KR20040093140A - 입력 신호를 제공하기 위한 시스템, 이러한 시스템에사용하기 위한 장치 및 컴퓨터 입력 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력 신호를 제공하기 위한 시스템으로서 사용자의 팔다리와 상호작용함으로써 사용자가 제어할 수 있는 구성요소(M, 1)를 구비하는 시스템을 제공하며, 본 시스템은 구성요소(M, 1)의 적어도 일부분 위에 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것을 검출할 수 있는 센서(5, 6)와, 사용자의 팔다리가 위치해 있는 동안의 시간 길이를 판정하는 타이밍 수단(2)과, 시간 길이가 임계값을 초과한 경우에 알람 신호를 발생시키는 수단(11, 9, 7, 8)을 구비한다. 알람 신호는 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것을 중단시키는데 이용될 수 있다.

Description

입력 신호를 제공하기 위한 시스템, 이러한 시스템에 사용하기 위한 장치 및 컴퓨터 입력 장치 {SYSTEM FOR PROVIDING AN INPUT SIGNAL, DEVICE FOR USE IN SUCH A SYSTEM AND COMPUTER INPUT DEVICE}

이러한 시스템, 장치 및 입력 장치의 예는 알려져 있다.

이러한 시스템을 장기적으로 사용하면서 생기는 문제점, 특히 컴퓨터 마우스와 관련하여 잘 알려진 문제점은, 사용자에게 반복사용 긴장성 손상 증후군(RSI: repetitive strain injury)이 생길 수 있다는 것이다. 이러한 신체 증상은 손이나 손목 등의 팔다리를 제어하는 근육이 비교적 장시간에 걸쳐 계속해서 긴장될 때 일어나게 된다. 특히, 팔다리를 장시간 동안 가만히 있게 되면, RSI로 가장 일반적으로 알려진 증상이 일어날 수 있어, 일시적 및/또는 만성적인 기능 손상과 고통이 생기며, 사용자가 시스템을 계속해서 이용하지 못하게 되는 경우도 생길 것이다.

본 발명은 입력 신호를 제공하기 위한 시스템으로서, 사용자의 팔다리(user's limb)와의 상호작용(interaction)에 의해 사용자가 제어할 수 있는 구성요소를 구비하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 시스템에서 사용하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 마우스 등의 컴퓨터 입력 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템에서 사용하기 위한 컴퓨터 마우스의 횡단면을 개략적으로 나타내는 도면.

본 발명의 목적은 반복사용 긴장성 손상의 위험을 감소시켜 사용자에 의해 이용될 수 있는, 상기 언급한 유형에 따라 입력 신호를 제공하기 위한 시스템과 컴퓨터 입력 장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 입력 신호를 제공하는 시스템으로서, 사용자의 팔다리와 상호작용에 의해 사용자가 제어할 수 있는 구성요소를 구비하는 시스템을 제공함으로써 달성된다. 이러한 시스템은 구성요소의 적어도 일부분 위에 사용자의 팔다리가 위치해 있는지 여부를 검출할 수 있는 센서와, 사용자의 팔다리가 위치해 있는 동안의 시간의 길이를 판정하기 위한 타이밍 수단과, 상기 시간 길이가 임계값을 초과하게 되면 알람 신호를 발생시키는 수단을 구비한다.

본 발명은 입력 신호를 제공하기 위한 컴퓨터 마우스 등의 시스템의 이용이, 빈번하면서도 장기적인 비활동 기간을 갖는다고 하는 것에 원리에 기초를 두고 있다. 대체로, 사용자는 신체 일부가 시스템과 상호작용하도록 이용할 때나 구성요소를 제어하기 위해 그 구성요소의 바로 위에 신체 일부를 위치시킬 때, 그의 손을 구성요소의 위에 정지시키게 될 것이다. 이러한 상황은, 예컨대 사용자가 웹 페이지(web pages)를 보면서 컴퓨터 마우스나 트랙볼의 위에 그의 손을 위치시킬 때 발생할 수 있다. 이 시간 동안은 근육이 긴장된채로 유지된다. 따라서, 근육 경직이 생길 정도의 자세가 유지되며, 장시간 동안의 상호작용에 의해 보다 잠재적으로 더 많은 손상이 있게 된다. 상호작용의 기간을 모니터링하는 기존의 시스템은 이러한 문제점을 방지하는데 이용될 수 없다. 이에 대해, 본 발명에 따른 시스템은사용자가 근육 경직이 생길 수 있으며 잠재적으로 손상이 가해질 수 있는 자세를 하고 있다는 사실을 경고할 수 있는 장점을 가지고 있다.

본 발명의 시스템은 바람직하게는 알람 신호에 응답하여 구성요소의 위에 위치시킨 팔다리에 촉각 신호(tactile signal)를 제공하는 수단을 제공한다.

본 시스팀의 특징은 사용자에게 조건 반사를 설정해주는데 유용하다는 것이다. 이러한 조건 반사는 사용자가 촉각 신호를 경험하여 그의 손이나 신체의 다른 부분을 사용자가 제어 가능한 구성요소 위에 위치시킨 위치에서 몇초 동안 벗어난 후에 자연적으로 일어나게 될 것이다. 일단 사용자가 조건 반사를 얻게 되면, 사용자는 그의 행동을 중단하지 않고도 조심하게 될 수 있다. 시스템이 실제로 이용되고 있지 않는 동안에는 사용자의 팔다리가 사용자가 제어 가능한 구성요소에 위치해 있는 시간을 제거함으로써, 능률적인 시간을 감소시키지 않으면서 근육이 긴장해 있는 전체 시간을 감소시키게 된다.

바람직하게, 본 발명의 시스템은 사용자가 제어하게 되는 구성요소와 사용자의 팔다리와의 사이에서 상호작용이 일어나는지 여부를 판정할 수 있으며, 판정된 시간 간격 동안에 실질적인 상호작용이 일어나지 않고 있는 경우에는 시스템이 알람 신호만을 발생시키게 된다.

따라서, 시스템의 정상적인 이용이 중단되지 않게 된다.

본 발명의 특징에 의하면, 본 발명에 따라 시스템에 이용되는 장치가 제공되는데, 이 장치는 사용자의 팔다리의 존재 여부를 검출하기 위한 수단을 구비하며, 이 장치는 사용자의 팔다리의 존재 여부를 검출하는 수단이, 구성요소의 적어도 일부분 위에 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것을 검출해낼 수 있도록 하는 구성을 갖는다. 또한, 이 장치는 검출된 존재 여부를 나타내는 신호를 발생시키는 수단과, 검출된 존재 여부를 나타내는 신호를 타이밍 신호로 전달하는 수단을 구비한다.

여기서, 구성이라는 말은 장치의 물리적인 구성, 즉 그 형태와 그 다양한 구성요소의 위치를 의미하는 것으로 이해된다. 검출 수단의 모양과 위치가 사용자가 제어하는 구성요소의 타입과 형태 및 구성요소를 제어하기 위해 이용되는 사용자의 팔다리의 특정 타입, 즉 손목이나 발에 적합하도록 되어 있다는 점에서, 사용자의 팔다리의 존재 여부를 판정하기 위한 수단은 사용자의 팔다리가 구성요소의 적어도 일부분에 위치해 있는 것을 검출해낼 수 있도록 되어 있다. 따라서, 컴퓨터 마우스가 사용자가 제어하는 구성요소인 시스템의 경우, 상기 장치는 마우스 패드가 될 수 있으며, 페달이 사용자가 제어하는 구성요소인 경우에는, 상기 장치는 예컨대 발에 적합한 매트가 될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 입력 신호를 제공하기 위한 시스템으로서, 사용자의 팔다리와 상호작용에 의해 사용자가 제어할 수 있는 구성요소를 구비하는 시스템이 제공된다. 이 시스템은 사용자의 팔다리의 움직임을 검출하기 위한 수단과, 사용자가 움직인 기간 이후에 사용자의 움직임이 검출되지 않는 경우, 알람 신호를 발생시키는 수단을 구비한다.

본 발명의 시스템은 특히 손상을 줄 수 있는 경직된 상태의 지속, 움직임이 없는 자세를 검출할 수 있는 장점을 가진다. 주의할 것은, 본 발명의 시스템에 센서가 이용될 수도 있지만, 팔다리의 존재 여부를 검출하는데 센서를 필요로 하지 않는다는 것이다. 움직임의 검출은, 예를 들어, 사용자가 제어하는 구성요소에 의해 제공되는 입력 신호의 분석에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명에 따른 직전에 언급한 시스템에 이용하기 위한 장치가 제공되며, 이 장치는 사용자의 팔다리의 움직임을 검출하기 위한 수단을 구비하고, 이 장치는 사용자의 팔다리의 움직임을 검출하는 수단이, 구성요소의 적어도 일부분상에 위치한 사용자의 팔다리가 움직이고 있는 것을 검출할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 이 장치는 움직임이 검출되었다는 것을 나타내는 신호를 발생시키는 수단과, 일정 기간 사용자가 움직인 후 사용자의 움직임이 검출되지 않는 경우에 알람 신호를 발생시키도록 구성된 제어기에, 움직임이 검출된 것을 나타내는 신호를 전달하기 위한 수단을 구비한다.

여기서, 앞서 설명한 것과 마찬가지로, 구성이라는 말은 장치의 물리적인 구성, 즉 그 형태와 그 다양한 구성요소의 위치를 의미하는 것으로 이해된다. 검출 수단의 모양과 위치가 사용자가 제어하는 구성요소의 타입과 형태 및 구성요소를 제어하기 위해 이용되는 사용자의 팔다리의 특정 타입, 즉 손목이나 발에 적합하도록 되어 있다는 점에서, 사용자의 팔다리의 존재 여부를 판정하기 위한 수단은 사용자의 팔다리가 구성요소의 적어도 일부분에 위치해 있는 것을 검출해낼 수 있도록 되어 있다. 따라서, 컴퓨터 마우스가 사용자가 제어하는 구성요소인 시스템의 경우, 상기 장치는 마우스 패드 또는 움직임 센서를 갖춘 손목밴드가 될 수 있으며, 페달이 사용자가 제어하는 구성요소인 경우에는, 상기 장치는 예컨대 발에 적합한 매트 또는 움직임 센서를 갖춘 발목밴드가 될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 마우스 등의 컴퓨터 입력 장치가 제공되는데, 이 컴퓨터 입력 장치는 본 장치의 적어도 일부분상에 사용자의 손이 위치해 있는 것을 검출할 수 있는 센서와, 사용자의 팔다리의 존재가 계속해서 검출되고 있는 동안의 시간 길이를 판정하기 위한 타이밍 수단과, 상기 시간 길이이 임계값을 초과한 경우에 알람 신호를 발생시키는 수단을 구비한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 마우스 등의 컴퓨터 입력 장치가 제공되는데, 이 컴퓨터 입력 장치는 사용자의 움직임을 검출하기 위한 수단과, 일정 기간 사용자가 움직인 후 사용자의 움직임이 검출되지 않는 경우에 알람 신호를 발생시키는 수단을 구비한다.

컴퓨터 마우스를 사용하는 사용자가 반복사용 긴장성 손상 증후군의 위험이 있는 경우에 본 발명은 장점을 갖는다. 여기서, 컴퓨터 마우스는 트랙볼, 조이스틱 등의 모든 종류의 컴퓨터 입력 장치를 나타내는 것으로 고려될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템에서 사용하기 위한 컴퓨터 마우스의 횡단면을 개략적으로 나타내는 도면을 참조하여 이하 상세히 설명한다.

사용자 명령이 처리되는 일부 장비가 음성으로 인식되어 동작하는 경우라도,사용되는 장치는 대부분 기계적인 상호작용에 의존하게 된다. 자동차는 사용자의 발에 의해 가동되하는 페달에 의해 제어되고, 텔레비전 수상기는 기계적인 스위치를 채택하고 있으며, 컴퓨터는 키보드, 조이스틱, 게임패드 또는 마우스 등의 주변 장치를 이용하고 있고, 실제로 힘을 가하지 않는 경우라도, 신체의 하나의 이상의 부분의 움직임을 제어 신호로 변환하게 된다. 따라서, 이러한 장비 사용의 기간이 길어지는 것은 근육 긴장의 기간이 길어지는 것이 된다. 잘 알고 있는 바와 같이, 근육의 긴장이 길어지게 되면, 반복사용 긴장성 손상 증후군(RSI)이 생길 수 있다.

RSI는 컴퓨터 분야에서는 잘 알려진 문제점으로서, 이 분야에서는 사용자에 의해 입력 신호가 계속해서 제공되는 특징을 갖기 때문이다. 그러나, 이러한 문제점은 다른 기술 분야에서도 일반적으로 발생되고 있는 것이다. 본 발명은 반복사용 긴장성 손상(RSI)의 위험을 감소시키고 RSI에 의해 피해를 당했던 사람들의 증후를 감소시키는데 유용한 시스템을 제공한다. RSI는 특히 컴퓨터 사용자에게 관련되어 있기 때문에, 컴퓨터 분야에서 구현되는 예에 대해 중점적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 신체의 움직일 수 있는 부분에 의해 입력 장치와 상호작용하는 모든 분야에서 일반적으로 적용될 수 있다.

반복사용 긴장성 손상(RSI)을 방지하기 위해 지금까지 이용되어 왔던 방법들 중에서, 2가지가 특히 두드러진다. 첫번째로, 인간환경공학적으로 설계된 입력 장치를 제공하는데 상당한 노력이 이루어졌다. 일부 설계는 신체 부위와 직접 접촉하게 되는 장치의 부분이 그 신체 부위의 모양에 적합하도록 하는데 중점을 두고 있다. 다른 설계로는 사용자가 제어를 유지하면서 신체 부위의 자세를 변경할 수있도록 한다. 그러나, 인간환경공학적 설계는 적절하게 사용될 필요가 있다. 너무 오랜 기간 동안 사용하게 되면, 여전히 손상이 발생할 수 있다. 명령을 내리는 중간 중간에 장치에 팔다리를 위치시킨 사용자들도 경직된 자세에 있게 될 수 있다.

RSI를 방지하기 위한 두번째 방법은 사무실 환경에서 일반적인 것이다. 이 방법은 장시간 동안 사용자의 움직을 모니터링하고, 작업한 전체 시간이 미리 설정된 기준을 초과하게 되면 사용자에게 휴식하라는 신호를 보내는 소프트웨어를 이용한다. 그러나, 이 방법은 사용자가 스크린을 보면서 또는 다른 일을 하면서, 얼마나 자주 그의 손을 마우스, 키보드 또는 터치패널 위에 위치시키는지를 인식하지는 못한다. 따라서, 손목과 팔뚝의 근육도 긴장될 수 있는데, 그 자세는 입력 장치가 사용되고 있을 때와 같이 경직되는 것이다. 이 기간 동안에는 입력 신호가 제공되지 않기 때문에, 통상적인 모니터링 소프트웨어로는 사용자에게 경고할 수 없을 것이다.

본 발명은 입력 신호를 컴퓨터 등에 제공하기 위한 시스템을 제공한다. 본 발명의 시스템은 사용자의 팔다리와 상호작용에 의해 사용자가 제어할 수 있는 구성요소를 구비한다. "팔다리"라는 용어는 신체의 움직일 수 있는 모든 부위, 예컨대 손가락, 손, 팔, 발 등을 나타내는데 일반적으로 사용된다. "구성요소"는 이러한 움직음을 검출할 수 있는 물리적인 장치 또는 이러한 장치의 일부가 된다.

구성요소는, 사용자의 발과 상호작용하는 페달 등이 될 수 있다. 사용자의 손과 상호작용하는 조이스틱 등이나, 사용자의 손가락과 상호작용하는 터치패드 등도 될 수 있다. 도시된 예에서, 구성요소는 마우스(M)로서, 사용자의 손과 상호작용하여 입력 신호를 컴퓨터(도시 안됨)에 제공한다. 마우스(M)는 사용자의 팔다리, 손 그리고 하우징(1)과 직접 연결되어 제어된다. 도 1의 마우스(M)는 기계식 마우스이다. 이 마우스(M)가 표면을 가로질로 이동함에 따라 볼(3)이 회전하게 되는 것이다. 엔코더 장치(4)가 이러한 움직임을 펄스로 부호화하고, 온보드(on-board) 프로세서 칩(2)에 의해 데이터 신호로 변환된 후, 접속 케이블을 통해 컴퓨터로 전달된다. 이러한 엔코더 장치는 광학식 또는 기계식이다.

본 발명에 따른 시스템의 특징은 마우스(M)만으로 구현이 가능하며, 이 마우스(M)와 컴퓨터상에서 운용되는 소프트웨어를 조합시켜서도 구현될 수 있다. 이 소프트웨어는 운영체제에서 컴파일링 처리되거나 운영체제에 연계되는 마우스 드라이버의 구성도 가능하다. 사용자 애플리케이션으로서도 가능하다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.

본 발명의 시스템은 구성요소의 적어도 일부분상에 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것을 검출할 수 있는 센서를 구비한다. 즉, 본 발명의 시스템은 신체 부위에 의해 제어되는 구성요소에 인접해서 신체 부위의 존재를 검출할 수 있다.

마우스(M)에 있어서, 이러한 센서의 일예는 마우스(M)의 바로 아래에 위치하는 압력 센서(6)이다. 이 경우, 사용자는 시스템이 그 존재 여부를 감지할 수 있도록 하우징(1)에 실제로 접촉하여야 한다.

대안으로서 또는 압축 센서(6)에 추가하여, 하우징(1)의 커버 부근에 센서(5)가 제공될 수 있다. 이 센서(5)는 많은 상이한 타입들 중 하나가 될 수 있다.또, 이 센서(5)는 압력 센서가 될 수 있으며, 사용자의 손의 무게가 하우징(1)에서의 압력을 나타낼 때 신호를 제공한다. 또한, 센서는 광학식 또는 용량식(capacitive type)이 될 수 있으며, 마우스(M) 위에 정지해 있는 손의 존재 여부뿐만 아니라 손이 마우스(M)의 하우징(1)과 실제로 기계적 접촉이 되고 있는지를 감지할 수 있다. 이것은, 특히 마우스(M)가 사용자의 손에 비해 소형인 경우에 장점을 갖는다. 손이 감싸쥐고는 있지만 접촉되어 있지 않은 경우, 마우스(M)는 긴장되고 잠재적으로는 손상을 줄 수 있는 자세를 유지하고 있으면, 이와 같은 센서를 구비하는 시스템에 의해 검출이 이루어질 것이다.

다른 실시예로서, 센서는 시스템의 일부분으로서 제공되는 개별 장치에 포함될 수 있다. 예를 들어, 센서는 마우스(M)와 함께 제공되는 마우스 패드(도시 안됨)에 포함될 수 있다. 센서의 위치는 사용자가 마우스(M)를 붙잡고 있을 때 사용자의 손목이 존재 여부가 검출되는 그런 위치이다. 상술한 바와 같이, 이러한 실시예에서의 센서는 광학식 센서, 압력식 센서 또는 용량식 센서가 가능하다. 본 발명의 실시예에서의 장치(예컨대, 마우스 패드)는 출력 신호를 제어기(예컨대, 마우스(M)로부터 입력 신호를 수신하는 컴퓨터)에 제공하는 인터페이스를 추가로 구비한다. 출력 신호는 센서의 출력신호이며 또는 컴퓨터 주변장치용의 소정 프로토콜의 변환 신호이다. 본 실시예는 종래의 입력 장치(예컨대, 컴퓨터 마우스)와 기능하는 장점을 갖는다.

사용자가 제어 가능한 다른 입력 장치와 함께 사용하기 위한 실시예로서, 센서를 갖춘 다른 타입의 장치가 이용될 수 있다. 예를 들어, 브레이크 페달이 사용자가 제어 가능한 구성요소인 경우, 브레이크 라이트에 전기적으로 부착될 수 있는 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 시스템은 자세를 유지하고 있는 시간 길이를 판정하기 위한 타이밍 수단을 이용할 수 있다. 도시된 마우스(M)에 있어서, 이들 타이밍 수단은 간단한 아날로그 전자 회로로서 제공될 수 있으며, 이 전자 회로는 하나 또는 2개의 센서(5, 6)가 손의 존재를 검출한 순간부터 충전이 이루어지고 손이 제거되면 단락되는 커패시터를 구비할 수 있다. 다른 실시예로서, 온보드 프로세서(2)를 제어하기 위해 제공되는 클록이 이용된다. 컴퓨터의 시스템 클록도 사용될 수 있으며, 이 경우 타이밍 수단은 마우스 드라이버 소프트웨어에서의 루틴 등의 소프트웨어를 구비할 것이다.

사용자의 팔다리가 계속해서 위치해 있는 동안의 시간 간격이 임계값을 초과하는 경우에는 알람 신호가 주어진다. 사용자의 입력 시스템을 모니터링하는 모니터링 소프트웨어는 사용자를 강제적으로 쉬게 하기 위하여 대형의 교란용 윈도우를 사용하는 것이 일반적이다. 이에 의해, 사용자의 사고의 연속이 방해받게 되고 그가 수행하고 있는 작업에 대한 집중이 방해받게 된다. 이러한 교란용의 신호에 반응하는 것 자체가 사용자를 괴롭히게 되는 것이다. 많은 사용자는 상기와 같은 윈도우를 사라지게 하기 위하여 제거용 버튼을 누르는 것을 선택한다. 그 동안 작업을 마쳐야 된다면, 모니터링 소프트웨어를 완전히 불능으로 만드는 사용자도 많다. 소프트웨어의 명령에 따르게 되면, 단기간 또는 장기간에 걸쳐 능률적인 작업을 위해 이용할 수 있는 시간이 줄어들게 된다.

본 발명은 사용자로 하여금 조건 반사가 생기도록 훈련시키기 위해 비교란용 신호(non-disruptive signal)를 이용한다. 얼마간의 시간을 시스템을 이용하는데 소모한 후, 알람 신호에 대한 반응이 생각없이 자동으로 생기게 된다. 따라서, 본 발명의 시스템은 능률적인 시간을 감소시키지 않는다. 이러한 조건 반사를 달성하기 위해 본 발명의 범위 내에서 원칙적으로 적어도 3가지 유형의 알람 신호가 이용 가능하다.

먼저, 가시적 신호(visual signal)를 이용할 수 있다. 가시적 알람 신호는 사용자를 너무 혼란스럽지 않게 제공된다. 예를 들어, 마우스에 발광 다이오드(LED)가 제공될 수 있다. 또, 컴퓨터 스크린의, 예컨대 모서리상에 작은 아이콘이나 윈도우가 나타나도록 할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 시스템은 알람 신호에 응답하여, 바람직하게는 구성요소의 위에 위치한 팔다리에 촉각 신호를 제공할 수 있는 것이 유리하다. 촉각 신호를 제공하는 많은 수단이 공지되어 있다. 이러한 것의 정확한 구현은, 사용자가 시스템과 상호작용하는 특정의 방법에 크게 의존할 것이다. 예를 들어, 페달에 약간의 진동이나 떨림이 일어나도록 서보 드라이브나 유압식 또는 공압식 피스톤이 제공될 수 있다.

실시예로서 본 명세서에서 이용되는 마우스(M)는 축(7)을 중심으로 회전이 가능한 편심 부분(8)이 제공된다. 편심 부분(8)의 회전에 의해 마우스(M)의 하우징(1)이 회전하게 될 것이다. 또한, 액추에이터(9)가 사용되어, 하우징(1)의 상단부를 진동시키거나 펄스 신호를 제공할 수 있다. 액추에이터의 예로서 선형식 또는 회전식 모터에 의해 구동되는 기계식 액추에이터와 자석식 액추에이터가 있다. 또, 마우스(M)의 하우징(1)을 이동시키기 위해 볼(3)을 구동시키는 모터가 제공될 수 있다. 이들 기술은 모두 컴퓨터 주변기기와 관련하여 잘 알려져 있는 것이지만, 지금까지는, 컴퓨터 게임의 플레이어에게 포스 피드백(force feedback)을 제공하는데 이용되어 왔다. 다시 말해서, 촉각 신호는 사용자 입력의 부재에 응답하는 것이 아니라 입력 신호에 응답하여 제공되어 왔다.

촉각 신호를 제공하기 위한 수단은, 도시된 실시예에서 마우스(M)의 일부분이지만, 개별 구성요소로도 가능하다. 이 구성요소는 팔찌, 마우스 패드 또는 키보드에 내장되는 형태도 가능하다.

이러한 본 발명의 특징에 의하면, 촉각 신호가 사용자의 반사 신경을 설정하는데 특히 유용하다는 사실을 이용한다. 촉각 신호는 적어도 신호의 방해 타입이 된다. 짧은 학습 기간 이후에, 반사 조건이 생길 것이며, 여기서 촉각 신호는 마우스로부터 손의 유사 비자발적 운동이 될 것이다. 일정 시간이 지난 후, 사용자는 알람 신호가 주어진 것과 이에 반응하여 손을 치우는 사실조차 알지 못할 것이다.

알람 신호의 세번째 유형은 경고 신호이다. 이 변형예에 있어서, 시스템은 가청 신호의 발생을 트리거링하기에 적당한 알람 신호 또는 가청 알람 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 마우스(M)에 완전히 포함되는 변형예에 있어서, 마우스는 음향신호를 발생시키는 스피커(11) 또는 기타 다른 수단을 구비한다. 다른 구현예에 있어서, 마우스(M)는, 예컨대 온보드 프로세서(2)에 의해 발생되는 적절한신호를 이 프로세서가 장착된 컴퓨터에 제공한다. 이후, 신호는 컴퓨터에 의해 가청 신호의 발생을 트리거링한다.

스크린을 열람하는 것은 주로 시각적인 작업으로 이루어지기 때문에, 가청 신호는 사용자에 대해 방해를 덜 주는 가시적 신호 이상의 장점이 있다. 이 가시적 신호와 가청 신호는 어느 정도까지 독립적으로 운용될 수 있는 병행 정보 시스템이다.

바람직한 실시예로서, 가청 신호의 다른 특징이 사용된다. 이 실시예에서, 알람 신호가 처음에 발생된 후 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것이 계속 검출되면 신호의 특성이 변하게 된다. 따라서, 처음에 알람 신호를 무시한 사용자는 어느 시점에서 행동을 취할 시점이라는 것을 강제적으로 인식시키게 된다.

예를 들어, 어떠한 행동도 취해지지 않고 아이콘이 스크린상에 일정 시간 동안 출현된 후 또는 편심 부분(8)이 일정 시간 동안 회전한 후에 가청 신호가 발생될 수 있다. 가청 신호를 사용함으로써, 사용자 환경이 변하게 되는 장점을 갖는다. 주위의 압력이 사용자로 하여금 그의 습관을 고치도록 할 수 있다.

알람 신호의 특성은, 예컨대 더 강하게 함으로써, 기타 다른 방법으로 추가 변경이 가능하다. 예컨대, 일부 공지된 촉각 장치에 있어서는, 편심 부분(8)의 축(7)까지의 거리를 가변화하여 진동 감각을 더 강하게 한다.

바람직하게는, 본 시스템은 조이스틱, 페달, 마우스 하우징(1) 등의 사용자가 제어하게 되는 구성요소와 사용자의 팔다리 사이에서 상호작용이 일어나는지 여부를 판정할 수 있다. 본 시스템은 상호작용이 판정된 시간 간격 동안 실질적으로일어나지 않은 경우에, 알람 신호를 발생시킨다. 이러한 특징을 구현하는데 특히 용이한 방법은, 입력 신호 발생 수단을 타이밍 수단에 결합시킴으로써, 입력 신호가 발생되지 않을 때만 타이머를 개시시키고, 입력 신호가 발생될 때마다 타이머가 재설정되도록 하는 것이다.

본 실시예는 사용자의 손이 장시간 동안 움직임 없이 정지해 있는 경우에만 제공된다고 하는 장점을 가지는데, 이렇게 사용자의 손이 장시간 동안 움직임이 없을 때가 가장 손상이 크기 때문이다. 입력이 제공되면, 사용자의 근육이 긴장 및 이완되고, 손상이 적어지게 된다. 또한, 많은 입력 장치는 입력 신호를 제공하기 위한 방법으로 실제로 이용되는 한, 심각한 손상을 방지할 수 있는 인간환경공학적 설계를 갖는다.

본 실시예에서, 사용자는 무의식적인 조건 반사가 생길 수 있다. 사용자는 알람이 제공될 때마다 손을 치우지 않고 마우스(M)를 살짝 밀치는 것만을 할 수 있다. 이러한 문제점은 본 발명의 바람직한 실시예에서는 일어나지 않을 것이며, 여기서 본 시스템은 장시간에 걸쳐 사용자가 제어하게 되는 구성요소와 사용자의 팔다리간의 상호작용을 기록할 수 있다. 이에 따라, 미동에 의해 생기는 입력 신호 또는 잠깐 동안의 상호작용을 무시하는 것이 가능하게 된다.

상호작용을 기록함으로써 상호작용의 특징을 판정하고, 판정된 특성과 하나 이상의 위험성 내역(risk-profile)을 비교할 수도 있게 된다. 이에 따라, 상호작용의 특징이 위험성 내역에 부합되는 경우에 알람 신호를 발생시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 이러한 특징은 사용자가 마우스상의 스크롤 버튼(도시 안됨)만을 이용하고 있는지, 아니면 손을 마우스(M)상에 위치시키고 있는지 여부를 판별하는데 이용될 수 있다.

본 시스템은 장시간 동안 사용자의 팔다리와 사용자가 제어하는 구성요소간의 상호작용의 기록을 축적 및 저장할 수 있다. 또한, 알람 신호가 발생될 때에만 기록을 행할 수 있다. 이에 따라, 사용자 행동의 완전한 기록이 축적될 수 있게 된다. 이러한 기록은 회사의 건강담당 직원이 RSI가 생길 위험이 있는 사람을 식별하는데 이용할 수 있다. 이들에게는, 예컨대 적절한 훈련이 제공될 수 있다. 이러한 특징은 종업원의 습관에 의해 RSI가 발생되어 왔다는 것을 밝힘으로써 고용인의 신뢰성을 얻는데 이용될 수도 있다.

본 발명은 상기 설명한 실시예에 한정되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이며, 본 발명의 범위내에서 다양한 방법으로 변경이 가능하다는 것도 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 마우스는 광학식 마우스도 가능한다. 케이블과 커넥터 대신에 무선 접속장치를 통해 컴퓨터와 데이터를 교환하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 실시예로서, 본 시스템은 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것을 검출할 수 있는 센서를 구비하지 않고 구현될 수 있다. 하나의 예로서, 본 시스템의 소프트웨어 부분이 사용자의 행동을 모니터링하고 만일 연속되는 행동이 이루어지는 소정 기간 이후에 사용자의 행동이 전혀 검출되지 않았다면, 촉각 신호가 발생되어 사용자에게 손을 치우도록 경고한다. 본 실시예는 상기 기술된 시스템의 모든 다른 특징들과 조합이 가능하다.

팔다리의 존재 여부를 검출할 수 있는 센서를 구비하지 않은 시스템은 센서의 다른 유형이 이용될 수 있는 장점을 갖는다. 컴퓨터 마우스와 관련하여 기술된 소프트웨어 모니터가 좋은 예이다. 다른 예로서, 손으로 제어되는 입력 장치의 경우, 손목에 찰 수 있는 장치 등의 움직임 센서를 구비하는 장치가 될 수 있다. 다른 예로서, 본 장치는 사용자의 팔다리의 움직임을 검출하기 위한 임의의 종류의 이미지 분석기를 구비할 수 있다.

본 명세서에 개시된 각 변형예는 움직임이 없는 경직된 자세를 유지하는 것이 반복사용 긴장성 손상(RSI: repetitive strain injury)의 발생에 대해 큰 위협이 되는 것에 기초하고 있다. 개시된 시스템과 장치는 이러한 자세를 검출하여 RSI의 방지에 유용한 도움을 제공한다.

Claims (15)

1. 사용자의 팔다리와 상호작용함으로써 사용자가 제어할 수 있는 구성요소(M, 1)를 구비하며, 입력 신호를 제공하기 위한 시스템으로서,

   상기 구성요소(M, 1)의 적어도 일부분 위에 상기 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것을 검출할 수 있는 센서(5, 6)와;

   상기 사용자의 팔다리가 위치해 있는 동안의 시간 길이를 판정하는 타이밍 수단(2)과;

   상기 시간 길이가 임계값을 초과한 경우에 알람 신호를 발생시키는 수단(11, 9, 7, 8)을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 알람 신호에 응답하여, 바람직하게는 상기 구성요소의 위에 위치해 있는 상기 사용자의 팔다리에, 촉각 신호를 제공하는 수단(7, 8, 9)을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 알람 신호의 특성은, 상기 알람 신호가 처음으로 발생된 이후 상기 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것이 계속해서 검출되는 경우에 변경되는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   가청 신호의 발생을 트리거링하는데 적당한 알람 신호 또는 가청 알람 신호를 발생시키는 수단(2, 11)을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 시스템은 상기 사용자가 제어할 수 있는 구성요소와 상기 사용자의 팔다리의 사이에서 상호작용이 일어나는지 여부를 판정할 수 있으며,

   상기 시스템은 상기 판정된 시간 간격 동안 실질적인 상호작용이 일어나지 않은 경우에 상기 알람 신호만을 발생시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 시스템은 상기 시간 간격 동안 일어나는 상호작용을 기록할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 시스템은 상기 상호작용의 특성을 판정할 수 있으며, 상기 판정된 특성을 적어도 하나의 위험성 이력과 비교할 수 있고,

   상기 시스템은 상기 상호작용의 특성이 상기 위험성 이력과 일치하는 경우에 상기 알람 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 시스템은 상기 사용자가 제어할 수 있는 구성요소와 상기 사용자의 팔다리 사이에서의 상호작용 및/또는 상기 시간 간격 동안 상기 알람 신호의 발생의 기록을 축적 및 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 구성요소에 센서가 구비된 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제1항 내지 제8항에 기재된 시스템에 사용하기 위한 장치에 있어서,

    사용자의 팔다리가 위치해 있는지의 존재 여부를 검출하는 수단을 구비하며,

    상기 장치는 상기 사용자의 팔다리의 존재 여부를 검출하기 위한 수단에 의해 상기 구성요소의 적어도 일부분 위에 상기 사용자의 팔다리가 위치해 있는 것을 검출하도록 구성되며,

    상기 상기 사용자의 팔다리의 존재 여부가 검출된 것을 나타내는 신호를 발생시키는 수단과, 상기 검출된 존재 여부를 나타내는 신호를 타이밍 수단에 전달하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 사용자의 팔다리와 상호작용함으로써 사용자가 제어할 수 있는 구성요소(M, 1)를 구비하며, 입력 신호를 제공하기 위한 시스템으로서,

    상기 사용자의 팔다리의 움직임을 검출하는 수단과, 일정 기간 사용자가 움직인 이후에 사용자의 움직임이 검출되지 않은 경우, 알람 신호를 발생시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 제11항에 있어서,

    상기 구성요소는 사용자의 움직임을 검출하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
13. 제11항에 기재된 시스템에 사용하기 위한 장치에 있어서,

    사용자의 팔다리의 움직임을 검출하는 수단을 구비하며,

    상기 장치는 상기 사용자의 팔다리의 움직임을 검출하기 위한 수단이 구성요소의 적어도 일부분 위에 위치해 있는 상기 사용자의 팔다리의 움직임을 검출하도록 구성되며,

    상기 검출된 움직임을 나타내는 신호를 발생시키는 수단과,

    일정 기간 사용자가 움직인 이후 사용자의 움직임이 검출되지 않은 경우, 알람 신호를 발생시키도록 구성된 제어기에, 상기 움직임이 검출된 것을 나타내는 신호를 전달하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 마우스 등의 컴퓨터 입력 장치(M)로서,

    상기 컴퓨터 입력 장치는 사용자의 손이 상기 장치(M)의 적어도 일부분 위에위치해 있는 것을 검출할 수 있는 센서(5, 6)와,

    사용자의 팔다리가 위치해 있는 것이 계속해서 검출되는 동안의 시간의 길이를 판정하는 타이밍 수단(2)과,

    상기 시간 길이가 임계값을 초과하는 경우에 알람 신호를 발생시키는 수단(7, 8, 9, 11)을 구비하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력 장치.
15. 마우스 등의 컴퓨터 입력 장치(M)에 있어서,

    일정 기간 사용자가 움직인 이후에 사용자의 움직임이 검출되지 않은 경우, 알람 신호를 발생시키는 사용자 움직임 수단을 검출하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력 장치.