KR970060989A - 3D wireless pointing device - Google Patents

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KR970060989A
KR970060989A KR1019960000883A KR19960000883A KR970060989A KR 970060989 A KR970060989 A KR 970060989A KR 1019960000883 A KR1019960000883 A KR 1019960000883A KR 19960000883 A KR19960000883 A KR 19960000883A KR 970060989 A KR970060989 A KR 970060989A
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김정열
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구자홍
엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 3차원 공간상에서의 좌표의 산출 및 커서의 위치를 제어하는 3차원 무선 포인팅 장치에 관한 것으로서, 특히 송신측에는 소정축으로 일정 각도를 갖고 초음파 발생부와 복수개의 적외선 발광부를 배치하고 수신측에는 이를 수신할 수 있는 초음파 수신센서와 복수개의 적외선 수신센서를 상기 송신측의 초음파 발생부 및 적외선 발광부와 직각 교차하도록 배치한 후 복수개의 적외선 수신센서에서 검출되는 각각의 적외선 검출강도를 측정하여 제1좌표치를 구하고, 복수개의 적외선 수신센서중 어느 하나의 적외선 수신센서에서 수신되는 복수개의 특성이 다른 적외선 각각의 검출강도를 측정하여 제2 좌표치를 구하고, 적외선 수신센서에서 적외선이 검출되는 시점을 기준으로 초음파의 평균 도달시간을 산출하여 제3 좌표치를 구하여 송신측과 수신측간의 상대적 위치를 3차원으로 결정한 후 현재의 위치를 상기 결정된 3차원 위치로 피제어대상의 커서 또는 메뉴등을 이동시킨다.The present invention relates to a three-dimensional wireless pointing device for calculating coordinates in a three-dimensional space and controlling the position of a cursor. More particularly, the present invention relates to a three-dimensional wireless pointing device for controlling the position of a cursor, An infrared receiving sensor capable of receiving infrared rays and a plurality of infrared ray receiving sensors are arranged so as to intersect at right angles with the ultrasonic wave generating unit and the infrared ray emitting unit of the transmitting side and then the respective infrared ray detecting intensities detected by the plurality of infrared ray receiving sensors are measured, A second coordinate value is obtained by measuring the detection intensity of each infrared ray having a plurality of different characteristics received by any one of the plurality of infrared ray receiving sensors from the plurality of infrared ray receiving sensors, The average time of arrival of the ultrasonic waves is calculated, and the third coordinate value is obtained, And after determining in three dimensions the relative positions of the receiving Toilet moves like the current position of the cursor or the menu of the controlled object to the determined three-dimensional location.

Description

3차원 무선포인팅 장치3D wireless pointing device

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음Since this is a trivial issue, I did not include the contents of the text.

제4도는 본 발명에 따른 3차원 무선포인팅 장치에서 위치 지시수단의 블럭도4 is a block diagram of the position indicating means in the three-dimensional wireless pointing device according to the present invention;

제5도는 본 발명에 따른 3차원 무선포인팅 장치에서 수신수단의 블럭도.FIG. 5 is a block diagram of a receiving means in a three-dimensional wireless pointing device according to the present invention; FIG.

제6도는 본 발명에 따른 3차원 무선 포인팅 장치의 배열구조의 제2실시예를 나타낸 사시도.FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the arrangement structure of a three-dimensional wireless pointing device according to the present invention; FIG.

제7도는 본 발명에 따른 3차원 무선 포인팅 장치의 배열구조의 제3실시예를 나타낸 사시도.FIG. 7 is a perspective view showing a third embodiment of the arrangement structure of a three-dimensional wireless pointing device according to the present invention; FIG.

Claims (13)

일정한 각도를 갖게 소정 축방향으로 단일의 초음파 발생부와 복수개의 적외선 발광부를 배치하여 초음파 및 복수개의 특성이 다른 적외선 신호를 공간상으로 송출하는 위치지시수단과, 상기 위치지시수단과 단일의 초음파 발생부 및 복수개의 적외선 발광부와 직각 교차되게 초음파 수신센서 및 복수개의 적외선 수신센서를 전자기기본체의 동일 직선상의 다른 위치에 장착하여 상기 위치지시수단에서 송출되는 초음파 및 적외선 신호를 수신한 후 각각의 적외선 수신센서 및 초음파 수신센서로 수신된 적외선 및 초음파 신호에 포함된 캐리어 신호를 제거하고 그에 해당하는 엔벨로프 신호를 각각 검출하는 검출수단과, 상기 검출 수단에서 엔벨로프가 검출된 복수개의 적외선 신호를 디지탈 신호로 각각 변환하고 적외선이 검출되는 시점을 기준으로 초음파 신호의 위상차를 검출하는 공간위치해석수단과, 상기 공간위치해석수단에서 디지탈 신호로 각각 변환된 복수개의 적외선 각각의 검출강도를 측정하여 제1 좌표치를 구하고, 복수개의 적외선 수신센서중 어느 하나의 적외선 수신센서에서 수신되는 복수개의 특성이 다른 적외선 각각의 검출 강도를 측정하여 제2 좌표치를 구하고, 적외선 수신센서에서 적외선이 검출되는 시점을 기준으로 초음파의 평균 도달시간을 산출하여 제3 좌표치를 구하여 상기 위치 지시수단과 검출수단간의 상대적 위치를 3차원으로 결정하는 좌표산출수단과, 상기 위치 지시수단과 검출수단의 상대적 위치 이동에 따른 현재의 위치를 상기 좌표산출수단에 의해 결정된 3차원 위치로 피제어대상을 제어하는 위치제어수단으로 구성되는 3차원 무선 포인팅 장치.A position indicating means for locating a single ultrasonic wave generating unit and a plurality of infrared ray emitting units in a predetermined axial direction with a predetermined angle to emit an ultrasonic wave and a plurality of infrared signals having different characteristics in a space; And an ultrasonic receiving sensor and a plurality of infrared receiving sensors are mounted at different positions on the same straight line of the main body of the electronic apparatus so as to be perpendicularly intersected with the plurality of infrared ray emitting units and receive ultrasound and infrared signals transmitted from the position indicating means, Detecting means for removing an envelope signal corresponding to the carrier signal included in the infrared and ultrasonic signals received by the infrared receiving sensor and the ultrasonic receiving sensor, respectively, and a detecting means for detecting a plurality of envelope-detected infrared signals from the detecting means, Respectively, and based on the point of time when the infrared ray is detected A space position analyzing means for detecting a phase difference of an ultrasonic signal, a first coordinate value obtaining means for obtaining a first coordinate value by measuring detection intensities of a plurality of infrared rays respectively converted into digital signals by the spatial position analyzing means, A second coordinate value is obtained by measuring the detection intensity of each infrared ray having a plurality of different characteristics received from the infrared ray receiving sensor, a third coordinate value is obtained by calculating the average arrival time of the ultrasonic wave on the basis of the time when infrared ray is detected by the infrared ray receiving sensor A coordinate calculating means for determining a relative position between the position indicating means and the detecting means in three dimensions; and a position calculating means for calculating a current position in accordance with the relative positional movement of the position indicating means and the detecting means, to a three-dimensional position determined by the coordinate calculating means And a position control means for controlling the controlled object. 제1항에 있어서, 상기 위치지시수단은, 커서 움직임, 선택 명령, 동작 명령등의 키가 구비된 키 입력부와, 상기 키 입력부의 키 신호를 입력받아 코드식별파형 및 동기식별파형의 주기 펄스를 발생시키는 주기펄스발생부와, 상기 주기펄스발생부에서 발생한 주기펄스신호를 초음파 및 적외선 캐리어 신호와 중첩시켜 초음파 및 특성이 다른 복수개의 적외선 신호로 변환하는 송신 출력부와, 초음파 및 적외선 신호 송출시 신호의 왜란이나 간섭을 막기 위해서 초음파 캐리어 및 적외선 캐리어 신호를 발생시켜 상기 송신 출력부로 출력하는 캐리어 발생부와, 상기 송신 출력부에서 출력되는 초음파 및 특성이 다른 복수개의 적외선 신호를 공간상으로 송출하는 신호 발생부인 초음파 발생부 및 복수개의 적외선 발광부로 구성되는 3차원 무선 포인팅 장치.The apparatus as claimed in claim 1, wherein the position indicating means comprises: a key input unit having keys such as a cursor movement, a selection command, and an operation command; and a control unit for receiving a key signal of the key input unit and receiving a periodic pulse of a code identification waveform and a synchronization identification waveform A transmission output section for superimposing the periodic pulse signal generated by the periodic pulse generating section on an ultrasound wave and an infrared carrier signal to convert the periodic pulse signal into a plurality of infrared signals of different ultrasonic and different characteristics; A carrier generator for generating an ultrasound carrier and an infrared carrier signal and outputting the ultrasound carrier and an infrared carrier signal to the transmission output unit to prevent a disturbance or interference of a signal; And a plurality of infrared light emitting units. 제1항에 있어서, 상기 검출수단은, 상기 위치 지시수단에서 송출된 적외선 신호를 수신하는 동일 직선상 다른 위치에 설치된 복수개의 적외선 수신센서와 , 상기 위치지시수단에서 송출된 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신센서와, 상기 초음파 수신센서와 복수개의 적외선 수신센서에 각각 연결되어 상기 초음파 수신센서와 복수개의 적외선 수신센서로 수신된 미약한 초음파 신호 및 복수개의 적외선 신호를 각각 증폭하고 캐리어 신호 대역만 통과시키는 증폭 및 필터부와, 상기 증폭 및 필터부의 출력에서 캐리어 신호를 제거하고 초음파 수신센서와 각각의 적외선 수신센서로 수신된 신호의 세기에 해당하는 레벨을 각각 검출하는 엔벨로프 검출부로 구성되는 3차원 무선포인팅 장치.The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the detecting means comprises: a plurality of infrared ray receiving sensors provided at different positions on the same straight line for receiving the infrared ray signal transmitted from the position indicating means; A receiving sensor connected to the ultrasonic receiving sensor and the plurality of infrared receiving sensors for amplifying the weak ultrasonic signal and the plurality of infrared signals received by the ultrasonic receiving sensor and the plurality of infrared receiving sensors and passing only the carrier signal band And an envelope detecting unit for removing carrier signals from the output of the amplifying and filtering unit and detecting levels corresponding to the intensity of the signals received by the ultrasound receiving sensors and the infrared receiving sensors, respectively, Device. 제1항에 있어서, 상기 공간위치 해석수단은, 복수개의 적외선 수신센서로 수신된 신호의 엔벨로프를 검출하는 상기 엔벨로프 검출부의 각 출력을 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 컨버터와, 좌표 산출 및 코드해석의 기준신호로 이용하기 위하여 적외선 신호의 엔벨로프를 검출하는 소정 엔벨로프 검출부의 출력을 내부의 기준 신호와 비교하여 타이밍 신호로 변환하는 제1비교기와, 초음파 신호의 엔벨로프를 검출하는 상기 엔벨로프 검출부의 출력을 내부의 기준 신호와 비교하여 타이밍 신호로 변환하는 제2비교기와, 상기 제1비교기에서 출력되는 적외선이 검출되는 시점을 기준으로 상기 제2비교기에서 출력되는 초음파 신호의 상대적인 위상차이를 검출하는 위상차 검출기와, 상기 위상차 검출기로 클럭을 발생시키는 클럭 발생기로 구성되는 3차원 무선포인팅 장치.The apparatus according to claim 1, wherein the spatial position analyzing means comprises: an analog / digital converter for converting each output of the envelope detecting unit, which detects an envelope of a signal received by a plurality of infrared ray receiving sensors, into a digital signal; A first comparator for comparing an output of a predetermined envelope detector for detecting an envelope of an infrared signal to use as a reference signal of the envelope detector and for converting the output of the envelope detector to an internal reference signal to convert the output of the envelope detector to a timing signal, A second comparator for comparing a reference signal of the first comparator with a reference signal and converting the reference signal into a timing signal, a phase comparator for detecting a relative phase difference between the ultrasonic signals output from the second comparator, And a clock generator for generating a clock by the phase difference detector Dimensional wireless pointing device. 제1항에 있어서, 상기 좌표산출수단은 상기 위치지시수단의 적외선 발광부(31A)를 통해 송출되는 적외선 신호를 복수개의 적외선 수신센서에서 검출한 후 검출된 각각의 적외선 신호의 강도를 측정하여 제1좌표값을 산출하고, 소정시간 간격을 두고 상기 위치지시수단의 적외선 발광부(31B)를 통해 송출되는 적외선 신호를 복수개의 적외선 수신센서에서 검출한 후 검출된 각각의 적외선 신호의 강도를 측정하여 또다른 제1 좌표값을 산출한 후, 산출된 복수개의 제1좌표값의 평균값을 취하여 최종 제1좌표값을 산출함을 특징으로 하는 3차원 무선 포인팅 장치.2. The apparatus according to claim 1, wherein the coordinate calculating means detects the infrared signal transmitted through the infrared ray emitting portion (31A) of the position indicating means by a plurality of infrared ray receiving sensors, measures the intensity of each infrared ray signal detected, 1 coordinate values are calculated and the infrared signal transmitted through the infrared ray emitting section 31B of the position indicating means is detected by a plurality of infrared ray receiving sensors at predetermined time intervals and the intensity of each infrared ray signal detected is measured And calculates a final first coordinate value by calculating an average value of the plurality of first coordinate values after calculating another first coordinate value. 제5항에 있어서, 상기 제1좌표값은 X좌표값임을 특징으로 하는 3차원 무선포인팅 장치.6. The three-dimensional wireless pointing device of claim 5, wherein the first coordinate value is an X coordinate value. 제1항에 있어서, 상기 위치지시수단의 초음파 발생부 및 복수개의 적외선 발광부는 일정한 각도(α)를 갖게 Y축 방향으로 배치되고, 상기 검출수단의 초음파 수신센서 및 복수개의 적외선 수신센서는 상기 위치지시수단의 초음파 발생부 및 복수개의 적외선 발광부와 직각 교차되게 X축 방향으로 일정한 거리를 두고 전자기기본체에 장착됨을 특징으로 하는 3차원 무선 포인팅 장치.The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic wave generating unit and the plurality of infrared ray emitting units of the position indicating unit are arranged in the Y axis direction with a certain angle (?), And the ultrasonic receiving sensor and the plurality of infrared ray receiving sensors Wherein the ultrasonic wave generating unit and the plurality of infrared light emitting units of the indicating unit are mounted on the main body of the electronic device at a predetermined distance in the X axis direction so as to intersect at right angles to each other. 제1항에 있어서, 상기 위치지시수단의 초음파 발생부 및 복수개의 적외선 발광부는 일정한 각도(α)를 갖게 X축 방향으로 배치되고, 상기 검출수단의 초음파 수신센서 및 복수개의 적외선 수신센서는 상기 위치지시수단의 초음파 발생부 및 복수개의 적외선 발광부와 직각 교차되게 Y축 방향으로 일정한 거리를 두고 전자기기본체에 장착됨을 특징으로 하는 3차원 무선 포인팅 장치.The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic wave generating unit and the plurality of infrared ray emitting units of the position indicating unit are arranged in the X-axis direction with a certain angle (?), And the ultrasonic receiving sensor and the plurality of infrared ray receiving sensors Wherein the ultrasonic wave generating unit and the plurality of infrared ray emitting units of the indicating means are mounted on the main body of the electronic device at a predetermined distance in the Y axis direction so as to intersect at right angles with each other. 제1항에 있어서, 상기 검출수단의 적외선 수신센서 및 초음파 수신센서는 전자기기본체에 착탈할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 무선포인팅 장치.2. The three-dimensional wireless pointing device according to claim 1, wherein the infrared receiving sensor and the ultrasonic receiving sensor of the detecting means are detachably attached to the main body of the electronic apparatus. 제1항에 있어서, 상기 위치지시수단의 복수개의 적외선 발광부는 각각 다른 위치에 배치되고 서로 다른 캐리어 주파수의 적외선을 동시에 송출함을 특징으로 하는 3차원 무선 포인팅 장치.2. The three-dimensional wireless pointing device according to claim 1, wherein the plurality of infrared ray emitting units of the position indicating means are disposed at different positions and emit infrared rays of different carrier frequencies at the same time. 제1항에 있어서, 상기 위치지시수단의 복수개의 적외선 발광부는 각각 다른 위치에 배치되고 동일한 캐리어 주파수를 갖는 적외선을 서로 다른 타이밍으로 송출함을 특징으로 하는 3차원 무선 포인팅 장치.2. The three-dimensional wireless pointing device according to claim 1, wherein the plurality of infrared ray emitting units of the position indicating means transmit infrared rays having different carrier frequencies at different timings. 제1항에 있어서, 상기 위치지시수단의 복수개의 적외선 발광부는 각각 다른 위치에 배치되고 어느 하나는 종파의 적외선으로 다른 하나는 횡파의 적외선으로 분리하여 송출함을 특징으로 하는 3차원 무선 포인팅 장치.2. The three-dimensional wireless pointing device according to claim 1, wherein the plurality of infrared ray emitting units of the position indicating means are disposed at different positions, and one of the infrared ray emitting units is separated into an infrared ray of a longitudinal wave and an infrared ray of a transverse wave. 제1항에 있어서, 상기 위치지시수단의 복수개의 적외선 발광부는 각각 다른 위치에 배치되고 서로 다른 파장의 적외선을 송출함을 특징으로 하는 3차원 무선 포인팅 장치.2. The three-dimensional wireless pointing device according to claim 1, wherein the plurality of infrared ray emitting units of the position indicating means are disposed at different positions and emit infrared rays of different wavelengths. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101103058B1 (en) * 2009-08-25 2012-01-05 김근섭 Computer system and method of driving the same

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