KR20100088849A - 손목 착용형 손가락 패드 입력장치 - Google Patents

손목 착용형 손가락 패드 입력장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 손목 착용형 손가락 패드 입력장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 손목에 착용할 수 있는 손목 팔찌부, 손목 팔찌부에 형성되며, 인체 통신(Human Body Communication)에 의하여 신호를 송수신하는 송신부 및 수신부를 포함하고, 수신부는 송신부로부터 손가락으로 송신된 신호에 대하여 손가락의 소정마디에 가해진 접촉에 의하여 반사된 신호를 숫자 또는 문자 데이터로 복원시킨다.
손가락 패드 입력장치, 수신부, 송신부, 인체통신

Description

손목 착용형 손가락 패드 입력장치{WEARABLE FINGER PAD INPUT DEVICE FOR WRIST}
본 발명은 손목 착용형 손가락 패드 입력장치에 관한 것이다.
최근, 유무선 인터넷의 보급과 컴퓨터, 통신, 가전 등의 융합화 추세에 발 맞추어 사용자들이 자신에게 가장 익숙하고 편리한 방법으로 네트워크에 접속하여 다양한 정보들을 언제 어디서나 자유롭고 편리하게 교환할 수 있는 새로운 정보기기들의 개발이 점차 필요로 되고 있다.
특히, 전자기기의 발전이 가속화되면서 데스크탑 컴퓨터를 노트북, 개인컴퓨터 기기로의 변화를 만들었으며 더 나아가 옷에 부착되기도 하고 몸에 이식되는 형태로까지 발전하고 있다. 이러한 웨어러블 컴퓨터 시스템은 개인이 사용하기 편한 컴퓨팅 환경과 서비스를 제공하며 건강 상태 모니터링이나 일반적인 목적의 컴퓨터 등 여러 분야에서 응용되고 있다.
이러한 추세에 힘입어 웨어러블 컴퓨터의 입력장치에 대한 연구 또한 다양한 방향으로 진행되고 있다. 휴대가능하고 접을 수 있는 직물형 키보드, 손바닥 만한 휴대 장치 하나로 평면의 바닥에 빛으로 키보드를 만들어 입력 가능하게 만든 적외선 키보드, 장갑 형태로서 손가락의 움직임으로 입력 가능하게 한 입력장치 등이 현재 이미 상용화 단계까지 연구되어 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 손가락이나 손바닥, 손등 부분에 추가적인 장치를 장착할 필요없이, 손목에만 팔찌 및 시계 형태의 손가락 패드 입력장치를 착용하여주는 것에 의하여, 우수한 착용감의 손가락 패드 입력장치를 구현할 수 있는 손목 착용형 손가락 패드 입력장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 신호를 전선이나 안테나를 사용하지 않고, 인체를 매개로 하여 송수신하여주는 것에 의하여, 사용자가 사용하기 편한 신호 송수신 환경과 서비스를 제공할 수 있는 손목 착용형 손가락 패드 입력장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
청구항 1에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 손목에 착용할 수 있는 손목 팔찌부, 손목 팔찌부에 형성되며, 인체 통신(Human Body Communication)에 의하여 신호를 송수신하는 송신부 및 수신부를 포함하고, 수신부는 송신부로부터 손가락으로 송신된 신호에 대하여 손가락의 소정마디에 가해진 접촉에 의하여 반사된 신호를 숫자 또는 문자 데이터로 복원시킨다.
청구항 2에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 청구항 1에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치에 있어서, 송신부는 신호를 손가락 으로 송신하도록 손목 상에 접촉되는 송신전극을 더 포함한다.
청구항 3에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 청구항 1에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치에 있어서, 수신부는 반사된 신호를 수신하도록 손가락 상에 접촉되는 수신전극을 더 포함한다.
청구항 4에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 일 측 팔의 손목상에 착용할 수 있는 제1 손목 팔찌부, 제1 손목 팔찌부에 형성되어 인체 통신(Human Body Communication)에 의하여 신호를 송신하는 송신부, 타 측 팔의 손목상에 착용할 수 있는 제2 손목 팔찌부, 제2 손목 팔찌부에 형성되어 송신부로부터 송신된 신호를 수신하는 수신부를 포함하고, 수신부는 일 측 팔의 손가락과 타 측 팔의 손가락의 소정마디의 접촉에 의하여 송신부로부터 일 측 팔의 손가락으로 송신된 신호를 숫자 또는 문자 데이터로 복원시킨다.
청구항 5에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 청구항 4에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치에 있어서, 송신부는 신호를 손가락으로 송신하도록 일 측 팔의 손목 상에 접촉되는 송신전극을 더 포함한다.
청구항 6에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 청구항 4에 관한 발명인 손목 착용형 손가락 패드 입력장치에 있어서, 수신부는 전송된 신호를 수신하도록 타 측 팔의 손목 상에 접촉되는 수신전극을 더 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치에 의 하면, 손가락이나 손바닥, 손등 부분에 추가적인 장치를 장착할 필요없이, 손목에만 팔찌 및 시계 형태의 손가락 패드 입력장치를 착용하여주는 것에 의하여, 우수한 착용감의 손가락 패드 입력장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 신호를 전선이나 안테나를 사용하지 않고, 인체를 매개로 하여 송수신하여주는 것에 의하여, 사용자가 사용하기 편한 신호 송수신 환경과 서비스를 제공할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과 외의 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치(100)는, 손목에 착용할 수 있는 손목 팔찌부(미도시, 도 2의 103 참조), 손목 팔찌부에 형성되며, 인체 통신(Human Body Communication)에 의하여 신호를 송수신하는 송신부(101) 및 수신부(102)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치(100)는, 송신부(101)가 손가락으로 신호를 송신하고, 손가락의 소정마디에 가해진 접촉에 의하여 수신부(102)로 반사시키며, 수신부(102)가 반사된 신호를 숫자 또는 문자 데이터로 복원시킨다. 즉, 인체를 통한 통신의 원리에 기반을 두고 있으며, 송신부(101)에서 보낸 신호가 사람 몸, 즉 손을 타고 흐르다가 다른 손의 접촉으로 임피던스의 변화 또는 매질의 물리적 변화에 의해 반사되어 다시 수신부(102)로 돌아오는 신호를 감지하여 손가락 마디를 구분한다. 이때, 수신부(102)로 반사되어 돌아오는 신호는 수신부(102) 내에서 숫자 또는 문자로 복원되어, 그 손가락 마디마디를 구분한다. 즉, 사용자의 한 손목의 장치에 송신부(101)와 수신부(102)가 함께 구성되어, 수신부(102)가 감지하는 신호의 특성 차이를 이용하여 마디를 구분한다.
한편, 인체는 염화 나트륨 0.9% 농도의 생리 식염수와 흡사한 구성 성분을 가지며, 주파수에 따라 다른 약간의 전도성을 가지기 때문에, 전기적 신호의 전송이 가능하며, 저항성분으로 인해 5~10dB 정도의 손실을 가지고, 또한 2MHz~100MHz 사이의 주파수를 통과시키는 대역통과필터(미도시)의 기능을 한다. 따라서, 2MHz 미만의 저주파 신호는 인체를 통해 잘 전송되지 않는다. 그리고, 2MHz~100MHz 사이의 대역인 경우에는 공기를 통한 미약한 정전기적 커플링(capacitive coupling) 및 기타 복합적인 작용들로 인해 신호가 통과한다. 100MHz 이상의 주파수에 대해서는 인체 자체의 특성에 의해 신호가 통과하지 못한다. 이러한 이유로 인체는 100MHz 대역통과필터기능을 한다.
따라서, 송신전극(미도시, 도 2 참조)을 통해서 소정의 신호가 출력되어 이것이 인체를 거치게 되면, 수신전극(미도시, 도 2 참조)에서는 DC 오프셋이 없고 양과 음의 크기로 소정의 폭을 갖는 펄스신호(미도시)로 감지된다. 그런 다음, 수신부(102)는 펄스신호를 증폭한 뒤에 이력비교기(hysterisis comparator)(미도시)같은 장치를 사용하여 펄스들을 검출하고, 펄스들의 크기를 통하여 각각의 손가락 마디를 구분한다. 예를 들어, 손목에서 거리가 먼 손가락의 경우 반사 신호가 늦게 오고 손목에서 거리가 가까운 손가락의 경우 신호가 금방 반사될 수 있다. 또한, 손목에서 거리가 먼 곳에서 반사되면 신호 진폭이 그 만큼 더욱 감소될 수 있으며, 이러한 특성을 이용하여 손가락의 마디(즉, 손목으로부터의 거리)를 구분할 수도 있다. 이때, 각각의 손가락 마디에 대응되는 키패드 키에 해당하는 숫자 및 문자로 복원시킨다. 그리고, 복원된 숫자 및 문자를 외부 장치(예를 들면, 이동통신 단말장치)로 출력하거나, 임시로 저장하였다가 이를 외부장치로 출력한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치(100)가 착용된 일 측 팔 쪽에 대하여 타 측 팔의 손가락을 한 팔의 손가락의 소정마디에 접촉시키면, 이에 의하여 송신된 신호가 반사되어 반사된 신호가 수신전극을 통하여 감지된다.
예를 들어 설명하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패 드 입력장치(100)를 외부의 이동단말장치에 적용된다고 가정한다. 이때, 우선 손가락 마디가 키패드의 키에 대응되도록 설정되는데, 도 1과 같이, 엄지 손가락에는 통화키를, 검지손가락부터 새끼손가락까지는 0 내지 9의 숫자 키와 * 및 # 키로 설정된다. 이를 적용한 본 발명의 실시예는, 손목 착용형 손가락 패드 입력장치(100)가 착용된 손의 손가락 마디가 키패드의 키에 대응되도록 설정하여, 인체 통신에 의해 손가락에 어떠한 선이나 장치의 연결 없이 손목부분에만 장치를 착용하는 것만으로, 손가락 마디에 대응되는 숫자나 문자를 입력시켜 사용자가 편리하게 이동통신 단말장치를 이용할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치(100)는, 한 쪽 손목에 수신부와 송신부가 모두 집적될 수도 있는 것을 그 일 예로 들었으나, 이에 한정되지 않고 양 쪽 손목에 모두 장치를 착용하여 한 쪽 손목은 수신부로, 다른 쪽 손목은 송신부로 작용할 수도 있다. 이에 관하여는 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 손목 팔찌부(103), 송신부(101) 및 수신부(102)를 포함한다.
송신부(101)는 신호를 사용자의 손가락으로 송신하도록 인체, 즉 손목의 표 면에 접촉되는 송신전극(104)을 더 포함한다.
수신부(102)는 송신부(101)에서 송신된 신호가 외부의 접촉에 의하여 반사된 후, 그 반사된 신호를 수신하도록 인체, 즉 손목의 표면에 접촉되는 수신전극(105)을 더 포함한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 일 측 팔의 손목상에 착용할 수 있는 제1 손목 팔찌부(200a), 제1 손목 팔찌부(200a)에 형성되어 인체 통신(Human Body Communication)에 의하여 신호를 송신하는 송신부(201), 타 측 팔의 손목상에 착용할 수 있는 제2 손목 팔찌부(200b), 제2 손목 팔찌부(200b)에 형성되어 송신부로부터 송신된 신호를 수신하는 수신부(202)를 포함한다.
도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 송신부(101)와 수신부(102)가 한 장치 안에 집적되어 있으며 장치가 없는 손이 장치가 있는 손의 손가락 마디를 누름으로서 신호가 입력되는 방식으로서, 송신부(101)에서 보낸 신호가 손을 직접 타고 흐르다가 손가락에 의해 눌러진 부분에서 반사되어 수신부(102)로 다시 입력되어, 손가락이 눌린 마디에 따라 수신부(102)에서 받는 신호에 특성 차이가 나게 되며, 그 차이로 마디를 구분한다.
반면에, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 송신부(201)와 수신부(202)가 분리된 시스템으로서, 이 또한 송신부(201) 손가락이 수신부(202) 손가락 마디를 누름으로서 입력될 수 있으며, 어떠한 손가락 마디를 누르느냐에 따라서 송신부(201)에서 보낸 신호가 수신부(202)에 도달하는 신호의 특성이 달라질 수 있다. 이러한 특성에 따라 손가락 마디를 구분할 수 있으며, 각각의 손가락 마디를 숫자 및 문자와 대응시킬 수 있다. 여기서, 신호의 특성이란, 신호 전달시의 매질의 물리적 특성 또는 전기적 특성으로서, 송신부(201)측의 손가락에 의하여 수신부(202)의 손가락이 접촉될 경우, 송신부(201)측에서 전달된 신호의 특성이 변화할 수 있다. 이때, 수신부(202)가 그 신호의 특성을 감지하여 어느 손가락 또는 어느 손가락 마디가 접촉되었는지 판단할 수 있다.
또한, 도 2a 및 2b에 도시된 송신전극및 수신전극(104)은, 도시되어 있지는 않지만 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 다른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치에서는 사용자의 일 측 팔의 손목 및 타 측 팔의 손목 상에 착용된 제1 손목 팔찌부(200a) 및 제2 손목 팔찌부(200b)에 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치는, 손가락이나 손바닥, 손등 부분에 추가적인 장치를 장착할 필요없이, 손목에만 팔찌 및 시계 형태의 손가락 패드 입력장치를 착용하는 것에 의하여, 우수한 착용감의 손가락 패드 입력장치를 구현할 수 있으며, 또한 신호를 전선이나 안테나를 사용하지 않고, 인체를 매개로 하여 송수신하여주는 것에 의하여, 사용자가 사용하기 편한 신호 송수신 환경과 서비스를 제공할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치를 설명하기 위한 도면.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 손목 착용형 손가락 패드 입력장치를 설명하기 위한 도면.

Claims (6)

  1. 손목에 착용할 수 있는 손목 팔찌부; 및
    상기 손목 팔찌부에 형성되며, 인체 통신(Human Body Communication)에 의하여 신호를 송수신하는 송신부 및 수신부;를 포함하고,
    상기 수신부는 상기 송신부로부터 손가락으로 송신된 신호에 대하여 상기 손가락의 소정마디에 가해진 접촉에 의하여 반사된 신호를 숫자 또는 문자 데이터로 복원시키는,
    손목 착용형 손가락 패드 입력장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는 신호를 상기 손가락으로 송신하도록 상기 손목 상에
    접촉되는 송신전극을 더 포함하는,
    손목 착용형 손가락 패드 입력장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 반사된 신호를 수신하도록 상기 손목 상에 접촉되는 수신전극을 더 포함하는,
    손목 착용형 손가락 패드 입력장치.
  4. 일 측 팔의 손목상에 착용할 수 있는 제1 손목 팔찌부;
    상기 제1 손목 팔찌부에 형성되어 인체 통신(Human Body Communication)에 의하여 신호를 송신하는 송신부;
    타 측 팔의 손목상에 착용할 수 있는 제2 손목 팔찌부;
    상기 제2 손목 팔찌부에 형성되어 상기 송신부로부터 송신된 신호를 수신하는 수신부;를 포함하고,
    상기 수신부는 상기 일 측 팔의 손가락과 상기 타 측 팔의 손가락의 소정마디의 접촉에 의하여 상기 송신부로부터 상기 일 측 팔의 손가락으로 송신된 신호를 숫자 또는 문자 데이터로 복원시키는,
    손목 착용형 손가락 패드 입력장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 송신부는 신호를 손가락으로 송신하도록 상기 일 측 팔의 손목 상에 접촉되는 송신전극을 더 포함하는,
    손목 착용형 손가락 패드 입력장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 전송된 신호를 수신하도록 상기 타 측 팔의 손목 상에 접촉되는 수신전극을 더 포함하는,
    손목 착용형 손가락 패드 입력장치.
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