KR19990073184A - 터치스크린을이용한마우스장치와마우스제어방법 - Google Patents

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Abstract

1. 발명이 속한 기술분야 : 컴퓨터 및 모니터가 결합된 기기의 모니터에 터치 스크린을 장착하고, 1~3개의 손가락(또는 물체)이 터치 스크린 상에서 커서의 이동과 마우스 버튼의 click에 의한 명령의 입력 기능 등 마우스의 모든 기능을 수행하도록 한, 터치 스크린을 이용한 마우스 장치와 그 제어방법에 관한 것이다.
2. 발명의 목적 : 종래 마우스와 터치 스크린의 제반 문제점들을 해결함으로써 컴퓨터와 마우스가 결합된 모든 정보 기기의 휴대와 사용, 운용의 편리함을 도모함은 물론, 반영구적인 마우스 장치의 제공을 가능하게 함을 목적으로 한다.
3. 발명의 구성 : 컴퓨터의 모니터 주변에 설치한 터치 스크린과, 상기 터치 스크린 상에서 작업자가 손가락(또는 물체)을 입력수단으로 하여 작업명령을 입력하는 방식과, 상기 입력방식에 따른 손가락(또는 물체)의 접촉 방법과 그 이후의 이동 및 연속 재접촉 방법으로부터 마우스의 좌우측 및 가운데 버튼 조작 검출 신호를 출력하는 제어수단으로 구성된다.
4. 발명의 효과 : 마우스 설치에 따른 물리적인 공간이 거의 필요 없으며, 마우스의 움직임과 커서의 움직임이 동일하게 이동하게되어 시각적인 안정성이 보장되고, 윈도우즈 개념의 모든 프로그램에서 사용 가능한 마우스로서 모든 컴퓨터 및 모니터 결합기기에 적용 가능하게 된다.

Description

터치 스크린을 이용한 마우스 장치와 마우스 제어 방법{Mouse device with touch-screen and the method of control of the mouse}
본 발명은 컴퓨터 및 모니터가 결합된 기기의 모니터에 터치 스크린을 장착하고, 1~3개의 손가락(또는 물체)이 터치 스크린 상에서 커서의 이동과 마우스 버튼의 click에 의한 명령의 입력 기능 등 마우스의 모든 기능을 수행하도록 한, 터치 스크린을 이용한 마우스 장치와 그 제어방법에 관한 것이다.
종래의 마우스 장치는 볼 마우스, 광 마우스, 터치 패드 마우스, 트랙 포인트 마우스 등이 있는데, 이들은 모두 모니터와는 별도의 물리적인 크기와 작업공간을 요구하고 있다.
그런데, 볼 마우스, 광 마우스, 트랙 포인트 마우스는 모두 기계적인 작동이 이루어지기 때문에, 그 사용 횟수가 증가할수록 기계적인 피로도의 증가로 인하여 수명과 내구성에 제약이 따르게 된다.
별도의 터치 스크린을 이용하는 터치 패드 마우스와 자판 한가운데 튀어나와 있는 트랙 포인트 마우스는 자체적인 이동 기능이 없기 때문에 이동과 좌, 우측 버튼 click 작업이 불편한 단점이 있다.
또한, 기존의 터치 스크린은 1손가락 또는 1개체의 접촉을 통하여 기기 제공자가 제공하는 특정 프로그램만을 사용할 수 있는 협의의 마우스 대체품으로서 그 사용이 제한적이다.
이러한 물리적인 공간의 필요성과 작동의 불편함에 의하여 컴퓨터 및 모니터가 결합된 몇몇 기기는 별도의 운영체제와 호환성 있는 프로그램을 사용하여 이러한 단점을 극복하려하고 있다.
본 발명품은 상기한 바와 같은 기존의 마우스와 터치 스크린의 제반 문제점들을 해결하기 위하여, 터치 스크린과 손가락(또는 물체)을 마우스로 사용하고자 하였으며, 그 방법은 터치 스크린의 송수신구동부에서 수신된 초음파 또는 적외선의 감소량을 비교·분석하여 손가락(또는 물체)의 개수를 판별하고, 연이어 이루어지는 손가락(또는 물체)의 이동, 접촉수량 증감 및 주어진 시간 내의 동일 지점 연속 접촉 등의 데이터를 분석하여 커서의 이동과 마우스 버튼 작업이 이루어지게 함으로써 컴퓨터와 마우스가 결합된 모든 정보 기기의 휴대와 사용, 운용의 편리함을 도모함은 물론, 반영구적인 마우스 장치를 제공하고자 함에 있다.
제1도 : 본 발명의 터치 스크린을 이용한 마우스 장치 회로의 실시 예 블록도
제2도 : 본 발명의 마우스 제어 방법의 플로우 차트
제3도 : 본 발명의 마우스 작업 예시도(1)
제4도 : 본 발명의 마우스 작업 예시도(2)
※도면의 부호에 대한 설명
1 : monitor(display) 2 : 제1송신부
3 : 제2송신부 4 : 제1수신부
5 : 제2수신부 6 : 송수신구동부
7 : 제어부(7a-위치검출부, 7b-수량판단부, 7c-이동판단부, 7d-버튼판단부)
8 : 프로세서 ○: 손가락 또는 물체
: 마우스 포인터
상기한 목적을 달성하는 본 발명 터치 스크린을 이용한 마우스 장치는, 도 1에 예시한 바와 같이,
컴퓨터의 모니터 주변에 설치되어 X, Y좌표 평면을 갖고 소정 좌표상의 터치 조작에 의한 입력기능을 수행하는 초음파(surface acoustic wave) 방식 또는 적외선(scanning infrared beam) 방식의 터치 스크린(2, 3, 4, 5, 6)과, 상기 터치 스크린 상에서 작업자가 손가락(또는 물체)을 입력수단으로 하여 작업명령을 입력하는 방식과, 상기 터치 스크린 상에서 작업자가 접촉한 위치를 인식하고(7a), 몇 개의 손가락(또는 물체)을 접촉하였는지 판별하고(7b), 그 이후의 좌표 이동 및 연속 재접촉 데이터로부터 마우스포인터의 이동(7c)과 좌우측 및 가운데 버튼 조작 검출 신호를 분석(7d)하여 프로세서로의 명령어를 출력하는 제어수단(7)으로 구성함을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명 터치 스크린 모니터를 이용한 마우스 장치와 마우스 제어 방법을 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 터치 스크린 상에서 마우스의 기능을 수행하기 위하여 손가락(또는 물체)으로 모니터를 터치하면 터치 스크린의 수신부(4, 5)는 수신된 초음파 또는 적외선의 세기에 관한 정보를 송수신구동부(6)에 전달하게 되고, 송수신구동부는 이 정보를 취합하여 제어부(7)에 전달하며, 제어부(7)는 이를 가공하여 X, Y좌표 계산(7a), 접촉 수량 분석(7b), 이동을 감지(7c)하고, 다시 이들 확보된 정보를 가공 분석하여 버튼의 터치 상태(7d)를 판별한 후, 마우스의 입력 명령을 만들어 이를 프로세서(8)에 전달하면, 프로세서는 입력된 명령을 수행하게 된다.
상기 제어부에서 만드는 마우스의 입력 명령은 다음과 같은 비교·분석 과정을 거쳐 만들어진다.
컴퓨터 booting시 사용자에게 1개의 손가락(또는 물체)을 접촉케 하고 이 데이터를 기초 자료로 하여 일정한 편차 이내의 초음파 또는 적외선 세기의 감소 시 각각 2개와 3개의 손가락(또는 물체)으로 인식한다. 이후 혼란스런 데이터가 수회에 걸쳐 수신되면 이를 수정하는 기능이 있으며, 과다 혼신이 발생할 경우 사용자와의 대화 후 수동으로 재 설정하는 기능이 있다. 1~3개의 손가락(또는 물체)이 접촉하면 그 접촉영역의 좌측 상단부가 마우스 포인터의 하위 종단이 된다(도 3의 10, 11, 12).
본 발명 터치 스크린을 이용한 마우스 장치에는 물리적인 마우스 버튼이 존재하지 않기 때문에 사전에 정해진 "손가락(또는 물체)의 개수와 동작"으로 작업 명령을 입력하는 방식을 사용하는데 이를 기존 마우스의 버튼 기능과 비교하여 보면, ①기존 마우스의 좌측 버튼 1회 click 기능 : 1~3개의 손가락(또는 물체)이 해당 지점에 1회 접촉, ②기존 마우스 좌측 버튼의 drag기능 : 1개의 손가락(또는 물체)으로 drag, ③기존 마우스의 좌측 버튼 2회 click기능 : 1개의 손가락(또는 물체)으로 정해진 시간 내에 동일 지점 2회 연속 접촉, ④기존 마우스의 우측 버튼 기능 : 2개의 손가락(또는 물체)이 연속 또는 비연속 접촉되고 난 뒤, 동일 지점에서의 1개 또는 2개 손가락(또는 물체)의 1~2회 연속 접촉, 이후의 우측 마우스 작업항목 선정 시, 1개 이상의 손가락(또는 물체)을 drag하여 원하는 작업 항목으로 이동한 뒤 1개 이상 손가락(또는 물체)의 짧은 1~2회 연속 접촉으로 작업 항목에 대한 작업 지시, ⑤2개의 손가락(또는 물체)이 동시에 접촉하여 터치 스크린 상에서 이동할 경우에는 화면상에서 마우스 포인터가 연속 이동한다. 따라서, spreadsheet나 그리기 등의 응용 프로그램에서 작업영역이 아닌 column과 row 경계선상에서 영역 확장 및 축소 기능과 이동 기능의 명령을 입력할 경우에는 2개의 손가락(또는 물체)으로 마우스를 작업 위치로 이동시켜 해당 위치에 도달하면 주어진 시간 이내의 1회 연속 접촉으로 작업에 대한 준비 명령을 내린다. 이후의 확장, 축소, 이동 등의 작업은 1개 이상의 손가락(또는 물체)을 drag 함으로써 실행, ⑥마우스의 가운데 버튼 기능 : 3개 손가락(또는 물체)의 접촉과 1회 이상의 연속 접촉으로 작업 지시, 와 같이 작업 명령의 입력 방식이 차이 나게 된다.
사전에 정해진 "손가락(또는 물체)의 개수와 동작"으로 입력된 작업 명령은 제어부에서 손가락(또는 물체) 접촉의 인식 및 그 손가락(또는 물체)의 개수를 판별하는 단계와, 손가락(또는 물체)의 접촉위치에 따른 마우스 포인터의 display를 제어하는 단계와, 상기 판별단계 이후 손가락(또는 물체)의 이동 여부를 검출하여 그 위치로의 커서 이동 표시를 수행하는 단계와, 손가락(또는 물체)의 개수와 연속되는 접촉 회수를 판단 기준으로 마우스 버튼 조작 여부를 판단하여 마우스 버튼 조작 시 그에 해당되는 명령을 수행하는 단계로 제어하게 된다.
도 2는 본 발명의 플로우 차트로서 상기 작업방법에 대한 진행과정을 나타낸 것이다.
본 발명에서는 마우스의 명령어를 입력하는 손가락(또는 물체)이 모니터 상에서 물리적 공간을 차지하기 때문에 이를 극복하고자 모니터 상에서의 접촉위치에 따라 마우스 포인터의 display를 제어하는 방식이 P/S 2 port 등을 통한 외부 마우스의 작업과는 차별적으로 이루어 지는데, 이것을 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
터치 스크린내의 일반 영역에서 손가락(또는 물체)으로 모니터를 접촉하면 그 접촉면의 좌측 상단이 마우스 포인터의 하위 종단이 되게끔 커서가 이동하고(10, 11, 12), 화면의 수직선을 기준으로 하여 주어진 값(h) 이상의 위치에서 2개의 손가락(또는 물체)이 동시에 혹은 주어진 시간 내에 순차적으로 접촉하며 그중 일부가 화면의 수평길이 기준으로 우측단에서 약 1/25의 영역(f : 화면 해상도에 따라 차이가 나며, 응용프로그램에서는 쪽 바꾸기 영역 및 그 연장선)에 걸쳐지면 이때는 접촉영역의 상단 우측이 마우스 포인터의 하단이 됨과 동시에 포인터의 모양도 10시 30분 방향()에서 12시 방향()의 모양이 된다(20). 손가락(또는 물체)을 끌어 포인터의 상단 끝이 화면 상단에서 화면 하단으로 주어진 값(h) 이하로 내려갈 경우에는 접촉영역의 우측 하단이 포인터의 상단이 되며 동시에 포인터의 모양이 6시 방향()으로 전환된다(21에서 22로 이동). 반대의 경우에는 역으로 된다(30, 31에서 32로 이동). 또한, 화면의 수평선을 기준으로 하여 주어진 값(i) 좌측의 위치에서 2개의 손가락(또는 물체)이 동시에 혹은 주어진 시간 내에 순차적으로 접촉하며 그중 일부가 화면의 수직 길이 기준으로 하단에서 약 1/25의 영역(g : 화면 해상도에 따라 차이가 나며, 응용 프로그램에서는 화면 좌우 이동 영역 및 그 연장선)에 걸쳐지면 이때는 접촉영역의 좌측 측단이 포인터의 종단이 됨과 동시에 포인트의 모양도 9시 방향()으로 된다(23). 손가락(또는 물체)을 끌어 포인터의 좌측단 끝이 화면 좌측단에서 화면 우측단으로 주어진 값(i) 이상 지나갈 경우에는 접촉영역의 우측 측단이 포인터의 종단이 되며 동시에 포인터의 모양이 3시 방향()으로 전환된다(24에서 25로 이동). 반대의 경우에는 역으로 된다(33, 34에서 35로 이동).
본 발명 터치 스크린을 이용한 마우스 장치와 그 제어 방법에 의하면, 모니터 주위의 터치 스크린을 이용하므로 지금까지의 마우스와는 달리 물리적인 공간이 거의 필요 없으며, 마우스의 움직임과 커서의 움직임이 동일하게 이동하게되어 시각적인 안정성이 보장되고, 아울러 지금까지의 터치 스크린처럼 제한적인 응용 프로그램에서만 사용되는 마우스가 아니라 모든 윈도우즈 개념의 O/S와 응용 프로그램에서 사용 가능한 마우스로서 컴퓨터와 모니터가 결합된 모든 형태의 정보기기에 적용이 가능하다.
또한, 기계적인 작동이 배제되기 때문에 내구성, 신뢰성의 향상, 반영구적인 수명의 확보가 가능하며, 사용하는 손에 따라 마우스의 좌우측 버튼을 교환하는 불편없이 사용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 컴퓨터의 모니터 주변에 설치되어 X, Y좌표 평면을 갖고 소정 좌표상의 터치 조작에 의한 입력기능을 수행하는 초음파(surface acoustic wave) 방식 또는 적외선(scanning infrared beam) 방식의 터치 스크린(2, 3, 4, 5, 6)과, 상기 터치 스크린 상에서 작업자가 손가락(또는 물체)을 입력수단으로 하여 작업명령을 입력하는 방식과, 상기 터치 스크린 상에서 작업자가 접촉한 위치를 인식하고(7a), 몇 개의 손가락(또는 물체)을 접촉하였는지 판별하고(7b), 그 이후의 좌표 이동 및 연속 재접촉 데이터로부터 마우스 포인터의 이동(7c)과 좌우측 및 가운데 버튼 조작 검출 신호를 분석(7d)하여 프로세서로의 명령어를 출력하는 제어수단(7)으로 구성함을 특징으로 하는 터치 스크린을 이용한 마우스 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 모니터와 마우스가 하나로 통합되어 지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린을 이용한 마우스 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 입력수단은, 터치 스크린 상에서 손가락(또는 물체)의 개수와 동작의 조합들을 이용하여 기존 마우스의 이동, 좌우측 및 가운데 버튼 명령 입력의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 마우스 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 판별 수단은, 터치 스크린의 송신부와 수신부간에 송수신된 초음파 또는 적외선의 세기의 차이로부터 접촉된 물체가 1개의 손가락(또는 물체)인지 2개 또는 3개의 손가락(또는 물체)인지를 구분하여 인식함을 특징으로 하는 마우스 장치.
  5. 평상 시 주된 작업자의 작업습관이나 1 혹은 2~3손가락(또는 물체)의 사용 시 수신되는 초음파 또는 적외선 세기의 감소를 데이터로 하여 타인의 사용을 불가능하게 하는 보안 기능을 수행함을 특징으로 하는 마우스 장치.
  6. 제 1항, 제 4항에 있어서, 상기 판별 수단은, 컴퓨터 booting시 사용자에게 1개의 손가락(또는 물체)을 접촉케 하고 이 데이터를 기초 자료로 설정하는 단계, 일정한 편차 이내의 초음파 또는 적외선 세기의 감소 시 각각 1개, 2개 및 3개의 손가락(또는 물체)으로 인식하는 단계, 이후 혼란스런 데이터가 수회에 걸쳐 수신되면 이를 수정하는 단계, 과다 혼신이 발생할 경우 사용자와의 대화 후 수동으로 기초 자료 설정을 초기화하는 단계로 제어함을 특징으로 하는 마우스 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 터치 스크린은, 모니터(1) 상의 X(횡)방향 좌표 검출을 위한 초음파 음신호 또는 적외선 광신호를 출력하는 제1송신부(2)와, 상기 모니터(1) 상의 Y(종)방향 좌표 검출을 위한 초음파 음신호 또는 적외선 광신호를 출력하는 제2송신부(3)와, 상기 제1송신부(2)에서 출력된 음신호 또는 광신호를 받아들이는 제1수신부(4)와, 상기 제2송신부(3)에서 출력된 음신호 또는 광신호를 받아들이는 제2수신부(5)로 구성된 것을 특징으로 하는 터치 스크린을 이용한 마우스 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 터치 스크린을 구동하고 구동에 따른 터치 신호를 감지하는 송수신구동부(6)와, 상기 송수신구동부(6)에 의해 수신된 정보로부터 터치 스크린 상의 위치를 검출(7a), 접촉 수량을 판단(7b), 접촉 이후의 이동을 판단(7c), 버튼의 터치 상태를 판별(7d)하는 단계를 거쳐 프로세서(8)로의 제어신호를 출력하는 제어부(7)로 구성된 것을 특징으로 하는 터치 스크린을 이용한 마우스 장치.
  9. 제 3항에 있어서, 상기 손가락(또는 물체)의 개수와 동작의 조합들은, 다음과 같이 기존 마우스 버튼의 제반 기능에 대응하는 손가락(또는 물체)의 개수와 동작의 조합으로 이루어져 있다.
    ①기존 마우스의 좌측 버튼 1회 click 기능 : 1~3개의 손가락(또는 물체)이 해당 지점에 1회 접촉, ②기존 마우스 좌측 버튼의 drag기능 : 1개의 손가락(또는 물체)으로 drag, ③기존 마우스의 좌측 버튼 2회 click기능 : 1개의 손가락(또는 물체)으로 정해진 시간 내에 동일 지점 2회 연속 접촉, ④기존 마우스의 우측 버튼 기능 : 2개의 손가락(또는 물체)이 연속 또는 비연속 접촉되고 난 뒤, 동일 지점에서의 1개 또는 2개 손가락(또는 물체)의 1~2회 연속 접촉, 이후의 우측 마우스 작업항목 선정 시, 1개 이상의 손가락(또는 물체)을 drag하여 원하는 작업 항목으로 이동한 뒤 1개 이상 손가락(또는 물체)의 짧은 1~2회 연속 접촉으로 작업 항목에 대한 작업 지시, ⑤2개의 손가락(또는 물체)이 동시에 접촉하여 터치 스크린 상에서 이동할 경우에는 화면상에서 마우스 포인터가 연속 이동한다. 따라서, spreadsheet나 그리기 등의 응용 프로그램에서 작업영역이 아닌 column과 row 경계선상에서 영역 확장 및 축소 기능과 이동 기능의 명령을 입력할 경우에는 2개의 손가락(또는 물체)으로 마우스를 작업 위치로 이동시켜 해당 위치에 도달하면 주어진 시간 이내의 1회 연속 접촉으로 작업에 대한 준비 명령을 내린다. 이후의 확장, 축소, 이동 등의 작업은 1개 이상의 손가락(또는 물체)을 drag 함으로써 실행, ⑥마우스의 가운데 버튼 기능 : 3개 손가락(또는 물체)의 접촉과 1회 이상의 연속 접촉으로 작업 지시.
    상기한 손가락(또는 물체)의 개수와 동작의 조합을 통한 작업명령 입력 방법
  10. 손가락(또는 물체)의 접촉 방법에 따른 초음파 또는 적외선의 감소 및 연속 단절 회수를 판단 근거로 하여, 손가락(또는 물체) 접촉의 인식 및 그 손가락(또는 물체)의 개수를 판별하는 단계와, 손가락(또는 물체)의 접촉위치에 따라 마우스 포인터의 display를 제어하는 단계와, 상기 판별단계 이후 손가락(또는 물체)의 이동 여부를 검출하여 그 위치로의 커서 이동 표시를 수행하는 단계와, 손가락(또는 물체)의 개수와 연속되는 접촉 회수를 판단 기준으로 마우스 버튼 조작 여부를 판단하여 마우스 버튼 조작 시 그에 해당되는 명령을 수행하는 단계로 제어함을 특징으로 하는 터치 스크린을 이용한 마우스 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 접촉위치에 따라 마우스 포인터의 display를 제어하는 단계는 다음과 같이 구성되어 있다.
    터치 스크린내의 일반 영역에서 손가락(또는 물체)으로 모니터를 접촉하면 그 접촉면의 좌측 상단이 마우스 포인터의 하위 종단이 되게끔 커서가 이동하고(10, 11, 12), 화면의 수직선을 기준으로 하여 주어진 값(h) 이상의 위치에서 2개의 손가락(또는 물체)이 동시에 혹은 주어진 시간 내에 순차적으로 접촉하며 그중 일부가 화면의 수평길이 기준으로 우측단에서 약 1/25의 영역(f : 화면 해상도에 따라 차이가 나며, 응용프로그램에서는 쪽 바꾸기 영역 및 그 연장선)에 걸쳐지면 이때는 접촉영역의 상단 우측이 마우스 포인터의 하단이 됨과 동시에 포인터의 모양도 10시 30분 방향()에서 12시 방향()의 모양이 된다(20). 손가락(또는 물체)을 끌어 포인터의 상단 끝이 화면 상단에서 화면 하단으로 주어진 값(h) 이하로 내려갈 경우에는 접촉영역의 우측 하단이 포인터의 상단이 되며 동시에 포인터의 모양이 6시 방향()으로 전환된다(21에서 22로 이동). 반대의 경우에는 역으로 된다(30, 31에서 32로 이동). 또한, 화면의 수평선을 기준으로 하여 주어진 값(i) 좌측의 위치에서 2개의 손가락(또는 물체)이 동시에 혹은 주어진 시간 내에 순차적으로 접촉하며 그중 일부가 화면의 수직 길이 기준으로 하단에서 약 1/25의 영역(g : 화면 해상도에 따라 차이가 나며, 응용 프로그램에서는 화면 좌우 이동 영역 및 그 연장선)에 걸쳐지면 이때는 접촉영역의 좌측 측단이 포인터의 종단이 됨과 동시에 포인트의 모양도 9시 방향()으로 된다(23). 손가락(또는 물체)을 끌어 포인터의 좌측단 끝이 화면 좌측단에서 화면 우측단으로 주어진 값(i) 이상 지나갈 경우에는 접촉영역의 우측 측단이 포인터의 종단이 되며 동시에 포인터의 모양이 3시 방향()으로 전환된다(24에서 25로 이동). 반대의 경우에는 역으로 된다(33, 34에서 35로 이동). 이러한 마우스 포인터의 display 방법.
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