)와; 상기 가속도센서(13)의 감지신호로 상기 펜(P)의 기준각(φa)을 연산하는 기준각연산부(21)와, 상기 가속도센서(13)의 감지신호를 전달받아 상기 기준각(φa)을 기준으로 상기 펜(P)의 회전된 상태의 회전각(φ)을 연산하는 회전각연산부(22)와, 상기 각속도센서(12)에서 입력되는 좌표신호(X,Y)의 변위로 입력각(θ)을 연산하고, 상기 회전각연산부(22)의 회전각(φ)과 상기 입력각(θ)의 차(θ-φ)를 기준으로 보정된 보정좌표(X',Y')를 연산하는 이동값보정연산부(23)가 구비된 연산부(20)와; 상기 위치이동감지부(10)와 연산부(20)에서 전달되는 보정좌표(X',Y')를 수신하여 외부장치에 좌표데이터코드로 전송하는 제어부(30)와; 상기 제어부(30)에 클릭신호 또는 이동신호를 버튼의 조작시에 전송하는 기능버튼부(40)로 이루어진다.
여기서, 상기 제어부(30)는 외부장치에 좌표데이터코드를 전송하는 데이터송신부가 구비된다.
그리고, 상기 기능버튼부(40)에는 허공에 입력함의 시작을 알리는 가상버튼(41)이 구비되며, 상기 연산부(20)에는 상기 펜(P)의 몸통이 일직선상으로 이동되는 깊이를 감지하여 입력신호로 연산하는 가상클릭연산부(25)가 구비된다.
또한, 상기 기능버튼부(40)는 일반적인 마우스의 휠, 상하 이동버튼 좌 우 클릭 버튼 등과 같은 버튼이 더 구비된다.
한편, 상기 각속도센서(12)는 상기 펜(P)의 축심을 기준으로 하는 각속도를 감지토록 상기 축심과 일치되게 부설된다. 상기 각속도센서(12)에 감지된 ΦX, ΦY, ΦZ 각속도의 변화에서 arctan(Φ)를 적용하면 각 축에 대한 이동거리를 누적하여 적분하게 되면, 상기 펜(P)의 축심을 기준으로 이동된 상태를 감지할 수 있게 된다. 아울러, 상기 가속도센서(13)도 상기 펜(P)의 축심을 기준으로 하여 가속도의 변화를 감지토록 상기 펜(P)의 축심과 일치되게 부설되며, 상기 각속도센서(12)는 장시간 적용하게 되면 오차가 발생되게 되는데 이때, 가속도센서(13)에서 기울어진 상태를 감지하여, 상기 오차를 보정하게 된다.
그리고, 상기 가상클릭연산부(25)는 상기 펜(P)의 축심을 이격거리의 기준축으로 하여 상기 가상버튼(41)의 온 시키는 지점에 생성되는 시작임계면(26a)과, 상기 시작임계면(26a)에서 지면방향으로 정해진 거리만큼 이격된 이동임계면(26b)과, 상기 이동임계면(26b)에서 지면방향으로 정해진 거리만큼 이격된 클릭임계면(26c)을 생성하는 임계면연산부(26)와; 상기 펜(P)이 상기 시작임계면(26a), 이동임계면(26b) 및 클릭임계면(26c)에서 이동되는 것을 누적 연산하여 좌표를 생성하는 좌표연산부(27);가 구비된다.
한편, 상기 제어부(30)는 사용자가 입력한 입력데이터를 FIFO 방식으로 저장하여 관리하는 데이터저장부(31)가 구비된다. 상기 제어부(30)는 위치이동감지부(10)에서 감지한 입력신호를 보정하여 보정좌표(X',Y')를 연산하는 이동값보정연산부(23)의 입력신호를 좌표데이터코드로 변환하여 전송하게 되는데, 이때 그림 또는 글씨 등의 입력데이터를 화면에 표시되는 좌표로 변환하여 상기 데이터저장부(31)에 저장하여 관리함으로써, 한번 입력했던 입력데이터를 컴퓨터로 전송하여 다시 사용할 수 있게 된다.
한편, 상기 위치이동감지부(10)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 펜(P)의 이동시 바닥면에 접촉되는 압력을 감지하여 전달하는 압력센서(A)와, 상기 바닥면에서 평면 이동을 감지하는 광센서(11)가 더 구비된다. 이때, 상기 광센서(11)는 상기 펜(P)의 이동시 자체 기준이 있어 사용자가 상기 펜(P)을 회전시켜 파지하는 경우, 모니터에 파지회전각에 따라 경사지게 표현되는 것을 상기 각속도센서(12)와 가속도센서(13)의 감지된 신호로 부터 연산부(30)에서 보정함으로써, 사용자의 파지각도에 상관없이 모니터 화면에 수평 상태로 글씨 및 그림 등을 입력할 수 있게된다.
본 발명에 따른 펜마우스의 가상클릭 제어방법은, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 펜마우스를 허공에서 지면방향으로 이동시 클릭신호로 인식되도록 제어하는 가상클릭 제어방법으로서, 허공에 클릭신호를 입력가능토록 가상버튼(41)이 활성화 또는 비활성화인지를 제어부(30)에서 판별하는 가상버튼판정단계(S10)와; 상기 가상버튼(41)이 활성화된 상태에서 이동값보정연산부(23)에서 전달되는 좌표를 기준으로 가상클릭연산부(25)가 펜(P)의 축심 방향으로 시작임계면(26a)과 이동임계면(26b) 및 클릭임계면(26c)을 정해진 거리만큼 이격시켜 생성하는 임계면생성단계(S20)와; 상기 가상버튼(41)이 비활성 상태이면 압력센서(A)와 광센서(11), 각속도센서(12), 가속도센서(13) 및 기능버튼부(40)의 입력신호를 입력받고 이동값보정연산부(23)에서 보정된 위치좌표(X',Y')를 기준으로 클릭 또는 이동신호를 감지하는 바닥면감지단계(S30)와; 상기 시작임계면(26a)과 이동임계면(26b) 및 클릭임계면(26c)을 기준으로 펜(P)의 위치이동을 추적하여 클릭 또는 이동신호를 감지하는 허공면감지단계(S40)와; 상기 바닥면감지단계(S30)와 허공면감지단계(S40)에서 감지된 클릭 또는 이동신호를 제어부(30)를 통해 외부장치에 좌표데이터코드로 전송하는 클릭신호전송단계(S50)로 이루어진다.
여기서, 상기 바닥면감지단계(S30)는 광센서(11)와 압력센서(A)가 포함된 경우에 수행되게 되며, 상기 허공면감지단계(S40)는 상기 가상버튼(41)이 활성화된 상태에서 상기 펜(P)의 축심방향으로 이동깊이가 달라짐에 따라 상기 시작임계면(26a)과 이동임계면(26b) 및 클릭임계면(26c)을 기준으로 이동신호 또는 클릭신호를 감지하게 된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 펜마우스의 가상클릭 제어방법의 작용은 다음과 같다.
본 발명의 펜마우스는, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 각속도센서(12)와 가속도센서(13)를 이용하여 허공에서 이동되는 거리를 감지하여 감지신호로 출력하게 되고, 상기 감지신호는 가상클릭연산부(25)의 임계면연산부(26)와 좌표연산부(27)를 통해 보정연산을 통해 보정된 좌표를 제어부(30)에 전달하게 된다. 그리고, 상기 제어부(30)는 상기 보정된 보정좌표(X',Y') 및 조작신호를 외부장치에 좌표데이터코드로 전송하여 커서의 이동과 문자 그림 및 클릭신호 등을 입력할 수 있게 된다.
상기 보정좌표(X',Y')는 연산부(20)에서 연산하여 상기 제어부(30)에 전송하게 되며, 이때, 상기 연산부(20)는 상기 가속도센서(13)에서 감지된 신호를 기준으로 상기 펜(P)의 기준 위치 대비 기울어진 정도를 연산하고, 상기 각속도센서(12)에서 감지된 신호를 기준으로 상기 축심의 회전된 각도 및 이동된 거리를 누적 연산하여 보정하게 된다.
즉, 상기 각속도센서(12)와 가속도센서(13)는 상기 축심을 기준으로 입력신호를 감지하고, 상기 연산부(20)는 감지된 입력신호를 보정된 보정좌표(X',Y')와 조작신호를 상기 제어부(30)에 전달하게 된다.
한편, 상기 펜(P)의 위치이동감지부(10)에 광센서(12)와 압력센서(A) 및 수광이미지센서(미도시)가 포함된 경우 바닥면에서 위치이동과 클릭신호를 감지할 수 있게 된다. 여기서, 상기 광센서(12)는 입력신호를 감지시 상기 펜(P)이 파지된 각도에 따라 상하로 경사지게 표현되는데, 이를 상기 각속도센서(12)와 가속도센서(13)를 이용하여 상기 펜(P)의 경사진 정도와 파지된 회전각을 보정하여 상기 제어부(30)에 전달함으로써, 모니터에 표시신호를 바른 방향으로 보정하여 출력할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 상기 연산부(20)의 작용을 보다 구체적으로 표현하며, 기준각연산부(21)는 상기 가속도센서(13)의 감지신호로 기준상태에서의 기울어진 정도를 연산할 수 있도록 좌표를 제공하게 된다. 즉, 상기 가속도센서(13)는 지표면에서의 기울어진 상태를 감지하여 이를 g값으로 송출하게 된다.
그리고, 회전각연산부(22)는 펜(P)의 축심이 기울어진 각도를 감지할 수 있도록 상기 가속도센서(13)에서 감지한 기준 상태의 좌표와 각속도센서(12)의 각속도 변화에서 이동거리 및 회전된 상태를 연산함으로써, 펜의 기울어진 상태를 감지하토록 연산하고, 이동값보정연산부(23)는 상기 기준각연산부(21)와 회전각연산부(22)에서 연산된 값을 이용하여 보정된 좌표(X',Y')를 연산하고, 이를 제어부(30)에 전달하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 펜마우스의 가상클릭 제어방법은 상기 제어부(30)에서 가상버튼(41)이 온 상태인지를 판별하는 가상버튼판정단계(S10)를 수행하고, 온 상태인 경우에 가상클릭연산부(25)에서 이동값보정연산부(23)에서 전달되는 보정좌표를 기준으로 펜(P)의 축심 방향으로 시작임계면(26a)과 이동임계면(26b) 및 클릭임계면(26c)을 정해진 거리만큼 이격시켜 생성하는 임계면생성단계(S20)를 수행하게 된다.
그리고, 허공면감지단계(S40)는 상기 임계면생성단계(S20)가 수행된 상태에서 가상클릭연산부(25)의 좌표연산부(27)가 상기 시작임계면(26a)과 이동임계면(26b) 및 클릭임계면(26c)을 기준으로 펜(P)의 위치이동을 추적하고, 이를 입력신호로 연산하고, 상기 제어부(30)에 전송하여 클릭 또는 이동신호를 감지하게 된다.
한편, 상기 가상버튼(41)이 비활성화된 경우에는 압력센서(A)와 광센서(11)를 이용하여, 도 5(b)와 같은 위치이동시 좌표를 보정하여 바닥면감지단계(S30)를 수행하게 된다. 즉, 상기 바닥면감지단계(S30)는 압력센서(A)와 광센서(11) 및 기능버튼부(40)의 입력신호를 입력받고 상기 이동값보정연산부(23)에서 보정된 위치좌표(X',Y')를 기준으로 클릭 또는 이동신호를 감지하게 된다.
그리고, 상기 제어부(30)에서는 상기 바닥면감지단계(S30)와 허공면감지단계(S40)에서 감지된 클릭 또는 이동신호를 외부장치에 좌표데이터코드로 전송하는 클릭신호전송단계(S50)로 수행하게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 위치이동감지부 11 : 광센서
12 : 각속도센서 13 : 가속도센서
20 : 연산부 21 : 기준각연산부
22 : 회전각연산부 23 : 이동값보정연산부
25 : 가상클릭연산부 26 : 임계면연산부
26a : 시작임계면 26b : 이동임계면
26c : 클릭임계면 27 : 좌표연산부
30 : 제어부 31 : 데이터저장부
40 : 기능버튼부 41 : 가상버튼
S10 : 가상버튼판정단계 S20 : 임계면생성단계
S30 : 바닥면감지단계 S40 : 허공면감지단계
S50 : 클릭신호전송단계
A : 압력센서 P : 펜 φ : 회전각
θ : 입력각

Claims (2)

  1. 펜마우스를 허공에서 지면방향으로 이동시 클릭신호로 인식되도록 제어하는 가상클릭 제어방법으로서,
    허공에 클릭신호를 입력가능토록 가상버튼(41)이 활성화 또는 비활성화인지를 제어부(30)에서 판별하는 가상버튼판정단계(S10)와;
    상기 가상버튼(41)이 활성화된 상태에서 이동값보정연산부(23)에서 전달되는 좌표를 기준으로 가상클릭연산부(25)가 펜(P)의 축심 방향으로 시작임계면(26a)과 이동임계면(26b) 및 클릭임계면(26c)을 정해진 거리만큼 이격시켜 생성하는 임계면생성단계(S20)와;
    상기 가상버튼(41)이 비활성 상태이면 압력센서(A)와 광센서(11), 각속도센서(12), 가속도센서(13) 및 기능버튼부(40)의 입력신호를 입력받고 이동값보정연산부(23)에서 보정된 위치좌표(X',Y')를 기준으로 클릭 또는 이동신호를 감지하는 바닥면감지단계(S30)와;
    상기 시작임계면(26a)과 이동임계면(26b) 및 클릭임계면(26c)을 기준으로 펜(P)의 위치이동을 추적하여 클릭 또는 이동신호를 감지하는 허공면감지단계(S40)와;
    상기 바닥면감지단계(S30)와 허공면감지단계(S40)에서 감지된 클릭 또는 이동신호를 제어부(30)를 통해 외부장치에 좌표데이터코드로 전송하는 클릭신호전송단계(S50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 펜마우스의 가상클릭 제어방법.
  2. 삭제
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