KR20030006667A - 복수 층, 접촉패턴 인식 터치 패드와 복수의 회전 측정 휠마우스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 패드와 마우스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저항형 터치패드의 누르는 신호를 검출하는 층을 복수로 하여 다른 정도의 포인터(또는 커서라 부름)의 이동을 이룩하고 터치패드에 손가락을 복수로 대었을 때 그 개수와 움직임 패턴을 인식하여 기능 키를 스위칭하며, 또한 마우스의 복수의 마우스 볼의 회전을 측정 바퀴(또는 휠(wheel)이라 부름)를 마우스의 외부의 힘으로 선택적으로 마우스 볼과 접촉하게 하여 발생하는 신호로 최소의 이동으로 다른 정도의 커서의 이동에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 복수의 저항형 터치 위치 검출 층, 복수의 손가락 접촉의 수와 각각의 움직임에 따라 다른 신호패턴에 대응하여 그 대응 기능 키(function key)를 스위칭 하고자 하며, 그리고 터치패드의 손동작 움직임에 대한 인식패턴을 미리 설정하여 작동하는 조작 동작과 비교하여 다르면 보안유지를 위한 설정된 기능을 작동한다. 또는 마우스에서의 포인트의 이동의 경우 복수의 측정 휠(wheel)이 마우스에 달려있어 외부의 힘, 다시 말해서 직접 레버로 연결시키거나 힘을 주면 조여지게 하는 전동기의 힘으로 사용자가 선택적으로 마우스 볼과 접촉하게 하여 회전을 측정하고 기존의 회전 측정 바퀴의 회전수 신호와 디지털신호 연산의 합산을 행한다.

Description

복수 층, 접촉패턴 인식 터치 패드와 복수의 회전 측정 휠 마우스{Multi-layer, multi-touch and pattern recognition touch pad and multi-wheel mouse}

본 발명은 노트북의 터치패드와 컴퓨터의 마우스에 관한 것으로, 다른 터치 압력에 반응하는 복수의 터치패드 층에 의한 커서( 또는 포인트)의 이동정도의 변화를 일으키고, 터치패드에 손가락을 복수로 대었을 때 다른 기능 키의 역할을 하게 하고, 컴퓨터용 마우스의 마우스 볼의 회전을 측정하는 복수의 측정 휠(또는 바퀴)을 사용하되 손동작에 의해 동작시켜 커서의 움직임정도를 선택 사용하여 최소의 움직임에 의한 커서의 이동을 위한 것이다.

또한 터치 패드 위의 복수의 컴퓨터 조작 동작의 패턴을 신원 파악의 수단으로 하여 보안 유지의 기능을 작동시키기 위한 것이다.

일반적으로 노트북의 터치패드는 누르는 힘에 관계되지 않고 포인터 움직임은 원도 프로그램 내의 제어판에서 커서의 속도 조절이라는 설정변경과 또는 마이크로소프트사와 로지텍 등을 포함한 다수의 마우스가 쓰는 마우스드라이버가 있는데, 특히 마우스드라이버는 마우스를 빨리 움직이면 포인터의 움직임을 증가시키는인공 지능적인 신호처리를 한다. 그러나 마우스에 이동에 의한 커서의 윈도 화면 내 이동은 최소한 가로, 세로로 상당히 움직여야 하고 특히 노트북의 터치패드의 경우 오른쪽 버튼 클릭과 왼쪽 버튼 클릭 동작과 함께 동작에 주의력을 빼앗기는 형태에 문제의 여지가 있었다.

또한 최근의 마우스에서 제3의 스위치에 의한 기억된 기능 키를 스위칭하는데 일례로 인터넷의 '앞으로', '뒤로'의 기능 등을 미리 메모리 하였다가 스위칭 하는 기술이 있으나 노트북에서의 많은 이런 한 소위 '원터치 스위치'의 스위치는 노트북의 크기를 줄이는데 장애가 되며, 이러한 특수 스위치에는 '원터치 스위치' 의 터치로 바로 자신의 이-메일 박스를 열 수 있는 기능을 수행하는 것도 있다.

그리고 기존의 지문인식 컴퓨터나 하드웨어 보안 컴퓨터는 지문을 요구하거나 사용자의 패스워드를 요구를 충족시켜야 컴퓨터를 구동할 수 있게 하는데 그 시스템이 복잡하기에 다른 쉬운 형태의 보안 방법들이 요청되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 노트북 패드에서 동일한 한 동작인 누르는 동작을 복수의 민감도를 가진 층에 의해 강약을 구별하여 신호를 검출하여 커서의 이동정도를 달리하게 하고 또한 복수의 터치를 인식하여 대응한 기능 키를 클릭 하게 하고 그 검출되는 복수의 터치 점의 이동 패턴을 기억시킨 이동패턴과 비교하여 대응되는 기능 키를 작동하는 기능을 수행하는 형태를 가지게 하는 데에 그 목적이 있으며, 그 동작 패턴을 사용자확인의 수단으로 설정할 수 있게 한다.

컴퓨터의 마우스의 경우 그 X축 회전 측정 휠과 Y축 회전 측정 휠에 마우스를 잡는 손에 의해 조정(실제로 레버를 밀어 부착하게도, 아니면 케이스 외곽에 손을 꼭 쥐면 구동하는 전기모터에 의해 조여지면서 부착하게도 할 수 있다.) 되는 마우스 볼에 부착되는 또 다른 회전 측정 휠에서 발생되는 회전수 신호와 디지털신호의 합 신호로 커서의 이동을 증가시키거나 마우스드라이브에 의해 커서의 움직임을 두 신호보다 더욱 증가시키는 것이 본 발명의 목적이다.

이를 위하여 X축, Y축 회전 휠 외에 복수의 회전 휠이 이동 축에 의하여 사용자의 선택에 의해 마우스 볼에 선택 부착되는 특징이 있다.

도1은 본 발명의 구성을 나타낸 블록 다이어그램.

도2는 실제 터치패드에 부착한 사용에 따른 설정 가능한 접촉 동작인식 패턴도.

도3은 실제 터치패드에 접촉동작인식 전기신호 파형도.

도4는 실제 터치패드에 동작패턴에 대응되는 기능 키의 예를 든 그림.

도5는 사용자의 동작패턴에 따른 사용자의 신원 판단과 보안 행동의 플로어 차트

도4는 실제 터치패드에 복 층형 저항형 터치 위치 검출기의 단면도 및 복 층 구성도.

도5는 마우스의 블록 다이어그램.

도6은 본 발명의 마우스의 단면도.

도7은 본 발명의 마우스의 사용상태도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 터치 패드, 1-1: 터치위치 검출 층, 1-2: 복수 층 터치위치 검출 층,

2: X축, Y축 접촉 신호 검출기, 2-1: 접촉 수 검출기 2-3: 복수 접촉의

운동패턴 판독기, 4: 전기신호 처리 부분, 4-1: 스위칭 부분, 5: 커서,

6: 마우스 드라이버, 7: 마우스의 X축, Y축 회전 휠, 8: 스위치, 9: 마우

스의 복수의 X축, Y축 회전 휠, 10: 마우스 볼, 11: 복수의 X축, Y축 회

전 휠 밀침 대,11-1: 복수의 X축, Y축 회전 휠 밀침 모터, 12: 회전신호

검출 부, 13; 마우스 드라이브, 14: 광 센스 .

이하, 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은, PSD(Position Sensitive Director)기술에 관한 것으로, 즉 터치패드의 터치 위치검출의 기술로서 랩탑컴퓨터의 터치패드(1)의 기술을 보완한 그림으로 복 층의 터치 위치검출 패드(1-1과 1-2)를 통하여 발생한 전기신호는 X축, Y축 접촉 신호 검출기(2) 또는 복수 접촉의 운동패턴 판독기(2-3)와 접촉 수 검출기(2-1)에서 접촉 수를 전기신호 상에서 해석하는데 저장된 저장매개체로부터 설정된 복수의 터치의 운동 패턴과 터치수 설정과 그 전기신호 상의 이동을 비교한다. 전기신호 처리 부분(4)에서 신호를 받는 스위칭부분(4-1)은 입력신호에 대응하여 설정 기능 버튼(도 3-2에서 마우스의 오른쪽 버튼 클릭, 왼쪽 버튼 클릭, →,←,↑,↓, 그리고 기타 연결 설정 가능키를 예시한다) 의 동작을 명령하는 입력신호를 발생하여 컴퓨터를 작동시킨다.

여기서 기존의 한 개의 층으로 된 터치 패드(1-1)는 아래에 새로운 터치패드가 덧붙여겨서 복수 층 터치위치 검출 층(1-2)이 되는데, 그 하단 층은 누르는 손가락의 압력이 강할 때만 출력전기신호를 검출한다.

통상 기존의 터치패드의 터치 위치 검출에 있어 저항 막 방식 검출 방법, 정전용량방식, 광학방식, 초음파방식과 전자유도방식 등 기타의 다른 검출형식이 있으나 전자 펜을 이용하는 전자유도방식(X, Y축 이외 Z축을 표현할 수 있는 방식)의 경우를 제외하고 다른 방식의 경우 그 기술의 적용이 정확한 터치위치의 검출을 추구하여서 터치패드에서의 누르는 세기를 중요시하지 않았다.더욱이 터치패드를 벗어나 TFT-LCD의 경우 터치위치 인식( 현재 랩탑콤퓨터의 일부 상품은 화면에 바로 터치한다.)은 패드화면이 중요하여 광 투과율이 중요하다..

랩탑 컴퓨터의 경우 터치 패드(touch pad)의 화면이 따로 있는 것도 아니므로 쉽게 다른 감도를 가진 저항 층을 복 층으로 하여 감도가 낮은 하단 층은 손가락으로 세게 눌러야 반응하도록 하는 것이 기존의 터치위치 검출기술 내에서 가능하다. 그리하여 발생한 두 층의 전기신호는 디지털 연산에서 서로 합하거나 바로 마우스 드라이브에 보내어 마우스 드라이브의 프로그램에 의하여 처리하여 커서의 이동 정도를 크게 한다.

적용의 예를 들어 저항 막 방식으로만 된 복 층형은 저항이 큰 ITO막의 전압을 측정하는 곳에서 접촉하는 위치가 ITO막의 전압이 달리하게 하여 접지신호로 판정한다. 하지만 저항 막 방식기술은 X, Y 축 상의 좌표의 분해능이 좋지 않으므로 패드의 터치 위치검출 방식의 복 층의 시도에서 광학방식, 초음파방식 등 다른 방식과 혼합하여 복 층을 하는 것이 좋다.(가정 예1, 광학방식+저항 막 방식, 예2, 초음파방식+광학 방식, 예3, 초음파방식+저항 막 방식).

광학방식의 터치 패드는 적외선 LED들이 각각 수직으로 만나며 좌표를 이루고 그 좌표와 대응하여 외부의 접속이 있으면 전기적 신호를 보내고, 들어온 전기신호를 해석하는 마이크로프로세스의 X축, Y축 접촉신호 검출기(2)에서 그 좌표를 계산해낸다.

그림에서 터치 패드(1)의 X축, Y축 접촉신호검출기(2)에 도달하는 전기신호의 해석에 있어 접촉 수 검출기(2-1)에 의해 복수의 터치지점의 위치를 검출한다. 통상의 터치패드의 경우 한 곳의 터치 위치를 검출하여 X축, Y축 상에 전기적인 접지 신호를 해석하여 좌표위치를 검출하는데 본 발명의 두 개, 세 개, 네 개의 손가락접촉 패턴은 그 복수의 손가락 접촉패턴이 수평선(Y축 신호가 동일)을 이루는 경우도 있어 그 한 축 상의 검출 개수가 정확하지 않을 수 있어나 다른 한 축(X축)에서의 접지신호해석에 의존하면 된다. 복수의 손가락이 서로 옆 대어 접촉하는 경우 그 검출정도를 손가락의 1개의 너비로 나누어서 기존의 기술로서 검출 가능하다.

(예, X축의 신호 좌표길이 (4h+α) ÷ 한 손가락 접촉신호 좌표길이 (h)를 하여 작은 오차를 버리면 4개의 접촉 손가락 숫자를 의미한다.).

필요하다면 대각선 축 방향에서 터치 위치검출을 위한 좌표를 마련하고 터치 위치를 측정하는 것도 기존의 터치 검출 기술로도 변경할 수 있다.

도2는 위에서 기술한 마우스 패드의 사용 상태도로서 a의 경우 한 손가락으로 새게 그리고 가볍게 눌러가며 커서를 이동시키는 것으로 굵은 선(가)은 세게 누르고 가는 선(나)은 가볍게 터치한 모습이다. b의 경우 기존의 버튼으로 손가락을 때지 않고 다른 한 손가락을 터치 패드에 대면 왼쪽 버튼 한번 클릭, 다시 때었다가 대면 두 번 클릭(b의 반복), 그리고 다시 다른 한 손가락이 대어 세 개의 손가락(c의 경우)이 접촉위치신호로 인식하게 되면 오른쪽 버튼 클릭의 식으로 기억되게 된다. b-다는 b의 변형(상, 하 접지)으로 손가락이 상하의 위치이다.

그렇게 할 경우 기존의 오른 쪽 버튼 클릭, 왼쪽 버튼 클릭을 노트북의 터치패드의 하단에서 옆 측면으로 옮겨 위치시킬 수도 있는데 이는 노트북의 크기를 작게 할 때 오른 쪽 버튼 클릭, 왼쪽 버튼 클릭버튼의 위치에서 통상의 위치를 벗어나도 더욱 그 기능을 터치패드에서 흡수하게 할 수 있다는 의미가 된다. 미국 특허(United States Patent) 5,856,822(1999,January 5)를 보면 복수의 손가락이 터치패드에 대한 접촉하였을 때 그 검출신호를 어떤 조건으로 보지만 그 조건이 본 발명이 의도하는 기능 키, 즉 위에서 상기한 오른쪽 버튼 클릭, 왼쪽 버튼 클릭 등의 기능 키를 입력하는 것이 아님에 분명한 차이가 있다.

도2에서 다른 사용 예를 보면 두 점을 상하로 찍을 때의 b의 변형과 d는 마우스의 한 역할인 끌기, 즉 드래깅(Dragging)을 하는 것이며, f는 세 점을 접촉한 후에 가운데 접촉 손가락을 상하로 움직이는 패턴이고, h는 4개의 접촉지점을 터치 패드의 상하좌우에 위치시키는 것이다.

도3에서 도1의 다이어그램에서의 표현되지 않은 전기신호의 흐름을 보게 되는데 도 1의 터치위치 검출 층(1-1)에서의 전기신호(도 3에서 c, d)와 도 1의 복수 층 터치위치 검출 층(1-2)에서의 전기신호(도3에서 a, b)는 접촉하는 압력에 따라다르게 반응하게 된다. 도 3에서 전기신호 c, d (도 1의 복수 층 터치위치 검출 층(1-2)에서 나온 신호)의 점선은 검출하지 않는 신호 상한 치이고 그 이하의 신호는 버린다.

이 신호(a, b, c, d)는 신호해석을 거쳐 터치좌표위치 벡터의 움직임 신호(e, f)로 마우스 드라이브에 들어가면서 도1의 전기신호처리부분(4)의 구성요소인 디지털 논리 회로의 카운트에 의해 합 신호(g)가 되고 도1의 마우스 드라이브(6)는 다시 기존의 프로그램으로 커서의 속도 정도(h)를 가속(h1), 감속(h3), 등속(h2)으로 결정 계산한다. 그리고 한편 패드 상의 터치 위치가 X축, Y축 접촉 위치신호 검출기에 (x, y)좌표로 인식되는데(예; 두 개 손가락 , 세 개 손가락 , 네 개 손가락 ), 이는 다시 통상의 컴퓨터의 메모리 수단에 의해 저장된 개수에 대응한 기능 키로 판별 그 기능에 대한 스위칭 신호를 발생시킨다.

또한 복수의 위치의 좌표이동의 패턴(예; 두 손가락을 댄 채 벌리기 (도2의 b의 다른 적용) 오므르기 (도 2의 g), 세 손가락을 댄 채 한 손가락 벌리기 (도2의 e의 경우), 오므리기 (도2의 e의 변형) 등 ) 또한 통상의 컴퓨터에 메모리 수단에 의해 저장 대응한 기능 키로 판별 그 기능에 대한 스위칭 신호(p)를 발생시킨다.

그림3에서 두 개의 손가락을 오므리는 조작동작패턴에 검출신호 의 한 축 신호인 i, j 신호에서 이동한 좌표 벡터 m (뒤의 좌표 - 앞의 좌표의 간단한 계산에서 구함)과 k, o신호에서 이동한 좌표 벡터 n(여기에서는 이동하지 않았다)을 구할 수 있다. 이러한 계산은 기존의 신호처리기술에 의존하며 도1의 전기 신호처리 부분(4)을 구성하는 마이크로프로세스에서 행해진다. 이 패턴에 대응하여 스위칭 하는 신호가 메모리에 2진수 1101011이라면 도1의 입력신호 발생 부(4-1)에서 도3의 1101011신호(p)를 메인 컴퓨터에 보내게 된다.

다음 도4에서 복수접촉의 운동 패턴과 대응 가능한 기능 키를 도시하였다. a는 오른 쪽 버튼 클릭, b는 오른 쪽 버튼 두 번 클릭, c는 왼쪽 버튼 클릭, d는 한 손가락만의 움직임과 두 손가락의 접촉인데 인터넷에서 '앞으로', e는 인터넷에서 '뒤로'의 기능 키, g는 네 손가락의 터치패드 상단의 고정 터치인데 미리 기억시킨 좌표지점 부위에 복수의 손가락이 접할 때 기능 키 ' ↑'를 , h는 기능 키 ' ← '를, I는 기능 키 ' → '를, j는 기능 키 ' ↓ '를 가리키는 복수의 접촉 손가락 이동 패턴이다.

이러한 패턴인식은 기존에 있는 문자인식기술과 다를 바가 없으나, 먼저 그 운동패턴 분석에 있어 두 세 점에서 동시에 운동이 일어나는 것에 유의해야하고 인식한 결과가 문자가 아니고 기능 키의 작동신호를 발생시키는 차이점이 있다. 현재의 문자인식기술은 각 입력전기신호에서 각각의 요소를 분리( Segmentation )하고는 형태분석( Shape analysis ) 알고리즘 등에 의하여 입력 영상신호에서 문자를 인식한다.

그런데, 터치패드에서 사용되는 본 발명에서의 운동패턴인식은 손가락들 사이에 단순한(복잡할 수 없는) 움직임으로 기존의 문자인식기술에 비하여 비교적 간단한 알고리듬이 필요하며 사용자에 따라 약간의 형태차이 (Shape difference)가 있을 수 있으므로 사용자에 따라 그 정확도 설정을 달리할 수 있으며 된다.

각각 추정할 수 없는 모든 사용자의 모든 동작에 정확한 인식을 위하여 노력하지 않고 반대로 생각하여 특정사용자의 동작변화 예측 가능한 범위에서만 반응하도록 하는 것도 근래의 하드웨어 보안기술들에서의 사용자 암호와 유사한 기능이 될 것이다.

기존의 마우스에 제 3의 버튼에 기억시키는 '앞으로(Forward)', '뒤로(Back)' , '확대/축소(Zoom)',, 이 메일(E-mail) 등의 인터넷 기능 키(function key) 기술은 랩탑 컴퓨터에도 바로 적용되어 별도의 스위치를 다는데 본 발명에서의 터치패드의 동작패턴과 관련한 스위칭은 노트북의 특성상 작은 두께와 크기의 요구에 부응되며 외관 디자인의 구성이 단순해진다.( 현재, 기존의 '원터치 버튼', 역시 개별 기능을 기억시킨 후 설정대로 동작한다.)

또한, 기존의 노트북의 측면에 부착된 조크 휠(Wheel)의 수동 회전에 따라 나타나는 프로그램에 스위칭을 하면 바로 그 자주 쓰는 프로그램에 뜨도록 하는 기술도 본 발명에서 터치패드를 TFT-LCD로 하고 복수의 손가락(예로, 손가락 3개 접촉, 도2의 c 형식 접촉)의 접촉에 휠 형식이 화면에 뜨도록 하고 휠 형식으로 돌아가는 프로그램 중의 원하는 프로그램을 손가락으로 스위칭 하는 방법으로 적용 가능한데 이것은 조크 휠의 터치패드에서의 적용이 된다. 결국 복수의 손가락 접촉허용과 패턴 명령은 기존의 다수의 스위치와 휠을 흡수하여 외관을 간단하게 할 수 있는 장점이 있다.

위에서 기술한 복수의 손가락 이동 패턴사용은 랩탑 컴퓨터에서 오른쪽 클릭 단추와 왼쪽 클릭버튼, 그리고 →,←,↑,↓ 버튼을 완전히 없앨 수 있다. 그럴 경우 현 원도 프로그램에서는 모든 프로그램의 사용이 터치패드의 사용에 의해서만조작 가능하다. 그럴 경우 터치하는 손놀림의 사용자 패턴을 메모리에 미리 입력하여 쓰는 경우 타인이 알 수가 없어 오 동작을 유발한다.

도5에서 일정한 스위치의 누름이 없이 미리 약속에 의한 손놀림에 의존함으로 그 패턴에서 미리 기억시킨 이용자의 신원 파악용 기억 패턴과 비교할 수 있고 이를 이용하는 순서도 이다. 그러한 동작을 하기 위해서는 컴퓨터에 정보를 입력하는 분리된 도 1의 보안 신호 입력 부 (39) 가 도1의 패턴 저장 부(48)와 함께 부가되어 다음 순서로 신호를 처리한다.

(가)사용자의 이용특성을 파악하고, (나)미리 설정된 기억회로에 입력된 신호와 비교하고, (다)컴퓨터에 신원 확인 신호( security clearance signal)보낸다.

(라)분리된 컴퓨터는 신원 비 확인 신호 (security non-clearance signal)에 신원 확인을 구하는 메시지를 화면에 띄우고, (마)일정시간 안에 설정된 E-mail 주소로 보안 E-mail을 보내고, (바)분리된 컴퓨터의 작동을 정지시키는 보안 유지 작동을 한다.

기억 회로(44)는 도 1의 사용자 사용패턴 저장 부(44)의 구성요소를 말하는 것이고 이 메일 발송 프로그램(55)은 메일을 발송을 본 발명에 의해 스위칭 하면 메일이 발송하게 하는 프로그램을 말한다.

도 6은 도 1의 터치패드를 예를 들어 동일한 종류의 저항형 접촉위치 복수의 검출 층의 단면도이며 얇은 검출 층 막(그림의 21, 22)( ITO 막이라고 한다. )(16) 사이에는 고무나 플라스틱으로 된 스페이스(17,두 막 사이를 절연시킴)를 넣어 전기를 흐르게 않게 하는 방식으로 통상의 방식은 그림에서 표현되지 않았으나 네 모서리에 전압을 걸어두고, 손가락으로 누르면 두 검출 층 막, 즉 위 ITO막(21), 아래 ITO막(21)이 서로 붙어 전류가 흐르며 모서리에서 떨어진 거리에 따라서 ITO막의 전압이 달라지는데 이 전압을 재어서 검출위치를 판정한다. 그림에서 막의 탄력 정도를 강하게 한다는 의미에서 두께(18)를 두껍게 하였는데 이러한 기술은 기존의 TFT - LCD의 PSD(Position Sensitive Detector)기술에 의존하되 하부의 층은 그 전기 신호의 감지에 민감도에 하한선 이하의 신호를 버리는 방법 등을 사용하여 세게 눌러야 전기신호(H')가 발생하게 설계한다.

그리고 다른 PSD 기술을 살펴보면 정전용량방식은 저항 막 방식과 비슷하며 손가락 등의 정전용량이 큰 물체가 표면에 접촉하여야하고, 초음파 방식은 표면탄성파가 진행하다가 장애물에 부딪치면서 신호를 검출하는 것인데 각각의 어느 조합으로 된 복 층이든 동일한 손가락의 이동에 나온 두 층(layer)에서 나온 신호를 단순히 연산하여 마우스 드라이브로 입력한다. 예시 가능한 조합으로 도6의 두 번째 그림에서 위층의 광선 식(19)층 그리고 아래층은 저항 막 방식(20) 층으로서 물론 하부 저항 막 방식은 세게 누르는 강도 조건에 반응을 일으키도록 스페이스(17)를 크게 한다. 그림에서 수평으로 늘어진 X축(27), Y축(28) 외곽에 적외선 LED array(23)를 두고, 맞은편에는 광 다이오드(24)를 두는 방식으로가 적외선 LED들이 각각 수직으로 만나며 좌표(그림에서 한 위치 99)를 이룬다.

도7은 본 발명의 마우스의 단면도로서 마우스의 X축, Y축 회전 휠(7)에 손바닥이나 손가락에 의해 눌러 젖혀지는 스위치에 의하여 기계적으로 미는 레버(37)에 의해 X축, Y축 회전 휠(9)이 마우스 볼에 붙어 회전하고 매개체(89)의 회전이 광센스(14)에서 신호를 발생하도록 한 그림이다.

마우스 불(10)에 부착하여 그 회전을 X축, Y축으로 분해한 회전 검출신호(12-1)를 마우스드라이브(13)에 보내게 된다. 그림에서 a와 b는 각각 X축, Y축 방향의 이동 량을 나타내는데, 그림에서는 예로든 광 기계식의 경우 회전 바퀴가 회전한 것을 광 센스로 검출한다. 그리고 그림에서 (가)와 (나) 의 전기신호는 그림의 선택적으로 마우스 볼에 부착되는 X축, Y축 회전 측정 휠(9)이 아직 부착하지 않는 전기신호이고 (다), (라)는 마우스 볼에 바로 부착된 직후의 전기 신호인데 여기서는 바퀴의 회전감지 값은 본래의 것과 동일하다고 보았기 때문에 (가)와 (나)와 동일하다.

바로 부착된 직후의 마우스의 회전 검출신호는 (가), (나), (다)와 (라)의 4개의 신호가 되며 여기서 디지털논리회로(50)로 신호가 보내어지는데 논리 연산의 합, 곱, 차, 나눗셈은 기존의 기술적 방법 내에서 하게 되며 여기서는 합산하여 그 결과 신호(가+다, 가+라)가 마우스드라이브로 보내지게 된다. 그림에서 (가)와 (나)는 각각 6개, 3개 디지털 펄스신호만큼 움직였는데 합산은 그 결과 신호(가+다, 가+라)에서 12개, 6개의 디지털 신호로 변경되었음을 볼 수 있고 이러한 변화는 기존의 마우스 드라이브의 기술을 보다 용이하게 적용시킬 것이다.

통상의 마우스는 최소한 가로, 세로로 2.5cm 움직여야 윈도화면을 커버하게 움직일 수 있으며, 이는 발생한 신호를 다시 해석하여 가속, 등속, 감속하는 마우스 드라이브가 받는 신호의 변동폭이 좁기 때문이다. 즉 그 발생한 신호자체가 그 이동속도의 차이가 애매하므로 가속, 등속, 감속을 하여도 한계가 있었다. 그런데도7의 외력에 의해 마우스 볼(10)에 부착 회전하는 또 다른 회전 측정 휠(wheel)(9)에 의한 복수측정과 그 (가+다, 가+라)는 합, 곱의 연산의 결과 보다 넓어진 변화 폭을 가진다.

도8은 본 발명의 위에서 본 단면도인데 기존의 마우스의 축 측정 회전 휠(wheel)(그림의 7)이 좌측에 자리잡고 그 다음에 마우스 볼(10)이 있다. 그런데 마우스 외부의 스위치에 외력(그림에서 오 의 방향, 및 아 의 방향)이 가하여지면 부가된 복수의 X축 측정회전 휠(wheel)(그림에서 9)과 Y축 측정 회전 휠(wheel)(그림에서 보이지 않음)이 그 축이 마우스 볼(10) 쪽으로 물리적인 매개체로서의 연결고리(37-1)에 의해 밀어져서 부착 회전하여 그 또한 회전수 측정 전기신호를 발생한다. 여기서 스프링(66)은 외력이 제거함과 동시에 탄성력에 의해 부착된 회전 측정 바퀴를 제자리로 돌려놓는다. 그림에서는 회전 측정 바퀴가 바로 마우스 볼에 접촉하지만 광센스(14)의 측정신호를 위한 회전력을 전달하는 매개 회전체(89)가 있다. 여기서 디지털 연산 기는 두 개 의 복수의 두 축 신호를 연산, 통상 합산한 이후에 그 합산된 신호를 처리하는 것이다. 그림에서 '하'는 마우스 끌기의 방향이다.

기존의 펄스 신호처리에는 일반적으로 펄스 변환기에 의하여 회전체가 회전할 때마다 펄스를 발생시켜 그것을 1초간 게이트를 통하여 카운트로 계수 하여 rpm 직류 값으로 표시하되 저속인 경우 하위자리까지 측정하므로 펄스를 체배한 후 계측하는 원리인데, 본 발명의 합산된 펄스신호도 역시 기존의 동일한 방식으로 신호처리를 거치면 되고 그러므로 신호처리 과정에 손대지 않는다.

도9는 마우스의 또 다른 사용상태도로서 엄지손가락(100)으로 레버(2)를 밀 때와 밀지 않을 때의 회전 휠(wheel)의 부착여부를 결정하는 것으로서는 여기서도 마우스의 내부에 그 간격을 유지하게 탄력성이 있는 스프링(도 8의 66)에 의하여 간격이 유지된다. 또는 모터에 의한 휠 측정(9)의 부착으로 도8에서는 점선으로 도시된 모터(도 8의 11-1)의 구동이 모터헤드( 도 8의 11-2)를 회전하고 레버( 11)를 밀어 측정 바퀴를 마우스 볼에 부착하여 그 회전을 측정하는 방법도 본 발명의 복수의 회전 측정의 다른 적용이 될 수 있다. 그 작동 스위치(도 8의 100-1)는 역시 손바닥에 터치에 의하여 모터(도 8의 11-1)를 구동하며 전원은 마우스 연결선(99)에 의해 끌어쓴다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 컴퓨터 용 터치 패드와 마우스에 관한 것으로, 커서의 이동속도를 조정하는 목적을 달성하게 할 수 있는 것이다. 이 목적의 달성으로 마우스의 경우 기존의 이동거리 이하 수준에서, 터치 패드의 경우 한번의 손가락의 움직임으로 커서의 움직임을 통제한다. 그리고 또한 터치 패드에 복수의 손가락으로 접촉하는 패턴에 대응하여 기능 키를 작동하는 것을 목적으로 그 기능 키에는 오른쪽 버튼 클릭, 왼쪽 버튼 클릭, →,←, ↑, ↓ 등의 미리 기억한 기능을 작동시킨다. 그리함으로서 적은 주의력을 가지고 빠르게 터치패드 위에서 컴퓨터를 작동시키게 된다.

그리고 터치 패드의 설정조건을 주어 사용자가 사용하는 사용패턴수법이 메모리에 기억된 시간 간격과 수법으로 패턴으로 동작을 하지 않을 경우 구별파악 인식이 가능하므로 신분 확인을 요청하는 메시지, 다음 단계의 보안 이-메일(E-mail)을 설정된 이-메일(E-mail)주소로의 발송과 그 다음 단계의 사용 중인 사용 중인 컴퓨터를 중지시킬 수 있게 하는 사용자 판단의 기준의 효과도 간단하게 이룩할 수 있다.

Claims (1)

1. 터치 패드, 마우스에 관한 것에 있어서, 복수의 접지 저항 감지 층을 수단으로 터치패드의 누르는 한 동작에서의 누르는 힘의 차이에 따라 발생하는 하부 층의 터치신호와 상부의 터치패드의 신호와 디지털 연산된 검출신호, 그리고 마우스에 선택 접촉할 수 있게 레버에 의한 직접적 밀침이나 밀침 모터의 구동에 의하여 마우스 볼에 접촉하는 복수의 X축, Y축 회전 검출 휠 에서 발생하는 신호와 원래의 한 쌍의 휠 신호(X축, Y축)와 디지털 연산된 전기신호로 화면의 포인트(또는 커서)의 이동속도를 사용자 임의로 증가시키는 특징과,

   터치 패드에 접촉하는 복수의 손가락 수와 접촉 후 벌리거나 오므리는 패턴의 전기신호를 메모리 된 패턴의 전기신호와 비교하여 오른쪽 클릭, 왼쪽 버튼 클릭 등의 기능(function ) 키와 미리 설정된 →,←, ↑, ↓ 등 메모리 가능한 기능 키의 스위칭을 하는 특징,

   그 터치 패드에서 복수의 접촉 손가락의 움직임 상태를 미리 기억시킨 패턴과 비교하여 사용자의 사용신호패턴과 다르거나 오 작동을 반복할 경우, 컴퓨터가 신원 확인을 요청하고 미리 설정된 주소로 보안 이-메일(E-mail)발송과 더 나아가 컴퓨터 작동 정지시키는 보안을 위한 사용자 식별 특징을 갖는,

   컴퓨터의 터치 패드와 마우스.