KR102333720B1 - 디지털 펜, 터치 시스템 및 이의 정보 제공 방법 - Google Patents

디지털 펜, 터치 시스템 및 이의 정보 제공 방법 Download PDF

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Abstract

디지털 펜, 터치 시스템 및 이의 정보 제공 방법이 제공된다. 본 터치 시스템은 상태 정보를 감지하고, 감지된 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하며, 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 외부로 전송하는 디지털 펜 및 터치 신호가 수신되면, 터치 신호를 분석하여 디지털 펜이 터치하는 좌표 정보 및 디지털 펜의 상태 정보를 획득한다.

Description

디지털 펜, 터치 시스템 및 이의 정보 제공 방법{Digital Pen, Touch System, and Method for providing information thereof}
본 발명은 디지털 펜, 터치 시스템 및 이의 정보 제공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 펜의 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하는 디지털 펜, 터치 시스템 및 이의 정보 제공 방법에 관한 것이다.
근래에는 직관적인 사용자 인터페이스 환경을 제공하기 위하여 터치 인터페이스가 제공되고 있다. 특히, 사용자의 손을 이용한 터치 인터페이스뿐만 아니라, 디지털 펜을 이용한 터치 인터페이스 등과 같은 다양한 방법의 터치 인터페이스가 제공되고 있다. 특히, 디지털 펜이 터치 신호를 생성하는 능동형(active) 디지털 펜을 이용하는 경우, 디지털 펜 내부에는 터치 신호를 생성하기 위하여 별도의 배터리가 구비된다.
한편, 종래에는 디지털 펜의 배터리 정보를 알려주는 기능이 없어, 디지털 펜이 동작하지 않을 때 비로소 디지털 펜의 배터리 상태를 알 수 있었다. 즉, 종래에는 디지털 펜의 배터리가 완전히 방전된 경우에만 디지털 펜의 배터리 상태를 알 수 있어 사용자 편의성이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 디지털 펜의 배터리 정보와 같은 상태 정보를 더욱 편리하고 효과적으로 알 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 디지털 펜의 상태 정보에 따라 상이한 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하여 디스플레이 장치에 제공함으로써 사용자가 더욱 편리하게 디지털 펜의 상태 정보를 확인할 수 있도록 하는 디지털 펜, 터치 시스템 및 이의 정보 제공 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치 시스템은 상태 정보를 감지하고, 상기 감지된 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하며, 상기 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 외부로 전송하는 디지털 펜; 및 상기 터치 신호가 수신되면, 상기 터치 신호를 분석하여 상기 디지털 펜이 터치하는 좌표 정보 및 상기 디지털 펜의 상태 정보를 획득하는 디스플레이 장치;를 포함한다.
그리고, 상기 디지털 펜은, 상기 디지털 펜의 배터리 정보를 감지하고, 상기 디지털 펜의 배터리 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하며, 상기 생성된 터치 신호를 상기 디스플레이 장치로 출력할 수 있다.
또한, 상기 디지털 펜은, 상기 디지털 펜의 배터리 전압이 기설정된 값 이하라고 감지된 경우, 제1 주파수를 가지는 제1 터치 신호를 생성하고, 상기 디지털 펜의 배터리 전압이 기설정된 값 초과라고 감지된 경우, 제2 주파수를 가지는 제2 터치 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 디스플레이 장치는, 상기 제1 터치 신호가 수신되면, 상기 제1 터치 신호를 분석하여 상기 디지털 펜의 배터리가 부족함을 안내하는 메시지를 출력할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 펜 및 디스플레이 장치를 포함하는 터치 시스템의 정보 제공 방법은, 상기 디지털 펜이, 상기 디지털 펜의 상태 정보를 감지하는 단계; 상기 디지털 펜이, 상기 감지된 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하는 단계; 상기 디지털 펜이, 상기 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 디스플레이 장치로 전송하는 단계; 상기 디스플레이 장치가, 상기 터치 신호를 분석하여 상기 디지털 펜이 터치하는 좌표 정보 및 상기 디지털 펜의 상태 정보를 획득하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 감지하는 단계는, 상기 디지털 펜의 배터리 정보를 감지하며, 상기 생성하는 단계는, 상기 디지털 펜의 배터리 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 생성하는 단계는, 상기 디지털 펜의 배터리 전압이 기설정된 값 이하라고 감지된 경우, 제1 주파수를 가지는 제1 터치 신호를 생성하고, 상기 디지털 펜의 배터리 전압이 기설정된 값 초과라고 감지된 경우, 제2 주파수를 가지는 제2 터치 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 획득하는 단계는, 상기 제1 터치 신호가 수신되면, 상기 제1 터치 신호를 분석하여 상기 디지털 펜의 배터리 정보를 획득하고, 상기 디스플레이 장치가, 상기 디지털 펜의 배터리가 부족함을 안내하는 메시지를 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 펜은, 상기 디지털 펜의 상태 정보를 감지하는 감지부; 상기 디지털 펜과 연동하는 디스플레이 장치로 전송할 터치 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 디스플레이 장치로 터치 신호를 전송하는 신호 전송부; 및 상기 감지부를 통해 감지된 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하며, 상기 생성된 터치 신호를 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 상기 신호 전송부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
그리고, 상기 감지부는, 상기 디지털 펜의 배터리 상태 정보를 감지하는 배터리 상태 감지부;를 더 포함하고, 상기 배터리 상태 감지부는, 상기 디지털 펜의 현재 배터리 전압과 기설정된 전압 값을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 생성부는, EMI 터치 신호를 생성하는 EMI 터치 신호 생성부 및 상기 EMI 터치 신호를 분주하는 주파수 분주부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 디지털 펜의 배터리 상태 정보에 따라 기설정된 주파수로 상기 EMI 터치 신호를 분주하도록 상기 주파수 분주부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 신호 생성부는, EMI 터치 신호를 생성하는 발진 회로를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 디지털 펜의 배터리 상태 정보에 따라 상기 발진 회로에 포함된 캐패시터를 스위칭하여 기설정된 주파수를 생성할 수 있다.
또한, 상기 디지털 펜의 사용자를 인식하는 사용자 인식부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 사용자 인식부를 통해 인식된 사용자에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하며, 상기 생성된 터치 신호를 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 상기 신호 전송부를 제어할 수 있다.
그리고, 컬러 모드를 선택하기 위한 입력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력부를 통해 선택된 컬러모드에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하며, 상기 생성된 터치 신호를 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 상기 신호 전송부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 펜의 정보 제공 방법은, 상기 디지털 펜의 상태 정보를 감지하는 단계; 상기 감지된 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 터치 신호를 외부의 디스플레이 장치로 전송하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 감지하는 단계는, 상기 디지털 펜의 현재 배터리 전압과 기설정된 전압 값을 비교하여 상기 디지털 펜의 배터리 정보를 감지할 수 있다.
또한, 상기 생성하는 단계는, EMI 터치 신호를 생성하는 EMI 터치 신호 생성부 및 상기 EMI 터치 신호를 분주하는 주파수 분주부를 포함하는 신호 생성부가 터치 신호를 생성하며, 상기 신호 생성부는, 상기 디지털 펜의 배터리 상태 정보에 따라 기설정된 주파수로 상기 EMI 터치 신호를 분주할 수 있다.
그리고, 상기 생성하는 단계는, EMI 터치 신호를 생성하는 발진 회로를 포함하는 신호 생성부가 터치 신호를 생성하며, 상기 신호 생성부는, 상기 디지털 펜의 배터리 상태 정보에 따라 상기 발진 회로에 포함된 캐패시터를 스위칭하여 기설정된 주파수를 생성할 수 있다.
또한, 상기 디지털 펜의 사용자를 인식하는 단계;를 더 포함하며, 상기 생성하는 단계는, 상기 인식된 사용자에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 사용자 명령에 따라 컬러 모드를 선택하는 단계;를 더 포함하며, 상기 생성하는 단계는, 상기 선택된 컬러모드에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의해, 사용자는 더욱 간편하고 편리하게 디지털 펜의 상태 정보를 확인할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 펜의 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 정보를 감지하는 감지부의 구성을 도시한 블럭도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 상이한 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하는 신호 생성부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치가 제공하는 배터리 정보 UI를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 펜의 정보 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치 시스템의 정보 제공 방법을 설명하기 위한 시퀀스도,
도 9a 내지 도 12b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 다양한 정보에 대응되는 터치 신호에 따라 디스플레이 장치를 제어하는 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에 있어서 ‘모듈’ 혹은 ‘부’는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의‘모듈’ 혹은 복수의‘부’는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 ‘모듈’ 혹은 ‘부’를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치 시스템(10)을 도시한 도면이다. 터치 시스템(10)은 디지털 펜(100) 및 디스플레이 장치(200)를 포함한다. 이때, 디스플레이 장치(200)는 전자 칠판으로 구현될 수 있으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 스마트 TV, 데스크탑 PC, 노트북 PC, 태블릿 PC, 키오스크 등과 같은 다양한 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.
디스플레이 장치(200)는 디지털 펜(100)으로부터 수신된 터치 신호를 이용하여 디지털 펜(100)이 터치한 지점의 터치 좌표를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 디지털 펜(100) 및 디스플레이 장치(200)는 EMI(Electro Magnetic Interference) 터치 신호를 이용하여 사용자가 터치한 지점의 좌표값을 획득할 수 있다.
특히, 디스플레이 장치(200)는 디지털 펜(100)으로부터 출력되는 EMI 터치 신호를 센싱하기 위한 센서 시트(sensor sheet)를 구비한다. 따라서, 디스플레이 장치(200)는 센서 시트 중 디지털 펜(100)으로부터 출력되는 EMI 터치 신호가 감지된 지점을 디지털 펜(100)이 터치한 지점으로 인식할 수 있다. 이때, EMI 터치 신호는 200 내지 300 Khz일 수 있다
특히, 디지털 펜(100)은 디지털 펜(100)의 상태 정보를 감지하고, 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 디지털 펜(100)은 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 감지하고, 디지털 펜(100)의 배터리 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하며, 생성된 터치 신호를 디스플레이 장치(200)로 출력할 수 있다. 구체적으로, 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기설정된 값 이하라고 감지된 경우, 디지털 펜(100)은 제1 주파수를 가지는 제1 터치 신호를 생성하고, 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기설정된 값 초과라고 감지된 경우, 디지털 펜(100)은 제2 주파수를 가지는 제2 터치 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 디지털 펜(100)은 생성된 제1 터치 신호 및 제2 터치 신호 중 하나를 디스플레이 장치(200)로 출력할 수 있다.
디스플레이 장치(200)는 디지털 펜(100)으로부터 출력된 터치 신호를 바탕으로 디지털 펜(100)이 터치한 지점에 대한 터치 정보 및 디지털 펜(100)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 특히, 디스플레이 장치(200)는 획득된 터치 정보를 바탕으로 터치한 지점에 오브젝트를 디스플레이할 수 있고, 획득된 디지털 펜(100)의 상태 정보를 바탕으로 디스플레이 장치(200)의 기능을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 포함하는 디지털 펜(100)의 터치 신호를 수신한 경우, 디스플레이 장치(200)는 터치 신호를 바탕으로 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 획득하고, 디스플레이의 일 영역에 배터리 정보를 포함하는 UI를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의해, 사용자는 더욱 간편하고 편리하게 디지털 펜의 상태 정보를 확인할 수 있게 된다.
이하에서는 도 2 내지 도 4b를 참조하여 본 발명의 디지털 펜(100)에 대해 설명하기로 한다. 우선, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 펜(100)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디지털 펜(100)은 감지부(110), 신호 생성부(120), 신호 전송부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
감지부(110)는 디지털 펜(100)의 상태 정보를 감지한다. 특히, 감지부(110)는 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 감지할 수 있다. 이때, 감지부(110)는 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기설정된 전압 이상인지 여부를 감지할 수 있다. 구체적으로, 감지부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기설정된 기준 전압(예를 들어, 0.4V) 이하인지 여부를 판단할 수 있는 비교기(111)를 포함할 수 있다. 그리고, 감지부(110)는 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 완전 방전되기 전까지 디지털 펜(100)을 사용할 수 있도록 특정 상태(즉, 디지털 펜의 사용 상태)를 구분하기 위한 AND 게이트(113)를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 감지부(110)가 디지털 펜(100)의 배터리 정보가 하나의 기준 전압보다 큰지 여부를 비교하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 복수의 기준 전압보다 큰지 여부를 비교하는 실시예 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함될 수 있다. 즉, 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 복수의 단계로 나누어 사용자에게 배터리 정보를 제공할 경우, 감지부(110)는 복수 개의 비교기를 구비하여 디지털 펜(100)의 배터리 전압을 복수의 기준 전압과 비교할 수 있다. 예를 들어, 감지부(100)는 디지털 펜(100)의 배터리 전압을 제1 기준 전압(예를 들어, 0.8V) 및 제2 기준 전압(예를 들어, 0.4V)과 비교할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 감지부(100)가 디지털 펜(100)의 배터리 전압을 기준 전압과 비교하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 감지부(100)가 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압 자체를 감지할 수 있다.
신호 생성부(120)는 감지부(110)에 의해 감지된 디지털 펜(100)의 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성한다. 특히, 신호 생성부(120)는 감지부(110)에 의해 감지된 디지털 펜(100)의 배터리 정보에 대응되는 주파수를 가지는 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다.
구체적으로, 감지부(110)의 감지 결과, 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준 전압 이상이라고 판단된 경우, 신호 생성부(120)는 제1 주파수(예를 들어, 250Khz)를 가지는 제1 EMI 터치 신호를 생성하고, 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준 전압 미만이라고 판단된 경우, 신호 생성부(120)는 제2 주파수(예를 들어, 200Khz)를 가지는 제2 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다.
이때, 신호 생성부(120)는 오실레이터(oscillator) 또는 크리스탈(crystal)을 이용하여 EMI 터치 신호의 주파수를 변경할 수 있으며, LC 발진 회로 내에 포함된 커패시턴스를 스위칭하여 EMI 터치 신호의 주파수를 변경할 수 있다.
도 4a는 오실레이터 또는 크리스탈을 이용하여 EMI 터치 신호의 주파수를 변경하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 우선, 도 4a에 도시된 바와 같이, 신호 생성부(120)는 EMI 터치 신호 생성부(121) 및 주파수 분주부(Frequency Divider)(123)를 포함한다. EMI 터치 신호 생성부(121)는 오실레이터 또는 크리스탈을 이용하여 특정 주파수를 가지는 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, EMI 터치 신호 생성부(121)는 오실레이터 또는 크리스탈을 이용하여 600Khz의 주파수를 가지는 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다. 주파수 분주부(123)는 EMI 터치 신호 생성부(121)에 의해 생성된 EMI 터치 신호를 분주율에 따라 분주하여 신호 전송부(130)로 출력한다. 이때, 주파수 분주부(123)는 제어부(140)의 제어에 의해, 디지털 펜(100)의 배터리 상태에 따라 상이한 분주율로 EMI 터치 신호를 분주할 수 있다. 예를 들어, 감지부(110)에 의해 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준전압 이상이라고 감지된 경우, 주파수 분주부(123)는 2:1의 분주율로 EMI 터치 신호를 분주하여 300Khz의 EMI 터치 신호를 출력할 수 있다. 또는 감지부(110)에 의해 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준 전압 미만이라고 감지된 경우, 주파수 분주부(123)는 3:1의 분주율로 EMI 터치 신호를 분주하여 200Khz의 EMI 터치 신호를 출력할 수 있다.
도 4b는 LC 발진 회로를 이용하여 EMI 터치 신호의 주파수를 변경하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 우선, 신호 생성부(120)에 포함된 LC 발진 회로는 기설정된 주파수를 가지는 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다. 이때, LC 발진 회로는 제어부(140)의 제어에 따라 복수의 커패시턴스(410)에 연결된 복수의 스위치(420)를 제어하여 EMI 터치 신호의 주파수를 변경할 수 있다. 구체적으로, 감지부(110)에 의해 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준전압 이상이라고 감지된 경우, LC 발진 회로는 복수의 스위치(420)를 모두 온하도록 제어하며, 감지부(110)에 의해 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준전압 미만이라고 감지된 경우, LC 발진 회로는 복수의 스위치(420) 중 적어도 하나를 오프하도록 제어할 수 있다. 따라서, LC 발진 회로는 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준전압 이상이라고 감지된 경우에는 제1 주파수를 가지는 EMI 터치 신호를 생성하며, 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준전압 미만이라고 감지된 경우에는 제2 주파수를 가지는 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다.
한편, 도 4b에서는 복수의 커패시턴스(410) 각각에 스위치가 연결된 것으로 설명하였으나, 이는 실시예에 불과할 뿐, 복수의 커패시턴스(410) 중 일부에만 스위치가 연결될 수 있다.
신호 전송부(130)는 신호 생성부(120)에 의해 생성된 EMI 터치 신호를 외부로 출력한다. 특히, 신호 전송부(130)는 디스플레이 장치(200)로 EMI 터치 신호를 전송할 수 있다.
제어부(140)는 디지털 펜(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(140)는 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 바탕으로 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 디지털 펜(100)의 배터리 정보가 기준 전압 이상인 경우, 제어부(140)는 제1 주파수를 가지는 제1 EMI 터치 신호를 생성하며, 디지털 펜(100)의 배터리 정보가 기준 전압 미만인 경우, 제어부(140)는 제2 주파수를 가지는 제2 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 하나의 기준 전압을 이용하여 상이한 주파수를 가지는 두 개의 EMI 터치 신호를 생성하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 두 개 이상의 기준 전압을 이용하여 세 개 이상의 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 현재 배터리 전압이 제1 기준 전압 이상인 경우, 제어부(140)는 제1 주파수를 가지는 제1 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어하며, 현재 배터리 전압이 제1 기준 전압 미만이고, 제2 기준 전압 이상인 경우, 제어부(140)는 제2 주파수를 가지는 제2 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어하고, 현재 배터리 전압이 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압 미만인 경우, 제어부(140)는 제3 주파수를 가지는 제3 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어할 수 있다.
또는, 제어부(140)는 감지부(110)에 의해 감지된 배터리 전압에 따라 상이한 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 감지부(110)에 의해 감지된 배터리 전압이 1.5V일 경우, 제어부(140)는 300Hhz의 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어하며, 감지부(110)에 의해 감지된 배터리 전압이 1.0V일 경우, 제어부(140)는 200Hhz의 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어하며, 감지부(110)에 의해 감지된 배터리 전압이 0.5V일 경우, 제어부(140)는 100Hhz의 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 제어부(140)가 디지털 펜(100)의 상태 정보로서 배터리 정보를 바탕으로 EMI 터치 신호를 생성하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 디지털 펜(100)의 다른 정보를 바탕으로 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 디지털 펜(100)의 모드 정보, 사용자 정보 등을 바탕으로 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다. 즉, 디지털 펜(100)이 제1 모드(예를 들어, 필기 모드)인 경우, 제어부(140)는 제1 주파수를 가지는 제1 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어하며, 디지털 펜(100)이 제2 모드(예를 들어, 삭제 모드)인 경우, 제어부(140)는 제2 주파수를 가지는 제2 EMI 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(120)를 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(140)는 생성된 EMI 터치 신호를 디스플레이 장치(200)로 전송하도록 신호 전송부(130)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의해, 디지털 펜(100)은 별도의 신호를 생성하지 않고, 터치 신호를 이용하여 디지털 펜(100)의 상태 정보를 디스플레이 장치(200)로 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치(200)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(200)는 영상 수신부(210), 영상 처리부(220), 디스플레이부(230), 오디오 출력부(240), 저장부(250), 통신부(260), 터치 신호 감지부(270), 입력부(280) 및 제어부(290)를 포함한다.
영상 수신부(210)는 외부로부터 다양한 영상 컨텐츠를 수신한다. 구체적으로, 영상 수신부(210)는 외부의 방송국으로부터 방송 컨텐츠를 수신하고, 외부 기기(예를 들어, DVD 플레이어 등)로부터 영상 컨텐츠를 수신하며, 외부 서버로부터 VOD 컨텐츠를 수신할 수 있다.
영상 처리부(220)는 영상 수신부(210)로부터 획득된 영상 데이터에 대한 영상 처리를 수행하는 구성요소이다. 영상 처리부(220)는 영상 데이터에 대한 디코딩, 스케일링, 노이즈 필터링, 프레임 레이트 변환, 해상도 변환 등과 같은 다양한 이미지 처리를 수행할 수 있다.
디스플레이부(230)는 영상 수신부(210)로부터 수신된 영상 컨텐츠 및 그래픽 처리부(293)로부터 처리된 다양한 UI 중 적어도 하나를 디스플레이한다. 특히, 디스플레이부(230)는 디지털 펜(100)에 의해 입력된 터치에 따라 오브젝트를 디스플레이하거나 이동할 수 있다.
오디오 출력부(240)는 오디오 처리부(미도시)에서 처리된 각종 오디오 데이터뿐만 아니라 각종 알림 음이나 음성 메시지를 출력하는 구성이다.
저장부(250)는 디스플레이 장치(200)를 구동하기 위한 다양한 모듈을 저장한다. 예를 들어, 저장부(250)에는 베이스 모듈, 센싱 모듈, 통신 모듈, 프리젠테이션 모듈, 웹 브라우저 모듈, 서비스 모듈을 포함하는 소프트웨어가 저장될 수 있다. 이때, 베이스 모듈은 디스플레이 장치(200)에 포함된 각 하드웨어들로부터 전달되는 신호를 처리하여 상위 레이어 모듈로 전달하는 기초 모듈이다. 센싱 모듈은 각종 센서들로부터 정보를 수집하고, 수집된 정보를 분석 및 관리하는 모듈로서, 얼굴 인식 모듈, 음성 인식 모듈, 모션 인식 모듈, NFC 인식 모듈 등을 포함할 수도 있다. 프리젠테이션 모듈은 디스플레이 화면을 구성하기 위한 모듈로서, 멀티미디어 컨텐츠를 재생하여 출력하기 위한 멀티미디어 모듈, UI 및 그래픽 처리를 수행하는 UI 렌더링 모듈을 포함할 수 있다. 통신 모듈은 외부와 통신을 수행하기 위한 모듈이다. 웹 브라우저 모듈은 웹 브라우징을 수행하여 웹 서버에 액세스하는 모듈을 의미한다. 서비스 모듈은 다양한 서비스를 제공하기 위한 각종 어플리케이션을 포함하는 모듈이다.
상술한 바와 같이, 저장부(250)는 다양한 프로그램 모듈들을 포함할 수 있으나, 각종 프로그램 모듈들은 디스플레이 장치(200)의 종류 및 특성에 따라 일부 생략되거나 변형 또는 추가될 수 있음은 물론이다. 가령, 상술한 디스플레이 장치(200)가 태블릿 PC로 구현된 경우, 베이스 모듈에는 GPS 기반의 위치를 판단하기 위한 위치 판단 모듈을 더 포함하며, 센싱 모듈에는 사용자의 동작을 감지하는 센싱 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 저장부(250)는 터치 신호의 주파수와 디지털 펜(100)의 상태 정보를 매핑하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(250)는 EMI 터치 신호의 주파수와 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 매핑하여 저장할 수 있다.
통신부(260)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하는 구성이다. 통신부(260)는 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC칩, 무선 통신 칩 등과 같은 다양한 통신 칩을 포함할 수 있다. 이때, 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩은 각각 WiFi 방식, 블루투스 방식, NFC 방식으로 통신을 수행한다. 이 중 NFC 칩은 135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등과 같은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작하는 칩을 의미한다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다.
터치 신호 감지부(270)는 디지털 펜(100)이 출력한 터치 신호를 감지한다. 특히, 터치 신호 감지부(270)는 디지털 펜(100)으로부터 출력되는 EMI 신호를 감지하기 위한 센서 시트를 포함할 수 있다. 따라서, 터치 신호 감지부(270)는 센서 시트 중 EMI 신호가 감지된 지점을 디지털 펜(100)이 터치한 지점으로 인식할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 터치 신호 감지부(270)는 EMI 신호를 이용하여 터치 좌표를 감지하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 디지털 펜(100)으로부터 출력된 RF 신호, IR 신호, 초음파 신호 및 정전기 신호 중 하나를 이용하여 터치 좌표를 감지하는 것 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함될 수 있다.
입력부(280)는 디스플레이 장치(200)를 제어하기 위한 다양한 사용자 조작을 입력받는다. 특히, 입력부(280)는 사용자 조작을 입력받기 위하여, 리모컨, 음성 입력부, 모션 입력부, 포인팅 디바이스 등과 같은 다양한 입력 장치로 구현될 수 있다.
제어부(290)는 저장부(250)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 디스플레이 장치(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
제어부(290)는 도 5에 도시된 바와 같이, RAM(291), ROM(292), 그래픽 처리부(293), 메인 CPU(294), 제1 내지 n 인터페이스(295-1 ~ 295-n), 버스(296)를 포함한다. 이때, RAM(291), ROM(292), 그래픽 처리부(293), 메인 CPU(294), 제1 내지 n 인터페이스(295-1 ~ 295-n) 등은 버스(296)를 통해 서로 연결될 수 있다.
ROM(292)에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴 온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, 메인 CPU(294)는 ROM(292)에 저장된 명령어에 따라 저장부(250)에 저장된 O/S를 RAM(291)에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, 메인 CPU(294)는 저장부(250)에 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM(291)에 복사하고, RAM(291)에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
그래픽 처리부(293)는 연산부(미도시) 및 렌더링부(미도시)를 이용하여 포인터, 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성한다. 연산부는 입력부로부터 수신된 제어 명령을 이용하여 화면의 레이아웃에 따라 각 객체들이 표시될 좌표값, 형태, 크기, 컬러 등과 같은 속성값을 연산한다. 렌더링부는 연산부에서 연산한 속성값에 기초하여 객체를 포함하는 다양한 레이아웃의 화면을 생성한다. 렌더링부에서 생성된 화면은 디스플레이부(230)의 디스플레이 영역 내에 표시된다.
메인 CPU(294)는 저장부(250)에 액세스하여, 저장부(250)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고, 메인 CPU(294)는 저장부(290)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행한다.
제1 내지 n 인터페이스(295-1 내지 295-n)는 상술한 각종 구성요소들과 연결된다. 인터페이스들 중 하나는 네트워크를 통해 외부 장치와 연결되는 네트워크 인터페이스가 될 수도 있다.
한편, 제어부(290)는 디지털 펜(100)으로부터 출력된 터치 신호를 이용하여 디지털 펜(100)이 터치한 지점의 터치 정보 및 디지털 펜(100)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 특히, 제어부(290)는 터치 신호의 주파수를 분석하여 디지털 펜(100)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 터치 신호의 주파수가 제1 주파수를 가지는 경우, 제어부(290)는 제1 주파수에 대응되는 상태 정보를 획득하고, 터치 신호의 주파수가 제2 주파수를 가지는 경우, 제어부(290)는 제2 주파수에 대응되는 상태 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, EMI 터치 신호의 주파수가 250Khz인 경우, 제어부(290)는 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준 전압 이상인 것으로 판단하며, EMI 터치 신호의 주파수가 200Khz인 경우, 제어부(290)는 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준 전압 미만이 것으로 판단할 수 있다. 특히, 배터리 전압이 기준 전압 미만으로 판단된 경우, 제어부(290)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(230)의 일 영역에 배터리 전압을 충전하라는 메시지(600)를 디스플레이하도록 디스플레이부(230)를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(290)는 배터리 전압을 충전하라는 음성 메시지를 출력하도록 오디오 출력부(240)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, EMI 터치 신호의 주파수가 200Khz인 경우, 제어부(290)는 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 EMI 터치 신호의 주파수에 대응되는 10V임을 판단할 수 있다. 그리고, 제어부(290)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 현재 배터리의 용량에 대한 정보를 포함하는 메시지(610)를 디스플레이하도록 디스플레이부(230)를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(290)는 현재 배터리 전압에 대한 정보를 포함하는 음성 메시지를 출력하도록 오디오 출력부(240)를 제어할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 디스플레이 장치(200)가 배터리 정보를 포함하는 터치 신호를 감지하여 배터리 정보를 출력하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 디지털 펜(100)의 다른 정보를 포함하는 터치 신호를 감지하여 다른 정보를 제공하거나 다른 정보에 대응되는 기능을 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 펜(100)의 정보 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
우선, 디지털 펜(100)은 디지털 펜(100)의 상태 정보를 감지한다(S710). 이때, 디지털 펜(100)은 디지털 펜(100)의 배터리 정보가 기설정된 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
그리고, 디지털 펜(100)은 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성한다(S720). 구체적으로, 디지털 펜(100)의 배터리가 기설정된 값 이상인 경우, 디지털 펜(100)은 제1 주파수를 가지는 제1 터치 신호를 생성하고, 디지털 펜(100)의 배터리가 기설정된 값 미만인 경우, 디지털 펜(100)은 제2 주파수를 가지는 제2 터치 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 디지털 펜(100)은 생성된 터치 신호를 디스플레이 장치(200)로 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 터치 시스템(10)의 정보 제공 방법을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
우선, 디지털 펜(100)은 디지털 펜(100)의 상태 정보를 감지한다(S810). 이때, 디지털 펜(100)은 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 감지할 수 있다.
그리고, 디지털 펜(100)은 디지털 펜(100)의 상태 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성한다(S820).
그리고, 디지털 펜(100)은 터치 신호를 디스플레이 장치(200)로 전송한다(S830).
디스플레이 장치(200)는 터치 신호를 분석하여(S840), 디지털 펜(100)이 터치한 지점에 대한 터치 정보 및 디지털 펜(100)의 상태 정보를 획득한다(S850). 그리고, 디스플레이 장치(200)는 터치 정보를 바탕으로 오브젝트를 디스플레이하고, 디지털 펜(100)의 상태 정보를 출력할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 터치 신호가 EMI 터치 신호인 것으로 설명하였으나 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 터치 신호가 다른 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 터치 신호는 RF 신호, IR 신호 및 초음파 신호 중 하나로 구현될 수 있다.
구체적으로, 터치 신호가 RF 신호인 경우, 신호 생성부(130)는 디지털 펜(100)의 상태 정보에 따라 RF 터치 신호를 변조하여 RF 터치 신호를 생성할 수 있다. 이때, 신호 생성부(130)는 ASK(amplitude-shift keying) 변조 방식, FSK( frequency-shift keying) 변조 방식 등을 이용하여 RF 신호를 변조할 수 있다. 이때, ASK 변조 방식을 이용하는 경우, 신호 생성부(130)는 RF 터치 신호의 진폭을 이용하여 배터리 정보에 대응되는 데이터(예를 들어, "1010")를 포함하는 RF 터치 신호를 생성할 수 있다. 또한, FSK 변조 방식을 이용하는 경우, 신호 생성부(130)는 RF 신호의 주파수를 이용하여 배터리 정보에 대응되는 데이터(예를 들어, "1010"를 포함하는 RF 터치 신호를 생성할 수 있다. 디스플레이 장치(200)는 RF 터치 신호를 수신하여 디지털 펜(100)이 터치한 지점에 대한 터치 정보를 획득할 수 있을 뿐만 아니라, RF 터치 신호에 포함된 데이터를 이용하여 디지털 펜(100)의 배터리 정보를 확인할 수 있게 된다.
또한, 터치 신호가 IR 신호인 경우, 신호 생성부(130)는 디지털 펜(100)의 상태 정보에 따라 IR 터치 신호에 데이터를 삽입할 수 있다. 구체적으로, 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기설정된 값보다 낮은 것으로 판단된 경우, 신호 생성부(130)는 IR 터치 신호 내에 제1 데이터(예를 들어, "101010")를 삽입하여 IR 터치 신호를 생성하며, 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기설정된 값보다 높은 것으로 판단된 경우, 신호 생성부(130)는 IR 터치 신호 내에 제2 데이터(예를 들어, "101111")를 삽입하여 IR 터치 신호를 생성할 수 있다.
또한, 터치 신호가 초음파 신호인 경우, 신호 생성부(130)는 디지털 펜(100)의 상태 정보에 따라 초음파 신호의 주파수를 변경하여 초음파 터치 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기설정된 값보다 낮은 것으로 판단된 경우, 신호 생성부(130)는 제1 주파수를 가지는 초음파 터치 신호를 생성하며, 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기설정된 값보다 높은 것으로 판단된 경우, 신호 생성부(130)는 제2 주파수를 가지는 초음파 터치 신호를 생성할 수 있다.
또한, 터치 방식이 정전 방식인 경우, 신호 생성부(130)는 디지털 펜(100)의 상태 정보에 따라 디지털 펜(100)에서 제공하는 정전량에 변화를 주어 터치 신호를 생성할 수 있다. 즉, 현재 디지털 펜(100)의 배터리 전압이 기준 전압 이하라고 판단된 경우, 신호 생성부(130)는 정상 상태보다 정전량을 부스트업 하여 터치 신호를 생성할 수 있다.
즉, 상술한 바와 같은 다양한 터치 방식을 이용하더라도 상태 정보에 따라 터치 신호를 생성함으로써, 디지털 펜(100)은 별도의 신호를 생성하지 않고도 디지털 펜(100)의 정보를 디스플레이 장치(200)로 전송할 수 있다.
또한, 디지털 펜(100)이 복수의 터치 방식을 이용하더라도 상술한 기술적 특징이 적용될 수 있다. 구체적으로, 디지털 펜(100)이 호버 상태(즉, 디지털 펜(100)이 디스플레이 장치(200)의 터치 면과 일정 거리 떨어져 있는 상태)일 때는 EMI 터치 신호를 이용하고, 직접 터치 상태일 때는 IR 터치 신호를 이용할 수 있다. 이때, 디지털 펜(100)이 호버 상태인 경우, 신호 생성부(130)는 디지털 펜(100)의 상태 정보에 따라 EMI 터치 신호의 주파수를 변경하여 EMI 터치 신호를 생성하고, 디지털 펜(100)이 직접 터치 상태인 경우, 신호 생성부(130)는 디지털 펜(100)의 상태 정보에 대응되는 데이터를 IR 터치 신호에 삽입할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 디지털 펜(100)의 상태 정보로서 배터리 정보를 예로 들어 설명하였으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 디지털 펜(100)의 다른 정보를 이용하여 터치 신호를 생성할 수 있다. 이하에서는 도 9a 내지 도 12b를 참조하여 디지털 펜(100)의 다른 정보를 이용하여 터치 신호를 생성하는 실시예에 대해 설명하기로 한다.
우선, 도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 디지털 펜(900)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 디지털 펜(900)은 사용자 인식부(910), 신호 생성부(920), 신호 생성부(930) 및 제어부(940)를 포함한다.
사용자 인식부(910)는 디지털 펜(100)을 사용하는 사용자를 인식한다. 구체적으로, 사용자 인식부(910)는 도 9b에 도시된 바와 같이, 디지털 펜(900)의 하단에 구비된 사용자의 지문을 인식하는 지문 인식부(910-1)를 이용하여 사용자를 인식할 수 있다. 그밖에, 사용자 인식부(910)는 사용자 음성, 사용자 홍채, 비밀 번호 등을 이용하여 사용자를 인식할 수 있다.
신호 생성부(920)는 인식된 사용자에 대응되는 터치 신호를 생성한다. 즉, 신호 생성부(920)는 인식된 사용자에 대응되는 주파수를 가지도록 터치 신호를 생성할 수 있다.
신호 생성부(930)는 신호 생성부(920)에 의해 생성된 터치 신호를 디스플레이 장치(200)로 출력한다.
제어부(940)는 인식된 사용자 정보를 바탕으로 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(920)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인식부(910)를 통해 기 등록된 "사용자 A"가 인식된 경우, 신호 생성부(920)는 "사용자 A"에 대응되는 제1 주파수를 가지는 제1 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(920)를 제어하며, 사용자 인식부(910)를 통해 기 등록된 "사용자 B"가 인식된 경우, 신호 생성부(920)는 "사용자 B"에 대응되는 제2 주파수를 가지는 제2 터치 신호를 생성하도록 신호 생성부(920)를 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(940)는 생성된 터치 신호를 디스플레이 장치(200)로 전송하도록 신호 전송부(930)를 제어할 수 있다.
디스플레이 장치(200)는 디지털 펜(900)으로부터 전송된 터치 신호에 따라 디지털 펜(900)의 사용자를 인식할 수 있다. 특히, 디스플레이 장치(200)가 전자 칠판이고, 디지털 펜(900)의 사용자가 선생님인 경우, 디스플레이 장치(200)는 터치 신호를 분석하여 인식된 사용자에 따라 상이한 수업 화면을 구성할 수 있다. 구체적으로, 제1 터치 신호에 의해 "사용자 A"가 인식된 경우, 디스플레이 장치(200)는 도 10a에 도시된 바와 같이, "사용자 A"에 대응되는 수업 화면인 국어 수업 화면을 디스플레이할 수 있다. 또한, 제2 터치 신호에 의해 "사용자 B"가 인식된 경우, 디스플레이 장치(200)는 도 10b에 도시된 바와 같이, "사용자 B"에 대응되는 수업 화면인 수학 수업 화면을 디스플레이할 수 있다.
이때, 디스플레이 장치(200)는 단순히 수업 화면뿐만 아니라 사용자에 대응되는 학습 진도에 대응되는 수업 화면, 사용자가 작성한 필기 내용 등을 함께 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 터치 시스템(10)의 정보 제공 방법을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
우선, 디지털 펜(900)은 사용자 정보를 획득한다(S1110). 구체적으로, 디지털 펜(900)은 상술한 바와 같이, 지문, 홍채, 음성, 비밀 번호 등을 이용하여 사용자를 인식하고, 인식된 사용자에 대응되는 사용자 정보를 획득할 수 있다.
그리고, 디지털 펜(900)은 획득된 사용자 정보에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성한다(S1120). 구체적으로, 제1 사용자가 인식된 경우, 디지털 펜(900)은 제1 주파수를 가지는 제1 터치 신호를 생성할 수 있으며, 제2 사용자가 인식된 경우, 디지털 펜(900)은 제2 주파수를 가지는 제2 터치 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 디지털 펜(900)은 생성된 터치 신호를 디스플레이 장치(200)로 전송한다(S1130).
그리고, 디스플레이 장치(200)는 터치 신호를 분석한다(S1140). 구체적으로, 디스플레이 장치(200)는 터치 신호를 분석하여 디지털 펜(900)의 사용자를 인식할 수 있다.
그리고, 디스플레이 장치(200)는 분석 결과를 바탕으로 사용자 정보에 대응되는 화면을 디스플레이한다(S1150). 구체적으로, 제1 사용자가 인식된 경우, 디스플레이 장치(200)는 제1 사용자에 대응되는 화면을 디스플레이하고, 제2 사용자가 인식된 경우, 디스플레이 장치(200)는 제2 사용자에 대응되는 화면을 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 디지털 펜(100)은 동작 모드에 따라 상이한 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 도 12a에 도시된 바와 같이, 디지털 펜(100)의 외부에 색에 대응되는 버튼이 구비된 경우, 사용자가 복수의 색 중 하나를 선택하면, 디지털 펜(100)은 사용자가 선택한 색깔에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 흑색을 선택하면, 디지털 펜(100)은 사용자가 선택한 흑색에 대응되는 주파수인 200Khz의 EMI 터치 신호를 생성할 수 있으며, 사용자가 적색을 선택하면, 디지털 펜(100)은 사용자가 선택한 적색에 대응되는 주파수인 205Khz의 EMI 터치 신호를 생성할 수 있다. 디스플레이 장치(200)는 터치 신호의 주파수를 분석하여 디지털 펜(100)의 컬러 모드를 판단하고, 터치된 지점에 판단된 컬러 모드에 대응되는 색을 가지는 오브젝트를 디스플레이할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도 12b에 도시된 바와 같이, 디지털 펜(100)의 외부에 복수의 숫자 버튼이 구비된 경우, 사용자가 복수의 숫자 버튼 중 적어도 하나를 선택하면, 디지털 펜(100)은 사용자가 선택된 적어도 하나의 숫자에 대응되는 필기 모드에 따라 상이한 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 복수의 숫자 버튼 중 "1,3"이 선택된 경우, 디지털 펜(100)은 필기 모드를 "5 mm 펜 모드" 로 전환하고, "5 mm 펜 모드"에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다. 복수의 숫자 버튼 중 "1,2"가 선택된 경우, 디지털 펜(100)은 필기 모드를 "3 mm 펜 모드" 로 전환하고, "3 mm 펜 모드"에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다. 복수의 숫자 버튼 중 "2,4"가 선택된 경우, 디지털 펜(100)은 필기 모드를 "삭제 모드" 로 전환하고, "삭제 모드"에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같은 다양한 실시예에 의해, 사용자는 디지털 펜(100)을 이용하여 다양한 사용자 경험을 제공받을 수 있게 된다.
한편, 상술한 다양한 실시 예에 따른 디지털 펜의 정보 제공 방법은 프로그램으로 구현되어 디스플레이 장치 또는 입력 장치에 제공될 수 있다. 특히, 디스플레이 장치의 제어 방법을 포함하는 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110: 감지부 120: 신호 생성부
130: 신호 전송부 140: 제어부

Claims (20)

  1. 터치 시스템에 있어서,
    디지털 펜; 및
    디스플레이 장치;를 포함하고,
    상기 디지털 펜은,
    상기 디스플레이 장치에 대한 상기 디지털 펜의 위치를 나타내는 제1 신호를 생성하고, 상기 디지털 펜의 배터리 전압을 포함하는 상기 디지털 펜의 상태 정보를 감지하고, 상기 배터리 전압이 기준 전압 이상인 경우, 제1 주파수를 갖는 상기 제1 신호를 제1 분주율에 기초하여 분주하여 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 생성하고, 상기 배터리 전압이 상기 기준 전압 미만인 경우, 상기 제1 주파수를 갖는 상기 제1 신호를 제2 분주율에 기초하여 분주하여 제3 주파수를 갖는 제3 신호를 생성하고, 상기 제2 신호 또는 상기 제3 신호를 상기 디스플레이 장치로 전송하며,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 디지털 펜으로부터 상기 제2 신호 또는 상기 제3 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 분석하여 상기 디지털 펜이 터치하는 좌표 정보 및 상기 디지털 펜의 상태 정보를 획득하는 터치 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 제3 신호가 수신되면, 상기 제3 신호에 기초하여 상기 디지털 펜의 배터리가 부족함을 안내하는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 시스템.
  5. 디지털 펜 및 디스플레이 장치를 포함하는 터치 시스템의 정보 제공 방법에 있어서,
    상기 디지털 펜이, 상기 디스플레이 장치에 대한 상기 디지털 펜의 위치를 나타내는 제1 신호를 생성하는 단계;
    상기 디지털 펜이, 상기 디지털 펜의 배터리 전압을 포함하는 상기 디지털 펜의 상태 정보를 감지하는 단계;
    상기 디지털 펜이, 상기 배터리 전압이 기준 전압 이상인 경우, 제1 주파수를 갖는 상기 제1 신호를 제1 분주율에 기초하여 분주하여 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 생성하고, 상기 배터리 전압이 상기 기준 전압 미만인 경우, 상기 제1 주파수를 갖는 상기 제1 신호를 제2 분주율에 기초하여 분주하여 제3 주파수를 갖는 제3 신호를 생성하는 단계;
    상기 디지털 펜이, 상기 제2 신호 또는 상기 제3 신호를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 단계; 및
    상기 디스플레이 장치가, 상기 디지털 펜으로부터 제2 신호 또는 제3 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 분석하여 상기 디지털 펜이 터치하는 좌표 정보 및 상기 디지털 펜의 상태 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 정보 제공 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 획득하는 단계는,
    상기 디스플레이 장치가, 상기 제3 신호가 수신되면, 상기 제3 신호를 분석하여 상기 디지털 펜의 배터리 상태에 대한 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 상기 디지털 펜의 배터리가 부족함을 안내하는 메시지를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  9. 디지털 펜에 있어서,
    감지부;
    신호 생성부;
    신호 전송부; 및
    상기 감지부를 통해 상기 디지털 펜의 배터리 전압을 포함하는 상기 디지털 펜의 상태 정보를 감지하고,
    디스플레이 장치에 대한 상기 디지털 펜의 위치를 나타내는 제1 신호를 생성하고, 상기 배터리 전압이 기준 전압 이상인 경우, 제1 주파수를 갖는 상기 제1 신호를 제1 분주율에 기초하여 분주하여 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 생성하고, 상기 배터리 전압이 상기 기준 전압 미만인 경우, 상기 제1 주파수를 갖는 상기 제1 신호를 제2 분주율에 기초하여 분주하여 제3 주파수를 갖는 제3 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하고,
    상기 제2 신호 또는 상기 제3 신호를 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 상기 신호 전송부를 제어하는 제어부;를 포함하는 디지털 펜.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 펜의 사용자를 인식하는 사용자 인식부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 사용자 인식부를 통해 인식된 사용자에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하며, 상기 생성된 터치 신호를 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 상기 신호 전송부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 펜.
  14. 제9항에 있어서,
    컬러 모드를 선택하기 위한 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 입력부를 통해 선택된 컬러모드에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하며, 상기 생성된 터치 신호를 상기 디스플레이 장치로 전송하도록 상기 신호 전송부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 펜.
  15. 디지털 펜의 정보 제공 방법에 있어서,
    상기 디지털 펜의 배터리 전압을 포함하는 상기 디지털 펜의 상태 정보를 감지하는 단계;
    디스플레이 장치에 대한 상기 디지털 펜의 위치를 나타내는 제1 신호를 생성하는 단계;
    상기 배터리 전압이 기준 전압 이상인 경우, 제1 주파수를 갖는 상기 제1 신호를 제1 분주율에 기초하여 분주하여 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 생성하고, 상기 배터리 전압이 상기 기준 전압 미만인 경우, 상기 제1 주파수를 갖는 상기 제1 신호를 제2 분주율에 기초하여 분주하여 제3 주파수를 갖는 제3 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 신호 또는 상기 제3 신호를 디스플레이 장치로 전송하는 단계;를 포함하는 정보 제공 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제15항에 있어서,
    상기 디지털 펜의 사용자를 인식하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 인식된 사용자에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    사용자 명령에 따라 컬러 모드를 선택하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 선택된 컬러모드에 대응되는 주파수를 가지는 터치 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 정보 제공 방법.
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