KR20050021500A - 휴대용 컴퓨터 대화형 장치 - Google Patents

휴대용 컴퓨터 대화형 장치 Download PDF

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KR20050021500A
KR20050021500A KR10-2005-7000857A KR20057000857A KR20050021500A KR 20050021500 A KR20050021500 A KR 20050021500A KR 20057000857 A KR20057000857 A KR 20057000857A KR 20050021500 A KR20050021500 A KR 20050021500A
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타일러 존 다니엘
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가부시키가이샤 소니 컴퓨터 엔터테인먼트
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Abstract

일 실시예에서 입력 장치가 제공된다. 입력 장치는 중심 본체를 포함한다. 응답 및 통신 시스템은 입력 장치에 포함된다. 응답 및 통신 시스템은 입력 장치와 컴퓨팅 장치 사이에서 통신이 가능하다. 중심 본체에서 적어도 하나의 연장된 돌출부가 포함된다. 중심 본체와 적어도 하나의 돌출부는 사용자의 손 움직임을 캡쳐하기위해 구성된다. 입력 장치는 사용자가 쥘 수 있게 구성된다. 입력 검출 프로그램, 컴퓨팅 시스템, 컴퓨터 프로그램 지침 그리고 외부 입력 장치로부터 컴퓨터 시스템에 명령을 통신하기 위한 방법이 제공된다.

Description

휴대용 컴퓨터 대화형 장치 {HAND-HELD COMPUTER INTERACTIVE DEVICE}
본 발명은 일반적으로 컴퓨터 시스템을 위한 입력 장치, 더 상세하게는 사용자가 손에 쥘 수 있는 입력 장치와 관련된 것이다.
근래 개인 컴퓨터는 작업용에서 오락용으로 변화하는 추세이다. 이러한 추세의 일환으로, 대안 입력 장치가 주목받고 있다. 대안 입력 장치는 작업용보다는 오락용에 초점을 맞춘 "거실 결합형(living room interface)"이다. 예를 들어, 손놀림을 캡쳐하는 장갑은 가상현실, 텔레로보틱(telerobotics), 의약품, 비디오 게임, 음악 세대 등의 응용 분야에서 주목받고 있다.
제조자들 사이에 소비자들이 오락용으로 장갑끼는 것을 원치 않는다는 문제점이 인식되어 있다. 만일 사용자가 상술한 다양한 응용 분야를 이용하려면, 계속해서 장갑을 벗고 다시 껴야만 한다. 예를 들어, 사용자가 타자를 치거나 손으로 어떤 다른 기능을 수행하는 경우에, 소비자는 장갑을 벗어야만 할 것이다. 게다가, 데이터 장갑은 손의 움직임을 방해하고 그 무게가 상당하다. 따라서, 장갑은 오락 응용 분야에서 사용자들이 그 사용을 꺼려 한다.
대안 입력 장치로써 제안된 다른 해결 방법은 컴퓨터 비전 시스템(computer vision system)이다. 그러나, 컴퓨터 비젼 시스템은 오락용으로서 그 응용이 제한된다는 문제가 있다. 컴퓨터 비젼 시스템은 촉감 피드백을 제공하지 못하고 조명 상태에 의해 그 응용이 더욱이 제한된다. 컴퓨터 비젼 시스템은, "어드레스(address)"의 문제, 즉 제스쳐(gesture)가 컴퓨터를 위한 것인지 아닌지의 문제가 있다. 또한, 매개변수들이 추측되므로 잠정적으로 부정확하다는 문제가 있다. 게다가, 입력 장치는 카메라의 시점 안에 있어야만 한다. 컴퓨터 비젼 시스템의 또 다른 문제점은 일부 제스쳐들이 자기 차단(self-occluding)의 성질을 띠므로, 해석하기 어렵다는 것이다.
따라서, 사용자에게 촉감/촉각 피드백을 제공하고, 사용자가 입력 장치를 끼지 않아도 되는 편의를 제공하기 위해서는 종래 기술의 문제들을 해결하는 것이 필요하다.
본 발명은 첨부 도면과 함께 다음의 설명을 참조함으로써 잘 이해된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라서 수신기에 입력을 제공하기 위해 사용자가 쥘 수 있게 구성된 외부 입력 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라서 디스플레이 모니터와의 통신에서 컴퓨팅 장치와 통신하기 위해 구성된 입력 장치 한 쌍의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 장착된 전자 기기를 설명하는 외부 입력 장치의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 펼친 위치에서 입력 장치의 저면도이다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예에 따라서 입력 장치가 펼친 위치에 있는 동안 사용자가 쥐게 되는 입력 장치의 개략도이다.
도 5B는 본 발명의 일 실시예에 따라서 입력 장치가 오므린 위치에 있는 동안 사용자가 쥐게 되는 입력 장치의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 입력 장치의 평면 사시도이다.
도 7은 도 4의 입력 장치의 대안 실시예의 저면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라서 외부 입력 장치에서 컴퓨터 시스템에 명령을 통신하기 위한 방법의 흐름도이다.
일반적으로, 본 발명은 사용자가 쥘 수 있게 구성된 입력 장치를 제공함으로써 이러한 문제점들을 해결하고자 한다. 본 발명은 기계, 방법, 처리, 시스템, 프로그램 지침, 또는 장치와 같은 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 몇가지 본 발명의 실시예는 하기된다.
일 실시예에서 입력 장치가 제공된다. 입력 장치는 중심 본체를 포함한다. 응답과 통신 시스템은 중심 본체와 결합된다. 응답과 통신 시스템은 입력 장치와 컴퓨팅 장치 사이의 통신을 가능하게 한다. 중심 본체에서 연장된 복수의 돌출부가 포함된다. 중심 본체와 복수의 돌출부는 사용자의 손 움직임을 캡쳐하기 위해 형성된다. 입력 장치는 사용자가 손에 쥘 수 있게 형성된다.
다른 실시예에서, 컴퓨팅 장치에 실행되는 입력 검출 프로그램이 제공된다. 입력 검출 프로그램은 메인 프로그램의 입력 명령을 유발하는 시점을 결정하는 프로그램 지침들을 포함하고 촉감 피드백은 사용자가 손에 쥘 수 있게 배열된 외부 입력 장치에 응답한다. 입력 검출 프로그램은 외부 입력 장치로부터 신호를 검출하기 위한 프로그램 지침들을 포함한다. 상기 신호는 외부 입력 장치에서 물리적 변화를 야기함으로써 발생된다. 컴퓨팅 장치에서 프로그램이 실행될 때 입력 명령을 유발하기 위한 프로그램 지침들이 제공된다. 상기 유발은 외부 입력 객체에서 검출된 신호의 결과이다. 일 실시예에서 외부 입력 장치가 검출된 신호에 응답할 때 촉감 피드백 신호를 발생하기 위한 프로그램 지침들이 제공된다.
또 다른 실시예에서, 사용자에게 촉감 피드백이 가능한 컴퓨팅 시스템이 제공된다. 컴퓨팅 시스템은 컴퓨팅 유닛을 포함한다. 컴퓨팅 유닛은 명령을 수신하고 송신하기 위해 구성된 회로를 포함한다. 컴퓨팅 유닛과 통신하는 디스플레이 모니터가 포함된다. 사용자의 손에 쥘 수 있게 구성된 입력 장치가 포함된다. 입력 장치는 사용자의 손 움직임에 응답하는 촉감 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 컴퓨팅 시스템이 제공된다. 컴퓨팅 시스템은 컴퓨팅 유닛을 포함한다. 컴퓨팅 유닛은 명령을 수신하고 송신하기 위해 구성된 회로를 포함한다. 컴퓨팅 유닛과 통신하는 디스플레이 모니터가 포함된다. 휴대용 입력 장치가 제공된다. 입력 장치는 디스플레이 모니터에 표시된 객체를 조종하도록 형성된다.
다른 실시예에서, 사용자에게 진동 피드백을 제공할 수 있는 컴퓨팅 시스템이 제공된다. 컴퓨팅 시스템은 사용자가 쥘 수 있게 구성된 외부 입력 장치를 통해 사용자의 손 움직임을 캡쳐하는 수단을 포함한다. 사용자의 송신된 손 움직임에 응답하여 컴퓨팅 장치에 캡쳐된 손 움직임을 송신하는 수단과 외부 입력 장치에 명령을 송신하는 수단이 포함된다. 외부 입력 장치에 송신된 명령에 대한 응답으로 사용자에게 촉감 피드백을 제공하는 수단이 제공된다. 외부 입력 장치에서 수신된 명령과 결합된 그래픽 이미지를 표시하는 수단이 포함된다.
또 다른 실시예에서, 외부 입력 장치로부터 컴퓨터 시스템에 명령을 통신하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 사용자가 손에 쥘 수 있게 구성된 외부 입력 장치와 통신할 수 있도록 구성된 수신기를 제공하는 것으로 시작된다. 따라서, 사용자의 손 움직임은 외부 입력 장치의 변형을 통해 캡쳐된다. 다음으로, 손 움직임은 수신기에서 입력 제어를 야기하기 위해 수신기와 통신하는 명령으로 해석된다.
또 다른 실시예에서, 휴대용 입력 장치에서 컴퓨터 시스템에 명령을 통신하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 휴대용 입력 장치와의 통신을 위해 수신기를 가지는 게임 콘솔을 제공하면서 시작된다. 이 후, 사용자의 손 움직임은 사용자 손으로 인한 입력 장치의 변형을 통해 캡쳐된다. 다음으로, 손 움직임은 수신기와 통신되는 명령으로 해석된다. 이 후, 수신기와 통신되는 명령에 대한 반응으로, 사용자의 손은 입력 장치를 통해 제공된 촉감 피드백과 함께 자극된다. 사용자의 손은 사용자의 손에 적합한 진동의 경도와 패턴을 조절함으로써 자극된다.
다른 실시예에서, 컴퓨터 입력 명령을 조종하기 위한 컴퓨터 프로그램 지침들이 제공된다. 컴퓨터 프로그램 지침들은 컴퓨터 판독(readable) 매체에 수록된다. 컴퓨터 프로그램 지침은 무선 휴대용 입력 장치에 적합한 손 움직임을 캡쳐하기 위해 프로그램 지침들을 포함한다. 캡쳐된 손 움직임과 결합된 특정 명령을 수신하기 위해 프로그램 지침들이 포함된다. 휴대용 입력 장치로 통제되는 프로그램에 상기 특정 명령을 적용하기 위한 프로그램 지침들이 또한 제공된다.
또 다른 실시예에서, 입력 장치가 제공된다. 입력 장치는 중심 본체와 중심 본체에서 적어도 하나의 확장된 돌출부를 포함한다. 중심 본체와 적어도 하나의 돌출부는 사용자의 손가락 움직임을 캡쳐하기 위해 구성된다. 응답과 통신 시스템은 입력 장치 안에 구성된다.
또 다른 실시예에서, 입력 장치가 제공된다. 입력 장치는 중심 본체를 포함한다. 중심 본체에서 적어도 하나의 확장된 돌출부가 포함된다. 중심 본체와 적어도 하나의 돌출부는 사용자의 손 움직임을 캡쳐하기 위해 구성된다. 중심 본체와 결합된 통신 시스템은 입력 장치와 컴퓨팅 장치 사이에서 통신할 수 있다.
본 발명의 다른 해석과 이점들은 첨부 도면과 함께 본 발명을 실시예로서 설명하는 다음의 상세한 설명으로 명백하게 될 것이다.
본 발명은 사용자가 쥐고 손에 기초한(hand-based) 활동을 시뮬레이션하기 위해 사용자에게 촉감 피드백을 제공하는 입력 장치가개시된다. 다음 설명에서, 완전한 이해를 돕기 위해 본 발명의 내용을 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 다른 경우에, 공지된 처리 단계는 본 발명을 애매하게 하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 상기 실시예는 장갑처럼 껴지는 것과는 반대로, 사용자가 쥐게 되는 사용자 입력 장치를 제공한다. 개시된 장치는 사용자의 손 움직임을 고려한 데이터를 캡쳐해서 설계되었다. 이렇게 사용됨으로써, 손 움직임은 손가락 움직임, 예를 들어, 손가락과 엄지 손가락의 당김, 손가락과 엄지 손가락의 구부림 등을 포함한다. 손 움직임은 또한 팔로 인한 전체 손의 움직임을 포함한다. 따라서 입력 장치는 손가락과 엄지 손가락 움직임을 캡쳐하고 동시에 컴퓨팅 장치는 공간을 통해 손 움직임을 추적할 수 있다, 그래서 클릭과 드래그(drag) 기능은 더 자세히 하기하는 바와 같이 입력 장치와 함께 완성될 수 있다. 캡쳐된 데이터는 디지털 데이터의 형태이므로, 입력 장치가 컴퓨터 프로그램과 함께 대화형 장치로 사용될 수 있디ㅏ. 따라서, 각 손가락의 움직임은 입력 장치의 각 돌출부에 전달된다. 명령을 시작, 질문에 반응, 명령을 제공 및 대화형 비디오 게임에서 객체를 조종하기 위해 이러한 움직임이 해석되어 전달된다. 게다가, 입력 장치는 사용자에게 진동 피드백을 제공하므로 사용자는 컴퓨팅 시스템에 전달되는 명령과 결합한 촉각을 경험할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라서 수신기에 입력을 제공하기 위해 사용자가 쥘 수 있게 구성된 외부 입력 장치의 개략도이다. 외부 입력 장치 100은 사용자의 손 102의 손바닥 안에서 쥘 수 있게 구성된다. 사용자가 쥐고 풀고 함으로써, 사용자의 손가락과 엄지 손가락에 적당한 압력을 통해, 상기 압력이 입력 장치 100의 돌출부에 인가되고, 입력 장치에 장착된 전자 기기는 돌출부 부분에서의 변화를 감지하고 수신기 106에 전달된 명령을 발생시킨다. 수신기 106은 입력 장치 100에서 수신기에 전달된 신호에 의해 제어된 장치 108과 통신한다. 일 실시예에서 장치 108은 어느 회사에서든 제조될 수 있는 컴퓨터나 게임 콘솔일 수 있다. 예를 들어, 게임 콘솔은 PLAYSTATION™ 게임 콘솔이 될 수도 있다. 장착된 전자 기기가 협대역 라디오 신호를 발생시킨다. 이 신호들은 공개적, 혹은 독점적 처리 회로 및/또는 소프트웨어에 의해 처리될 수 있다. 바람직하게는, 라디오 신호의 통신은 블루투스(BLUETOOTH), 혹은 다른 안정적인 무선 기술(예를 들어, IEEE 802.11)과 같은 것이 사용 기준이 될 수 있다. 송수신자간에 통신이 요구되지 않는 기술을 사용하는 것이 바람직하지만, 여기에서 설명된 실시예는 적외선 신호같은 송수신자간에 통신이 요구되는 기술이라도 상관없다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라서 디스플레이 모니터와의 통신에서 컴퓨팅 장치와 통신하기 위해 구성된 입력 장치 한 쌍의 개략도이다. 외부 입력 장치 100은 사용자 손 102의 각 손바닥 안에 맞게 구성된다. 도시된 바와 같이, 각 입력 장치 100은 수신기 106을 통해 컴퓨팅 장치 108과 통신될 수 있다. 수신기 106이 컴퓨팅 장치 108의 프레임 바깥에 나타나는 반면, 수신기가 본 발명의 일 실시예에 따라서 컴퓨팅 장치로 통합될 수 있다. 입력 장치 100은 일 실시예에서 입력 장치 내에 장착된 응답과 통신 시스템을 통해 신호를 송신하고 수신한다. 컴퓨팅 장치 108은 디스플레이 모니터 110과 통신한다. 컴퓨팅 장치 108은 디스플레이 모니터 110에 디지털 데이터를 송신하므로, 디지털 데이터가 표시될 수 있다. 디스플레이 모니터 110은 텍스트 110a, 메뉴 110b, 및/또는 그래픽 110c를 보여준다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치 108이 게임 콘솔인 디스플레이 모니터 110은 그래픽이나 진행되는 게임과 결합된 사용자 인터페이스를 표시한다.
도 2의 각 입력 장치 100은 사용자의 손 움직임에 응답하여 명령 104를 발생하기 위해 구성된다. 명령 104는 수신기 106을 통해 컴퓨팅 장치 108로 캡쳐된다. 캡쳐된 데이터는 디지털 데이터의 형태이므로 입력 장치가 컴퓨터 프로그램과 함께 대화형 장치로 사용될 수 있다. 각 손가락이나 손가락들의 움직임은 입력 장치 100의 각 돌출부에 전달된다. 상기한 바와 같이, 이러한 움직임들이 명령을 시작하고, 질문에 반응하고, 명령을 제공하고, 대화형 비디오 게임에서 객체를 조종하는 등을 위해 컴퓨팅 시스템으로 전달된다. 입력 장치 100이 사용자의 손 안에 편안하게 맞을 수 있게 구성된다. 따라서 다른 크기들로 사용자의 나이, 성별 등에 맞게 사용될 수 있다. 게다가, 비록 사용자가 타자를 치는 위치에서 손을 멈추고 있더라도 입력 장치 100은 사용자의 손에 남아 있도록 구성된다. 사용자가 손가락을 자연적으로 구부리게 되면, 사용자의 손이입력 장치를 지탱하여 손에서 입력 장치가 분리되는 것이 방지된다. 물론, VELCRO 끈과 같은 손잡이는 본 발명의 일 실시예에서 사용자의 손에 안전한 입력 장치로 만들어진다. 돌출부의 물질은 사용자가 입력 장치를 잡고 있는 동안 손가락이 쉽게 미끄러지지 않는 물질로 선택된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 장착된 전자 기기를 설명하는 외부 입력 장치의 저면도이다. 외부 입력 장치 100은 중심 본체 116과 돌출부 112a-112e로 구성된다. 돌출부 112a-112e는 또한 다리로 지칭될 수 있다. 각 돌출부 112a-112e는 사용자 손의 각 손가락과 엄지 손가락을 위해 이용될 수 있다. 돌출부 112a-112e는 각 손가락과 엄지 손가락을 각각 구부림으로써 구성된다. 근본적으로, 돌출부 112a-112e가 일 실시예에서 다리가 되는 외부 입력 장치 100의 구성은 거미 모양이다. 중심 본체 116은 사용자의 손바닥에 남기 위해 구성된다. 게다가, 중심 본체 116은 손가락과 엄지 손가락 움직임을 해석하기 위해 전자 기기를 포함하고 각 돌출부 112a-112e를 위해 고정점(anchor point)을 제공한다. 물론, 손가락과 엄지 손가락 움직임의 해석을 위한 전자 기기는 입력 장치 100안의 어느 곳에라도 놓일 수 있고, 심지어 입력 장치에 포함될 수도 있다. 일 실시예에서, 송/수신기 118은 도 2의 장치 108과 같은 컴퓨팅 장치로 신호를 전달하기 위한 회로를 포함한다. 송/수신기 118은 또한 도 2의 컴퓨팅 장치 108과 같은 외부 장치로부터 신호를 받기 위한 회로를 포함한다.
도 3의 외부 입력 장치 100은 외부 입력 장치 내에 위치한 구동기(actuator) 120a-120g를 통해 사용자 손의 손가락, 엄지 손가락, 손바닥에 낮은 대기 시간 촉감/촉각 피드백을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 촉감/촉각 피드백은 구동기와 조절 유닛으로 구성된 TOUCHENGINE™ 촉감/촉각 인터페이스를 통해 제공된다. 물론, 어떤 촉감/촉각 인터페이스 구성 요소는 본 실시예를 위해 특별히 제작되거나, 하드웨어 및/또는 소프트웨어 바깥 제공자로부터 설계될 수 있는 것 중에서 사용된다. 다른 실시예에서, 각 돌출부 112a-112e와 중심 본체 116은 낮은 대기 시간 촉감/촉각 피드백을 제공하기 위해 적어도 하나의 진동기를 포함한다. 각 돌출부는 (a) 손가락 끝, (b) 손가락의 구부림을 계산, 그리고 (c) 진동 패턴으로 손가락 시뮬레이션;함으로 압력을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부의 표면은 사용자가 안전하고 편안하게 쥘 수 있도록 고무로 가공된다. 또 다른 실시예에서, 예를 들어, 많은 돌출부가 다양하게 될 수 있어서, 엄지 손가락과 처음과 두번째 손가락만이 감지되고 사용자는 남은 두 손가락으로 입력 장치의 밑 부분을 쥘 수 있다. 손이 다양한 표현력을 만들수 있기 때문에, 컴퓨팅 장치로 정보를 통신하기에 충분히 적합하다. 변형될 수 있고 후에 변형을 야기하는 힘을 자연적 위치로 되돌릴 수 있는 적당한 재료로 돌출부가 구성된다. 여기에서 사용된 바와 같이, 촉감과 촉각이라는 용어는 촉감 교환적으로 사용된다.
연장선 114a-114e는 손가락이나 엄지 손가락 구부림의 굴곡성이나 정도를 감지하기 위해 구성된다. 구부림의 굴곡성이나 정도는 신호가 일 실시예에서 후에 컴퓨팅 장치로 전달된 명령으로 해석되는 송/수신기 118과 통신된다. 물론, 신호는 해석없이 바로 송/수신기 118과 통신할 수 있다. 입력 장치 100은 일 실시예에서 가벼운 재료로 구성된다. 예를 들어, 중심 본체 116은 상기 언급된 전자 기기를 잡을 수 있고 돌출부 112a-112e를 위한 고정점처럼 움직일 수 있는 폴리스티렌(polystyrene), 고무 거품, 플라스틱, 또는 다른 적당한 가벼운 재료로 구성된다. 돌출부 112a-112e는 사용자의 손으로 쥘 수 있는 재료로 구성된다. 일 실시예에서, 돌출부 112a-112e를 위한 재료는 충분한 저항을 제공해서, 입력 장치 100은 사용자의 손에 있는 동안 많은 노력없이 편안하게 쥐어질 수 있다. 상기 언급된 것처럼, 상기 재료는 오므린 위치에서 표출부 112a-112e를 쥘 수 있게 하고, 도 5B에 언급된 설명처럼, 펼친 위치로 되돌아갈 때 입력 장치 100을 오므릴 수 있게 하는 힘이 제거된다. 송/수신기 118, 연장선 114a-114e, 그리고 진동기 120a-120g와 같은 전자 기기들은 중심 본체 116과 돌출부 112a-112e내에 장착된다. 일 실시예에서, 압력 센서는 손가락 끝 압력을 모니터 하기 위해 돌출부 112a-112e의 손가락 끝에 포함된다. 상기 설명된 전자 기기는 입력 장치 100의 응답 및 통신 시스템이 포함되고, 또한 통신 시스템으로 여겨진다. 다른 실시예에서, 전력은 중심 본체 116안에 위치한 배터리를 통해 응답 및 통신 시스템의 장착된 전자 기기를 위해 제공된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 펼친 위치에서 본 입력 장치의 저면도이다. 돌출부 112a-112e가 사용자의 손가락과 엄지 손가락에 있는 동안, 중심 본체 116은 사용자의 손바닥 안에 맞도록 구성된다. 입력 장치는 가능한한 많은 움직임이 가능하도록 단순한 구성으로 되어있다. 일 실시예에서, 중심 본체 116에 장착된 전자 기기는 송수신간에 통신을 요구하지 않음으로써 연산을 하는 동안 입력 장치의 자유로운 배치가 가능하다. 다시 말하면, 적외선 신호보다 협대역의 라디오 기술은 입력 장치와 컴퓨팅 장치 사이의 통신에 사용된다. 다른 실시예에서, 각 돌출부 112a-112e는 사용자의 손가락 끝으로 가해지는 압력을 검출하기 위해 구성된 센서를 포함한다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예에 따라서 입력 장치가 펼친 위치에 있는 동안 사용자가 쥐게 되는 입력 장치의 개략도이다. 입력 장치 100의 중심 본체 116은 사용자의 손 102의 손바닥 안에 맞는다. 각 돌출부 112a-112e는 사용자의 손 102의 손가락이나 엄지 손가락에 적당하도록 구성된다. 도 5B는 본 발명의 일 실시예에 따라서 입력 장치가 오므린 위치에 있는 동안 사용자가 쥐게 되는 입력 장치의 개략도이다. 여기에서, 사용자의 손 102에 입력 장치를 쥐는 동안 입력 장치 100은 사용자가 돌출부를 쥠으로써 오므린 위치에 이르게 된다. 중심 본체 116은 입력 장치 100이 오므리는 동안 사용자의 손바닥 반대쪽에 남는다. 일 실시예에서, 래칭(latching) 구조는 사용자가 오므린 위치에서 입력 장치 100을 래칭할 수 있도록 해준다. 래칭된 위치에서, 돌출부 112a-112e는 특별히 실린더를 위해 중심 본체 116 주위를 감싼다. 그래서, 입력 장치 100은 주머니 안에 쉽게 맞을 수 있고, 저장을 위한 영역이 래칭된 위치에서 최소화되는 것처럼 사용자에게 편리하게 저장될 수 있다. 버튼은 래칭된 구조를 풀어주기 위해 누르거나 움직일 수 있어서 입력 장치는 열린다, 즉 돌출부는 래칭된 위치와 "열린 위치"로부터 열린다.
입력 장치 100은 수많은 입력 기능을 위해 이용될 수 있다. 몇가지 좋은 예가 되는 기능들이 하기된다. 입력 장치는 일 실시예에서 가상 키보드로 실행될 수 있다. 여기에서, TOUCHENGINE™ 진동기와 같은 낮은 대기 시간 진동기는 하나의 가상키에서 다른곳으로 움직일 때 "클릭" 촉감을 주기 위해 각 손가락을 올려둔다. 다른 클릭은 한 키가 눌러질 때(손가락 끝에 있는 압력 센서를 통해) 지시 할 수 있고, 게속되는 진동은 언제든지 손가락이 "주된 열" 밖에 있을 때 사용될 수 있다. 손의 왼쪽/오른쪽 추적은, 예를 들어, 만약 한 손만 사용된다면, 가상 키보드의 다른 영역 사이에서 스위칭될 수 있다. 그런 가상 키보드는 방향성에서 표면이 타이핑 될 수 있는 이점을 가진다. 예를 들어, 사용자는 서 있을 수 있고 그들 다리에서 타이핑할 수도 있다.
다른 실시예에서, 입력 장치는 상기 기술된 키보드 실시예와 비슷한 피드백으로 가상 피아노처럼 실행될 수 있다. 예를 들어, 사용자를 지목한 카메라는 사용자 손에 반응하는 삼차원적 컴퓨터 그래픽 피아노와 결합된 사용자의 라이브(live) 비디오를 볼 수 있다.
입력 장치는 일 실시예에서 게임을 위한 제어로써 동작할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 조종사인 게임에서, 접혀진 플라스틱 시트(sheet)는 조종실 제어(예를 들어, 명령 패널(panel)이 플라스틱이나 다른 재료에 인쇄될 수 있다)를 시뮬레이션할 수 있고, 사용자는 비행기 또는 다른 수단이나 장치를 조종하기 위해 양 손에 입력 장치를 가질 수 있다. 컴퓨터 또는 게임 유닛에 연결된 디스플레이 모니터는 상호작용이 표시된다. 시작하기 위해, 사용자는 위치 추적을 측정하는 시트의 네 모퉁이를 만진다. 예를 들어, 시트의 네 모퉁이에 만진 영역을 나타내기 위해 빨간 십자가로 표시될 수 있다. 손가락 끝 압력, 위치 추적, 그리고 촉감 피드백의 결합은 게임과 상호 작용한다. 게임은 전자 기기가 아니고 단지 사용자 손에 안정감을 주는 플라스틱 이음쇠나 조이스틱을 포함한다. 게임은 손가락 끝 압력과 손가락 구부림 정보의 결합으로 제어하는 사용자를 검출하고 행위 및/또는 물리적 제어의 조종을 해석하기 위한 손의 방향성을 추적한다. 예를 들어, 플라스틱 이음쇠는 입력 장치의 중심 본체가 손에 잘 맞도록 억압 작용을 포함하고 지키는 입력 장치의 형태로 설계될 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자가 손가락을 쥘때 적용되는 압력의 정도는 모니터에 표시되는 비디오 게임에 응용하는 경우에 객체에 인가된 쥠의 정도와 관련이 있다.
카메라와 컴퓨터 비젼 기술의 추가를 통해 상기 설명된 실시예는 사용자의 라이브 비디오에 도식적인 표현을 추가함으로써 강화될 수 있다. 엄지 손가락과 손가락을 함께 만짐으로써 선택된 각 손가락과 함께 손가락 끝 메뉴들은 입력 장치를 통해 또한 조종될 수 있다. 여기서, 입력 장치는 또한 마우스와 비슷한 클릭과 드래그 기능을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 입력 장치의 평면 사시도이다. 입력 장치 100은 중심 본체 116과 돌출부 112a-112e로 구성된다. 도 3과 관련하여 언급한 바와 같이, 중심 본체 116은 게임 콘솔과 같은 컴퓨팅 장치로 부터 신호를 송신하고 수신하기 위해 장착된 전자 기기를 포함한다. 돌출부 112a-112e는 사용자의 손가락 구부림의 정도를 결정하기 위한 연장선을 포함한다. 압력 센서는 또한 손가락 끝 압력을 얻기 위해 제공된다. 진동 피드백은 돌출부 112a-112e와 중심 본체 116에 위치한 진동기를 통해 사용자에게 제공된다. 일 실시예에서, 진동기는 촉감 피드백과 함께 사용자에게 제공되는 진동의 정도와 패턴을 제어할 수 있게 구성된다. 진동의 다양한 정도와 패턴으로 사용자에 의해 감지된 지각력이 다르다. 예를 들어, 사용자는 바퀴를 쥐고, 타이핑하고, 피아노 건반을 치는 등의 감각이 제공될 수 있다.
도 7은 도 4의 입력 장치의 대안 실시예의 저면 사시도이다. 입력 장치 100은 중심 본체 116과 돌출부 112a, 112b, 112c를 포함한다. 따라서, 이 실시예에서, 사용자의 엄지 손가락, 집게 손가락 그리고 중간 손가락이 돌출부 112a, 112b, 112c에 의해 조종된다. 중심 본체 116의 밑 면에 있는 버튼 130은 오므린 위치에서 돌출부 112a, 112b, 112c를 개방한다. 약화된 버튼 130은 오므린 위치에서 돌출부 112a, 112b, 112c를 쥐는 래칭 구조를 개방한다. 물론, 버튼 130은 각 손가락을 위해 돌출부를 갖는 입력 장치의 실시예로 조직된다. 래칭 구조가 버튼 130의 약화로 펼친 위치에서 개방하기 위해 활성화되었다. 다른 실시예에서, 입력 장치 100은 한 돌출부를 가짐으로써 구성된다. 예를 들어, 중심 본체 116에서 연장된 손가락을 위한 하나의 돌출부가 제공된다. 여기서, 비록 한 돌출부가 어떤 한 손가락이나 엄지 손가락을 조종할 수 있다 하더라도, 손가락의 움직임은 캡쳐된다. 진동기는 또한 손가락과 손바닥을 통해 사용자 손에 촉감 피드백을 제공하도록 중심 코어(core)와 한 돌출부에 위치된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라서 외부 입력 장치에서 컴퓨터 시스템에 명령을 통신하기 위한 방법의 흐름도이다. 상기 방법은 수신기가 제공된 연산 150으로 시작한다. 수신기는 사용자의 손바닥 안에서 쥘 수 있게 구성된 외부 입력 장치와 통신하기 위해 구성된다. 일 실시예에서, 수신기는 게임 콘솔과 같은 컴퓨팅 장치와 통합된다. 좋은 예가 되는 입력 장치는 도 3-7에 도시된다. 상기 방법은 입력 장치의 변형을 통해 사용자의 손 움직임이 캡쳐되는 연산 152로 나아간다. 여기서, 사용자가 입력 장치에 압력을 가하고 제거한다. 입력 장치 안에 장착된 전자 기기는, 손가락 끝에서의 압력과 손가락 구부림의 정도에 대한 정보를 산출하는 돌출부의 위치에서 변화를 캡쳐한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라서 외부 입력 장치에서 컴퓨터 시스템에 명령을 통신하기 위한 방법의 흐름도이다. 상기 방법은 수신기가 제공된 연산 150으로 시작한다. 수신기는 사용자의 손바닥에 쥘 수 있게 구성된 외부 입력 장치와 통신하도록 구성된다. 일 실시예에서, 수신기는 게임 콘솔과 같은 컴퓨팅 장치와 통합된다. 대표적인 입력 장치가 도 3-7에 도시된다. 상기 방법은 입력 장치의 변형을 통해 사용자의 손 움직임이 캡쳐되는 연산 152로 진행한다. 입력 장치에 장착된 전자 기기는 손가락 끝 압력과 손가락의 구부림 정도에 대한 정보를 야기하는 돌출부에서 변화를 캡쳐한다.
도 8의 상기 방법은 캡쳐된 손 움직임이 수신기와 통신할 수 있게 명령을 해석하는 연산 154로 진행한다. 일 실시예에서, 움직임은 해석되고, 다음으로 명령을 시작하고, 대기 시간에 반응하고, 대화형 비디오 게임에서 객체를 움직하기게 하는 등을 위한 컴퓨팅 시스템으로 전달된다. 상기 방법은 사용자의 손이 입력 장치를 통해 제공된 촉감 피드백과 시뮬레이션되는 연산 156으로 이동한다. 여기서, 도 3에 설명된 바와 같이 낮은 대기 시간 진동기는 촉감 피드백을 제공한다. 일 실시예에서, 진동기의 정도와 패턴은 사용자에게 확실한 느낌을 제공하기 위해 제어된다. 진동 피드백의 형태는 실행된 응용에 의존된다.
일 실시예에서, 본 발명은 사용자에게 각 구성 기능에서 정의된 다양한 성분으로 진동 피드백을 제공하기 위한 컴퓨팅 시스템이다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템은 손 움직임을 캡쳐하는 방법을 포함할 수 있다. 사용자의 손 움직임을 캡쳐하는 방법은 도 3-7에 설명된 휴대용 입력 장치와 같이, 사용자가 손에 쥘 수 있게 구성된 외부 입력 장치를 통해 제공된다. 캡쳐된 손 움직임을 전달하는 방법이 포함된다. 컴퓨팅 장치로 캡쳐된 손 움직임을 전달하는 방법은 도 3과 관련하여 상기 논의한 장착된 전자 기기이다. 사용자의 손 움직임 전달에 반응하는 외부 입력 장치에 명령을 전달하는 방법이 제공된다. 여기서, 컴퓨팅 장치와 합병된 송신기는 외부 입력 장치로 명령을 전달한다. 외부 입력 장치로 전달된 명령에 반응하는 사용자에게 촉감 피드백을 제공하는 방법은 도 3에 설명된 진동기로 제공된다. 외부 입력 장치에서 받은 명령과 합병된 그래픽 이미지를 표시하는 수단이 컴퓨팅 장치와 통신하는 디스플레이 모니터에 의해 제공된다.
요약하면, 휴대용 입력 장치가 제공된다. 휴대용 입력 장치는 표면이 없는것과 관계되어 구성된다. 입력 장치는 마치 마우스를 요구하는 것과 같이 표면을 따라 움직이는 기능을 요구하지 않는다. 일 실시예에서, 사용자의 손가락 움직임은 발생된 신호를 받은 컴퓨팅 유닛과 결합하는 모니터에 객체가 표시되는 것을 제어하기 위해서 신호를 발생한다. 예를 들어, 객체는 컴퓨팅 유닛이 비디오 게임 콘솔인 비디오 게임 응용과 결합된다. 상기 언급된 실시예는 사용자가 서버로부터 비디오 게임에 접근하는 온라인 비디오 게임과 비디오 게임을 실행하는 게임 콘솔을 적용할 수 있다는 것이다. 따라서, 컴퓨팅 유닛은 게임 콘솔이나 인터넷처럼 분배된 네트워크를 통해 접근된 서버가 될 수 있다.
본 발명은 컴퓨터 시스템에 저장된 데이터를 포함하는 다양한 컴퓨터 수행 연산을 사용한다. 이 연산은 물리적 양의 물리적 조종을 요구한다. 보통, 불필요하게 이 물리적 양은, 저장, 이동, 결합, 그리고 나뉘어지고 다르게 조종될 수 있는 전기적 또는 자성적 신호의 형태이다. 더 수행된 조종은 종종 제작, 식별, 결정 또는 분배와 관계된다.
본 발명의 일부 형태인 상기 묘사된 연산은 유용한 기계의 연산이다. 본 발명은 또한 이 연산을 수행하기 위한 장치나 기계와 관련이 있다. 기계는 요구된 목적을 위해 특별히 구성되고, 또는 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성되는 일반 범용 컴퓨터이다. 특히, 다양한 일반 범용 기계는 상기 개시된 것에 따라서 쓰여진 컴퓨터 프로그램으로 사용되고, 또는 요구된 연산을 수행하기 위해 더 특별화된 기계를 구성하기에 더 편리하다.
본 발명은 또한 컴퓨터 판독 매체에서 컴퓨터 판독 코드처럼 장착될 수 있다. 컴퓨터 판독 매체는 컴퓨터 시스템으로 읽을 수 있는 데이터를 저장하는 장치이다. 컴퓨터 판독 매체의 예는 하드 드라이브, 첨부된 저장 네트워크(NAS), 판독 전용 기억 장치(read-only memory), 임의 접근 기억 장치(random-access memory), CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자석 테잎, 그리고 다른 광학적 및 비 광학적 데이터 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터 판독 매체는 또한 컴퓨터 시스템과 함께 네트워크로 분배될 수 있어서, 컴퓨터 판독 코드는 분배된 장소에서 저장되고 실행된다.
비록 본 발명이 명확한 이해의 목적을 위해 다소 상세하게 설명되었더도, 특정한 변경이나 변형이 가능하다.
따라서, 본 실시예는 이에 한정되는 것이 아니고, 본 발명과 균등한 범위내에서 수정될 수 있다.

Claims (15)

  1. 중심 본체;
    입력 장치와 컴퓨팅 장치 사이에서 통신이 가능한 것으로 상기 중심 본체와 결합된 응답 및 통신 시스템; 및
    상기 중심 본체와 복수의 돌출부가 사용자의 손 움직임을 캡쳐하도록 상기 중심 본체에서 연장되어 형성된 복수의 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 돌출부와 상기 중심 본체는 사용자가 손에 쥘 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 중심 본체와 상기 각 복수의 돌출부는,
    사용자에게 촉감 피드백을 제공하기 위해 형성된 진동기(vibrator);를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 진동기에 의해 발생된 진동의 경도(hardness) 및 패턴이 제어되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 응답 및 통신 시스템은 제어되는 장치로 신호를 전송하되, 그 신호는 사용자의 손 움직임으로 정의된 것임을 특징으로 하는 입력 장치.
  6. 프로그램과 촉감 피드백의 입력 명령을 유발하는 시점을 결정하는 프로그램 지침 및 사용자가 쥘 수 있게 구성된 외부 입력 장치에 반응하는 촉감 피드백을 갖는 입력 검출 프로그램으로서,
    상기 입력 검출 프로그램은,
    사용자가 쥐는 상기 외부 입력 장치로부터 상기 외부 입력 장치에서 물리적 변화를 검출함으로 발생된 상기 신호를 검출하기 위한 프로그램 지침; 및
    상기 프로그램이 상기 컴퓨팅 장치에서 실행될 때, 입력 명령을 상기 외부 입력 객체로부터 검출된 신호의 결과로서 유발하기 위한 프로그램 지침;을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치에서 실행되는 입력 검출 프로그램.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 검출된 신호에 대한 응답으로 상기 외부 입력 장치로 촉감 피드백 신호를 전송하기 위한 프로그램 지침을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 컴퓨팅 장치에서 실행되는 입력 검출 프로그램.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 검출된 신호에 대한 응답으로 상기 외부 입력 장치로 촉감 피드백 신호를 전송하기 위한 프로그램 지침은,
    상기 외부 입력 장치에 장착된 진동기의 진동 경도와 진동 패턴을 조절하기 위한 프로그램 지침;을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치에서 실행되는 입력 검출 프로그램.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 외부 입력 장치는 사용자가 손에 쥘 수 있게 구성됨을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치에서 실행되는 입력 검출 프로그램.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 컴퓨팅 장치는 게임 콘솔과 서버로 구성된 그룹에서 선택됨을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치에서 실행되는 입력 검출 프로그램.
  11. 명령을 수신하고 송신하기 위해 구성된 회로를 포함하는 컴퓨팅 유닛;
    상기 컴퓨팅 유닛과 통신하는 디스플레이 모니터; 및
    사용자의 손 움직임에 대한 반응으로 사용자에게 촉감 피드백을 제공할 수 있는 것으로 사용자의 손에 쥘 수 있게 구성된 입력 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자에게 촉감 피드백을 가능하게 하는 컴퓨팅 시스템.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 컴퓨팅 유닛은 게임 콘솔임을 특징으로 하는 사용자에게 촉감 피드백을 가능하게 하는 컴퓨팅 시스템.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 입력 장치는 연장된 복수의 돌출부를 갖는 중심 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자에게 촉감 피드백을 가능하게 하는 컴퓨팅 시스템.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 촉감 피드백은 진동기로 발생된 진동 피드백임을 특징으로 하는 사용자에게 촉감 피드백을 가능하게 하는 컴퓨팅 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 진동 피드백의 경도(hardness)와 패턴이 조절됨을 특징으로 하는 사용자에게 촉감 피드백을 가능하게 하는 컴퓨팅 시스템.
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