KR20010051396A - Apparatus and methods for selecting a user interface option on a portable electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반적으로 휴대형 전자 장치 상의 사용자 인터페이스를 선택하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 소정의 그래픽 디스플레이와 동시 발생되는 휴대형 전자 장치의 움직임을 검출함으로써, 그 장치와 관련된 그래픽 사용자 인터페이스를 통하여 데이터를 입력시키는 것 및/또는 메뉴 옵션을 선택하는 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention generally relates to methods and apparatus for selecting a user interface on a portable electronic device. In particular, the present invention relates to data through a graphical user interface associated with a device by detecting movement of the portable electronic device concurrently with a given graphical display. And to select menu options.
집적 회로 기술의 진보에 따라서 셀룰러 전화기와 같은 휴대형 전자 장치의 사이즈가 상당히 축소될 수 있게 되었다. 이들 축소된 사이즈의 장치는, 보다 경량이면서 휴대하기가 더욱 좋기 때문에, 사용자들에게 종종 선호된다. 그러나, 일반적인 휴대형 전자 장치의 어떤 부품들은 장치의 유용성을 상당히 손상시키지 않고는 그 사이즈를 더욱 축소시킬 수 없다. 그러한 부품 중 하나는 키패드이다. 일반적인 셀룰러 전화기 키패드는 다이얼링 숫자 0-9는 물론이고, "clear", "send", "end" 등과 같은 몇 개의 다른 기능 키들을 포함한다. 이러한 키패드는 셀룰러 전화기의 비용, 기계적 설계 복잡성, 사이즈 및 중량을 가중시킨다. 키의 최소 사이즈는 사람의 손가락의 사이즈에 의해 규정된다. 바꾸어 말하면, 키들이 너무 작을 경우, 많은 사용자들은 전화기를 다이얼링하는 데 곤란을 겪을 것이다.Advances in integrated circuit technology have allowed the size of portable electronic devices such as cellular telephones to be significantly reduced. These reduced size devices are often preferred to users because they are lighter and more portable. However, some components of a typical portable electronic device cannot be further reduced in size without significantly compromising the usefulness of the device. One such component is a keypad. A typical cellular telephone keypad includes dialing numbers 0-9 as well as several other function keys such as "clear", "send", "end" and the like. These keypads add to the cost, mechanical design complexity, size and weight of cellular telephones. The minimum size of the key is defined by the size of the human finger. In other words, if the keys are too small, many users will have difficulty dialing the phone.
제안된 방법들 중에는 음성 인식 및 터치 스크린과 같은 기술을 이용하여 키패드를 제거하는 것이 포함되지만, 이러한 기술들은 상당한 제약과 결점이 있다. 음성 인식 방법은 광범위한 훈련을 필요로 할 수 있고 종종 제대로 동작하지 않아서, 사용자가 어떤 명령을 반복할 필요가 있을 수 있다. 이러한 반복은 사용자에게 시간 소모적이고 실망을 안겨줄 수 있다. 게다가, 음성 인식 알고리즘은 상당한 계산 자원을 필요로 하여, 전자 장치의 비용을 가중시키고 및/또는 인식 처리의 응답성을 지연시킨다. 뿐만 아니라, 음성 인식 방법은 사생활이 보장되지 않는다. 예를 들어, 사용자가 공공 장소에서 전화 번호를 다이얼링할 경우, 수화자의 전화 번호 및/또는 이름이 근처 사람에게 들릴 수 있다. 터치 스크린 기술은 사생활, 정확도, 및 계산 자원의 문제점들을 해결한다. 그러나, 터치 스크린은 값비싸고 종종 밑에 있는 디스플레이의 시각적인 선명도를 떨어뜨린다. 터치 스크린 또한 사용자가 선택을 위하여 손가락을 사용하도록 의도된 경우에는 마찬가지로 사이즈 제한되거나, 또는 터치 스크린은 분실되기 쉬운 첨필(stylus)의 사용을 필요로 한다.While the proposed methods include removing the keypad using techniques such as voice recognition and touch screens, these techniques have significant limitations and drawbacks. Speech recognition methods may require extensive training and often do not work well, so the user may need to repeat some commands. This repetition can be time consuming and frustrating for the user. In addition, speech recognition algorithms require significant computational resources, adding to the cost of the electronic device and / or delaying the responsiveness of the recognition process. In addition, the voice recognition method does not guarantee privacy. For example, when a user dials a telephone number in a public place, the telephone number and / or name of the called party may be heard by a nearby person. Touch screen technology solves the problems of privacy, accuracy, and computational resources. However, touch screens are expensive and often degrade the visual clarity of the underlying display. The touch screen is also size limited likewise if the user is intended to use a finger for selection, or the touch screen requires the use of stylus, which is liable to be lost.
도 1은 휴대형 전자 장치를 도시하는 블록도.1 is a block diagram illustrating a portable electronic device.
도 2는 사용자 인터페이스를 통하여 영숫자(alphanumeric) 문자를 선택하기 위해 도 1의 휴대형 전자 장치에 의해 실행될 수 있는 프로그램의 흐름도.2 is a flow diagram of a program that may be executed by the portable electronic device of FIG. 1 to select alphanumeric characters through a user interface.
도 3은 영숫자 옵션을 디스플레이하기 위해 도 1의 휴대형 전자 장치에 의해 실행될 수 있는 예시적인 사용자 인터페이스에 대한 선 도면.3 is a line diagram of an exemplary user interface that may be executed by the portable electronic device of FIG. 1 to display alphanumeric options.
도 4는 사용자 인터페이스를 통하여 메뉴 항목을 선택하기 위해 도 1의 휴대형 전자 장치에 의해 실행될 수 있는 프로그램의 흐름도.4 is a flow diagram of a program that may be executed by the portable electronic device of FIG. 1 to select a menu item via a user interface.
도 5는 메뉴 옵션을 디스플레이하기 위해 도 1의 휴대형 전자 장치에 의해 실행될 수 있는 예시적인 사용자 인터페이스에 대한 선 도면.5 is a line diagram of an exemplary user interface that may be executed by the portable electronic device of FIG. 1 to display menu options.
도 6은 규정된 디스플레이 움직임의 검출에 응답하여 소프트웨어 루틴을 실행하기 위해 도 1의 휴대형 전자 장치에 의해 실행될 수 있는 프로그램의 흐름도.6 is a flowchart of a program that may be executed by the portable electronic device of FIG. 1 to execute a software routine in response to the detection of a defined display movement.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100 : 휴대형 전자 장치100: portable electronic device
101 : 전원101: power
102 : 제어기102: controller
104 : 데이터 메모리104: data memory
106 : 프로그램 메모리106: program memory
109 : 어드레스/데이터 버스109: address / data bus
110 : 움직임 검출기110: motion detector
111 : A/D 변환기111: A / D Converter
112 : 디스플레이112: display
114 : 입출력 회로114: input / output circuit
116 : 안테나116: antenna
본 발명의 이들 및 다른 특징 및 이점들은 당업자가 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽으면 분명히 이해될 것이다.These and other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon reading the detailed description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
휴대형 전자 장치는 그 디스플레이 상에 복수의 사용자 인터페이스 옵션들을 표시하고 사용자가 그 장치를 특정 방향으로 물리적으로 움직임으로써 그 옵션들 중의 하나 이상을 선택할 수 있게 한다. 예를 들면, 가상의 키패드가 디스플레이될 수 있고, 장치를 디스플레이의 평면에 대하여 전방, 후방, 좌측 또는 우측으로 움직일 때, 해당 방향(또는 반대 방향)으로의 다음 문자가 하이라이트(highlight)될 수 있다. 그때, 장치를 아래쪽으로(즉, 디스플레이의 평면에 대하여 수직으로) 움직임으로써, 하이라이트된 문자는 마치 실제의 전용 키패드 상에서 타이핑된 것처럼 입력될 수 있다.The portable electronic device displays a plurality of user interface options on the display and allows the user to select one or more of the options by physically moving the device in a particular direction. For example, a virtual keypad can be displayed and when the device is moved forward, backward, left or right relative to the plane of the display, the next character in that direction (or the opposite direction) can be highlighted. . Then, by moving the device downward (ie, perpendicular to the plane of the display), the highlighted characters can be entered as if they were typed on an actual dedicated keypad.
휴대형 전자 장치(100)가 도 1에 도시되어 있다. 바람직한 실시예에서, 휴대형 전자 장치(100)는 핸드헬드 셀룰러 전화기 또는 호출기와 같은 무선 통신 장치이다. 그러나, 휴대형 전자 장치(100)는 퍼스널 디지털 보조기(personal digital assistant)와 같은 다용도 계산 장치이거나, 또는 전자 책이나 전자 지도와 같은 애플리케이션 특수 장치일 수도 있다. 휴대형 전자 장치는 전원(101)에 연결된다. 바람직하게는, 전원은 배터리이다. 그러나, 당업자라면 예를 들어 AC 변압기의 DC 변환된 출력 또는 태양 패널과 같은 다른 전원이 전원(101)으로서 사용될 수 있다는 것을 쉽게 알 것이다.The portable electronic device 100 is shown in FIG. 1. In a preferred embodiment, portable electronic device 100 is a wireless communication device such as a handheld cellular telephone or pager. However, the portable electronic device 100 may be a multipurpose computing device such as a personal digital assistant or an application specific device such as an electronic book or an electronic map. The portable electronic device is connected to the power source 101. Preferably, the power source is a battery. However, those skilled in the art will readily appreciate that other power sources such as, for example, a DC converted output of an AC transformer or a solar panel can be used as the power source 101.
휴대형 전자 장치(100) 내의 제어기(102)는, 랜덤 액세스 메모리와 같은 데이터 메모리(104), 판독 전용 메모리(ROM)의 형태일 수 있는 프로그램 메모리(106), 및 마이크로프로세서(108) -이들 모두는 어드레스/데이터 버스(109)에 의해 상호 접속될 수 있음- 를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로그램 메모리(106)는 도 2, 4, 6과 관련하여 후술되는 방법의 전부 또는 일부를 실행하는 컴퓨터 프로그램을 전자적으로 저장한다. 바람직하게는, 프로그램은 마이크로프로세서(108)에 의해 실행된다. 프로그램 메모리(106)는 하드 드라이브와 같은 고정된 메모리 장치로부터 로드되거나, 또는 프로그램 메모리(106)는 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이 펌웨어에 의해 프리로드될 수 있다. 하기의 방법에서 설명되는 단계들 중 일부는 수동으로 또는 휴대형 전자 장치(100)를 사용하지 않고서 수행될 수 있다.Controller 102 in portable electronic device 100 may include data memory 104, such as random access memory, program memory 106, which may be in the form of read-only memory (ROM), and microprocessor 108-both May be interconnected by an address / data bus 109. In one embodiment, program memory 106 electronically stores a computer program that executes all or part of the methods described below with respect to FIGS. 2, 4, 6. Preferably, the program is executed by the microprocessor 108. Program memory 106 may be loaded from a fixed memory device, such as a hard drive, or program memory 106 may be preloaded by firmware, as is well known to those skilled in the art. Some of the steps described in the following method may be performed manually or without using the portable electronic device 100.
바람직하게는, A/D 변환기(111)를 경유하는 움직임 검출기(110) 및 디스플레이(112)가 통상의 입출력(I/O) 회로(114)를 경유하여 제어기(102)에 전자적으로 연결된다. 움직임 검출기(110)는 또한 디스플레이(112)에 기계적으로 연결되어, 움직임 검출기(110)의 움직임이 디스플레이(112)의 움직임에 대응하게 된다.Preferably, motion detector 110 and display 112 via A / D converter 111 are electronically connected to controller 102 via conventional input / output (I / O) circuit 114. The motion detector 110 is also mechanically coupled to the display 112 such that the movement of the motion detector 110 corresponds to the movement of the display 112.
움직임 검출기(110)는 바람직하게는 2개의 가속도계로 구성되는데, 각각의 가속도계는 움직임의 변화(즉, 가속도)를 검출한다. 제1 가속도계는 디스플레이(112)의 면에 대해 평행하게 배치되어 디스플레이(112)의 면에 대해 평행한(즉, x축과 y축에 따른) 장치(100)의 움직임을 검출한다. 제1 가속도계는 정적 DC 전압점 주위에 대략 중심을 둔 2개의 전압 -하나는 x축에 대한 것이고 하나는 y축에 대한 것임- 을 출력한다. 장치(100)가 x축, y축 또는 그 조합을 따라서 양 또는 음의 방향으로 가속됨(또는 움직임)에 따라서, 출력 전압은 정적 DC 전압점으로부터 증가하거나 감소한다. 예를 들어, 만일 장치(100)의 움직임에 따라서 x축 출력 전압이 정적 DC 전압점으로부터 증가하게 된다면, X 방향으로의 움직임이 있고 X 방향으로의 가속도는 양(+)이다. 만일 장치(100)의 움직임에 따라서 x축 출력 전압이 정적 DC 전압점으로부터 감소하게 된다면, X 방향으로의 움직임이 있고 X 방향으로의 가속도는 음(-)이다. 만일 X 방향으로의 장치(100)의 움직임이 없다면, x축 출력 전압은 변화하지 않고 X 방향으로의 가속이 없다. 이는 y축 출력 전압에 대해서도 적용된다. 제2 가속도계는 디스플레이(112)의 면에 대해 수직으로 배치되어 디스플레이(112)의 면에 대해 수직인(즉, z축에 따른) 장치(100)의 움직임을 검출한다. 제2 가속도계는 하나의 출력 전압이 Z 방향으로의 장치의 움직임을 추적한다는 점 외에는 제1 가속도계와 유사하게 동작한다. 가속도계들은 여러 출처로부터 통상적으로 입수 가능한 가속도계, 부품 번호 ADLX202를 이용한 아날로그 장치 2축 MEMS(마이크로머신)이거나, 또는 다른 적당한 상업적으로 입수 가능한 가속도계일 수 있다.The motion detector 110 preferably consists of two accelerometers, each of which detects a change in movement (ie, acceleration). The first accelerometer is disposed parallel to the face of the display 112 to detect movement of the device 100 parallel to the face of the display 112 (ie, along the x and y axes). The first accelerometer outputs two voltages approximately centered around the static DC voltage point, one for the x-axis and one for the y-axis. As device 100 is accelerated (or moved) in the positive or negative direction along the x-axis, y-axis, or a combination thereof, the output voltage increases or decreases from a static DC voltage point. For example, if the x-axis output voltage increases from a static DC voltage point as the device 100 moves, there is a movement in the X direction and the acceleration in the X direction is positive. If the x-axis output voltage decreases from the static DC voltage point as the device 100 moves, there is a movement in the X direction and the acceleration in the X direction is negative. If there is no movement of the device 100 in the X direction, the x-axis output voltage does not change and there is no acceleration in the X direction. This also applies to the y-axis output voltage. The second accelerometer is disposed perpendicular to the face of the display 112 to detect movement of the device 100 perpendicular to the face of the display 112 (ie, along the z axis). The second accelerometer operates similarly to the first accelerometer except that one output voltage tracks the movement of the device in the Z direction. Accelerometers may be an accelerometer commonly available from several sources, an analog device biaxial MEMS (micromachined) using part number ADLX202, or other suitable commercially available accelerometers.
제어기(102)는 움직임 검출기(110)로부터 움직임 검출 신호를 수신한다. 특정 움직임 검출 신호에 응답하여, 제어기(102)는 디스플레이(112)로 하여금 다양한 사전 정의된 그래픽 표시를 보이도록 한다. 특정 디스플레이가 보여지는 것과 동시적으로 전자 장치(100)를 특정 방향으로 움직임으로써, 휴대형 전자 장치(100)의 사용자는 제어기(102)로 데이터 및 명령을 입력시킬 수 있다.The controller 102 receives a motion detection signal from the motion detector 110. In response to the particular motion detection signal, controller 102 causes display 112 to show various predefined graphical representations. By moving the electronic device 100 in a specific direction simultaneously with the particular display being shown, the user of the portable electronic device 100 may input data and commands to the controller 102.
I/O 회로(114)는 또한 제어기(102)를 안테나(116)로 전자적으로 연결하기 위한 송신기 또는 수신기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 안테나(116)는 사용자 인터페이스 옵션과 관련된 정보 및 후술되는 프로세스에서 사용되는 다른 정보를 송신 및/또는 수신하는 데 사용될 수 있다.I / O circuitry 114 may also include a transmitter or receiver (not shown) for electronically connecting controller 102 to antenna 116. Antenna 116 may be used to transmit and / or receive information related to user interface options and other information used in the processes described below.
도 1의 도시된 실시예에서, 장치(100)는 영숫자 키 0-9 및 기능 키 "send", "end", "clear" 등을 갖는 셀룰러 전화기 키패드와 같은 전용 키패드가 없으며, 따라서, 그러한 전용 키패드와 관련된 비용, 기계적 설계 복잡성, 사이즈 및 중량의 가중을 피한다.In the illustrated embodiment of FIG. 1, the device 100 does not have a dedicated keypad, such as a cellular telephone keypad with alphanumeric keys 0-9 and function keys "send", "end", "clear", and the like, and thus, such a dedicated. Avoid weight, mechanical design complexity, size and weight associated with keypads.
휴대형 전자 장치(100)에 의해 실행될 수 있는 프로그램(200)의 흐름도가 도 2에 도시되어 있다. 바람직하게는, 프로그램된 단계들은 제어기(102)에 의해 실행된다. 일반적으로, 프로그램(200)은 디스플레이(112)의 움직임에 응답하여 선택된(그러나 아직 입력되지 않은) 영숫자 문자를 나타내는 일련의 그래픽 표시를 발생시킨다. 프로그램(200)은 또한 디스플레이(112)의 움직임에 응답하여 선택된 문자가 입력될 수 있게 해준다. 영숫자 문자는 영문자, 숫자, 로마 숫자, 한자, 칸지(Kanji), 가나(Kana) 및/또는 그밖에 인간이 인식할 수 있는 언어 기호를 포함한다.A flowchart of a program 200 that can be executed by the portable electronic device 100 is shown in FIG. 2. Preferably, the programmed steps are executed by the controller 102. Generally, program 200 generates a series of graphical representations representing selected (but not yet entered) alphanumeric characters in response to movement of display 112. Program 200 also allows selected characters to be input in response to movement of display 112. Alphanumeric characters include English letters, numbers, Roman numerals, Chinese characters, Kanji, Kana, and / or other human-recognized language symbols.
프로그램(200)이 개시되면, 제어기(102)는 단계(202)에서 "현재 문자" 변수를 디폴트값으로 초기화한다. 예를 들어, 원하는 문자로의 평균 "거리"를 최소화하기 위하여 가상 키패드의 중앙 근처에 위치한 문자가 디폴트 문자로 선택될 수 있다. 대안적으로, 디폴트 문자는 최종적으로 입력된 문자일 수 있다. 그 후, 단계(204)에서, 제어기(102)는 현재 문자(302)가 시각적으로 확인되는(예를 들어, 하이라이트됨, 도 3 참조) 복수의 문자(300)(예, 가상 키패드)를 보여주는 그래픽 사용자 인터페이스를 디스플레이(112) 상에 발생시킨다.Once the program 200 is initiated, the controller 102 initializes the " current character " variable to a default value at step 202. For example, a character located near the center of the virtual keypad can be selected as the default character to minimize the average "distance" to the desired character. Alternatively, the default character may be the last character entered. Then, in step 204, controller 102 shows a plurality of characters 300 (e.g., virtual keypad) where current character 302 is visually identified (e.g., highlighted, see Figure 3). Generate a graphical user interface on display 112.
프로그램(200)은 그 후 움직임 검출 루프(단계 206-214)에 들어간다. 이 예에서, 움직임 검출 루프는 좌측(단계 206), 우측(단계 208), 전방(단계 210), 후방(단계 212)으로의 벡터를 필수 구성으로 하는 방향으로의 디스플레이(112)의 면에 따른 움직임(예를 들어, 가속), 및 하향 벡터(단계 214)를 필수 구성으로 하는 방향으로의 디스플레이(112)의 면에 대해 수직인 움직임을 찾는다. 설명의 편의와 명료함을 위하여, 디스플레이(112)의 면은 장치(100)의 디스플레이(112)가 도시되어 있는 도 3 도면 용지에 의해 규정된 면과 동일 평면으로 연장한다고 하자. 정지 상태로부터의 움직임 또는 속도의 변화가 가속도를 의미한다. 움직임은 바람직하게는 사용자가 장치(100)를 손에 든 다음 그의 손을 움직임으로써 발생되거나, 또는 움직임은 사용자가 장치(100)의 측면을 가볍게 두드림(tapping)으로써 발생될 수 있다. 일반적으로, 얼마간의 움직임이 항상 발생한다. 어떤 움직임들은 통상의 검출 임계치 미만이고, 따라서, 프로그램(200)에 의해 고려될 수 없다. 무의식 중의 손의 떨림 및/또는 약간의 손동작과 같은 다른 움직임들이 검출될 수 있지만, 사용자에 의한 의도적인 손동작 없이 디스플레이가 변화하는 것을 피하기 위해 무시되는 것이 바람직하다. 다른 극단적인 면에서, 과도한 가속도가 무시될 수 있다. 예를 들어, 휴대형 전자 장치(100)를 단단한 표면상에 떨어뜨리는 것은 의도적인 손동작에 의한 것이라기에는 너무 큰 것으로 간주되는 가속도를 생성한다.The program 200 then enters a motion detection loop (steps 206-214). In this example, the motion detection loop is in accordance with the face of the display 112 in the direction requiring the vectors to the left (step 206), the right (step 208), the front (step 210) and the rear (step 212) to be required. Find the movement perpendicular to the face of the display 112 in the direction that requires the movement (eg, acceleration), and the downward vector (step 214). For convenience and clarity of explanation, it is assumed that the face of the display 112 extends coplanar with the face defined by the FIG. 3 drawing paper in which the display 112 of the device 100 is shown. A change in motion or speed from a stationary state means acceleration. The movement is preferably generated by the user holding the device 100 and then moving his or her hand, or the movement may be generated by the user tapping the side of the device 100. In general, some movement always occurs. Some movements are below the normal detection threshold and, therefore, cannot be considered by the program 200. Other movements may be detected, such as tremor and / or slight hand movements while unconscious, but it is desirable to be ignored to avoid changing the display without intentional hand movements by the user. In other extremes, excessive acceleration can be ignored. For example, dropping portable electronic device 100 on a hard surface creates an acceleration that is considered too large to be due to intentional hand gestures.
이 실시예는 단지 5개 방향으로의 움직임만을 찾지만, 당업자라면 여러 다른 방향으로의 움직임의 검출이 가능하다는 것을 쉽게 알 것이다. 예를 들어, 상당한 전방 벡터 및 상당한 우측 벡터 양쪽 모두를 포함하는 움직임(즉, 대각선 움직임)이 검출될 수 있다. 대각선 움직임은, 일단 검출되면, 디스플레이(112)에 변화를 생성하거나(예를 들어, 커서의 대각선 움직임), 또는 디스플레이 상의 현재 표시에 따라서 대각선 움직임이 무시될 수도 있다.While this embodiment only finds movement in five directions, it will be readily apparent to one skilled in the art that detection of movement in several different directions is possible. For example, a motion (ie, diagonal movement) that includes both a significant forward vector and a significant right vector can be detected. Once detected, the diagonal movement may generate a change in the display 112 (eg, the diagonal movement of the cursor), or the diagonal movement may be ignored depending on the current indication on the display.
일단 최소 임계치보다 크고 최대 임계치보다 작은 크기를 갖는 움직임이 사전 정의된 방향들 중 하나에서 검출되면, 대응하는 단계(단계 216-224, 400)가 취해져서 새로운 동작 모드로 들어가고, 디스플레이(112) 상에 새로운 표시를 생성하고 및/또는 현재 문자(302)를 입력시킨다. 이 실시예에서, 만일 좌측으로의 움직임이 검출되면(단계 206), 가능하면 현재 문자(302)(또는 버튼, 또는 아이콘 등)가 좌측으로 움직인다(단계 216). 만일 현재 문자(302)의 좌측에 아무런 문자도 없다면, 현재 문자(302)에 아무런 변화도 생기지 않는다. 마찬가지로, 만일 우측으로의 움직임이 검출되면(단계 208), 가능하면 현재 문자(302)가 우측으로 움직인다(단계 210). 만일 전방 움직임이 검출되면(단계 210), 가능하면 현재 문자(302)가 위로 움직인다(단계 220). 또는, 이 실시예에서, 메뉴의 버튼(303)이 선택될 수도 있다. 만일 후방 움직임이 검출되면(단계 212), 가능하면 현재 문자(302)가 아래로 움직인다(단계 222). 일단 현재 문자(302)가 갱신되면, 프로그램(200)은 디스플레이(112) 상에 그래픽 사용자 인터페이스의 표시를 재발생시켜 하이라이트된 새로운 현재 문자(302)를 보여준다(단계 204). 다른 실시예에서는, 현재 문자(302)의 방향이 디스플레이(112)의 검출된 방향의 반대쪽으로 움직인다. 이런 식으로, 사용자에게는 장치(100)는 움직이지만 커서 위치의 외관은 정지된 상태로 보여준다.Once a motion with a magnitude greater than the minimum threshold and less than the maximum threshold is detected in one of the predefined directions, the corresponding steps (steps 216-224, 400) are taken to enter a new mode of operation and on display 112. Create a new representation in and / or enter the current character 302. In this embodiment, if movement to the left is detected (step 206), the current character 302 (or a button or icon, etc.) is moved to the left if possible (step 216). If there are no characters to the left of the current character 302, no change is made to the current character 302. Likewise, if a movement to the right is detected (step 208), the current character 302 is moved to the right if possible (step 210). If forward movement is detected (step 210), the current character 302 is moved up (step 220) if possible. Alternatively, in this embodiment, the button 303 of the menu may be selected. If backward movement is detected (step 212), the current character 302 is moved down if possible (step 222). Once the current character 302 is updated, the program 200 regenerates the presentation of the graphical user interface on the display 112 to show the highlighted new current character 302 (step 204). In another embodiment, the direction of the current character 302 moves opposite the detected direction of the display 112. In this way, the device 100 moves to the user but the appearance of the cursor position is shown in a stationary state.
현재 문자(302)가 움직이는 문자 위치의 수는 변할 수 있다. 일 실시예에서 현재 문자(302)는 움직임의 크기와 관계없이 검출된 유효 움직임 각각에 대해 하나의 위치만큼 시프트된다. 다른 실시예에서, 현재 문자(302)가 움직이는 위치의 수는 검출된 움직임의 크기에 비례할 수 있다. 예를 들어, 최소 임계치와 최대 임계치 사이의 움직임의 범위는 3개의 범위(예를 들면, 저, 중, 고)로 나누어질 수 있다. 검출된 움직임은 그 움직임의 크기를 소정 범위들의 임계치들과 비교함으로써 분류될 수 있다. 만일 저 범위의 움직임이 검출되면, 현재 문자(302)는 하나의 위치를 움직일 수 있다(예를 들면 "1"에서 "2"로). 만일 중 범위의 움직임이 검출되면, 현재 문자(302)는 2개의 위치를 움직일 수 있다(예를 들면, "1"에서 "3"으로). 만일 고 범위의 움직임이 검출되면, 현재 문자(302)는 3개의 위치를 움직일 수 있다(예를 들면, "1"에서 "4"로). 당업자라면 검출된 위치와 커서 움직임과의 여러 다른 관련이 가능하다는 것을 쉽게 알 것이다.The number of character positions at which the current character 302 is moving may vary. In one embodiment, the current character 302 is shifted by one position for each detected effective movement, regardless of the magnitude of the movement. In another embodiment, the number of positions where the current character 302 is moving may be proportional to the magnitude of the detected movement. For example, the range of motion between the minimum and maximum thresholds can be divided into three ranges (eg, low, medium, high). The detected motion can be classified by comparing the magnitude of the motion with thresholds of certain ranges. If a low range of motion is detected, the current character 302 can move one position (eg, from "1" to "2"). If a medium range of motion is detected, the current character 302 can move two positions (eg, from "1" to "3"). If a high range of motion is detected, the current character 302 can move three positions (eg, from "1" to "4"). Those skilled in the art will readily appreciate that various other associations between the detected position and cursor movement are possible.
바람직하게는, 사용자가 입력시키고자 하는 문자가 하이라이트될 때, 사용자는 디스플레이(112)의 면에 대해 수직인 하향 움직임을 생성한다. 그러한 하향 움직임이 선호되는 이유는 사용자가 통상의 키 또는 버튼을 누르는 것과 연관시키는 움직임이고, 따라서 부분적으로 사용자에게 직관적이기 때문이다. 프로그램(200)은 하향 움직임을 검출하고(단계 214) 문자(302) 또는 메뉴 버튼(303)이 현재 하이라이트되었는지를 판정한다(단계 215). 만일 문자(302)가 현재 하이라이트되었으면, 프로그램(200)은 바람직하게는 현재 문자(302)를 입력시킨다(단계 224). 만일 메뉴 버튼(303)이 하이라이트되었으면, 프로그램(200)은 바람직하게는 단계(400)에서 메뉴 모드에 들어간다(도 4 및 도 5 참조). 물론, 메뉴 버튼 이외의 버튼들이 사용될 수도 있다. 영숫자 문자를 입력시키는 것은 바람직하게는 메모리(104)에 문자를 저장하는 것과 휴대형 전자 장치(100)의 디스플레이(112) 상의 영숫자 문자 입력 영역(304)에 문자를 디스플레이하는 것을 포함한다. 어떤 실시예들에서는, 수 문자(numeric character)를 입력시키는 것은 입력된 숫자를 전화 시스템 내로 다이얼링하는 것을 또한 포함한다. 일단 문자가 입력되면, 프로그램(200)은 바람직하게는 반복된다(단계 202).Preferably, when the character that the user wishes to input is highlighted, the user creates a downward movement perpendicular to the face of the display 112. Such downward movement is preferred because it is the movement that the user associates with the pressing of a conventional key or button, and is therefore in part intuitive to the user. The program 200 detects the downward movement (step 214) and determines whether the text 302 or the menu button 303 is currently highlighted (step 215). If the character 302 is currently highlighted, the program 200 preferably enters the current character 302 (step 224). If the menu button 303 is highlighted, the program 200 preferably enters the menu mode in step 400 (see FIGS. 4 and 5). Of course, buttons other than the menu button may be used. Inputting alphanumeric characters preferably includes storing the characters in the memory 104 and displaying the characters in the alphanumeric character input area 304 on the display 112 of the portable electronic device 100. In some embodiments, entering a numeric character also includes dialing the entered number into the telephone system. Once the character is entered, the program 200 is preferably repeated (step 202).
다른 바람직한 실시예에서는, 사용자는 사전 정의된 제스처 움직임(예를 들면, 휴대형 전자 장치(100)를 2번 가볍게 두드림(double tap)을 사용하여 현재 문자를 "입력"시키거나 가상 버튼을 선택한다. 이 실시예는 사전 정의된 제스처가 z축 가속을 이용하지 않을 경우 가속도계를 하나 덜 필요로 한다는 이점이 있다. z축 가속의 이용을 피할 경우 휴대형 전자 장치(100)의 비용, 복잡성 및 두께가 감소된다.In another preferred embodiment, the user “inputs” the current character or selects a virtual button using a predefined gesture movement (eg, a double tap on the portable electronic device 100 twice). This embodiment has the advantage of requiring one less accelerometer if the predefined gestures do not use z-axis acceleration, and avoiding the use of z-axis acceleration reduces the cost, complexity and thickness of the portable electronic device 100. do.
메뉴 항목들(504)을 선택하기 위해 휴대형 전자 장치(100)에 의해 실행될 수 있는 프로그램(400)의 흐름도가 도 4에 도시되어 있다. 바람직하게는, 프로그램된 단계들은 제어기(102)에 의해 실행된다. 일반적으로, 프로그램(400)은 디스플레이(112)의 움직임에 응답하여 선택된(그러나 아직 입력되지 않은) 메뉴 항목들(504)을 나타내는 일련의 그래픽 표시를 발생시킨다. 프로그램(400)은 또한 디스플레이(112)의 움직임에 응답하여 선택된 메뉴 항목(504)이 입력될 수 있게 해준다. 메뉴 항목들은 텍스트, 아이콘, 및/또는 그 밖의 타입의 그래픽 기호 또는 기호 열을 포함한다. 바람직하게는, 메뉴 항목의 선택은 그 메뉴 항목과 관련된 소프트웨어 루틴을 실행한다. 예를 들면, 메뉴 항목은 장치(100)로 하여금 상술한 알파-엔트리 모드에 들어가거나 거기서 나오게 할 수 있다.A flowchart of a program 400 that can be executed by the portable electronic device 100 to select menu items 504 is shown in FIG. 4. Preferably, the programmed steps are executed by the controller 102. Generally, program 400 generates a series of graphical representations representing selected (but not yet entered) menu items 504 in response to movement of display 112. The program 400 also allows the selected menu item 504 to be entered in response to the movement of the display 112. Menu items include text, icons, and / or other types of graphic symbols or symbol strings. Preferably, selection of a menu item executes a software routine associated with that menu item. For example, the menu item may cause the device 100 to enter or exit the alpha-entry mode described above.
프로그램(400)이 개시되면, 제어기(102)는 단계(402)에서 "현재 메뉴 항목" 변수를 디폴트값으로 초기화한다. 예를 들어, 메뉴 바(500) 내의 제1 드롭다운 메뉴(502)의 타이틀이 선택될 수 있다(도 5 참조). 그 후, 단계(404)에서, 제어기(102)는 메뉴 바(500)와 드롭다운 메뉴(502) 및 선택된 메뉴 항목(504)을 보여주는 그래픽 사용자 인터페이스를 디스플레이(112) 상에 발생시킨다. 프로그램(200)은 그 후 움직임 검출 루프(단계 406-414)에 들어간다. 이 예에서, 움직임 검출 루프는 좌측(단계 406), 우측(단계 408), 전방(단계 410), 후방(단계 412)으로의 벡터를 필수 구성으로 하는 방향으로의 디스플레이(112)의 면에 따른 움직임, 및 디스플레이(112)의 면에 대해 수직인 움직임을 찾는다.Once the program 400 is initiated, the controller 102 initializes the " current menu item " variable to a default value at step 402. For example, the title of the first drop-down menu 502 in the menu bar 500 may be selected (see FIG. 5). Then, at step 404, the controller 102 generates a graphical user interface on the display 112 showing the menu bar 500, the drop-down menu 502, and the selected menu item 504. The program 200 then enters a motion detection loop (steps 406-414). In this example, the motion detection loop is in accordance with the face of the display 112 in the direction requiring the vectors to the left (step 406), right (step 408), front (step 410) and back (step 412). Find the movement, and the movement perpendicular to the face of the display 112.
상술한 바와 같이, 어떤 움직임들의 크기 및/또는 지속 기간은 사전 정의된 임계치보다 크거나 작을 수 있다. 바람직하게는, 이들 움직임은 사용자에 의한 의도적인 손동작 없이 디스플레이(112) 상의 표시가 변화하는 것을 피하기 위해 무시된다. 다시, 이 실시예는 단지 5개 방향으로의 움직임만을 찾는다. 그러나, 당업자라면 여러 다른 방향으로의 움직임의 검출이 가능하다는 것을 쉽게 알 것이다.As mentioned above, the magnitude and / or duration of certain movements may be greater or less than a predefined threshold. Preferably, these movements are ignored to avoid changing the display on the display 112 without intentional hand gestures by the user. Again, this embodiment finds only movement in five directions. However, one of ordinary skill in the art will readily appreciate that detection of movement in different directions is possible.
일단 최소 임계치보다 크고 최대 임계치보다 작은 크기를 갖는 움직임이 사전 정의된 방향들 중 하나에서 검출되면, 대응하는 단계(단계 416-424)가 취해져서 디스플레이(112) 상에 새로운 표시를 생성하고 및/또는 현재 메뉴 선택(504)과 관련된 소프트웨어 루틴을 실행한다. 이 실시예에서, 만일 좌측으로의 움직임이 검출되면(단계 406), 가능하면 이전 메뉴(502)가 보여진다(단계 416). 만일 현재 메뉴의 좌측에 아무런 메뉴도 없다면, 아무런 변화도 생기지 않는다. 마찬가지로, 만일 우측으로의 움직임이 검출되면(단계 408), 가능하면 다음 메뉴(502)가 보여진다(단계 410). 만일 전방 움직임이 검출되면(단계 410), 가능하면 현재 메뉴 항목(504)이 위로 움직인다(단계 420). 만일 후방 움직임이 검출되면(단계 412), 가능하면 현재 메뉴 항목(504)이 아래로 움직인다(단계 422). 일단 현재 메뉴 항목(504)이 갱신되면, 프로그램(400)은 디스플레이(112) 상에 그래픽 사용자 인터페이스의 표시를 재발생시켜 하이라이트된 새로운 메뉴 항목(504)을 보여준다(단계 404). 다른 실시예에서는, 현재 메뉴 항목(504)이 움직이는 방향이 디스플레이(112)의 검출된 방향의 반대쪽이다. 메뉴(504)에서 움직이는 위치의 수는 변할 수 있다. 일 실시예에서 위치의 수는 움직임의 크기와 관계없이 각 움직임에 대해 한 번 시프트된다. 다른 실시예에서, 상술한 바와 같이 움직이는 위치의 수는 검출된 움직임의 크기에 비례할 수 있다.Once a motion with a magnitude greater than the minimum threshold and less than the maximum threshold is detected in one of the predefined directions, a corresponding step (steps 416-424) is taken to create a new indication on the display 112 and / or Or executes a software routine associated with the current menu selection 504. In this embodiment, if a movement to the left is detected (step 406), the previous menu 502 is shown if possible (step 416). If there is no menu on the left side of the current menu, nothing happens. Likewise, if a movement to the right is detected (step 408), the next menu 502 is shown if possible (step 410). If forward movement is detected (step 410), the current menu item 504 is moved up (step 420) if possible. If backward movement is detected (step 412), the current menu item 504 is moved down (step 422) if possible. Once the current menu item 504 is updated, the program 400 regenerates the presentation of the graphical user interface on the display 112 to show the highlighted new menu item 504 (step 404). In another embodiment, the direction in which the current menu item 504 moves is opposite the detected direction of the display 112. The number of positions moved in the menu 504 may vary. In one embodiment the number of positions is shifted once for each movement regardless of the magnitude of the movement. In another embodiment, the number of moving positions as described above may be proportional to the magnitude of the detected movement.
바람직하게는, 사용자가 원하는 메뉴 항목(504)이 하이라이트될 때, 사용자는 디스플레이(112)의 면에 대해 수직인 하향 움직임을 생성한다. 프로그램(400)은 하향 움직임을 검출하고(단계 414) 현재 메뉴 항목(504)과 관련된 소프트웨어 루틴을 실행한다(단계 424). 바람직하게는, 프로그램(400)은 반복된다(단계 402). 다른 실시예에서, 사용자는 상술한 바와 같이 가속도계를 보존하기 위하여 하향 움직임 대신에 사전 정의된 제스처를 사용할 수 있다.Preferably, when the menu item 504 desired by the user is highlighted, the user creates a downward movement perpendicular to the face of the display 112. Program 400 detects the downward motion (step 414) and executes a software routine associated with the current menu item 504 (step 424). Preferably, program 400 is repeated (step 402). In another embodiment, the user may use a predefined gesture instead of downward movement to preserve the accelerometer as described above.
사전 정의된 디스플레이 움직임(즉, 제스처)의 방향에 응답하여 소프트웨어 루틴을 실행하기 위해 도 1의 휴대형 전자 장치에 의해 실행될 수 있는 프로그램의 흐름도가 도 6에 도시되어 있다. 바람직하게는, 프로그램된 단계들은 제어기(102)에 의해 실행된다.A flowchart of a program that can be executed by the portable electronic device of FIG. 1 to execute a software routine in response to a direction of a predefined display movement (ie gesture) is shown in FIG. 6. Preferably, the programmed steps are executed by the controller 102.
프로그램(600)이 개시되면, 제어기(102)는 움직임 검출기(110)로부터 디스플레이(112)와 관련된 움직임이 검출되었다는 신호를 기다린다(단계 602). 움직임이 검출되면, 제어기(102)는 상관 소프트웨어 루틴(604)을 실행한다. 상관 소프트웨어 루틴은 검출된 움직임, 및 옵션으로 데이터 메모리(104)에 저장된 일련의 이전 검출된 움직임들을 프로그램 메모리(106)에 저장된 하나 이상의 움직임 패턴(예를 들면, "아니오"(no)란 뜻으로 좌우로 흔들거나 또는 "예"(yes)라는 뜻으로 전후로 흔드는 것과 같은 사전 정의된 제스처)과 비교한다. 제어기(102)는 상관 소프트웨어가 사전 정의된 움직임과의 일치를 발견했는지 여부를 판정한다(단계 606). 만일 아무런 일치도 발견되지 않으면, 제어기(102)는 차후의 상관 단계들에서 사용하기 위해 데이터 메모리(104)에 저장된 일련의 움직임들에 현재 움직임을 부가한다(단계 608). 만일 단계(606)에서 일치가 발견되면, 제어기(102)는 데이터 메모리(104)에 저장된 일련의 움직임들이 재사용되지 않도록 그것들을 소거할 수 있다(단계 610).Once the program 600 is initiated, the controller 102 waits for a signal from the motion detector 110 that a motion associated with the display 112 has been detected (step 602). If a movement is detected, the controller 102 executes a correlation software routine 604. The correlation software routine may include a detected movement, and optionally a series of previously detected movements stored in the data memory 104 in the sense of one or more movement patterns (e.g., no) stored in the program memory 106. A predefined gesture, such as shaking from side to side or shaking back and forth with a meaning of "yes". The controller 102 determines whether the correlation software has found a match with the predefined movement (step 606). If no match is found, the controller 102 adds the current movement to the series of movements stored in the data memory 104 for use in subsequent correlation steps (step 608). If a match is found at step 606, controller 102 may erase them so that the series of movements stored in data memory 104 are not reused (step 610).
계속해서, 제어기(102)는 일치된 소정의 움직임과 관련된 디스플레이 발생 루틴을 실행하고 및/또는 입력 모드를 토글링(즉, 활성화(arm) 또는 비활성화(disarm))한다(단계 612). 바람직하게는, 발생된 새로운 디스플레이는 사전 정의된 움직임뿐만 아니라 현재 디스플레이에도 좌우된다. 예를 들어, 만일 현재 디스플레이가 사용자에게 디스플레이된 번호를 다이얼링하기를 원하는지를 묻고, 움직임이 전후방 동작과 같이 그렇다(yes)는 것으로 판정되면, 새로운 디스플레이는 그 번호가 다이얼링중이라는 표시일 수 있다. 입력 모드를 활성화 및 비활성화함으로써, 사용자는 원하지 않는 움직임들이 사용자 입력으로서 해석되는 것을 피할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(112)를 2번 가볍게 두드리는 것(double tap)과 같은 사전 정의된 제스처(즉, 사전 정의된 시간 내에 2번 가볍게 두드리는 것)는 장치(100)가 알파-엔트리 모드에 들어가게 할 수 있다.The controller 102 then executes a display generation routine associated with the matched predetermined movement and / or toggles (ie, arm or disarm) the input mode (step 612). Preferably, the new display generated depends not only on the predefined movements but also on the current display. For example, if the current display asks the user if he wants to dial the displayed number, and if the movement is determined to be yes, such as a forward and backward motion, the new display may be an indication that the number is dialing. By activating and deactivating the input mode, the user can avoid undesired movements being interpreted as user input. For example, a predefined gesture such as tapping the display 112 twice (ie tapping twice within a predefined time) causes the device 100 to enter alpha-entry mode. can do.
장치의 움직임을 검출함으로써 사용자 데이터 및 명령을 휴대형 전자 장치에 입력시키기 위한 방법 및 장치가 제공되었다. 비록 전술한 설명은 메뉴 항목들 및/또는 가상 키보드 상의 키들과 같은 불연속 커서 위치들을 갖는 디스플레이 표시에 집중되었지만, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 커서 움직임의 해상도가 최소 변화 가능한 디스플레이 성분만큼 작을 수 있다는 것을 쉽게 알 것이다. 예를 들어, 사용자는 상술한 것을 이용하여 지도의 표시 상에서 자유로이 화살표를 움직이거나 또는 보다 큰 가상 디스플레이 상에서 "윈도우 디스플레이"(windowed display)를 움직일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 검출된 움직임의 방향으로 스크롤(scroll)하거나 또는 검출된 움직임의 반대 방향으로 스크롤함으로써 물리적 디스플레이(112)보다 큰 지도를 볼 수 있다. 본 명세서에서 설명한 선택 방법들을 구현하는 시스템들은 일반적인 사용자 입력 장치의 비용, 복잡성, 사이즈 및 중량의 가중 없이 풍부한 그래픽 사용자 인터페이스를 향유할 수 있다.A method and apparatus are provided for inputting user data and commands to a portable electronic device by detecting movement of the device. Although the foregoing description has focused on displaying displays with discrete cursor positions, such as menu items and / or keys on a virtual keyboard, those of ordinary skill in the art will appreciate that the resolution of cursor movement is as small as the display component that can change at least. It will be easy to see that it can be small. For example, a user may use the above to freely move an arrow on a display of a map or move a "windowed display" on a larger virtual display. For example, the user can see a map larger than the physical display 112 by scrolling in the direction of the detected movement or by scrolling in the opposite direction of the detected movement. Systems implementing the selection methods described herein can enjoy a rich graphical user interface without weighting the cost, complexity, size, and weight of a typical user input device.
전술한 설명은 예시와 설명의 목적으로 제시되었다. 그것은 철저히 규명하고자 한 것도 아니고 본 발명을 개시된 바로 그 형태로 제한하고자 하는 것도 아니다. 상기 교시한 사항에 비추어 많은 변형 및 변화가 가능하다. 본 발명의 범위는 이 상세한 설명에 의해 제한된다기보다는, 첨부된 특허청구범위에 의해 제한되는 것이 의도된다.The foregoing description has been presented for purposes of illustration and description. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed. Many modifications and variations are possible in light of the above teaching. It is intended that the scope of the invention be limited not by this detailed description, but rather by the claims appended hereto.
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