KR20040068323A - 움직임 검출 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20040068323A KR10-2004-7009831A KR20047009831A KR20040068323A KR 20040068323 A KR20040068323 A KR 20040068323A KR 20047009831 A KR20047009831 A KR 20047009831A KR 20040068323 A KR20040068323 A KR 20040068323A
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Abstract

본 발명은 움직임을 검출하고 디스플레이하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 하우징(110)과 포지션 검출 수단을 포함하며, 상기 포지션 검출 수단은 하우징 상에 배치되고 상기 장치의 기준 포인트의 현재 포지션 데이터를 검출하기 위해 제공된다. 또한 본 발명의 장치는 포지션 검출 수단에 의해 검출된 포지션 데이터를 처리하기 위한 데이터 처리 수단, 상기 하우징 상에 제공되고 검출되고 처리된 포지션 데이터로 이루어진 이미지를 디스플레이하는 기능을 하는 디스플레이 장치(112)를 포함한다.

Description

움직임 검출 및 디스플레이 장치{DEVICE FOR DETECTING AND DISPLAYING MOVEMENTS}
상기 타입의 장치들은 당업계에 공지되어 있다. 예컨대, 오늘날 모든 데스크탑 컴퓨터 분야에서는 외부 모니터 상에 디스플레이되는 컴퓨터의 그래픽 사용자 인터페이스를 제어할 수 있는 컴퓨터 마우스라 불리는 것을 사용한다. 움직임을 검출하기 위해, 예컨대 상기 타입의 컴퓨터 마우스들은 마우스의 하부측의 소켓 내에 하우징된 볼을 갖는다. 상기 하부측에 있는 볼은 사용자가 마우스를 이동시킬때 회전하며, 이 때 이러한 움직임은 마우스 내측에 있는 볼 센서들에 의해 컴퓨터로 전달된다.
다른 타입의 컴퓨터 마우스들은 볼을 이용하여 기계적인 움직임을 검출하는 대신에, 광학 센서들을 사용한다. 이 경우, 마우스의 움직임은 예컨대 마우스가 이동하는 베이스 상에서 산란되거나 반사된 광을 측정함으로써 추단(conclusion)되고, 이에 상응하는 데이터가 케이블을 통해 컴퓨터로 전달된다.
일반적으로 움직임 데이터는 케이블을 통해 컴퓨터 마우스로부터 컴퓨터로 전달된다. 그러나 움직임 데이터가 무선으로 컴퓨터에 전달되는 예들도 공지되어있다.
오늘날 컴퓨터 분야에서 보편화되어 사용되는 그래픽 사용자 인터페이스는 모니터 디스플레이 장치 상의 임의의 위치에 자유롭게 액세스할 수 있는 것이 요구되었다. 이미 언급한 바와 같이, 이것은 소위 마우스라 불리는 것에 의해 대부분의 데스크탑 분야에서 이루어졌다. 그러나, 휴대용 장치의 경우에 이러한 타입의 해결책은 대체로 사용자들이 자신들의 장치를 위해 분리된 조작용 부속물을 휴대하길 원치 않기 때문에 바람직하지 않다. 이러한 문제는 예컨대 공지된 개인 휴대 정보 단말기(PDA) 또는 소형 핸드-헬드 컴퓨터(팜탑)의 경우에 장치 내에 보관되다가 필요할 때 꺼내 쓰는 펜을 이용하여 해결한다. 이러한 구조는 펜이 펜의 홀더로부터 떨어져 나오거나 사용자가 사용중에 펜을 다른 곳에 놓고 기억 못하여 펜이 쉽게 분실된다는 단점을 갖는다. 더욱이, 장치를 조작하기 위해서는 두 손 모두가 필요한데, 이것은 대부분의 경우에 특히 이동중에 사용한다는 것을 고려할 때 바람직하지 않다.
그래픽 사용자 인터페이스 상에 액티브 포인트(active point)를 이동시키기 위하여 장치에 특정하게 제공된 키(key)를 부착하고 상기 키를 조작하는 것도 가능하다. 일반적으로 이러한 해결책은 디스플레이 장치의 일측에서부터 다른측으로 이동하기 위해 매우 많은 키들을 조작해야 하기 때문에 매우 번거롭다. 그리고, 이러한 타입의 인터페이스를 유효하게 사용하기 위해서는 그래픽 사용자 인터페이스 상의 액티브 포인트를 모니터 상의 임의의 위치로 빠르게 이동시키는 것이 반드시 필요하다.
그래픽 또는 육필(handwriting)을 검출하는 것은 데이터를 입력하기 위한 또 다른 가능성으로서 점차 중요해지고 있다. 또한, 이러한 점에 있어서 상기 언급한 컴퓨터 마우스는 영구적으로 설치된 컴퓨터 시스템의 경우에 그 가치가 입증되었다. 종래 컴퓨터-제어 그래픽 분야에서 이러한 가능성은 다양한 사용되고 있다.
그림과 육필은 PDA 또는 팜탑처럼 독립적으로 포함된 펜을 이용하여 제어되는 휴대용 장치의 경우와 마찬가지로 검출될 수 있지만, 이미 언급한 바와 같이 입력을 위해 두 손을 모두 사용해야 하고 펜을 분실한 위험이 있으며 펜을 분실한 후에는 대체 펜을 구할 때까지 실제로 시스템을 사용하지 못한다는 단점을 갖는다.
상기 언급한 바와 같이 특정 키들이 제어를 위해 사용되는 장치들의 경우에는 실제로 그림 또는 육필을 검출하는 것이 불가능하다.
본 발명은 움직임을 검출하고 디스플레이하는 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예에 대한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예에 대한 평면도이다.
도 3은 손에 의해 작동이 가능하다는 것을 보여주는 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예에 대한 사시도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 그래픽 데이터 또는 사용에 필요한 데이터가 손 동작에 의해 검출될 수 있고 한손으로 조작하기에 적합한 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은 움직임을 검출하고 디스플레이하는 장치를 이용하여 달성되며, 상기 장치는: 하우징, 상기 하우징에 부착되고 장치의 기준 포인트에 대해 현재의 포지션 데이터를 검출하기 위해 제공된 포지션 검출 수단, 상기 포지션 검출 수단에 의해 검출된 포지션 데이터를 처리하기 위한 데이터 처리 수단, 및 하우징 상에 제공되고 검출되고 처리된 포지션 데이터로 이루어진 이미지를 디스플레이하는데 사용되는 디스플레이 장치를 포함한다.
상기 장치는 먼저 데이터의 움직임-유발 검출을 가능하게 하고 상기 데이터 또는 상기 유발된 동작을 상기 장치에 위치한 디스플레이 장치에 동시에 디스플레이할 수 있게 한다. 상기 디스플레이 장치는 예컨대 액정 디스플레이(LCD) 또는 (예컨대 유기 또는 무기 반도체 또는 일렉트로루미네선스 색 염료의 사용을 포함한) 일렉트로루미네선스 디스플레이일 수 있다. 예컨대, 상기 장치는 그래픽 데이터 또는 육필을 입력하고 그래픽 사용자 인터페이스를 제어하기 위해 상기 설명한 컴퓨터 마우스의 공지된 장점과 해당 장치를 한손으로만 조작하는 가능성을 결합한다.
본 발명에 따른 장치를 사용하기 전에 장치가 전기적으로 파워를 공급함으로써 예컨대 파워 공급부를 턴온시키거나 배터리를 삽입함으로써 활성 상태, 즉 동작가능한 상태에 있게 하는 것이 필요할 수 있다. 본 출원서에서 본 발명에 따른 장치에 대한 설명은 상기 장치가 이러한 동작가능한 상태에 있다는 것을 가정한 것이다.
장치가 움직일 때, 기준 포인트가 움직임동안 이동하는 위치에 대한 위치 데이터는 위치 검출 수단, 예컨대 하기에서 자세히 설명되는 센서들에 의해 기록되고(register), 예컨대 하나 이상의 마이크로프로세서, 소형 컴퓨터, 또는 PC와 같은 데이터 처리 수단에 의해 처리된다. 입력되는 데이터의 타입에 따라서, 상기 데이터는 예컨대 상기 움직임 및/또는 사용자 인터페이스와 관련한 사용자 인터페이스의 활성 영역(area)의 움직임에 대한 그래픽 표현의 형태로 하우징에 제공된 디스플레이 장치에 디스플레이될 수 있다. 여기서 "사용자 인터페이스의 활성영역"이란 표현은 사용자 인터페이스의 특정 동작 또는 활동이 개시되는 영역을 의미한다. 통상적으로 상기 영역은 예컨대 화살표, 포인팅 핸드(pointing hand), 또는 유사한 것을 이용하여 보여진다.
본 발명을 개량하면 하우징에 제공된 위치 검출 수단은 광학 센서 및/또는 기계적 센서 및/또는 가속 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서들 각각이 특수 문자들을 포함하기 때문에, 상기 센서들을 임의의 환경에서 결합하는 것이 실제로 유리할 수 있다. 예컨대, 광학 센서는 기준 포인트의 병진 운동(translation) 움직임을 검출하기 위해 사용될 수 있다.
모니터와 같이 고정된 디스플레이 장치와는 대조적으로, 하우징과 함께 움직이는 본원 발명에 따른 디스플레이 장치의 경우에는 장치의 회전이 검출되는 것이 유리할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 장치에 도시된 정보의 방향이 장치가 회전할 때에도 사용자와 관련하여 변하지 않고 유지되는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 예컨대 사용자가 디스플레이 장치를 응시할 때 사용자의 눈이 같이 회전하는 것을 방지할 것이다. 예컨대, 광학 센서는 기준 포인트를 통과하여 연장하는 축 둘레에 대한 회전 움직임을 검출하는데 사용될 수도 있다.
예컨대 두 개의 광학 센서들은 장치의 병진 운동 움직임과 회전 움직임 모두를 검출하기 위해 하우징에 제공될 수 있다.
특히, 컴퓨터 마우스로 알려진 하나 이상의 볼 센서들이 장치의 움직임을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 이들이 상보적으로 간단하게 구성된 구조를 갖기 때문에, 상기 센서들은 예컨대 비용측면에서 경제적이라는 장점을 갖는다.
특히 장치가 이동중에 사용되는 경우에는 광학 또는 기계적인 센서들을 이용하여 설계된 장치를 사용하기에 유용한 적합한 표면이 존재하지 않는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해, 기준 포인트의 움직임을 검출하기 위한 하나 이상의 가속 센서들을 사용하는 것이 제시될 수 있다. 상기 센서들은 예컨대, 회전-각 가속 센서 또는 길이 방향의 가속 센서의 형태로 구현될 수 있다. 상기 언급한 광학 또는 기계적인 센서들과는 대조적으로, 가속 센서들을 이용하여 검출된 이동(motion) 상태는 기준 포인트의 변화이며 위치에 대한 직접적인 변화가 아니다. 이것은 기준 포인트가 가속되는지 아니면 감속되는지(brake) 또는 균일하게 이동(moving)중인지 아니면 정지 상태인지가 검출된다는 것을 의미한다. 기준 포인트의 각각의 위치 데이터는 이동(motion) 상태에서 상기 포인트의 변화로부터 결정될 수 있다. 예시된 실시예의 장점은 사용자가 고정된 표면에 제한되지 않고 "허공에" 그 자체로 쓰기를 할 수 있다는 점이다.
따라서 장치의 움직임을 완전하게 검출하기 위해 예컨대 하우징에 두 개의 병진 운동 가속 센서들과 하나의 회전-각 가속 센서를 제공하는 것이 가능하다.
또한 장치의 원하는 목적에 따라서 상기 설명한 기계적 또는 광학 센서들을 회전-각 가속 센서와 함께 결합하는 것이 유리할 수 있다.
만약 본 발명에 따른 장치를 사용하여 그림 또는 육필을 기록(register)하고자 한다면, 시스템은 장치의 움직임이 그래픽 또는 쓰기의 일부분에 해당할 때와 "궤적(trace)"을 뒤에 남기지 않고 장치를 이동시킴으로써 가상의 사용자 인터페이스 상의 하나의 위치로부터 또 다른 위치까지 "그리기 도구(drawing implement)"를이동시키는 것만을 의도한 때라는 정보가 제공되어야 할 수 있다. 이것은 예컨대, 키 또는 버튼과 같은 작동 수단을 이용하여 이루어질 수 있으며, 이러한 수단을 이용하여 디스플레이 장치 상에 기준 포인트의 위치 데이터의 그래픽 표현이 개시("활성화(activate)")된다. 이와 관련하여, 또한 장치는 디스플레이 장치 상에 기준 포인트의 위치 데이터의 그래픽 표현이 종료되는 작동 수단을 포함할 수 있다. 위치 데이터의 디스플레이를 개시 및 종료하기 위한 작동 수단은 예컨대 눌려지고 해제되는 것처럼 두 개의 작동 상태를 갖는 동일한 버튼 또는 동일한 키일 수 있다.
추가의 실시예에서 위치 데이터의 그래픽 표현을 개시 및 종료하기 위한 작동 수단은 장치가 딱딱한 대상물의 표면과 기계적으로 접촉하는 것을 확인하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 상기 수단은 예컨대 압력 또는 접촉 센서일 수 있다. 장치는 표면과 접촉할 때에 의도된 기준 포인트의 위치 데이터만이 디스플레이 장치에 그래픽으로 표현되도록 구현될 수 있다. 이러한 실시예는 그림을 그리거나 쓰기를 할 때 쓰기 도구의 상승 및 하강 그 자체에 대응하여 직각으로(intuitively) 매우 용이하게 작동하는(easy-to-operate) 시스템이다.
본 발명에 따라 장치를 작동시킬 때 데이터 처리 수단은 디스플레이 장치 상에 나타나는 이미지가 고정된 기준 영역에 대한 위치 및/또는 포지션의 관점에서 실질적으로 안정하게 남아 있도록 기준 포인트의 현재 포지션을 변화시키는 것을 고려하는 것이 바람직하다. 그 결과, 디스플레이 장치 상에 나타나는 이미지는 실질적으로 사용자에 대해 포지션이 안정하게 남아 있고, 이로써 가독성(readability)을 개선한다.
종래 시스템과 비교할 때 본 발명의 상기 실시예가 갖는 또 다른 장점은 디스플레이 엘리먼트의 에지를 넘어 연장하는 가상의 사용자 인터페이스 및/또는 그래픽을 처리하는 것이 상기 방식으로 훨씬 용이하게 이루어진다는데 있다. 예컨대, 예시된 실시예에서 디스플레이 엘리먼트는 사용자와 관련하여 자신의 위치에 실질적으로 고정된 가상의 사용자 인터페이스에 걸쳐, "윈도우"와 유사하게 디스플레이된다. 따라서 그래픽 및/또는 사용자 인터페이스를 작동시키고 그래픽 및/또는 사용자 인터페이스의 상이한 영역들을 디스플레이하는 것은 단일 움직임으로 결합된다. 종래 시스템에서, 디스플레이 장치 상에 도시되지 않는 사용자 인터페이스의 그래픽 및/또는 부분들은 이들이 추가로 처리될 수 있기 전에 "스크롤링"이라 불리는 것을 이용하여 활성 디스플레이 영역으로 불러들여야 한다. 그러나, 본 발명에서는 사용자의 시점(viewpoint)으로부터 놓이게 된(situated) 사용자 인터페이스 또는 그래픽의 영역을 디스플레이하기 위하여 요구된 방향으로 요구된 양만큼 장치를 이동시키기만 하면 된다.
예컨대 상기 설명한 기준 영역은 디스플레이 장치의 표면에 대해 평행하게 뻗은(run) 평면일 수 있다. 또한 기준 영역은 딱딱한 대상물의 표면에 실질적으로 평행하게 뻗은 영역일 수 있다. 기준 영역에 대한 위치 및/또는 포지션의 관점에서 이미지의 안정성은 예컨대 위치 및/또는 포지션의 관점에서 안정하게 남아 있는 기준 영역 상으로의 이미지의 이미지화된 투사(projection)에 의해 이루어질 수 있다. 이미지화된 투사는 평행 투사일 수 있으며 또는 디스플레이 장치에 대해 고정된 포인트로부터 진행하는(proceeding) 포인트 투사일 수 있다.
위치 및/또는 포지션 관점에서의 안정성은 본 발명에 따라 디스플레이 장치 내에서 디스플레이된 이미지를 이동시키는 데이터 처리 수단에 의해 기준 포인트의 현재 포지션의 변화 포지션에 상반하여(opposite) 상보적인 움직임을 이용하여 이루어질 수 있다. 이것은 위치의 관점에서 고정된 가상의 그래픽 및/또는 가상의 사용자 인터페이스 위에서 디스플레이 장치를 이용하여 구현되는 "윈도우"의 움직임의 상기 언급한 직각 개념(idea)에 대응한다.
본 발명에 따른 시스템을 동작시킬 때 한편으로는 그래픽 및/또는 사용자 인터페이스의 큰 영역의 전체상(overview)을 확보하고 다른 한편으로는 그래픽 및/또는 사용자 인터페이스의 작은 영역들을 세부적인 방식으로 관찰하거나 처리하는 것이 필요할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 장치가 검출된 포지션 데이터와 디스플레이 장치 상에 도시된 포지션 데이터의 이미지 사이의 크기 관계를 조절할 수 있게 하는 작동 수단을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 사용자가 예컨대 세부 사항을 처리하기 위해 그래픽 상에서 "화상을 확대(zoom in)"하게 하고 전반적인 전체상을 얻기 위해 다시 "화상을 축소(zoom out)"할 수 있게 한다.
또한 디스플레이 장치 상에 도시된 대상물의 위치 및/또는 포지션의 관점에서 안정성을 유지시키기 위해 상기 언급한 포인트 투사의 배경은 상기 "화상 확대/축소(zooming)"를 이용하여 더 명확해질 수 있다. 포인트 투사는 공간적으로 자유롭게 선택가능한 기준 포인트로부터 진행한다. 만약 사용자가 예컨대 위치 및/또는 포지션의 관점에서 안정한, 특정 기준 영역 상에 있는 대상물의 이미지로부터 진행한다면, 사용자는 포인트 투사의 기준 포인트를 갖는 기준 영역 상의 대상물의이미지의 윤곽들 사이에서 직선으로 연결된 선들의 교차점들을 결정함으로써 디스플레이 장치 상의 이미지의 윤곽(outline)의 표현을 얻을 것이다. 만약 디스플레이 장치의 평면이 기준 영역과 기준 포인트 사이에 위치한다면, 디스플레이 장치 상의 대상물의 표현은 기준 영역 상의 이미지보다 작을 것이다. 만약 기준 영역이 디스플레이 장치의 평면과 기준 포인트 사이에 위치한다면, 디스플레이 장치 상의 대상물의 표현은 기준 영역 상의 이미지에 비해 확대될 것이다.
만약 포인트 투사가 기준 영역에 대한 위치 및/또는 포지션의 관점에서 안정성을 얻기 위해 사용된다면, "화상 확대/축소(zooming)"는 예컨대 기준 포인트의 포지션을 변화시키고 이로부터 디스플레이 장치 상에 도시된 이미지를 상이하게 "계산"함으로써 얻어질 수 있다. 이것은 예컨대 상기 언급한 작동 수단을 사용하여 이루어질 수 있다. 이 경우 "화상 확대/축소(zooming)"를 위한 또 다른 가능성은 디스플레이 장치와 기준 영역 사이의 거리를 변화시킴으로써 제공된다.
만약 평행 투사가 기준 영역에 대한 위치 및/또는 포지션의 관점에서 안정성을 얻기 위해 사용된다면, "화상 확대/축소(zooming)"는 디스플레이 장치 상에 도시된 이미지를 계산할 때 조절가능한 축적 배율(scale factor)을 사용함으로써 간단하게 달성될 수 있다. 이 때 상기 축적 배율은 예컨대 상기 언급한 작동 수단을 사용하여 조절될 수 있다.
문자를 용이하게 입력시키기 위하여, 본 발명에 따라 문자 인식 수단에 의해 구현되는 데이터 처리 수단이 추가로 제공될 수 있으며, 상기 문자 인식 수단은 기준 포인트의 현재 포지션 내에서 포지션 검출 수단에 의해 검출된 변화를 미리-특정된 문자들과 일치하는지에 대해 세밀히 조사하고(scrutinize) 실제로 일치하는 경우에 적어도 하나의 문자를 상기 포지션에 할당한다. 이러한 타입의 문자 인식은 특히 비교적 부피가 큰 키보드가 사용될 필요가 없기 때문에 정보를 입력하기에 적합한 작고 다루기 용이한 장치들의 구현을 용이하게 한다.
만약 데이터 처리 장비가 원격으로 위치한 베이스와 케이블-연결 통신 또는 무선 통신용으로 구현된다면, 본 발명에 따른 장치의 이동 어플리케이션에 매우 유리하다.
이러한 방식으로 장치는 예컨대 또 다른 컴퓨터 또는 프린터에 연결될 수 있으며, 예컨대 이동 무선 네트워크에 결합될 수 있다. 이동 무선 네트워크와 결합되는 경우에, 데이터 처리 장비는 예컨대 검출된 움직임 및/또는 확인된 문자들을 전송하기에 적합한 무선 전송 수단을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 장치는 예컨대 이동 무선 네트워크에 대한(over) 무선 전송 수단을 이용하여 처리될 수 있는(forward) 메시지를 검출하는데 사용될 수 있다.
이동 원격 통신 단말기들의 경우에, 종래 그래픽 사용자 프롬프팅에 대한 불만족스러운 가능성을 개선하기 위하여 본 발명에 따른 장치는 이동 원격 통신 단말기로서 구현될 수 있는 것이 바람직하다. 이 때 그래픽들을 생성하고 그래픽 사용자 인터페이스들을 사용하는 것에 대한 상기 언급한 모든 장점들은 하나의 원격 통신 단말기에 결합될 수 있고, 이로써 실질적으로 상기 단자의 사용자-친근감을 강화시키고 어플리케이션의 범위를 증가시킨다.
이미 언급한 바와 같이, 상기 장치를 이동시킴으로써 동작하는 그래픽 사용자 인터페이스가 디스플레이 장치 상에 도시되는 본 발명에 따른 장치를 제어하기 위한 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 개량에 있어서, 키보드의 표현으로 이루어진 그래픽 사용자 인터페이스중 적어도 일부분이 제공될 수 있다. 문자 입력을 위하여, 이 때 개별 문자들은 "액세스"되고 하우징을 이동시킴으로써 선택된다. 상기 선택은 예컨대 특정 선택 키를 누르거나 경우에 따라서 그래픽 검출과 관련하여 이미 언급한 종류의 압력 또는 접촉 센서를 동작시킴으로써 이루어질 수 있다. 이 경우 상기 언급한 문자 인식의 대안으로서 간단한 방법에 의해 텍스트와 문자들을 입력하는 것이 가능하다.
특히 본 발명에 따른 장치가 원격 통신 단말기와 결합되는 경우에, 사용자 인터페이스 상의 키포드 표현이 전화 키패드를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 방식으로, 예컨대 기계적인 키보드 없이 다룰 수 있고 이로 인해 일정한 구조적인 크기를 유지하면서 그래픽과 데이터를 도시하는 더 많은 디스플레이를 수용할 있는 이동 원격 통신 단말기를 구현하는 것이 가능하다.
더욱이 본 발명에 따른 장치를 동작시키기 위하여, 그래픽 사용자 인터페이스가 장치(arrangement)를 제어하는 것을 용이하게 하는 방법으로서, 대상물이 액션(action) 및 컨텐츠의 형태로 처리될 수 있고 상기 액션은 실행가능하며 상기 컨텐츠가 상기 작동에 의해 처리될 수 있는 방법을 사용하는 것이 추가로 제공될 수 있다. 이러한 방법을 이용하여, 대상물은 작동 공간 내에서 공간적으로 배치되고 하나의 스트링으로 수용되며, 이를 위해 작동 공간 내의 각각의 포지션이 위치된다.
본 발명의 추가의 실시예는 종속항들에 포함된다.
본 발명은 첨부된 도면들 이용하여 예시적인 방식으로 하기에서 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예이다. 상기 장치는 거의 장방형인 디스플레이 장치(12)가 위치한 거의 장방형인 하우징(10)을 포함한다. 화살표 기호(16)의 끝에 의해 상징화된 상기 장치의 기준 포인트(14)가 상기 디스플레이 장치 위에 도시되어 있다. 예시적으로, 상기 디스플레이 장치(12)는 상기 장치에 의해 기록된 문자 "abc"(20) 또는 경우에 따라서 본 발명에 따른 장치를 사용하여 기록된 그림(22)을 보여주고 있다.
하우징(10)은 두 개의 손가락에 의해 홀딩될 수 있는 두 개의 리세스된 그립(30)들을 갖는다. 두 개의 키-형상의 작동 엘리먼트(34,36)들이 추가로 위치한 제 1 작동 엘리먼트(32)가 리세스된 그립(30)들 사이에 위치한다. 상기 작동 엘리먼트(34,36)들은 종래 그래픽 사용자 인터페이스를 작동시키기 위해 컴퓨터 마우스 상에 위치한 예컨대 공지된 마우스 키에 대응하는 기능 키들이며 이러한 기능 키들에 의해 특정 동작이 본 발명에 따른 장치에서 개시될 수 있다.
작동 엘리먼트(32)는 예시된 실시예에서 고정된 것이며 단지 인체공학적인 이유로 제공된다. 경우에 따라 설정될 필요가 있는 화상 확대/축소 배율은 예컨대 회전 버튼에 의해 설정될 수 있으며, 상기 회전 버튼은 도 1에 도시되지 않았지만 하우징의 측부에 위치한다. 그러나, 대안적으로 작동 엘리먼트(32)는 작동 엘리먼트가 디스플레이 장치 상에 도시된 포지션 데이터와 실제 기록된 포지션 데이터 사이의 크기 비율을 설정("화상 확대/축소")하는데 사용될 수 있도록 회전가능하게 될 수 있다.
기준 포인트(14)와 화살표(16)는 하우징(10)이 이동할 때 디스플레이 장치 사에 고정되어 있고, 도 1에 도시되지 않았지만 상기 장치 내에 또는 그 위에 위치한 포지션 센서들은 포지션의 변화를 측정한다. 디스플레이 장치(12) 상에 도시된 그래픽(20,22)은 기록된 움직임과 설정된 줌 팩터에 따라서 대응하여 상반하는 방향으로 시프트된다. 따라서 화살표(16)와 기준 포인트(14)는 예컨대 문자들 또는 그림들에 대해 또는 사용자 인터페이스 상의 임의의 다른 포인트에서 이동될 수 있다.
만약 그림이 등록될 것이라면, 상기 설명한 방법에 따라서 기준 포인트는 원하는 바에 따라 포지셔닝될 수 있다. 그래픽의 등록을 시작하기 위하여, 작동 엘리먼트(34)가 눌려지고, 작동 엘리먼트(34)가 눌려진 상태에서, 하우징은 원하는대로 이동하며, 움직임에 대응하는 라인이 디스플레이 장치 상에 도시된다. 만약 라인의 그림이 종료될 것이라면, 작동 엘리먼트(34)는 해제되고 이 때 기준 포인트는 새로운 포인트로 이동한다.
어떠한 그림이나 문자들도 상기 방식으로 기록되고 디스플레이될 수 있다.
경우에 따라 디스플레이 엘리먼트 상에 도시될 수 있는 가상의 사용자 인터페이스는 동일한 방식으로 동작될 수 있다. 기준 포인트(14)가 사용자 인터페이스 상의 특정 엘리먼트 위에 포지셔닝된 경우, 요구된 액션은 키(34 또는 36)들중 하나의 키에 의해 개시된다.
도 2는 도 1에 도시된 제 1 실시예와 유사한 제 2 실시예를 도시한 것이며, 하우징이 둥근 구조의 디자인이고 디스플레이 장치(114)가 둥근 구조의 디자인이라는 것이 주된 차이점이다. 도 1에 대응하는 참조번호들이 여기서 사용되었고, 도 2의 참조번호들은 도 1의 대응하는 참조번호 앞에 각각 1이 붙어 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제 2 실시예을 사시도로서 조작중인 것을 도시한다. 또한 도 3은 엄지 손가락(140)과 중지 손가락(144)을 이용하여 어떻게 한 손으로 장치를 홀딩하는지를 도시하며, 각각의 손가락은 리세스된 그립(130)들중 하나를 이용하여 상기 장치를 그리핑한다. 이 때 작동 엘리먼트(132,134,136)는 집게 손가락(142)을 이용하여 조작될 수 있다. 또한 도 3은 예컨대 책상과 같은 딱딱한 대상물의 표면(150)을 도시한다.
표면(150)에 대한 하우징(110)의 움직임은 도 3에 도시되지 않았지만 하우징(110)에 수용될 수 있는 기계적 또는 광학 움직임 센서들을 이용하여 검출될 수 있다. 도 3에 도시된 장치의 작동은 예컨대 도 1의 예를 이용하여 도시된 장치의 작동과 대응한다.
도 4는 도 2에 도시된 제 2 실시예를 도 2에 도시된 쇄점선을 따라 절취한단면도를 도시한다. 하우징(110)의 움직임을 기록하기 위해 두 개의 볼 센서(172,174)들이 상세히 도시되어 있다. 디스플레이 장치(112)는 하우징(110)의 상부 위에 제공되었다. 두 개의 볼 센서(172,174)들은 하우징(110)의 하부 위에서 거의 구형인 개방부(160,166)로 이루어져 있다. 자유롭게 회전가능한 볼(162,168)이 각각의 개방부 내에 위치하고 회전가능한 볼의 롤링 동작은 하우징에 부착된 두 개의 센서 부재(164,170)에 의해 기록되며, 도 4에서는 각각 하나의 센서 부재(164,170)만이 도시되었다.
만약 기준 포인트와 제 1 볼 센서(172)가 하우징의 중앙에 위치한다면, 제 1 볼 센서(172)에 의해 기록된 움직임은 기준 포인트의 움직임에 대응하지만, 제 2 볼 센서(174)의 움직임과 제 1 볼 센서(172)의 움직임 사이의 차이는 하우징의 회전에 대응할 것이다.
참조번호 목록
10 하우징
12 디스플레이 장치
14 기준 포인트
16 기준 포인트에 대한 화살표
20 디스플레이된 문자들
22 디스플레이된 그래픽
30 리세스된 그립들
32 작동 엘리먼트 1
34 작동 엘리먼트 2
36 작동 엘리먼트 3
110 하우징
112 디스플레이 장치
114 기준 포인트
116 기준 포인트에 대한 화살표
120 디스플레이된 문자들
122 디스플레이된 그래픽
130 리세스된 그립들
132 작동 엘리먼트 1
134 작동 엘리먼트 2
136 작동 엘리먼트 3
140 엄지 손가락
142 집게 손가락
144 중지 손가락
150 딱딱한 대상물의 표면
160 제 1 볼 센서의 개방부
162 제 1 볼 센서의 볼
164 제 1 볼 센서를 작동시키는 센서 엘리먼트
166 제 2 볼 센서의 개방부
168 제 2 볼 센서의 볼
170 제 2 볼 센서의 센서 엘리먼트
172 제 1 볼 센서
174 제 2 볼 센서

Claims (25)

  1. 움직임을 검출하고 디스플레이하기 위한 장치로서:
    하우징(10;110);
    상기 장치의 기준 포인트(14;14)의 현재 포지션 데이터를 검출하기 위해 상기 하우징에 부착된 포지션 검출 수단(172,174);
    상기 포지션 검출 수단(172,174)을 이용하여 검출된 포지션 데이터를 처리하기 위한 데이터 처리 수단; 및
    검출되고 처리된 상기 포지션 데이터의 이미지(20,22;120,122)를 디스플레이하기 위해 상기 하우징(10;110) 상에 제공된 디스플레이 장치(12;112)
    를 포함하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포지션 검출 수단(172,174)은 적어도 하나의 광학 센서 및/또는 적어도 하나의 기계적 센서(172,174) 및/또는 적어도 하나의 가속 센서, 및/또는 상기 센서들의 결합을 갖도록 구현된 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광학 센서는 상기 기준 포인트(14;114)의 병진운동(translation movement)을 검출하기 위한 광학 움직임 센서로서 구현된 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광학 센서는 상기 기준 포인트(14;114)를 통해 연장하는 축 둘레의 회전 움직임을 검출하기 위해 구현된 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 두 개의 광학 센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기계적 센서는 표면(150) 상의 롤링 운동을 검출하기 위한 볼 센서(172,174)로서 구현된 것을 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가속 센서는 상기 장치의 기준 포인트(14;114)의 가속을 검출하기 위한 회전-각 가속도 센서 또는 길이 방향의 가속 센서로서 구현된 것을것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 두 개의 병진 가속 센서들과 하나의 회전-각 가속 센서를 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 하나의 기계적 센서 또는 하나의 광학 센서를 포함하고, 하나의 회전-각 가속 센서를 더 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 디스플레이 장치(12;112) 상의 기준 포인트(14;114)의 포지션 데이터의 그래픽 표현을 개시하는 작동 수단(34,36;134,136)을 포함하고,
    상기 장치는 상기 디스플레이 장치(12;112) 상의 기준 포인트(14;114)의 포지션 데이터의 그래픽 표현을 종료하는 작동 수단(34,36;134,136)을 더 포함하는 것을 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 딱딱한 대상물의 표면과의 접촉을 확인하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 데이터 처리 수단은 딱딱한 대상물의 표면(150)과 접촉할 때 결정된 기준 포인트(14;114)의 포지션 데이터를 상기 디스플레이 장치(12;112) 상에 그래픽적으로 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 수단은 상기 디스플레이 장치(12;112) 상에 도시된 상기 이미지(20,22;120,122)가 고정된 기준 영역에 대한 위치 및/또는 포지션의 관점에서 실질적으로 안정하게하는 방식으로 상기 기준 포인트(14;114)의 현재 포지션의 변화를 고려하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기준 영역은 상기 디스플레이 장치(12;112)의 표면에 실질적으로 평행하게 뻗은 평면인 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 기준 영역은 딱딱한 대상물의 표면(150)에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 영역에 대한 위치 및/또는 포지션의 관점에서 상기 디스플레이 장치(12;112) 상에 도시된 상기 이미지의 안정성을 얻기 위하여 상기 데이터 처리 수단은 상기 디스플레이 장치(12;112) 내에서 상기 기준 포인트(14;114)의 현재 포지션의 변화의 움직임에 상반되는(opposite) 상보적인 움직임을 가지면서 상기 디스플레이된 이미지를 이동시키는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 검출된 포지션 데이터와 상기 디스플레이 장치(12;112) 상에 표현된 상기 포지션 데이터의 이미지(20,22;120,122) 사이의 크기 관계를 조절할 수 있는 작동 수단(32;132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 수단은 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 수단은 미리-특정된 문자들과 일치하는지에 대해 상기 기준 포인트(14;114)의 현재 포지션 내에서 상기 포지션 검출 수단(172,174)에 의해검출된 변화를 세밀하게 조사하고(scrutinize) 실제로 일치하는 경우에 적어도 하나의 문자를 상기 포지션에 할당하는 문자 인식 장치를 갖도록 구현된 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    원격으로 위치한 베이스와 유선 또는 무선으로 통신하도록 구현된 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 검출된 움직임 및/또는 가속된 문자들을 전송하기 위한 무선 전송 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 이동 원격 통신 단말기로서 구현된 것을 특징으로 하는 움직임 검출 및 디스플레이용 장치.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 제어하기 위한 방법으로서,
    상기 장치를 이동시킴으로써 동작된 그래픽 사용자 인터페이스가 상기 디스플레이 장치(12;112) 상에 도시된 것을 특징으로 하는 장치 제어 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스는 키보드의 표현을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 제어 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 키보드는 전화 키패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치 제어 방법.
  25. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스는 대상물이 액션 및 컨텐츠의 형태로 장치(arrangement)에 의해 처리될 수 있도록 상기 장치의 제어를 용이하게 하고, 상기 액션은 실행가능하고 상기 콘텐츠는 상기 액션에 의해 처리될 수 있으며,
    상기 대상물은 작동 공간 내에서 공간적으로 배열되고,
    상기 대상물은 하나의 스트링으로 수용되고, 이를 위해서 상기 대상물은 상기 작동 공간 내의 각각의 포지션이 위치된 것을 것을 특징으로 하는 장치 제어 방법.
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