KR20090004211A - 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촉각 센서를 이용하여 X,Y,Z 방향 및 회전을 자유롭게 하여 모바일 기기 같은 슬림화된 기기의 인터페이스 장치로 적용할 수 있도록 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법은, 다수의 촉각 센서 터치 입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서, 촉각 센서를 터치하는 힘의 크기 및 방향을 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하여 마우스 커서의 이동거리와 방향에 관한 터치 입력정보를 감지하는 것이다.
촉각 센서, 마우스, 알고리즘, 인터페이스, 벡터

Description

촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법{METHOD FOR EMBODIMENT OF MOUSE ALGORITHM USING TACTILE SENSOR}
본 발명은 마우스 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 촉각 센서를 이용하여 X,Y,Z 방향 및 회전을 자유롭게 하여 모바일 폰과 같은 슬림화된 기기의 인터페이스 장치로 적용할 수 있도록 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법에 관한 것이다.
현재 컴퓨터 시스템에서는 동작들을 수행하는 많은 방식의 입력 장치가 있다. 이 동작들은 일반적으로 커서를 이동시켜 디스플레이 화면 상에서 선택을 하는 것에 대응되며, 페이지 넘김, 스크롤링, 패닝(panning), 줌(zoom) 기능 등을 포함할 수 있다.
일반적으로 알려진 입력 장치는 버튼, 스위치, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 등을 포함할 수 있다.
여기서, 버튼 및 스위치는 일반적으로 사실상 기계적인 것이며, 커서를 이동시키거나 선택을 위한 제어는 제한된 단점이 있다. 예를 들어, 버튼이나 스위치는 화살표 방향키와 같은 키를 이용하여 커서를 특정 방향으로 이동시키거나 Enter, Delete, 숫자, 기타 등등의 키를 이용하여 특정의 선택을 하는 기능만을 제공한다.
한편, 마우스는 사용자가 표면을 따라 마우스를 움직일 때, 마우스의 상대적인 움직임에 대응하여 입력 포인터가 이동하게 되며, 트랙볼은 사용자가 하우징 내에서 볼을 움직일 때, 볼의 상대적 움직임에 대응하여 입력 포인터가 이동하게 된다.
이러한, 마우스 및 트랙볼은 선택 기능을 하는 하나 이상의 버튼을 포함하며, 마우스는 휠을 전후방으로 굴리는 것만으로 GUI(graphical user interface)를 통해 움직일 수 있게 해주는 스크롤 휠을 포함할 수 있다.
또한 위와 같은 위치 인식을 통한 입력 포인터의 이동과 선택 기능 및 스크롤 기능을 가지는 다기능의 마우스는 책상, 탁자 등 비교적 넓은 마우스 패드를 필요로 한다. 따라서 모바일 기기에 적용하기에는 크기 제한 문제로 위치 인식을 이용한 일반 마우스를 사용하기는 어렵다.
한편, 힘을 이용한 커서 조작에는 조이스틱이 있는데 이것 역시 두께가 크기 때문에 점차 슬림화되는 모바일 기기에는 적용이 어려우며, GUI 환경 디자인을 고려한 설계 및 개발에 한계를 가지고 있다.
이에, 기존의 마우스를 대체할 수 있는 힘 기반의 촉각 감지를 통해 커서의 X방향, Y방향, 및 Z 방향 이동 및 회전을 인식하는 입력 장치 및 이를 감지하는 알고리즘의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 촉각 센서를 이용하여 X,Y,Z 방향 및 회전을 자유롭게하는 마우스 알고리즘을 구현하여 모바일 폰과 같은 슬림화된 기기의 인터페이스 장치로 적용할 수 있도록 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법은, 다수의 촉각 센서 터치 입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서, 마우스 기능을 하는 촉각 센서를 터치하는 힘의 크기 및 방향을 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하여 마우스 커서의 이동거리와 방향에 관한 터치 정보 입력 알고리즘 구현하는 것이다.
여기서, 상기 힘의 크기 및 방향을 통해 접촉지점의 힘 벡터 값을 산출하는 것은 접촉에 의한 다수의 힘 센서(…,Ai, Ai +1,…, Ak, Ak +1, …)에 대한 각각 힘의 크기(…, |Fi|, |Fi +1|,…, |Fk|, |Fk +1|, …)와 X축에 대한 각도(…, θi, θi+1,…, θk, θk+1, …)를 갖는 힘 벡터(…, Fi, Fi +1,…, Fk, Fk +1, … )들을 얻는 단계와, 상기 힘 벡터들의 차이 (…, ΔFi, ΔFi +1,…)를 구하여 이로부터 다수의 센서 힘 벡터들의 총합 크기|Fmax| 와 각도 θmax를 갖는 Fmax를 계산하는 단계, 상기 θmax를 갖는 Fmax를 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어 질 수 있다.
또한, 상기 힘의 크기를 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하는 것은 접촉점 주변의 다수의 센서 중 최고 힘의 크기를 가지는 제 i+1 센서 Ai +1 의 힘 벡터 Fi + 1와 상기 제 i+1 센서 양쪽에 위치한 제 i 센서 Ai 및 제 i+2 센서 Ai+2의 힘 벡터 Fi와 Fi +2를 찾는 단계와, 상기 제 i+1 센서, 제 i 센서 및 제 i+2 센서 힘 벡터들의 총합 크기|Fmax| 와 각도 θmax를 갖는 Fmax를 계산하는 단계와, 상기 θmax및 Fmax를 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 힘의 크기를 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하는 것은 접촉점 주변의 다수의 센서 중 최고 힘의 크기를 가지는 제 i+1 센서 Ai +1 의 힘 벡터 Fi + 1와 상기 제 i+1 센서 양쪽에 위치한 제 i 센서 Ai 및 제 i+2 센서 Ai+2의 힘 벡터 Fi와 Fi +2를 찾는 단계와, 상기 제 i 센서와 상기 제 i+1 센서 및 상기 제 i+2 센서의 힘 크기들( |Fi|, |Fi +1|, |Fi +2|)을 2차 곡선으로 피팅하여 힘 크기 분포함수 F(θ)=a0+a1θ+a2θ2를 계산하는 단계와, 상기 최대 힘이 나오는 X축에 대한 각도 θmax를 구하는 단계와, 상기 피팅 함수에서 각도 θmax에서 최대 힘 크기 갖는 힘 벡 터 Fmax를 구하는 단계와, 상기 θmax및 Fmax를 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 본 발명의 다양한 양상에서 마우스 커서의 이동 거리와 방향을 계산하는 단계는 상기 마우스 커서의 이동 거리는 총 힘 크기 |Fmax|로 계산하고 방향은 θmax 로 계산하거나, Fmax의 X 성분과 Y 성분의 크기 합인 |Fmax|cosθmax + |Fmax|sinθmax 로 이동거리를 계산하고 방향은 θmax 로 계산할 수 있다.
본 발명은 촉각 센서를 이용하여 X,Y,Z 방향 및 회전을 자유롭게하는 마우스 알고리즘을 구현하여 모바일 폰과 같은 슬림화된 기기의 인터페이스 장치로 적용할 수 있어, 기존의 마우스나 조이스틱을 촉각 센서로 대체하여 GUI 환경에 적용할 수 있도록 하는 이점이 있다.
본 발명은 다수의 촉각 센서 터치 입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서, 촉각 센서를 터치하는 힘의 크기 및 방향을 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하여 마우스 커서의 이동거리와 방향에 관한 터치 입력정보를 감지하는 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 예시도로서, 단위셀 촉각 센서의 마우스 알고리즘 구현 방법에 관한 것이며, 힘의 크기를 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하는 방식은 아래와 같다.
도 1을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예를 설명하면, 우선 도 1의 (a)와 같이 다수의 센서 중 힘의 출력을 나타내는 임의의 각각 센서들(Ai, Ai +1, Ak, Ak +1)에 대하여 각각 힘의 크기(|Fi|, |Fi +1|, |Fk|, |Fk +1|)와 X축에 대한 각도(θi, θi+1, θk, θk+1)을 갖는 힘 벡터(Fi, Fi +1, Fk, Fk +1 )들을 얻는다.
이어서, 도 1의 (b)와 같이 힘 벡터 Fi, Fk, Fi +1, Fk + 1를 이용하여 힘 벡터 ΔFi, ΔFi + 1를 계산하여 X축에 대한 각각의 각도(θi, θi+1) 및 크기 성분( |Fi-Fk|, |Fi+1-Fk+1| )을 계산한다.
그리고, 벡터 ΔFi와 상기 벡터 ΔFi +1의 각도(θi, θi+1) 및 크기 성분( |Fi-Fk|, |Fi +1-Fk +1| )을 이용하여 접촉지점의 X축에 대한 각도 θmax 및 힘 크기 |Fmax|을 갖는 힘 벡터 Fmax를 계산하여 힘 벡터 Fmax를 이용하여 마우스의 이동 거리 및 방향을 감지한다.
이때, 마우스 커서의 이동 거리는 총 힘 크기 |Fmax|로 그리고 방향은 θmax 로 계산하거나, 총 힘의 크기를 힘 벡터 Fmax의 X 성분과 Y 성분의 크기 합인 |Fmax|cosθmax + |Fmax|sinθmax 로 정의할 수 있다. 이것은 마우스 커서의 이동거리 X 방향과 Y 방향을 조절함으로써 커서를 회전방향으로 이동시킬 수 있다는 것을 의미 한다.
본 발명의 제 2 실시예를 도 2를 참조하여 설명하면, 우선 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 접촉점 주변의 다수의 센서 중 최고 힘의 크기를 가지는 제 i+1 센서 Ai +1 의 힘 벡터 Fi + 1와 상기 제 i+1 센서 양쪽에 위치한 제 i 센서 Ai 및 제 i+2 센서 Ai +2의 힘 벡터 Fi와 Fi +2를 찾는다.
그리고, 도 2의 (b)와 같이 제 i+1 센서 Ai +1, 제 i 센서 Ai 및 제 i+2 센서 Ai+2의 힘 벡터들의 총합 크기 |Fmax| 와 각도 θmax를 갖는 Fmax를 계산한다.
이후, 총 힘 벡터 Fmax 이용하여 마우스 커서의 이동 거리와 방향을 계산하되, 총 힘 크기 |Fmax|로 마우스의 이동거리를, θmax 로 방향을 계산하거나, 총 힘 크기는 힘 벡터 Fmax의 X 성분과 Y 성분의 크기 합인 |Fmax|cosθmax + |Fmax|sinθmax 로 마우스의 이동 거리를 계산할 수 있다. 이것은 마우스 커서의 이동거리 X 방향과 Y 방향을 조절함으로써 커서를 회전방향으로 이동시킬 수 있다는 것을 의미한다.
한편, 도 3을 참조하면 본 발명의 제 3 실시예는 접촉점 주변의 다수의 센서 중 최고 힘의 크기를 가지는 제 i+1 센서 Ai +1 의 힘 벡터 Fi + 1와 상기 제 i+1 센서 양쪽에 위치한 제 i 센서 Ai 및 제 i+2 센서 Ai +2의 힘 벡터 Fi와 Fi +2를 찾는다.
그리고, 제 i 센서와 상기 제 i+1 센서 및 상기 제 i+2 센서의 좌표에 해당하는 힘 크기들( |Fi|, |Fi +1|, |Fi +2|)을 2차 곡선으로 피팅하여 힘의 크기에 대한 함수F(θ)=a0+a1θ+a2θ2를 계산한다.
이어서, 최대 힘이 나오는 X축에 대한 각도 θmax를 구하고, 피팅 함수에서 각도 θmax에서 최대 힘 크기 |Fmax|를 갖는 힘 벡타 Fmax를 구하여 이를 이용하여 마우스의 이동 거리 및 방향을 계산한다.
이때, 마우스의 이동 거리는 총 힘 크기 |Fmax| 또는 힘 벡터 Fmax의 X 성분과 Y 성분의 크기 합인 |Fmax|cosθmax + |Fmax|sinθmax 로 정의하며, 방향은 θmax 로 계산할 수 있다. 이것은 마우스 커서의 이동거리 X 방향과 Y 방향을 조절함으로써 커서를 회전방향으로 이동시킬 수 있다는 것을 의미한다.
한편, 도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 본 발명의 제 4 실시예를 도 4를 참조하여 설명하면 우선 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 네 개의 힘센서(A1, A2, A3, A4)로 이루어진 촉각센서 이용한다. 힘의 크기를 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하는 방식은 아래와 같다.
우선, 4개의 센서에 대한 힘의 크기를 갖는 힘 벡타는 제 1 센서는 F1, 제 2센서는 F2, 제 3센서는 F3 그리고 제 4센서는 F4를 갖는다. 본 실시예에서는 제 2센서의 힘의 크기가 가장 크고 다음으로 제 1센서 힘의 크기이다.
이어서, 도 4(b)를 참조하면, 제 1 센서의 벡터 ΔF1과 상기 제 2 센서의 벡 터 ΔF2 의 각각 크기 성분(|F1-F3|, |F2-F4|)을 계산한다. 이때, ΔF1는 각도 0°를 갖으며, ΔF2는 각도 90°를 갖는다.
그리고, 벡터 ΔF1과 상기 벡터 ΔF2의 각도(0°, 90°) 및 크기 성분(|F1-F3|, |F2-F4|)을 이용하여 X축에 대한 각도 θmax 및 벡터 Fmax의 크기 |Fmax|를 계산한다.
이때, 힘의 크기는
Figure 112007049561107-PAT00001
정의되거나,
Figure 112007049561107-PAT00002
여기서,
Figure 112007049561107-PAT00003
으로서, 이를 이용하여 접촉지점의 힘 방향 성분 및 크기 성분을 구한다.
이때, 접촉지점의 X축 방향은 Fmax의 X 성분으로서
Figure 112007049561107-PAT00004
이고, 접촉지점의 Y축 방향은 Y 성분으로서
Figure 112007049561107-PAT00005
이 된다. 따라서 마우스 커서의 X축으로의 이동 거리는 Fmax의 X 성분으로서
Figure 112007049561107-PAT00006
이고, 접촉지점의 Y축 방향은 Y 성분으로서
Figure 112007049561107-PAT00007
이 된다.
한편, 네 개의 센서를 이용한 마우스 커서의 Z방향 이동은 네 개의 센서들의 힘의 크기의 합을 평균한 값의 크기로 나타낸다. 단 Z축의 방향은 한쪽 방향만 가능하다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 4 실시예에서는 촉각 센서의 연속 접촉 감지를 통해 X 방향, Y 방향, Z 방향 및 회전을 감지하고, 다수의 촉각 센서를 통해 검출되는 힘의 크기가 임펄스 신호 일 경우 또는 검출된 Z 축 방향 크기가 기준 값 이상일 경우 클릭으로 인식하도록 한다.
상기와 같이 클릭 인식 기능을 추가할 경우 기존 컴퓨터에서 마우스를 사용하는 것과 같이 본 촉각센서는 화면상에서의 파일을 열고 닫는 기능이 가능하다.
또는, 도 5에 도시된 바와 같이 네 개의 힘센서(A1, A2, A3, A4)로 외에 중앙에 제 5 센서 A5를 설치하여 이것을 클릭 인식 장치로 활용할 수 있다.
예를 들어, 제 5 센서의 클릭이 감지될 경우 클릭으로 인식하도록 하여 화면상에서 파일을 열거나 닫을 수 있도록 한다. 한편 제 5 센서를 클릭하고 제 2 센서 및 제 4센서 중 어느 하나를 누르면 해당 센서가 설정된 방향으로 스크롤 하도록 할 수 있다.
또한, 3 차원 공간에서의 마우스 커서 이동이 필요할 경우 X, Y, 회전은 도 4에 도시된 바와 같이 네 개의 힘센서를 이용하고, Z 방향의 커서 이동거리는 제 5센서의 힘 벡터 크기로 정의한다. 단 Z축의 방향은 한쪽 방향만 가능하다.
또는, 도 6에 도시된 바와 같이 네 개의 힘센서(A1, A2, A3, A4)와 더불어 바 깥 쪽에 네 개의 힘센서(A5, A6, A7, A8)로 이루어진 촉각센서를 이용하여 X, Y, Z 방향 그리고 회전방향으로 마우스 커서를 이동하도록 한다. 또한 기존 마우스처럼 클릭 및 스크롤 기능이 가능하도록 한다.
상기 제 1 내지 제 4 센서(A1, A2, A3, A4)는 도 5에 도시된 바와 같이 마우스 커서를 X, Y 방향 및 회전방향으로 이동시키는 센서로 사용할 수 있다. 그리고, 마우스 커서의 Z축 한쪽방향 및 이동거리는 제 6 센서로 그리고 Z축 다른쪽 방향 및 이동거리는 제 8 센서의 힘 벡터의 크기 및 방향으로 결정한다.
한편, 기존 마우스처럼 XY 평면상에서 커서를 움직이면서 클릭 기능 및 스크롤 기능을 수행할 경우 먼저 제 5 센서 내지 제 8센서 (A5, A6, A7, A8) 중 어느 하나를 클릭기능으로 지정하여 해당 센서에 대한 접촉이 감지되면 클릭 기능을 수행하도록 한다. 따라서 클릭인식을 통해 기존의 마우스처럼 화면상에서 파일을 열거나 닫을 수 있다.
또한, 제 5 내지 제 8 센서 (A5, A6, A7, A8) 중에서 특정 센서를 클릭 인식 센서로 설정하여 해당 센서의 접촉이 감지되면 클릭 기능을 하도록 하고 해당 센서를 제외한 나머지 센서의 접촉이 감지되면 스크롤 기능을 수행하도록 한다. 예를 들어 제 5 센서 및 제 7 센서를 클릭인식으로 설정할 경우 제 6 센서와 제 8센서를 사용하여 기존 마우스의 스크롤 기능을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 6는 본 발명의 제 실시예에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 예시도.

Claims (11)

  1. 다수의 촉각 센서 터치 입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서,
    마우스 기능을 하는 촉각 센서를 터치하는 힘의 크기 및 방향을 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하여 마우스 커서의 이동거리와 방향에 관한 터치 정보 입력 알고리즘 구현하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 힘의 크기 및 방향을 통해 접촉지점의 힘 벡터 값을 산출하는 것은;
    접촉에 의한 다수의 힘센서(…,Ai, Ai+1,…, Ak, Ak+1, …)에 대한 각각 힘의 크기(…, |Fi|, |Fi +1|,…, |Fk|, |Fk +1|, …)와 X축에 대한 각도(…, θi, θi+1,…, θk, θk+1, …)을 갖는 힘 벡터(…, Fi, Fi +1,…, Fk, Fk +1, … )들을 얻는 단계와,
    상기 힘 벡터 들의 차이 (…, ΔFi, ΔFi +1,…)를 구하여 이로부터 다수의 센서 힘 벡터들의 총합 크기|Fmax| 와 각도 θmax를 갖는 Fmax를 계산하는 단계와,
    상기 θmax를 갖는 Fmax를 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 힘의 크기를 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하는 것은;
    접촉점 주변의 다수의 센서 중 최고 힘의 크기를 가지는 제 i+1 센서 Ai +1 의 힘 벡터 Fi + 1와 상기 제 i+1 센서 양쪽에 위치한 제 i 센서 Ai 및 제 i+2 센서 Ai +2의 힘 벡터 Fi와 Fi +2를 찾는 단계와,
    상기 제 i 센서, 제 i+1 센서 및 제 i+2 센서 벡터들의 총합 크기|Fmax| 와 각도 θmax를 갖는 Fmax를 계산하는 단계와,
    상기 θmax및 Fmax를 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 힘의 크기를 통해 접촉 지점의 힘 벡터 값을 산출하는 것은;
    접촉점 주변의 다수의 센서 중 최고 힘의 크기를 가지는 제 i+1 센서 Ai +1 의 힘 벡터 Fi + 1와 상기 제 i+1 센서 양쪽에 위치한 제 i 센서 Ai 및 제 i+2 센서 Ai +2의 힘 벡터 Fi와 Fi +2를 찾는 단계와,
    상기 제 i 센서와 상기 제 i+1 센서 및 상기 제 i+2 센서의 힘 크기들을 2차 곡선으로 피팅하여 힘 크기 분포함수 F(θ)=a0+a1θ+a2θ2를 계산하는 단계와,
    상기 최대 힘이 나오는 X축에 대한 각도 θmax를 구하는 단계와,
    상기 피팅 함수에서 각도 θmax에서 최대 힘 크기 갖는 힘 벡터 Fmax를 구하는 단계와,
    상기 θmax및 Fmax를 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마우스 커서의 이동 거리와 방향을 계산하는 단계는;
    상기 마우스 커서의 이동 거리는 총 힘 크기 |Fmax|로 계산하고 방향은 θmax 로 계산하거나, Fmax의 X 성분과 Y 성분의 크기 합인 |Fmax|cosθmax + |Fmax|sinθmax 로 이동거리를 계산하고 방향은 θmax 로 계산하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 다수의 센서는 네 개의 센서들(A1, A2, A3, A4)로 이루어지고,
    각 센서의 힘의 크기(|F1|, |F2|, |F3|, |F4|)와 X축에 대한 각도(0o, 90o, 180o, 270o)로 이루어진 촉각센서의 힘 벡터(F1, F2, F3, F4)들을 얻어 힘 벡터 크기와 방향 검출을 통해 마우스 커서를 X, Y, 방향 이동 및 회전시키는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 네 개의 (A1, A2, A3, A4) 센서 중 어느 하나 이상에서 검출되는 힘의 크기가 임펄스 신호 일 경우 또는 각 센서로부터 검출된 Z 축 방향 크기가 기준 값 이상일 경우 클릭으로 인식하도록 하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 네 개의 (A1, A2, A3, A4) 센서의 중앙에 클릭 인식 센서 A5를 추가하고 상기 네 개의 (A1, A2, A3, A4) 센서를 상하좌우 및 회전 방향 선택 센서로 설정하는 단계와,
    상기 클릭 인식 센서의 클릭이 감지될 경우 파일을 열거나 닫도록 하고,
    상기 클릭 인식 센서의 클릭이 감지된 후 방향 선택 센서의 접촉이 감지되면 해당 센서가 설정된 방향으로 스크롤 기능을 하며,
    상기 클릭 인식 센서의 힘 벡터를 이용하여 마우스의 커서를 Z 방향으로 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 네 개의 (A1, A2, A3, A4) 센서의 외측에 제 5 내지 제 8 센서(A5, A6, A7, A8) 를 추가하고,
    상기 제 5 내지 제 8 센서(A5, A6, A7, A8) 중에서 마우스 커서의 Z축 한 쪽 방향 및 이동거리는 제 6 센서로 그리고 Z축 다른 쪽 방향 및 이동거리는 제 8 센서의 힘벡터로부터 검출하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 네 개의 (A1, A2, A3, A4) 센서의 외측에 제 5 내지 제 8 센서(A5, A6, A7, A8) 를 추가하고,
    상기 제 5 센서 내지 제 8센서(A5, A6, A7, A8) 중에서 적어도 어느 하나 이상의 센서 접촉이 감지되면 클릭기능이 되도록 하여 화면상에서 파일을 열거나 닫도록 하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 네 개의 (A1, A2, A3, A4) 센서의 외측에 제 5 내지 제 8 센서(A5, A6, A7, A8) 를 추가하고,
    상기 제 5 내지 제 8 센서 (A5, A6, A7, A8) 중에서 특정 센서를 클릭 인식 센서로 설정하여 해당 센서의 접촉이 감지되면 클릭 기능을 하도록 하고 해당 센서를 제외한 나머지 센서의 접촉이 감지되면 스크롤 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101115418B1 (ko) * 2009-11-09 2012-02-16 한국표준과학연구원 힘센서를 이용한 6축 힘센서 구조 및 그 구조에 의한 힘 및 모멘트 측정방법
US9122308B2 (en) 2011-09-20 2015-09-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Tactile feedback apparatus, system, and method of operating tactile feedback apparatus

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5173870B2 (ja) 2009-01-28 2013-04-03 京セラ株式会社 入力装置
JP4723656B2 (ja) * 2009-02-03 2011-07-13 京セラ株式会社 入力装置
US9740341B1 (en) 2009-02-26 2017-08-22 Amazon Technologies, Inc. Capacitive sensing with interpolating force-sensitive resistor array
US10180746B1 (en) 2009-02-26 2019-01-15 Amazon Technologies, Inc. Hardware enabled interpolating sensor and display
US9785272B1 (en) 2009-07-31 2017-10-10 Amazon Technologies, Inc. Touch distinction
US9244562B1 (en) * 2009-07-31 2016-01-26 Amazon Technologies, Inc. Gestures and touches on force-sensitive input devices
US8810524B1 (en) 2009-11-20 2014-08-19 Amazon Technologies, Inc. Two-sided touch sensor
KR101739054B1 (ko) * 2010-09-08 2017-05-24 삼성전자주식회사 디바이스상의 움직임 제어 방법 및 장치
US9870093B2 (en) * 2010-11-23 2018-01-16 Ge Aviation Systems Llc System and method for improving touch screen display use under vibration and turbulence
US9417754B2 (en) 2011-08-05 2016-08-16 P4tents1, LLC User interface system, method, and computer program product
CN104395860B (zh) 2012-05-09 2018-06-22 苹果公司 用于确定计算设备中的反馈的阈值
US10108265B2 (en) 2012-05-09 2018-10-23 Apple Inc. Calibration of haptic feedback systems for input devices
WO2013188307A2 (en) 2012-06-12 2013-12-19 Yknots Industries Llc Haptic electromagnetic actuator
US9886116B2 (en) 2012-07-26 2018-02-06 Apple Inc. Gesture and touch input detection through force sensing
WO2014104726A1 (ko) * 2012-12-26 2014-07-03 전자부품연구원 원 포인트 터치를 이용한 사용자 인터페이스 제공 방법 및 이를 위한 장치
US9547378B2 (en) 2013-03-07 2017-01-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sensor on side of computing device
KR102088339B1 (ko) * 2013-04-30 2020-03-12 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 힘센서를 포함하는 터치패드 및 이를 이용한 입력 방법
JP5824487B2 (ja) * 2013-08-09 2015-11-25 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド ポインティング・デバイス、キーボード・アセンブリおよび携帯式コンピュータ。
KR20160087846A (ko) * 2013-11-21 2016-07-22 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 힘 방향 결정을 이용하는 터치 시스템 및 방법
US20150242037A1 (en) 2014-01-13 2015-08-27 Apple Inc. Transparent force sensor with strain relief
US10297119B1 (en) 2014-09-02 2019-05-21 Apple Inc. Feedback device in an electronic device
US9939901B2 (en) 2014-09-30 2018-04-10 Apple Inc. Haptic feedback assembly
US9798409B1 (en) * 2015-03-04 2017-10-24 Apple Inc. Multi-force input device
KR101795268B1 (ko) 2016-06-07 2017-11-07 현대자동차주식회사 터치입력장치 및 그 제어방법
US10402042B2 (en) * 2016-06-13 2019-09-03 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Force vector cursor control
CN109782930B (zh) * 2019-01-17 2020-07-10 珠海恒宇新科技有限公司 一种压力速度鼠标的控制方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211925A (ja) * 1985-07-09 1987-01-20 Nec Corp 感圧センサマウス
FR2675285B1 (fr) * 1991-04-11 1993-07-16 Archos Ecran tactile.
JPH07114438A (ja) * 1993-10-18 1995-05-02 Nec Corp 感圧型ポインティング・デバイス
US6025832A (en) * 1995-09-29 2000-02-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Signal generating apparatus, signal inputting apparatus and force-electricity transducing apparatus
JP3191284B2 (ja) * 1998-06-23 2001-07-23 日本電気株式会社 文字入力装置
JP2000047811A (ja) * 1998-07-27 2000-02-18 Alps Electric Co Ltd 入力装置
JP2002182847A (ja) * 2000-12-12 2002-06-28 Hitachi Ltd タッチパッド付き情報処理装置
JP4206057B2 (ja) * 2003-09-16 2009-01-07 株式会社東京大学Ｔｌｏ 光学式触覚センサを用いた力ベクトル再構成法
RU2358247C2 (ru) * 2003-09-16 2009-06-10 Тоудаи Тло, Лтд. Оптический тактильный датчик и способ восстановления распределения вектора силы с использованием указанного датчика
KR100855603B1 (ko) * 2005-03-18 2008-09-01 전자부품연구원 촉각 센서 및 제조 방법
KR100740669B1 (ko) * 2005-08-11 2007-07-18 한국표준과학연구원 3축 힘센서들로 구성된 촉각센서의 신호 처리 장치
KR101016221B1 (ko) * 2008-11-14 2011-02-25 한국표준과학연구원 힘 센서를 구비한 입력모듈에 터치 입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101115418B1 (ko) * 2009-11-09 2012-02-16 한국표준과학연구원 힘센서를 이용한 6축 힘센서 구조 및 그 구조에 의한 힘 및 모멘트 측정방법
US9122308B2 (en) 2011-09-20 2015-09-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Tactile feedback apparatus, system, and method of operating tactile feedback apparatus

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