KR20190090243A - 입력장치 - Google Patents

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조택일
이혜인
장성권
정지윤
조성
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엘지전자 주식회사
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Abstract

회전축을 포함하는 고정부; 상기 회전축이 관통하며 상기 회전축 중심으로 회전 가능한 회전부; 상기 회전부의 회전속도 횟수 또는 방향 중 적어도 하나를 감지하는 회전감지부; 상기 고정부 및 상기 회전부의 움직임을 감지하는 센서; 디스플레이부를 포함하는 외부 단말기에 무선으로 데이터를 송신하는 무선통신부; 상기 회전감지부에서 감지한 정보를 기초로 상기 외부 단말기에 제어명령을 송신하도록 상기 무선통신부를 제어하는 제어부; 및 상기 고정부 또는 상기 회전부 중 적어도 하나에 실장되는 배터리를 포함하는 입력장치에 관한 것이다.

Description

입력장치{INPUT DEVICE}
본 발명은 회전모듈을 포함하는 입력장치에 관한 것이다.
통상적인 전자장치의 입력장치로서, 마우스나 키보드를 이용해왔으나, 마우스나 키보드는 앉아있는 상태에서 입력장치로서 활용이 가능한 한계가 있다. 입력장치로서 자유도 측면에서 좀더 휴대성이 있는 리모컨이 있으나, 리모컨은 키보드의 휴대용 버전에 제한될 뿐이어서 실제 사용자가 리모컨에 있는 키를 눌러야만 제어를 할 수 있고, 입력 방식에도 제한이 있다.
특히 최근에는 컴퓨터나 TV와 같이 고정된 출력장치가 아니라 눈에 착용하는 글래스 형태의 출력장치가 등장하고 있다. 글래스를 통해 출력되는 영상으로 사용자는 일상적으로 경험하기 어려운 환경을 직접 체험하지 않고서도 그 환경에 들어와 있는 것처럼 보게 해주는 가상현실(Virtual Reality) 기술은 실제 사용자가 입력장치를 보고 작동할 수 없기 때문에 보다 직관적인 입력장치가 필요하다.
사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 증강현실(Augmented Reality)는 현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주는 것으로 사용자가 이동하는 상황에서도 사용할 수 있는 입력장치가 필요하다.
이처럼 가상현실과 증강현실 기술이 개발됨에 따라 종래의 입력장치보다 휴대성이 있고, 직관적인 입력장치에 대한 니즈가 있다.
본 발명은 종래의 입력장치보다 휴대성이 있고, 직관적인 입력장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
회전축을 포함하는 고정부; 상기 회전축이 관통하며 상기 회전축 중심으로 회전 가능한 회전부; 상기 회전부의 회전속도 횟수 또는 방향 중 적어도 하나를 감지하는 회전감지부; 상기 고정부 및 상기 회전부의 움직임을 감지하는 센서; 디스플레이부를 포함하는 외부 단말기에 무선으로 데이터를 송신하는 무선통신부; 상기 회전감지부에서 감지한 정보를 기초로 상기 외부 단말기에 제어명령을 송신하도록 상기 무선통신부를 제어하는 제어부; 및 상기 고정부 또는 상기 회전부 중 적어도 하나에 실장되는 배터리를 포함하는 입력장치를 제공한다.
상기 고정부는 상기 회전축을 일단에 위치하는 제1 고정부와 상기 회전축의 타단에 위치하는 제2 고정부를 포함하고, 상기 회전부는 상기 제1 고정부와 제2 고정부 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2 고정부에 회전축방향으로 힘을 가하면 상기 제2 고정부의 적어도 일부가 상기 회전부에 맞닿아 상기 회전부의 회전속도를 제한하고, 상기 힘을 제거하면 상기 제2 고정부가 원리 위치로 복원되는 탄성을 가지는 탄성부를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성부는 상기 회전축과 상기 제2 고정부 사이에 위치할 수 있다.
상기 제2 고정부는 상기 회전축에 결합된 제1 부분과 상기 제1 부분에 결합되어 상기 회전축 방향으로 움직이는 제2 부분을 포함하고, 상기 탄성부는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치할 수 있다.
상기 회전부 또는 상기 제2 고정부 중 적어도 하나는 상기 제2 고정부 또는 상기 회전부와 마주보는 면에 돌출된 마찰돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 회전축과 상기 회전부 사이에 개재된 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기 회전축에 구비된 모터를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 회전부가 멈출 때 상기 고정부에 대해 지정된 방향에 배치되도록 상기 모터를 제어할 수 있다.
상기 입력장치는 상기 고정부 또는 상기 회전부 중 적어도 하나에 위치하는 버튼을 더 포함하며 상기 제어부는 상기 입력장치가 향하는 방향에 상응하는 포인터를 상기 디스플레이부에 출력하고, 상기 버튼에서 입력이 감지되면 상기 포인터가 지시하는 객체를 선택할 수 있다.
상기 제어부는 상기 입력장치가 향하는 방향이 바뀌면 상기 선택된 객체의 위치를 변화 시킬 수 있다.
상기 입력장치의 회전부가 회전하면 상기 상기 선택된 객체의 크기 또는 거리를 변화시키고, 상기 객체의 크기가 제1 기준크기 이하로 작아지면 상기 디스플레이부에서 상기 객체를 삭제하며, 상기 객체의 크기가 제2 기준크기 이상으로 커지면 상기 디스플레이부에서 상기 객체에 해당하는 세부정보를 출력할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 포인터가 제1 지점에 위치할 때 상기 버튼을 누른 상태로 상기 포인터를 제2 지점으로 이동 시키면 상기 제1 지점과 상기 제2 지점을 연결하는 선을 대각선으로 하는 사각형 내에 위치하는 객체를 선택할 수 있다.
상기 디스플레이부에 출력되는 복수개의 객체를 포함하는 리스트, 일 방향으로 연속된 화면, 상태막대, 회전객체 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 회전부가 회전 시 상기 리스트, 상기 연속된 화면, 상기 상태막대 및 상기 회전객체는 상기 회전부의 회전 방향에 따라 이동할 수 있다.
상기 이동 속도는 상기 회전부의 회전 속도에 비례할 수 있다.
상기 디스플레이부에 출력되는 복수개의 카테고리와 상기 카테고리의 하위 목록을 포함하는 메뉴를 출력하는 경우, 상기 제어부는 상기 입력장치가 지면과 이루는 각도에 따라 상기 메뉴의 카테고리를 탐색하거나 상기 하위 목록을 탐색할 수 있다.
상기 센서는 자이로 센서, 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 입력장치는 무선통신 방식으로 외부 단말기를 제어하기 때문에휴대성이 우수하고 작동이 편리하다.
또한, 직관적으로 이용할 수 있어 직접 보지 않고도 입력할 수 있다.
또한, 실제 입력장치로 이용하지 않더라도 휴대하며 장난감으로서 이용할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 입력장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 입력장치의 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명과 관련된 입력장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 입력장치의 외측 케이스를 분해한 전면도와 배면도이다.
도 5 는 본 발명과 관련된 입력장치의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명과 관련된 입력장치의 다른 실시예에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명과 관련된 입력장치의 회전모듈의 다양한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 입력장치와 외부 단말기를 연동하여 사용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 13은 본 발명의 입력장치를 이용하여 외부 단말기의 디스플레이부에 출력되는 화면을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 입력장치(100)의 실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명과 관련된 입력장치(100)의 블록도이다. 본 발명의 입력장치(100)는 회전부(120)와 고정부(110)로 이루어지고, 회전부(120)가 고정부(110)에 상대적으로 회전시키는 회전모듈(130)을 포함한다. 고정부(110)는 회전부(120)를 관통하는 회전축(115)을 포함하며, 회전축(115)의 양 단부에 사용자가 손가락으로 잡을 수 있도록 제1 고정부(111)와 제2 고정부(112)를 포함한다. 사용자가 제1 고정부(111)와 제2 고정부(112)를 손가락으로 잡고 회전부(120)를 돌리면 회전부(120)는 회전축(115)을 중심으로 회전한다.
회전부(120)는 중앙에서 돌출된 복수개의 날개를 가질 수 있는 데 도 1의 (a)와 같이 3개일 수도 있고 도 1의 (b)와 같이 2개의 날개를 가질 수 있다. 본 발명의 입력장치(100)의 회전부(120)는 안정적으로 회전할 수 있도록 대칭구조를 가질 수 있다.
도 2를 참조하면 본 발명의 입력장치(100)는 회전모듈(130), 입력부(160), 센싱부(170), 무선통신부(140), 제어부(180), 출력부, 및 배터리(190)를 포함할 수 있다.
회전모듈(130)은 회전부(120)가 고정부(110)에 상대적으로 회전할 수 있는 베어링(131)을 포함할 수 있다. 도 6을 참조하면 베어링(131)은 제1 링(131a)과 제1 링(131a)의 외측으로 소정거리 이격된 제2 링(131b) 및, 2개의 링 사이에 위치하는 복수개의 볼(131c)을 포함한다. 제2 링(131b)이 회전하면 볼은 그에 따라 회전하며 제1 링(131a)은 회전하지 않고 제2 링(131b)만 제1 링(131a)과 일정 간격을 유지하며 회전할 수 있다.
즉, 제1 링(131a)은 고정부(110)의 회전축(115)에 결합되고 제2 링(131b)은 회전부(120)에 결합되고 볼과 링 사이의 마찰력에 따라 회전부(120)의 회전속도가 결정된다. 회전모듈(130)은 베어링(131) 이외에 자동으로 회전부(120)를 회전시키기 위한 모터(135)를 더 포함할 수 있다.
입력부(160)는 사용자가 눌러서 입력신호를 생성하는 버튼(161, 162)과 상기 회전모듈(130)의 회전을 감지하는 회전감지부(165)를 포함할 수 있다. 버튼(161, 162)은 고정부(110)와 회전부(120) 중 적어도 하나에 위치할 수 있으며 복수 개를 구비하는 경우 각각 다른 기능을 가질 수 있다. 예를 들면 고정부(110)에 위치하는 제1 버튼(161)은 선택명령을 의미하고, 회전부(120)에 위치하는 제2 버튼(162)은 홈, 메뉴, 이전 화면 등의 기능 중 하나를 포함할 수 있다. (110)에 위치하는 제1 버튼(161)은 고정부(110)를 사용자가 잡고 회전부(120)를 회전시킬 때 제1 버튼(161)이 눌리지 않도록 중앙에서 일측으로 치우치게 배치할 수 있다.
회전감지부(165)는 회전부(120)가 회전속도, 방향 등을 감지하는 장치로서, 회전부(120)에 위치하는 자석을 고정부(110)에 위치하는 홀 센서가 감지하는 방식 등을 이용할 수 있다. 회전부(120)의 회전 속도 방향 등을 기초로 제어부(180)는 제어신호를 생성하여 외부 단말기(200)에 전송할 수 있다.
센싱부(170)는 입력장치(100)의 배치를 감지할 수 있는 자이로센서(gyroscope sensor, 171) 및 가속도 센서(acceleration sensor, 172)를 포함할 수 있다. 그 외에 지문인식 센서, 광센서, 모션센서, 중력센서, 터치센서, 근접센서, 배터리(190) 게이지 등 다양한 센서가 탑재될 수 있다. 회전감지부(165)도 회전부(120)의 회전을 감지한다는 점에서 일종의 센싱부(170)라고 할 수 있다.
즉 센싱부(170)에서 감지한 결과를 기초로 사용자 입력을 받아들이거나, 사용자 입력을 보조하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어 회전감지부(165)의 홀센서는 회전부(120)가 회전하는 속도 방향을 감지하고 이를 기초로 제어부(180)는 제어명령을 생성할 수 있다. 또한, 자이로센서(171)가 감지한 입력장치(100)가 배치된 방향(수평 또는 수직)을 감지하여 동일한 회전도 다른 명령으로 인식할 수 있다. 또한 자이로센서(171)나 가속도 센서(172) 등에서 입력장치(100)의 움직임을 감지하여 제스처 명령을 입력 받을 수 있다.
무선통신부(140)를 포함하며 무선통신부(140)를 통해 외부 단말기(200)에 제어명령을 전송하여 외부 단말기(200)를 제어할 수 있다. 여기서 외부 단말기(200)는 디스플레이부(210)를 포함하며, 사용자가 외부 단말기(200)의 디스플레이부(210)를 보면서 입력장치(100)를 작동할 수 있다.
회전부(120)에 버튼(161, 162) 등 입력부(160) 또는 출력부가 위치하는 경우 고정부(110)에 위치하는 제어부(180)와 신호를 송수신해야 한다. 유선방식을 이용하는 경우 회전부(120)의 회전에 제약이 가해질 수 있어 회전부(120)와 고정부(110) 사이의 신호의 송수신도 무선통신 방식을 이용할 수 있다.
제어부(180)는 입력부(160), 센싱부(170)에서 감지된 결과를 기초로 무선통신부(140)를 통해 외부단말기(200)에 제어명령을 송신하도록 제어할 수 있다. 입력부(160)의 값과 센싱부(170)의 값을 조합하여 다양한 제어명령을 생성할 수 있다. 제어부(180)는 물리적으로 인쇄회로기판(181)과 그 위에 실장된 IC로 구성될 수 있다.
출력부는 입력장치(100)이기 때문에 디스플레이부(210)와 같은 장치는 없으나, 활성화 상태인지 여부를 판단하기 위한 램프를 포함할 수 있고, 또는 후술할 포인터를 현실세계에 있는 사물을 지시하는 경우 포인터 기능을 하는 레이저 사출부(151)를 포함할 수 있다.
배터리(190)는 제어부(180), 센싱부(170) 및 입력부(160) 등에 전원을 공급하는 역할을 한다. 회전부(120)에도 배터리(190)가 배치될 수 있으며, 날개부분의 무게 분산을 위해 날개 부분에 각각 배치할 수 있다(도 4 (b) 참조).
이하에서는 도 3 내지 도 7을 참고하여 보다 구체적으로 입력장치(100)의 구성을 살펴보도록 한다. 도 3은 본 발명과 관련된 입력장치(100)의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명과 관련된 입력장치(100)의 외측 케이스를 분해한 전면도와 배면도이며, 도 5 는 본 발명과 관련된 입력장치(100)의 일 실시예에 따른 단면도다.
회전부(120)는 날개부를 가지는 프레임(121)과 상기 프레임(121)의 날개부에 각각 부품이 실장되기 위한 공간이 형성될 수 있으며 실장된 부품을 가리기 위한 커버(122, 123)을 포함할 수 있다. 날개부에 실장되는 부품은 도 4를 참고하면 인쇄회로기판(181)과 배터리(190) 및 버튼(161, 162) 등을 포함할 수 있다.
도 4의 (a)는 상면의 커버(122)를 제거한 상태를 도시하고 (b)는 하면의 커버(123)을 제거한 상태를 도시하고 있으며, 프레임(121)을 기준으로 상부에는 인쇄회로기판(181)과 버튼(161, 162)이 위치하고 하부에 배터리(190)가 위치할 수 있다. 날개부의 무게를 동일하게 하기 위해 날개부에 배터리(190)와 인쇄회로기판(181)을 동일하게 배치할 수도 있고, 일부 날개에 실장된 인쇄회로기판(181)은 실제 기능을 하지 않고 무게를 맞추기 위해서 실장할 수도 있다.
날개부의 무게를 동일하게 할 수도 있지만 특정 날개부의 무게를 가볍게 또는 무겁게 하여 세로방향으로 입력장치(100)를 들은 경우 특정 날개가 하측으로 또는 상측으로 향하도록 조정할 수 있다. 즉, 특정 방향으로 고정부(110)와 회전부(120)를 정렬하기 위한 방법으로 날개부의 무게를 상이하게 하는 구조를 이용할 수 있다. 프레임(121)의 가운데 부분은 고정부(110)의 회전축(115)이 관통하기 위한 관통홀(121a)이 형성되어 있다.
고정부(110)는 관통홀(121a)에 위치하는 회전축(115)이 있고, 상기 회전축(115)의 일측과 타측에 제1 고정부(111)와 제2 고정부(112)를 포함하며, 제1 고정부(111)에 인쇄회로기판(181)이 위치하고 제2 고정부(112)에 배터리(190)가 위치할 수 잇다. 제1 고정부(111)와 제2 고정부(112)는 반드시 대칭구조를 가질 필요는 없으며, 인쇄회로기판(181)이 위치하는 제1 고정부(111)에 버튼(161, 162)을 구비할 수 있다.
도 6은 본 발명과 관련된 입력장치(100)의 다른 실시예에 따른 단면도로서, 본 실시예의 입력장치(100)는 모터(135)를 사용하여 자동으로 회전을 조절할 수 있다. 모터(135)는 고정부(110)에 위치하는 코일(1352)과 회전부(120)에 위치하는 자석(1353a, 1353b)으로 구성되며 코일(1352)의 전류를 조절하면 자기장이 형성되며 회전부(120)에 위치하는 자석(1353a, 1353b)과 인력척력이 발생하게 되어 이러한 자력을 통해 회전부(120)가 회전할 수 있다. 정지상태에서 고정부(110)에 대해 회전부(120)가 특정 방향으로 배치되도록 하기 위해 회전부(120)가 멈출 때 코일(1352)에 특정 패턴의 전류를 흘려 배치방향을 조정할 수 있다.
회전부(120)의 회전을 제어하기 위해 회전부(120)를 사용자가 잡아 회전을 멈출 수 있으며 회전부(120)의 회전 속도를 줄이기 위해 마찰돌기를 더 포함할 수 있다. 마찰돌기(127)는 회전부(120)의 일면에서 제1 고정부(111) 또는 제2 고정부(112)와 마주보는 면에 돌출될 수 있다. 설명의 편의를 위해 제2 고정부(112)에 마주보는 면에 돌출된 마찰돌기(127)를 기준으로 설명한다. 제2 고정부(112)는 회전부(120)와의 거리를 조정할 수 있는 탄성부(133)를 포함할 수 있다.
탄성부(133)는 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 회전축(115)과 제2 고정부(112) 사이에 위치할 수 있어 사용자가 제2 고정부(112)에 힘을 가하면 제2 고정부(112)가 마찰돌기(127)에 닿아 회전부(120)의 회전속도가 줄게 된다.
도 7은 본 발명과 관련된 입력장치(100)의 회전모듈(130)의 다른 실시예를 도시한 단면도로서 제2 고정부(112)의 일부가 움직이면서 회전부(120)의 마찰돌기(127)와 맞닿아 회전부(120)의 속도를 조절할 수 있다. 제2 고정부(112)는 회전축(115)에 고정된 제1 부분(112a)과 회전축(115)과 직접 결합하지 않은 제2 부분(112b)으로 구성되고 제1 부분(112a)과 제2 부분(112b) 사이에 탄성부(133)가 위치한다.
사용자가 제2 부분(112b)을 누르면 제2 부분(112b)과 회전부(120)가 맞닿아 회전부(120)의 속도를 줄일 수 있다. 도 7의 (a)는 제2 고정부(112)의 제1 부분(112a)이 제2 부분(112b)의 내측에 위치하는 형태이고, 제2 부분(112b)이 제1 부분(112a)의 외측을 감싸는 형태로 결합된 실시예이다. 도 7의 (b)는 제2 고정부(112)에 부분적으로 관통하는 홀이 형성되어 상기 홀에 기둥형상의 부재인 제2 부분(112b)이 삽입되어 제2 부분(112b)을 눌러 회전부(120)의 회전 속도를 조절할 수 있다. 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 마찰돌기(127)는 반드시 필요하지 않고 회전부(120)에 직접 제2 부분(112b)이 닿아 회전부(120)의 회전속도를 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 입력장치(100)와 외부 단말기(200)를 연동하여 사용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 외부단말기(200)는 디스플레이부(210)를 포함하는 장치로서, 사용자의 얼굴에 착용하는 글래스 타입의 단말기(200)를 포함할 수 있다. 글래스 타입의 단말기(200)와 직접 연결하지 않고, 다른 외부 단말기(200)를 거쳐 글래스 타입의 단말기(200)의 디스플레이부(210)를 제어하는 경우도 본 발명에 포함된다.
글래스 타입의 단말기(200)의 디스플레이부(210)를 제어하는 경우, 사용자가 입력장치(100)를 직접 보지 못하고 제어할 수 있어야 하므로 직관적인 구성을 가질 필요가 있다. 또는 이동 중에 사용할 수 있어야 하므로 휴대성이 있어야 하므로 본 발명의 입력장치(100)는 구성이 단순하고 직관적으로 제어할 수 있는 입력장치(100)이다.
글래스 타입의 단말기(200)는 화면에 출력되는 객체가 현실세계와 중첩되어 표현 될 수도 있고(증강현실), 현실세계와 다른 별도의 영상(가상현실)을 보여줄 수도 있다. 현실세계와 중첩하여 보여주는 경우 투명한 디스플레이부(210)를 이용하거나, 외부 단말기(200)의 카메라로 수집한 영상을 디스플레이부(210)에 제공하는 방법 중 하나를 이용할 수 있다.
도 9 및 도 13은 본 발명의 입력장치(100)를 이용하여 외부 단말기(200)의 디스플레이부(210)에 출력되는 화면을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에 도시된 봐와 같이 디스플레이부(210)에 객체(10)를 선택하고 선택된 객체(10)를 조정하는 등의 제어를 위해 포인터가 디스플레이부(210)에 표시될 수 있다. 해당 포인터는 현실세계가 디스플레이상에 보이지 않는 경우 입력장치(100)의 자세를 센싱부(170)가 감지하여 디스플레이부(210) 상의 포인터 위치를 변경할 수 있다.
또는 현실세계와 디스플레이부(210)상에 표시되는 객체(10) 또는 영상을 동시에 사용자가 보는 경우 현실 세계의 대상을 선택하기 위한 포인터는 실제 입력장치(100)에서 출력되는 레이저 광원일 수 있다. 즉, 포인터에 램프를 구비하고 상기 램프에서 출력되는 빛이 닿는 위치를 포인터가 지시하는 위치로 판단할 수 있다.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 사용자가 제1 버튼(161)을 누르면 포인터가 지시하는 위치의 객체(10)를 선택할 수 있다. 또는 포인터가 지시하는 위치에서 객체(10)를 구분하기 어려운 경우나 복수개의 객체(10)를 선택하기 위해서 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 버튼(161)을 누른 채로 입력장치(100)를 움직여 포인터의 위치를 변경하여 제1 버튼(161)을 누르고 있는 동안 포인터가 이동한 선을 대각선으로 하는 사각형에 위치하는 객체(10)를 선택할 수 있다.
디스플레이부(210) 상의 객체(10)를 선택한 경우 도 10 및 도 11과 같이 선택된 객체(10)를 제어할 수 있다. 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 입력장치(100)를 움직이면 움직이는 방향을 따라 선택된 객체(10)가 이동할 수 있다. 또는 도 10의 (b)와 같이 회전부(120)를 제1 방향으로 회전하면 선택된 객체(10)가 사용자에게서 멀어지거나 크기가 작아질 수 있다. 객체(10)가 소정 크기 이상 작아지면 화면에서 사라질 수 있다.
도 11의 (a)와 같이 제2 방향으로 회전하면 객체(10)가 화면상에서 점점 커지거나 사용자에게 다가올 수 있다. 이때, 도 11의 (b)와 같이 화면에 꽉 차는 정도로 다가오는 경우 해당 객체(10)에 대한 정보를 제공할 수 있다. 만약 선택된 객체(10)가 현실세계에 존재하는 객체(10)인 경우 제2 방향으로 회전부(120)를 회전하면 바로 해당 객체(10)의 정보를 디스플레이할 수 있다.
또는, 회전부(120)를 회전하면 복수개의 목록을 포함하는 리스트를 스크롤 하여 일측으로 사라지고 타측에서 새로운 목록이 나타나도록 제어할 수 있고, 일 방향으로 연속적으로 이어지는 화면을 스크롤 할 수 있다. 또는 상태바와 같이 연속적으로 움직이는 이때, 리스트의 양이나 화면이 많은 경우 동일한 회전속도에서 더 빠르게 화면이 이동할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이 입력장치(100)의 배치 방향에 따라 다른 방식으로 제어할 수 있다. 예를 들면 도 12의 (c)와 같이 복수개의 리스트 중 동영상을 재생하는 경우에 도 12의 (a)와 같이 회전면이 바닥에 수직하도록 입력장치(100)를 세워서 회전하는 경우 리스트를 이동할 수 있고, 도 12의 (b)와 같이 회전면이 바닥과 평행하게 배치한 경우 선택된 목록의 영상에서 상태 바의 위치가 변화할 수 있다.
또는 도 12의 (a)와 같이 회전면이 바닥에 수직하도록 입력장치(100)를 세워서 회전하는 경우 상하방향으로 화면이 이동하고 도 12의 (b)와 같이 회전면이 바닥에 평행하도록 입력장치(100)를 눕혀서 회전하는 경우 좌우방향으로 화면이 이동할 수 있다.
도 13은 현실세계에 있는 사물과 연동하여 정보를 제공할 수 있는 실시예를 도시하고 있다. 도 13의 (a)와 같이 특정 사물의 길이를 알고자 할 때 포인터로 두 개의 지점을 선택하면 두 지점 사이의 길이(31)에 대한 정보를 제공할 수 있다. 또는 도 13의 (b)와 같이 바닥면을 선택하면 바닥면에 수평과 수직인 위치를 알려주는 가이드 선(31)을 디스플레이부(210)에 출력할 수 있다.
다만 도 13의 (b)와 같은 방식은 사용자와 실제 물건을 배치하는 사람이 따로 있어야 하는 바, 도 13의 (c)와 같이 본 발명의 입력장치(100)를 사물 위에 올려놓으면 수평을 이루고 있는 지 여부를 표시하는 화면(32)을 디스플레이부(210)에 출력하여 사용자가 평행하게 물건을 배치할 수 있도록 가이드 할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 입력장치(100)는 무선통신 방식으로 외부 단말기(200)를 제어하기 때문에 휴대성이 우수하고 작동이 편리하다.
또한, 직관적으로 이용할 수 있어 직접 보지 않고도 입력할 수 있다.
또한, 실제 입력장치(100)로 이용하지 않더라도 휴대하며 장난감으로서 이용할 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 입력장치 110: 고정부
111: 제1 고정부 112: 제2 고정부
115: 회전축 120: 회전부
121: 프레임 122, 123: 커버
121a: 관통홀 127: 마찰돌기
130: 회전모듈 131: 베어링
133: 탄성부 135: 모터
140: 무선통신부 150: 출력부
160: 입력부 161, 162: 버튼
165: 회전감지부 170: 센싱부
171: 자이로 센서 172: 가속도 센서
180: 제어부 181: 인쇄회로기판
190: 배터리

Claims (16)

  1. 회전축을 포함하는 고정부;
    상기 회전축이 관통하며 상기 회전축 중심으로 회전 가능한 회전부;
    상기 회전부의 회전속도 횟수 또는 방향 중 적어도 하나를 감지하는 회전감지부;
    상기 고정부 및 상기 회전부의 움직임을 감지하는 센서;
    디스플레이부를 포함하는 외부 단말기에 무선으로 데이터를 송신하는 무선통신부;
    상기 회전감지부에서 감지한 정보를 기초로 상기 외부 단말기에 제어명령을 송신하도록 상기 무선통신부를 제어하는 제어부; 및
    상기 고정부 또는 상기 회전부 중 적어도 하나에 실장되는 배터리를 포함하는 입력장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 회전축을 일단에 위치하는 제1 고정부와 상기 회전축의 타단에 위치하는 제2 고정부를 포함하고,
    상기 회전부는 상기 제1 고정부와 제2 고정부 사이에 위치하는 입력장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 고정부에 회전축방향으로 힘을 가하면 상기 제2 고정부의 적어도 일부가 상기 회전부에 맞닿아 상기 회전부의 회전속도를 제한하고, 상기 힘을 제거하면 상기 제2 고정부가 원리 위치로 복원되는 탄성을 가지는 탄성부를 더 포함하는 입력장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성부는 상기 회전축과 상기 제2 고정부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 고정부는 상기 회전축에 결합된 제1 부분과 상기 제1 부분에 결합되어 상기 회전축 방향으로 움직이는 제2 부분을 포함하고,
    상기 탄성부는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 회전부 또는 상기 제2 고정부 중 적어도 하나는 상기 제2 고정부 또는 상기 회전부와 마주보는 면에 돌출된 마찰돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회전축과 상기 회전부 사이에 개재된 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전축에 구비된 모터를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 회전부가 멈출 때 상기 고정부에 대해 지정된 방향에배치되도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입력장치는 상기 고정부 또는 상기 회전부 중 적어도 하나에 위치하는 버튼을 더 포함하며
    상기 제어부는
    상기 입력장치가 향하는 방향에 상응하는 포인터를 상기 디스플레이부에 출력하고,
    상기 버튼에서 입력이 감지되면 상기 포인터가 지시하는 객체를 선택하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력장치가 향하는 방향이 바뀌면 상기 선택된 객체의 위치를 변화시키는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 입력장치의 회전부가 회전하면 상기 상기 선택된 객체의 크기 또는 거리를 변화시키고,
    상기 객체의 크기가 제1 기준크기 이하로 작아지면 상기 디스플레이부에서 상기 객체를 삭제하며,
    상기 객체의 크기가 제2 기준크기 이상으로 커지면 상기 디스플레이부에서 상기 객체에 해당하는 세부정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 포인터가 제1 지점에 위치할 때 상기 버튼을 누른 상태로 상기 포인터를 제2 지점으로 이동 시키면 상기 제1 지점과 상기 제2 지점을 연결하는 선을 대각선으로 하는 사각형 내에 위치하는 객체를 선택하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부에 출력되는 복수개의 객체를 포함하는 리스트, 일 방향으로 연속된 화면, 상태막대, 회전객체 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 회전부가 회전 시 상기 리스트, 상기 연속된 화면, 상기 상태막대 및 상기 회전객체는 상기 회전부의 회전 방향에 따라 이동 하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이동 속도는 상기 회전부의 회전 속도에 비례하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부에 출력되는 복수개의 카테고리와 상기 카테고리의 하위 목록을 포함하는 메뉴를 출력하는 경우,
    상기 제어부는 상기 입력장치가 지면과 이루는 각도에 따라 상기 메뉴의 카테고리를 탐색하거나 상기 하위 목록을 탐색하는 것을 선택적으로 수행하는 입력장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 자이로 센서, 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력장치.
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