KR20100026258A - 이동 단말기 및 공간 정보 제공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 단말기의 위치 및 자세에 따라 결정되는, 지리 정보나 별자리 정보 같은 공간 정보를 제공할 수 있는 이동 단말기에 관한 것으로, 본 발명의 이동 단말기는 위치 및 자세에 따라 출력용 공간 정보를 작성하여 디스플레이에 출력한다.

본 발명의 사상에 따른 이동 단말기 및 그 구동 방법을 실시하면, 이동 단말기 사용자에게 유용한 지리 정보를 제공할 수 있는 이점이 있다.

이동 단말기, 공간 정보, 자세, 방위, 가속도 센서

Description

이동 단말기 및 공간 정보 제공 방법{MOBILE TERMINAL and SPATIAL INFORMATION PROVIDING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 이동 단말기의 위치 및 자세에 따라 결정되는, 지리 정보나 별자리 정보 같은 공간 정보를 제공할 수 있는 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

일반적으로, 이동 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다.

그리고 이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖추고 있으며, 종합적인 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 멀티 미디어 기기에는 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 유저 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.

또한, 이동 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 개인 휴대품으로 여겨지면서, 다양한 디자인 및 부가 기능들이 부여되고 있다. 예컨대, 상기 최근의 움직임(motion) 감지 센서를 내장한 이동 단말기의 경우, 사용자는 움직임을 통해 이동 단말기에 지시를 내릴 수 있으며, 이에 대해 이동 단말기는 다양한 반응들을 표현한다.

한편, 사용자는 이동 단말기로부터 자신이 위치한 지점에서 자신을 둘러싼 환경에 대한 공간 정보를 얻기를 원할 수 있다. 그러나, 현재까지 공간 정보를 사용자의 위치에 대하여 제공하는 이동 단말기는 제안되지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 사용자의 현재 위치에 관련한 공간 정보를 제공할 수 있는 이동 단말기 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 심미감 있는 공간 정보를 출력하는 이동 단말기 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이동 단말기는, 이동 단말기의 중력 방향 및 방위에 대한 자세(또는 지향 방향)를 감지하기 위한 자세 감지부; 이동 단말기의 자세(또는 지향 방향)에 대응하는 공간 정보를 생성하는 제어부; 및 상기 공간 정보를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 이동 단말기의 자세(또는 지향 방향)에 따라 달라지는 공간 정보를 사용자에게 제공하여, 사용자 편의성을 증대시키는 이점이 있다.

구현에 따라 상기 이동 단말기는, 이동 단말기의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 제어부는 상기 이동 단말기의 자세(또는 지향 방향) 및 위치에 대응하는 공간 정보를 생성한다.

이에 따라, 이동 단말기의 위치 및 자세(또는 지향 방향)에 따라 달라지는 공간 정보를 사용자에게 제공하여, 사용자는 자신을 둘러싼 환경에 대한 공간 정보 를 얻을 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 이동 단말기에서의 공간 정보 제공 방법은, (a) 이동 단말기의 위치 정보를 획득하는 단계; (b) 이동 단말기의 중력 방향 및 방위에 대한 자세 정보(또는 지향 방향)를 획득하는 단계; 및 (c) 상기 위치 정보 및 자세 정보(또는 지향 방향)에 따른 공간 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 이동 단말기의 위치 및 자세(또는 지향 방향)에 따라 달라지는 공간 정보를 사용자에게 제공할 수 있는 이점도 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 사상에 따른 이동 단말기 및 그 구동 방법을 실시하면, 이동 단말기 사용자에게 유용한 공간 정보를 제공할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에서 '공간 정보'란 공간에 대한 일체의 정보를 뜻하는데, 본 발명의 사상의 구현에 있어 이동 단말기의 위치 정보를 기준으로 하므로, 위치 정보를 반 영한 공간 정보는, 지구상에서 이동 단말기(즉, 사용자)가 위치한 지점을 중심으로 관찰되는 공간에 대한 일체의 정보를 뜻한다.

상기 '공간 정보'는 내포하는 내용에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 '공간 정보'의 일례로서 지구 표면의 구조에 대한 2차원 또는 3차원 형상(즉, 지형)에 대한 정보인 지리 정보가 될 수 있고, 또는 지상에서 천체를 바라보았을 때의 행성/항성에 대한 정보인 별자리 정보가 될 수 있다.

한편, 상기 '공간 정보'는 그 특성상 매우 큰 용량을 가질 수 있는 바, 대용량 데이터의 취급의 편의를 위해, 상기 '공간 정보'를 하기와 같이 분류할 수 있다.

우선, 도 7a에 도시한 바와 같이 이동 단말기의 지표면상에서의 위치(P)를 중심으로 소정 길이의 반지름(L)을 가지는 원형 영역(R1)에 대한 공간 정보를 '주변 공간 정보(surround space information)'로 칭할 수 있다. 상기 원형 영역(R1)은 '주변 공간 영역'이라 칭할 수 있다.

또한, 도 7b에 도시한 바와 같이 상기 '주변 공간 정보'에 포함된 공간 정보 중 상기 이동 단말기의 위치(P)를 중심으로 이동 단말기의 디스플레이가 지향하는 방향(O)의 일정 범위 영역(R2)에 대한 공간 정보를 '지향 공간 정보(oriented space information)'로 칭할 수 있다. 도시한 부채꼴 영역(R2)을 '지향 공간 영역'이라 칭할 수 있다.

또한, 도 7c에 도시한 바와 같이 '지향 공간 정보'에 포함된 공간 정보 중 직사각형 형상의 이동 단말기의 화면에 디스플레이되는 영역(R3)에 대한 공간 정보 를 '출력용 공간 정보(space information for output)'로 칭할 수 있다.

상기 '출력용 공간 정보'는 사용자가 원하는 '화각(θ)' 및 '거리(l)'에 따라 그 내용이 결정될 수 있다.

여기서 '화각' 이란 하나의 화면에 시각적으로 출력되는 공간 정보의 지리적 범위를 한정하는 값으로, 이동 단말기가 위치한 지점에서, 디스플레이되는 영역의 좌우 양단에 속하는 실제 지리상 각 지점들에 직선을 그었을 때, 2 직선이 이루는 각도를 뜻한다. 화각이 넓으면 넓은 지역을 디스플레이하는 만큼 지도상 상세도(해상도)는 떨어지며, 화각이 좁으면 좁은 지역을 디스플레이하지만 지도상 상세도(해상도)는 높아진다.

본 발명의 설명에서 '자세'란 중력 방향 및 방위 방향을 기준으로 이동 단말기의 형상이 정적으로 위치하는 방식을 의미한다. 예컨대, '이동 단말기의 화면의 법선 방향이 중력 방향에 대하여 수직으로, 진북방향을 가리키는 자세'와 같이 적용될 수 있다. 한편, '자세' 대신 '지향 방향'을 적용할 수도 있다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

또한, 이동 단말기는 통신 서비스를 제공하는 업체의 무선 통신망을 구성하는 전산장치와 무선 접속되며, 상기 무선 통신망을 경유하여 메신저 등 다양한 인터넷 서비스를 제공하는 인터넷 서비스 제공 서버와 연결될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시 스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이 부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장 된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 2a는 본 발명과 관련된 이동 단말기 또는 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.

케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

단말기 바디, 주로 프론트 케이스(101)에는 디스플레이부(151), 음향출력부(152), 카메라(121), 사용자 입력부(130/131,132), 마이크(122), 인터페이스(170) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 프론트 케이스(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스 플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(151)와 카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(131)와 마이크(122)가 배치된다. 사용자 입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)의 측면들에 배치될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(131,132)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들(131,132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

제1 또는 제2조작 유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2 조작 유닛(132)은 음향출력부(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.

도 2b는 도 2a에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도이다.

도 2b를 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(121')는 카메라(121, 도 2a 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라(121)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 카메라(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 카메라(121')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 카메라(121,121')는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

카메라(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치된다. 플래쉬(123)는 카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 카메라(121')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 음향 출력부(152')가 추가로 배치될 수도 있다. 음향 출력부(152')는 음향 출력부(152, 도 2a 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(124)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나(124)는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다.

리어 케이스(102)에는 터치를 감지하기 위한 터치 패드(135)가 추가로 장착될 수 있다. 터치 패드(135) 또한 디스플레이부(151)와 마찬가지로 광 투과형으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 디스플레이부(151)가 양면에서 시각 정보를 출력하도 록 구성된다면, 터치 패드(135)를 통해서도 상기 시각 정보를 인지할 수 있게 된다. 상기 양면에 출력되는 정보는 상기 터치 패드(135)에 의해 모두 제어될 수도 있다. 이와 달리, 터치 패드(135)에는 디스플레이가 추가로 장착되어, 리어 케이스(102)에도 터치 스크린이 배치될 수도 있다.

터치 패드(135)는 프론트 케이스(101)의 디스플레이부(151)와 상호 관련되어 작동한다. 터치 패드(135)는 디스플레이부(151)의 후방에 평행하게 배치될 수 있다. 이러한 터치 패드(135)는 디스플레이부(151)와 동일하거나 작은 크기를 가질 수 있다.

이하, 도 3a 및 3b를 참조하여 디스플레이부(151)와 터치 패드(135)의 서로 연관된 작동 방식에 대하여 살펴본다.

도 3a 및 3b는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 작동 상태를 설명하기 위한 이동 단말기의 정면도들이다.

디스플레이부(151)에는 다양한 종류의 시각 정보들이 표시될 수 있다. 이들 정보들은 문자, 숫자, 기호, 그래픽, 또는 아이콘 등의 형태로 표시될 수 있다.

이러한 정보의 입력을 위하여 상기 문자, 숫자, 기호, 그래픽 또는 아이콘 들 중 적어도 하나는 일정한 배열을 이루어 표시됨으로써 키패드의 형태로 구현될 수 있다. 이러한 키패드는 소위 '소프트키'라 불릴 수 있다.

도 3a는 단말기 바디의 전면을 통해 소프트키에 가해진 터치를 입력받는 것을 나타내고 있다.

디스플레이부(151)는 전체 영역으로 작동되거나, 복수의 영역들로 나뉘어져 작동될 수 있다. 후자의 경우, 상기 복수의 영역들은 서로 연관되게 작동되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 디스플레이부(151)의 상부와 하부에는 출력창(151a)과 입력창(151b)이 각각 표시된다. 출력창(151a)과 입력창(151b)은 각각 정보의 출력 또는 입력을 위해 할당되는 영역이다. 입력창(151b)에는 전화 번호 등의 입력을 위한 숫자가 표시된 소프트키(151c)가 출력된다. 소프트키(151c)가 터치되면, 터치된 소프트키에 대응되는 숫자 등이 출력창(151a)에 표시된다. 제1조작 유닛(131)이 조작되면 출력창(151a)에 표시된 전화번호에 대한 호 연결이 시도된다.

도 3b는 단말기 바디의 후면을 통하여 소프트키에 가해진 터치를 입력받는 것을 나타낸다. 도 3a가 단말기 바디를 세로로 배치시킨 경우(portrait)라면, 도 3b는 단말기 바디를 가로로 배치시킨 경우(landscape)를 나타낸다. 디스플레이부(151)는 단말기 바디의 배치 방향에 따라 출력 화면이 변환되도록 구성될 수 있다.

도 3b는 이동 단말기에서 텍스트 입력 모드가 작동되는 것을 나타낸다. 디스플레이부(151)에는 출력창(151a')과 입력창(151b')이 표시된다. 입력창(151b')에는 문자, 기호, 숫자들 중 적어도 하나가 표시된 소프트키(151c')들이 복수로 배열될 수 있다. 소프트키(151c')들은 쿼티(QWERTY)키의 형태로 배열될 수 있다.

터치 패드(135, 도 2b 참조)를 통하여 소프트키(151c')들이 터치 되면, 터치된 소프트키에 대응되는 문자, 숫자, 기호 등이 출력창(151a')에 표시되게 된다. 이와 같이, 터치 패드(135)를 통한 터치 입력은 디스플레이부(151)을 통한 터치 입력에 비하여 터치시 소프트키(151c')가 손가락에 의해 가려지는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 디스플레이부(151)와 터치 패드(135)가 투명하게 형성되는 경우에는, 단말기 바디의 후면에 위치한 손가락들을 육안으로 확인할 수 있으므로, 보다 정확한 터치 입력이 가능하다.

이상의 실시예들에 개시된 입력 방식뿐만 아니라, 디스플레이부(151) 또는 터치 패드(135)는 스크롤(scroll)에 의해 터치 입력받도록 구성될 수 있다. 사용자는 디스플레이부(151) 또는 터치 패드(135)를 스크롤 함으로써 디스플레이부(151)에 표시된 개체, 예를 들어 아이콘 등에 위치한 커서 또는 포인터를 이동시킬 수 있다. 나아가, 손가락을 디스플레이부(151) 또는 터치 패드(135) 상에서 이동시키는 경우, 손가락이 움직이는 경로가 디스플레이부(151)에 시각적으로 표시될 수도 있다. 이는 디스플레이부(151)에 표시되는 이미지를 편집함에 유용할 것이다.

디스플레이부(151)(터치 스크린) 및 터치 패드(135)가 일정 시간 범위 내에서 함께 터치되는 경우에 대응하여, 단말기의 일 기능이 실행될 수도 있다. 함께 터치되는 경우로는, 사용자가 엄지 및 검지를 이용하여 단말기 바디를 집는(clamping) 경우가 있을 수 있다. 상기 일 기능은, 예를 들어, 디스플레이부(151) 또는 터치 패드(135)에 대한 활성화 또는 비활성화 등이 있을 수 있다.

도 1을 참조하여 설명한 근접 센서(141)에 대하여, 도 4를 참조하면서 보다 구체적으로 살펴본다.

도 4는 근접 센서의 근접 깊이를 설명하기 위한 개념도이다.

도 4에 도시한 바와 같이 사용자의 손가락, 펜 등과 같은 포인터가 상기 터치스크린에 근접하는 경우, 상기 터치스크린 내부 또는 근방에 배치된 상기 근접센서(141)가 이를 감지하여 근접신호를 출력한다.

상기 근접 센서(141)는 상기 근접 터치되는 포인터와 상기 터치스크린 간의 거리(이하 "근접 깊이"라고 함)에 따라 서로 다른 근접 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.

도 4에서는 예컨대 3개의 근접 깊이를 감지할 수 있는 근접 센서가 배치된 터치스크린의 단면이 예시되고 있다. 3개 미만 또는 4개 이상의 근접 깊이를 감지하는 근접 센서도 가능함은 물론이다.

구체적으로 살펴보면, 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 완전히 접촉되는 경우(d₀)에는 접촉 터치로 인식된다. 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에서 d₁ 거리 미만으로 이격되어 위치하는 경우에는 제 1 근접 깊이의 근접 터치로 인식된다. 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에서 d₁ 거리 이상 d₂ 거리 미만으로 이격되어 위치하는 경우에는 제 2 근접 깊이의 근접 터치로 인식된다. 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에서 d₂ 거리 이상 d₃ 거리 미만으로 이격되어 위치하는 경우에는 제 3 근접 깊이의 근접 터치로 인식된다. 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에서 d₃ 거리 이상으로 이격되어 위치하는 경우에는 근접 터치가 해제된 것으로 인식된다.

따라서, 상기 제어부(180)는 상기 포인터의 근접 깊이 및 근접 위치 등에 따 라 상기 근접 터치를 다양한 입력 신호로 인식할 수 있고, 상기 다양한 입력 신호에 따른 다양한 동작 제어를 수행할 수 있다.

도 5는 한 쌍의 디스플레이부(155,156)가 오버랩된 형태에서의 터치 동작에 대한 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

본 도면에 개시된 단말기는 본체에 대해 폴더부가 폴딩(folding) 가능하게 연결된 폴더 형태의 단말기이다. 폴더부에 장착된 제1 디스플레이부(155)는 TOLED와 같은 광투과형 또는 투명 형이나, 본체에 장착된 제2 디스플레이부(156)는 LCD와 같이 빛이 투과하지 않는 형태여도 무방하다. 제1 및 제2 디스플레이부(155 및 156)는 각각 터치 입력 가능한 터치 스크린으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 디스플레이부 또는 TOLED(155)에 대한 터치{접촉 터치(contact touch) 또는 근접 터치(proximity-touch)}가 감지되면, 제어부(180)는 터치의 종류 및 터치 시간에 따라 TOLED(155)에 표시된 이미지 리스트 중 적어도 하나의 이미지가 선택(select)되거나 실행(run)되게 할 수 있다.

이하, 오버랩(overlap)된 형태에서 외부로 노출된 TOLED(155)에 대한 터치 시 다른 디스플레이부 또는 LCD(156)에 표시된 정보가 제어되는 방식에 대하여, 터치, 롱터치, 롱터치 & 드래그(drag) 등으로 구분된 입력 방식을 기준으로 설명한다.

상기 오버랩된 상태(이동 단말기가 닫힌 상태)에서 TOLED(155)는 LCD(156)의 하 측에 중첩되게 배치된다. 이 상태에서, 앞서 TOLED(155)에 표시된 이미지의 제 어를 위한 터치와 다른 방식의 터치, 예를 들어 롱터치(예를 들어, 2초 내지 3초 이상 지속된 터치)가 감지되면, 제어부(180)는 감지된 터치 입력에 따라 LCD(156))에 표시된 이미지 리스트의 적어도 하나의 이미지가 선택되게 한다. 상기 선택된 이미지의 실행에 따른 결과는 상기 TOLED(155)에 표시된다.

상기 롱터치는 LCD(156)에 표시된 개체들 중 원하는 개체를 (그에 대한 실행 동작 없이) 선택적으로 TOLED(155)로 옮길 때도 이용될 수 있다. 즉, 사용자가 LCD(156)의 특정 개체에 대응하는 TOLED(155)의 일 영역을 롱터치할 경우, 제어부(180)는 해당 개체가 TOLED(155)로 옮겨져서 표시되게 한다. 한편, TOLED(155)에 표시되어 있는 개체 역시, TOLED(155)에 대한 소정 터치입력, 예를 들어 플리킹(flicking), 스월링(swirling) 등에 따라 LCD(156)로 옮겨서 표시할 수 있다. 본 도면에서는 LCD(156)에 표시된 2번 메뉴가 TOLED(155)로 옮겨져서 표시된 경우를 예시하고 있다.

롱터치와 함께 다른 입력, 예를 들어 드래그가 추가로 감지된 경우라면, 제어부(180)는 롱터치에 의해 선택된 이미지와 관련된 기능으로서, 예를 들어 상기 이미지에 대한 미리보기 화면이 TOLED(155)에 표시되게 할 수 있다. 본 도면에는 2번 메뉴(이미지 파일)에 대한 미리보기(남자 사진)가 행하여진 경우가 예시되어 있다.

상기 미리보기 화면이 출력된 상태에서, 상기 롱터치를 유지하면서 추가로 TOLED(155)에 다른 이미지를 향한 드래그가 이루어지면, 제어부(180)는 LCD(156)의 선택커서(혹은 선택바)를 움직이고, 상기 선택커서가 선택한 이미지를 미리보기 화 면(여자 사진)에 표시한다. 이후, 상기 터치(롱터치 및 드래그)가 종료되면, 제어부(180)는 상기 롱터치에 의해 선택된 처음의 이미지를 표시한다.

상기 터치 동작 (롱터치 및 드래그)은 TOLED(155)에 대한 롱 근접터치(적어도 2초 내지 3초 이상 지속되는 근접터치)와 함께 슬라이드(상기 드래그에 대응되는 근접터치의 동작)가 감지된 경우에도 동일하게 적용된다.

이상 언급된 것 이외의 터치 동작이 감지되는 경우, 제어부(180)는 일반적인 터치 제어 방법과 동일하게 동작할 수 있다.

상기 오버랩(overlap)된 형태에서의 터치 동작에 대한 제어 방법은 싱글 디스플레이를 구비하는 형태의 단말기에 적용될 수 있다. 또한, 듀얼 디스플레이를 구비하는 폴더 형태와 다른 단말기에도 적용될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 근접 신호가 검출되는 근접 터치 인식 영역과 촉각 효과가 발생하는 햅틱 영역에 대한 설명에 참조 되는 도면이다.

도 6a는 아이콘이나 메뉴 항목 등과 같은 오브젝트를 설명의 편의상 원형으로 나타낸 것이다. 오브젝트가 디스플레이부(151)에 표시된 영역은, 도 6a의 (a)에 도시한 바와 같이, 중앙의 제1 영역(A)과 그를 감싸는 제2 영역(B)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(A)과 제2 영역(B)은 서로 다른 세기나 패턴을 갖는 촉각 효과가 발생하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제2 영역(B)을 터치한 경우 제1 진동을 출력하고, 제1 영역(A)을 터치한 경우 제1 진동보다 큰 제2 진동을 출력하도록 2단계로 구성할 수 있다.

오브젝트가 표시된 영역에 근접 터치 인식 영역과 햅틱 영역을 동시에 설정해야 하는 경우라면, 촉각 효과가 발생하는 햅틱 영역과 근접신호가 검출되는 근접 터치 인식 영역이 서로 다르게 설정할 수 있다. 즉, 햅틱 영역을 근접 터치 인식 영역보다 좁게 설정하거나 혹은 햅틱 영역을 근접 터치 인식 영역보다 넓게 설정할 수 있다. 예컨대, 도 6a의 (a)에서, 제1 영역(A)과 제2 영역(B)을 포함하는 영역을 근접 터치 인식 영역으로 하고, 제1 영역(A)을 햅틱 영역으로 설정할 수 있다.

도 6a의 (b)에 도시한 바와 같이, 오브젝트가 표시된 영역을 3개의 영역(A, B, C)으로 구분하거나, 혹은 도 6a의 (c)에 도시한 바와 같이, N(N>4) 개의 영역으로 구분할 수도 있다. 구분된 각 영역은 서로 다른 세기나 패턴을 갖는 촉각 효과가 발생하도록 구성될 수 있다. 하나의 오브젝트가 표시된 영역을 3개 혹은 그 이상의 영역으로 구분하는 경우에도, 햅틱 영역과 근접 터치 인식 영역은 사용환경에 따라 서로 다르게 설정할 수 있다.

디스플레이부(151)에 근접 깊이에 따라 근접 터치 인식 영역의 크기가 달라지도록 구성할 수도 있다. 즉, 도 6b의 (a)에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(151)에 대한 근접 깊이에 따라 대응하는 근접 터치 인식 영역이 'C', 'B', 'A'로 점차 작아지도록 구성하거나, 혹은 이와 반대로 디스플레이부(151)에 대한 근접 깊이에 따라 대응하는 근접 터치 인식 영역이 점차 커지도록 구성할 수도 있다. 이러한 경우에도, 햅틱 영역은, 도 6b의 (b)에 도시한 'H'영역과 같이, 디스플레이부(151)에 대한 근접 깊이와 무관하게 일정한 크기로 설정할 수 있다.

햅틱 영역이나 근접 터치 인식 영역의 설정을 위해 오브젝트가 표시된 영역 을 분할하는 경우, 도 6a에 도시한 바와 같은 동심원 형태의 분할 외에, 가로방향이나 세로방향의 분할, 방사형 분할, 및 이들을 조합한 방식의 분할 등 다양한 방식을 사용할 수 있다.

도 1에 도시한 본 실시예의 이동 단말기의 센싱부(140)는 자이로 센서 등으로 이동 단말기의 움직임을 감지하기 위한 움직임 감지부를 구비할 수 있다.

또한, 본 실시예의 이동 단말기의 사용자 입력부(130)는 다수 개의 키 버튼으로 이루어진 키 패드를 구비할 수 있고, 사용자가 포인팅한 지점의 좌표값을 검출하는 터치스크린을 구비할 수 있다. 구현에 따라 상기 터치 스크린 대신 다른 포인팅 장치를 적용할 수도 있지만, 사용자가 터치한 상태에서 흔드는 동작을 인가하는 것을 감안하면, 터치스크린이 상기 실시예에 가장 적합한 포인팅 장치이다.

본 실시예의 이동 단말기의 상기 제어부(180)는, 상기 사용자 입력부(130)에서 입력받은 값과, 상기 움직임 감지부가 감지한 움직임 패턴으로부터 사용자의 지시를 해석한다. 이때, 상기 사용자 입력부(130)에서 입력받은 값이 일정값을 유지하는 동안(예컨대, 특정 키 버튼이 눌러진 동안, 또는 터치스크린이 눌러진 동안)의 상기 움직임 감지부의 감지값들로부터 움직임 패턴을 파악하는 것이 바람직하다.

상기 움직임 감지부는 3축 가속도 센서로 구현할 수 있는데, 3축 가속도 센서는 시판되고 있는 다양한 제품들 중 이동 단말기에 내장하기에 적합한 크기 및 성능을 가지는 것으로 선택될 수 있다.

3축 가속도 센서를 사용하여 변위 패턴을 계산하는 방법은 공지기술로서 여러가지 방안들이 개시되어 있으므로 그 상세 설명은 생략하지만, 간략히 원리를 언급하자면 다음과 같다. 즉, 가속도의 적분값이 속도가 되고, 속도의 적분값이 이동 거리가 되는 것을 감안하면, 정지된 시점을 알 수 있다면, 직교하는 3축에 대한 가속도 누적값들로, 센서가 장착된 물체의 변위 패턴을 파악할 수 있다.

구현에 따라 본 실시예의 움직임 감지부는, 3축 가속도 센서보다 저렴한 2축 가속도 센서나 다른 방식의 자이로 센서를 적용할 수도 있다. 또한, 회전 운동을 감지하기 위해 1축 내지 3축 회전 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 또한, 중력 방향을 알기 위해 3축 가속도 값들을 연산하거나, 중력 감지 센서를 더 포함할 수 있다.

구현에 따라 상기 움직임 감지부는 그 감지값들을 다양한 형태로 출력할 수 있다. 예컨대, 이동 단말기의 변위 패턴을 출력할 수도 있고, 단순히 3축 가속도 값들을 출력할 수도 있다. 이는 지시를 입력하는데 적용하려는 변위 패턴의 복잡도에 따라 결정되는데, 지시의 종류가 많고 변위 패턴이 복잡한 경우, 변위 패턴을 이용하는 구현이 바람직하고, 지시의 종류가 적고 변위 패턴이 단순한 경우, 3축 가속도 출력값을 이용하는 구현이 바람직하다.

구현에 따라, 상기 제어부(180)는 상기 진동 패턴의 방향성을 결정하기 위해, 상기 움직임 감지부에 의해 인지된 상기 움직임 패턴의 방향성을 참고할 수도 있다. 이는 사용자가 이동 단말기를 잡고 있는 상태에 따라 진동 패턴의 방향을 결 정함으로써, 사용자는 이동 단말기를 어떤 방향으로 잡고 있던지 진동 패턴에 대하여 동일한 느낌을 가질 수 있게 하기 위함이며, 이를 위해 상기 진동 발생부는 진동 방향이 다른(바람직하게는 직교하는) 진동 소자를 2개 이상 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 진동 방향이 다른 진동 소자를 2개 이상 구비하는 경우에 있어, 사용자가 인가하는 움직임 패턴의 진동 방향과 상기 진동 생성부에 의한 진동 방향을 서로 연관시킬 수 있다. 예컨대, 사용자가 이동 단말기를 세로로 길게 쥐고 있다면, 특정 어플리케이션에 대한 지시를, 이동 단말기의 세로 방향 또는 가로 방향으로 선택적으로 내리는 경우, 사용자가 세로 방향을 선택하였다고 가정하자. 이때, 사용자의 지시에 긍정적인 응답은 사용자가 인가한 방향인 세로 방향의 진동을 발생시키고, 부정적인 응답은 다른 방향인 가로 방향의 진동을 발생시키도록 구현할 수 있다. 이를 위해 상기 이동 단말기의 저장부(160) 등에 사용자가 인가한 움직임 패턴의 진동 방향을 기록하기 위한 영역이 구비되는 것이 바람직하다.

사용자가 동일하다고 인식하는 움직임 패턴들도, 각 움직임 패턴을 가할때의 사용자의 심리적 상태에 따라 조금씩 차이가 날 수 있으므로, 상기 제어부(180)는 움직임 패턴을 판단하는데 있어 근사치를 적용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 기록된 패턴과 소정의 근사치 이내의 패턴을 해당 움직임 패턴으로 간주하도록 구현할 수 있다.

상기 제어부(180)는, 상기 움직임 감지부의 감지값들로부터 얻어지며 움직임 패턴으로 해석하기 위한 파라미터로서, 변위량, 속도, 가속도, 방향, 회전 방향 등 에서 선택된 하나 이상의 것들을 이용할 수 있다.

또한, 상기 제어부(180)가 인식하는 움직임 패턴들을 분류하면, 왕복 운동, 원운동, 순간 가속으로서 치기나 밀기, 돌리기(회전), 복잡 패턴 운동(예: 8자 운동, 지그재그 운동 등) 등으로 구분할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기를 도시한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100')는, 이동 단말기의 중력 방향 및 방위에 대한 자세를 감지하기 위한 자세 감지부(140'); 이동 단말기의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부(115'); 이동 단말기의 자세 및 위치에 대응하는 공간 정보를 생성하는 제어부(180'); 및 상기 공간 정보를 출력하는 출력부(151')를 포함할 수 있다. 도 8의 각 구성요소는 전체 이동 단말기의 구성을 도시한 도 1의 구성요소들 중 식별 번호가 유사한 것에 대응될 수 있다.

상기 자세 감지부(140')는, 자세 판단의 기준이 되는 중력 방향을 파악하기 위한 중력 감지 수단, 및 방위를 위한 기준 방향(예 : 자(磁)북)을 파악하기 위한 방위 감지 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 중력 감지 수단은 비용 및 구현의 용이성을 고려하여 3차원 가속도 센서(또는 자이로 센서)를 적용할 수 있다. 상기 3차원 가속도 센서가 생성하는 3차원 가속도값으로부터 중력 가속도의 방향을 산출할 수 있다. 3차원 가속도 센서를 적용하는 경우, 이동 단말기의 움직임을 파악할 수 있는 부수적인 효과도 가져온다. 또는 별도의 중력 감지 센서를 적용할 수 있다. 상기 방위 감지 수단은, 기 출 시된 기계식 또는 전자식 나침반 센서들을 적용할 수 있다.

구현에 따라, 상기 방위 감지 수단은 자북(磁北)을 가리킬 수 있고, 이 경우 상기 제어부는 상기 방위 감지 수단이 가리키는 자북 방향과 상기 위치 감지부에서 파악한 이동 단말기의 위치로부터 진북(眞北) 방향을 도출할 수 있다. 상기 진북 방향을 도출하는 방법은 기초적인 지구과학 지식을 적용하면 되므로 상세 설명을 생략하겠다.

상기 위치 감지부(115')는, 도 1의 위치정보 모듈(115)에 대응하는 구성요소로서, GPS 위성들로부터 방송되는 GPS 신호를 감지하여 위치를 파악하는 GPS 수신 모듈로 구현할 수 있다. 또는, 이동 단말기가 통신 채널을 형성하고 있는 기지국 및 감지할 수 있는 다른 기지국들과의 신호의 세기 관계로부터 개략적인 이동 단말기의 위치를 추정하는 모듈로 구현할 수도 있다.

가장 단순하게는 현재 이동 단말기가 무선 통신 채널을 형성하고 있는 기지국의 위치를 이동 단말기의 위치로 삼도록 구현할 수 있다. 이는 본 발명의 사상에 따라 제공할 수 있는 공간 정보들 중 '넓은 지역에 대한 지도(예: 국가지도)와 같은 지리 정보' 및 별자리 정보의 경우, 이동 단말기의 위치를 정확하게 파악해야 할 필요가 없으며, 개략적인 위치 파악만으로 충분하기 때문이다.

한편, 한국 내에서 사용되는 이동 단말기에 상기 공간 정보로서 세계 지도를 제공하는 것과 같이, 제공되는 공간 정보에 대한 중심점의 위치가 고정될 수 있는 경우, 상기 위치 감지부(115')는 생략될 수 있다.

상기 출력부(151')는, LCD 등 이동 단말기에 적용될 수 있는 디스플레이 장치로 구현될 수 있으며, 특히, 조작의 편의성을 부여하기 위해 터치 스크린으로 구현될 수 있다.

상기 제어부(180')의 본 발명의 사상에 따른 기능은, 일반적으로 이동 단말기에 구비되는 범용 마이크로 프로세서에서 실행되는 프로그램으로 구현할 수 있고, 또는 별도의 전용 프로세서로 구현할 수도 있다. 한편, 상기 제어부(180')는 하기 본 발명에 따른 공간 정보 제공 방법을 주도적으로 수행하는 구성요소이다.

본 발명의 사상에 따라 이동 단말기에 디스플레이될 수 있는 공간 정보들은 상당한 데이터 양을 가질 수 있다. 따라서, 상기 이동 단말기는 디스플레이할 공간 정보들을 저장할 저장부를 구비할 수 있다.

구현에 따라, 상기 저장부에 저장된 공간 정보들은 무선 통신 채널을 통해 전송되는 새로운 공간 정보들로 갱신될 수 있다. 이를 통하여, 상기 공간 정보들의 양이 너무 많은 경우, 무선 통신 채널을 통해 이동 단말기가 접속할 수 있는 별도의 서버에 모든 공간 정보들을 저장하고, 이동 단말기의 저장부에는 사용될 가능성이 높은 공간 정보들만을 저장하는 방식으로 사용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기 및 공간 정보 제공 서버를 포함하는 공간 정보 제공 시스템을 도시한 것이다.

도시한 바와 같은 무선 통신망을 이용하는 공간 정보 제공 시스템은, 무선 통신망을 통해 무선 통신을 수행하며 위치 및 자세에 따라 공간 정보를 출력하는 이동 단말기(100); 및 상기 무선 통신망을 통해 상기 이동 단말기(100)와 연결되며, 공간 정보들을 보유하는 서버(200)로 이루어진다.

공간 정보는 그 종류에 따라 데이터 량이 매우 클 수가 있어, 하드웨어적인 제약이 많은 이동 단말기에 모두 저장하기가 곤란할 수 있다. 반면, 상기 서버(200)는 고정된 하드웨어로서 이동 단말기에 비하여 매우 큰 데이터 처리 능력 및 저장 능력을 가지므로, 대용량 공간 정보들을 보유하고 있다가, 각 이동 단말기에 필요한 부분들만을 무선 통신망을 통해 제공할 수 있다.

도시한 공간 정보 제공 시스템을 구성하는 이동 단말기(100)는 도 8의 이동 단말기를 적용할 수 있으며, 공간 정보 제공 서버(200)는 상기 이동 단말기의 무선 통신망에 직접 연결된 서버(예: 무선 통신 서비스 회사가 보유한 서버)나, 인터넷 망을 경유하여 상기 무선 통신망에 연결된 서버로 구현할 수 있다.

상기 공간 정보 제공 서버(200)는, 상기 이동 단말기와 데이터 통신 채널을 형성하기 위한 데이터 통신 모듈(220); 공간 정보들을 저장하는 공간 정보 저장부(240); 상기 데이터 통신 모듈(220)을 통해, 공간 정보를 요청한 이동 단말기의 위치 및 자세에 대응하는 공간 정보를 생성하여 상기 이동 단말기로 전송하는 공간 정보 제어부(260)를 포함할 수 있다.

상기 데이터 통신 모듈(220)은 이동 단말기(100)의 무선 통신 모듈과 데이터 통신 채널을 지원하기 위한 것으로, 상기 무선 통신 모듈에서 처리할 수 있는 프로토콜을 사용하여 데이터 송/수신을 수행하거나, 상기 데이터 통신 채널에 포함되는 하나 이상의 별도의 중계 서버에서 처리할 수 있는 프로토콜을 사용하여 데이터 송/수신을 수행하도록 구현할 수 있다.

상기 공간 정보 저장부(240)는 물리적으로는, 일반적인 서버 시스템의 데이터 저장 장치(즉, 메모리 소자를 포함하는 장치)로 사용될 수 있는 것으로 구현될 수 있다.

상기 공간 정보 저장부(240)는, 이동 단말기가 위치할 수 있는 모든 위치 및 모든 자세의 조합들에 대하여 각각 대응하는 공간 정보들을 모두 보유하여야 하나, 상기 위치 및 자세의 조합에 대한 모든 경우(case)들에 대하여 각각 대응하는 공간 정보들을 모두 저장하는 것은, 데이터 용량이 많은 공간 정보의 경우, 현실적으로 무척 곤란할 수 있다. 이 경우 상기 공간 정보 저장부(240)는, 상기 공간 정보 제어부(260)가 이동 단말기(100)의 위치 및 자세 조합 각각에 대하여 대응하는 공간 정보들을 생성하는 데 필요한 기본 정보들을 저장하도록 구현하는 것이 바람직하다.

예컨대, 공간 정보가 3차원 지도인 경우, 상기 공간 정보 저장부(240)에는 전 지구 표면에 대한 지도를 저장하고, 상기 공간 정보 제어부(260)는 특정 이동 단말기로부터 상세 공간 정보를 요청받을 때마다, 요청한 이동 단말기의 위치에서 상기 이동 단말기의 화면이 지향하는 방향으로 보여질 수 있는 3차원 지도를 생성하여, 상기 이동 단말기로 전송하도록 구현할 수 있다.

상기 공간 정보 제어부(260)는, 상기 공간 정보를 생성할 수 있는 별도의 전용 하드웨어(예: 전용 프로세서 칩)로 구현되거나, 일반적인 서버 시스템의 메인 마이크로 프로세서에서 수행되는 소프트웨어로 구현될 수 있다.

상기 공간 정보 제공 서버(200)에 저장된 공간 정보들 중 이동 단말기 내의 저장부에 버퍼링할 일부 공간 정보들을 규정하는 방법으로, 다양한 방법들이 적용될 수 있다.

예컨대, 이동 단말기의 현재 위치 정보에 따라 결정될 수 있는 공간 정보(즉, 주변 공간 정보)를 상기 저장부에 버퍼링할 수 있다. 이는 특히, 공간 정보가 별자리 정보인 경우와 같이 비교적 위치 정보의 데이터 량이 작으며 이동 단말기의 위치를 개략적으로 파악해도 무리가 없는 구현의 경우 유용하다.

또는, 디폴트로 디스플레이되는 공간 정보들과, 상세 공간 정보들을 구분하여, 이동 단말기의 저장부에는 디폴트로 디스플레이되는 공간 정보들을 저장하고, 상기 상세 공간 정보들은 상기 공간 정보 제공 서버로부터 다운로드 받아 디스플레이하도록 구현할 수 있다. 여기서 상기 상세 공간 정보의 예로서, 세부 지형 정보, 세부 날씨 정보, 지도 데이터 등을 들 수 있다.

또는, 상기 이동 단말기가 위치한 지점에서 가까운 영역에 대한 공간 정보들과 먼 영역에 대한 공간 정보들로 구분하고, 이동 단말기의 저장부에는 가까운 영역에 대한 공간 정보들을 저장하고, 상기 먼 영역에 대한 공간 정보들은 상기 공간 정보 제공 서버로부터 다운로드 받아 디스플레이하도록 구현할 수 있다. 이는 지도와 같이 길 찾기를 위한 공간 정보 제공에 유용하다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말기에서 수행되는 공간 정보 제공 방법을 도시하고 있다. 도시한 공간 정보 제공 방법은, 이동 단말기의 위치 정보를 획득하는 단계(S120); 이동 단말기의 중력에 대한 자세 정보(또는 지향 방향)를 획득하는 단계(S140); 및 상기 위치 정보 및 자세 정보(또는 지향 방향)에 따른 공간 정보를 출력하는 단계(S200)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 공간 정보는 2차원 또는 3차원 지리 정보이거나, 별자리 정보일 수 있다.

상기 S120 단계는 도 8의 이동 단말기의 위치 감지부(115')에서 수행되며, 예컨대, GPS 신호로부터 이동 단말기의 위치를 파악하도록 구현될 수 있다. 또는, 이동 단말기가 접속한 기지국에 대한 정보(예 : 기지국 식별자)로부터 이동 단말기의 위치를 파악하도록 구현될 수 있다.

상기 S140 단계는 자세 감지부(140')에서 수행되며, 예컨대, 이동 단말기에 내장된 3차원 가속도 센서의 출력값으로부터 중력방향을 알아내고, 이동 단말기에 내장된 나침반 센서로부터 자북 방향을 알아내어, 이동 단말기의 자세를 파악하도록 구현할 수 있다. 보다 수학적 개념과 부합하도록, 상기 S140 단계에서 자세 대신에, 중력 방향과 이동 단말기의 화면의 지향 방향(즉, 상기 화면에 대한 법선 방향으로써 사용자 시선과 일치하는 방향)이 이루는 각도와, 기준 방위 방향(자북 또는 진북이 될 것이다)과 이동 단말기의 화면의 지향 방향이 이루는 각도를 이용한다고 볼 수도 있다. 상기 2 각도들은 이동 단말기의 지향 방향을 결정한다.

상기 S200 단계는 구현 또는 관점에 따라 다양한 조합의 세부 단계들로 이루어질 수 있다.

예컨대, 상기 S200 단계는 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 S120 단계에서 획득한 위치 정보가 나타내는 위치를 중심으로 한 주변 공간 영역을 설정하는 단계(S210); 상기 주변 공간 영역 중 상기 S140 단계에서 획득한 자세 정보(또는 지향 방향)가 나타내는 방향에 대한 지향 공간 영역을 설정하는 단계(S220); 및 상기 전송받은 공간 정보를 화면에 출력하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.

예컨대, 상기 S200 단계는 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 위치 정보 및 자세 정보(또는 지향 방향)를 무선 통신 채널을 통해 공간 정보 제공 서버로 전송하는 단계(S202); 상기 공간 정보 제공 서버로부터 상기 위치 정보 및 자세 정보(또는 지향 방향)에 따른 공간 정보를 전송받는 단계(S204); 상기 전송받은 공간 정보를 화면에 출력하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.

공간 정보 제공 서버와 이동 단말기간의 공간 정보에 대한 분배 정책에 따라, 도 12에 도시한 S202 단계 및 S204 단계의 조합은, 도 11에 도시한 S210 단계 및/또는 S220 단계에 각각 적용될 수 있다. 예컨대, 주변 공간 정보만을 공간 정보 제공 서버에서 다운로드 받는 구현의 경우, 상기 S210 단계 내부에 상기 S202 단계 및 S204 단계가 포함될 수 있다.

한편, 상기 공간 정보의 데이터 량이 적은 구현의 경우, 상기 공간 정보 제공 서버를 생략하면서 공간 정보를 제공할 수 있는 바, 이러한 공간 정보 제공 방법도, 도 10에 도시한 단계들로 이루어질 수 있으며, 이 중 상기 S200 단계는, 상기 위치 정보 및 자세 정보(또는 지향 방향)에 대응하는 공간 정보를 이동 단말기에 내장된 저장부에서 검색하는 단계; 및 검색된 공간 정보를 화면에 출력하는 단 계를 포함할 수 있다.

한편, 도 11 및 12의 S250 단계는, 사용자로부터 상세 정보에 대한 요청을 입력받는 단계; 및 상기 요청에 따른 상세 공간 정보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 상세 정보에 대한 요청을 입력받는 단계는 도시한 바와 같이, 거리 및 화각에 대한 사용자 지시를 입력받는 단계(S252)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 상세 공간 정보를 출력하는 단계는, 상기 입력받은 거리 및 화각에 따라 출력용 공간 정보를 생성하는 단계(S254); 및 출력용 공간 정보를 디스플레이하는 단계(S256)로 이루어질 수 있다. 상기 S252 단계는 키 조작이나 터치 스크린의 조작과 같은 사용자의 조작 행위를 감지하는 조작부에 의해 수행될 수 있다.

도시한 상기 S252 및 S254 단계의 동작은 출력되는 공간 정보를 확대 또는 축소하는 기능을 수행할 수 있다. 또는 상기 S254 단계에서 다른 종류의 공간 정보를 출력하도록 구현할 수도 있다. 예컨대, 개략적인 3차원 지도 상에서 특정 국가나 지역을 클릭(이 동작이 상세 정보에 대한 요청에 해당한다)하여 2차원 지도를 출력하는 것과 같은 방식으로 구현될 수도 있다.

이하, 이동 단말기에서 본 발명의 사상에 따른 공간 정보로서 지리 정보의 제공 방법을 디스플레이 화면을 참조하여 설명하겠다.

본 발명의 이동 단말기에는, 이동 단말기의 화면의 법선 방향으로서 화면의 반대면 방향(이하, '이동 단말기의 화면의 지향 방향'이라 약칭한다)으로 바라볼 때의 지형 정보가 디스플레이된다. 디스플레이되는 지형 정보는 2차원 지도 형태를 가질 수도 있고, 3차원 지도 형태를 가질 수도 있고, 실제 지형에 대한 시뮬레이션 형태를 가질 수도 있다. 사용자 편의성 및 구현의 용이성을 타협(trade-off)한다면, 이동 단말기가 향하는 방향으로 아래로 내려보는 조감도 형태의 3차원 지도 형태를 가지는 것이 바람직하다.

범위가 한정된 2차원적인 디스플레이에 3차원적인 지형 정보를 표현하기 위해서는 디스플레이되는 지형 정보의 한정이 필요하다. 상기 디스플레이되는 지형 정보를 한정하는 인자(factor)로는 화각 및 거리가 있다.

실제 화각은 사용자의 눈과 이동 단말기간의 거리에 의해 결정되나, 상기 사용자의 눈과 이동 단말기간의 거리는 사용자의 팔의 길이 및 이동 단말기 파지 자세에 따라 달라진다. 따라서, 사용자의 눈과 이동 단말기간의 거리의 평균적인 값을 적용하는 것이 바람직하다. 상기 평균적인 값은 평균적인 팔길이를 가진 사람이 팔을 자연스럽게 쭉 이동 단말기를 바라볼 때의 거리를 적용할 수 있다.

도 13에서 실제 화각은 θ, 거리는 l로 정의될 수 있다. 도면에서 A 영역은 실제 화각과 동일한 영역이며, B 영역은 실제 화각보다 좁은 화각을 가진 영역이며, C 영역은 실제 화각보다 넓은 화각을 가진 영역이다.

구현에 따라, 본 실시예의 이동 단말기의 디스플레이는 동일 화각 영역(A)을 디스플레이하거나, 좁은 화각 영역(B)을 디스플레이하거나, 넓은 화각 영역(C)을 디스플레이하거나, 사용자 설정에 따라 결정된 화각으로 디스플레이하도록 구현할 수 있다.

넓은 화각으로 디스플레이하면 지도를 펼쳐보는 것과 유사한 느낌 및 편의성을 사용자에게 부여하고, 좁은 화각으로 디스플레이하면 일종의 망원경을 사용하는 것과 유사한 느낌 및 편의성을 사용자에게 부여한다.

그런데, 이동 단말기의 자세에 따라 디스플레이하는 영역을 결정하는 본 발명의 특성상 좁은 화각으로 디스플레이하는 경우 이동 단말기의 작은 떨림에도 디스플레이 영역이 크게 변동되어 사용에 불편함을 초래할 수 있다.

상기 불편함은 도 14에 도시한 방법으로 극복될 수 있다. 사용자가 좁은 화각으로 지역을 살펴보기 전에, 좁은 화각으로 살펴볼 지역의 범위(도면의 D 영역)를 미리 지정한다. 상기 D 영역의 지정시에는 이동 단말기에는 실제 화각 또는 실제 화각보다 넓은 화각으로 디스플레이되는 것이 바람직하다.

상기 D 영역이 좁은 화각으로 살펴볼 지역으로 설정된 경우, 사용자가 이동 단말기의 지향 방향을 아무리 변경하더라도 B 영역에 대한 화각으로 디스플레이 되는 영역은 D 영역을 벗어나지 않으며, 사용자가 도면의 HR의 범위로 지향 방향을 변경하면 D 영역 범위 내에서 비례적으로 B 영역의 위치가 변경된다.

즉, 이동 단말기가 도면의 IP에 위치한 것과 같은, 이동 단말기의 지향 방향 변화(HRI 범위)에 따른 디스플레이 영역 변화가 일어난다.

도 15a 내지 18b는 본 발명의 사상에 따른 공간 정보로서 3차원 세계 지도를 제공하는 이동 단말기의 화면을 도시한 것이다.

디스플레이되는 화면의 화각 및 거리는 다양한 방법으로 조절되도록 구현할 수 있다.

예컨대, 이동 단말기에 구비된 위 방향 화살표 키를 누르면 거리가 증가하고, 아래 방향 화살표 키를 누르면 거리가 감소하도록 구현할 수 있다. 또한, 좌측 화살표 키를 누르면 화각이 좁아지고, 우측 화살표를 누르면 화각이 넓어지도록 구현할 수 있다.

또한, 도 15a에 도시한 바와 같이 이동 단말기의 디스플레이 화면이 지향하는 방향에 대한 3차원 세계 지도를 디스플레이하다가, 도 15b에 도시한 바와 같이 지향하는 방향을 약간 오른쪽으로 변경하면 변경된 방향의 지역이 디스플레이 되도록 구현할 수 있다. 이에 따라 사용자는 마치 이동 단말기 화면을 일종의 망원경 처럼 느낄 수 있게 된다.

터치 스크린을 구비한 이동 단말기의 경우, 도 16a에 도시한 바와 같이 아래 방향으로 드래그를 수행하면 도 16b에 도시한 바와 같이 거리가 증가하고, 위 방향으로 드래그를 수행하면 거리가 감소하도록 구현할 수 있다.

또한, 왼쪽 방향으로 드래그를 수행하면 지구본을 돌리듯이 보다 오른쪽의 영역이 드래그 되고, 오른쪽 방향으로 드래그를 수행하면 보다 왼쪽의 영역이 드래그 되도록 구현할 수 있다. 그러나, 이동 단말기의 지향 방향이 디스플레이되는 영역의 기준이 되어야 하므로, 상기 드래그 동작에 대한 터치가 완료되면 다시 원래의 영역을 디스플레이하도록 구현하는 것이 바람직하다.

또한, 도 17a에 도시한 바와 같이 가운데서 양단으로 2 손가락을 분산시키는 드래그를 수행하면 도 17b에 도시한 바와 같이 화각이 넓어지고, 양단에서 가운데 로 2 손가락을 모으는 드래그를 수행하면 화각이 좁아지도록 구현할 수 있다.

구현에 따라, 상기 지형 정보가 디스플레이되는 상태에서, 특정 지점을 터치하면 터치된 지역에 대한 부가 정보나 다른 종류의 공간 정보를 디스플레이하도록 구현할 수 있다. 예컨대, 도 17a에 도시한 바와 같이 3차원 세계 지도가 디스플레이된 화면에서 특정 지역을 터치하면, 도 17b에 도시한 바와 같이 터치된 지역의 2차원 국가 지도를 디스플레이 하도록 구현할 수 있다.

상기 디스플레이되는 공간 정보에는 필요한 각종 부가 정보가 첨부될 수 있다. 예컨대, 도 19에 도시한 바와 같이 각 지역의 날씨를 표현하는 아이콘이 표시될 수 있다. 또한, 사용자가 상기 날씨를 표현하는 아이콘을 터치하면 상세 날씨 정보에 대한 텍스트가 출력되도록 구현할 수 있다.

도 20a 및 20b에 도시한 구현은 본 발명의 사상에 따른 공간 정보로서 별자리 정보를 디스플레이하는 이동 단말기에 관한 것이다.

도 20a에 도시한 바와 같이 이동 단말기의 디스플레이의 반대면 방향으로 하늘을 바라볼 때의 별자리 형상들이 디스플레이된다.

디스플레이되는 별자리 형상도 위치 감지부로부터 획득한 이동 단말기의 위치와, 움직임 감지부로부터 획득한 중력 방향 및 방위에 대한 자세 정보(또는 지향 방향)에 따라 결정될 수 있다.

그러나, 별자리 형상도 관찰자의 위치에 따라 변경되는 정보이지만, 일반적인 하나의 국가의 전 국토의 범위에 해당하는 넓은 지역에서 유사하게 보일 정도 로, 위치에 따른 변화 폭이 미약하다. 따라서, 비용을 고려하였을때에는 별자리 정보를 디스플레이하는데 이동 단말기의 위치를 고려하지 않도록 구현하거나, 대략적인 위치 감지 방법(예 : 기지국 식별자, 또는 이동 단말기가 사용되는 국가 식별자)을 적용하도록 구현할 수도 있다.

도 20b에 도시한 바와 같이 사용자가 이동 단말기를 파지한 상태에서 디스플레이 평면이 지향하는 방향을 변경하면, 그에 따라 디스플레이되는 별자리 형상이 변경된다. 본 실시예의 경우, 디스플레이되는 영역을 결정하는데 화각이 중요하며, 거리는 무한대로 고정된다. 앞서 기술한 내용과 중복될 수 있는 화각에 대한 설명은 생략하겠다.

그런데, 관찰자의 머리 위의 하늘 천장 부근의 별자리를 살펴보기 위해서는, 이동 단말기를 머리 위로 향하게 하는 자세를 취해야 하는데, 이는 매우 불편한 자세임은 분명하다. 따라서, 사용자가 터치 스크린인 디스플레이를 아래로 드래그 동작을 수행하거나, 별도의 아래 방향키를 누르면, 보다 위에 위치하는 별자리 형상이 디스플레이 되도록 구현하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

상기와 같이 설명된 (명칭) 을 구비한 (이동 단말기)는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram).

도 2a은 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 전면 사시도.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 후면 사시도.

도 3a 및 3b는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 작동 상태를 설명하기 위한 이동 단말기의 정면도들.

도 4는 근접 센서의 근접 깊이를 설명하기 위한 개념도이다.

도 5는 한 쌍의 디스플레이부들이 오버랩된 형태에서의 터치 동작에 대한 제어 방법을 설명하기 위한 개념도.

도 6a 및 도 6b는 각각 근접신호가 검출되는 근접 터치 인식 영역과 촉각 효과를 발생하는 햅틱 영역에 대한 설명을 위한 개념도들.

도 7a 내지 7c는 본 발명의 사상을 설명하기 위한 주변 공간 정보, 지향 공간 정보 및 출력용 공간 정보를 정의하기 위한 개념도.

도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 주요 구성을 도시한 도면.

도 9는 본 발명의 일 실시예와 관련된 무선 통신망을 이용한 공간 정보 제공 시스템을 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 일 실시예와 관련된 공간 정보 제공 방법을 도시한 흐름도.

도 11은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 공간 정보 제공 방법을 도시한 흐름도.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 공간 정보 제공 방법을 도시한 흐름도.

도 13 및 14는 본 발명의 사상에 따른 이동 단말기에 디스플레이되는 화면에 화각 및 거리를 적용하는 원리를 설명하기 위한 개념도.

도 15a 및 15b는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기에서 지향하는 방향에 따라 화면이 변경되는 것을 도시한 디스플레이 화면.

도 16a 및 16b는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기에서 드레그 동작에 따라 화면이 변경되는 것을 도시한 디스플레이 화면.

도 17a 및 17b는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기에서 드레그 동작에 따라 화면이 확대되는 것을 도시한 디스플레이 화면.

도 18a 및 18b는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기에서 터치 동작에 따라 디스플레이되는 공간 정보의 종류가 변경되는 것을 도시한 디스플레이 화면.

도 19는 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기에서 부가 정보를 함께 디스플레이하는 것을 도시한 디스플레이 화면.

도 20a 및 20b는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 이동 단말기에서 지향하는 방향에 따라 화면이 변경되는 것을 도시한 디스플레이 화면.

Claims (16)

1. 중력 방향 및 방위에 대한 이동 단말기의 지향 방향 또는 자세를 감지하기 위한 자세 감지부;

   상기 지향 방향 또는 자세에 대응하는 공간 정보를 생성하는 제어부; 및

   상기 공간 정보를 출력하는 출력부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,

   이동 단말기의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부를 더 포함하고,

   상기 제어부는, 상기 이동 단말기의 자세(또는 지향 방향) 및 위치에 대응하는 공간 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 공간 정보의 전부 또는 일부를 저장하는 저장부

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 출력부는, 영상 데이터를 출력하는 디스플레이 기능과 사용자의 포인팅 동작을 입력받는 기능을 수행하는 터치 스크린이며,

   상기 제어부는, 상기 이동 단말기의 자세(또는 지향 방향), 위치 및 상기 터치 스크린의 포인팅 정보에 대응하는 공간 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 공간 정보는, 상기 3차원 지형 정보인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   이동 단말기의 화면의 지향 방향에 대한 3차원 지형 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 공간 정보는, 별자리 정보인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   이동 단말기의 화면의 지향 방향에 존재하는 별자리를 포함하는 별자리 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. (a) 이동 단말기의 위치 정보를 획득하는 단계;

   (b) 이동 단말기의 중력 방향 및 방위에 대한 지향 방향 또는 자세 정보를 획득하는 단계; 및

   (c) 상기 위치 정보와, 지향 방향 또는 자세 정보에 따른 공간 정보를 출력하는 단계

   를 포함하는 이동 단말기에서의 공간 정보 제공 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 (c) 단계는,

    (c1) 상기 위치 정보 또는 상기 위치 정보와 자세 정보(또는 지향 방향)를 무선 통신 채널을 통해 공간 정보 제공 서버로 전송하는 단계;

    (c2) 상기 공간 정보 제공 서버로부터 상기 위치 정보 및 자세 정보(또는 지향 방향)에 따른 공간 정보를 전송받는 단계;

    (c3) 상기 전송받은 공간 정보를 화면에 출력하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 제공 방법.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 (c) 단계는,

    상기 위치 정보 및 자세 정보(또는 지향 방향)에 대응하는 공간 정보를 이동 단말기에 내장된 저장부에서 검색하는 단계;

    검색된 공간 정보를 화면에 출력하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 제공 방법.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 (c) 단계는,

    거리 및 화각에 대한 사용자 지시를 입력받는 단계;

    상기 입력받은 거리 및 화각에 따라 출력용 공간 정보를 생성하는 단계; 및

    출력용 공간 정보를 디스플레이하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 제공 방법.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 (a) 단계에서는,

    GPS 신호로부터 이동 단말기의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 제공 방법.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 (a) 단계에서는,

    이동 단말기가 접속한 기지국에 대한 정보로부터 이동 단말기의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 제공 방법.
15. 제 9 항에 있어서,

    상기 공간 정보는,

    지리 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 제공 방법.
16. 제 9 항에 있어서,

    상기 공간 정보는,

    별자리 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 제공 방법.

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