KR20110098953A - 인터페이스 적응 시스템 - Google Patents

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트라비스 발드윈
재호 최
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심볼테크놀로지스,인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 디바이스가 물리적으로 조작하는 방식과 조작 관련 조건에 따라서 컴퓨터 동작 디바이스의 사용자 인터페이스를 자동으로 적응시키는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 시스템은 디바이스 상에 또는 디바이스 내에 센서들을 제공하여 그 디바이스와 인터페이스하는데 사용되는 물체의 물리적 위치, 신원, 또는 방위를 검출한다. 디바이스의 방위 및 디바이스 주위의 환경 조건 또한 결정된다. 결과적으로, 본 시스템은 디바이스의 유용성을 최적화하도록 UI의 인터랙티브 제어 또는 입력 요소 및/또는 넌-인터랙티브 요소를 적응시킨다.

Description

인터페이스 적응 시스템{INTERFACE ADAPTATION SYSTEM}
본 발명은 전자 컴퓨팅 디바이스용 사용자 인터페이스의 디자인에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 조작 방식 및 조작 조건에 따라 유용성(usability)을 향상시키도록 디바이스의 사용자 인터페이스를 자동으로 적응시키는 시스템(들) 및 방법(들)에 관한 것이다.
기술 발전에 따라 각종 기능에 사용되고, 각종 애플리케이션을 이용하는 다양한 인터랙티브(interactive) 컴퓨터 디바이스가 만들어졌다. 또한, 이러한 단일 디바이스는 많은 형태의 기능을 실행할 뿐 아니라 다수의 애플리케이션을 제공하는데 사용될 수 있다. 많은 휴대용 셀룰러폰은 통신 디바이스, 워드 프로세싱 디바이스, 및 미디어 플레이어로서 작용한다. 디바이스의 기능을 도모하고 제어하기 위해, 디바이스는 전형적으로 사용자 인터페이스를 구비한다. 일반적으로, 사용자 디바이스는 디바이스의 유용성(usability)을 향상하도록 디자인된다. 유용성이란 특정 사용자 인터페이스의 디자인이 사람의 심리 및 사용자의 생리를 고려하고, 디바이스를 이용하는 프로세스를 효과적이고, 효율적이며 만족하게 하는 정도이다.
유용성을 고려하면서 인터랙티브 컴퓨터 디바이스에 사용가능한 각종 기능 및 애플리케이션을 수용하기 위해 여러 사용자 인터페이스가 구축되었다. 인간 사용자 인터페이스(HMI)의 한 형태인, 물리적인 버튼을 통해 조작되는 디바이스는 종종 의도한 물리적 조작 방식을 수용하도록 그 버튼을 배열하여 디자인된다. 디스플레이 화면을 포함하여 상호작용을 도모하는 디바이스는 종종 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 이용한다. GUI는 일반적으로 그래픽 아이콘, 및 텍스트 기반 인터페이스, 입력 명령 라벨(typed command labels) 또는 텍스트 탐색(text navigation)과 상반되는 시각 표시자(visual indicators)를 제공하여 사용자가 사용가능한 정보 및 행위를 충분히 나타내 준다. 디바이스와의 상호작용은 통상 그래픽 요소(graphical elements)를 직접 조작함으로써 수행된다. GUI의 유용성을 성취하기 위하여, 시각 요소 및 인터랙티브 요소는 효율을 향상시키고 저장된 프로그램의 기본적인 논리적 디자인에 용이하게 사용하도록 디자인된다. GUI를 이용하는 디바이스는 물리적 조작 방식을 고려하도록 사용자 인터페이스를 추가로 디자인할 수 있다. 많은 디바이스는 터치스크린을 통해 상호작용하는 디바이스에서 GUI를 이용하며, 이 경우 그래픽 요소는 화면에 디스플레이된 그 요소에 터치하여 상호작용을 도모함으로써 조작된다. 유용성을 향상시키기 위해, 터치스크린 GUI를 이용하는 디바이스는 입력 요소들이 오른손으로 조작하도록 디바이스의 우측을 따라 정렬되는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
그러나, 다양한 기능 및 애플리케이션이 디바이스에서 사용가능하다면 사용자가 그 디바이스를 조작하는 방식은 활용되는 특정 기능 및 사용 중인 애플리케이션에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 여러 휴대용 전자 디바이스들은 한 손, 두 손, 또는 손 없이 휴대 및 조작되고 스타일러스(stylus)로 조작될 수 있다. 사용자가 디바이스를 조작하도록 선택하는 방식은 종종 통신 디바이스로 사용될 때 전화 통화를 하거나, 또는 워드 프로세싱 디바이스로 사용될 때 키 패드에 입력하는 것과 같이 이용되는 기능에 좌우된다. 마찬가지로, 미디어 플레이어의 형태에서와 같이 디바이스의 단일의 기능적 개념을 이용할 때, 미디어 플레이어의 특정 애플리케이션은 조작 방식에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 디바이스의 조작 방식은 사용자가 디바이스를 조작하는 조건과 같은 외재적 인자(extrinsic factors)에 따라 다를 수 있다.
비록 사용자 인터페이스가 특정한 조작 방식의 유용성을 향상시키도록 디자인될 수 있을지라도, 제어 또는 입력 상호작용을 담당하는 사용자 인터페이스 요소는 (HMI를 갖는 디바이스에서 처럼) 일정하게 유지되거나 또는 (GUI를 갖는 디바이스에서 처럼) 디바이스용으로 프로그램된 애플리케이션에 좌우된다. 그러므로, 사용자가 디바이스를 조작하는 방식을 사용자가 변경할 때, 그 사용자는 사용자 인터페이스의 디자인을 수용하도록 강요받는다. 이러한 수용은 종종 사용자가 덜 효율적이고 덜 매력적인 방식으로 디바이스와 상호작용하는 물리적 방식을 변경하는 것을 수반한다. 예를 들면, 사용자는 화면 전체에 걸쳐서 움직여 어떤 명령에 도달해야만 하므로, 다른 관람자의 시야를 혼란스럽게 할 수 있다. 결과적으로 디바이스의 유용성은 조작 방식이 변경할 때 감소하게 된다.
아래에서는 개시된 실시예의 일부 양태의 기본적인 이해를 제공하기 위하여 간략화된 요약을 제시한다. 본 요약은 폭넓은 개요는 아니며 핵심 요소 또는 중요한 요소를 나타내는 것도 아니고 그러한 실시예의 범주를 묘사한 것도 아니다. 그 목적은 나중에 제시되는 더욱 상세한 설명을 예견하는 것으로 기술되는 실시예의 일부 개념을 간략하게 제시하기 위함이다.
본 명세서에서는 사용자가 물리적으로 디바이스를 조작하는 방식과 상기 디바이스의 유용성을 최적화하기 위한 조작 관련 조건(conditions surrounding operation)에 따라 컴퓨터 동작 디바이스의 사용자 인터페이스를 자동으로 적응시키는 시스템(들) 및 방법(들)이 개시된다. 상기 시스템(들) 및 방법(들)은 상기 사용자가 터치스크린 매체를 통해 상기 디바이스와 상호작용하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 또는 컴퓨터화된 디바이스 상에 (예컨대, 물리적 또는 가상화된) 버튼을 포함하는 인간 기계 인터페이스(HMI)를 이용하는 디바이스에 관련된다. 예를 들면, 상기 디바이스는 태블릿 개인용 컴퓨터, 게임 제어, 또는 대규모 인터랙티브 디스플레이 보드와 같은 핸드헬드 이동 디바이스일 수 있다. 상기 시스템은 상기 사용자가 자신의 조작 방식을 수정하도록 하는 다양한 방식에서 조작되는 디바이스에서 특히 유용하며, 상기 디바이스는 새로운 조작 방식을 수용하도록 자체적으로 적응한다. 여러 가지 조작 방식의 예는 스타일러스를 이용하여 두 손이 아니라 한 손으로 디바이스를 잡거나, 또는 대규모 터치스크린 디스플레이의 좌측 하단 모서리를 통해 컴퓨터의 기능을 제어하는 것을 포함한다.
상기 디바이스의 사용자 인터페이스가 터치스크린 가능 디바이스 상에 제공되는 GUI이면, 상기 시스템은 인터랙티브 요소들을 배열하여 유용성을 향상시키도록 제어 패널, 볼륨 아이콘, 호출(call) 버튼 등을 포함하는 입력 위젯과 같은 상기 인터랙티브 요소를 적응시킨다. 또한 넌-인터랙티브 요소들을 배열하면 상기 인터랙티브 요소를 상쇄하면서 유용성 및 미적 매력에 따라서 상기 요소들의 크기 및 배열을 개선하도록 적응시킬 수 있다. 예를 들면, 디바이스를 오른손으로 잡으면, 상기 인터랙티브 요소들은 우측으로 정렬하며 이와 동시에 상기 넌-인터랙티브 시각 요소들은 상기 디스플레이의 중간을 구성할 수 있다. 유사하게, 상기 인터페이스가 HMI이면, 상기 버튼의 기본적인 기능은 상기 사용자가 상기 디바이스를 조작하는 방식에 따라 변할 수 있다. 본 발명의 다른 양태에서, 상기 사용자 인터페이스의 디자인은 상기 디바이스의 방위 또는 온도, 광, 압력, 사운드 등을 포함하는 환경 조건과 같은 외재적 조건을 추가로 고려할 수 있다.
특정한 사용예에 대한 조작 방식 및 조작 조건을 결정하기 위하여, 상기 시스템은 상기 디바이스 상에 또는 상기 디바이스 내에 통합된 다양한 센서를 제공한다. 상기 센서는 상기 디바이스를 접촉하거나 둘러싸는 물체의 물리적 위치, 신원 및 방위를 규정하는 정보를 검출하고 제공할 수 있다. 상기 센서는 또한 상기 디바이스의 방위, 및 상기 디바이스에 작용하는 환경 조건을 결정할 수 있다. 감지된 정보를 해석하기 위해, 상기 시스템에 의해 생성될 수 있는 여러 센서 정보를 규정하는 정보와 사전 규정된 물리적 및 환경적 파라미터들의 그룹을 저장하는 데이터베이스가 제공된다. 상기 데이터베이스는 사용자 인터페이스 디자인 및/또는 사용자 인터페이스 요소를 더 포함한다. 센서 신호가 발생되면, 상기 시스템은 상기 감지된 신호를 상기 감지된 정보와 연관된 대응하는 물리적 및/또는 환경적 파라미터를 상관시킨다. 결과적으로, 상기 시스템은 상기 물리적 및/또는 환경적 파라미터에 비추어 유용성을 향상시키는 사용자 인터페이스를 생성한다.
전술한 목적 및 관련 목적에 따라서, 하나 이상의 실시예는 이하에서 상세히 설명되고 특허청구범위에서 특히 지적되는 특징들을 포함한다. 후술하는 설명과 첨부의 도면은 특정한 예시적인 양태들을 상세히 기술하였으며 이러한 실시예들의 원리를 이용할 수 있는 여러 방식들 중 일부만을 나타낸다. 다른 장점 및 신규한 특징들은 도면과 함께 고려될 때 하기의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이며 개시된 실시예들은 그러한 양태 및 이들의 등가물을 모두 포함하는 것으로 의도된다.
도 1은 인터페이스 적응 시스템의 고수준 실시예를 예시한다.
도 2는 인터페이스 적응 시스템이 유용성을 향상하기 위해 디바이스의 조작 방식 및/또는 사용 상태에 따라 사용자 인터페이스를 적응시키는 기본적인 방법론을 설명한다.
도 3a는 디바이스 동작의 조작 방식 및/또는 사용 상태를 검출하는 센서 컴포넌트의 실시예를 예시한다.
도 3b는 센서 컴포넌트가 디바이스의 조작 방식 및/또는 사용 상태를 검출하여 센서 코드를 생성하는 방법론을 설명한다.
도 4a는 3차원 디바이스의 저부에 특정 배열로 분산된 여러 센서를 예시한다.
도 4b는 3차원 디바이스의 상부에 특정 배열로 분산된 여러 센서를 예시한다.
도 4c는 센서들로 완전히 둘러싸인 디바이스를 예시한다.
도 5는 시스템에 의해 인식된 물리적 접촉 파라미터와 관련된 센서 코드를 설정하는 수단으로 이용되는 3차원 사분 평면(quadrant plains)의 두 가지 예를 예시한다.
도 6은 사분 시스템이 인터페이싱 물체의 감지된 물리적 위치, 신원 및 구성과 관련된 좌표를 설정하는데 어떻게 사용되는지에 대한 예시도를 제공한다.
도 7은 적응 컴포넌트의 상세한 실시예를 예시한다.
도 8은 인터페이스 형성 컴포넌트의 실시예를 예시한다.
도 9는 인터페이스 생성 컴포넌트가 인터페이스 상관 컴포넌트와 관련될 때의 인터페이스 생성 컴포넌트의 상세한 도면을 예시한다.
도 10은 적응 컴포넌트가 사용자 인터페이스를 적응시키는 방법론을 도시한다.
도 11은 디바이스 및 연관된 사용자 인터페이스의 각종 조작 방식을 예시한다.
도 12는 디바이스 및 연관된 사용자 인터페이스의 조작 방식 및 조작 환경을 예시한다.
도 13은 개시된 아키텍처를 실행하도록 동작가능한 컴퓨터의 블록도를 예시한다.
도 14는 본 명세서에서 개시된 하나 이상의 실시예를 실행하도록 동작가능한 예시적인 디바이스를 예시한다.
도 15는 본 시스템에 따른 예시적인 컴퓨팅 환경의 개략적인 블록도를 예시한다.
이제 도면을 참조하여 여러 실시예들이 설명된다. 다음의 설명에서, 설명 목적상, 하나 이상의 실시예의 완벽한 이해를 제공하기 위하여 특정한 많은 세부사항이 기술된다. 그러나, 이러한 특정 세부사항이 없이도 여러 실시예들이 실시될 수 있음이 자명해질 수 있다. 다른 예에서, 이러한 실시예를 용이하게 설명하기 위해 공지의 구조 및 디바이스는 블록도로 도시된다.
본원에서 사용된 바와 같은, "컴포넌트", "모듈", 및 "시스템" 등의 용어는 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행 중의 소프트웨어 중 어느 하나인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들면, 컴포넌트는, 다음으로 제한하는 것은 아니지만, 프로세서에서 실행하는 프로세스, 프로세서, 객체, 엑서큐터블(executable), 실행 스레드(a thread of execution), 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있다. 예를 들면, 서버에서 실행하는 애플리케이션과 그 서버는 모두 컴포넌트일 수 있다. 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에는 하나 이상의 컴포넌트가 존재할 수 있으며 하나의 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 상에 국부화되고/되거나 둘 이상의 컴퓨터 사이에 분산될 수 있다. "예시적인"이라는 단어는 본 명세서에서 일예, 사례, 또는 예시 역할을 하는 것을 의미하는 것으로 사용된다. 본 명세서에서 "예시적"으로 기술된 어떤 양상 또는 디자인은 다른 양태 또는 디자인에 비해 반드시 바람직하거나 유리한 것으로 해석되지 않아야 한다.
또한, 하나 이상의 실시예는 방법, 장치, 또는 표준 프로그램 및/또는 엔지니어링 기술을 이용하는 제조 물품으로서 구현되어 개시된 실시예들을 수행하도록 컴퓨터를 제어하는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들의 어떤 조합을 만들어 낼 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "제조 물품"(또는 대안으로, "컴퓨터 프로그램 제품") 이라는 용어는 어떤 컴퓨터 판독가능 디바이스, 캐리어, 또는 매체에서 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램을 망라하는 것으로 의도된다. 예를 들면, 컴퓨터 판독가능 매체는 다음으로 제한하는 것은 아니지만 자기 스토리지 디바이스(예컨대, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립들...), 광학 디비크(예컨대, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD)...), 스마트 카드, 및 플래시 메모리 디바이스(예컨대, 카드, 스틱)를 포함할 수 있다. 부가적으로 캐리어는 전자 메일을 전송하고 수신하거나 또는 인터넷 또는 근거리 네트워크(LAN)와 같은 네트워크에 액세스하는데 사용되는 바와 같은 컴퓨터 판독가능 전자 데이터를 전달하는데 사용될 수 있음을 인식하여야 한다. 물론, 당업자라면 개시된 실시예의 범주로부터 벗어나지 않고 이러한 구성에 대해 많은 변형이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다.
다양한 양태들은 인터페이스 방식의 전환과 관련되는 추론(inference) 방식 및/또는 기술을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 "추론"이라는 용어는 전반적으로 이벤트 및/또는 데이터를 통해 캡처한 일련의 관찰결과로부터 시스템, 환경, 및/또는 사용자의 상태에 대해 유추하거나 추론하는 과정을 지칭한다. 추론은 특정 문맥(context) 또는 행위를 확인하는데 사용될 수 있거나, 또는 예를 들어, 상태에 대한 확률 분포를 생성할 수 있다. 이러한 추론은 확률적일 수 있는데, 즉, 관심 상태(states of interest)에 대한 확률 분포는 사용자 목적 및 의도가 불확실하다는 문맥에서, 데이터 및 이벤트, 또는 결정 이론(decision theoretic)을 고려하고, 확률적 추론을 확립하고, 유용성이 가장 높다고 예상되는 디스플레이 조작을 고려하여 계산될 수 있다. 추론은 또한 일련의 이벤트 및/또는 데이터로부터 상위 레벨의 이벤트를 구성하는데 사용되는 기술을 지칭할 수 있다. 이러한 추론은, 이벤트들이 시간적으로 아주 근접하여 상관되든 상관되지 않든, 그리고 이벤트 및 데이터가 하나 또는 여러 이벤트 및 데이터 소스로부터 오든 간에, 일련의 관측된 이벤트 및/또는 저장된 이벤트 데이터로부터 새로운 이벤트 또는 행위를 구축하는 결과를 가져온다.
음성 인식, 추론, 시선(gaze) 인식, 진보된 서비스 품질 보장 메커니즘 등과 같은 다양한 기술이 인터페이스를 전환하게 하는데 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 본 명세서에서 기술된 다양한 실시예는 인공 지능(AI)의 원리를 이용하여 본 명세서에서 기술된 바와 같은 다양한 양상(예컨대, 인터페이스 전환, 통신 세션, 자원 분석, 외재적 정보, 사용자 상태, 및 선호도, 리스크 평가)을 자동으로 용이하게 수행할 수 있다. AI 컴포넌트는 선택적으로 추론 기반 방식을 부분적으로 이용하여 소정의 시간 및 상태에서 수행될 의도된 행위를 용이하게 추론하는 AI 컴포넌트의 자동화된 양상을 추가로 향상시킬 수 있는 추론 컴포넌트를 포함할 수 있다. 이러한 AI 기반 양상은 어떤 적합한 기계 학습 기반 기술 및/또는 통계 기반 기술 및/또는 확률적 기반 기술을 통해 성취될 수 있다. 예를 들면, 전문가 시스템, 퍼지 논리, 지원 벡터 기계(support vector machines: SVMs), 은닉 마르코프 모델(Hidden Markov Models: HMMs), 그리디 탐색 알고리즘(greedy search algorithms), 규칙 기반 시스템, 베이시안(Bayesian) 모델(예컨대, 베이시안 네트워크), 뉴럴 네트워크, 다른 비선형 훈련 기술, 데이터 융합, 유틸리티 기반 분석 시스템, 베이시안 모델을 이용하는 시스템 등의 사용이 고려되며 본 명세서에 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 것으로 의도된다.
다양한 실시예는 다수의 컴포넌트, 및 모듈 등을 포함할 수 있는 시스템과 관련하여 제시될 것이다. 다양한 시스템은 추가적인 컴포넌트, 모듈 등을 포함할 수 있으며/있거나 도면과 관련하여 기술된 컴포넌트, 모듈 등을 모두 포함하지 않을 수 있음을 이해하고 인식할 것이다. 이러한 접근법들의 조합 또한 사용될 수 있다.
도 1은 사용자 인터페이스 적응(adaptation) 시스템(100)의 예시적인 실시예의 고수준 실시예를 예시한다. 이 시스템은 어떤 적절한 컴퓨터 동작가능 디바이스(104)에서 구현될 수 있으며 이 디바이스는 사용자와 그 디바이스 사이에서 그 디바이스의 물리적 조작을 통해 상호작용을 가능하게 해주는 사용자 인터페이스(UI)를 갖는다. 시스템(100)은 사용자의 사용(예컨대, 어느 손이 사용되는지, 원하는 애플리케이션 또는 기능의 형태, 사용자 선호도, 사용 방식 등)을 결정하거나 추론하는 것을 제공하며, 그 사용자의 사용을 용이하게 하도록 디바이스(104)의 사용자 인터페이스를 최적화한다. 예를 들면, 만일 사용자가 다른 손은 무시하고 한 손을 사용하고 있다면, UI는 그 특정 손으로 사용을 최적화하도록 수정될 수 있다. 또한, 손의 크기, 손가락의 길이, 이력(historical) 사용자 사용법, 핸디캡 등이 디바이스와의 상호작용을 최적화하기 위해 사용자 인터페이스를 맞춤화하도록 반영될 수 있다. 부가적으로, 시스템은 UI를 수정할 뿐만 아니라 추가 기능(예컨대, 음성 인식, 시선 인식, 망막 탐색(retinal scans), 및 생체 인식 탐색(biometric scan) 등)을 드러내어 디바이스와의 상호작용을 최적화할 수 있다. 또한 사용자 상태, 디바이스 상태, 외재적 정보도 유틸리티 기반 분석의 일부로 반영되어 그 사용을 향상시키는 디바이스의 UI를 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 시스템은 사용자가 접촉을 통해 디바이스와 상호작용하는 전자 디바이스(본 명세서에서 터치스크린 디바이스라고 지칭됨) 상에 디스플레이된 그래픽 UI(GUI)를 이용하여 그 디바이스 상에서 실행가능하다. 그래픽 UI는 사용자가 이용가능한 정보를 표시하는 LCD 디스플레이와 같은 디스플레이 화면 상에 표시된 아이콘 및 시각 표시자를 포함한다. 사용자는 디스플레이 상의 그래픽 요소(graphical elements)(본 명세서에서 위젯(widgets)이라고 지칭됨)를 직접 조작함으로써 디바이스와 추가로 상호작용할 수 있다. GUI를 이용하는 디바이스에서, 시스템은 사용자가 물리적으로 디바이스를 조작하는 방식에 따라 그래픽 UI의 시각적 구성 및 시간적 행위가 적응할 수 있도록 한다.
대안의 실시예에서, 시스템은 인간 기계 인터페이스(HMI)를 이용하는 디바이스 상에서 구현될 수 있다. 이 실시예에서, HMI는 디바이스의 입력 기능을 명령하는 버튼을 포함한다. 또한, 버튼을 포함하는 HMI 인터페이스는 디바이스의 기능성을 제어하는 기본적인 애플리케이션과 독립적이고 간접적으로 링크된다. 따라서, 이러한 버튼은 특정 기능에 대하여 중립적일 수 있다. 결과적으로, 이러한 버튼은 여러 입력 명령들을 시간적으로 발생할 수 있는 기능을 갖는다. 이러한 실시예에서, 일련의 다양한 버튼의 기능은 디바이스의 물리적 조작 방식에 따라 적응할 수 있다. GUI 및 HMI는 동시에 사용될 수 있거나, 또는 혼합형 인터페이스로서 사용될 수 있음을 인식할 것이다.
이 시스템은 위치 디바이스와 관련된 여러 물리적 배열에서 동작가능한 디바이스 및 사용자가 물리적으로 디바이스를 조작하는 방식에서 특히 유리하다. 이러한 디바이스는 한 손, 두 손으로, 또는 이동 전화기, (또는 스마트폰), 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 태블릿 개인용 컴퓨터(PC), 휴대용 미디어 플레이어, 또는 핸드헬드 게임기와 같은 스타일러스를 통해 동작가능한 어떤 휴대용 전자 디바이스일 수 있다. 다른 실시예에서, 디바이스는 어떤 터치스크린 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 예를 들면, 디바이스는 판매 시점(point of sale) 소프트웨어, 현금 자동 입출금기(ATMs), 항공사 무인 발매 및 체크-인 디바이스, 공공 장소에서 무인 정보 단말기(informaiton kiosk), 또는 자동차 또는 비행기에 탑재된 위성 항법 시스템(GPS)을 이용한다. 다른 실시예에서, 디바이스는 비디오 게이밍에 사용되는 전자 제어기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 디바이스는 여러 손 위치에서 동작가능한 다기능 핸드헬드 수단일 수 있다. 마지막으로, 앞에서 명명된 이러한 디바이스들의 형상이 알려져 있지만, 이러한 디바이스는 어떠한 3차원 또는 2차원 형상이라도 될 수 있다. 전술한 가능한 실행가능 디바이스의 리스트는 모두 망라한 것은 아니며 기술 발전에 따라 본 시스템이 적용가능한 디바이스가 추가로 도입될 것임을 인식하여야 한다.
다시 도 1을 참조하면, 인터페이스 적응 시스템(100)은 센서 컴포넌트(101), 인터페이스 데이터베이스(102), 및 적응 컴포넌트(103)를 포함한다. 센서 컴포넌트(101)는 인터페이싱 물체의 물리적 위치, 신원 및 구성, 조작 조건, 또는 외재적 정보(예컨대, 방위, 온도, 주변 조건, 위치,...) 중 적어도 하나의 검출을 가능하게 하고, 감지된 정보를 처리한다. 인터페이스 데이터베이스는 디바이스의 각종 조작 방식 및 그 조작 방식에 따라 적용되는 디바이스에 관한 정보를 저장하고; 또한 인터페이스 데이터베이스는 시스템(100)의 다른 컴포넌트와 연관된 데이터뿐 아니라 외부에서 수신된 데이터를 저장할 수 있다. 적응 컴포넌트(103)는 디바이스의 조작 방식에 따라 인터페이스 데이터베이스와 상호작용하여 UI를 수정하는 것을 담당한다. 적응 컴포넌트는 도 7 내지 도 10을 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
센서 컴포넌트(101)는 하나 이상의 센서를 나타낸다. 이러한 센서들은 디바이스(104)에 부착되거나 그 디바이스 내에 통합될 수 있다. 디바이스는 하나 이상의 센서를 포함하거나 센서들로 완전히 둘러싸여 있을 수 있다. 이러한 센서들은 용량성, 저항성, 압력 감지, 위치, 유도성, 온도, 광학 또는 레이저 또는 전술한 것들의 어떤 조합일 수 있다. 센서 컴포넌트(101)는 가속도계를 더 포함할 수 있다. 가속도계는 자세 인식을 제공하고 디바이스의 접점이 변경함에 따라 상이한 UI(들) 간의 이동을 조장할 할 수 있다. 가속도계는 디바이스(104)의 방위를 추가로 검출할 수 있다. 유사하게, 자이로스코프 센서, 또는 음향 또는 적외선 센서와 같은 추가적인 위치 센서가 적용될 수 있다. 또한, 센서 컴포넌트는 통상의 광 센서, 이미지 센서, 온도 센서, 전자기 센서, 진동 센서, 대기압 센서, 또는 음향 센서를 포함하는 환경 센서 시스템을 포함할 수 있다. 센서의 박막 등은 디바이스 스킨 또는 그 일부로서 포함되어 사용자가 의도한 사용을 용이하게 검출할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에는 센서 컴포넌트(101)가 개괄적으로 도시되어 있다. 센서 컴포넌트는 센서 입력 수신 컴포넌트(301), 센서 신호 처리 컴포넌트(302), 및 센서 신호 출력 컴포넌트(303)로 구성된다. 센서 입력 수신 컴포넌트(301)는 활성화된 센서로부터 활성화 신호를 수신한다(304). 그 다음 센서 신호 처리 컴포넌트(302)는 활성화 신호를 처리하여 센서 활성화 코드를 생성한다(305). 센서들의 활성화는 이용되는 센서에 따라 다를 것이다. 예를 들면, 센서의 활성화는 디바이스에 가해진 압력, 디바이스 주위의 조명 크기의 변화, 또는 디바이스 주위의 열 에너지 변화에 응답하여 이루어질 수 있다. 그 코드는 활성화된 특정 센서를 나타낸다. 센서 처리 컴포넌트의 코드 생성 양상은 도 5 및 도 6을 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다. 센서 신호 출력 컴포넌트(303)는 센서 코드를 인터페이스 데이터베이스(102)에 전송한다.
인터페이스 데이터베이스(102)는 센서 코드 인식, 물리적 접촉 파라미터, 환경 파라미터, 인터페이스 요소 및 인터페이스 디자인 설정치, 및 사용자 식별에 관한 정보를 담고 있을 수 있다. 이 데이터베이스는 처리된 센서 신호를 물리적 접촉 파라미터 또는 환경 파라미터와 상관시킴으로써 감지된 정보에 응답하여 UI를 매핑하는 룩업 테이블로서 역할한다. 물리적 접촉 파라미터는 센서 활성화 코드와 디바이스에 접촉하거나 디바이스를 둘러싸는 물체(예컨대, 사람의 손, 스타일러스, 테이블, 또는 다른 물체)의 물리적 위치, 형태, 구성 간의 관계를 규정한다. 예를 들면, 센서 컴포넌트가 디바이스와의 접촉을 나타내는 신호를 수신하면, 물리적 접촉 파라미터는 디바이스를 접촉하는 물체의 정확한 위치를 나타낼 것이다. 또한, 디바이스를 접촉하는 물체의 위치 외에, 물리적 접촉 파라미터는 그 접촉에 응답하는 활성화 코드와 그 접촉을 만들어 내는 물체의 형태를 동일시할 수 있다. 예를 들면, 물체는 왼손 또는 오른손, 손가락, 스타일러스, 테이블 등일 수 있다. 물리적 접촉 파라미터는 또한 특정 디바이스에 속하는 추가적인 접점 이를 테면 특히 디바이스용으로 디자인된 홀더 또는 스탠드를 고려할 수 있다. 온도 센서와 함께 사용되는 디바이스는 인체 부분과 무생물을 추가로 구별할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 물리적 접촉 파라미터는 디바이스를 접촉하는 물체의 해부 구성(anatomical configuration)을 규정할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 양태에서, 물리적 접촉 파라미터는 접점(들)과 디바이스를 접촉하는 물체의 형태 간의 관계를 도출한다. 물체가 무생물이면, 물체를 스타일러스와 같은 인터페이싱 물체 또는 테이블과 같은 지지 물체 중 어느 하나로 식별하는 것은 물체가 사용되는 방식에 좌우될 수 있다. 인터페이싱 물체로 사용될 때, 물체의 물성과 사용자가 물체를 다루는 방식이 물리적 접촉 파라미터에 반영될 수 있다. 물체가 인체의 일부분이면, 그 일부분의 해부(anatomy) 및 생리(physiology)가 추가로 고려될 것이다. 예를 들면, 물리적 접촉 파라미터를 규정할 때, 사람 손의 생리는 인터랙티브 요소들이 UI 상에서 떨어져 있는 거리를 제한시킨다. 또한, 디바이스의 애플리케이션 및 기능에 대한 디바이스의 조작 방식은 물리적 접촉 파라미터를 결정하는데 있어 한 요소일 수 있다. 이러한 조작 방식은 사용자가 디바이스의 애플리케이션을 이용하기 위해 디바이스의 형상 및 조작에 따라 그의 손 또는 손들을 위치시키는 방법을 포함할 수 있다. 예를 들면, 디바이스의 애플리케이션이 키패드를 통한 입력을 필요로 할 때, 다섯 개의 접점을 검출하는 것은 사용자가 키패드의 사용을 위해 오른손의 다섯 손가락을 위치시키는 방식과 같을 수 있다.
센서 컴포넌트(101)는, 물리적 접점 외에, 디바이스를 둘러싸는 물체의 공간적 위치를 검출하는 온도 또는 광학 센서를 더 포함할 수 있다. (물체가 그 자체로는 디바이스에 접촉할 수 없지만, 설명의 목적상 둘러싸는 물체의 공간적 위치 및 구성에 관한 정보는 물리적 접촉 파라미터로서 분류될 것이다). 이와 같은 본 발명의 양태는 디바이스와 인터페이싱하는 물체의 정밀한 해부 구성을 설정하는 다른 수단을 제공한다. 이와 같은 본 발명의 양태는 디바이스와 접촉하는 물체의 위치를 설정하는 물리적 파라미터와 결합될 수 있다. 예를 들면, 물리적 접촉 파라미터는 두 손가락이 디바이스에 접촉할 때 그 디바이스 위에서 손의 고도(elevation) 및 구성을 포함할 수 있다. 따라서 센서 컴포넌트(101)는 UI들과 디바이스의 방식을 더욱 정확하게 검출할 수 있다.
유사하게, 본 발명의 또 다른 양태에서, 물리적 접촉 파라미터는 디바이스를 둘러싸고 있지만 그 디바이스와 접촉하지 않는 물체의 공간적 방위를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 공간 센서는 물체가 디바이스 위에 맴돌고 있는 곳을 검출할 수 있다. 따라서, 인터페이싱 물체의 해부 구성 외에, 물리적 접촉 파라미터는 디바이스에서 물체까지의 거리와 디바이스에 대한 물체의 특정 각도 또는 방위를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 디바이스 주위의 공간에는 눈에 보이지 않는 3차원 그리드가 존재하여 디바이스에 대한 물체의 공간적 위치를 고려한 코드를 전사(transcribe)할 수 있다.
물리적 접촉 파라미터를 규정할 수 있는 각종 인자들을 고려하면 많은 파라미터들이 시스템(100)에 의해 포함되고 인터페이스 데이터베이스 내에 구체화되어 있음을 인식하여야 한다. 또한, 본 발명의 또 다른 양태에서, 디바이스는 하나 보다 많은 사용자의 조작을 통해 동작할 수 있다. 예를 들면, 디바이스와 상호작용하고 게임을 수행하기 위해 여러 사용자가 자신들의 손을 GUI 위에 놓는 GUI를 갖춘 게임기를 고려해 보자. 이와 같은 본 발명의 실시예에서, 물리적 접촉 파라미터는 여러 사용자들 간의 차별화와 개개의 각 사용자별로 조작 방식을 고려하기 위해 그 수를 증가할 것이다.
전술한 바와 같이, 물리적 접촉 파라미터는 특정한 활성화 센서 코드와 상관된다. 물리적 접촉 파라미터의 개수는 시스템의 특정 실시예가 설정하는 관련 센서 코드의 개수에 좌우될 것이다. 마찬가지로, 센서 코드의 개수는 사용되는 센서의 개수 및 형태에 따라 다를 것이다. 예를 들면, 각기 좌측, 및 우측에 부여된 모서리를 따라 있는 두 개의 용량성 센서를 갖는 3차원 직각 프리즘(rectangular prism) 형상의 디바이스를 고려해 보자. 이 디바이스에는 디바이스의 백플레인(back plain) 상에 제3 센서가 추가로 배치된다. 이 디바이스는 한 손(왼손 또는 오른손), 두 손으로 잡히거나, 또는 바로 놓도록 디자인됨으로써 사용자는 스타일러스를 이용하여 디바이스와 상호작용할 수 있다. 이 예에서, 센서 코드를 규정하는데 사용되는 언어는 좌측 센서 활성화에 대해서는 1, 우측 센서 활성화에 대해서는 2, 좌측 및 우측 센서 활성화에 대해서는 1-2, 후방 센서 활성화에 대해서는 3, 및 각기 상부 및 하부 센서 활성화에 대해서는 4 및 5와 같이 간단할 수 있다. 센서들의 활성화 응답에 따른 디바이스의 물리적 파라미터는 다음과 같을 것이다. 즉, 1 = 왼손 사용, 2 = 오른손 사용, 1-2 = 두 손 사용, 및 3 = 스타일러스 사용. 전술한 메커니즘은 물리적 접촉 파라미터에 대한 센서 코드의 설정을 뒷받침하는 기본적인 이론을 제공한다. 활성화 센서 코드를 물리적 접촉 파라미터와 관련시키는 대안의 메커니즘은 도 5 및 도 6을 참조하여 나중에 설명될 것이다.
더 복잡한 일련의 물리적 접촉 파라미터는 시스템(100)의 또 다른 실시예에서 센서들로 완전히 둘러싸인 3차원 디바이스에서 구현될 때 인터페이스 데이터베이스(102)에서 제공된다. 이러한 센서들은 디바이스 상의 각 접점을 추가로 결정할 수 있다. 예를 들면, 각 접점은 3차원 사분면(quadrant plane) 상의 숫자(number)와 같은 특정 코드와 상관될 수 있다. 접촉 형태에 따라, 코드 또는 숫자 시퀀스를 생성하기 위해 일련의 숫자/코드가 활성화될 수 있다. 이러한 코드/숫자 시퀀스는 센서 컴포넌트(101)에 의해 적응 컴포넌트(103)에 전송되는 센서 코드의 일예이다. 센서 코드의 개수는 디바이스 상에 나타나고 숫자 또는 코드로 규정된 상이한 접점들의 모든 조합 및 치환에 따라 다를 것이다. 따라서, 디바이스의 크기가 주어진다면, 코드/숫자 시퀀스의 개수는 1에서 N개의 코드/숫자 시퀀스까지의 범위를 가질 수 있으며 여기서 N은 정수이다. 결과적으로, 각 코드/숫자 시퀀스 또는 센서 코드는 규정된 물리적 접촉 파라미터와 상관될 것이다. 그래서 코드/숫자 시퀀스 및 각각의 할당된 물리적 파라미터의 상한치는 제한되거나 매우 클 수 있음을 인식하여야 한다. 전술한 바와 같이, 센서들로 둘러싸인 3차원 디바이스가 센서 코드와 특정한 물리적 접촉 파라미터의 상관관계를 설정하는 방식에 대한 더욱 상세한 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 더 설명될 것이다.
물리적 접촉 파라미터 외에, 인터페이스 데이터베이스는 환경 인자와 관련된 센서 신호를 특정한 UI와 상관시키기 위해 추가적인 환경 파라미터들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 센서 컴포넌트는 환경 센서 신호를 처리하여 센서 코드를 출력할 수 있다. 대안으로, 환경 센서에 관한 정보가 감지된 물리적 접촉 및 공간적 방위 정보에 관한 정보에 더해져 하나의 센서 코드가 생성되어 인터페이스 데이터베이스에 전송될 수 있다. 환경 파라미터는 또한 가속도계로부터 유도된 디바이스 방위를 나타내는 신호를 고려할 수 있다. 환경 센서는 대기압, 대기 온도, 사운드, 주변 광, 시간 등과 같은 외재적 인자를 고려할 수 있다. 환경 파라미터는 디스플레이의 해상도 증가, 또는 UI의 복잡도 제한과 같은 인자를 제공하여 인터랙티브 사용자의 물리적 이동성을 줄여줄 수 있다. 환경 파라미터는 적절한 UI를 결정하는데 반영된 요소들의 혼합체에 통합될 수 있다.
여러 물리적 접촉 파라미터 및 환경 파라미터 외에, UI 데이터베이스(102)는 특정 디바이스에 관한 다양한 UI 요소 및 인터페이스 디자인과 그 디바이스에 의해 실행가능한 프로그램을 규정한다. GUI에서, UI 요소들은 디바이스와의 상호작용을 가능하게 하는 시각적으로 디스플레이되는 요소인 위젯, 및 넌-인터랙티브 요소로 이루어진다. 이러한 위젯은 자신들이 보유한 데이터의 종류에 적합한 상호작용을 가능하게 해준다. 위젯은 버튼, 툴바, 스크롤 메뉴, 윈도우, 아이콘, 키패드 등과 같은 소규모 인터랙티브 요소들을 포함할 수 있다. 더 큰 위젯은 웹 페이지, 이메일 메시지, 워드 문서, 또는 도면과 같은 주요 프리젠테이션 콘텐츠용 프레임 또는 컨테이너를 제공하는 윈도우를 포함할 수 있다. 더 큰 윈도우는 주로 사용자가 더 작은 위젯을 조작함으로써 실행되는 기능을 출력한다. 그러나, 더 큰 윈도우는 또한 상호작용을 용이하게 할 수 있다. 예를 들면, 사용자를 위해 여러 옵션을 디스플레이하는 메뉴는 다수의 작은 아이콘을 갖는 더 큰 윈도우로 이루어질 수 있으며, 각각의 작은 아이콘은 사용자가 액세스할 수 있는 특정한 실행가능 프로그램을 나타낸다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 시스템은 GUI를 갖는 터치스크린 디바이스를 채용한다. 터치스크린 디바이스에서, 사용자는 새로운 윈도우를 열기 위해 작은 아이콘에 터치할 수 있다. 새로운 윈도우는 디바이스와의 상호작용을 위해 추가적인 작은 아이콘을 더 포함할 수 있다. 사용자는 디스플레이 상에서 위젯을 직접 조작함으로써 디바이스와 추가로 상호작용한다. 디바이스를 제어하기 위해 직접적인 상호작용을 가능하게 하는 UI의 요소들 외에, 디스플레이할 목적만으로 UI의 추가적인 요소들이 존재한다. 예를 들어, 비디오 또는 화상 또는 디스플레이된 이미지가 있다. 넌-인터랙티브 요소들은 사용자 입력 요소 또는 위젯과 결합하여 디바이스의 유용성을 향상시키는 UI를 생성하도록 구성된다.
UI의 디자인은 사용자가 시스템에 입력을 제공하고 그 시스템의 출력을 해석하도록 확장해야 하는 노력의 양과, 이를 행하는 방법을 배우는데 얼마나 많은 노력이 들어가는지에 영향을 미친다. 유용성은 특정한 UI의 디자인이 사람의 심리와 사용자의 생리를 고려하고, 시스템을 이용하는 프로세스가 효과적이고, 효율적이고 만족하게 하는 정도에 해당한다. 유용성은 주로 UI의 한 특징이다. 시스템(100)을 채용하는 디바이스의 UI는 디바이스의 기능과 디바이스에서 사용되는 애플리케이션을 더 고려한다. 따라서, 시스템에 의해 생성되는 UI는 디바이스(104)가 그 사용 문맥으로부터 그러한 요건을 고려하면서, 효율성, 유효성, 및 만족도 측면에서 어떻게 사용되는지를 고려한다. 시스템(100)에 의해 제공되는 UI의 일예는 디바이스의 유용성을 향상시키기 위해 다음과 같은 인자들, 즉, 디바이스 상에서 사용자 손의 물리적인 배치, 사용자가 디바이스와 상호작용하기 위해 사용자의 손을 사용하는 방법, 디바이스의 특정 애플리케이션, 및 환경적 조작 조건을 고려한다.
일 실시예에서, UI 요소들은 물리적 파라미터에 따라 유용성을 최적화하는 UI를 제공하기 위해 미리 배열된다. 따라서 인터페이스 데이터베이스(102)에는 다수의 UI들이 저장되어 있을 수 있다. 각각의 저장된 인터페이스는 특히 물리적 접촉 파라미터 또는 일련의 파라미터들과 관련하여 디자인되어 있다. 물리적 접촉 파라미터에서와 같이, 인터페이스에 저장된 UI들의 개수는 1에서 높은 수준까지 다양할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 물리적 접촉 파라미터마다 상이한 UI가 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 여러 상이한 물리적 접촉 파라미터는 동일한 UI와 상관될 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 특정 센서 신호 및 대응하는 물리적 접촉 또는 환경 파라미터에 따라 UI 요소들 중에서 맞춤형(custom) UI를 생성할 수 있다. 이 실시예에서, UI 데이터베이스는 추가로 유용성에 관한 정보와 함께 사용된다. 위에서 설명되는 바와 같이, 시스템은 유용성 정보를 추정하고 그 정보를 특정한 물리적 파라미터와 관련시켜 맞춤형 인터페이스를 생성하는 것을 담당하는 맞춤형 인터페이스 생성 컴포넌트(903)(도 9)를 갖는다. 또한, 인터페이스 데이터베이스(102)는 미래의 구현을 위해 새로 생성된 또는 맞춤형 인터페이스를 저장할 수 있다. 시스템(100)은 기설정되면서 맞춤형인 인터페이스 둘 다의 양상을 제공하는 역량을 갖는 UI 데이터베이스(102)를 채용할 수 있다.
시스템(100)의 다른 양태에서 특정한 물리적 파라미터는 특정한 인터페이스들의 서브세트와 상관될 수 있다. 이러한 서브세트의 인터페이스들은 주요 물리적 파라미터에 의해 구현하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 디바이스에게 고유 식별 코드 또는 패스워드를 제공하는 것과 유사한 특정 방식으로 사용자의 손을 그 디바이스 상에 놓을 수 있다. 그 코드와 관련된 주요 물리적 파라미터는 다시 사용자 데이터베이스가 지정된 UI들의 서브세트에서 끄집어내게 한다. 따라서, 인터페이스 데이터베이스(102)는 특정한 물리적 파라미터를 인터페이스들의 서브세트와 상관시키는 정보를 보유할 수 있다.
이 실시예는 여러 상이한 사용자들이 특정 디바이스를 이용하는 사용자 인식 또는 식별 메커니즘으로 활용될 수 있다. 이와 같은 양태의 시스템(100)에서, 사용자는 사용자의 식별을 신호로 전달하는 특정 방식으로 특정 디바이스에 접촉할 수 있다. 결과적으로, 디바이스는 사용자와 상관이 있는 특정 UI들의 서브세트가 적응 시스템(100)에 의해 사용되는 특정 적응 모드에서 조작하도록 신호를 전달받는다. 전술한 사용자 식별 메커니즘은 또한 사용자의 생체 인식 식별과 유사한 보안 수단으로 활용될 수 있다. 생체 인식 식별에서와 같이 사용자 지문을 인식하기보다, 디바이스는 특정 터치 시퀀스를 인식할 수 있다. 사용자에게 인터페이스 서브세트를 신호로 전달하는 것 외에, 시스템은 디바이스로 하여금 사용자 액세스를 승인하거나 또는 UI 기능을 정지시킴으로써 사용자가 디바이스와 상호작용하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 UI 데이터베이스는 사용자 식별 정보를 추가로 포함할 수 있다.
이제 시스템은 핸드헬드 이동 디바이스에서 구현하는 것에 대해서 설명될 것이다. 사용자에 의해 한 손(왼손 또는 오른손), 두 손, 또는 손 없이 스타일러스로 조작함으로써 조작되는 여러 핸드헬드 이동 디바이스들이 존재한다. 이들 디바이스는 다음으로 제한하는 것은 아니지만 셀폰, 스마트폰, PDA, 이동 미디어 플레이어, 핸드헬드 게임기, 원격 제어기, 또는 진보된 기술 수단을 포함한다. 시스템의 일 양태에서, UI는 디바이스가 유지되는 방식으로 적응된다. 예를 들어, 사용자가 한 손이 아닌 두 손으로 핸드헬드 디바이스를 잡으면, UI는 입력 위젯이 각기 왼손 엄지손가락과 오른손 엄지 손가락으로 조작하기 위해 디바이스의 하부 중간을 따라 배치되는 디자인으로 변경될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 핸드헬드 디바이스는 스타일러스 또는 가상 키보드와 같은 키패드를 통한 상호작용을 필요로 할 수 있다. 예를 들면, 시스템(100)은 다음과 같은 일련의 이벤트를 제공할 수 있다. 디바이스는 테이블 상에 배치될 수 있다. 테이블이 물리적으로 디바이스와 유일하게 접촉하면, UI는 넌-인터랙티브 요소 또는 시각 요소만을 제공할 수 있다. 이러한 UI는 디폴트 인터페이스라고 간주될 수 있다. 사용자가 스타일러스로 디바이스에 접근하면, 시스템의 센서 컴포넌트는 위치 및 용량성 센서 역량을 갖는다고 고려하면 감지된 스타일러스 위치를 처리할 수 있다. 대응하는 물리적 접촉 파라미터에 응답하여, 시스템(100)은 이어서 스타일러스와 디바이스 간의 상호작용을 위해 적절한 UI 근처에서 인터랙티브 위젯을 디자인하는 UI를 구현할 수 있다. 유사하게, 가상 키보드는 테이블 상에 놓인 디바이스를 지정하는 센서 코드로 신호 전달된 물리적 접촉 파라미터에 응답하여 등장할 수 있다. 대안적으로, UI는 사용자가 어떤 구성 배열에서 그의 손을 디바이스 상에 놓을 때 사용자의 손 바로 아래에 키보드를 제공하도록 변경될 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 가상 키보드는 그러한 구성 형태에서 손이 디바이스 위에 맴돌고 있음에 따라서 등장할 수 있다.
또한, 디바이스의 넌-인터랙티브 시각 요소는 그 요소들의 시각성을 향상시키는 방식으로 입력 명령을 상쇄하도록 디자인될 수 있다. 예를 들면, 넌-인터랙티브 가상 요소들은 조작 방식 및 대응하는 사용 프로그램과 상관되는 방식으로 디스플레이될 수 있다. 사용자는 자신의 오른손으로 디바이스를 조작할 수 있고 입력 위젯은 유용성의 제어 양상을 향상시키는 특정한 구성에서 디바이스의 우측에 배열될 수 있다. 또한, 특정 프로그램은 사용시 부여된 물리적 접촉 파라미터에 대한 인터페이스 디자인의 나머지에 좌우할 것이다. 넌-인터랙티브 요소들은 사용되는 특정 애플리케이션, 그 애플리케이션에 대한 요소들의 유용성, 또는 사용자 선호도에 비추어 그 요소들의 크기 및 미적 외관에 대하여 디자인될 수 있다.
시스템(100)의 추가적인 양태는 대형 디바이스 상에서 구현하는 것에 대한 설명을 통해 제시된다. 이 예에서, 디바이스는 판매원에 의해 제품을 잠재적인 고객에게 디스플레이하는 프리젠테이션 장치로 사용되는 대형 태블릿 PC이다. 태블릿 PC는 터치스크린 GUI를 추가로 이용한다. 이 디바이스는 한 손, 두 손 또는 스타일러스로 수동 조작된다. 그러나, 이 예에서 판매원은 디바이스의 화면이 고객 앞에서 판매원의 좌측을 향하여 배치된 동안에만 판매원의 오른손으로 디바이스를 조작한다. 판매원이 자신의 오른손으로 디바이스를 잡으면 UI는 사용 형태 및 판매원과 고객의 물리적 위치를 예상하는 프리젠테이션 모델로서 유용성을 향상시키도록 자동으로 적응한다. 따라서 특정 UI는 사용자에 의해 그의 엄지손가락으로 디바이스를 완벽하게 제어하도록 구성된다. 결과적으로 사용자는 디바이스가 손 위치를 변경하게 하거나 또는 화면 전체에 접근하여 고객의 시청을 중단하게 할 필요가 없다. 예를 들면, 이 예에 따르면, UI는 일련의 제품 전체를 스크롤하는 메인 스크롤 바를 디스플레이의 우측 상단 모서리에 배치하면서 묘사된 제품을 디스플레이의 중간에 나타나게 할 수 있다. 그 다음에 판매원은 자신의 엄지손가락을 이용하여 제품 전체를 스크롤할 수 있다. UI는 또한 스크롤 바 바로 위 우측 상단 모서리에 대형 디스플레이 화면의 소형 버전으로 디자인될 수 있다. 그러므로, 화면의 중간에 나타나는 제품에 접촉하기 위해 디바이스가 손 위치를 변경하거나 또는 판매원의 왼손으로 디스플레이 화면 전체에 접근하기보다, 판매원은 원하는 제품을 선택하기 위해 간단히 스크롤 바 위에 접근할 수 있다. 소형 디스플레이는 하향하면서 판매원의 오른손 손바닥으로 덮은 디스플레이 영역을 상쇄하기보다 판매원이 용이하게 접근하기 위해 전략적으로 스크롤 바 위에 배치된다.
모바일 형태의 핸드헬드 디바이스 외에, 대형의 고정 디바이스에서 시스템(100)을 구현하면 시스템의 추가적인 양태를 추가로 밝혀낼 수 있다. 예를 들어, GUI를 갖는 대형 터치스크린을 포함하는 디바이스를 고려해 보자. 시스템의 일 양태는 사용자가 자신의 손을 디바이스 상에 놓을 때마다 또는 그 손이 디바이스 위에 맴돌 때마다 사용자 손의 위치 및 방위를 인식할 수 있다. 시스템은 부가적으로 사용자의 왼손 및 오른손을 구별하고, 스타일러스 또는 다수의 사용자로부터의 다수의 손으로 사용할 수 있다. 사용자가 디바이스 위에서 또는 디바이스 상에서 자신의 손을 이동하면, 제어 패널은 사용자의 손 이동에 따르도록 사용자의 손 아래에서 계속해서 이동할 수 있다. 결과적으로 인터랙티브 위젯 및 넌-인터랙티브 시각 컴포넌트를 포함하는 UI 전체는 계속해서 적응할 수 있다.
전술한 시스템의 실시예는 GUI를 이용하는 디바이스를 참조하였다. 그러나, 전술한 시스템(100)의 양태는 HMI를 이용하는 디바이스에 추가로 적용될 수 있다. 예를 들면, 원격 제어기와 같은 디바이스는 명칭이 없는(non-denominational) 여러 버튼으로 구성될 수 있다. 사용자가 그러한 제어기를 어떻게 보유하느냐에 따라, 이 버튼들에는 이들 각각의 기능이 부여될 수 있다. 그러므로, 본질적으로, 사용자가 디바이스를 어디서 또는 어떻게 보유하는지에 상관없이, 사용자의 집게 손가락(index finger)의 위치는 언제나 "시작" 또는 "재생" 버튼의 위치가 될 수 있다. 유사하게, 제어기는 이동 원격 제어기 또는 대형의 비이동 디바이스의 제어 패널일 수 있다.
또한, 물리적 접촉 파라미터에 대한 UI의 적응 외에, UI는 환경 파라미터를 추가로 고려할 수 있다. (전술한 바와 같이, 시스템(100)을 설명하기 위해 사용된 환경 파라미터라는 용어는 온도, 주변 광, 시간, 사운드, 대기압 등...과 같은 파라미터 외에 가속도계를 통해 발생되는 파라미터를 포함한다). 핸드헬드 디바이스의 UI는 광의 양, 위도, 또는 온도에 따라 적응할 수 있다. 예를 들면 온도가 화재발생을 나타내는 상황에서, 시스템을 이용하는 통신 디바이스는 단일의 대형 비상 인터랙티브 요소가 GUI 상에 디스플레이되도록 UI를 적응시킬 수 있다. 마찬가지로, 인터페이스가 HMI이면, 디바이스 상의 버튼은 모두 911에 전화하는 동일한 기능을 가질 수 있다. 다른 양태에서, 시스템은 환경음의 증가 또는 감소를 감지할 수 있다. 이에 응답하여, GUI를 이용하는 디바이스는 인터페이싱 물체에 대하여 인터페이스 상에서 쉽게 액세스 가능한 위치에서 볼륨 제어 요소를 제공하도록 적응할 수 있다. 부가적으로, 인터페이스는 디바이스의 방위에 따라 적응할 수 있다. 환경 파라미터에 따른 다양한 인터페이스 적응예들이 본 발명의 범주 내에 있음을 인식하여야 한다.
전술한 시스템(100)의 양태의 수 및 정도는 사용자에 의해 추가로 제어될 수 있다. 예를 들면, 시스템의 전체 적응성이 제어될 수 있다. 사용자는 조작 방식에 응답하여 특정 디바이스가 더 이상 인터페이스를 변경하지 않는 것을 사용자가 원하는 정도로 그 특정 디바이스 내에서 시스템을 사용하도록 선택할 수 있다. 따라서 시스템은 적응성 "모드"를 제공할 수 있다. 어떤 모드는 시스템을 완전히 턴 오프시키는 반면, 다른 모드는 적응성을 제한시킬 수 있다. 시스템(100)이 동작할 수 있는 모드의 수는 제한되지 않는다. 이와 같은 양태의 시스템은 사용자가 자신의 손을 디바이스의 UI 위에서 움직일 때 UI가 계속적으로 적응할 수 있는 전술한 예에서 인식될 수 있다.
도 2는 적응 시스템(100)이 유용성을 향상하도록 UI를 적응시키는 기본적인 프로세스를 간단하게 설명하는 고수준 흐름도를 제시한다. (201)에서, 시스템의 센서 컴포넌트는 관련되는 센서들로 나타낸 센서 컴포넌트에 의해 사용가능한 잠재적인 센서 판독치(readings)를 검출한다. 전술한 바와 같이, 이러한 센서는 용량성 센서, 공간 센서, 또는 환경 센서일 수 있지만 이것으로 제한되지는 않는다. 따라서 단계(201)에서, 시스템은 디바이스 상의 물리적 접점, 디바이스 주위의 물체의 물리적 존재 및 방위, 및 디바이스에 작용하는 환경 인자를 검출한다. 또한, 센서 컴포넌트는 가속도계의 활성화를 통해 디바이스의 방위를 검출할 수 있다. (202)에서, 시스템은 센서 신호를 물리적 파라미터 및/또는 환경 파라미터와 상관시킨다. 그 다음 (203)에서 시스템은 물리적 접촉 파라미터 및/또는 환경 파라미터 간의 관계와 디바이스의 조작 방식을 동일시한다. 마지막으로, (204)에서 시스템은 조작 방식을 수용하도록 UI를 수정한다.
도 3a 및 도 3b는 적응 시스템(100)의 센서 컴포넌트(101)와 관련된다. 도 3a는 센서 입력 수신 컴포넌트(301), 센서 처리 컴포넌트(302), 및 센서 코드 출력 컴포넌트(303)를 포함하는, 센서 컴포넌트(102)의 내부 컴포넌트를 상세히 설명한다. 센서 입력 수신 컴포넌트(301)는 시스템에 의해 특정 디바이스용으로 사용되는 실제 센서들을 포함한다. 센서 신호 처리 컴포넌트(302)는 활성화된 센서를 해석하고 그 신호를 시스템에 의해 인식되는 판독가능 코드로 처리한다. 센서 코드 출력 컴포넌트(303)는 추가의 해석 및 처리를 위해 그 센서 코드를 적응 컴포넌트에 전송하는 역할을 한다.
센서 신호 처리 컴포넌트(302)에 의해 생성된 센서 코드는 물리적 접촉 파라미터 및 환경 파라미터 둘 다에 관한 센서 신호를 규정한다. 센서 처리 컴포넌트가 물리적 접촉 파라미터에 관한 코드를 설정하는 메커니즘은 도 5를 참조하여 상세히 설명될 것이다. 환경 파라미터는 온도 또는 조명 정도와 같은 일반적 용어로 규정될 수 있다. 환경 신호를 포함하는 센서 코드는 환경 파라미터를 규정할 수 있고 "환경 센서 코드"로서 적응 컴포넌트에 전송될 수 있다. 대안으로, 환경 파라미터를 규정하는 이라는 용어는 디바이스에 대한 모든 센서 판독치를 나타내는 하나의 센서 코드를 설정하기 위해 물리적 접촉 파라미터에 대하여 생성된 센서 코드에 통합될 수 있다. 따라서 시스템 인터페이스는 물리적 접촉 파라미터, 환경 파라미터, 또는 이들 둘 다에 따라 적응할 수 있다.
도 3b는 센서 컴포넌트(101)가 작용하는 방법을 도시한다. (304)에서, 센서 컴포넌트는 활성화된 센서로부터 활성화 신호를 수신한다. (305)에서 센서 컴포넌트는 활성화 신호를 처리하여 센서 활성화 코드를 생성하고, 그 다음 (305)에서 그 센서 코드를 적응 컴포넌트에 전송한다.
도 4a 내지 도 4c는 시스템(100)이 실행되는 디바이스의 가능한 센서 배열을 예시한다. 도 4a 및 도 4b는 (대각선으로 도시된) 센서(400)가 디바이스의 여러 부분에 배치된 직각 프리즘(rectangular prism) 형상을 갖는 디바이스를 제시한다. 도 4a는 센서 배열(401)을 디바이스의 저부, 및 측면에 예시한 반면 도 4b는 대안의 배열(402)을 디바이스의 상부 및 측면에 도시한다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 센서(400)의 배열은 단지 한가지 가능한 센서 구성만을 제공한다. 센서들은 디바이스 상의 어떤 위치에도, 어떠한 형태로도 그리고 어떠한 개수로도 배치될 수 있음을 인식하여야 한다. 예를 들어, 디바이스는 오직 측면에만 센서들을 갖출 수 있다. 선택된 센서 배열은 특정 디바이스가 사용되는 방식과 그 조작 방식에 따라 UI를 적절히 적응시킬 수 있는 물리적 및/또는 환경 파라미터를 생성하기 위한 신호 검출에 필요한 지점에 좌우할 것이다. 더욱이, 제한된 센서를 갖는 특정 배열을 이용하면 비용이 줄어들고 디바이스의 기능이 증가될 수 있다. 예를 들어, 센서 개수를 줄이면 디바이스의 크기 또는 디바이스에 필요한 전원이 줄어들 수 있다.
도 4c는 디바이스가 센서들(400)로 완전히 둘러싸인 시스템의 또 다른 센서 배열(403)을 예시한다. 이러한 배열은 디바이스를 폭넓은 센서 어레이를 포함하는 필름으로 덮음으로써 제공될 수 있다. 시스템(100)의 또 다른 양태에서, 디바이스는 용량성 센서와 같은 특정 종류의 센서로 둘러싸일 수 있으며, 반면에 위치 또는 온도 센서인 추가 센서들은 디바이스 내에 또는 그 디바이스 주위에 분산하여 통합될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 디바이스가 직각 프리즘이지만, 시스템과 각각의 센서 배열은 그 형상과 상관없이 어떠한 디바이스 상에서도 적용가능하다.
도 5는 시스템이 디바이스 상에서 물리적 접촉과 관련된 센서 코드와 디바이스 주위의 물체의 공간적 방위(물리적 접촉 파라미터)를 설정하는 메커니즘을 예시한다. (501) 및 (502)는 모두 3차원 사분 평면 또는 그리드를 제시한다. 당업자는 그리드(501 및 502)가 어떻게 수학적 좌표계를 구축하는지를 이해한다. 그리드(501)에 의해 규정된 좌표는 x, y, 및 z 값을 가질 것이다. 유사하게 그리드(502) 상에서 한 지점을 규정하는 좌표는 x', y', 및 z' 값으로 이루어질 것이다.
(501)에서 그리드는 도 6을 참조하여 예시되는 바와 같이 실제 물리적 접점을 디바이스 상에 설정하는데 사용된다. (501)에서 그리드는 x, y 및 z축을 포함한다. x축은 x, y 및 z축의 교차점에서 x=0인 포지티브 산술 시퀀스(positive arithmetic sequence)에 의해 규정된 축을 따라서 있는 지점들을 나타낸다. 기호 x는 임의의 수 N을 포함할 수 있으며 여기서 N은 x축 상에서 그 위치와 x, y 및 z 축들의 교차점 간의 거리가 증가함에 따라 연속하여 증가하는 이산 수치(discrete number)이다. 기호 x는 정수(whole number)일 수 있거나 10진수일 수 있다. 이산이지만 축을 따라서 표시된 지점들의 수는 소수의 지점에서 높은 수준까지 달라 질 수 있다. 축을 따라서 표시된 지점들이 많을수록 접점을 결정할 때 시스템의 특이성(specificity)을 증가하는데 사용될 수 있는 좌표 범위가 더 넓게 설정된다. y 및 z축은 x축에 대하여 설명된 바와 같은 방식으로 규정됨을 인식해야 하며, 여기서 y 및 z로 표시된 축들은 x축에 대한 언급을 대체한다. (503)의 예시도는 사분 평면(501)이 시스템(100)을 이용하는 디바이스(직각 프리즘으로 도시됨)와 어떻게 관련되는지를 보여준다. 사용가능한 x, y 및 z를 포함하는 숫자들의 범위는 그리드와 관련된 물체의 길이, 폭 및 높이에 의해 제한된다.
(502)의 그리드는 (501)의 그리드와 동일한 특성을 포함하지만, (502)의 그리드는 디바이스의 치수로 제한되지 않고 이용되는 센서들이 미칠 수 있는 디바이스 주위의 영역으로 제한된다. (502)의 그리드는 디바이스를 둘러싸는 물체의 공간 위치 및 구성을 더 캡처한다. 이 그리드는 물리적 접촉을 나타내는 센서 신호와 공간 위치 및 구성을 나타내는 센서 신호들을 구별하기 위해 x', y', 및 z'축들로 규정된다. 각각의 x', y', 및 z'축들에는 그리드(501)를 참조하여 설명된 바와 같이 숫자가 부여되지만; 그 축들은 음의 방향으로도 확장된다. (504)의 도면은 그리드(502)가 (직각 프리즘으로 표시된) 디바이스와 어떻게 관련되는지를 보여준다. 그 형상과 상관없이 디바이스의 중심점에는 그리드(502)의 정점(apex)이 제공된다.
도 6은 그리드(501(도면(605)에서 검정색 굵은 실선으로 표시됨)와 502((605)에서 점선으로 표시됨)가 시스템을 이용하는 디바이스와 인터페이스하는 물체의 물리적 접점, 공간 위치 및 구성을 설정하도록 어떻게 작용하는지를 설명한다. 일단 인터페이싱 물체의 접점 및 공간 위치가 결정되면, 대표적인 데이터 좌표들이 모두 하나의 센서 코드로 컴파일되고 규정된다. 센서 처리 컴포넌트는 그리드 포인트를 컴퓨터 판독가능 코드로 변환하기 위해 여러 방식을 제공할 수 있다. 예를 들면, 생성되는 각각의 좌표는 각기 이진 코드로 표현될 수 있다. 도면(601)은 디바이스(602)와 인터페이싱 물체인, 손 A(603) 및 손 B(604)의 위치 및 방위를 제시한다. 도면(605)은 디바이스(602) 및 인터페이싱 물체(603 및 604)에 대한 그리드(501 및 502)의 위치를 예시한다.
용량성 센서만이 디바이스 상에 존재하는 시스템의 일 실시예에 따르면, 대응하는 센서 신호는 디바이스와 인터페이스하는 물체의 물리적 접점만을 나타낼 것이다. 도 6을 참조하면, (601)에서 손 A가 디바이스에 접촉한다. 그리드(501)는 디바이스와의 물리적 접점을 좌우한다. 예시 목적상, 그리드(501)는 축들을 따라 있는 점들이 0에서 10까지의 범위를 갖는 정수인 좌표계(도시되지 않음)를 이용할 수 있다. 손 A(603)가 디바이스에 접촉하는 점들을 나타내는 좌표들이 도표(606)에 디스플레이되어 있다. 공간 센서가 디바이스에 사용되는 다른 양태의 시스템(100)에서, 센서 컴포넌트는 그리드(502)로부터 좌표를 생성할 것이다. 하나의 센서 코드는 그리드(501, 502), 또는 이들 둘 다로부터의 좌표를 포함할 수 있음을 인식하여야 한다. 그리드(502)에 대하여 생성된 좌표는 인터페이싱 물체가 차지하는 모든 물리적 공간과 관련될 것이다. 결과적으로, 생성된 좌표는 물체의 형태, 방위, 및 공간 위치를 설정한다. 도 6에서, (601)의 두 손 A(603) 및 손 B(604)는 물리적으로 디바이스 주위의 공간을 점유한다. 예시 목적상, 그리드(502)는 축들을 따라 있는 점들이 양의 방향에서 0에서 20까지와 음의 방향에서 0에서 20까지의 범위를 갖는 정수인 좌표계(도시되지 않음)를 이용할 수 있다. 물리적 접점과 관련된 바와 비교하여 그리드(502)에 의해 규정된 인터페이싱 물체의 공간, 및 방위 특성에 대하여 다수의 좌표가 생성될 것임을 인식하여야 한다. 설명 목적상, 손 B에 의해 생성된 공간/방위 좌표의 일부만이 도표(607)에 디스플레이되어 있다. (도시되지는 않지만, 이와 같은 양태의 시스템(100)에 따르면 손 A(603)는 그리드(502)에서도 또한 좌표를 생성할 것이다).
도 7은 적응 컴포넌트(103)가 추가로 규정되는 시스템(100)의 실시예를 예시한다. 적응 컴포넌트는 센서 코드 상관 컴포넌트(702), 인터페이스 형성 컴포넌트(703), 및 인터페이스 렌더링 컴포넌트(704)로 이루어진다. 적응 컴포넌트(103)는 컴포넌트들 간의 통신을 인터페이스 데이터베이스(102) 내 적절한 위치로 전달함으로써 센서 코드 상관 컴포넌트(702), 인터페이스 형성 컴포넌트(703), 및 인터페이스 렌더링 컴포넌트(704) 사이의 통산을 용이하게 해주는 데이터베이스 통신 컴포넌트(701)를 더 포함한다. 센서 코드 상관 컴포넌트(702)는 센서 컴포넌트에 의해 생성된 센서 코드를 수신하고 그 센서 코드를 그 코드에 표현된 각각의 물리적 접촉 파라미터 및/또는 환경 파라미터와 매칭시킨다. 센서 코드 상관 컴포넌트(702)는 인터페이스 데이터베이스(102)로부터 물리적 접촉 파라미터 및 환경 파라미터를 검색한다. 인터페이스 형성 컴포넌트(703)는 센서 코드 상관 컴포넌트(702)로부터 물리적 접촉 파라미터 및 환경 파라미터를 수신한다. 수신시, 인터페이스 형성 컴포넌트(703)는 물리적 접촉 파라미터 및/또는 환경 파라미터에 따라 적절한 UI를 결정한다. 인터페이스 형성 컴포넌트(703)가 디바이스에 인가할 UI를 생성하는 메커니즘은 도 8 및 도 9를 참조하여 위와 같이 설명될 것이다. 인터페이스 렌더링 컴포넌트(704)는 생성된 UI를 디바이스(104)에 인가한다. 인터페이스가 GUI이면, 인터페이스 렌더링 컴포넌트는 GUI가 디스플레이 상에 나타나도록 한다. 인터페이스가 HMI이면, 렌더링 컴포넌트는 디바이스의 조작 버튼의 기본적인 기능을 변경하도록 한다.
도 8은 인터페이스 형성 컴포넌트(703)를 더 구분한다. 인터페이스 형성 컴포넌트는 인터페이스 상관 컴포넌트(801), 및 인터페이스 생성 컴포넌트(802)를 포함한다. 인터페이스 상관 컴포넌트는 센서 코드 상관 컴포넌트(702)로부터 물리적 접촉 파라미터 및 환경 파라미터를 수신하고 물리적 접촉 파라미터 및 환경 파라미터와 연관된 각각의 UI 요소 및 인터페이스 디자인을 인식하는 것을 담당한다. 특정한 물리적 접촉 파라미터는 시스템에 의해 기설정된 한가지 지정된 UI를 가질 수 있다. 대안으로, 물리적 접촉 파라미터를 수용하는데에는 몇 가지 기설정된 UI만 있으면 충분할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서, UI 요소들은 모두 인터페이스 데이터베이스에 저장되어 있으며 특정 UI는 물리적 접촉 파라미터 및/또는 환경 파라미터에 따라 생성될 수 있다. 따라서, 인터페이스 상관 컴포넌트는 잠재적인 인터페이스 생성 옵션을 모두 수집한다.
부가적으로, 인터페이스 상관 컴포넌트는 기억 회상 컴포넌트(803)를 포함할 수 있다. 기억 회상 컴포넌트(803)는 효율적인 생성을 위해 쉽게 사용되는 인터페이스 디자인에 관한 정보를 저장한다. 마찬가지로, 적용가능한 UI가 다수개 주어진다면, 사용자는 이전에 생성된 각각의 옵션에 불리하게 후속하는 제2, 제3... 등의 인터페이스 옵션을 요청하는 옵션을 가질 수 있다. 기억 회상 컴포넌트(803)는 특정 파라미터에 관련하여 선택된 가장 흔히 선택되는 인터페이스를 저장하고 그 인터페이스 옵션이 다음에 동일한 또는 관련된 파라미터가 수신될 때 먼저 선택되도록 한다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 환경 파라미터의 인입 물리적 접촉 파라미터에 기초하여, 기억 회상 컴포넌트는 과거에 수신된 파라미터 시퀀스에 기초하여 디바이스 상에 또는 디바이스 주위의 사용자에 의해 다음 물리적 파라미터를 예측할 수 있다. 따라서 기억 회상 컴포넌트(803)는 더 효율적인 생성을 위해 시스템에 의해 구현될 가능성이 있는 다음 인터페이스를 마련할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 양태에서, 다수의 사용자가 특정 디바이스를 사용하는 경우, 그 사용자를 위한 인터페이스들의 서브세트가 인터페이스 데이터베이스에 존재할 수 있다. 사용자 식별 코드로서 작용하는 주요 물리적 접촉 파라미터가 수신되면, 기억 회상 컴포넌트(803)는 인터페이스 상관 컴포넌트(801)가 그 사용자에게 부여된 인터페이스들의 서브세트로부터 선택하도록 하는 신호를 전달받을 수 있다.
인터페이스 상관 컴포넌트는 본 발명에 따라서 하나 이상의 특징을 용이하게 자동화하는 인공 지능(AI) 또는 다른 적합한 기계 학습 & 추론(machine learning & reasoning: MLR) 로직을 이용할 수 있는 추론 엔진(804)을 더 포함할 수 있다. 추론 엔진(804)은 기억 회상 컴포넌트(803)와 상호작용하여, 추론 엔진(804)을 대신하여, 또는 그 추론 엔진에 더하여 판단 로직을 제공할 수 있다. 본 발명(예컨대, 시각 표현 및 속성으로부터 추론을 도출하는 것에 관함)은 그의 여러 양상을 수행하는 다양한 AI- 또는 MLR-기반 방식을 이용할 수 있다. 예를 들면, 시각 표현으로부터 도출하기에 적절한 또는 적합한 결론을 결정하는 프로세스는 자동적인 분류기 시스템 및 프로세스를 통해 용이해질 수 있다.
분류기는 입력 속성 벡터인 x = (x1, x2, x3, x4, xn)을 그 입력이 클래스에 해당, 즉, f(x) = confidence(class)에 해당하는 신뢰도에 매핑하는 함수이다. 이러한 분류는 확률 및/또는 통계 기반 분석(예컨대, 분석 유용성 및 비용에 반영하는 것)을 이용하여 사용자가 자동으로 수행하고자 하는 동작을 예측 또는 추론할 수 있다.
지원 벡터 기계(SVM)는 사용될 수 있는 분류기의 일예이다. SVM은 초곡면(hypersurface)이 넌-트리거링 이벤트(non-triggering events)에서 트리거링 기준(criteria)을 분리하고자 하는 가능한 입력들의 공간에서 초곡면을 찾음으로써 동작한다. 직관적으로, 이것은 그 분류를 훈련 데이터에 가깝지만 그 훈련 데이터와 동일하지 않은 테스팅 데이터를 대상으로 정확하게 한다. 다른 직접 및 간접 모델 분류 접근법은, 예를 들어, 나이브 베이즈(naive Bayes), 베이시안 네트워크, 결정 트리, 뉴럴 네트워크, 퍼지 논리 모델을 포함하며, 상이한 독립 패턴을 제공하는 확률 분류 모델이 이용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 분류는 또한 우선순위 모델을 개발하는데 이용되는 통계적 회귀(statistical regression)를 포함한다.
본 명세서로부터 쉽게 인식되는 바와 같이, 본 발명은 (예컨대, 일반적 훈련 데이터를 통해) 명시적으로 훈련된 분류기뿐 아니라 (사용자 행위를 관찰하고, 외재적 정보를 수신함으로써) 암묵적으로 훈련된 분류기를 이용할 수 있다. 예를 들어, SVM들은 분류기 생성자 및 특징 선택 모듈 내에서 학습 또는 훈련 단계를 통해 구성된다. 따라서, 분류기(들)는 다음으로 제한하지 않지만 데이터 파라미터 및/또는 특성의 조합에 기초하여 결론(들)(또는 추론)을 도출하는 기설정된 기준에 따라 결정하는 것을 포함하여 다수의 함수를 자동으로 학습하고 수행하는데 사용될 수 있다.
인터페이스 생성 컴포넌트(802)는 도 9에서 상세히 설명된다. 인터페이스 생성 컴포넌트는 기설정된 인터페이스 생성 컴포넌트(PIGC)(901) 및 맞춤형 인터페이스 생성 컴포넌트(CIGC)(903)를 포함한다. PIGC(901)는 기설정된 모든 인터페이스를 생성하는 역할을 한다. 단지 하나의 기설정된 인터페이스만 특정 파라미터와 연관되면, PIGC는 단순히 인터페이스 상관 컴포넌트(801)에 의해 수집된 하나의 인터페이스를 생성한다. 그러나, 여러 UI들이 특정한 물리적 접촉 파라미터 또는 환경 파라미터에 관련하면, PIGC는 가장 적절한 인터페이스를 선택할 수 있다. 가장 적절한 인터페이스는 인터페이스 상관 컴포넌트에서 특정 파라미터에 대해 수집된 여러 인터페이스들의 순위를 매기는 순서화 방식에 기초하여 그와 같이 분류될 수 있다. 대안으로, 인터페이스 선택 컴포넌트는 기억 회상 컴포넌트(803)에 의해 개시된 인터페이스 디자인을 선택할 수 있다. 어느 인터페이스를 선택할지에 대한 판단은 인터페이스 데이터베이스에 저장되어 있는 사용자 정보를 기반으로 할 수 있다.
CIGC는 환경 파라미터의 물리적 접촉 파라미터에 따라 인터페이스 상관 컴포넌트(801)에서 수집된 인터페이스 요소 중에서 맞춤형 인터페이스를 생성하는 역할을 한다. 인터페이스 요소는 모든 인터랙티브 요소 또는 입력 위젯과 시각 위젯과 같은 모든 넌-인터랙티브 요소를 포함할 수 있다. CIGC 컴포넌트는 인터페이스 데이터베이스 또는 베이스에 보유된 유용성을 관리하는 규칙을 고려하여 여러 요소들과의 맞춤형 인터페이스를 디자인한다. 다른 실시예에서 CIGC는 규칙을 활용하는 것 외에 또는 규칙을 활용하는 것의 대안으로 기억 회상 컴포넌트(803) 및/또는 추론 엔진(804)의 영향을 받는 맞춤형 인터페이스를 생성할 수 있다. 시스템(100)의 또 다른 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이 CIGC는 데이터 입력 최적화 컴포넌트(904), 시각 디스플레이 최적화 컴포넌트(905), 및 명령 위젯 배치 최적화 컴포넌트(906)와 같은 별개의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 각각의 전술한 컴포넌트는 함께 동작하여 이들 명칭별로 지정된 이들 각각의 역할에 따라 최적의 UI를 디자인할 수 있다. 이 실시예에 따르면, 데이터 입력 최적화 컴포넌트(904)는 물리적 접촉 파라미터 및/또는 환경 파라미터에 대한 키패드/키보드의 배치 및 디자인을 담당한다. 시각 디스플레이 최적화 컴포넌트(905)는 인터랙티브 컴포넌트의 최적화에 응답하여 여러 넌-인터랙티브 컴포넌트의 구성 및 크기를 최적화할 수 있다. 명령 위젯 배치 컴포넌트(906)는 특정한 명령 위젯의 배치를 추가로 최적화할 수 있다. 본 발명의 다른 양태에서, CIGC(903)는 나중의 사용을 위해 인터페이스 데이터베이스가 맞춤형 생성 인터페이스를 저장하게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 양태에 따라 PIGC(901) 및 CIGC(903)는 모두 추론 엔진(804)의 지시를 통해 기설정된 UI 또는 (필요한 요소를 포함하여) 맞춤 설계된 인터페이스를 적용하기에 적합한 UI를 결정할 수 있다.
UI를 생성하는 다양한 방법에 따르면, 구현 방식(예컨대, 규칙)은 결론 도출을 위한 일련의 기준을 규정하고/하거나 수행하도록 적용될 수 있다. 규칙 기반 구현은 특정한 일련의 정보 또는 속성으로부터 도출할 결론을 자동으로 및/또는 동적으로 규정할 수 있음을 인식할 것이다. 이에 따라, 규칙 기반 구현은 가장 원하는 어떤 기준에 기초하여 사전 규정된 및/또는 프로그램된 규칙(들)을 이용하여 결정을 내릴 수 있다. 규칙들은 사용자에 의해 사전 프로그램될 수 있거나, 또는 대안으로 사용자를 대신하여 시스템에 의해 구축될 수 있음은 물론일 것이다. 부가적으로, 시스템 적응 컴포넌트(103)는 사용자 또는 사용자 그룹의 행위에 의해 '학습' 또는 '훈련'될 수 있다.
다시 도면을 참조하면, 도 10은 시스템(100)의 적응 컴포넌트(103)가 환경 파라미터를 고려하여 디바이스의 조작 방식에 따라 UI를 수정하는 방법을 상세히 설명하는 흐름도를 제시한다. (1001)에서 적응 컴포넌트는 센서 코드를 물리적 접촉 파라미터 및/또는 환경 파라미터와 비교하여 환경 조건에 비추어 디바이스의 조작 방식을 결정한다. (1002)에서 적응 컴포넌트는 물리적 동작 파라미터를 UI 디자인 및 개개의 사용자 요소들과 상관시킨다. 그 다음, 적응 컴포넌트는 인터페이스 데이터베이스에 간략하게 기술된 명령어에 따라 기설정된 UI(1003), 또는 맞춤형 인터페이스(1004)를 생성할 수 있다. 생성된 인터페이스는 유용성을 증가시키도록 디자인될 것이다. (1005)에서 인터페이스는 디바이스에 적용된다. 마지막으로, 단계(1006)에 도시된 바와 같이 사용자는 적용된 인터페이스를 진행하거나 인터페이스를 변경하도록 선택할 수 있다. 인터페이스를 변경하도록 선택하면, 단계(1003 및 1004)에서 적응 컴포넌트는 인터페이스 생성 프로세스를 반복한다.
이제 도 11을 참조하면, 사용자에 의해 세 가지 상이한 방식으로 사용되는 세 개의 디바이스(1101 내지 1103)가 예시되어 있다. 각각의 디바이스는 GUI를 이용하는 터치스크린 디스플레이로 이루어진다. 도시된 바와 같이, 각각의 디바이스는 종류, 형상, 크기, 및 기능이 상이한 디바이스이다. 결과적으로, 각각의 디바이스는 상이한 방식으로 조작된다. (1201)의 디바이스는 왼손으로 조작되고, (1102)의 디바이스는 왼손 엄지손가락과 오른손 엄지손가락으로 조작되고, 그리고 (1103)의 디바이스는 사용자의 왼팔로 잡고 스타일러스로 조작된다. 시스템(100)의 양태를 추가로 설명하기 위해, (1101 내지 1103)의 각 디바이스가 여러 기능을 갖고 (1101 내지 1103)에 도시된 각종 방식으로 조작되는 동일한 디바이스인 일예를 고려해 보자. (도시된 각 디바이스가 휴대용 태블릿 PC이라고 하면, 각 디바이스는 (1101 내지 1103)에 도시된 모든 방식으로 조작될 수 있다). 사용자가 (1101)에 도시된 바와 같이 디바이스를 조작하면, 적용되는 UI는 생성되는 센서 코드에 따라 (1104)에 도시된다. (1104)는 UI를 묘사하는데, 여기서는 디스플레이 요소(1107)가 대부분의 디스플레이 화면을 차지하고 사용자가 그의 엄지손가락을 놓는 디스플레이 화면의 좌측으로 밀집된 영역에 인터랙티브 요소(1108)가 나타난다. 그 다음 (1102)에서, 디바이스가 두 손으로 조작되면, UI는 자동으로 새로운 조작 방식에 적응하고 (1105)에 나타낸 바와 같이 디스플레이 요소(1107) 및 인터랙티브 요소를 적절히 제시할 수 있다. 또한, 사용자가 (1103)에 도시된 바와 같이 디바이스를 조작하면, 인터페이스는 (1106)에 도시된 디자인에 적응한다. (1104 내지 1006)에 도시된 바와 같이, 각각의 인터페이스는 그와 연관된 조작 방식을 고려하여 디스플레이 요소(1107)를 최적화하면서 용이하게 액세스 가능한 위치에 인터랙티브 요소(1108)를 제공한다. 이 예에서 만일 디바이스가 시스템(100)을 이용하지 않으면, UI는 조작 방식에 따라 적응하지 못할 것이다. 일반적으로 시스템이 이용되지 않는 경우, UI는 일정하게 유지하거나, 또는 인터페이스, 또는 이용되는 애플리케이션을 변경할 것을 수동으로 요청함에 따라 수정된다(도시되지 않음). (1104 내지 1106)에 도시된 인터페이스는 예시 목적으로 사용된 인터페이스 디자인의 간단한 예에 불과함을 인식하여야 한다.
도 12는 시스템의 추가적인 애플리케이션을 제공한다. (1201)는 자동차의 중간 콘솔에 배치된 컴퓨터 디바이스를 예시한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 디바이스는 운전자를 수용하는 특정 UI(1202)를 표현할 수 있다. 운전자가 자동차를 운전할 때, 운전자는 그의 오른손 또는 스타일러스를 통해 디바이스와 인터페이스할 수 있다. 인터페이스는 속도, 하루 중의 시간, 사운드 등과 같은 추가 인자를 고려할 수 있다. UI(1202)는 운전자의 유용성을 향상시키도록 적응한다. 또한, (1201)에 도시된 디바이스는 또한 승객과 마주하도록 회전하거나 그 콘솔에서 제거되어 승객의 무릎 위에 놓을 수 있다. 어느 경우든지, 승객이 디바이스를 조작하는 방식은 운전자의 조작 방식에서 벗어나지 않을 것이며 이 경우 승객은 자동차 운전으로 제한을 받지 않는다. 그러므로, 디바이스의 UI(1203)는 승객에 의한 조작 방식을 수용하도록 자동으로 적응할 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 인터페이스는 조작 방식 외에 환경 요소, 예를 들면, 자동차의 속도 또는 차량의 고도에 적응할 수 있다. 속도 증가와 같이 환경 조건이 변동하면, 사용자는 디바이스와 용이하게 상호작용하기 위해 간략화된 UI를 원할 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 시스템에 의해 디바이스 형태, 사용되는 센서, 사용가능한 애플리케이션 및 기능, 조작 방식, 조작 조건 등을 고려하여 다양한 인터페이스가 생성될 수 있다.
이제 도 13을 참조하면, 개시된 아키텍처를 실행하도록 동작가능한 컴퓨터의 블록도가 예시된다. 본 발명의 다양한 양태에 대한 추가적인 문맥을 제공하기 위해, 도 13과 하기의 설명은 다양한 발명 양태가 구현될 수 있는 적합한 컴퓨팅 환경(1300)을 간략하고, 개괄적으로 기술하고자 한다. 앞에서 본 발명이 하나 이상의 컴퓨터에서 실행할 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어들의 개괄적인 문맥에서 기술되었지만, 당업자라면 본 발명이 다른 프로그램 모듈과 조합하여 및/또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있음을 인식할 것이다.
일반적으로, 프로그램 모듈은 특정한 작업을 수행하거나 또는 특정한 추상적 데이터 형태를 수행하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 또한, 당업자라면 본 발명의 방법이 단일 프로세서 또는 다중프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터뿐 아니라, 개인용 컴퓨터, 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스, 및 마이크로프로세서 기반 또는 프로그램 가능 소비자 전자장치 등을 포함하여, 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실시될 수 있으며, 그 각각은 하나 이상의 연관된 디바이스에 동작가능하게 연결될 수 있음을 인식할 것이다.
예시된 본 발명의 양태는 통신 네트워크를 통해 링크되는 원격 처리 디바이스에 의해 특정 작업이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경에서도 또한 실시될 수 있다. 분산형 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은 국부 및 원격 메모리 스토리지 디바이스 둘 다에 배치될 수 있다.
컴퓨터는 전형적으로 여러 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 어떠한 이용가능한 매체라도 될 수 있으며 휘발성 및 비휘발성 매체, 제거가능 및 비제거가능 매체를 포함한다. 예를 들면, 제한하지 않고, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 스토리지 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 스토리지 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터와 같은 정보를 저장하기 위한 어떠한 방법 또는 기술로도 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 제거가능 및 비제거가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 스토리지 매체는, 다음으로 제한하지 않지만, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스, 또는 원하는 정보를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 어떤 다른 매체를 포함한다.
통신 매체는 전형적으로, 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 변조된 데이터 신호에서 다른 데이터를 반송파 또는 다른 전송 메커니즘과 같이 구체화하며, 모든 정보 전달 매체를 포함한다. "변조된 데이터 신호"라는 용어는 그 신호의 정보를 인코드하는 방식으로 설정되거나 변경된 그 특성의 하나 이상을 갖는 신호를 의미한다. 예를 들면, 제한하지 않고, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접 유선 연결과 같은 유선 매체, 및 음향, RF, 적외선 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 또한 전술한 바의 어떤 것의 조합은 컴퓨터 판독가능 매체의 범주 내에 포함되어야 한다.
다시 도 13을 참조하면, 본 발명의 다양한 양태를 구현하는 예시적인 환경(1300)은 컴퓨터(1302)를 포함하며, 컴퓨터(1302)는 처리 유닛(1304), 시스템 메모리(1306) 및 시스템 버스(1308)를 포함한다. 시스템 버스(1308)는 다음으로 제한하지 않지만 시스템 메모리(1306)를 포함하는 시스템 컴포넌트를 처리 유닛(1304)에 연결한다. 프로세싱 유닛(1304)은 상업적으로 입수가능한 각종 프로세서 중 어떠한 것이라도 될 수 있다. 듀얼 마이크로프로세서 및 다른 다중 프로세서 아키텍처 또한 프로세싱 유닛(1304)으로서 사용될 수 있다.
시스템 버스(1308)는 (메모리 제어기가 있거나 없는) 메모리 버스, 주변 버스, 및 상업적으로 입수가능한 각종 버스 아키텍처 중 어떤 건을 이용하는 로컬 버스에 추가로 상호연결할 수 있는 여러 형태의 버스 구조 중 어떠한 것이라도 될 수 있다. 시스템 메모리(1306)는 리드 온리 메모리(ROM)(1310) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1312)를 포함한다. 기본 입력/출력 시스템(BIOS)은, 예컨대, 기동(start-up) 동안에, BIOS가 컴퓨터(1302) 내 구성요소들 사이에서 정보의 전달을 돕는 기본 루틴을 포함하는 ROM, EPROM, EEPROM과 같은 비휘발성 메모리(1310)에 저장된다. RAM(1312)은 또한 데이터를 캐싱하기 위해 정적 RAM과 같은 고속의 RAM을 포함할 수 있다.
컴퓨터(1302)는 내부 하드 디스크 드라이브(HDD)(1314)가 외부 사용을 위해 적합한 섀시(도시되지 않음)로 구성될 수 있는 내부 하드 디스크 드라이브(1314)(예컨대, EIDE, SATA), (예컨대, 제거가능 디스켓(1318)으로부터 판독 또는 그 제거가능 디스켓에 기록하는) 자기 플로피 디스크 드라이브(FDD)(1316), 및 (예컨대, CD-ROM 디스크(1322)를 판독하거나, 또는 DVD와 같은 다른 고용량 광학 매체로부터 판독하거나 그 고용량 광학 매체에 기록하는) 광학 디스크 드라이브(1320)를 더 포함한다. 하드 디스크 드라이브(1314), 자기 디스크 드라이브(1316) 및 광학 디스크 드라이브(1320)는 각기 하드 디스크 드라이브 인터페이스(1324), 자기 디스크 드라이브 인터페이스(1326) 및 광학 드라이브 인터페이스(1328)를 통해 시스템 버스(1308)에 연결될 수 있다. 인터페이스(1324)는 외부 드라이브 구현을 위해 범용 직렬 버스(USB) 및 IEEE 13134 인터페이스 기술 중 적어도 하나 또는 둘 다를 포함한다. 다른 외부 드라이브 연결 기술은 본 발명의 계획 내에 있다.
이러한 드라이브 및 이들과 연관된 컴퓨터 판독가능 매체는 비휘발성 데이터 스토리지, 데이터 구조, 컴퓨터 실행가능 명령어 등을 제공한다. 컴퓨터(1302)의 경우, 이러한 드라이브 및 매체는 어떠한 데이터의 저장이라도 적절한 디지털 포맷으로 수용한다. 전술한 컴퓨터 판독가능 매체의 설명이 HDD, 제거가능 자기 디스켓, 및 CD 또는 DVD와 같은 제거가능 광학 매체를 지칭하지만, 당업자에게는 집(zip) 드라이브 자기 카세트, 플래시 메모리 카드, 및 카트리지 등과 같은 컴퓨터에 의해 판독가능한 다른 형태의 매체 또한 예시적인 동작 환경에서 사용될 수 있으며, 또한, 그러한 어떤 매체는 본 발명의 방법을 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함할 수 있음이 인식되어야 한다.
이러한 드라이브와 RAM(1312)에는 오퍼레이팅 시스템(1330), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1332), 다른 프로그램 모듈(1334) 및 프로그램 데이터(1336)를 포함하여 다수의 프로그램 모듈들이 저장될 수 있다. 오퍼레이팅 시스템, 애플리케이션, 모듈, 및/또는 데이터 중 모두 또는 일부는 RAM(1312)에 캐시될 수 있다. 본 발명은 상업적으로 입수가능한 각종 오퍼레이팅 시스템 또는 오퍼레이팅 시스템의 조합으로 구현될 수 있음이 인식된다.
사용자는 하나 이상의 유선/무선 입력 디바이스, 예컨대, 키보드(1338) 및 마우스(1340)와 같은 포인팅 디바이스를 통해 명령 및 정보를 컴퓨터(1302)에 입력할 수 있다. 다른 입력 디바이스(도시되지 않음)는 마이크로폰, IR 원격 제어기, 조이스틱, 게임 패드, 스타일러스 펜, 또는 터치 스크린 등을 포함할 수 있다. 이들 입력 디바이스 및 다른 입력 디바이스는 종종 시스템 버스(1308)에 연결된 입력 디바이스 인터페이스(1342)를 통해 처리 유닛(1304)에 연결되지만, 병렬 포트, IEEE 13134 직렬 포트, 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스 등과 같은 다른 인터페이스를 통해 연결될 수 있다.
모니터(1344) 또는 다른 형태의 디스플레이 디바이스 또한 비디오 어댑터(1346)와 같은 인터페이스를 통해 시스템 버스(1308)에 연결된다. 모니터(1344) 외에, 컴퓨터는 전형적으로 스피커, 프린터 등과 같은 다른 주변 출력 디바이스(도시되지 않음)를 포함한다.
컴퓨터(1302)는 원격 컴퓨터(들)(1348)와 같은 하나 이상의 원격 컴퓨터와의 유선 및/또는 무선 통신을 통해 논리 연결을 이용하여 네트워크형 환경에서 동작할 수 있다. 원격 컴퓨터(들)(1348)는 워크스테이션, 서버 컴퓨터, 라우터, 개인용 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서 기반 엔터테인먼트 기기, 피어 디바이스 또는 다른 통상의 네트워크 노드일 수 있으며, 또한 전형적으로 간결함을 위해, 메모리/스토리지 디바이스(1350)만이 예시되어 있지만, 컴퓨터(1302)에 대하여 기술된 구성요소들의 대부분 또는 모두를 포함한다. 도시된 논리 연결은 근거리 네트워크(LAN)(1352) 및/또는 더 큰 네트워크, 예컨대, 광역 네트워크(WAN)(1354)와의 유선/무선 연결을 포함한다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실 및 기업에서 흔한 것이며, 인트라넷과 같은 전사적 컴퓨터 네트워크를 용이하게 해주며, 그 모두는 전역적 통신 네트워크, 예컨대, 인터넷에 연결할 수 있다.
LAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1302)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 어댑터(1356)를 통해 로컬 네트워크(1352)에 연결된다. 어댑터(1356)는 LAN(1352)과의 유선 또는 무선 통신을 용이하게 할 수 있으며, 이 LAN은 또한 무선 어댑터(1356)와 통신하기 위해 그 상부에 배치된 무선 액세스 포인트를 포함할 수 있다.
WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1302)는 모뎀(1358)을 포함할 수 있거나, 또는 WAN(1354)을 통해 통신 서버에 연결되거나, 또는 인터넷을 통하는 것과 같이 WAN(1354)을 통해 통신을 확립하는 다른 수단을 구비한다. 모뎀(1358)은 내부 또는 외부에 있을 수 있고 유선 또는 무선 디바이스일 수 있으며, 직렬 포트 인터페이스(1342)를 통해 시스템 버스(1308)에 연결된다. 네트워크형 환경에서, 컴퓨터(1302)에 대하여 도시된 프로그램 모듈, 또는 그 일부는 원격 메모리/스토리지 디바이스(1350)에 저장될 수 있다. 도시된 네트워크 연결은 예시적인 것이며 컴퓨터들 간의 통신 링크를 확립하는 다른 수단도 이용될 수 있다.
컴퓨터(1302)는 무선 통신에서 동작가능하게 배치된 어떤 무선 디바이스 또는 엔티티, 예컨대, 프린터, 스캐너, 데스크탑 및/또는 휴대용 컴퓨터, 휴대 정보 단말기, 통신 위성, 무선으로 검출가능한 태그와 연관된 장비 또는 위치(예컨대, 무인 단말기, 뉴스 스탠드, 화장실) 중 어느 부분, 및 전화기와 통신하도록 동작가능하다. 이것은 적어도 와이-파이(Wi-Fi)와 BluetoothTM 무선 기술을 포함한다. 따라서, 이러한 통신은 통상의 네트워크에서와 같이 사전 규정된 구조일 수 있거나 또는 간단히 적어도 두 디바이스 간의 애드 훅 통신일 수 있다.
와이-파이(Wi-Fi, 또는 Wirelss Fidelity)는 집의 소파에서, 호텔방 침대에서, 또는 직장의 회의실에서 무선으로 인터넷에 연결할 수 있게 해준다. 와이-파이는 셀폰에서 사용된 무선 기술과 유사한 무선 기술로 그러한 디바이스, 예컨대, 컴퓨터가 기지국 범위 내 어디서든 실내 또는 실외에서 데이터를 전송하고 수신하게 해준다. 와이-파이 네트워크는 IEEE 802.11(a, b, g 등)이라 불리는 무선 기술을 이용하여 안전하고, 신뢰성있고, 고속의 무선 연결성을 제공한다. 와이-파이 네트워크는 컴퓨터들을 서로에, 인터넷에, 그리고 (IEEE 802.3 또는 이더넷을 이용하는) 유선 네트워크에 연결하는데 사용될 수 있다. 와이-파이 네트워크는, 예를 들어, 비허가(unlicensed) 2.4 및 5 GHz 무선 대역에서, 11 Mbps(802.11a) 또는 54 Mbps(802.11b) 데이터 전송 속도에서, 또는 두 대역(이중 대역)을 포함하는 제품으로 동작하므로, 그 네트워크는 많은 사무실에서 사용되는 기본적인 10 베이스 T(10BaseT) 유선 이더넷 네트워크와 유사한 실세계 성능을 제공할 수 있다.
이제 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 양태에 따른 휴대용 핸드헬드 단말 디바이스(1400)의 개략적인 블록도가 예시되어 있으며, 여기서 프로세서(1402)는 디바이스(1400)의 전반적인 동작을 제어하는 역할을 한다. 프로세서(1402)는 디바이스(1400) 내 각종 컴포넌트를 제어하고 동작하여 본 명세서에서 기술된 다양한 기능들을 수행하도록 프로그램되어 있다. 프로세서(1402)는 다수의 적합한 프로세서들 중 어떤 것이라도 될 수 있다. 프로세서(1402)가 본 발명에 관한 기능을 수행하도록 프로그램될 수 있는 방식은 본 명세서에서 제공된 설명에 기초하여 당업자에게 쉽게 자명해질 것이다.
프로세서(1402)에 연결된 메모리(1404)는 프로세서(1402)에 의해 실행되는 프로그램 코드를 저장하는 역할을 하며, 또한 사용자 증명서(credential) 및 수신 처리(receipt transaction) 정보 등과 같은 정보를 저장하는 스토리지 수단으로 작용한다. 메모리(1404)는 디스플레이되는 적어도 완전한 정보 세트를 저장하도록 적절히 구성된 비휘발성 메모리일 수 있다. 따라서, 메모리(1404)는 프로세서(1402)에 의해 고속으로 액세스하기에 적합한 RAM 또는 플래시 메모리 및/또는 대용량 스토리지 메모리, 예컨대, 텍스트, 이미지, 오디오, 및 비디오 콘텐츠를 포함하는 수 기가바이트의 데이터를 저장할 수 있는 마이크로 드라이브를 포함할 수 있다. 일 양태에 따르면, 메모리(1404)는 다수의 정보 세트를 저장하기에 충분한 스토리지 용량을 가지며, 프로세서(1402)는 여러 디스플레이 정보 세트들 사이에서 교대하거나 순환하는 프로그램을 포함할 수 있다.
디스플레이(1406)는 디스플레이 드라이버 시스템(1408)을 통해 프로세서(1402)에 연결된다. 디스플레이(1406)는 컬러 액정 디스플레이(LCD), 또는 플라즈마 디스플레이 등일 수 있다. 이 예에서, 디스플레이(1406)는 16개의 그레이 스케일(gray scale) 레벨을 갖는 1/4 VGA 디스플레이이다. 디스플레이(1406)는 데이터, 그래픽, 또는 다른 정보 콘텐츠를 표시하도록 작용한다. 예를 들어, 디스플레이(1406)는 일련의 고객 정보를 디스플레이하며, 이 정보는 운영자에게 디스플레이되고 시스템 백본(도시되지 않음)을 통해 전송될 수 있다. 이 외에도, 디스플레이(1406)는 디바이스(1400)의 실행을 제어하는 각종 기능을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이(1406)는 영숫자(alphanumeric) 및 그래픽 문자를 모두 디스플레이할 수 있다.
온보드(onboard) 전력 시스템(1414)(예컨대, 배터리 팩)에 의해 프로세서(1402) 및 핸드헬드 디바이스(1400)를 구성하는 다른 컴포넌트에 전원이 공급된다. 전력 시스템(1414)이 고장나거나 또는 디바이스(1400)와 연결해제되는 경우, 보조 전원(1412)이 프로세서(1402)에 전원을 공급하고 온보드 전력 시스템(1414)에 충전하는데 사용될 수 있다. 디바이스(1400)의 프로세서(1402)는 절전 모드를 포함하여 예상되는 전원 고장이 검출되면 흐르는 전류를 줄여준다.
단말기(1400)는 데이터 통신 포트(1416)를 포함하고, 프로세서(1402)를 원격 컴퓨터와 인터페이스하는데 사용되는 통신 서브시스템(1414)을 포함한다. 포트(1416)는 범용 직렬 버스(USB) 및 IEEE 13134 직렬 통신 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 기술, 예를 들어, 적외선 데이터 포트를 이용하는 적외선 통신 또한 포함될 수 있다.
디바이스(1400)는 또한 프로세서(1402)와 동작가능하게 통신하는 무선 주파수(RF) 송수신기부(1418)를 포함할 수 있다. RF부(1418)는 원격 디바이스로부터 안테나(1422)를 통해 RF 신호를 수신하고 그 신호를 복조하여 그 신호 내에 변조된 디지털 정보를 얻는 RF 수신기(1420)를 포함한다. RF부(1418)는 또한, 예를 들어, 사용자 입력 디바이스(1426)(예컨대, 키패드)를 통해 수동 사용자 입력에 응답하여 또는 자동으로 처리 완료 또는 다른 기설정된 프로그램된 기준에 따라, 원격 디바이스에 정보를 전송하는 RF 송신기(1424)를 포함한다. 송수신기부(1418)는, 예를 들어, 제품 또는 항목(item) RF 태그에 사용 중인 수동 또는 능동 트랜스폰더(transponder) 시스템과의 통신을 용이하게 해준다. 프로세서(1402)는 송수신기(1418)를 통해 원격 트랜스폰더 시스템에 신호(또는 펄스)를 전달하고, 반송 신호를 검출하여 태그 메모리의 콘텐츠를 판독한다. 일 구현예에서, RF부(1418)는 디바이스(1400)를 이용하여 전화 통신을 추가로 용이하게 해준다. 이를 증진하기 위해, 오디오 I/O부(1428)는 프로세서(1402)에 의해 마이크로폰(또는 유사한 오디오 입력 디바이스)으로부터 입력된 음성 및 (스피커 또는 유사한 오디오 출력 디바이스로부터의) 오디오 출력 신호를 처리하도록 제어되는 것으로 제공된다.
다른 구현예에서, 디바이스(1400)는 디바이스(1400)가 단순히 음성 레코더로 사용된 경우, 프로세서(1402)가 국부적 편집 및 검토를 위해, 및/또는 나중에 컴퓨터 워드 프로세서와 같은 원격 시스템에 다운로드하기 위해 음성 신호를 텍스트 콘텐츠로 용이하게 고속 변환할 수 있도록 하는 음성 인식 기능을 제공할 수 있다. 유사하게, 변환된 음성 신호는 키패드(1426)를 통해 수동으로 입력하는 대신 디바이스(1400)를 제어하는데 사용될 수 있다.
온보드 주변 디바이스, 이를 테면, 프린터(1430), 서명(signature) 패드(1432), 및 자기 스트립 판독기(1434)는 또한 디바이스(1400)의 하우징 내에 제공될 수 있거나 또는 하나 이상의 외부 포트 인터페이스(1416)를 통해 외부에서 수용될 수 있다.
디바이스(1400)는 또한 사용자가 디바이스(1400)에 의해 저장하고 디스플레이(1406)에 의해 상연하기 위해 이미지 및/또는 짧은 영화를 녹화할 수 있도록 이미지 캡처 시스템(1436)을 포함할 수 있다. 부가적으로, 데이터형식(dataforms)을 탐색하는 데이터형식 판독 시스템(1438)이 포함된다. 이러한 이미지 형성 시스템(1436 및 1438)은 두 기능을 수행할 수 있는 단일 시스템일 수 있다.
이제 도 15를 참조하면, 본 발명에 따른 예시적인 컴퓨팅 환경(1500)의 개략적인 블록도가 예시되어 있다. 시스템(1500)은 하나 이상의 클라이언트(들)(1502)를 포함한다. 클라이언트(들)(1502)는 하드웨어 및/또는 소프트웨어(예컨대, 스레드(threads), 프로세스, 컴퓨팅 디바이스)일 수 있다. 클라이언트(들)(1502)는, 예를 들어, 본 발명을 이용하여 쿠기(들) 및/또는 연관된 컨텍스트(contextual) 정보를 수용할 수 있다.
시스템(1500)은 또한 하나 이상의 서버(들)(1504)를 포함한다. 서버(들)(1504)는 또한 하드웨어 및/또는 소프트웨어(예컨대, 스레드, 프로세스, 컴퓨팅 디바이스)일 수 있다. 서버(1504)는, 예를 들어, 본 발명을 이용함으로써 스레드를 수용하여 변환을 수행할 수 있다. 클라이언트(1502)와 서버(1504) 간의 한가지 가능한 통신은 둘 이상의 컴퓨터 프로세스 간에 전송되도록 구성된 데이터 패킷 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 데이터 패킷은, 예를 들어, 쿠키 및/또는 연관된 컨텍스트 정보를 포함할 수 있다. 시스템(1500)은 클라이언트(들)(1502) 및 서버(들)(1504) 간에서 용이하게 통신하는데 사용될 수 있는 통신 프레임워크(1506)(예컨대, 인터넷과 같은 전역 통신 네트워크)를 포함하다.
(광섬유를 포함하는) 유선 및/또는 무선 기술을 통해 용이하게 통신될 수 있다. 클라이언트(들)(1502)는 클라이언트(들)(1502)의 국부적인 정보(예컨대, 쿠키(들) 및/또는 연관된 컨텍스트 정보)를 저장하는데 사용될 수 있는 하나 이상의 클라이언트 데이터 저장소(들)(1508)에 동작가능하게 연결된다. 유사하게, 서버(들)(1504)는 서버(1504)의 국부적인 정보를 저장하는데 사용될 수 있는 하나 이상의 서버 데이터 저장소(들)(1515)에 동작가능하게 연결된다.
앞에서 본 발명의 예들이 설명되었다. 물론, 본 발명을 설명할 목적으로 컴포넌트 또는 방법론의 상상할 수 있는 모든 조합을 설명하는 것은 가능하지 않지만, 당업자는 본 발명의 더 많은 조합 및 치환이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 정신 및 범주 내에 속하는 그러한 모든 변경, 변형 및 변화를 망라하는 것으로 의도된다. 또한, "포함한다(includes)"라는 용어가 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 사용되는 경우, 이러한 용어는 "포함하는(comprising)"이 특허청구범위에서 사용될 때 연결어로서 해석되므로 "포함하는(comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 디바이스의 사용자 인터페이스(UI)를 자동으로 적응시키기 위한 시스템으로서,
    상기 디바이스와 상호작용하는 물체(interacting object)의 물리적 상호작용에 관한 데이터를 수집하는 센서 컴포넌트 - 상기 수집된 데이터는 상기 상호작용하는 물체의 물리적 위치, 상기 상호작용하는 물체의 크기, 상기 상호작용하는 물체의 공간적 방위 및 상기 디바이스의 방위 중 적어도 하나를 포함함 -;
    상기 수집된 데이터를 데이터베이스에 저장하는 메모리 - 상기 데이터베이스는 상기 수집된 데이터를 상기 상호작용하는 물체의 물리적 접촉 파라미터에 매핑함 -; 및
    상기 물리적 접촉 파라미터를 분석하고 또한 상기 디바이스와 상호작용하는 물체의 상호작용을 상기 물리적 접촉 파라미터의 함수로서 최적화하도록 상기 사용자 인터페이스(UI)를 수정하는 적응(adaptation) 컴포넌트
    를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적응 컴포넌트는 상기 사용자 인터페이스(UI)를 동작 모드의 함수로서 수정하며, 상기 동작 모드는 단일 사용자의 왼손, 단일 사용자의 오른손, 단일 사용자의 양손, 하나보다 많은 사용자의 여러 손, 단일 사용자의 한 손가락, 또는 단일 사용자의 여러 손가락으로 상기 디바이스를 조작하는 것을 포함하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적응 컴포넌트는 상기 UI를 이력(historical) 데이터의 함수로서 수정하며, 상기 이력 데이터는 이전에 수집된 데이터를 포함하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적응 컴포넌트는 상기 UI를, 사용자의 손가락들 중 하나 이상의 손가락의 물리적 특성들 및 사용자의 손가락들 중 하나 이상의 손가락의 특정한 공간 구성의 함수로서 수정하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수집된 데이터를 분석하고 또한 사용자 상태 또는 디바이스 상태에 기초하여 최적의 UI를 추론하는 인공 지능 컴포넌트를 더 포함하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적응 컴포넌트는 상기 UI를, 온도, 주변 광, 대기압, 사운드, 바람, 또는 시간 중 적어도 하나의 함수로서 수정하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 적응 컴포넌트는 사용자의 손가락들 중 하나 이상의 손가락이 상기 디바이스와 상호작용하는 방식을 사용자가 수정함에 따라 상기 UI를 전환하는 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 센서 컴포넌트는 상기 디바이스의 적어도 일부의 스킨으로 기능하는 박막(thin film)을 포함하는 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 센서 컴포넌트는 하나 이상의 용량성 센서, 하나 이상의 저항성 센서, 하나 이상의 압력 센서, 하나 이상의 위치 센서, 하나 이상의 유도성 센서, 하나 이상의 온도 센서, 하나 이상의 광학 센서, 하나 이상의 레이저 센서, 하나 이상의 자이로스코프 센서, 하나 이상의 적외선 센서, 하나 이상의 전자기 센서, 하나 이상의 생체 인식 센서, 하나 이상의 진동 센서, 하나 이상의 음향 센서, 또는 하나 이상의 가속도계 중 적어도 하나를 포함하는 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 메모리는 상기 적응 컴포넌트가 수집된 데이터를 UI 방식들에 매핑하기 위해 채택하는 룩업 테이블을 저장하는 시스템.
  11. 디바이스의 사용자 인터페이스(UI)를 자동으로 적응시키기 위한 방법으로서,
    상기 디바이스의 사용자에 의한 물리적 상호작용에 관련되고 센서 컴포넌트에 의해 수집된 데이터를 수신하는 단계 - 상기 수집된 데이터는 상기 디바이스와의 상호작용과 관련해 이용되는 상기 사용자의 각각의 손가락의 크기 및 공간 구성과 상기 디바이스의 방위를 포함함 -;
    상기 수집된 데이터를 데이터베이스에 저장하는 단계 - 상기 데이터베이스는 상기 수집된 데이터를 상기 사용자의 물리적 접촉 파라미터에 매핑함 -; 및
    상기 물리적 접촉 파라미터를 분석하고 또한 상기 디바이스의 사용자에 의한 상호작용을 상기 물리적 접촉 파라미터의 함수로서 최적화하도록 상기 사용자 인터페이스(UI)를 수정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 디바이스가 단일 사용자의 왼손, 오른손, 및 양손, 하나 보다 많은 사용자의 여러 손, 한 손가락, 또는 여러 손가락으로 조작되는지를 판단하는 단계와, 이에 응답하여 상기 UI를 수정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 재11항에 있어서, 상기 사용자의 이전에 수집된 데이터를 이용하고 이에 응답하여 상기 UI를 수정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 UI를, 상기 사용자의 손가락들 중 하나 이상의 손가락의 크기 및 형상과 상기 하나 이상의 손가락이 특정한 공간 구성에서 기능하는 방식의 함수로서 수정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 수집된 센서 데이터를 분석하고 사용자 상태 또는 디바이스 상태에 기초하여 상기 UI 구성을 최적화하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 UI를, 온도, 주변 광, 대기압, 사운드, 바람, 또는 시간 중 적어도 하나의 함수로서 수정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 사용자가 상기 디바이스상의 잡는 방식(grip)을 변경하는 것과 부합하게 상기 UI를 전환하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제11항에 있어서, 압력, 저항, 방위, 진동, 생체 인식(biometrics), 온도, 주변 광, 사운드, 또는 바람 중 적어도 하나를 감지하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제11항에 있어서, 수집된 데이터를 UI 방식들과 상관시키는 룩업 테이블을 이용하여 상기 수집된 데이터를 상기 UI 방식들에 매핑하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 수집된 데이터와 상기 디바이스를 조작할 수 있게 하거나 상기 디바이스와 연관된 사용자 선호도를 활성화하는 것 중 적어도 하나에 기초하여 사용자를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
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