KR20040083660A - 휴대용 단말기의 화면 기울임을 통한 스크롤링 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 화면 기울임을 통해 스크롤링 하는 장치가, 기울임 신호를 검출하는 센서와, 상기 센서에서 검출된 신호가 기울임 신호인지 판단하는 기울임 판단부와, 상기 기울임 신호에 따라 스크롤링 하는 화면 이동부로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

휴대용 단말기의 화면 기울임을 통한 스크롤링 장치 및 방법 {METHOD AND DEVICE FOR SCROLLING BY TILT IN MOBILE PHONE}

본 발명은 화면 기울임을 통한 스크롤링 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 휴대용 단말기에서 화면의 기울임만으로 스크롤링 할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

휴대용 단말기는 충분한 계산능력을 가지고 있지만, 휴대의 편리함을 위해 데스크탑과 노트북에서 사용되던 키보드와 마우스 같은 인터페이스는 제공하지는 않는다. 상기 휴대용 단말기에서의 입력방법은 키 패드(key-pad)또는 스타일러스 펜(stylus-pen)과 입력 패널(input-pannel)을 사용하는데, 이러한 입력방식만을 사용할 경우 디스플레이의 작은 버튼을 여러 번 조작해야 하므로, 시간지연이 발생하고 조작하기 어렵다. 일반적인 휴대용 단말기에서 화면 이동 시 사용자는 상기 휴대용 단말기의 키 입력부를 통한 키 조작이나 스타일러스 펜을 이용하여 화면이동을 수행한다. 따라서, 사용자가 원하는 방향으로 화면을 이동시키기 위해서는 키패드의 방향키를 반복적으로 조작하거나 또는 스타일러스펜을 이용하여 이동 버튼을 조작해야 하는데, 휴대용 단말기의 화면이 작으므로 이동환경에서 조작하기가 매우 불편하다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 형태의 입출력방식에 대한 연구가 많이 진행되고 있는데 음성인식, 동작(gesture)인식을 이용한 입력방식이 대표적인 사례이다.

따라서 본 발명의 목적은 휴대용 단말기에서 화면의 기울임만으로 스크롤링 할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 휴대용 단말기의 스크롤링 시 키 입력부 또는 스타일러스 펜 조작을 대체하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 휴대용 단말기의 화면 기울임을 통해 스크롤링 하는 장치가, 기울임 신호를 검출하는 센서와, 상기 센서에서 검출된 신호가 기울임 신호인지 판단하는 기울임 판단부와, 상기 기울임 신호에 따라 스크롤링 하는 화면 이동부로 구성됨을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 휴대용 단말기의 화면 기울임을 통해 스크롤링 하는 방법이, 화상이 디스플레이 되는 제1과정과, 기울임 신호를 검출하는 제2과정과, 상기 기울임 신호 검출 시, 설정된 범위를 벗어난 신호인지 판단하는 제3과정과, 상기 설정된 범위를 벗어나지 않은 신호이면, 상기 기울임 신호에 따라 스크롤링 하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 스크롤링 장치를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 기울임 방향에 따라 검출되는 신호를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 기울임 정도에 따른 신호의 차이를 도시한 도면.

도 4는 도 1의 기울임 판단부의 활성구간과 비 활성구간을 도시한 도면.

도 5는 도 1의 장치들에서 출력되는 각각의 신호를 도시한 도면.

도 6은 도 1의 센서에서 검출된 두 축의 신호가 독립적으로 수행됨을 설명하기 위한 도면.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 스크롤링 방법을 도시한 흐름도.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기가 기울임 신호에 의해 스크롤링 되는 모습을 나타낸 도면.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따라 기울임 신호를 통해 스크롤링 됨을 테스트 프로그램을 통해 보이는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

하기 설명에서 기울임 판단을 위한 설정 범위 및 스크롤링 속도등과 같은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 스크롤링 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 기울임 방향에 따라 검출되는 신호를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 기울임 정도에 따른 신호의 차이를 도시한 도면이며, 도 4는 도 1의 기울임 판단부의 활성구간과 비 활성구간을 도시한 도면이며, 도 5는 도 1의 장치들에서 출력되는 각각의 신호를 도시한 도면이며, 도 6은 도 1의 센서에서 검출된 두 축의 신호가 각각 독립적으로 수행됨을 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 센서101은 기울임 신호를 검출하는 것으로써, 본 발명에서 상기 센서101은 X축과 Y축을 감지할 수 있는 두 축의 가속도 센서를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예에서 상기 센서101은 단일 IC 로 구성된 두 축의 가속도 센서이며 크기가 작아서 휴대용 단말기에 내장할 수 있고 전력소모가 작으므로 사용자의 동작 인식에 적합한 아날로그 디바이스사(Analog Devices)의 ADXL202를 사용할 수 있다. 상기 도 5에서 (a)는 상기 센서101에서 검출된 X축 또는 Y축의 기울임 신호를 나타내고 있다.

상기 센서 101에서 기울임 신호를 검출 할 경우, 상기 센서101의 출력신호는 X축과 Y축에 각각 독립적으로 발생하며, 상기 도 2에서와 같이 기울임 방향에 따라 다른 값이 검출된다. 따라서 검출된 신호에서 X축과 Y축의 값을 이용하여 기울임이 이루어진 방향을 정확히 검출할 수 있다. 상기 도 2에서 기울임이 발생하는 방향에 대하여 X축과 Y축에서 검출하는 신호가 모두 다름을 알 수 있다.

상기 도 3은 상기 센서101을 특정 방향으로 기울일 때, 기울임 정도에 따른 신호의 차이를 나타내고 있다. 상기 도 3의 (2)구간의 신호는 (1)구간의 신호에 비해 기울임 정도를 크게 했을 때 얻어지는 신호이며, 기울임 정도가 큰 경우 기울기가 비례하여 증가하는 것을 알 수 있다.

로우패스 필터102는 사용자의 손 떨림 등으로 발생하는 미세한 신호의 변화를 제거하기 위한 과정이다. 또한 상기 로우패스 필터102는 상기 센서101에서 검출되는 X축의 신호( g_x)와 Y축의 신호( g_y)를 각각 독립적으로 필터링 한다. 도 5에서 (b)는 상기 센서101에서 검출된 두 축의 신호( g_x또는 g_y)중 어느 한 축 신호가 상기 로우패스 필터102를 통과한 후의 신호(또는)를 나타내고 있다.

기울임 판단부103은 사용자가 평형상태를 유지하고 정지된 화상을 유지하기 위한 과정이다. 상기 기울기 판단부103은 상기 센서101에서 검출되는 신호가 스크롤링을 위한 기울임 신호인지 판단하기 위하여 범위를 설정한다. 이를 위해 상기기울임 판단부103은 상기 도 4에서와 같이 활성 구간과 비 활성구간으로 구성된다. 상기 활성 구간은 상기 센서101에서 검출된 신호가 스크롤링을 위한 기울임 신호로 판단하는 구간이며, 상기 비 활성 구간은 상기 센서101에서 검출된 신호가 스크롤링을 위한 기울임 신호가 아님을 판단하는 비 활성구간으로 구성된다. 상기 센서101에서 검출된 신호가 상기 활성 구간에 들어갈 때만 스크롤링을 위한 신호로 판단하고 상기 비 활성구간에 들어가면 상기 신호를 무시한다. 도 5에서 (c)는 상기 센서101에서 검출된 두 축의 신호 중 어느 한 축 신호가 상기 기울임 판단부103을 통과한 후의 신호를 보이고 있다. 또한 상기 기울임 판단부103은 상기 센서101에서 검출되는 X축의 신호와 Y축의 신호를 각각 독립적으로 수행한다.

화면 이동부104는 사용자에게 적합한 스크롤링 양을 결정하는 것으로, X축 기울임 신호( g_x)와 Y축 기울임 신호( g_y)에 비례하는 스크롤링 양을 구하기 위한 단계이다. 상기 화면 이동부104는 상기 기울기 판단부103의 활성구간에 들어간 기울기 신호를 스크롤링하며, 상기 기울임 신호에 따라 다음과 같이 스크롤링의 속도를 설정한다. 첫째, 기울임이 어느 정도 이상이면 즉, 상기 기울임 판단부103의 활성구간의 범위이면 항상 같은 속도로 스크롤링 하는 방법이다. 예를 들어 상기 스크롤링 속도를 1초당 300픽셀로 설정하였다면, 상기 기울임 판단부103의 활성구간의 범위에 들어간 기울임 신호는 항상 1초당 300픽셀씩 스크롤링을 한다. 둘 째, 기울임 정도에 비례하여 스크롤링 속도를 증가하는 방법이다. 예를 들어 1g당 500픽셀로 상기 스크롤링 속도를 설정하였다면, 상기 기울임 판단부103의 활성구간의범위에 들어간 기울임 신호는 1g당 500픽셀씩 스크롤링 할 것이다. 상기 화면 이동부104는 상기 센서101에서 검출되는 X축의 신호와 Y축의 신호를 각각 독립적으로 수행한다.

표시부108은 제어부의 제어 하에 프로그램 수행 중에 발생되는 메시지들을 표시한다. 여기서 상기 표시부108은 LCD를 사용할 수 있으며, 이런 경우 상기 표시부1080은 LCD 제어부(LCD controller), 영상데이터를 저장할 수 있는 메모리 및 LCD표시소자 등을 구비할 수 있다. 여기서 상기 LCD를 터치스크린(touch screen) 방식으로 구현하는 경우, 상기 키 입력부27과 상기 LCD는 입력부가 될 수 있다. 상기 표시부108은 본 발명의 실시 예에서 상기 센서101에서 검출된 기울임 신호에 따라 스크롤링 하여 화면을 디스플레이 한다.

상기 설명에서와 같이 X축과 Y축 방향의 가속도는 독립적으로 필터 102와, 기울임 판단부103과, 화면 이동부104를 거친다. 이렇게 독립적으로 처리하여 수평, 수직 스크롤링 양을 계산해도 되는 이유를 상기 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 상기 도 6에서는 이해의 편의를 위해서 X-Y평면(디스플레이면)을 수평으로 보여주고 있으나 실제의 상황에서는 도 6에서 나타난 g 벡터가 수직방향이 된다. 디스플레이 면이 기울어져 있을 경우, 디스플레이에 나타난 화상이 g_xy방향으로 (또는 그 반대방향으로) 움직이는 것이 가장 직관적일 것이다. 이는 마치 화상이 중력의 힘을 받아서 움직이는 것 같이 보이게 할 것이다. 이 경우, 화면의 스크롤링은 g_xy방향이어야 하고, 이를 구현하기 위해서는 X축과 Y축 방향으로의 스크롤링 양이 각각 X축 신호( g_x) 와 Y축 신호( g_y)에 비례하도록 할 것이다. 따라서 상기 도 1에서와 같이 X축 신호( g_x) 와 Y축 신호( g_y)의 독립적인 처리가 가능한 것이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 스크롤링 방법을 도시한 흐름도로써, 센서에서 검출된 두 축의 신호 중 어느 한 축(X축 또는 Y축)의 신호를 처리하는 과정을 설명한다. 본 발명의 실시 예에서는 휴대용 단말기에 표시된 정지화상을 화면의 기울임을 통해 스크롤링 하는 방법을 예로 들어 설명할 것이다. 그러나 정지화상뿐만 아니라 메뉴간의 커서이동 또는 화면단위로 표시되는 리스트의 이동등 기울임을 이용할 수 있는 모든 부문에 동일하게 적용될 수 있다.

이하 본 발명의 실시 예를 도 1 및 도 4의 참조와 함께 상세히 설명한다.

표시부108에 정지화상이 디스플레이 된 201단계에서, 사용자가 원하는 방향의 축으로 상기 휴대용 단말기의 화면을 기울이면, 상기 센서101은 202단계에서 X축 또는 Y축의 신호를 검출한다. 상기 202단계에서 검출된 신호는 로우패스필터102에 입력되며, 상기 로우패스필터102는 상기 입력신호에서 사용자의 손 떨림 등으로 발생하는 미세한 신호의 변화를 제거하는 203단계로 진행한다. 미세한 신호를 제거한 상기 로우패스 필터102의 출력신호는 기울임 판단부103으로 입력된다. 상기 기울임 판단부103에서 비 활성구간의 폭을 화면의 중심에서 각각 0.2g로 설정하였을 때, 상기 기울임 판단부103에 입력된 신호가 상기 비 활성구간 범위에 들어가면 상기 기울임 판단부103은 204단계에서 상기 입력신호가 기울임 신호가 아님을 판단하고 무시한다. 그러나 상기 입력된 신호가 0.2g외의 활성 구간의 범위에 들어가면 상기 기울임 판단부103은 204단계에서 상기 입력신호가 기울임 신호임을 판단한다.

상기 기울임 판단부103의 활성 구간의 범위에 들어간 기울임 신호는 상기 화면 이동부104로 입력된다. 상기 화면 이동부104로 입력된 신호는 205단계에서 기울임 신호만큼 표시부108에 디스플레이 된 화상을 스크롤링 한다. 이때 상기 화면 이동부104가 1초당 300픽셀로 항상 일정하게 스크롤 설정을 하였다면, 상기 표시부108의 화상은 기울임의 크기(정도)와는 상관없이 항상 1초당 300픽셀로 스크롤링 한다.

또는 상기 화면 이동부104가 1g당 500픽셀로 스크롤링 속도를 조절하도록 설정하였을 때, 입력된 상기 기울임 신호가 0.5g이면 상기 표시부108의 화상은 250픽셀만큼 스크롤링 하게 된다. 상기 205단계에서 스크롤링 된 화상은 206단계에서 표시부108에 디스플레이 된다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기가 기울임 신호에 의해 스크롤링 되는 모습을 나타낸 도면이다. 상기 도 8은 사용자가 휴대용 단말기의 화면(a)을 아래방향(Y축 방향)으로 기울였을 때, 상기 도 7에 의해 스크롤링 된 모습을 나타내고 있다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따라 기울임 신호를 통해 스크롤링 됨을 테스트 프로그램을 통해 보이는 도면이다.

상기 도 9a에서, 좌측의 그래프는 로우패스필터를 통한 X축과 Y축의 신호가 활성구간에 들어갔는지 비 활성구간에 들어갔는지 나타내고 있다. 우측의 박스는실제 스크롤 대상을 나타낸다. 박스에 나타내고자 하는 그림의 사이즈는 800*528이다. 현재 구현한 것은 기울기에 비례하여 스크롤링의 속도를 조절하는 방법을 이용하였다. 실험을 통해 비 활성구간의 폭은 0.2g 적절함을 알 수 있다. 그러나 이러한 파라미터들은 사용자에 따라 다를 수 있으므로 설정 가능하여 야 할 것이다.

도 9b는 기울임 판단부와 화면 이동부의 여러 가지 파라미터를 조절하기 위한 다이얼로그 박스이다. 상기 도 9b에서는 기울임 정도에 따라 스크롤의 속도를 다르게 구현하는 방법을 이용하였다. 상기 도 9b에서 'a_d'는 비 활성 구간의 폭을 나타내며, 'ppspg'는 1g당 스크롤 속도를 나타낸다.

상술한 본 발명의 설명에서는 휴대용 단말기와 같은 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시 할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

즉, 상술한 바와 같이 본 발명은 휴대용 단말기에서 화면의 기울임을 통해 스크롤링을 함으로써, 키 조작이나 마우스 등의 일반적인 사용자 인터페이스를 이용하기 어려운 휴대용 단말기에서 편리하게 화면을 이동시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

1. 휴대용 단말기의 화면 기울임을 통해 스크롤링 하는 장치에 있어서,

   기울임 신호를 검출하는 센서와,

   상기 센서에서 검출된 신호가 기울임 신호인지 판단하는 기울임 판단부와,

   상기 기울임 신호에 따라 스크롤링 하는 화면 이동부로 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 센서에서 검출된 신호의 변화를 제거하기 위한 필터를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 센서는 X축과 Y축을 감지하는 가속도 센서임을 특징으로 하는 상기 장치.
4. 제1항 및 제2항에 있어서,

   상기 센서에 검출되는 X축과 Y축의 기울임 신호는 상기 필터와, 상기 기울임 판단부와, 상기 화면 이동부를 독립적으로 수행함을 특징으로 하는 상기 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 기울임 판단부는

   상기 기울임 신호임을 판단하기 위해 설정한 활성구간과 비 활성구간으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 화면 이동부는

   상기 기울임 신호에 비례하여 스크롤링 속도를 조절함을 특징으로 하는 상기 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 화면 이동부는

   미리 설정된 일정 속도로 스크롤링 함을 특징으로 하는 상기 장치.
8. 휴대용 단말기의 화면 기울임을 통해 스크롤링 하는 방법에 있어서,

   화상이 디스플레이 되는 제1과정과,

   기울임 신호를 검출하는 제2과정과,

   상기 기울임 신호 검출 시, 설정된 범위를 벗어난 신호인지 판단하는 제3과정과,

   상기 설정된 범위를 벗어난 신호이면, 상기 기울임 신호에 따라 스크롤링 하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제1과정에서 정지화상이 디스플레이 됨을 특징으로 하는 상기 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 제1과정에서 커서를 통해 선택되는 메뉴들 또는 화면단위로 표시되는 리스트들이 디스플레이 됨을 특징으로 하는 상기방법.
11. 제8항에 있어서,

    상기 제2과정에서 검출된 X축과 Y축의 기울임 신호는 상기 제3과정과 제4과정을 독립적으로 수행함을 특징으로 하는 상기 방법.
12. 제8항에 있어서, 상기 4과정이

    상기 미리 설정된 일정속도로 스크롤링 함을 특징으로 하는 상기 방법.
13. 제8항에 있어서, 상기 4과정이

    상기 기울임 신호에 비례하여 스크롤링 속도를 조절함을 특징으로 하는 상기 방법.
14. 제8항에 있어서, 상기 4과정이

    상기 기울임 신호가 설정된 범위이내의 신호이면, 상기 신호를 무시함을 특징으로 하는 상기 방법.