KR20090029631A

KR20090029631A - 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치

Info

Publication number: KR20090029631A
Application number: KR1020080077121A
Authority: KR
Inventors: 지안-조우 첸; 추에-핀 코
Original assignee: 에이서인코포레이티드
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2009-03-23
Also published as: JP2009076051A; JP4751422B2; AU2008201884B2; US8564574B2; BRPI0803513B1; AU2008201884A1; EP2040149A2; BRPI0803513A2; KR100955899B1; RU2008132338A; RU2415463C2; US20090073144A1; EP2040149A3

Abstract

멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치가 개시되어 있다. 일 실시예에서, 입력 장치는 본체, 아크 표면 터치 모듈 및 제어 모듈을 포함한다. 아크 표면 터치 모듈은 본체의 표면에 배치되고, 2차원 위치 데이터를 입력하기 위해 이용된다. 제어 모듈은 2차원 위치 데이터에 기초하여 상기 입력 장치의 입력 모드를 전환하고, 전환된 입력 모드 및 2차원 위치 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성한다. 또 다른 실시예에서는, 본체의 기하학적 특성에 기초하여 2차원 위치 데이터를 3차원 위치 데이터로 변환하면, 입력 장치의 제어 모듈은 3차원 위치 데이터에 기초하여 장치의 입력 모드를 전환하고, 3차원 위치 데이터에 따라 제어 신호를 생성한다.

입력 장치, 모드 전환, 터치 감응 표면, 3차원 위치

Description

멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치{INPUT APPARATUS WITH MULTI-MODE SWITCHING FUNCTION}

본 발명의 예시적인 실시예는 전자 인터페이스 장치의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 예시적인 실시예는 2차원 위치 데이터에 기초한 입력 장치에 관한 것이다.

기존의 전자 장치(electronic apparatus)는 키보드, 수기 패드(hand writing pad), 평면 터치 패널(plane touching panel), 또는 마우스(mouse)나 트랙볼(trackball)과 같이 동작 평면을 필요로 하는 입력 장치와 같은, 하나 이상의 전형적인 평면 입력 장치를 대부분 갖추고 있다. 그러나, 더 소형의 핸드헬드(handheld) 전자 장치 중에서는, 사용자가 전술한 바와 같은 기존의 평면 입력 장치와 함께 동작하기에는 공간이 흔히 부족하다. 더욱 기능이 강화되고 소형화되고 있는 휴대용 개인단말(Personal Digital Assistant : PDA) 및 휴대폰과 같은 전자 장치에서는, 기기-사용자 인터페이스(machine-user interface)가 항상 도전적인 과제이다. 기존의 해결 방법은 터치 패드(touch pad), 전자 책(e-book), 또는 전자 종이(e-paper)와 같은 표시 화면(viewable screen)을 통해 터치 패널을 제공하는 것이다.

기존의 평면 입력 장치 또는 전형적인 터치 패드에 관련된 문제는 사용자가 패드를 터치하려고 할 때, 사용자가 화면을 시청하는 것이 사용자의 손 및 손가락에 의해 가려진다는 것이다. 예를 들어, 휴대용 화면 상에서 손가락을 이용하여 텍스트를 선택하는 것은 불편할 수 있다. 또한, 인간의 손은 3차원 공간에서 움직일 수 있지만, 기존의 인간-기기 인터페이스 장치는 대표적으로 1차원에만 제한되어 있다.

본 발명은 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치는 본체, 아크 표면 터치 모듈(arc surface touching module) 및 제어 모듈을 포함한다. 상기 아크 표면 터치 모듈은 상기 본체의 표면에 배치되어 2차원 위치 데이터(two-dimensional position data)를 입력하기 위한 것이다. 상기 제어 모듈은 2차원 위치 데이터에 기초하여 상기 입력 장치의 입력 모드를 전환하도록 동작할 수 있고, 전환된 입력 모드(switched input mode) 및 2차원 위치 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성한다.

일 실시예에서, 상기 제어 모듈은 또한, 본체의 기하학적 특성에 기초하여 2차원 위치 데이터를 3차원 위치 데이터로 변환하고, 3차원 위치 데이터에 기초하여 입력 장치의 입력 모드를 전환한 다음, 전환된 입력 모드 및 3차원 위치 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성하도록 동작할 수 있다.

이후에 명확해질 수 있는 본 발명의 전술한 목적, 장점 및 특징에 의하여, 본 발명의 본질은 아래의 본 발명에 대한 상세한 설명, 실시예 및 도면을 참고함으로써 더욱 명확하게 이해될 수 있다.

본 발명에 의하면, 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치를 제공하여 종래의 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 아래의 상세한 설명과 본 발명에 대한 다양한 실시예의 첨부도면으로부터 더욱 완벽하게 이해될 수 있지만, 이러한 실시예는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하기 위한 것이 아니라, 오직 설명과 이해를 위한 것이다.

본 명세서에서는, 멀티 모드 전환기능을 갖는 사용자 인터페이스 장치를 제공하는 방법, 시스템 및 장치와 관련하여, 본 발명의 예시적인 실시예를 설명한다.

당업자는 예시적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명이 오직 예시를 위한 것이고 그 어떤 방식으로 한정하기 위한 것이 아니라는 점을 인식할 것이다. 다른 실시예는 이 개시물의 이익을 갖는 당업자에게 용이하게 제안될 것이다. 이하, 첨부 도면에 예시된 바와 같은 예시적인 실시예의 구현예를 더욱 구체적으로 참조할 것이다. 동일 또는 유사한 부분을 언급하기 위하여, 도면 및 다음의 상세한 설명의 전반에 걸쳐 동일한 참조 표시가 이용될 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 각종 운영 체제(operating system), 컴퓨팅 플랫폼(computing platform), 컴퓨터 프로그램 및/또는 범용기기(general purpose machines)를 이용하여, 본 명세서에서 설명된 구성요소(component), 처리 단 계(process step) 및/또는 데이터 구조가 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 발명 개념의 범위 및 취지를 벗어나지 않고도, 하드와이어드 장치(hardwired device), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array : FPGA), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit : ASIC) 등과 같이, 범용성이 덜한 장치가 이용될 수도 있음을 당업자가 인식할 것이다. 일련의 처리 단계를 포함하는 방법이 컴퓨터 또는 기기에 의해 수행되고 이러한 처리 단계가 기기에 의해 판독가능한 일련의 명령으로서 저장될 수 있을 경우, 이것은 컴퓨터 메모리 장치(예를 들어, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 플래시 메모리(FLASH Memory), 점프 드라이브(Jump Drive) 등), 자기 저장 매체(magnetic storage medium)(예를 들어, 테이프, 자기 디스크 드라이브 등), 광 저장 매체(예를 들어, CD-ROM, DVD-ROM, 페이퍼 카드 및 페이퍼 테이프 등) 및 다른 타입의 프로그램 메모리와 같은 실체적인 매체 상에 저장될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 기능을 갖춘 입력 장치(1)를 예시한 것이다. 입력 장치는 본체(11), 아크 표면 터치 모듈(12) 및 제어 모듈(13)을 포함한다. 입력 장치(1)는 원통형 입력 장치(1)라고도 알려져 있다. 이하, 용어 "입력 장치" 및 "원통형 입력 장치"는 상호 대체가능하게 이용될 수 있다. 또한, 아크 표면 터치 모듈(12)은 아크형 터치 제어 모듈이라고도 알려져 있다. 이하, 용어 "아크 표면 터치 모듈" 및 "아크형 터치 제어 모듈"은 상호 대체가능하게 이용될 수 있다. 하나 이상의 블록(회로 또는 요소)이 도 1a 내지 도 1c에 추가되거나 이 도면으로부터 제거되더라도, 본 발명의 예시적인 실시예의 기본 개념은 변하지 않는다는 점에 주목해야 한다.

이 실시예에서, 본체(11)는 실린더형 표면(cylindrical surface)을 갖는 파이프 형상의 대상물이고, 본체(11)는 아크 표면을 갖는 원뿔(cone), 구(sphere) 또는 임의의 기하학적 대상물일 수 있다. 아크 표면 터치 모듈(12)은 본체(11)의 표면에 배치 및/또는 코팅되어 2차원 위치 데이터(121)를 검출 및/또는 입력하기 위한 것이다. 일 실시예에서, 아크 표면 터치 모듈(12)은 플렉시블 터치 패널(flexible touching panel)이다. 제어 모듈(13)은 2차원 위치 데이터(121)에 기초하여 입력 장치(1)의 입력 모드를 전환시킨다. 일 실시예에서, 2차원 위치 데이터(121)는 아크 표면 터치 모듈(12)에서 손으로 터치되거나 검출된 위치에 관한 정보를 포함한다. 또한, 위치 데이터(121)는 아크 표면 터치 모듈(12)을 따라 이동하는 터치된 대상물을 나타내는 이동 데이터를 더 포함할 수 있다.

동작 도중에, 직립 잡기(upright hold), 역방향 잡기(reverse hold), 직립 쥠(upright grasp), 역방향 쥠(reverse grasp), 양손 잡기(two-handed hold), 가볍게 잡기(brush hold) 등과 같은 상이한 잡기 패턴 또는 위치에 의해 사용자가 입력 장치(1)를 잡을 경우, 아크 표면 터치 모듈(12)은 잡기 패턴에 따라 상이한 2차원 위치 데이터의 조합을 수신한다. 제어 모듈(13)은 입력 장치(1)의 잡기 패턴 또는 위치 중의 하나를 구별할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(13)은 이러한 2차원 위치 데이터의 상대적인 관계에 기초하여 잡기 패턴을 식별하고, 잡기 패턴에 따라 입력 장치(1)를 입력 모드로 전환시킬 수 있다.

입력 모드는 그리기 모드(drawing mode), 검색 모드(browsing mode), 편집 모드(editing mode), 멀티미디어 방송 모드(multimedia broadcasting mode), 키보드 모드 등 중에서 하나일 수 있다. 상이한 입력 모드에 대해 대응하는 여러 제어 신호가 생성된다. 예를 들어, 검색 모드 하에서, 이전 페이지, 다음 페이지 및 커서 이동에 대한 제어 신호가 생성될 수 있다. 혹은, 멀티미디어 방송 모드 하에서, 방송, 일시정지, 정지, 순방향 및 역방향에 대한 제어 신호가 생성될 수 있다.

제어 모듈(13)은 도 1b에 도시된 바와 같이 전자 장치(19)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하도록 동작할 수 있고, 입력 장치(1) 및 전자 장치(19)의 조합은 다음과 같은 몇 개의 수단을 가진다:

(i) 입력 장치(1)는 전자 장치에 고정적으로 배치된다;

(ii) 입력 장치(1)는 전자 장치(19)로부터 분리될 수 있는 독립적인 장치이고, 입력 장치(1)는 무선 접속을 통해 제어 신호를 전자 장치(19)로 송신하는 신호 송신 모듈을 더 포함한다;

(iii) 입력 장치(1)의 제어 모듈(13)은 전자 장치(19)에 배치되고, 입력 장치(1)의 본체(11) 및 아크 표면 터치 모듈(12)은 전자 장치(19)로부터 분리될 수 있는 독립적인 장치에 집적된다. 입력 장치(1)는 2차원 위치 데이터(121)를 제어 모듈(13)로 송신하는 신호 송신 모듈을 더 포함하고, 이 모듈은 제어 신호를 생성하여 제어 신호를 전자 장치(19)로 송신한다.

도 1c는 원통형 입력 장치의 정면을 예시한 것이고, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 정면은 문자 "D"에 의해서도 표시되어 있다. 입력 장치(1)로서, 원통형 입 력 장치(1)는 원통형 본체(11), 아크형 터치 제어 모듈(12) 및 신호 송신 모듈(도 1b에는 도시하지 않음)을 포함한다. 원통형 본체(11)는 막대, 실린더(cylinder) 또는 펜 형상인 것이 바람직하다. 아크형 터치 제어 모듈(12)은 원통형 본체(11)에 설치되어 있다. 원통형 터치 제어 모듈(12)은 2차원 데이터를 감지하기 위해 이용되고, 그 다음, 2차원 데이터에 기초한 데이터를 신호 송신 모듈을 통해 전자 장치(19)로 송신한다. 송신 신호는 사용자에 의해 만들어진 아크형 터치 제어 모듈(12)의 위치 또는 아크형 터치 제어 모듈(12)의 변위(displacement)에 대한 것이다.

상기 입력 장치를 이용하는 장점은 동작 편리성 및 사용자 인터페이스 장치의 성능을 증가시키는 것이다.

멀티 모드 전환기능을 갖춘 상기 입력 장치를 이용하는 또 다른 장점은 상기 입력 장치를 손 해부학에 맞춘 것이며, 이에 따라 사용자가 더욱 편안하게 입력 장치를 동작하도록 한다.

상기 입력 장치를 이용하는 또 다른 장점은 상기 입력 장치가 다수의 입력 모드 사이에서 전환할 수 있다는 것이며, 이에 따라 이것은 데이터 입력의 효율을 증대시킨다.

도 2b를 다시 참조하면, 사용자는 한 손으로 원통형 입력 장치(1)를 잡고, 아크형 터치 제어 모듈(12)을 터치하여 전자 장치(19)를 제어하며, 이 제어는 스크롤(scrolling), 페이지 업/다운(paging up/down), 디지털 콘텐츠 표시(marking) 등을 포함한다. 일 실시예에서, 원통형 입력 장치(1)는 편리하게 전자 장치(19)에 보 관될 수 있으며, 이에 따라, 전자 장치(19)의 동작 키의 수는 최소화될 수 있고 화면의 면적은 증가될 수 있다.

일 실시예에서, 원통형 입력 장치(1)는 원통형 입력 장치(1)의 물리량을 검출하는 적어도 하나의 센서를 포함하고, 상기 센서는 원통형 입력 장치(1)의 가속도, 경사각, 회전각 또는 대면 방향(facing direction)을 검출하는 가속도 센서, 중력 센서, 자이로스코프(gyroscope) 또는 디지털 나침반을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 2차원 데이터에 기초한 신호 또는 센서에 의해 검출된 물리량은 명령 식별 모듈을 통해 동작 명령을 발행하기 위해 이용될 수 있고, 이것은 사용자가 더욱 복잡하고 다양한 동작 방법을 이용하도록 한다. 명령 식별 모듈은 원통형 본체(11) 또는 전자 장치(19) 중의 어느 하나에 설치될 수 있다.

도 2a 및 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 아크 표면 터치 모듈에 의해 검출되는 분류된 2차원 위치 데이터의 조합을 예시한 것이다. 평면(20)은 도 2b에도시된 아크 표면 터치 모듈의 터치 위치를 나타낸다는 것을 주목해야 한다. 평면(20)의 상부 좌측 코너는 2차원 좌표의 원점이고, 우측을 향하는 화살표는 2차원 좌표 X 축의 정방향을 가리키고, 아래쪽을 향하는 화살표는 2차원 좌표 Y 축의 정방향을 가리키고 있다. 평면(20)의 하부 우측 코너는 최대 좌표 위치임을 주목해야 한다. 이 실시예에서, 평면(20)은 본체(1)의 실린더형 표면에 배치되어 있고, 201 및 202의 컷 에지(cut edge)는 연결되어 있고, 평면(20)의 상부는 입력 장치(1)의 후단부(rear end)에 배치되어 있다. 평면(20)의 하부는 입력 장치(1)의 전단부(front end)에 배치되어 있다.

도 2a는 입력 장치(1)의 전단부를 잡는 사용자를 예시한 것이다. 사용자의 엄지(thumb)(291)는 평면(20)의 구역(21)을 터치하고, 검지(index finger)(292)는 평면(20)의 구역(22)을 터치한다. 중지(middle finger)(293)는 평면(20)의 구역(23)을 터치하고, 엄지(291) 및 검지(292) 사이의 손의 일부(294)는 평면(20)의 구역(24)을 터치한다. 일 실시예에서, 아크 표면 터치 모듈(12)은 2차원 위치(211), 2차원 위치(221), 2차원 위치(231) 및 2차원 위치(241)를 검출 및 입력한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 중심점은 상기 구역의 위치로서 이용되지만, 이것에 한정되지 않는다. 당업자는 필요하다면 터치 구역과 그 위치의 상대적 관계를 고려할 수 있다는 점을 주목해야 한다.

입력 장치의 동작 편리성을 증가시키기 위하여, 사용자는 아크 표면 제어 모듈(12)의 원점을 구별하지 않고 동작시킬 수 있다. 제어 모듈(13)은 복수의 터치 구역의 상대적인 이동을 이용하여 입력 장치(1)의 사용자 잡기 패턴을 구별하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 제어 모듈(13)은 도 2b에 예시된 바와 같이 4개의 터치 위치 데이터를 수신하고, 각각의 터치 위치(211-231)의 Y 좌표는 근접해 있으며 또 다른 터치 위치(241)의 Y 좌표보다 더 높다. 이와 같이, 터치 위치(241)의 Y 좌표에 따른 소정의 구역 내에서, 제어 모듈(13)은 도 2a에 예시된 바와 같이 사용자의 잡기 패턴을 구별할 수 있다. 이에 따라, 도 2c 내지 도 2e의 터치 구역의 절대 위치(absolute position)가 도 2b에 도시된 바와 같은 절대 위치와 모두 상이하더라도, 제어 모듈(13)은 도 2b 및 도 2e에 예시된 바와 같은 2차원 위치 데이터를 수신한다. 따라서, 유사한 잡기 패턴은 상대 위치(relative position)에 기초하여 식 별될 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 다른 입력 장치의 입력 모드에 관한 잡기 패턴의 또 다른 예를 예시한 것이다. 도면은 아크 표면 터치 모듈의 2차원 위치 데이터의 조합을 수신하는 것을 도시하고 있고, 사용자는 입력 장치(1)를 역방향으로 잡으며, 바꾸어 말하면, 사용자는 입력 장치(1)의 후단부를 잡는다. 하나의 예에서, 명령 식별 모듈은 아크형 터치 제어 모듈(12)에 의해 생성된 2차원 위치에 따라 사용자가 원통형 입력 장치(1)의 전단부를 잡는지 여부를 결정한다.

도 3b를 다시 참조하면, 엄지(291)는 평면(20) 상부의 구역(31)을 터치하고, 이와 동시에 검지(292)는 평면(20) 상부의 구역(32)을 터치한다. 중지(293)는 평면(20) 상부의 구역(33)을 터치하고, 엄지(291)와 검지(292) 사이의 손의 일부(294)는 평면(20) 상부의 구역(34)을 터치한다. 아크 표면 터치 모듈(12)은 2차원 위치 데이터(311), 2차원 위치 데이터(321), 2차원 위치 데이터(331) 및 2차원 위치 데이터(341)를 감지 및 입력한다. 도 3b에서, 각각의 2차원 위치(311-331)의 Y 좌표는 근접해 있으며 2차원 위치(341)보다 더 낮다.

또 다른 실시예에서, 원통형 입력 장치(1)의 중력 센서와 같은 센서에 의해 사용자가 반대 방향으로 원통형 입력 장치(1)를 잡고 있다고 검출한 경우, 명령 식별 모듈은 정상적인 잡기 방법이 아닌 다른 방향으로 원통형 입력 장치(1)는 잡는 동작 명령을 생성할 수 있다. 원통형 입력 장치(1)를 반대 방향으로 잡으면, 원통형 입력 장치는 고무 지우개(rubber eraser)가 되고, 사용자는 원통형 입력 장치(1)를 이동시켜서 단어를 지울 수 있다.

도 3c에서, 전술한 것과 유사한 방식으로, 명령 식별 모듈은 아크형 터치 제어 모듈(12)에 의해 생성된 2차원 위치에 따라 사용자가 원통형 입력 장치(1) 또는 입력 장치(1)의 후단부를 잡는지 여부를 결정한다. 사용자가 원통형 입력 장치(1)의 전단부를 잡으면, 원통형 입력 장치(1)의 지시된 단부의 이동 방향을 검출하기 위한 자이로스코프 또는 방향 검출기와 같은 또 다른 센서가 설치될 수 있다. 이와 같이, 명령 식별 모듈은 커서를 이동하기 위한 명령을 생성하고, 이에 따라, 사용자는 원통형 입력 장치(1)의 전단부를 잡고 전자 장치(19)의 화면 상에서 커서를 제어할 수 있다.

사용자가 원통형 입력 장치(1)의 후단부를 잡으면, 명령 식별 모듈은 또 다른 센서에 의해 검출된 물리량에 따라 사용자의 소정의 동작 이동을 식별하여 도 2c에 도시된 바와 같이 대응하는 동작 명령을 생성하도록 이용될 수 있다. 사용자가 원통형 입력 장치(1)의 후단부를 잡으면, 원통형 입력 장치(1)는 후단부의 방향 D1을 따르는 아크형 변위(arc displacement)에 의해 동작 이동을 수행한다. 명령 식별 모듈은 가속도 센서에 의해 검출된 가속도와 같이, 센서에 의해 검출된 연속적인 물리량에 따라 처음에는 더 커지고 그 다음에는 더 작아진다. 방향 검출기는 상부의 우측 위치로부터 하부의 좌측 위치로 이동하는 원통형 입력 장치(1)의 변위를 검출할 수 있고, 명령 식별 모듈은 사용자가 좌측으로 향하는 아크 이동을 행하여 이에 대응하는 동작 명령을 생성하는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 좌측을 향해 아크를 그리는 것은 다음 페이지로의 스크롤에 대한 명령을 주는 것이고, 우측을 향해 아크를 그리는 것은 이전 페이지로의 스크롤에 대한 명령을 주는 것이다.

필요하다면, 전술한 명령은 사운드 볼륨 조정 명령, (밝기, 표시 구역의 회전 또는 크기와 같은) 화면 파라미터 조정 명령, 멀티미디어 재생 명령 또는 문서 검색 명령을 포함할 수 있다. 필요하다면, 동작 이동은 펜 잡기 이동(pen holding movement), 펜 쥐기 이동(pen gripping movement) 및 펜 회전 이동(pen rotating movement) 등을 포함할 수 있다. 터치 제어 모듈 또는 센서의 신호를 분석함으로써 결정되는 동작 이동은 본 발명의 특허 청구범위에 의해 보호되는 것을 의도한 것이다.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 입력 모드에 대한 또 다른 잡기 패턴을 예시한 것이다. 도 4b는 아크 표면 터치 모듈(12)의 2차원 위치 데이터의 조합을 수신한 것을 도시하고 있고, 사용자의 손은 입력 장치(1)의 양 단부를 잡고 있다. 좌측 손의 엄지(281) 및 검지(282)는 입력 장치(1)의 전단부를 잡고 있고, 우측 손의 엄지(291) 및 검지(292)는 입력 장치(1)의 후단부를 잡고 있다. 43 및 44의 터치 구역은 평면(20)의 상부에 도시되어 있다. 도 4b에서, 아크 표면 터치 모듈(12)은 사용자가 2차원 위치 데이터(411), 2차원 위치 데이터(421), 2차원 위치 데이터(431) 및 2차원 위치 데이터(441)를 입력하도록 한다. 2차원의 조합은 2차원 위치의 2개의 특징적인 그룹을 포함하므로, 이러한 그룹의 Y 좌표는 각각 최소값 및 최대값이며, 이 값들은 도 2b 내지 도 2e와, 도 3b에 예시된 2차원 위치 데이터의 조합과는 상당히 다르다.

제어 모듈(13)은 아크 표면 터치 모듈로부터 입력된 2차원 위치 데이터(121) 에 기초하여 입력 장치(1)의 잡기 패턴을 구별할 수 있다. 제어 모듈(13)이 2차원 위치 데이터(121)에 기초하여 입력 장치(1)의 잡기 패턴을 구별할 수 있을 때, 그 다음으로, 입력 장치(1)는 대응하는 입력 모드로 전환된다. 그 다음, 제어 모듈(13)은 아크 표면 터치 모듈로부터 입력된 2차원 위치 데이터(121)에 기초하여 제어 신호를 생성한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 직립 잡기 패턴에 의해 잡힌 잡기 위치를 식별한 후, 제어 모듈(13)은 입력 장치(1)를 검색 모드로 전환시킨다. 검지(292)가 구역(22)을 두 번 터치할 때, 아크 표면 터치 모듈(12)은 2개의 연속적인 2차원 위치 데이터(221)를 제어 모듈(13)에 입력한다. 제어 모듈(13)이 2개의 연속적인 2차원 위치 데이터(251)를 수신하면, 제어 모듈(13)은 구역(22)에서의 두 번의 터치를 검출하고 "다음 페이지(next page)"의 명령에 대한 제어 신호를 생성한다. 이와 유사하게, 사용자는 검지(292)를 구부려서 구역(25)을 두 번 터치하고, 그 다음으로, "이전 페이지(previous page)"의 명령에 대한 제어 신호를 생성한다.

이와 유사하게, 도 3a에 도시된 바와 같이 역방향 잡기 패턴으로 잡혀 있는 입력 장치(1)를 식별한 후, 제어 모듈(13)은 입력 장치(1)를 멀티미디어 방송 모드로 전환시킨다. 제어 모듈(13)이 2개의 연속적인 2차원 위치 데이터(321)를 수신할 때, 제어 모듈(13)은 사용자가 검지(292)를 구부려 구역(32)을 두 번 터치하고, "방송(broadcast)"의 명령에 대한 제어 신호를 생성하는지를 구별한다. 제어 모듈(13)이 2개의 연속적인 2차원 위치 데이터(351)를 수신하면, 제어 모듈(13)은 사용자가 검지(292)를 구부려 구역(35)을 두 번 터치하고 "일시정지(pause)"의 명령 에 대한 제어 신호가 생성되는지를 구별한다. 제어 모듈(13)이 구역(32)으로부터 구역(35)으로의 이동에 대한 2차원 위치 데이터를 수신하면, 제어 모듈(13)은 사용자가 자신의 검지(292)를 구역(32)으로부터 구역(35)을 향해 미끄러지고 "고속 전진(fast forward)"의 명령에 대한 제어 신호가 생성되는지를 구별한다. 반대로, 사용자가 자신의 검지(292)를 구역(35)으로부터 구역(32)을 향해 미끄러지게 하는 것을 제어 모듈(13)이 구별하면, "고속 후진(fast backward)"의 명령에 대한 제어 신호가 생성된다.

또 다른 실시예에서, 도 4a에 예시된 바와 같이 양손 잡기 패턴에 의해 잡혀 있는 입력 장치(1)를 식별한 후, 제어 모듈(13)은 입력 장치(1)를 키보드 모드로 전환시킨다. 제어 모듈(13)이 구역(45)으로부터 2차원 위치 데이터를 수신하면, 제어 모듈(13)은 "문자 입력(input character)"의 명령에 대한 제어 신호를 생성함으로써, 입력 문자는 터치 구역에 기초하여 변한다. 구역(45)은 숫자 키보드이고, 구역(451)은 숫자 3 입력을 받아들일 수 있고, 구역(452)는 숫자 2 입력을 받아들일 수 있다.

전술한 입력 장치의 잡기 패턴은 본 실시예를 참조한 것이며, 2차원 위치 데이터(121)를 통해 입력 장치의 잡기 패턴을 구별할 수 있는 임의의 방법은 본 발명의 실시예의 범위 내에 포함된다는 것을 주목해야 한다.

도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 모드 전환기능을 수행할 수 있는 입력 장치를 예시하는 개략적인 도면을 도시한 것이다. 입력 장치(5)는 본체(11), 아크 표면 터치 모듈(12) 및 제어 모듈(53)을 포함한다. 이 실시예에서, 본체(11)는 실린더형 표면을 갖는 파이프 형상의 대상물이다. 이와 달리, 본체(11)는 아크 표면을 갖는 실린더(cylinder), 원뿔(cone), 구(sphere) 또는 임의의 기하학적 대상물일 수 있다. 아크 표면 터치 모듈(12)은 본체(11)의 표면에 배치 및/또는 코팅되어 2차원 위치 데이터(121)를 검출 및/또는 입력하기 위한 것이다. 아크 표면 터치 모듈(12)은 플렉시블 터치 패널(flexible touching panel)인 것이 바람직하다. 제어 모듈(53)은 2차원 위치 데이터(121)를 3차원 위치 데이터(531)로 변환하도록 동작할 수 있고, 그 다음, 3차원 위치 데이터(531)에 기초하여 입력 장치(5)의 입력 모드를 전환시킨다.

도 5b 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 아크 표면 터치 모듈의 2차원 및 3차원 좌표의 개략적인 도면을 예시한 것이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 개략적인 도면은 X 축 좌표를 X'-Z' 좌표로 변환시킨다. 하나의 예에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 아크 표면 터치 모듈(12)은 아래쪽이 연결되어 있지 않다. 이와 달리, 아크 표면 터치 모듈(12)은 본체(11)의 표면 상에 배치되고, 에지의 양쪽 모서리가 결합되어 실린더형 대상물을 형성한다.

실린더(cylinder)의 기하학적 특성에 따르면, 차원의 Y 축 좌표는 도 2b에 예시된 Y 축과 같은 2차원의 Y 축 좌표와 평행하다. X' 축 좌표 및 Z' 축 좌표는 도 2b에 예시된 X 축과 같은 아크 표면 터치 모듈(12)의 2차원 X 축 좌표의 변환으로부터 유도된다. 도 5c에서, 예를 들어, 아크 표면 터치 모듈(12)은 본체(11)(실린더)를 완전히 덮는다. 아크 표면 터치 모듈(12)의 X 축 좌표는 4개의 부분으로 분할되어 있고, 그 각각은 0도, 90도, 180도 및 270도에 대응한다.

아크 표면 터치 모듈(12)의 최대 X 좌표가 512 화소이고, 본체의 반경이 예를 들어, 256/π(π는 원의 직경(diameter)에 대한 원주(circumference)의 비율)이면, X 좌표의 0번째 화소의 위치는 X'-Z' 좌표의 위치(571)로 변환되고, X 좌표의 128번째 화소의 위치는 X'-Z' 좌표의 위치(572)로 변환되고, X 좌표의 256번째 화소의 위치는 X'-Z' 좌표의 위치(573)로 변환되고, X 좌표의 384번째 화소의 위치는 X'-Z' 좌표의 위치(574)로 변환된다.

아크 표면 터치 모듈의 화소가 선형으로 분포되어 있을 때, X'-Z' 좌표의 각도 위치는 X 좌표에 기초하여 계산될 수 있고, 예를 들어, 위치(59)의 X 좌표는 위치(571)로부터 위치(572)까지의 1/3 거리인 43개의 화소이고, 이에 따라, 위치(59)의 각도(592)는 30도(90/3=30)이므로, 위치(59)의 X' 좌표는 r×cos30°이고 Z' 좌표는 r×sin30°임을 계산한다. 동일한 예로서, 위치(58)의 X 좌표가 192 화소이면, 이에 따라, 위치(58)의 각도(582)는 135도(192/256=3/4, 180×3/4=135)이므로, 위치(58)의 X' 좌표는 r×cos135°이고 Z' 좌표는 r×sin135°임을 계산한다. 상기 설명으로부터, 아크 표면 터치 모듈(12)에 의해 덮여 있는 본체의 기하학적 특성을 분석함으로써, 2차원 좌표가 3차원 좌표로 변환될 수 있다.

2차원 좌표를 3차원 좌표로 변환함으로써, 입력 장치(11)의 잡기 패턴을 구구별하기 위한 더 많은 메시지가 생성될 수 있다. 예를 들어, 위치(294)는 엄지 및 검지 사이의 손의 일부에 더 근접해 있다. 이와 같이, 위치(294)는 입력 장치(5)의 하향측에 설치되어 있으며, 즉, Z' 좌표는 음수 값이다. 그러나, 사용자는 동작 중에 입력 장치의 축 방향을 종종 무시한다. 입력 장치(5)의 동작 편리성을 증가시키 기 위하여, 제어 모듈은 사용자에 의해 터치된 구역에 기초하여 축 방향을 조정할 수 있다.

입력 장치의 직립 잡기 패턴의 예로서, 제어 모듈(53)은 위치(291-294)의 2차원 좌표를 3차원 좌표로 변환하고, 직립 잡기 위치를 구별하기 위하여 3차원 좌표를 이용한다. 구별하는 원리는 2차원 위치 데이터를 이용하는 원리와 유사하다. 이에 따라, 그 불필요한 세부 사항은 생략한다. 제어 모듈(53)은 입력 장치(1)의 하향측에 위치된 위치(294)의 특성에 기초하고 있고, 위치(294)의 3차원 좌표를 이용하여 전술한 바와 같은 변환 처리 도중에 이용되는 파라미터를 조정한다. 따라서, 3차원 좌표의 변환은 입력 장치(1)의 잡기 상태를 확인하도록 한다.

그 다음, 제어 모듈(53)은 3차원 위치 데이터(531)에 기초하여 제어 신호를 생성하고 입력 모드를 전환시킨다. 터치 이동의 방향은 2차원 위치 데이터를 3차원 위치 데이터로 변환함으로써 식별될 수 있다. 도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치를 예시하는 개략적인 동작 도면을 도시한 것이다. 3차원 변환 후, 위치(60)에서 위치(61)로의 이동과, 위치(62)에서 위치(63)로의 이동이 수행된다. 이 둘은 상향 방향으로 이동하므로, 이에 따라, 제어 모듈(53)은 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 3차원 좌표를 통해 변환되지 않으면, 위치(60)에서 위치(61)로의 이동과, 위치(62)에서 위치(63)로의 이동이 활성화될 수 있다. 이 둘은 상이한 방향으로 이동하므로, 제어 모듈(53)은 습관적으로 잘못된 제어 신호를 생성한다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 입력 장치(7)의 개 략적인 도면, 그 동작에 대한 개략적인 도면, 및 D3의 방향에서 관찰하는 원통형 입력 장치의 정면도이다. 원통형 입력 장치(7)는 원통형 본체(71), 복수의 터치 제어 모듈(72) 및 신호 송신 모듈(73)을 포함한다. 원통형 본체(71)는 복수의 대면 방향, 및 원통형 본체의 각각의 대면 방향에 각각 설치된 복수의 터치 제어 모듈(72)을 가진다. 이 실시예에서, 도 7a에 도시된 원통형 본체(71)는 6개의 대면 방향을 가지는 6각형 원통이고, 터치 제어 모듈(72)은 도 7c에 도시된 바와 같이 6각형 원통의 6개의 대면 방향에 각각 설치되어 있다. 6각형 원통은 본 발명의 실시예를 예시하기 위해서만 이용되고 있으며, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점을 유의해야 한다. 본 발명의 특허 청구범위는 4각형 원통 또는 3각형 원통과 같은 복수의 상이한 평면으로 된 원통형 본체에 설치된 복수의 터치 제어 모듈을 가지는 임의의 원통형 입력 장치를 포함하기 위한 것이다.

터치 제어 모듈(72)은 2차원 데이터를 입력하기 위해 제공되고, 이러한 2차원 데이터는 동일한 평면의 2차원 데이터에 통합되고, 통합된 2차원 데이터에 기초한 신호는 신호 송신 모듈(73)을 통해 전자 장치로 송신된다. 상이한 터치 제어 모듈(72)의 2차원 데이터가 통합되므로, 데이터 처리 절차는 도 1a에 도시된 바와 같은 원통형 입력 장치와 유사하다.

필요하다면, 원통형 입력 장치(7)는 원통형 입력 장치(7)의 물리량을 검출하는 센서를 더 포함할 수 있고, 센서는 원통형 입력 장치(7)의 가속도, 경사각, 회전각 또는 대면 방향을 검출하는 가속도 센서, 중력 센서, 자이로스코프 또는 디지털 나침반을 포함하는 것이 바람직하다. 2차원 데이터에 기초한 신호 또는 센서에 의해 검출된 물리량은 명령 식별 모듈을 통해 동작 명령을 생성하기 위해 이용되어, 사용자에게 더욱 복잡하고 다양한 동작 방법을 제공한다. 명령 식별 모듈은 원통형 본체(7) 또는 전자 장치에 설치될 수 있다. 전술한 신호 송신 모듈(73)은 블루투스 송신 모듈(Bluetooth transmission module), 무선 주파수 송신 모듈(radio frequency transmission module), 적외선 송신 모듈(infrared transmission module) 또는 케이블 신호 송신 모듈 등의 무선 신호 송신 모듈이며, USB 송신 모듈 또는 IEEE1394 모듈과 같은 모듈을 말한다.

또한, 필요하다면, 본 발명의 원통형 입력 장치는 누름 키(press key) 또는 포토 인터럽트 소자(photo interrupt element)와 같은 트리거 소자(trigger element)를 설치할 수 있어서, 명령을 생성하기 위하여 트리거 신호를 명령 식별 모듈에 제공한다. 터치 제어 모듈이 일정한 기간 동안 입력된 데이터를 수신하지 않으면, 센서는 전원 절감을 위해 아이들 상태(idle state)로 전환할 것이다.

본 발명의 구체적인 실시예를 도시 및 설명하였지만, 본 명세서의 교시 내용에 기초하여, 본 발명 및 그 더 넓은 특징으로부터 벗어나지 않고도 변경 및 수정이 행해질 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구범위는 본 발명의 예시적인 실시예의 진정한 취지 및 범위 내에 있는 이러한 모든 변경 및 수정의 범위 내의 사항을 포함하기 위한 것이다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치의 개략적인 도면을 예시한 것이다.

도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치를 이용한 시스템을 예시한 것이다.

도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치의 정면을 예시한 것이다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 모드의 도면을 예시한 것이다.

도 2b 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른, 아크 표면 터치 모듈에 의해 수신되는 서로 다른 2차원 위치 데이터의 조합을 예시하는 블록도이다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 모드의 예를 예시하는 도면이다.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 아크 표면 터치 모듈에 의해 검출되는 서로 다른 2차원 위치 데이터의 조합을 예시하는 블록도이다.

도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 입력 장치의 동작을 예시한 것이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 입력 모드의 예를 예시하는 도면이다.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 아크 표면 터치 모듈에 의해 수신되는 분류된 2차원 위치 데이터의 조합을 예시하는 도면이다.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치 의 또 다른 예를 예시하는 블록도이다.

도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 아크 표면 터치 모듈의 2차원 좌표를 3차원 좌표로 변환하는 것을 예시한 것이다.

도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른, X축 좌표를 X'-Z' 좌표로 변환하는 개략적인 도면을 예시한 것이다.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치의 예를 예시한 것이다.

도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치의 3차원 좌표에서의 개략적인 동작 도면을 예시한 것이다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 원통형 입력 장치의 예를 예시한 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

121 : 2차원 위치 데이터

13, 53 : 제어 모듈

531 : 3차원 위치 데이터

Claims

멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치에 있어서,

잡기 위한 본체;

상기 본체의 표면에 배치되고, 적어도 하나의 접촉을 통해 2차원 위치 데이터를 검출할 수 있는 아크 표면 터치 모듈; 및

상기 본체에 연결되어, 상기 2차원 위치 데이터에 기초하여 상기 입력 장치를 제1 입력 모드로 전환할 수 있고, 상기 제1 입력 모드 및 상기 2차원 위치 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있는 제어 모듈을 포함하는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 본체는 실린더형 원통, 실린더, 원뿔, 구 및 원형 원통 중의 하나의 기하학적 형상을 가지도록 구성되는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 모듈은 상기 2차원 위치 데이터에 기초하여 사용자 손의 잡기 패 턴을 결정하고, 상기 잡기 패턴에 대응하는 복수의 입력 모드 중의 하나로 상기 입력 장치를 전환할 수 있는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 입력 장치는 파이프 형상의 입력 장치이고, 상기 잡기 패턴은 직립 잡기(upright hold), 역방향 잡기(reverse hold), 직립 쥠(upright grasp), 역방향 쥠(reverse grasp), 양손 잡기(two-handed hold) 및 가볍게 잡기(brush hold) 중의 하나를 더 포함하는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 모듈은 상기 2차원 위치 데이터의 상대적 관계에 기초하여 상기 입력 장치의 상기 제1 입력 모드를 전환하는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치에 있어서,

본체;

상기 본체의 표면에 배치되고, 2차원 위치 데이터를 입력하는 아크 표면 터치 모듈; 및

상기 본체에 연결되어, 상기 본체의 기하학적 특성에 기초하여 상기 2차원 위치 데이터를 3차원 위치 데이터로 변환하고, 상기 3차원 위치 데이터에 기초하여 상기 입력 장치의 입력 모드를 전환하는 제어 모듈 - 상기 제어 모듈은 상기 전환된 입력 모드 및 상기 3차원 위치 데이터에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있음 - 을 포함하는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 본체는 실린더, 원뿔, 구 또는 임의의 아크 표면 대상물의 기하학적 형상인

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제어 모듈은 상기 3차원 위치 데이터에 기초하여 사용자 손의 잡기 패턴을 결정하고, 상기 제어 모듈은 상기 잡기 패턴에 따라 상기 입력 장치를 입력 모드로 전환하는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 입력 장치는 파이프 형상의 입력 장치이고, 상기 잡기 패턴은 직립 잡기, 역방향 잡기, 직립 쥠, 역방향 쥠, 양손 잡기 또는 가볍게 잡기를 포함하는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제어 모듈은 상기 3차원 위치 데이터의 상대적 관계에 기초하여 상기 입력 장치의 입력 모드를 전환하는

것을 특징으로 하는 멀티 모드 전환기능을 갖춘 입력 장치.
전자 장치를 제어하는 원통형 입력 장치에 있어서,

원통형 본체;

상기 원통형 본체에 설치되어 2차원 데이터를 입력하는 아크형 터치 제어 모듈;

상기 2차원 데이터에 기초하여 신호를 상기 전자 장치로 송신하는 신호 송신 모듈; 및

상기 원통형 입력 장치의 물리량을 검출하는 센서를 포함하는

것을 특징으로 하는 전자 장치를 제어하는 원통형 입력 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 2차원 데이터 및 상기 물리량에 기초하여 동작 명령을 생성하고, 상기 신호 송신 모듈을 통해 상기 동작 명령을 상기 전자 장치로 송신하는 명령 식별 모듈을 더 포함하는

것을 특징으로 하는 전자 장치를 제어하는 원통형 입력 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 명령 식별 모듈은 상기 2차원 데이터 및 상기 물리량에 따라 사용자의 동작 이동을 식별하고, 상기 동작 이동에 대응하는 상기 동작 명령을 생성하는

것을 특징으로 하는 전자 장치를 제어하는 원통형 입력 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 센서는 가속도 센서, 중력 센서, 자이로스코프 및 방향 검출기 중의 하나인

것을 특징으로 하는 전자 장치를 제어하는 원통형 입력 장치.
휴대용 입력 장치를 가지는 전자 시스템에 있어서,

정보를 처리할 수 있는 시스템; 및

상기 시스템에 연결되어, 무선 통신 네트워크를 통해 사용자의 명령에 따라 시스템에 명령을 제공할 수 있는 원격 입력 장치 - 상기 원격 입력 장치는 사용자의 손과 상기 원격 입력 장치의 표면 사이의 2차원 접촉 위치를 감지함으로써 상기 사용자의 명령을 디코딩할 수 있음 - 를 포함하는

것을 특징으로 하는 휴대용 입력 장치를 가지는 전자 시스템.
제 15 항에 있어서,

상기 시스템은 휴대용 개인단말(Personal Digital Assistant : PDA), 셀룰러 폰 및 스마트 폰 중의 하나인

것을 특징으로 하는 휴대용 입력 장치를 가지는 전자 시스템.
제 15 항에 있어서,

상기 원격 입력 장치는 터치 감응 표면(touch sensitive surface)을 가지는 스타일러스(stylus)인

것을 특징으로 하는 휴대용 입력 장치를 가지는 전자 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 스타일러스 및 상기 터치 감응 표면은 2개의 독립적인 소자인

것을 특징으로 하는 휴대용 입력 장치를 가지는 전자 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 스타일러스 및 상기 터치 감응 표면은 하나의 구조로 제조되는

것을 특징으로 하는 휴대용 입력 장치를 가지는 전자 시스템.
제 15 항에 있어서,

상기 원격 입력 장치는 가속도 센서, 중력 센서, 자이로스코프 센서 및 디지털 나침반 중의 적어도 하나를 포함하는

것을 특징으로 하는 휴대용 입력 장치를 가지는 전자 시스템.