KR20130080915A - 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 의한 자동차 시스템은, 제1조건에 해당하는 경우 가상 키보드를 인에이블(enable) 시키고, 제2조건에 해당하는 경우 상기 가상 키보드를 디스인에이블(disenable) 시키는 컨트롤러와, 가상의 키보드 패턴을 자동차 운전대(Steering wheel)에 조사하는 프로젝터(projector)와, 상기 자동차 운전대에 조사된 가상의 키보드 패턴과 외부 접촉을 감지하는 적외선 발산부와, 상기 외부 접촉이 감지된 경우, 외부 접촉이 이루어진 키보드 패턴의 특정 위치를 계산하는 센서와, 그리고 상기 센서의 계산 결과, 키보드 패턴의 특정 위치에 대응하는 문자를 출력하는 출력 모듈을 포함한다.

Description

가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템 및 그 제어 방법{SYSTEM COMPRISING VIRTUAL KEYBOARD AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 자동차 시스템을 제어하는 기술에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 특히, 다양한 스마트 디바이스들을 자동차에 접목하는 기술 융합 과정에서 발생하는 드라이빙 안전성에 대한 측면을 강화한 기술에 적용할 수가 있다.

최근 기술 트렌드에 의하면, 자동차에 무선 네트워크 환경을 제공하고 다양한 스마트 디바이스(스마트폰, 태블릿 PC, 네비게이션 등)를 접목하여 새로운 기능들을 제공하는 연구가 활발하게 이루어 지고 있다.

또한, 운전자가 운전을 하면서 동시에 다른 디바이스에 다양한 문구들을 입력하기 위한 입력 수단에 대한 기술 논의도 이루어 지고 있다. 그러나, 종래 기술에 의한 자동차 시스템의 커맨드 입력 수단은 극히 제한적인 하드웨어 디자인으로 인하여 여러가지 문제점을 가지고 있었다. 보다 구체적으로 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

우선, 자동차 운전대에 단순히 키보드를 부착하는 경우, 유저가 예상치 못한 상황에서 입력 커맨드가 생성될 수 있고 또한 유저의 드라이빙을 방해할 리스크가 있다.

나아가, 종래 기술에 의하면, 자동차 운전에서 가장 중요한 "안전 운전"에 대한 고려가 충분하지 않고, 입력 수단의 편의성만 치중하여 기술 개발이 이루어 지고 있는 실정이다.

그리고, 과거와 달리 전혀 새로운 스마트 디바이스들이 등장하고 있는 현 시점을 기준으로, 디바이스 타입에 따라 가상 키보드의 패턴을 변경하지 않고 고정된 가상 키보드만을 제공하는 문제점이 있었다. 더욱이, 향후 개발될 전혀 다른 스타일의 외부 디바이스 연결을 커버하기에는 현재 기술만으로 충분하지 못한 실정이다.

본 발명의 일실시예는, 전술하여 설명한 문제점들을 해결하고저 사용자의 편의성 뿐만 아니라 안전 운전의 컨셉을 모두 충족시켜 줄 수 있는 새로운 가상 키보드 솔루션을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 일실시예는, 자동차 시스템과 연결된 디바이스의 타입 또는 상태에 따라, 매번 전혀 다른 가상 키보드 패턴을 디스플레이 하는 프로토콜을 정의하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 의한 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템은, 제1조건에 해당하는 경우 가상 키보드를 인에이블(enable) 시키고, 제2조건에 해당하는 경우 상기 가상 키보드를 디스인에이블(disenable) 시키는 컨트롤러와, 가상의 키보드 패턴을 자동차 운전대(Steering wheel)에 조사하는 프로젝터(projector)와, 상기 자동차 운전대에 조사된 가상의 키보드 패턴과 외부 접촉을 감지하는 적외선 발산부와, 상기 외부 접촉이 감지된 경우, 외부 접촉이 이루어진 키보드 패턴의 특정 위치를 계산하는 센서와, 그리고 상기 센서의 계산 결과, 키보드 패턴의 특정 위치에 대응하는 문자를 출력하는 출력 모듈을 포함한다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 의한 자동차 내부에서 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법은, 상기 자동차의 현재 상태(status)가 제1조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 제1조건에 해당하는 경우, 가상 키보드 패턴을 자동차 운전대(Steering wheel)의 적어도 일영역에 조사하는 단계와, 상기 조사된 가상 키보드 패턴과 외부 접촉 결과에 따라, 키보드 패턴의 특정 위치에 대응하는 문자를 디스플레이 하는 단계와, 상기 자동차의 상태가 제2조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계와, 그리고 상기 판단 결과 제2조건에 해당하는 경우, 상기 가상 키보드 패턴을 디스인에이블 상태로 변경하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 사용자의 편의성 뿐만 아니라 안전 운전(Safety Driving)의 컨셉을 모두 충족시켜 줄 수 있는 새로운 가상 키보드 솔루션을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 자동차 시스템과 연결된 디바이스의 타입 또는 상태에 따라, 매번 전혀 다른 가상 키보드 패턴을 디스플레이 하는 프로토콜을 정의한다.

예를 들어, A 디바이스가 연결된 경우에는 a 타입의 가상 키보드 패턴을 프로젝터로 조사하고, B 디바이스가 연결된 경우에는 b 타입의 가상 키보드 패턴을 프로젝터로 조사하도록 설계한다. 따라서, 유저가 매번 가상 키보드 패턴을 수동으로 변경해야 하는 불편함을 해결할 수가 있다.

보다 구체적인 발명의 효과에 대해서는, 이하 목차에서 상세히 후술하도록 하겠다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템을 전체적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 구현하는 솔루션을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라, 제1타입의 외부 디바이스가 연결된 경우 디스플레이 되는 가상 키보드의 일예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라, 제2타입의 외부 디바이스가 연결된 경우 디스플레이 되는 가상 키보드의 다른 일예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 인에이블(enable) 상태로 변경하는 제1조건을 정의하는 테이블을 도시한 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 가상 키보드를 이용하는 드라이버의 움직임을 디텍트한 HUD(Head Up Display) 디스플레이를 예시한 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 가상 키보드를 이용하는 드라이버의 움직임을 디텍트한 HUD 디스플레이를 예시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 디스인에이블(disenable) 상태로 변경하는 제2조건을 정의하는 테이블을 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 제2조건 중 어느 하나를 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드의 디스인에이블 상태를 표시하는 디스플레이 방법을 예시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템을 전체적으로 도시한 도면이다. 이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드(Virtual Keyboard)를 포함하는 자동차 시스템을 전체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 의한 자동차 시스템(100)은 정면 센서(110), HUD(Head Up Display) 모듈(120), 가상 키보드를 생성 및 컨트롤 하는 컨트롤러(130) 그리고 가상 키보드가 디스플레이 되는 운전대(steering wheel) 등을 포함한다. 다만, 도 1은 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 도면이며, 본 발명의 권리범위는 원칙적으로 특허청구범위에 의해 정해져야 한다.

한편, 도 1에 상세히 도시하지는 않았으나, 도 1에 도시된 컨트롤러(130)는 제어부, 프로젝터, 적외선 발산부, 센서 등을 포함하며, HUD 모듈(120)과 유선 또는 무선으로 연결되어 있다.

우선 도 1에 도시된 컨트롤러(130)의 제어부는, 제1조건에 해당하는 경우 가상 키보드를 인에이블(enable) 시키고, 제2조건에 해당하는 경우 상기 가상 키보드를 디스인에이블(disenable) 시키도록 설계한다.

예를 들어, 상기 컨트롤러(130)의 제어부는, 상기 자동차(100)의 기어가 P(park) 상태인지 여부를 1차 판단하고, 상기 판단 결과 P 상태가 기설정된 기준값(threshold) 시간 동안 유지되고 있는지 여부를 2차 판단하며, 1차 판단 및 2차 판단 결과를 모두 만족하는 경우, 제1조건에 해당하는 것으로 간주한다. 전술한 제1조건에 대해서는, 도 6에 도시된 테이블을 참조하여 보다 상세히 후술하도록 하겠다.

나아가, 상기 컨트롤러(130)의 제어부는, 상기 자동차(100)의 기어가 P(park) 상태에서 D(drive) 상태로 변경되는지 1차 판단하고, 상기 자동차(100)의 전면 센서(110)에 의해 앞 차량과의 거리가 기설정된 기준값(threshold)을 초과하였는지 여부를 2차 판단하며, 1차 판단 및 2차 판단 결과에 따라 어느 하나만을 만족하는 경우, 제2조건에 해당하는 것으로 간주한다. 전술한 제2조건에 대해서는, 도 9에 도시된 테이블을 참조하여 보다 상세히 후술하도록 하겠다.

상기 컨트롤러(130)의 프로젝터(projector)는, 가상의 키보드 패턴을 자동차 운전대(Steering wheel)(140)에 조사하고, 상기 컨트롤러(130)의 적외선 발산부는 상기 자동차(100)의 운전대(140)에 조사된 가상의 키보드 패턴과 외부 접촉을 감지하도록 설계한다. 나아가, 상기 컨트롤러(130)의 센서는, 상기 외부 접촉이 감지된 경우, 외부 접촉이 이루어진 키보드 패턴의 특정 위치를 계산하는 역할을 담당한다. 전술한 프로젝터(Laser Keyboard Pattern Projector), 적외선 발산부(IR Layer Emitter) 및 센서(Optical Sensor)에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 상세히 후술하도록 하겠다.

그리고, 상기 출력 모듈(120)은, 상기 센서의 계산 결과, 키보드 패턴의 특정 위치에 대응하는 문자를 출력하도록 설계된다. 물론, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 대응하는 문자를 HUD 내지는 차량 앞유리 대신 운전대의 일부분에 출력하도록 설계할 수도 있다.

상기 문자는, 예를 들어 한글, 숫자, 영어 또는 특수 기호 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

한편, 종래 기술에 의한 HUD 디스플레이는 유저의 의도와 관계 없이 정해진 패턴의 속도 등만을 출력하는 한계가 있었다. 반면, 본 발명의 일실시예에 의하면 사용자가 가상 키보드 패턴을 터치하는 움직임을 디텍트 하여 해당 문자를 피드백 형태로 보여주는 장점이 있다. 이에 대해서는 도 7 및 도 8을 참조하여, 보다 상세히 후술하도록 하겠다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법을 도시한 플로우 차트이다. 이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법을 설명하면 다음과 같다. 한편, 도 2에 도시된 순서도는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 도면이며, 당업자의 필요에 따라 일부 스텝을 삭제하거나 추가하는 것도 가능하다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 원칙적으로 특허청구범위에 의해 정해져야 한다.

우선, 본 발명의 일실시예에 의한 자동차가 일반 주행을 하고 있는 것으로 가정하겠다(S201). 나아가, 상기 자동차는 현재 설정된 모드를 판단하도록 설계한다(S202). 전술한 S202 단계를 추가 설계하는 이유는, 종래 기술과 달리 고정된 키보드를 제공하지 않고, 드라이버가 원할 가능성이 높은 여러 패턴의 가상 키보드를 다이나믹하게 제공하기 위함이다.

예를 들어, 네비게이션이 연결되어 있는 경우에는 한글을 입력할 수 있는 제1가상 키보드를 제공하지만, 휴대폰이 연결되어 있는 경우에는 숫자 및 통화 버튼을 포함하는 제2가상 키보드를 제공하도록 설계한다.

또한, 상기 자동차는 현재 주행 상태가 제1조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S203). 상기 판단 결과(S203) 만족하는 경우에는, S202 단계에서 판단된 모드에 따라 여러 패턴의 가상 키보드 중 특정 그룹의 가상 키보드 패턴을 추출하고(S204), 디스플레이 한다(S205).

나아가, 상기 자동차는 현재 주행 상태가 제2조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S206). 상기 판단 결과(S206) 만족하는 경우에는, S205 단계에서 활성화된 가상 키보드를 디스인에이블 상태로 변경하도록 설계한다(S207).

종래 기술과 달리 제1조건 및 제2조건을 판단하고 디텍트 하는 이유는, 드라이버의 안전 운전을 방해하지 않는 최적화된 범위 이내에서, 가상 키보드 서비스를 제한적으로 제공하기 위함이다. 각각의 조건에 대한 구체적인 실시예에 대해서는, 이하 후술할 도 6 및 도 9에 대한 설명 부분에서 상세히 후술하도록 하겠다.

한편, 도 2에 도시된 스텝들 중 일부를 참조하여, 자동차 내부에서 가상 키보드를 컨트롤 하는 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

자동차의 현재 상태(status)가 제1조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 제1조건에 해당하는 경우, 가상 키보드 패턴을 자동차 운전대(Steering wheel)의 적어도 일영역에 조사한다. 나아가, 상기 조사된 가상 키보드 패턴과 외부 접촉 결과에 따라, 키보드 패턴의 특정 위치에 대응하는 문자를 디스플레이 하도록 설계한다.

또한, 상기 자동차의 상태가 제2조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 제2조건에 해당하는 경우, 상기 가상 키보드 패턴을 디스인에이블 상태로 변경하도록 설계한다.

본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 조사하는 단계를 보다 구체화 하여 다음과 같이 구현할 수도 있다. 예를 들어, 상기 자동차와 연결된 디바이스의 타입을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라, 가상 키보드 패턴을 변경하고, 그리고 상기 변경된 가상 키보드 패턴을 조사한다.

마지막으로, 본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 상기 디스인에이블 상태로 변경하는 단계를 보다 구체화 하여 다음과 같이 구현할 수도 있다. 예를 들어, 상기 가상 키보드 패턴이 디스플레이된 레이어 위에, 안전 운전을 가이드 하는 메시지를 디스플레이 하고, 그리고 상기 조사된 가상 키보드 패턴과 외부 접촉 결과에 관계 없이, 디스플레이된 문자를 삭제하도록 설계한다. 이는 도 11을 참조하여 당업자라면 이해할 수가 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 구현하는 솔루션을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 구현하는 솔루션을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 3에 도시된 가상 키보드 시스템(300)은 도 1에 도시된 컨트롤러(130)에 대응하도록 설계할 수도 있다. 따라서, 관련 설명을 상호 보충적으로 해석하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

상기 가상 키보드 시스템(300)은, 예를 들어 레이져 키보드 패턴 프로젝터(Laser Keyboard Pattern Projector)(310), 광학 센서(Optical Sensor)(320) 그리고 적외선 발산부(IR Layer Emitter)(330) 등을 포함하여 이루어 진다.

상기 레이져 키보드 패턴 프로젝터(310)는, 자동차의 운전대(steering wheeel)에 초점이 맞춰 지도록 설계된다. 상기 자동차의 운전대의 위치, 각도 및 방향에 따라 전술한 레이져 키보드 패턴 프로젝터(310)의 빔 발산 방향이 정해진다.

전술한 레이져 키보드 패턴 프로젝터(310)에 의해 생성된 가상 키보드 패턴은 터치 센서에 의해 감지되는 방식을 사용할 수도 있지만, 이는 운전대에 밀착되어 있는 유저의 손으로 인하여 예기치 못한 커맨드를 발생할 수가 있다. 따라서, 터치 센서가 아닌 방식으로 드라이버가 입력하고저 하는 문자를 디텍트 하는 솔루션이 필요하다.

예를 들어, 적외선 발산부(330)는 운전대와 평행한 방향으로 적외선을 발산하도록 설계하고, 또한 운전대와 거의 맞닿은 높이로 적외선을 발산하도록 설계함으로써 드라이버가 특정 커맨드를 입력(예를 들어, 숫자 또는 한글 등)하고저 하는지 인식할 수가 있다.

나아가, 상기 적외선 발산부(330)에 의해 발산된 적외선이 사용자의 가상 키보드 접촉으로 반사된 경우, 전술한 광학 센서(320)는 적외선이 반사된 지점 즉, 드라이버의 손가락이 위치한 위치 정보를 추정하도록 설계한다.

따라서, 상기 가상 키보드 시스템(300)은 가상 키보드 패턴 위에 형성된 각 문자의 위치를 이미 알고 있으므로, 적외선 발산부(330) 및 광학 센서(320)의 동작을 통해 드라이버가 어떤 문자를 입력하고저 하는지 추정할 수가 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라, 제1타입의 외부 디바이스가 연결된 경우 디스플레이 되는 가상 키보드의 일예를 도시한 도면이다. 이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따라, 제1타입의 외부 디바이스가 연결된 경우 디스플레이 되는 가상 키보드의 일예를 도시한 도면이다.

광학 센서(옵티컬 센서)는 전원이 공급되면 빛을 발산하는 소자(발광 다이오드/LED)와 빛을 받으면 작동하는 소자(포토 다이오드나 포토 트랜지스터)를 조합하여 발광 다이오드에 전원을 공급하여 빛을 발산시키고 일정한 규칙에 의한 홈을 통해 흘러 나온 빛이 포토 다이오드(TR)에 비치면 빛을 받은 포토 다이오드(TR)가 작동하는 것을 이용하여 회전 속도나 회전각을 계산할 수가 있다.

옵티컬 센서는 빛을 내는 LED와 빛을 받으면 작동하는 포토 다이오드나 포토 트랜지스터, 두 부품사이에서 사용 목적에 맞게 적당한 홈(슬롯)을 가진 판 등 3가지 부품으로 구성된다.

옵티컬 센서의 원리를 보다 구체적으로 설명하면, 일정한 간격으로 홈(슬롯)을 판 원판의 한쪽에는 빛을 내는 LED를 설치하고 원판의 반대편에는 빛을 받으면 전압이 발생되는 포토 다이오드(Photo Diode)를 설치한다. 원판을 회전시키면서 LED에 전원을 공급하면 LED와 홈, 포토 다이오드가 직선상에 있게 되고, 포토 다이오드에 전압이 출력되고 원판이 LED와 포토 다이오드 사이를 가리면 빛이 차단되어 출력이 없게 되는 원리를 이용한다. 따라서, 움직이는 대상의 작동거리를 예측할 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라, 제1타입의 외부 디바이스가 연결된 경우 디스플레이 되는 가상 키보드의 일예를 도시한 도면이다. 이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따라, 제1타입의 외부 디바이스가 연결된 경우 디스플레이 되는 가상 키보드의 일예를 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 가상 키보드 시스템(400)은, 예를 들어 도 3에 도시된 가상 키보드 시스템(300)에 대응한다. 따라서, 중복되는 설명을 생략하여도, 당업자는 본 발명의 일실시예를 이해할 수가 있다.

또한, 전술한 가상 키보드 시스템(400)이 장착된 자동차는 현재 제1타입의 외부 디바이스가 연결되어 있는 것으로 가정하겠다. 상기 제1타입의 외부 디바이스는, 영어 자판이 우선적으로 필요한 어떤 타입의 디바이스도 해당한다. 예를 들어, 노트북, 태블릿(tablet) PC 등이 전술한 제1타입의 외부 디바이스가 될 수도 있다.

따라서, 상기 가상 키보드 시스템(400)의 레이져 키보드 패턴 프로젝터는, 운전대 방향으로 영어 자판을 포함하는 가상 키보드 패턴(410)을 조사하도록 설계한다.

이와 같이 설계하는 경우, 드라이버는 운전중 잠시 정차시 웹사이트 주소를 입력하거나 검색어 등을 보다 신속하게 입력할 수 있는 장점이 있다. 물론, 도 4에서는 영어 자판을 예시하여 설명하였으나, 한글 자판으로 대체하거나 영어 자판 및 한글 자판이 동시에 디스플레이 되는 모드도 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라, 제2타입의 외부 디바이스가 연결된 경우 디스플레이 되는 가상 키보드의 다른 일예를 도시한 도면이다. 이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따라, 제2타입의 외부 디바이스가 연결된 경우 디스플레이 되는 가상 키보드의 다른 일예를 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 가상 키보드 시스템(500)은, 예를 들어 도 3에 도시된 가상 키보드 시스템(300)에 대응한다. 따라서, 중복되는 설명을 생략하여도, 당업자는 본 발명의 일실시예를 이해할 수가 있다.

또한, 전술한 가상 키보드 시스템(500)이 장착된 자동차는 현재 제2타입의 외부 디바이스가 연결되어 있는 것으로 가정하겠다. 상기 제2타입의 외부 디바이스는, 영어 또는 한글 자판 보다 심플한 숫자 버튼 정도만 필요한 어떤 타입의 디바이스도 해당한다. 예를 들어, 전화 번호를 입력하는 것이 주된 기능인 일반 휴대폰 등이 전술한 제2타입의 외부 디바이스가 될 수도 있다.

따라서, 상기 가상 키보드 시스템(500)의 레이져 키보드 패턴 프로젝터는, 운전대 방향으로 간단한 숫자를 포함하는 가상 키보드 패턴(510)을 조사하도록 설계한다.

이와 같이 설계하는 경우, 드라이버는 운전중 잠시 정차시 임의의 상대방과의 통화를 위해 직접 숫자를 입력하거나 또는 단축번호 만을 이용하여 전화를 걸고저 하는 경우, 데이터 처리 속도를 개선할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 숫자 버튼과 함께 통화를 위한 최종 커맨드 버튼(예를 들어, "CALL" 또는 "SEND" 등) 및 통화를 종료하는 엔드 버튼이 추가되도록 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 인에이블(enable) 상태로 변경하는 제1조건을 정의하는 테이블을 도시한 도면이다. 이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 인에이블(enable) 상태로 변경하는 제1조건을 정의하는 테이블을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 가상 키보드를 드라이버가 편하게 사용할 수 있는 측면과 안전 운행에 방해가 되지 않는 측면을 모두 고려하고 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 가상 키보드가 인에이블 상태로 자동 변경되는 경우를 일정한 판단 기준에 따라 설계할 필요가 있다.

물론, 도 6에 도시된 테이블은 드라이버에 의해 직접 선택될 수 있는 옵션 형태로 제공할 수도 있고, 또는 다른 일실시예에 의하면 자동차 또는 가상 키보드 시스템 제공 업체에서 디폴트된 형태로 설계할 수도 있다.

우선, 도 6에 도시된 바와 같이, 자동차의 기어 상태가 "D(drive)"에서 "P(park)"로 변경된 경우, 즉시 가상 키보드 패턴이 운전대 위에 디스플레이 되도록 설계할 수도 있다.

다만, 이와 같이 설계하는 경우 오히려 교통 체증 구간에서 드라이버의 의도에 반할 수 있으므로, 기설정된 기준 시간값(예를 들어, 1초, 2초 등)이상이 된 경우에 한하여 가상 키보드 패턴이 출력되도록 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 7은 도 4에 도시된 가상 키보드를 이용하는 드라이버의 움직임을 디텍트한 HUD(Head Up Display) 디스플레이를 예시한 도면이다. 이하, 도 7을 참조하여, 도 4에 도시된 가상 키보드를 이용하는 드라이버의 움직임을 디텍트한 HUD(Head Up Display) 디스플레이를 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 7에 도시된 HUD 모듈(710)은 도 1에 도시된 HUD 모듈(120)에 대응할 수 있으며, 관련 설명을 보충하여 도 7에 도시된 HUD 모듈(710)을 해석하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 영어 자판을 포함하는 가상 키보드 패턴이 운전대 상에 디스플레이 된 경우로 가정하겠다.

이 때, 드라이버의 좌측손(731)의 손가락이 "Q" 문자를 선택한 경우, HUD 모듈(710)은 자동차 전면의 유리(700)에 Q 문자(720)부터 출력하도록 설계된다. 드라이버의 손가락 움직임을 IR 센서 및 광센서 등을 통해 디텍트 하는 방법에 대해서는 이전 도면들에서 상세히 설명한 바, 중복 설명은 생략하도록 하겠다.

또한, 드라이버의 우측손(732)의 손가락이 순차적으로 "P" 문자를 선택한 경우, 상기 HUD 모듈(710)은 자동차 전면의 유리(700)에 P 문자(720)가 Q 문자 다음에 출력하도록 설계된다.

물론, 드라이버가 입력한 문자등을 운전대 상에 함께 디스플레이 하는 것도 가능하나, HUD 모듈을 이용할 경우 짧은 시간에 드라이버가 보다 많은 문자들을 입력할 수 있는 장점이 있다.

도 8은 도 5에 도시된 가상 키보드를 이용하는 드라이버의 움직임을 디텍트한 HUD 디스플레이를 예시한 도면이다. 이하, 도 8을 참조하여, 도 5에 도시된 가상 키보드를 이용하는 드라이버의 움직임을 디텍트한 HUD 디스플레이를 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 8에 도시된 HUD 모듈(810)은 도 1에 도시된 HUD 모듈(120)에 대응할 수 있으며, 관련 설명을 보충하여 도 8에 도시된 HUD 모듈(810)을 해석하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 숫자 자판을 포함하는 가상 키보드 패턴이 운전대 상에 디스플레이 된 경우로 가정하겠다. 예를 들어, 상기 자동차의 외부 입력으로 휴대폰이 연결된 상황으로 추가 가정할 수도 있다.

이 때, 드라이버의 좌측손(831)의 손가락이 "1" 문자를 일정 시간 길게 선택한 경우, HUD 모듈(810)은 자동차 전면의 유리(800)에 1번 문자와 함께 단축번호로 설정된 상대방 이름(820)을 출력하도록 설계된다. 드라이버의 손가락 움직임을 IR 센서 및 광센서 등을 통해 디텍트 하는 방법에 대해서는 이전 도면들에서 상세히 설명한 바, 중복 설명은 생략하도록 하겠다.

또한, 드라이버의 우측손(832)의 손가락이 순차적으로 "call" 버튼을 선택한 경우, 상기 HUD 모듈(810)은 자동차 전면의 유리(800)에 콜 신호가 발생하였음을 안내하는 메시지(820)를 다음에 출력하도록 설계된다.

따라서, 운전자는 휴대폰 등을 직접 접촉하지 않고, 자신이 원하는 상대방에게 신속하게 전화를 걸 수 있는 기술적 효과가 있다. 종래 기술에 의하면, 드라이버는 운전대(steering wheel)가 아닌 휴대폰을 반드시 직접 핸들링 해야 하는 문제점이 있었다. 이는 사고로 연결될 수 있는 리스크 또한 있었다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 디스인에이블(disenable) 상태로 변경하는 제2조건을 정의하는 테이블을 도시한 도면이다. 이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드를 디스인에이블(disenable) 상태로 변경하는 제2조건을 정의하는 테이블을 설명하면 다음과 같다.

전술한 도 6에서는 안전 운행 가능성을 높이기 위하여, 가상 키보드 패턴이 활성화되는 제1조건을 설명한 바 있다. 도 9에서는 안전 운행 가능성을 2배 높이기 위하여 가상 키보드 패턴이 자동으로 비활성화 되는 제2조건을 상세히 설명하도록 하겠다.

우선, 도 9 도시된 바와 같이, 자동차의 기어 상태가 "P(park)"에서 "D(drive)"로 변경된 경우, 즉시 가상 키보드 패턴이 운전대 위에서 디스인에이블 상태로 변경되도록 설계할 수도 있다. 드라이빙 상태에서 가상 키보드를 조작시, 안전 운행에 방해가 될 리스크를 고려한 설계이다.

한편, 드라이버는 신호 대기 상태에서 가상 키보드에 집중하다가, 신호등의 변경 상태를 실수로 확인하지 못하는 경우가 발생할 수도 있다. 이와 같은 경우를 고려하여, 앞차와의 거리가 변화된 케이스, 앞차와의 거리가 기설정된 한계값(threshole value)을 초과하는 경우의 케이스에도 가상 키보드를 비활성화 상태로 만들도록 설계함으로써, 신호 정체 현상을 사전에 원천적으로 차단할 수 있는 장점이 있다.

나아가, 최근 기술 상황에서는, 신호등의 관제 시스템에서 각각의 신호등 상태를 체크하고 변경할 수가 있다. 따라서, 자동차에 장착된 GPS 정보를 이용하여 어떤 신호등 주변에 상기 자동차가 위치하는지 여부를 통신을 통해 체크할 수가 있다. 따라서, 전술한 신호등의 관제 시스템에서 신호등 변경 상태를 주기적으로 차량에 제공함으로써, 신호등 변경 상태에 따라 가상 키보드를 자동으로 비활성화 하는 것이 가능하다.

도 10은 도 9에 도시된 제2조건 중 어느 하나를 예시한 도면이다. 이하, 도 10을 참조하여, 도 9에 도시된 제2조건 중 어느 하나를 설명하면 다음과 같다.

도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 신호등 대기 상태에서 차량간 거리를 일정한 범위 수준을 유지하게 된다. 통상적으로 신호등 대기 상태에서 차량은 움직이지 않지만, 신호등 상태가 변경된 경우 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 앞차가 출발함으로써, 양 차량간 간격이 벌어지게 된다.

이 때, 차량의 정면 센서에 의해 차량간 거리가 파킹 상태와 비교하여 기설정된 한계값을 초과하는 경우(0.3m --> 2.5m), 활성화 상태였던 가상 키보드는 자동으로 비활성화 상태로 변경된다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드의 디스인에이블 상태를 표시하는 디스플레이 방법을 예시한 도면이다. 이하, 도 11을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따라, 가상 키보드의 디스인에이블 상태를 표시하는 디스플레이 방법을 설명하면 다음과 같다.

운전대 위해 활성화되었던 가상 키보드를 전술한 제2조건에 따라 바로 삭제하는 경우, 드라이버 입장에서는 단순 오류에 발생한 것인지 또는 정상적으로 안전 운행을 가이드 하기 위한 것인지 확인하기 어려운 한계가 있다.

따라서, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 가상 키보드(1100)를 디스플레이 하다가 전술한 제2조건이 발생한 경우, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 가상 키보드 패턴이 디스플레이된 레이어 위에, 안전 운전을 가이드 하는 메시지(1101)를 디스플레이 하도록 설계한다.

나아가, 레이져 프로젝터에 의해 조사된 가상 키보드 패턴(1100, 1101)과 외부 접촉 결과에 관계 없이, HUD 모듈을 통해 디스플레이된 문자를 삭제하도록 설계함으로써, 드라이버에게 2중 안전 장치를 제공하는 장점이 있다.

당해 명세서에서는 도 1 내지 도 11을 설명의 편의상 각각 설명하고 있으나, 각 도면의 특징 중 일부를 결합하여 다른 실시예를 구현하는 것도 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.

그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.

본 발명에 따른 방법 발명은 모두 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 자동차
110 : 정면 센서
120 : HUD(Head Up Display) 모듈
130 : 컨트롤러
140 : 운전대(steering wheel)

Claims (10)

1. 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템에 있어서,
   제1조건에 해당하는 경우 가상 키보드를 인에이블(enable) 시키고, 제2조건에 해당하는 경우 상기 가상 키보드를 디스인에이블(disenable) 시키는 컨트롤러;
   가상의 키보드 패턴을 자동차 운전대(Steering wheel)에 조사하는 프로젝터(projector);
   상기 자동차 운전대에 조사된 가상의 키보드 패턴과 외부 접촉을 감지하는 적외선 발산부;
   상기 외부 접촉이 감지된 경우, 외부 접촉이 이루어진 키보드 패턴의 특정 위치를 계산하는 센서; 그리고
   상기 센서의 계산 결과, 키보드 패턴의 특정 위치에 대응하는 문자를 출력하는 출력 모듈
   을 포함하는 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 자동차의 기어가 P(park) 상태인지 여부를 1차 판단하고,
   상기 판단 결과 P 상태가 기설정된 기준값(threshold) 시간 동안 유지되고 있는지 여부를 2차 판단하며,
   1차 판단 및 2차 판단 결과에 따라, 제1조건에 해당하는 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 자동차의 기어가 P(park) 상태에서 D(drive) 상태로 변경되는지 1차 판단하고,
   상기 자동차의 전면 센서에 의해 앞 차량과의 거리가 기설정된 기준값(threshold)을 초과하였는지 여부를 2차 판단하며,
   1차 판단 및 2차 판단 결과에 따라 어느 하나만을 만족하는 경우, 제2조건에 해당하는 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 출력 모듈은,
   키보드 패턴의 특정 위치에 대응하는 문자를 디스플레이 하는 HUD(Head Up Display) 모듈을 포함하는 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 문자는,
   한글, 숫자, 영어 또는 특수 기호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 가상 키보드를 포함하는 자동차 시스템.
6. 자동차 내부에서 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법에 있어서,
   상기 자동차의 현재 상태(status)가 제1조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 판단 결과 제1조건에 해당하는 경우, 가상 키보드 패턴을 자동차 운전대(Steering wheel)의 적어도 일영역에 조사하는 단계;
   상기 조사된 가상 키보드 패턴과 외부 접촉 결과에 따라, 키보드 패턴의 특정 위치에 대응하는 문자를 디스플레이 하는 단계;
   상기 자동차의 상태가 제2조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 그리고
   상기 판단 결과 제2조건에 해당하는 경우, 상기 가상 키보드 패턴을 디스인에이블 상태로 변경하는 단계
   를 포함하는 자동차 내부에서 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 조사하는 단계는,
   상기 자동차와 연결된 디바이스의 타입을 판단하는 단계;
   상기 판단 결과에 따라, 가상 키보드 패턴을 변경하는 단계; 그리고
   상기 변경된 가상 키보드 패턴을 조사하는 단계
   를 포함하는 자동차 내부에서 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 디스인에이블 상태로 변경하는 단계는,
   상기 가상 키보드 패턴이 디스플레이된 레이어 위에, 안전 운전을 가이드 하는 메시지를 디스플레이 하는 단계; 그리고
   상기 조사된 가상 키보드 패턴과 외부 접촉 결과에 관계 없이, 디스플레이된 문자를 삭제하는 단계
   를 포함하는 자동차 내부에서 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법.
9. 제6항에 있어서,
   상기 제1조건은,
   상기 자동차의 기어가 P(park) 상태인지 여부를 1차 판단하고,
   상기 판단 결과 P 상태가 기설정된 기준값(threshold) 시간 동안 유지되고 있는지 여부를 2차 판단하며,
   1차 판단 및 2차 판단 결과를 모두 만족하는 경우에 한하여, 제1조건에 해당하는 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 자동차 내부에서 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법.
10. 제6항에 있어서,
    상기 제2조건은,
    상기 자동차의 기어가 P(park) 상태에서 D(drive) 상태로 변경되는지 1차 판단하고,
    상기 자동차의 전면 센서에 의해 앞 차량과의 거리가 기설정된 기준값(threshold)을 초과하였는지 여부를 2차 판단하며,
    1차 판단 및 2차 판단 결과에 따라 어느 하나만을 만족하는 경우, 제2조건에 해당하는 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 자동차 내부에서 가상 키보드를 컨트롤 하는 제어 방법.

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