KR20050060923A - 이동통신 단말기 입력 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기 입력 장치 및 방법에 관한 것으로, 종래 이동통신 단말기 입력 장치 및 방법은 스위치 방식을 주로 이용하므로 장시간 사용에 따른 스위치 구조물의 물리적인 변형 및 외부 이물질 침입에 의한 오동작 발생이 잦아 신뢰성이 낮으며, 이를 통해 구현 가능한 사용자 인터페이스는 메뉴 방식이나 순차적인 선택 방식으로 한정되어 한 화면에서 제공가능한 정보의 양이 작고 기능 선택이 불편하다. 비록 종래 이동통신 단말기의 제어부와 표시부 성능이 개선됨에 따라 다양한 인터페이스, 특히 윈도우 인터페이스와 유사한 그래픽 사용자 인터페이스를 제공해 줄수 있을 정도로 발전하였지만, 이를 사용하기 위한 사용자 입력 수단은 스위치 방식에 의존하므로 이를 활용하고 있지 못한 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 지자기 센서를 이용하여 단말기의 움직임을 파악하고, 가속도 센서를 이용하여 움직임의 속도 및 정도를 보정하도록 하여 그래픽 사용자 인터페이스 및 다양한 응용 기능 사용시 이동통신 단말기의 물리적인 위치 이동으로 방향 선택 입력을 대신할 수 있도록 함으로써 작은 영역에 많은 기능들을 효과적으로 제공해 줄 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스의 적용을 가능하게 하며 다양한 응용 기능에서 사용자의 입력 편의를 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

이동통신 단말기 입력 장치 및 방법{INPUT APPARATUS AND METHOD FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 이동통신 단말기 입력 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 지자기 센서와 가속도 센서를 조합하여 사용자에 의한 이동통신 단말기의 움직임을 감지하고, 이를 통해 그래픽 사용자 인터페이스 상에서 포인터를 이동시키고 소정의 대상을 지시할 수 있도록 한 이동통신 단말기 입력 장치 및 방법에 관한 것이다.

이동통신 단말기의 보급을 통해 언제 어디서나 전화를 걸고 받을 수 있게 되었으며, 이를 통해 실생활 전반에 혁신전인 변화가 있게 되었다. 그리고, 이동통신 단말기를 항상 휴대 하는 사용자가 많아지면서 다양한 기능들이 부가되어 실 생활에 도움을 주고 있다.

상기 이동통신 단말기의 다양한 기능을 사용하기 위해서는 복잡한 사용자 입력을 받아들이는 입력 수단이 필요하게 되는데, 현재는 제한적인 입력 수단만을 사용하고 있다. 가장 많이 사용되는 입력 수단으로는 스위치를 이용한 키패드가 있다.

스위치를 이용한 키 입력 방식에서 가장 많이 사용되는 스위치로 돔형 스위치가 있는데, 이 경우 물리적으로 돔형 도전체를 눌러 그 압력으로 변형되는 돔형 구조물이 하부에 배치된 접점에 닿도록 하는 방식을 이용한다. 따라서, 그 배치에 따라 강하게 누르지 않으면 접점이 불량하게 이루어지는 경우가 많고, 순간적인 채터링(chattering)에 의한 중복 입력을 방지하고자 프로그램 상에서 다양한 채터링 방지 처리를 해 주어야 한다. 또한, 돔형 도전체의 지속적인 변형에 의해 오랜 시간 사용 후에는 탄력성이 약화되어 오입력되는 경우가 많으며 정해진 위치를 이탈하는 경우 접점 불량이 나타나는 문제점이 있다. 특히 먼지와 같은 외부 이물질에 취약하기 때문에 신뢰성이 낮을 수 밖에 없다. 이는 비단 돔형 스위치 뿐만 아니라 다른 종류의 스위치류에서도 공통적으로 발생하는 문제로, 물리적인 접점 선택 방식의 스위치에는 모두 해당되는 문제점이 된다.

즉, 현재 이동통신 단말기의 내장 입력 수단으로는 정확한 입력을 보장받을 수 없으며, 외부 이물질에 취약하여 사용자가 항상 취급에 신경을 써야 한다.

이러한 구조적인 취약성 외에 사용상 불편함이 크다는 것 역시 기존의 키패드 입력 방식의 문제점으로 지적되고 있다. 즉, 원하는 기능을 실행하기 위해서는 복잡한 다중 선택을 필요로 하는 메뉴 방식과 제한적인 기능 만을 실행시킬 수 있는 단축키 방식을 이용하므로 원하는 기능을 선택하는 것도 어렵고, 해당 기능을 사용하는 것 역시 어렵다.

특히, 개인용 컴퓨터와 같은 그래픽 사용자 인터페이스에 익숙한 사용자들에게 이동통신 단말기의 순차적인 키 입력 방식이나 메뉴 선택에의한 반복 선택은 대단한 불편함을 강요하게 된다.

만일 스위치를 이용하여 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하도록 한다면, 포인터를 이용시키기 위해 스위치를 지속적으로 누르거나, 반복 입력해야 하므로 원하는 지점으로 포인터를 이동시키기 위해 오랜 시간이 걸리며 입력감이 좋지 않은 돔형 스위치를 사용하는 경우 이용이 힘들고, 스위치의 열화를 유발하게 된다.

따라서, 기존의 스위치 입력 방식으로는 그래픽 인터페이스와 같이 작은 화면에서 많은 정보들을 이용할 수 있는 사용자 인터페이스 제공이 어렵다.

상기한 바와 같이 종래 이동통신 단말기 입력 장치 및 방법은 스위치 방식을 주로 이용하므로 장시간 사용에 따른 스위치 구조물의 물리적인 변형 및 외부 이물질 침입에 의한 오동작 발생이 잦아 신뢰성이 낮으며, 이를 통해 구현 가능한 사용자 인터페이스는 메뉴 방식이나 순차적인 선택 방식으로 한정되어 한 화면에서 제공가능한 정보의 양이 작고 기능 선택이 불편하다. 비록 종래 이동통신 단말기의 제어부와 표시부 성능이 개선됨에 따라 다양한 인터페이스, 특히 윈도우 인터페이스와 유사한 그래픽 사용자 인터페이스를 제공해 줄수 있을 정도로 발전하였지만, 이를 사용하기 위한 사용자 입력 수단은 스위치 방식에 의존하므로 이를 활용하고 있지 못한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 지자기 센서를 이용하여 단말기의 움직임을 파악하고, 가속도 센서를 이용하여 움직임의 속도 및 정도를 보정하도록 하여 그래픽 사용자 인터페이스 및 다양한 응용 기능 사용시 사용자의 입력 편의를 개선할 수 있도록 한 이동통신 단말기 입력 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은, 이동통신 단말기의 움직임을 정밀하게 측정하는 지자기 센서부와; 다양한 사용자 인터페이스를 표시하는 표시부와; 동작 모드 지정 및 선택 입력을 제공하는 입력부와; 상기 지자기 센서부의 출력을 받아들여 이동통신 단말기의 움직임을 감지하고, 이를 통해 사용자 인터페이스 입력을 처리하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지자기 센서부를 통해 획득한 이동통신 단말기의 움직임 정보를 보정하기 위하여 상기 지자기 센서부와 별도로 이동통신 단말기의 위치 이동 속도와 정도를 검출하는 가속도 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 지자기 센서를 구비한 이동통신 단말기의 입력 방법에 있어서, 센서를 이용한 입력 모드를 선택하고 현재 위치에 대해 센서 측정값을 초기화 하는 단계와; 표시부에 이동통신 단말기의 이동을 입력으로 받아들이는 사용자 인터페이스를 표시하는 단계와; 지자기 센서의 교차 배치된 코일로부터 획득한 지자기 변화값을 통해 이동통신 단말기의 이동 방향을 측정하는 단계와; 상기 이동통신 단말기의 이동 방향에 따른 입력을 이용하여 표시부에 제공되는 사용자 인터페이스를 조작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명을 첨부한 실시예들의 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이 지자기 센서부(20)와 가속도 센서부(30)를 통해 이동통신 단말기의 물리적인 위치 변경을 검출하고, 해당 검출값을 상기 각 센서부에 연결된 제어부(10)가 받아 디지털 값으로 변환한 후 이를 통해 표시부(50)에 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스의 포인터를 이동시키고, 상기 포인터가 지시하는 대상을 상기 입력부(40)를 조작하여 선택할 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 구성에서, 지자기 센서(20) 만을 이용하는 경우라도 기본적인 이동통신 단말기 위치 이동 편차를 획득할 수 있다는데 주의해야 한다.

일반적으로 지자기 센서(20)는 지구 자기장을 대단히 정밀하게 측정할 수 있는 장치로서 자계를 측정할 수 있는 다양한 소자들로 이루어져 있다. 그 중에서도 직교하는 코일을 배치하고, 각 코일에 유도되는 전류의 양을 측정하거나 소정의 주파수 발생부를 두어 지자기에 의한 주파수의 변화로 지자기를 측정할 수 있다. 이러한 지자기 센서는 점차 그 크기가 줄어들어 이제는 박막형태(실리콘 기판 상에 퍼멀로이(permalloy) 박막으로 구성)의 소자로 구성 가능하므로 대단히 작은 패키지 형태로 이동통신 단말기에 적용되고 있다.

이러한 지자기 센서(20)의 가장 많은 활용 대상은 위치 추적에 있어 방위각을 측정하기 위한 것이다. 따라서 최근에 각광 받고 있는 LBS(Location Based Service)를 위해 이동통신 단말기에 적용되는 사례가 늘고 있다.

그러나, 본 발명에서는 이러한 지자기 센서(20)를 방위각, 즉 진북을 검출하기 위해 사용하고자 하는 것이 아니라는데 그 활용상 특이점이 있음에 주목해야 한다. 일반적으로 지자기 센서(20)는 지구 자계의 수백분의 1까지 측정 가능한 정밀도를 가지고 있으며, 범용으로 사용되는 낮은 정밀도의 지자기 센서라 하더라도 0.1도 단위의 분해능을 가지고 있다. 따라서, 사용자가 이동통신 단말기를 수평방향으로 x, y축 이동하는 경우에 정량적인 방위값을 연산하는데는 불충분할 수 있는 출력 값의 변화에서도 측정값의 편차로 이동 방향을 검출할 수 있다.

그러나, 이를 보다 효율적으로 사용하기 위해서 도시된 바와 같이 가속도 센서부(30)를 더 부가할 수 있는데, 이를 통해 이동통신 단말기의 기울기나 이동 속도를 검출할 수 있게 된다. 따라서, 이러한 가속도 센서부(30)의 검출 정보와 지자기 센서부(20)의 검출 내용을 이용하게 되면 이동통신 단말기의 위치를 변경함에 따라 적합한 방향성 정보를 획득할 수 있게 되는 것이다.

이렇게 x, y축 방향에 대한 정밀하고 다이나믹한(가속도 센서 값으로 지자기 센서의 검출값을 보정하는 경우) 이동 정보를 획득하게 된다면 이를 이용하여 다양한 사용자 인터페이스 구현이 가능해 지는데, 가장 보편화 되고 검증된 사용자 인터페이스인 윈도우즈나 매킨토시 인터페이스와 유사한 그래픽 사용자 인터페이스를 적용하는 것이 바람직하다. 이러한 그래픽 사용자 인터페이스는 다양한 대상들이 표시된 화면에서 원하는 대상에 포인터를 위치시키고 선택 신호를 제공하면 해당 기능이 수행되는 구조를 가지고 있다.

따라서, 상기 구성을 따르면, 표시부(50)에 다양한 기능을 수행할 수 있는 대상(아이콘을 비롯한 다양한 오브젝트(object))을 표시한 후, 이동통신 단말기의 움직임을 x, y축 방향으로 감지할 수 있는 지자기 센서부(20)의 출력과 이동통신 단말기의 움직임의 정도 및 z 축 방향 이동(기울임)을 감지할 수 있는 가속도 센서부(30)의 출력을 상기 제어부(10)가 측정하여 상기 표시부(50)의 포인터를 이동시킬 수 있으며, 이동통신 단말기의 키패드의 키나 측면키등을 포함하는 입력부(40)를 조작하여 상기 포인터가 지시하는 대상을 선택할 수 있다.

도 2는 본 발명 일 실시예의 동작 과정을 보이는 순서도로서, 바탕화면 상에 다양한 아이콘들이 제공되는 그래픽 사용자 인터페이스에서 사용되는 사용자 입력 방법이다. 상기 제공되는 아이콘을 선택하면 해당 기능이 수행되고, 해당 기능을 사용함에 있어서도 풀다운, 윈도우창, 다양한 툴바(tool bar) 아이콘들이 제공될 수 있으며, 본 실시예는 이러한 해당 기능들을 사용하기 위한 포인터 이동 및 선택 과정에도 그대로 적용될 수 있다.

도시된 바와 같이 사용자가 포인터를 이용한 입력 모드, 즉 이동통신 단말기에 내장된 지자기 센서 및 가속도 센서를 이용하여 포인터를 이동시키는 동작 모드로 진입하면, 해당하는 그래픽 사용자 인터페이스로 화면이 전환된다. 혹은 해당 그래픽 사용자 인터페이스를 기본 환경으로 제공해 줄 수도 있다.

상기 모드에 진입하는 경우 센서를 초기화 하여 현재 이동통신 단말기의 지자기 정보를 기본 정보로 설정하는 센서 초기화를 실시한다. 즉, 현재 이동통신 단말기의 위치 정보를 획득한 후 해당 정보를 기준으로 이동통신 단말기의 움직임에 따른 지자기 센서의 측정값 편차를 통해 x, y축 이동 정도를 얻게 된다.

이제, 사용자가 포인터를 움직이고자 원하는 방향으로 이동통신 단말기를 수평하게 이동시키거나 기울이면서 이동시키면 상기 지자기 센서 및 가속도 센서의 출력값이 변화한다. 이를 측정하여 그 변화 정도가 소정값 이상이라면 새롭게 변경된 위치에 맞추어 포인터를 이동시켜 표시한다.

상기 절차를 포인터가 원하는 위치에 도달할때까지 반복한 후 포인터가 지시하는 대상을 선택하기 위해 키패드나 측면키를 이용하여 선택 신호를 제공해 주면 해당 대상이 실행되게 된다.

도 3은 상기 설명한 그래픽 사용자 인터페이스의 기본적인 화면을 보인 것으로, 도시된 바와 같이 윈도우즈 운영체제와 유사한 사용자 인터페이스가 제공될 수 있다. 이 경우 사용자가 원하는 바탕화면(100)을 크게 표시할 수 있으며 소정의 기능(어플리케이션)을 이용하고자 하는 경우 전체 화면이 아닌 윈도우 창형식으로 표현도 가능하다.

상기 포인터(140)를 이동시켜 원하는 대상(예를 들어 아이콘들(130))에 위치시키면 키패드나 측면키로 해당 대상을 실행시킬 수 있다. 그리고, 키패드를 이용하는 경우 "시작 버튼"(110)을 이용할 수 있어 메뉴 방식의 접근도 가능하게 된다. 이 경우라도 지자기 센서를 통한 메뉴 이동 및 지정이 가능하다. 그리고, 이동통신 단말기에 대한 자체 정보를 나타내는 성능 감시용 정보 아이콘(120)을 지시하면 그에 대한 세부적인 내용까지도 확인할 수 있도록 할 수 있다.

즉, 도시된 바와 같이 그래픽 사용자 인터페이스는 제한된 영역 내에 대단히 많은 기능들을 동시에 표현할 수 있으므로 이동통신 단말기의 사용을 보다 편리하게 하며 키 입력에 따른 입력 시간을 대폭 줄여줄 수 있다.

또한, 이러한 방향 지시 입력 수단은 게임등의 다양한 응용 기능에 적용되어 보다 다양한 입력 효과를 제공해 줄 수 있다.

그리고, 이러한 입력 수단은 외부에 노출되는 것이 아니기 때문에 사용에 따른 성능 열화나 입력 신뢰성 감소의 위험이 현저히 낮아 입력에 대한 신뢰성이 키패드의 반복 입력에 비해 높아질 수 있으며, 키패드를 문자 입력용으로만 한정하여 사용하므로 성능 열화를 지연시킬 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명 이동통신 단말기 입력 장치 및 방법은 지자기 센서를 이용하여 단말기의 움직임을 파악하고, 가속도 센서를 이용하여 움직임의 속도 및 정도를 보정하도록 하여 그래픽 사용자 인터페이스 및 다양한 응용 기능 사용시 이동통신 단말기의 물리적인 위치 이동으로 방향 선택 입력을 대신할 수 있도록 함으로써 작은 영역에 많은 기능들을 효과적으로 제공해 줄 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스의 적용을 가능하게 하며 다양한 응용 기능에서 사용자의 입력 편의를 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 일 실시예의 구성을 보이는 블록 다이어그램.

도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 동작을 나타낸 순서도.

도 3은 본 발명 일 실시예에 따른 구현예를 보이는 표시부 예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 제어부 20: 지자기 센서부

30: 가속도 센서부 40: 입력부

50: 표시부 100: 배경화면

110: 시작 버튼 120: 정보 아이콘

130: 실행 대상 아이콘 140: 포인터

Claims (5)

1. 이동통신 단말기의 움직임을 정밀하게 측정하는 지자기 센서부와; 다양한 사용자 인터페이스를 표시하는 표시부와; 동작 모드 지정 및 선택 입력을 제공하는 입력부와; 상기 지자기 센서부의 출력을 받아들여 이동통신 단말기의 움직임을 감지하고, 이를 통해 사용자 인터페이스 입력을 처리하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기 입력 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 지자기 센서부를 통해 획득한 이동통신 단말기의 움직임 정보를 보정하기 위하여 상기 지자기 센서부와 별도로 이동통신 단말기의 위치 이동 속도와 정도를 검출하는 가속도 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기 입력 장치.
3. 지자기 센서를 구비한 이동통신 단말기의 입력 방법에 있어서, 센서를 이용한 입력 모드를 선택하고 현재 위치에 대해 센서 측정값을 초기화 하는 단계와; 표시부에 이동통신 단말기의 이동을 입력으로 받아들이는 사용자 인터페이스를 표시하는 단계와; 지자기 센서의 교차 배치된 코일로부터 획득한 지자기 변화값을 통해 이동통신 단말기의 이동 방향을 측정하는 단계와; 상기 이동통신 단말기의 이동 방향에 따른 입력을 이용하여 표시부에 제공되는 사용자 인터페이스를 조작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기 입력 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 이동통신 단말기에는 가속도 센서가 부가적으로 적용되며, 상기 이동통신 단말기의 이동 방향을 측정하는 단계는 별도로 부가된 상기 가속도 센서의 출력값을 통해 상기 얻어진 지자기 변화값을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기 입력 방법.
5. 제 3항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스를 조작하는 단계는 상기 센서를 통한 입력으로 상기 인터페이스에서 제공하는 포인터를 이동시키고 키패드를 통해 상기 포인터가 지시하는 대상을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기 입력 방법.