WO2021206277A1 - 디스플레이 시스템, 디스플레이 시스템의 제어 방법 및 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 시스템, 디스플레이 시스템의 제어 방법 및 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2021206277A1
WO2021206277A1 PCT/KR2021/000844 KR2021000844W WO2021206277A1 WO 2021206277 A1 WO2021206277 A1 WO 2021206277A1 KR 2021000844 W KR2021000844 W KR 2021000844W WO 2021206277 A1 WO2021206277 A1 WO 2021206277A1
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electronic pen
display
display device
screen
input pointer
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PCT/KR2021/000844
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위우택
남궁경
이재광
한창민
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • the disclosed invention relates to a display system capable of remotely controlling a display device using an electronic pen and a control method thereof.
  • an electronic device such as an electronic pen.
  • the electronic pen and the display device may be used for presentations or lectures in places such as conference rooms or classrooms.
  • the user may write or draw while the electronic pen is in contact with the display device.
  • the display device may detect the movement of the touched electronic pen and display content that the user wants to input on the screen.
  • the disclosed invention provides a display system capable of controlling a display device using an electronic pen and remotely drawing or writing on the display device, a method for controlling the display system, and a display device.
  • a display system includes an electronic pen including a power switch and a drawing switch; and a display device communicating with the electronic pen, displaying an input pointer at the center of a screen based on an operation of the power switch, and displaying a movement trajectory of the input pointer on the screen based on an operation of the drawing switch; may include
  • the electronic pen may transmit reference point information to the display device based on an on signal of the power switch, and the display device may match the reference point information to the center coordinates of the screen.
  • the electronic pen may transmit location information corresponding to the movement of the electronic pen to the display device, and the display device may change a display position of the input pointer based on the location information.
  • the electronic pen may further include a motion sensor configured to obtain motion information, and generate the location information based on the motion information, and the display device may match the location information with display coordinates of the input pointer in the screen.
  • the motion sensor may further include an acceleration sensor configured to measure an acceleration in three axes corresponding to the movement of the electronic pen.
  • the motion sensor may further include a gyro sensor configured to measure the angular velocity of the three axes corresponding to the movement of the electronic pen.
  • a method of controlling a display system includes: performing communication connection between the electronic pen and the display device; displaying an input pointer at the center of a screen of the display device based on an operation of a power switch provided in the electronic pen; and displaying a movement trajectory of the input pointer on the screen based on an operation of a drawing switch provided in the electronic pen.
  • Displaying the input pointer at the center of the screen may include matching reference point information obtained by the electronic pen to coordinates of the center of the screen based on an On signal of the power switch.
  • a method of controlling a display system includes: acquiring position information of the electronic pen corresponding to the movement of the electronic pen; and changing the display position of the input pointer based on the position information of the electronic pen.
  • Acquiring the position information of the electronic pen may include: acquiring the movement information by a motion sensor of the electronic pen; and obtaining the location information based on the motion information.
  • Changing the display position of the input pointer may include matching the position information with display coordinates of the input pointer in the screen.
  • Acquiring the motion information may include measuring an acceleration in three axes corresponding to the motion of the electronic pen by an acceleration sensor.
  • the obtaining of the motion information may further include measuring the angular acceleration of the three axes corresponding to the motion of the electronic pen by a gyro sensor.
  • a display apparatus includes a display including a screen; a communication unit that communicates with the electronic pen; and displaying an input pointer at the center of the screen based on a communication connection signal transmitted from the electronic pen, and displaying a movement trajectory of the input pointer on the screen based on a drawing signal transmitted from the electronic pen. It may include; a control unit to control.
  • the controller may match the reference point information transmitted from the electronic pen to the coordinates of the center of the screen.
  • the controller may process motion information transmitted from the electronic pen to obtain location information of the electronic pen, and change a display position of the input pointer based on the location information.
  • the controller may match the location information with display coordinates of the input pointer in the screen.
  • the control method of the display system, and the display apparatus the display apparatus can be controlled using an electronic pen, and input such as drawing or writing can be remotely performed on the display apparatus. That is, since drawing or writing is possible on the display device remotely without contact between the electronic pen and the display device, user convenience may be improved.
  • the method for controlling the display system, and the display device remote drawing or writing is possible even on a display device not including a touch screen, and remote drawing or writing is possible regardless of the direction of the electronic pen.
  • FIG. 1 shows a display system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a control block diagram of an electronic pen according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of controlling a display system according to an exemplary embodiment.
  • 5 and 6 show examples of input pointers displayed on a display device.
  • FIG. 7 illustrates an example in which a display position of an input pointer is changed in the display device according to the movement of the electronic pen.
  • FIG. 8 shows an example in which a movement trajectory of an input pointer is displayed on a display device.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of controlling a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • a part when a part is “connected” with another part, it includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.
  • a part when a part "includes” a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
  • a member when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member exists between the two members.
  • the identification code is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless the specific order is clearly stated in the context. have.
  • FIG. 1 shows a display system according to an embodiment.
  • a display system 1 may include an electronic pen 10 and a display device 20 .
  • the electronic pen 10 may communicate with the display device 20 .
  • the electronic pen 10 and the display device 20 may be connected through a wireless communication method.
  • the electronic pen 10 and the display device 20 may be connected by a wired communication method, but a wireless communication method is preferable.
  • the wireless communication method may be Bluetooth communication or infrared communication.
  • the electronic pen 10 may include a power switch 110 and a drawing switch 120 .
  • the power switch 110 and the drawing switch 120 may be implemented in the form of a button.
  • the power switch 110 serves to switch between starting and stopping the operation of the electronic pen 10 . In other words, when the power switch 110 is turned on, the operation of the electronic pen 10 may be started, and when the power switch 110 is turned off, the operation of the electronic pen 10 may be stopped.
  • the electronic pen 10 may obtain reference point information based on an on signal of the power switch 110 and transmit the reference point information to the display device 20 .
  • the reference point information may include reference coordinates indicating a reference position of the electronic pen 10 in a 3D space.
  • the reference position may be a position at which a communication connection between the electronic pen 10 and the display device 20 is completed.
  • the reference point information of the electronic pen 10 serves as a reference for acquiring the movement trajectory of the electronic pen 10 .
  • the display device 20 may display the input pointer at the center of the screen S based on the operation of the power switch 110 . That is, the display device 20 may match the reference point information of the electronic pen 10 to the coordinates of the center of the screen S.
  • an input pointer is displayed at the center of the screen S, and coordinates corresponding to the movement of the electronic pen 10 are calculated based on the center of the screen S. ) and the movement trajectory can be easily calculated.
  • the power switch 110 may serve as a reset button for updating reference point information.
  • the electronic pen 10 may be powered on or powered off.
  • the reference point information may be updated.
  • the display device 20 may match the updated reference point information with the coordinates of the center of the screen S. That is, the input pointer is displayed again in the center of the screen (S).
  • the drawing switch 120 may receive a drawing command from a user.
  • the electronic pen 10 may transmit a drawing signal to the display device 20 .
  • the display device 20 may display the movement trajectory of the input pointer on the screen S based on the drawing signal.
  • the electronic pen 10 may transmit a drawing signal to the display device 20 when there is a user input regarding the drawing switch 120 .
  • the electronic pen 10 may transmit a drawing signal while the user is pressing or touching the drawing switch 120 .
  • the electronic pen 10 may transmit various commands or signals to the display device 20 .
  • the electronic pen 10 may transmit a menu pop-up signal or a screen change signal to the display apparatus 20 in response to a user input.
  • the display device 20 may display a menu on the screen S based on the menu pop-up signal.
  • the display device 20 may switch the screen displayed on the screen S based on the screen change signal.
  • the function of the electronic pen 10 is not limited to what is illustrated.
  • the electronic pen 10 may include other switches or other buttons for performing various functions.
  • the electronic pen 10 may be defined as a remote controller or a mobile device.
  • the electronic pen 10 may be replaced with various devices capable of communicating with the display device 20 .
  • a mobile device such as a tablet PC or a smart phone may perform the function of the electronic pen 10 .
  • the display device 20 is a device capable of processing an image signal received from the outside and visually displaying the processed image.
  • the display device 20 is exemplified as a television (TV), but is not limited thereto.
  • the display device 20 may be implemented in various forms, such as a monitor and a multimedia device.
  • a device that visually displays an image may correspond to the display device 20 .
  • the display device 20 may include parts for displaying an image.
  • the display 210 included in the display device 20 may form the screen S.
  • An image that is visual information may be displayed on the screen S.
  • a still image or a moving image may be displayed on the screen S, and a 2D flat image or a 3D stereoscopic image may be displayed.
  • FIG. 2 is a control block diagram of an electronic pen according to an exemplary embodiment.
  • the electronic pen 10 may include a power switch 110 , a drawing switch 120 , a battery 130 , a communication unit 140 , a motion sensor 150 , and a control unit 160 .
  • the power switch 110 and the drawing switch 120 have been described in FIG. 1 .
  • the control unit 160 is electrically connected to the components of the electronic pen 10 .
  • the battery 130 may supply power for the operation of the electronic pen 10 .
  • the battery 130 may supply power for operating the drawing switch 120 , the communication unit 140 , the motion sensor 150 , and the control unit 160 of the electronic pen 10 .
  • the controller 160 may control the current and voltage applied to each component of the electronic pen 10 .
  • the communication unit 140 may perform communication connection.
  • the communication unit 140 connects the electronic pen 10 with the display device 20 .
  • the communication unit 140 may include a wireless communication module and/or a wired communication module.
  • the wireless communication module may perform Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Wireless LAN, Home Radio Frequency (RF), Wi-Fi Direct, infrared communication, and/or Ultra-wide band (UWB) communication.
  • the control unit 160 of the electronic pen 10 may operate the communication unit 140 based on an on signal of the power switch 110 . Also, the control unit 160 of the electronic pen 10 may control the communication unit 140 to obtain reference point information based on the on signal of the power switch 110 and transmit the reference point information to the display device 20 . .
  • the communication unit 140 of the electronic pen 10 is defined as a first communication unit and , the communication unit 230 of the display device 20 may be defined as a second communication unit.
  • the motion sensor 150 may be provided inside the electronic pen 10 .
  • the motion sensor 150 may be disposed on the tip of the electronic pen 10 .
  • the motion sensor 150 may be disposed at various positions inside the electronic pen 10 .
  • the motion sensor 150 may acquire motion information of the electronic pen 10 .
  • the motion information may include at least one of three-axis acceleration obtained by the acceleration sensor or three-axis angular velocity obtained by the gyro sensor.
  • the controller 160 of the electronic pen 10 may obtain position information of the electronic pen 10 corresponding to the movement of the electronic pen 10 in a three-dimensional space using the movement information obtained by the motion sensor 150 . can
  • the location information of the electronic pen 10 may be obtained by the display device 20 .
  • Motion information obtained by the motion sensor 150 may be transmitted to the display device 20 through the communication unit 140 .
  • the display device 20 may obtain location information of the electronic pen 10 by analyzing or processing the motion information.
  • the motion sensor 150 may include an acceleration sensor that measures acceleration in three axes corresponding to the movement of the electronic pen 10 .
  • the acceleration sensor may measure acceleration in the x-axis, y-axis, and z-axis directions when the electronic pen 10 moves.
  • the z-axis is an axis parallel to the direction of gravity, and the x-axis and y-axis are perpendicular to each other and may exist on a plane perpendicular to the z-axis.
  • the control unit 160 of the electronic pen 10 or the control unit 240 of the display device 20 includes the moving speed and the moving distance of the electronic pen 10 in a three-dimensional space by double-integrating the measured acceleration with respect to each axis. location information can be obtained.
  • the motion sensor 150 may further include a gyro sensor that measures the angular velocity of three axes corresponding to the movement of the electronic pen 10 .
  • the gyro sensor may measure angular velocities in the x-axis, y-axis, and z-axis directions when the electronic pen 10 moves.
  • the controller 160 of the electronic pen 10 or the controller 240 of the display device 20 may acquire position information of the electronic pen 10 in a three-dimensional space by integrating the angular velocity measured with respect to each axis.
  • the location information of the electronic pen 10 may be more accurately obtained.
  • the controller 160 may include a processor 161 that processes signals and data, and a memory 162 that stores or stores programs, applications, or data necessary for the operation of the electronic pen 10 .
  • the controller 160 may include a control circuit in which the processor 161 and the memory 162 are mounted.
  • the processor 161 is hardware and may include a logic circuit and an arithmetic circuit.
  • the processor 161 may control the configurations of the electronic pen 10 by using a program, an application, an instruction, and/or data stored in the memory 162 for the operation of the electronic pen 10 .
  • the processor 161 and the memory 162 may be implemented as separate chips or as a single chip.
  • the controller 160 may include a plurality of processors and a plurality of memories.
  • the memory 162 includes a nonvolatile memory such as a read only memory and a flash memory for storing data for a long period of time, and a static random access memory (S-RAM) and D-RAM for temporarily storing data. It may include a volatile memory such as a dynamic random access memory (RAM).
  • a nonvolatile memory such as a read only memory and a flash memory for storing data for a long period of time
  • S-RAM static random access memory
  • D-RAM dynamic random access memory
  • the control unit 240 may be defined as the second control unit.
  • the processor 161 of the electronic pen 10 may be defined as a first processor
  • the processor 241 of the display device 20 may be defined as a second processor.
  • the memory 162 of the electronic pen 10 may be defined as a second memory
  • the memory 242 of the display device 20 may be defined as a second memory.
  • the electronic pen 10 may further include various components in addition to the above-described components, and the above-described components may be separated or omitted.
  • FIG. 3 is a control block diagram of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the display device 20 includes a display 210 , a power assembly 220 supplying power to components of the display device 20 , a communication unit 230 communicating with an external device, and a display device. It may include a control unit 240 for controlling the operation of (20). The control unit 240 is electrically connected to the components of the display device 20 .
  • the display device 20 may include a microphone for receiving a voice signal, an input button for acquiring a user input, and a speaker for outputting a sound.
  • the power assembly 220 and the controller 240 may be implemented as circuits.
  • the power assembly 220 may include a power circuit in which capacitors, coils, and resistance elements are mounted.
  • the controller 240 may include a control circuit in which the processor 241 and the memory 242 are mounted.
  • the display 210 may include various types of display panels.
  • the display 210 may include a Liquid Crystal Display Panel (LCD Panel), a Light Emitting Diode Panel (LED Panel), or an Organic Light Emitting Diode Panel (OLED Panel). , or may include a micro LED panel.
  • the display 210 may be implemented as a touch screen.
  • the display 210 may display information input by the user or information provided to the user on various screens.
  • the display 210 may display a graphic user interface (GUI) that enables control of the display device 20 .
  • GUI graphic user interface
  • the power assembly 220 may supply power for the operation of the display 210 , the communication unit 230 , and the control unit 240 .
  • the controller 240 may control the current and voltage applied to each component of the display device 20 from the power assembly 220 .
  • the communication unit 230 connects the display device 20 with an external device through a network or a communication channel.
  • the communication unit 230 may include a wired communication module that communicates with an external device by wire and/or a wireless communication module that wirelessly communicates with the external device.
  • the communication unit 230 may be connected to the electronic pen 10 under the control of the control unit 240 to transmit/receive data.
  • the wireless communication module may perform Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Wireless LAN, Home Radio Frequency (RF), Wi-Fi Direct, infrared communication, and/or Ultra-wide band (UWB) communication.
  • the controller 240 may include a processor 241 that processes signals and data, and a memory 242 that stores or stores programs, applications, or data necessary for the operation of the display device 20 .
  • the controller 240 may control the operation of the display device 20 by processing signals and information received from the electronic pen 10 through the communication unit 230 .
  • the processor 241 is hardware and may include a logic circuit and an arithmetic circuit.
  • the processor 241 may control each component of the display device 20 by using a program, application, instruction, and/or data stored in the memory 242 for the operation of the display device 20 .
  • the processor 241 and the memory 242 may be implemented as separate chips or as a single chip.
  • the controller 240 may include a plurality of processors and a plurality of memories.
  • the memory 242 includes a nonvolatile memory such as a read only memory and a flash memory for storing data for a long period of time, and a static random access memory (S-RAM) and D-RAM for temporarily storing data. It may include a volatile memory such as a dynamic random access memory (RAM).
  • a nonvolatile memory such as a read only memory and a flash memory for storing data for a long period of time
  • S-RAM static random access memory
  • D-RAM dynamic random access memory
  • the display device 20 may further include various components in addition to the above-described components, and the above-described components may be separated or omitted.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of controlling a display system according to an exemplary embodiment.
  • the power switch 110 of the electronic pen 10 may be turned on by a user input ( 501 ).
  • a communication connection with the display device 20 may be performed ( 502 ).
  • the electronic pen 10 and the display device 20 may be connected by a wired communication method, but a wireless communication method is preferable.
  • the wireless communication method may be Bluetooth communication or infrared communication.
  • the control unit 160 of the electronic pen 10 may acquire reference point information based on the on signal of the power switch 110 ( S503 ).
  • the reference point information may include reference coordinates indicating a reference position of the electronic pen 10 in a 3D space.
  • the electronic pen 10 may transmit the reference point information to the display device 20 ( 504 ).
  • the display device 20 may display an input pointer at the center of the screen S based on the operation of the power switch 110 ( 505 ). Specifically, when the reference point information is received, the controller 240 of the display apparatus 20 may control the display 210 to display the input pointer at the center of the screen S. The display device 20 may match the reference point information of the electronic pen 10 to the coordinates of the center of the screen S.
  • the motion sensor 150 of the electronic pen 10 may then be activated (506).
  • the motion sensor 150 may acquire motion information of the electronic pen 10 .
  • the motion information may include at least one of three-axis acceleration obtained by the acceleration sensor or three-axis angular velocity obtained by the gyro sensor.
  • the controller 160 of the electronic pen 10 may obtain position information of the electronic pen 10 corresponding to the movement of the electronic pen 10 in a three-dimensional space using the movement information obtained by the motion sensor 150 . can (507).
  • the location information of the electronic pen 10 may include location coordinates in 3D space.
  • the controller 160 of the electronic pen 10 may generate location information based on the reference coordinates included in the reference point information as an origin. Meanwhile, the location information of the electronic pen 10 may be acquired by the controller 240 of the display device 20 .
  • the electronic pen 10 may transmit location information corresponding to the movement of the electronic pen 10 to the display device 20 ( 508 ). Specifically, the controller 160 of the electronic pen 10 may control the communication unit 140 to transmit location information.
  • the display device 20 may change the display position of the input pointer in the screen S based on the position information of the electronic pen 10 ( S509 ).
  • the controller 240 of the display device 20 may match the location information of the electronic pen 10 with the display coordinates of the input pointer in the screen S. By matching the position coordinates of the three-dimensional space with the display coordinates of the input pointer in the screen S, the movement of the input pointer in the screen S can be easily displayed.
  • the controller 240 of the display device 20 applies a predetermined calibration ratio to the moving distance of the electronic pen 10 , and displays the position information of the electronic pen 10 and the display coordinates of the input pointer.
  • a predetermined calibration ratio is 1, the moving distance of the input pointer in the screen S is equal to the actual moving distance of the electronic pen 10 . That is, when the electronic pen 10 moves 10 cm from the reference point, the position information and the display coordinates match so that the input pointer in the screen S moves 10 cm from the center of the screen S.
  • the controller 240 of the display device 20 may determine a correction ratio to be applied to the moving distance of the electronic pen 10 based on the size of the screen S. Also, the controller 240 of the display device 20 may determine a correction ratio to be applied to the moving distance of the electronic pen 10 based on a user input. For example, when a plurality of predetermined correction ratios exist and the user double-clicks the drawing switch 120 , the correction ratios may be sequentially changed.
  • the electronic pen 10 may transmit a drawing signal to the display device 20 ( 511 ).
  • the display device 20 may display a movement trajectory of the input pointer on the screen S based on the drawing signal ( 512 ).
  • 5 and 6 show examples of input pointers displayed on a display device.
  • the display device 20 may display the input pointers 310 and 320 at the center of the screen S based on the operation of the power switch 110 of the electronic pen 10 . .
  • the controller 240 of the display apparatus 20 may control the display 210 to display the input pointer at the center of the screen S.
  • the input pointer 310 may be indicated by an arrow.
  • the input pointer 320 may be displayed as a dot.
  • the input pointers 310 and 320 may be displayed in various forms.
  • the input pointers 310 and 320 may be displayed as images such as brushes and pencils.
  • the display device 20 may change the input pointer 310 to a different shape. For example, when a drawing signal is received while the input pointer 310 having an arrow shape of FIG. 5 is displayed, it may be changed to the input pointer 320 having a dot shape of FIG. 6 .
  • FIG. 7 illustrates an example in which a display position of an input pointer is changed in the display device according to the movement of the electronic pen.
  • the display device 20 may change the display position of the input pointer 310 in the screen S based on the location information of the electronic pen 10 .
  • the electronic pen 10 may move from A to B. That is, the position of the electronic pen 10 may be changed from A to B.
  • the electronic pen 10 may transmit location information corresponding to the movement from A to B to the display device 20 .
  • the display device 20 may change the display position of the input pointer 310 from A' to B' according to the movement of the electronic pen 10 .
  • FIG. 8 shows an example in which a movement trajectory of an input pointer is displayed on a display device.
  • the display device 20 may display the movement trace 330 of the input pointer on the screen S based on the drawing signal transmitted from the electronic pen 10 .
  • the display device 20 may display a movement trajectory 330 of the input pointer corresponding to the movement of the electronic pen 10 .
  • the display device 20 may display the movement path of the electronic pen 10 .
  • the display device 20 displays the trajectory of the electronic pen 10 moving from C to D. That is, the display device 20 does not display the moving trajectory of the electronic pen 10 from D to E, but the input pointer 310 to the position of the screen S corresponding to E, which is the final position of the electronic pen 10 . ) is indicated.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of controlling a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the communication unit 230 of the display device 20 may receive a communication connection signal from the electronic pen 10 ( 601 ).
  • the communication unit 230 of the display device 20 establishes a communication session between the communication unit 140 of the electronic pen 10 .
  • the communication connection signal may include reference point information of the electronic pen 10 .
  • the controller 240 of the display device 20 may control the display 210 to display the input pointer at the center of the screen S based on the communication connection signal ( S602 ).
  • the controller 240 of the display device 20 may match the reference point information transmitted from the electronic pen 10 to the coordinates of the center of the screen S.
  • the communication unit 230 of the display device 20 may transmit the motion information received from the electronic pen 10 to the control unit 240 ( 603 ).
  • the controller 240 of the display device 20 may obtain position information of the electronic pen 10 by analyzing or processing motion information of the electronic pen 10 ( 604 ). Also, the controller 240 of the display device 20 may change the display position of the input pointer on the screen based on the position information of the electronic pen 10 ( 605 ). The controller 240 of the display device 20 may match the location information of the electronic pen 10 with the display coordinates of the input pointer in the screen.
  • the communication unit 230 of the display apparatus 20 may receive a drawing signal from the electronic pen 10 ( 606 ).
  • the controller 240 of the display apparatus 20 may control the display 210 to display the movement trajectory of the input pointer on the screen based on the drawing signal ( 607 ).
  • the method for controlling the display system, and the display device the display device can be controlled using an electronic pen, and input such as drawing or writing can be remotely performed on the display device. That is, since drawing or writing on the display device is possible without contact between the electronic pen and the display device, user convenience may be improved.
  • the method for controlling the display system, and the display device remote drawing or writing is possible even on a display device not including a touch screen, and remote drawing or writing is possible regardless of the direction of the electronic pen.
  • the disclosed embodiments may be implemented in the form of a storage medium storing instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may generate program modules to perform the operations of the disclosed embodiments.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory storage medium' is a tangible device and only means that it does not contain a signal (eg, electromagnetic wave). It does not distinguish the case where it is stored as
  • the 'non-transitory storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided as included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly, online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of the computer program product eg, a downloadable app
  • a machine-readable storage medium such as a memory of a manufacturer's server, a server of an application store, or a relay server. It may be temporarily stored or temporarily created.

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Abstract

일 실시예에 따른 디스플레이 시스템은, 전원 스위치 및 드로잉 스위치를 포함하는 전자 펜; 및 상기 전자 펜과 통신하고, 상기 전원 스위치의 작동에 기초하여 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하고, 상기 드로잉 스위치의 작동에 기초하여 상기 스크린에 상기 입력 포인터의 이동 궤적을 표시하는 디스플레이 장치;를 포함한다.

Description

디스플레이 시스템, 디스플레이 시스템의 제어 방법 및 디스플레이 장치
개시된 발명은 전자 펜을 이용하여 원격으로 디스플레이 장치를 제어할 수 있는 디스플레이 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
전자 칠판과 같은 디스플레이 장치와 관련된 입력 도구로서, 전자 펜과 같은 전자 기기가 있다. 예를 들면, 전자 펜과 디스플레이 장치는 회의실 또는 교실 등의 장소에서 프레젠테이션이나 강의를 위해 활용될 수 있다. 구체적으로, 사용자는 전자 펜을 디스플레이 장치에 접촉시킨 상태로 판서나 그리기를 할 수 있다. 디스플레이 장치는 접촉된 전자 펜의 움직임을 검출하고 사용자가 입력하고자 하는 내용을 스크린 상에 표시할 수 있다.
그런데 종래 기술에서는 전자 펜이 디스플레이 장치에 접촉된 상태에서만 그리기 입력 또는 판서 입력이 가능하기 때문에, 사용자가 원격으로 그리기나 판서를 할 수 없는 불편함이 있다.
개시된 발명은 전자 펜을 이용하여 디스플레이 장치를 제어하고, 원격으로 디스플레이 장치에 그리기 또는 판서를 할 수 있는 디스플레이 시스템, 디스플레이 시스템의 제어 방법 및 디스플레이 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 시스템은, 전원 스위치 및 드로잉 스위치를 포함하는 전자 펜; 및 상기 전자 펜과 통신하고, 상기 전원 스위치의 작동에 기초하여 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하고, 상기 드로잉 스위치의 작동에 기초하여 상기 스크린에 상기 입력 포인터의 이동 궤적을 표시하는 디스플레이 장치;를 포함할 수 있다.
상기 전자 펜은 상기 전원 스위치의 온(On) 신호에 기초하여 기준점 정보를 상기 디스플레이 장치에 전송하고, 상기 디스플레이 장치는 상기 기준점 정보를 상기 스크린의 중심 좌표에 매칭할 수 있다.
상기 전자 펜은 상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 위치 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하고, 상기 디스플레이 장치는 상기 위치 정보에 기초하여 상기 입력 포인터의 표시 위치를 변경할 수 있다.
상기 전자 펜은 움직임 정보를 획득하는 움직임 센서;를 더 포함하고, 상기 움직임 정보에 기초하여 상기 위치 정보를 생성하며, 상기 디스플레이 장치는 상기 위치 정보를 상기 스크린 내 상기 입력 포인터의 표시 좌표와 매칭할 수 있다.
상기 움직임 센서는 상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 3축의 가속도를 측정하는 가속도 센서;를 더 포함할 수 있다.
상기 움직임 센서는 상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 상기 3축의 각속도를 측정하는 자이로 센서;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 시스템의 제어 방법은, 상기 전자 펜과 상기 디스플레이 장치의 통신 연결을 수행하고; 상기 전자 펜에 마련된 전원 스위치의 작동에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하고; 및 상기 전자 펜에 마련된 드로잉 스위치의 작동에 기초하여 상기 스크린에 상기 입력 포인터의 이동 궤적을 표시하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하는 것은, 상기 전원 스위치의 온(On) 신호에 기초하여 상기 전자 펜에 의해 획득되는 기준점 정보를 상기 스크린의 중심 좌표에 매칭하는 것;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 시스템의 제어 방법은, 상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 상기 전자 펜의 위치 정보를 획득하고; 및 상기 전자 펜의 위치 정보에 기초하여 상기 입력 포인터의 표시 위치를 변경하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 펜의 위치 정보를 획득하는 것은, 상기 전자 펜의 움직임 센서에 의해 움직임 정보를 획득하고; 및 상기 움직임 정보에 기초하여 상기 위치 정보를 획득하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 입력 포인터의 표시 위치를 변경하는 것은, 상기 위치 정보를 상기 스크린 내 상기 입력 포인터의 표시 좌표와 매칭하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 움직임 정보를 획득하는 것은, 가속도 센서에 의해 상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 3축의 가속도를 측정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 움직임 정보를 획득하는 것은, 자이로 센서에 의해 상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 상기 3축의 각가속도를 측정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 스크린을 포함하는 디스플레이; 전자 펜과 통신을 수행하는 통신부; 및 상기 전자 펜으로부터 전송되는 통신 연결 신호에 기초하여 상기 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하고, 상기 전자 펜으로부터 전송되는 드로잉 신호에 기초하여 상기 스크린에 상기 입력 포인터의 이동 궤적을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 전자 펜으로부터 전송되는 기준점 정보를 상기 스크린의 중심 좌표에 매칭할 수 있다.
상기 제어부는 상기 전자 펜으로부터 전송되는 움직임 정보를 처리하여 상기 전자 펜의 위치 정보를 획득하고, 상기 위치 정보에 기초하여 상기 입력 포인터의 표시 위치를 변경할 수 있다.
상기 제어부는 상기 위치 정보를 상기 스크린 내 상기 입력 포인터의 표시 좌표와 매칭할 수 있다.
개시된 디스플레이 시스템, 디스플레이 시스템의 제어 방법 및 디스플레이 장치에 의하면, 전자 펜을 이용하여 디스플레이 장치를 제어할 수 있고, 원격으로 디스플레이 장치에 그리기나 판서와 같은 입력이 가능하다. 즉, 전자 펜과 디스플레이 장치의 접촉 없이, 원격으로 디스플레이 장치에 그리기나 판서가 가능하게 되므로, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 개시된 디스플레이 시스템, 디스플레이 시스템의 제어 방법 및 디스플레이 장치에 의하면, 터치 스크린을 포함하지 않는 디스플레이 장치에도 원격 그리기나 판서가 가능하고, 전자 펜의 방향과 무관하게 원격 그리기나 판서가 가능하다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 펜의 제어 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블로도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5 및 도 6은 디스플레이 장치에 표시되는 입력 포인터의 예시를 보여준다.
도 7은 전자 펜의 움직임에 따라 디스플레이 장치에서 입력 포인터의 표시 위치가 변경되는 예시를 보여준다.
도 8 은 디스플레이 장치에서 입력 포인터의 이동 궤적이 표시되는 예시를 보여준다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우 뿐만아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템을 도시한다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 시스템(1)은 전자 펜(10)과 디스플레이 장치(20)를 포함할 수 있다. 전자 펜(10)은 디스플레이 장치(20)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전자 펜(10)과 디스플레이 장치(20)는 무선 통신 방식으로 연결될 수 있다. 또한, 전자 펜(10)과 디스플레이 장치(20)는 유선 통신 방식으로 연결될 수도 있으나, 무선 통신 방식이 바람직하다. 무선 통신 방식은 블루투스 통신 또는 적외선 통신일 수 있다.
전자 펜(10)은 전원 스위치(110)와 드로잉 스위치(120)를 포함할 수 있다. 전원 스위치(110)와 드로잉 스위치(120)는 버튼 형태로 구현될 수 있다. 전원 스위치(110)는 전자 펜(10)의 작동 개시와 작동 중지를 전환하는 역할을 수행한다. 다시 말해, 전원 스위치(110)가 온 되면 전자 펜(10)의 작동이 개시되고, 전원 스위치(110)가 오프 되면 전자 펜(10)의 작동이 중지될 수 있다.
전원 스위치(110)가 온 되면 디스플레이 장치(20)와의 통신 연결이 수행될 수 있다. 전자 펜(10)은 전원 스위치(110)의 온 신호에 기초하여 기준점 정보를 획득하고, 기준점 정보를 디스플레이 장치(20)에 전송할 수 있다. 기준점 정보는 3차원 공간 상에서 전자 펜(10)의 기준 위치를 지시하는 기준 좌표를 포함할 수 있다. 기준 위치는 전자 펜(10)과 디스플레이 장치(20) 사이에 통신 연결이 완료되는 시점의 위치일 수 있다. 전자 펜(10)의 기준점 정보는 전자 펜(10)의 이동 궤적을 획득하는데 기준이 된다.
디스플레이 장치(20)는 전원 스위치(110)의 작동에 기초하여 스크린(S)의 중심에 입력 포인터를 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)의 기준점 정보를 스크린(S)의 중심 좌표에 매칭할 수 있다. 전자 펜(10)의 초기 구동 시 스크린(S)의 중심에 입력 포인터를 표시하고, 스크린(S)의 중심을 기준으로 전자 펜(10)의 움직임에 대응하는 좌표를 산출함으로써, 전자 펜(10)의 움직임과 이동 궤적이 용이하게 산출될 수 있다.
또한, 전원 스위치(110)는 기준점 정보를 갱신하기 위한 리셋 버튼의 역할을 수행할 수도 있다. 예를 들면, 사용자가 전원 스위치(110)를 길게 누르거나 길게 터치하면 전자 펜(10)이 파워 온 되거나 파워 오프 될 수 있다. 사용자가 전원 스위치(110)를 짧게 누르거나 짧게 터치하면 기준점 정보가 갱신될 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 갱신된 기준점 정보를 스크린(S)의 중심 좌표에 매칭할 수 있다. 즉, 입력 포인터가 스크린(S)의 중심에 다시 표시된다.
드로잉 스위치(120)는 사용자로부터 드로잉 명령을 수신할 수 있다. 드로잉 스위치(120)가 온 되면, 전자 펜(10)은 드로잉 신호를 디스플레이 장치(20)로 전송할 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 드로잉 신호에 기초하여 스크린(S)에 입력 포인터의 이동 궤적을 표시할 수 있다. 다시 말해, 전자 펜(10)은, 드로잉 스위치(120)에 관한 사용자의 입력이 있는 경우, 드로잉 신호를 디스플레이 장치(20)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 드로잉 스위치(120)를 누르고 있거나 터치하고 있는 동안 전자 펜(10)이 드로잉 신호를 전송할 수 있다.
이외에도, 전자 펜(10)은 디스플레이 장치(20)로 다양한 명령 또는 신호를 전송할 수 있다. 예를 들면, 전자 펜(10)은 사용자의 입력에 응답하여 메뉴 팝업 신호 또는 화면 전환 신호를 디스플레이 장치(20)로 전송할 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 메뉴 팝업 신호에 기초하여 스크린(S)에 메뉴를 표시할 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 화면 전환 신호에 기초하여 스크린(S)에 표시되는 화면을 전환할 수 있다. 전자 펜(10)의 기능은 예시된 것으로 한정되지 않는다. 전자 펜(10)은 다양한 기능을 수행하기 위한 다른 스위치나 다른 버튼을 포함할 수 있다.
한편, 전자 펜(10)은 리모트 컨트롤러 또는 모바일 기기로 정의될 수도 있다. 전자 펜(10)은 디스플레이 장치(20)와 통신할 수 있는 다양한 장치로 대체될 수 있다. 예를 들면, 태블릿 PC 또는 스마트폰(Smart Phone)과 같은 모바일 기기가 전자 펜(10)의 기능을 수행할 수 있다.
디스플레이 장치(20)는 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다. 이하에서는 디스플레이 장치(20)가 텔레비전(Television, TV)인 것으로 예시하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 디스플레이 장치(20)는 모니터, 멀티미디어 장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 영상을 시각적으로 표시하는 장치라면 디스플레이 장치(20)에 해당할 수 있다.
디스플레이 장치(20)는 영상을 표시하기 위한 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 장치(20)에 포함되는 디스플레이(210)는 스크린(S)을 형성할 수 있다. 스크린(S)에는 시각 정보인 영상이 표시될 수 있다. 스크린(S)에는 정지 영상 또는 동영상이 표시될 수 있으며, 2차원 평면 영상 또는 3차원 입체 영상이 표시될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 펜의 제어 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전자 펜(10)은 전원 스위치(110), 드로잉 스위치(120), 배터리(130), 통신부(140), 움직임 센서(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다. 전원 스위치(110)와 드로잉 스위치(120)는 도 1에서 설명되었다. 제어부(160)는 전자 펜(10)의 구성들과 전기적으로 연결된다.
배터리(130)는 전자 펜(10)의 작동을 위한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(130)는 전자 펜(10)의 드로잉 스위치(120), 통신부(140), 움직임 센서(150) 및 제어부(160)을 작동을 위한 전력을 공급할 수 있다. 제어부(160)는 전자 펜(10)의 각 구성에 인가되는 전류와 전압을 제어할 수 있다.
통신부(140)는 통신 연결을 수행할 수 있다. 통신부(140)는 전자 펜(10)을 디스플레이 장치(20)와 연결한다. 통신부(140)는 무선 통신 모듈 및/또는 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈은 와이파이, 블루투스, 지그비, 무선 랜, 홈 RF(Home Radio Frequency), 와이파이 다이렉트, 적외선 통신 및/또는 UWB(Ultra-wide band) 통신을 수행할 수 있다.
전원 스위치(110)가 온 되면 디스플레이 장치(20)와의 통신 연결이 수행될 수 있다. 전자 펜(10)의 제어부(160)는 전원 스위치(110)의 온 신호에 기초하여 통신부(140)를 작동시킬 수 있다. 또한, 전자 펜(10)의 제어부(160)는 전원 스위치(110)의 온 신호에 기초하여 기준점 정보를 획득하고, 기준점 정보를 디스플레이 장치(20)에 전송하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.
한편, 전자 펜(10)의 통신부(140)와 도 3에서 설명되는 디스플레이 장치(20)의 통신부(230)를 구별하기 위해, 전자 펜(10)의 통신부(140)는 제1 통신부로 정의되고, 디스플레이 장치(20)의 통신부(230)는 제2 통신부로 정의될 수 있다.
움직임 센서(150)는 전자 펜(10)의 내부에 마련될 수 있다. 예를 들면, 움직임 센서(150)는 전자 펜(10)의 촉 부분에 배치될 수 있다. 움직임 센서(150)는 전자 펜(10) 내부의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
움직임 센서(150)는 전자 펜(10)의 움직임 정보를 획득할 수 있다. 움직임 정보는, 가속도 센서에 의해 획득되는 3축의 가속도 또는 자이로 센서에 의해 획득되는 3축의 각속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 펜(10)의 제어부(160)는 움직임 센서(150)에 의해 획득된 움직임 정보를 이용하여 3차원 공간 상에서 전자 펜(10)의 움직임에 대응하는 전자 펜(10)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편, 전자 펜(10)의 위치 정보는 디스플레이 장치(20)에 의해 획득될 수도 있다. 움직임 센서(150)에 의해 획득되는 움직임 정보는 통신부(140)를 통해 디스플레이 장치(20)에 전송될 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 움직임 정보를 분석 또는 처리하여 전자 펜(10)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
움직임 센서(150)는 전자 펜(10)의 움직임에 대응하는 3축의 가속도를 측정하는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 가속도 센서는 전자 펜(10)이 움직일 때 x축, y축, z축 방향의 가속도를 측정할 수 있다. z축은 중력 방향과 평행한 축이고, x축과 y축은 서로 수직하고 z축에 수직한 평면 상에 존재할 수 있다. 전자 펜(10)의 제어부(160) 또는 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 각 축에 대해 측정된 가속도를 이중 적분하여 3차원 공간 상에서 전자 펜(10)의 이동 속도 및 이동 거리를 포함하는 위치 정보를 획득할 수 있다.
또한, 움직임 센서(150)는 전자 펜(10)의 움직임에 대응하는 3축의 각속도를 측정하는 자이로 센서를 더 포함할 수 있다. 자이로 센서는 전자 펜(10)이 움직일 때 x축, y축, z축 방향의 각속도를 측정할 수 있다. 전자 펜(10)의 제어부(160) 또는 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 각 축에 대해 측정된 각속도를 적분하여 3차원 공간 상에서 전자 펜(10)의 위치 정보를 획득할 수 있다.
이와 같이, 움직임 센서(150)를 이용하여 전자 펜(10)의 위치 정보를 획득함으로써, 디스플레이 장치(20)에 원격으로 그리기 또는 판서가 가능하게 된다. 또한, 가속도 센서와 자이로 센서가 함께 이용될 경우 전자 펜(10)의 위치 정보가 더 정확하게 획득될 수 있다.
제어부(160)는, 신호와 데이터를 처리하는 프로세서(161)를 포함하고, 전자 펜(10)의 동작에 필요한 프로그램, 어플리케이션 또는 데이터를 기억 또는 저장하는 메모리(162)를 포함할 수 있다. 제어부(160)는 프로세서(161)와 메모리(162)가 실장된 제어 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(161)는 하드 웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(161)는 전자 펜(10)의 작동을 위해 메모리(162)에 저장된 프로그램, 어플리케이션, 인스트럭션 및/또는 데이터를 이용하여 전자 펜(10)의 구성들을 제어할 수 있다. 프로세서(161)와 메모리(162)는 별도의 칩으로 구현되거나, 단일의 칩으로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(160)는 복수의 프로세서와 복수의 메모리를 포함할 수 있다.
메모리(162)는 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리와, 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
한편, 전자 펜(10)의 제어부(160)와 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)를 구별하기 위해, 전자 펜(10)의 제어부(160)는 제1 제어부로 정의되고, 디스플레이 장치(20)에 제어부(240)는 제2 제어부로 정의될 수 있다. 또한, 전자 펜(10)의 프로세서(161)는 제1 프로세서로 정의될 수 있고, 디스플레이 장치(20)의 프로세서(241)는 제2 프로세서로 정의될 수 있다. 전자 펜(10)의 메모리(162)는 제2 메모리로 정의될 수 있고, 디스플레이 장치(20)의 메모리(242)는 제2 메모리로 정의될 수 있다.
한편, 전자 펜(10)은 상술한 구성 이외에도 다양한 구성을 더 포함할 수 있으며, 상술한 구성들이 분리되거나 생략될 수도 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블로도이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 장치(20)는 디스플레이(210), 디스플레이 장치(20)의 구성들에 전력을 공급하는 전원 어셈블리(220), 외부 장치와 통신을 수행하는 통신부(230) 및 디스플레이 장치(20)의 작동을 제어하는 제어부(240)를 포함할 수 있다. 제어부(240)는 디스플레이 장치(20)의 구성들과 전기적으로 연결된다.
이외에도, 디스플레이 장치(20)는 음성 신호를 수신하는 마이크, 사용자 입력을 획득하는 입력 버튼 및 음향을 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.
전원 어셈블리(220)와 제어부(240)는 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전원 어셈블리(220)는 콘덴서, 코일, 저항 소자들이 실장된 전원 회로를 포함할 수 있다. 제어부(240)는 프로세서(241) 및 메모리(242)가 실장된 제어 회로를 포함할 수 있다.
디스플레이(210)는 다양한 타입의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(210)는 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel, LCD Panel) 또는 발광 다이오드 패널(Light Emitting Diode Panel, LED Panel), 또는 유기 발광 다이오드 패널(Organic Light Emitting Diode Panel, OLED Panel), 또는 마이크로 LED 패널을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이(210)는 터치 스크린으로 구현될 수 있다.
디스플레이(210)는 사용자가 입력한 정보 또는 사용자에게 제공되는 정보를 다양한 화면으로 표시할 수 있다. 디스플레이(210)는 디스플레이 장치(20)의 제어를 가능하게 하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 표시할 수 있다.
전원 어셈블리(220)는 디스플레이(210), 통신부(230) 및 제어부(240)의 작동을 위한 전력을 공급할 수 있다. 제어부(240)는 전원 어셈블리(220)로부터 디스플레이 장치(20)의 각 구성에 인가되는 전류와 전압을 제어할 수 있다.
통신부(230)는 네트워크 또는 통신 채널을 통해 디스플레이 장치(20)를 외부 장치와 연결한다. 통신부(230)는 외부 장치와 유선으로 통신하는 유선 통신 모듈 및/또는 외부 장치와 무선으로 통신하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신부(230)는 제어부(240)의 제어 하에 전자 펜(10)과 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 통신 모듈은 와이파이, 블루투스, 지그비, 무선 랜, 홈 RF(Home Radio Frequency), 와이파이 다이렉트, 적외선 통신 및/또는 UWB(Ultra-wide band) 통신을 수행할 수 있다.
제어부(240)는, 신호와 데이터를 처리하는 프로세서(241)를 포함하고, 디스플레이 장치(20)의 동작에 필요한 프로그램, 어플리케이션 또는 데이터를 기억 또는 저장하는 메모리(242)를 포함할 수 있다. 제어부(240)는 통신부(230)를 통해 전자 펜(10)으로부터 수신되는 신호와 정보를 처리하여 디스플레이 장치(20)의 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(241)는 하드 웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(241)는 디스플레이 장치(20)의 작동을 위해 메모리(242)에 저장된 프로그램, 어플리케이션, 인스트럭션 및/또는 데이터를 이용하여 디스플레이 장치(20)의 각 구성들을 제어할 수 있다. 프로세서(241)와 메모리(242)는 별도의 칩으로 구현되거나, 단일의 칩으로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(240)는 복수의 프로세서와 복수의 메모리를 포함할 수 있다.
메모리(242)는 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리와, 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(20)는 상술한 구성 이외에도 다양한 구성을 더 포함할 수 있으며, 상술한 구성들이 분리되거나 생략될 수도 있다.
이하 전자 펜(10)과 디스플레이 장치(20)를 포함하는 디스플레이 시스템(1)의 동작이 구체적으로 설명된다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 사용자의 입력에 의해 전자 펜(10)의 전원 스위치(110)가 온(On) 될 수 있다(501). 전원 스위치(110)가 온 되면 디스플레이 장치(20)와의 통신 연결이 수행될 수 있다(502). 전자 펜(10)과 디스플레이 장치(20)는 유선 통신 방식으로 연결될 수도 있으나, 무선 통신 방식이 바람직하다. 무선 통신 방식은 블루투스 통신 또는 적외선 통신일 수 있다.
전자 펜(10)의 제어부(160)는 전원 스위치(110)의 온 신호에 기초하여 기준점 정보를 획득할 수 있다(503). 기준점 정보는 3차원 공간 상에서 전자 펜(10)의 기준 위치를 지시하는 기준 좌표를 포함할 수 있다. 전자 펜(10)은 기준점 정보를 디스플레이 장치(20)에 전송할 수 있다(504).
디스플레이 장치(20)는 전원 스위치(110)의 작동에 기초하여 스크린(S)의 중심에 입력 포인터를 표시할 수 있다(505). 구체적으로, 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 기준점 정보가 수신되면 스크린(S)의 중심에 입력 포인터를 표시하도록 디스플레이(210)를 제어할 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)의 기준점 정보를 스크린(S)의 중심 좌표에 매칭할 수 있다.
이어서 전자 펜(10)의 움직임 센서(150)가 활성화될 수 있다(506). 움직임 센서(150)는 전자 펜(10)의 움직임 정보를 획득할 수 있다. 움직임 정보는, 가속도 센서에 의해 획득되는 3축의 가속도 또는 자이로 센서에 의해 획득되는 3축의 각속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전자 펜(10)의 제어부(160)는 움직임 센서(150)에 의해 획득된 움직임 정보를 이용하여 3차원 공간 상에서 전자 펜(10)의 움직임에 대응하는 전자 펜(10)의 위치 정보를 획득할 수 있다(507). 전자 펜(10)의 위치 정보는 3차원 공간의 위치 좌표를 포함할 수 있다. 전자 펜(10)의 제어부(160)는 기준점 정보에 포함된 기준 좌표를 원점으로 위치 정보를 생성할 수 있다. 한편, 전자 펜(10)의 위치 정보는 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)에 의해 획득될 수도 있다.
전자 펜(10)은 전자 펜(10)의 움직임에 대응하는 위치 정보를 디스플레이 장치(20)로 전송할 수 있다(508). 구체적으로, 전자 펜(10)의 제어부(160)는 위치 정보를 전송하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.
디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)의 위치 정보에 기초하여 스크린(S) 내 입력 포인터의 표시 위치를 변경할 수 있다(509). 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 전자 펜(10)의 위치 정보를 스크린(S) 내 입력 포인터의 표시 좌표와 매칭할 수 있다. 3차원 공간의 위치 좌표와 스크린(S) 내 입력 포인터의 표시 좌표를 매칭시킴으로써, 스크린(S) 내에서 입력 포인터의 움직임이 용이하게 표시될 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는, 전자 펜(10)의 이동 거리에 대해 미리 정해진 교정 비(calibration ratio)를 적용하여, 전자 펜(10)의 위치 정보와 입력 포인터의 표시 좌표를 매칭 할 수 있다. 예를 들면, 미리 정해진 교정 비가 1인 경우, 스크린(S) 내 입력 포인터의 이동 거리는 전자 펜(10)의 실제 이동 거리와 동일하게 된다. 즉, 전자 펜(10)이 기준점으로부터 10cm 이동한 경우, 스크린(S) 내 입력 포인터는 스크린(S)의 중심으로부터 10cm 이동하도록, 위치 정보와 표시 좌표가 매칭된다.
디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는, 스크린(S)의 크기에 기초하여 전자 펜(10)의 이동 거리에 적용될 교정 비를 결정할 수도 있다. 또한, 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는, 사용자의 입력에 기초하여 전자 펜(10)의 이동 거리에 적용될 교정 비를 결정할 수도 있다. 예를 들면, 미리 정해진 교정 비가 복수 개 존재하고, 사용자가 드로잉 스위치(120)를 더블 클릭할 경우, 교정 비가 순차적으로 변경될 수 있다.
전자 펜(10)의 드로잉 스위치(120)가 온 되면(510), 전자 펜(10)은 드로잉 신호를 디스플레이 장치(20)로 전송할 수 있다(511). 디스플레이 장치(20)는 드로잉 신호에 기초하여 스크린(S)에 입력 포인터의 이동 궤적을 표시할 수 있다(512).
도 5 및 도 6은 디스플레이 장치에 표시되는 입력 포인터의 예시를 보여준다.
도 5와 도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)의 전원 스위치(110)의 작동에 기초하여 스크린(S)의 중심에 입력 포인터(310, 320)를 표시할 수 있다. 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 기준점 정보가 수신되면 스크린(S)의 중심에 입력 포인터를 표시하도록 디스플레이(210)를 제어할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 입력 포인터(310)는 화살표로 표시될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 입력 포인터(320)는 점으로 표시될 수도 있다. 이외에도, 입력 포인터(310, 320)는 다양한 형태로 표시될 수 있다. 예를 들면, 입력 포인터(310, 320)는 붓, 연필 등의 이미지로 표시될 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(20)는, 입력 포인터(310)가 표시된 상태에서 전자 펜(10)으로부터 드로잉 신호를 수신하는 경우, 입력 포인터(310)를 다른 모양으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 도 5의 화살표 모양을 갖는 입력 포인터(310)가 표시된 상태에서 드로잉 신호가 수신되는 경우, 도 6의 점 모양을 갖는 입력 포인터(320)로 변경될 수 있다.
도 7은 전자 펜의 움직임에 따라 디스플레이 장치에서 입력 포인터의 표시 위치가 변경되는 예시를 보여준다.
도 7을 참조하면, 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)의 위치 정보에 기초하여 스크린(S) 내 입력 포인터(310)의 표시 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 전자 펜(10)이 A에서 B로 이동할 수 있다. 즉, 전자 펜(10)의 위치가 A에서 B로 변경될 수 있다. 전자 펜(10)은 A에서 B로의 움직임에 대응하는 위치 정보를 디스플레이 장치(20)로 전송할 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)의 움직임에 따라 입력 포인터(310)의 표시 위치를 A'에서 B'로 변경할 수 있다.
도 8 은 디스플레이 장치에서 입력 포인터의 이동 궤적이 표시되는 예시를 보여준다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)으로부터 전송되는 드로잉 신호에 기초하여 스크린(S)에 입력 포인터의 이동 궤적(330)을 표시할 수 있다. 전자 펜(10)의 드로잉 스위치(120)에 관한 사용자의 입력이 있는 경우, 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)의 움직임에 대응하는 입력 포인터의 이동 궤적(330)을 표시할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 전자 펜(10)의 드로잉 스위치(120)를 누르고 있거나 터치하고 있는 동안, 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)의 이동 경로를 표시할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 전자 펜(10)이 C로부터 D를 거쳐 E까지 이동하는 동안, C부터 D까지의 구간에서 전자 펜(10)의 드로잉 스위치(120)를 누르거나 터치하는 사용자의 입력이 있을 수 있다. D부터 E까지의 구간에서는 전자 펜(10)의 드로잉 스위치(120)에 사용자의 입력이 없다. 이 경우, 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)이 C부터 D까지 이동한 궤적을 표시하게 된다. 즉, 디스플레이 장치(20)는 전자 펜(10)이 D부터 E까지 이동한 궤적을 표시하지 않고, 전자 펜(10)의 최종 위치인 E에 대응하는 스크린(S)의 위치에 입력 포인터(310)를 표시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 디스플레이 장치(20)의 통신부(230)는 전자 펜(10)으로부터 통신 연결 신호를 수신할 수 있다(601). 디스플레이 장치(20)의 통신부(230)는 전자 펜(10)의 통신부(140) 사이의 통신 세션을 형성한다. 통신 연결 신호에는 전자 펜(10)의 기준점 정보가 포함될 수 있다.
디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 통신 연결 신호에 기초하여 스크린(S)의 중심에 입력 포인터를 표시하도록 디스플레이(210)를 제어할 수 있다(602). 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 전자 펜(10)으로부터 전송되는 기준점 정보를 스크린(S)의 중심 좌표에 매칭할 수 있다. 디스플레이 장치(20)의 통신부(230)는 전자 펜(10)으로부터 수신한 움직임 정보를 제어부(240)에 전달할 수 있다(603).
디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 전자 펜(10)의 움직임 정보를 분석 또는 처리하여 전자 펜(10)의 위치 정보를 획득할 수 있다(604). 또한, 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 전자 펜(10)의 위치 정보에 기초하여 스크린 내 입력 포인터의 표시 위치를 변경할 수 있다(605). 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 전자 펜(10)의 위치 정보를 스크린 내 입력 포인터의 표시 좌표와 매칭할 수 있다.
이어서, 디스플레이 장치(20)의 통신부(230)는 전자 펜(10)으로부터 드로잉 신호를 수신할 수 있다(606). 디스플레이 장치(20)의 제어부(240)는 드로잉 신호에 기초하여 스크린에 입력 포인터의 이동 궤적을 표시하도록 디스플레이(210)를 제어할 수 있다(607).
이와 같이, 개시된 디스플레이 시스템, 디스플레이 시스템의 제어 방법 및 디스플레이 장치에 의하면, 전자 펜을 이용하여 디스플레이 장치를 제어할 수 있고, 원격으로 디스플레이 장치에 그리기나 판서와 같은 입력이 가능하다. 즉, 전자 펜과 디스플레이 장치의 접촉 없이 디스플레이 장치에 그리기나 판서가 가능하게 되므로, 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 개시된 디스플레이 시스템, 디스플레이 시스템의 제어 방법 및 디스플레이 장치에 의하면, 터치 스크린을 포함하지 않는 디스플레이 장치에도 원격 그리기나 판서가 가능하고, 전자 펜의 방향과 무관하게 원격 그리기나 판서가 가능하다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 저장매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어 TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (17)

  1. 전원 스위치 및 드로잉 스위치를 포함하는 전자 펜; 및
    상기 전자 펜과 통신하고, 상기 전원 스위치의 작동에 기초하여 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하고, 상기 드로잉 스위치의 작동에 기초하여 상기 스크린에 상기 입력 포인터의 이동 궤적을 표시하는 디스플레이 장치;를 포함하는 디스플레이 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자 펜은
    상기 전원 스위치의 온(On) 신호에 기초하여 기준점 정보를 상기 디스플레이 장치에 전송하고,
    상기 디스플레이 장치는
    상기 기준점 정보를 상기 스크린의 중심 좌표에 매칭하는 디스플레이 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전자 펜은
    상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 위치 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하고,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 위치 정보에 기초하여 상기 입력 포인터의 표시 위치를 변경하는 디스플레이 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자 펜은,
    움직임 정보를 획득하는 움직임 센서;를 더 포함하고,
    상기 움직임 정보에 기초하여 상기 위치 정보를 생성하고,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 위치 정보를 상기 스크린 내 상기 입력 포인터의 표시 좌표와 매칭하는 디스플레이 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 움직임 센서는
    상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 3축의 가속도를 측정하는 가속도 센서;를 더 포함하는 디스플레이 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 움직임 센서는
    상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 상기 3축의 각속도를 측정하는 자이로 센서;를 더 포함하는 디스플레이 시스템.
  7. 전자 펜과 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 전자 펜과 상기 디스플레이 장치의 통신 연결을 수행하고;
    상기 전자 펜에 마련된 전원 스위치의 작동에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하고; 및
    상기 전자 펜에 마련된 드로잉 스위치의 작동에 기초하여 상기 스크린에 상기 입력 포인터의 이동 궤적을 표시하는 것;을 포함하는 디스플레이 시스템의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하는 것은,
    상기 전원 스위치의 온(On) 신호에 기초하여 상기 전자 펜에 의해 획득되는 기준점 정보를 상기 스크린의 중심 좌표에 매칭하는 것;을 포함하는 디스플레이 시스템의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 상기 전자 펜의 위치 정보를 획득하고; 및
    상기 전자 펜의 위치 정보에 기초하여 상기 입력 포인터의 표시 위치를 변경하는 것;을 더 포함하는 디스플레이 시스템의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전자 펜의 위치 정보를 획득하는 것은,
    상기 전자 펜의 움직임 센서에 의해 움직임 정보를 획득하고; 및
    상기 움직임 정보에 기초하여 상기 위치 정보를 획득하는 것;을 포함하는 디스플레이 시스템의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입력 포인터의 표시 위치를 변경하는 것은,
    상기 위치 정보를 상기 스크린 내 상기 입력 포인터의 표시 좌표와 매칭하는 것;을 포함하는 디스플레이 시스템의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 움직임 정보를 획득하는 것은,
    가속도 센서에 의해 상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 3축의 가속도를 측정하는 것;을 포함하는 디스플레이 시스템의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 움직임 정보를 획득하는 것은,
    자이로 센서에 의해 상기 전자 펜의 움직임에 대응하는 상기 3축의 각가속도를 측정하는 것;을 더 포함하는 디스플레이 시스템의 제어 방법.
  14. 스크린을 포함하는 디스플레이;
    전자 펜과 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 전자 펜으로부터 전송되는 통신 연결 신호에 기초하여 상기 스크린의 중심에 입력 포인터를 표시하고, 상기 전자 펜으로부터 전송되는 드로잉 신호에 기초하여 상기 스크린에 상기 입력 포인터의 이동 궤적을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전자 펜으로부터 전송되는 기준점 정보를 상기 스크린의 중심 좌표에 매칭하는 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전자 펜으로부터 전송되는 움직임 정보를 처리하여 상기 전자 펜의 위치 정보를 획득하고, 상기 위치 정보에 기초하여 상기 입력 포인터의 표시 위치를 변경하는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 위치 정보를 상기 스크린 내 상기 입력 포인터의 표시 좌표와 매칭하는 디스플레이 장치.
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