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1. (WO2014014240) SOURIS DE DOIGT DE TYPE À CONTACT ET SON PROCÉDÉ DE FONCTIONNEMENT

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

4  

과제 해결 수단

5   6   7  

발명의 효과

8  

도면의 간단한 설명

9   10   11   12   13   14   15  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

도면

1   2   3   4   5   6   7  

명세서

발명의 명칭 : 접촉식 손가락 마우스 및 이의 동작 방법

기술분야

[1]
본 발명은 접촉식 손가락 마우스 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.

배경기술

[2]
정보를 전달하기 위한 디스플레이 디바이스는 형태를 계속 바꾸고 있으며, 최근에는 소형화 요구에 따라 안경 형태, 손목 시계 형태의 웨어러블 디스플레이 디바이스가 출현하고 있다.
[3]
이와 같이, 웨어러블 디스플레이 디바이스가 진화함에 따라, 소형화된 새로운 형태의 웨어러블 입력 디바이스가 요구되고 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[4]
당해 기술분야에서는, 접촉식 손가락 마우스 및 이의 동작 방법이 요구되고 있다.

과제 해결 수단

[5]
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 태양은, 접촉식 손가락 마우스를 제공한다. 상기 접촉식 손가락 마우스는, 손가락 하부에 고정된 다수개의 압력센서들을 통해 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱하는 압력센서부와, 상기 센싱을 통해 획득된 압력값들을 기반으로, 마우스 포인터의 이동방향과 이동속도값을 결정하는 신호처리부와, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 신호송신부를 포함한다.
[6]
본 발명의 제2 태양은, 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법을 제공한다. 상기 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법은, 손가락 하부에 고정된 다수개의 압력센서들을 통해 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱하는 과정과, 상기 센싱을 통해 획득된 압력값들을 기반으로, 마우스 포인터의 이동방향과 이동속도값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 과정을 포함한다.
[7]
덧붙여 상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시 형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

발명의 효과

[8]
접촉식 손가락 마우스 및 이의 동작 방법이 제공될 수 있다.

도면의 간단한 설명

[9]
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 다수개의 압력센서들이 구비된 접촉식 손가락 마우스의 형태를 도시한 도면이다.
[10]
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스에서 마우스 포인터의 이동방향을 결정하기 위해 적용하는 원리를 도시한 도면이다.
[11]
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스에서 다수개의 압력센서들의 배치 형태를 도시한 도면이다.
[12]
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스에서 손가락과 고정면의 접촉영역의 압력 분포를 해석하여 마우스 포인터의 이동방향을 결정하기 위한 방법을 도시한 도면이다.
[13]
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스의 장치 구성을 도시한 블럭도이다.
[14]
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
[15]
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 다수개의 압력센서들과 터치센서가 구비된 접촉식 손가락 마우스의 형태를 도시한 도면이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[16]
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
[17]
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
[18]
이하, 본 발명은 접촉식 손가락 마우스 및 이의 동작 방법에 대해 설명한다. 특히, 손가락에 장착되어 손가락의 움직임에 따라 마우스의 포인터를 이동시킬 수 있는 접촉식 손가락 마우스 및 이의 동작 방법에 대해 설명하기로 한다. 이를 통해 보다 안정적이면서 소형으로 손가락 마우스를 구현할 수 있다.
[19]
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스의 형태를 도시한 도면이다.
[20]
도시된 바와 같이, 접촉식 손가락 마우스(100)는 손가락(120)의 말단에 장착되어 손가락(120)의 움직임에 따라 연동 디바이스(도시하지 않음)의 디스플레이 화면에 출력되는 마우스의 포인터의 움직임을 조작한다. 특히, 상기 접촉식 손가락 마우스(100)는 손가락(120)과 고정면 사이에 발생하는 압력을 해석하여 마우스 포인터의 이동방향 및 이동속도를 제어한다.
[21]
이를 위해, 상기 접촉식 손가락 마우스(100)는 다수개의 압력센서들(110)을 구비하며, 여기서, 상기 다수개의 압력센서들(110)은 N×M 어레이 형태로 배치되어 접촉식 손가락 마우스(100)의 하면에 장착되며, 손가락(120)과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱한다. 여기서, 상기 접촉식 손가락 마우스(100)는, 손가락(120)의 말단에 장착하였을 때, 손가락(120) 말단의 하부에 다수개의 압력센서들(110)이 고정될 수 있도록 골무 형태로 구현될 수 있다.
[22]
여기서, 상기 연동 디바이스(도시하지 않음)는, 상기 접촉식 손가락 마우스(100)와 제어 데이터의 송수신이 가능한 디바이스로서, 예를 들어 컴퓨터, 노트북, 휴대용 전화기 등으로 구현될 수 있으며, 상기 접촉식 손가락 마우스(100)로부터의 제어 데이터를 기반으로 디스플레이 화면에 출력되는 마우스의 포인터를 제어한다.
[23]
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스에서 마우스 포인터의 이동방향을 결정하기 위해 적용하는 원리를 도시한 도면이다.
[24]
상기 도 2를 참조하면, 도 2의 (a)/(b)/(c)/(d)는 손가락을 고정면에 접촉한 상태에서 상/하/좌/우로 이동시킬 경우, 손가락의 움직임에 따라 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력의 분포를 나타낸다. 여기서, 큰 원(200)은 손가락이 움직일 때 손가락과 고정면의 접촉영역을 나타낸다. 작은 원(210)은 접촉영역의 압력의 분포를 나타내며, 상대적으로 압력을 많이 받는 부분을 나타낸다. 화살표는 손가락이 이동하는 방향을 나타낸다. 손가락을 고정면에 접촉한 상태에서 이동시키면, 손가락과 고정면의 접촉영역에 발생하는 압력의 분포는, 이동하는 방향의 전방부에 집중된다. 즉, 이동하는 방향의 전방부에 상대적으로 많은 압력이 가해지게 된다.
[25]
이에 본 발명에서는, 이와 같은 원리를 기반으로, 손가락과 고정면의 접촉영역의 압력 분포를 해석하여 마우스 포인터의 이동방향을 결정하는 접촉식 손가락 마우스 및 이의 동작 방법을 제안한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 접촉식 손가락 마우스는 다수개의 압력센서들을 구비하고, 상기 다수개의 압력센서들을 통해 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱한다. 여기서, 상기 다수개의 압력센서들은, 도 3과 같이, N×M (예를 들어, 10×10) 어레이 형태로 배치되어 접촉식 손가락 마우스의 하면에 장착된다.
[26]
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스에서 손가락과 고정면의 접촉영역의 압력 분포를 해석하여 마우스 포인터의 이동방향을 결정하기 위한 방법을 도시한 도면이다.
[27]
상기 도 4를 참조하면, 도 4의 (a)/(b)/(c)는 손가락을 고정면에 접촉한 상태에서 상우/상좌/하좌로 이동시킬 경우, 손가락의 움직임에 따라 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력의 분포와 이를 기반으로 결정되는 마우스 포인터의 이동방향을 나타낸다. 여기서, 큰 원(400)은 손가락이 움직일 때 손가락과 고정면의 접촉영역을 나타낸다. 작은 원(410)은 접촉영역의 압력의 분포를 나타내며, 상대적으로 압력을 많이 받는 부분을 나타낸다. 화살표는 손가락이 이동하는 방향을 나타낸다.
[28]
접촉식 손가락 마우스는, N×M 어레이 형태로 배치되어 접촉식 손가락 마우스의 하면에 장착된 다수개의 압력센서들을 통해 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱하고, 이를 기반으로 손가락과 고정면의 접촉영역을 결정하며, 접촉영역 내에서 상대적으로 많은 압력이 가해진 방향으로 마우스 포인터의 이동방향으로 결정한다. 즉, 접촉식 손가락 마우스는, 다수개의 압력센서들의 압력값을 기반으로 접촉영역의 중심(402)(즉, 큰 원(400)의 중심) 및 압력의 무게중심(412)(즉, 작은 원(410)의 중심)을 결정하고, 상기 결정된 접촉영역의 중심(402)으로부터 압력의 무게중심(412)으로의 방향을 마우스 포인터의 이동방향으로 결정한다.
[29]
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스의 장치 구성을 도시한 블럭도이다.
[30]
도시된 바와 같이, 접촉식 손가락 마우스는, 압력센서부(500), 신호처리부(502), 동작인식부(504), 터치센서부(506), 신호송신부(508)를 포함한다.
[31]
상기 도 5를 참조하면, 상기 압력센서부(500)는 손가락 하부에 고정된 다수개의 압력센서들을 통해 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱한다. 여기서, 상기 다수개의 압력센서들은 N×M 어레이 형태로 배치되어 접촉식 손가락 마우스의 하면에 장착되며, 폴리머 기반의 촉각센서들로 구현될 수 있다. 또한, 상기 다수개의 압력센서들은 압전소자로 구성될 수 있으며, 이를 통해 손가락 접촉에 의해 발생된 압력을 전기 에너지로 변환하여, 접촉식 손가락 마우스에 전원을 공급할 수 있다.
[32]
상기 신호처리부(502)는 상기 센싱을 통해 획득된 압력값들을 기반으로, 마우스 포인터의 이동방향과 이동속도값을 결정한다. 여기서, 상기 신호처리부(502)는 손가락과 고정면의 접촉영역의 압력 분포를 해석하여 마우스 포인터의 이동방향을 결정한다. 상세히 설명하면, 상기 신호처리부(502)는 상기 센싱을 통해 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재하는지 여부를 검사하고, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재할 경우, 손가락과 고정면이 접촉상태임을 판단하고, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재하지 않을 경우, 손가락과 고정면이 접촉해제상태임을 판단한다. 또한, 상기 신호처리부(502)는 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재할 경우, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서를 손가락과 고정면의 접촉영역에 위치하는 접촉센서로 결정하고, 상기 다수개의 압력센서들의 압력값을 기반으로 접촉영역의 중심 및 압력의 무게중심을 결정한다. 이후, 상기 신호처리부(502)는 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 작은지 여부를 검사한다. 만약, 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 크거나 같을 경우, 상기 신호처리부(502)는 상기 결정된 접촉영역의 중심으로부터 압력의 무게중심으로의 방향을 마우스 포인터의 이동방향으로 결정하고, 상기 결정된 접촉센서들의 압력값의 합을 기반으로 마우스 포인터의 이동속도값을 결정한다. 만약, 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 작을 경우, 상기 신호처리부(502)는 마우스 포인터의 이동속도값을 0으로 결정한다.
[33]
상기 동작인식부(504)는 손가락의 동작을 인식한다. 상세히 설명하면, 상기 동작인식부(504)는 접촉상태에서 마우스 포인터의 이동방향 및 이동속도값이 결정되는 경우, 손가락의 동작을 이동 동작으로 인식하고, 접속상태에서 마우스 포인터의 이동속도값이 0으로 결정되는 경우, 손가락의 동작을 이동 중지 동작으로 인식한다. 또한, 상기 동작인식부(504)는 접촉상태에서 마우스 포인터의 이동방향 및 이동속도값이 결정됨과 동시에, 터치가 센싱되는 경우, 손가락의 동작을 드래그 동작으로 인식하고, 접촉상태에서 일정시간 이내에 접촉해제되었다가 다시 접촉상태가 되는 경우, 손가락의 동작을 클릭 동작으로 인식한다. 여기서, 상기 동작인식부(504)는 접촉해제되는 순간의 위치를 클릭명령이 인가되는 위치로 결정한다.
[34]
상기 터치센서부(506)는 손가락 상부에 고정된 터치센서를 통해 터치를 센싱한다. 여기서, 상기 터치센서는 접촉식 손가락 마우스의 상면에 장착된다. 예를 들어, 도 7과 같이, 손가락(730)의 말단에 장착된 접촉식 손가락 마우스(700)의 하면에 다수개의 압력센서들(710)이 장착되고, 접촉식 손가락 마우스(700)의 상면에 터치센서가 장착될 수 있다.
[35]
상기 신호송신부(508)는 동작인식부(504)의 인식 결과에 따라 연동 디바이스에 의해 인식 가능한 형태로 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송한다. 상기 신호송신부(508)는 동작인식부(504)에 의해 이동 동작이 인식된 경우, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값을 포함하여 제어 데이터를 생성하고, 이동 중지 동작이 인식된 경우, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동속도값 0을 포함하여 제어 데이터를 생성한다. 또한, 상기 신호송신부(508)는 동작인식부(504)에 의해 드래그 동작이 인식될 경우, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값과 함께, 드래그명령을 포함하는 제어 데이터를 생성하고, 클릭 동작이 인식될 경우, 클릭명령을 포함하는 제어 데이터를 생성한다.
[36]
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
[37]
상기 도 6을 참조하면, 접촉식 손가락 마우스는 601단계에서 손가락 하부에 고정된 다수개의 압력센서들을 통해 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱한다. 여기서, 상기 다수개의 압력센서들은 N×M 어레이 형태로 배치되어 접촉식 손가락 마우스의 하면에 장착되며, 압전소자로 구성된다.
[38]
이후, 상기 접촉식 손가락 마우스는 603단계에서 상기 센싱을 통해 획득된 압력값들을 기반으로, 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재하는지 여부를 검사한다.
[39]
상기 603단계에서, 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재하지 않음이 판단될 시, 상기 접촉식 손가락 마우스는 손가락과 고정면이 접촉해제상태임을 판단하고, 상기 601단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다.
[40]
반면, 상기 603단계에서, 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재함이 판단될 시, 상기 접촉식 손가락 마우스는 손가락과 고정면이 접촉상태임을 판단하고, 605단계에서 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서를 손가락과 고정면의 접촉영역에 위치하는 접촉센서로 결정한다.
[41]
이후, 상기 접촉식 손가락 마우스는 607단계에서 상기 다수개의 압력센서들의 압력값을 기반으로 접촉영역의 중심 및 압력의 무게중심을 결정한다.
[42]
여기서, 상기 접촉영역의 중심 (xc, yc)는 하기 [수학식 1]을 기반으로 결정한다.
[43]
[수학식 1]
[44]
[45]
여기서, E(xi, yi)는 N×M 어레이 형태로 배치된 다수개의 압력센서들 내 (xi, yi) 좌표의 압력센서가 접촉센서인지 여부를 나타내며, (xi, yi) 좌표의 압력센서에 의해 획득된 압력값 p(xi, yi)이 제1 임계값 이상인지 여부에 따라, 해당 압력센서가 접촉센서임을 나타내는 1, 또는 해당 압력센서가 접촉센서가 아님을 나타내는 0의 값으로 결정된다. 즉, 상기 접촉영역의 중심 (xc, yc)는, N×M 어레이 형태로 배치된 다수개의 압력센서들 중 접촉된 센서들의 중심을 계산함으로써 결정될 수 있다.
[46]
또한, 상기 압력의 무게중심 는 하기 [수학식 2]를 기반으로 결정한다.
[47]
[수학식 2]
[48]
[49]
이후, 상기 접촉식 손가락 마우스는 609단계에서 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 작은지 여부를 검사한다.
[50]
상기 609단계에서, 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 크거나 같음이 판단될 시, 상기 접촉식 손가락 마우스는 611단계에서 상기 결정된 접촉영역의 중심으로부터 압력의 무게중심으로의 방향을 마우스 포인터의 이동방향으로 결정하고, 613단계로 진행한다.
[51]
이후, 상기 접촉식 손가락 마우스는 613단계에서 상기 결정된 접촉센서들의 압력값의 합을 기반으로 마우스 포인터의 이동속도값를 결정한다. 예를 들어, 상기 마우스 포인터의 이동속도값은, 상기 결정된 접촉센서들의 압력값의 합에 비례하는 값으로 결정될 수 있다. 이와 같이, 마우스 포인터의 압력값의 합을 기반으로 마우스 포인터의 이동속도값을 결정할 경우, 상기 접촉식 손가락 마우스는 손가락에 의해 센싱되는 압력이 클 수록 마우스 포인터가 빠르게 이동하도록 제어하고, 손가락에 의해 센싱되는 압력이 작을수록 마우스 포인터가 느리게 이동하도록 제어할 수 있다.
[52]
이후, 상기 접촉식 손가락 마우스는 615단계에서 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보 및 이동속도값을 포함하는 제어 데이터를 생성하고, 상기 생성된 제어 데이터를 연동 디바이스로 전송한 후, 상기 601단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 여기서, 상기 접촉식 손가락 마우스로부터 제어 데이터를 수신한 연동 디바이스는 상기 수신된 제어 데이터로부터 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보 및 이동속도값을 추출하고, 이를 기반으로 디스플레이 화면에 출력되는 마우스 포인터를 조작할 수 있다. 즉, 마우스 포인터의 이동을 제어할 수 있다.
[53]
반면, 상기 609단계에서, 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 작음이 판단될 시, 상기 접촉식 손가락 마우스는 617단계에서 마우스 포인터의 이동속도값을 0으로 결정하고, 619단계로 진행한다.
[54]
이후, 상기 접촉식 손가락 마우스는 619단계에서 상기 결정된 마우스 포인터의 이동속도값 0을 포함하는 제어 데이터를 생성하고, 상기 생성된 제어 데이터를 연동 디바이스로 전송한 후, 상기 601단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 여기서, 상기 접촉식 손가락 마우스로부터 제어 데이터를 수신한 연동 디바이스는 상기 수신된 제어 데이터로부터 마우스 포인터의 이동속도값 0을 추출하고, 이를 기반으로 디스플레이 화면에 출력되는 마우스 포인터를 조작할 수 있다. 즉, 마우스 포인터의 이동 중지를 제어할 수 있다.
[55]
도시하지는 않았지만, 상기 접촉식 손가락 마우스는 접촉상태에서 일정시간 이내에 접촉해제되었다가 다시 접촉상태가 되는 경우, 손가락의 동작을 클릭 동작으로 인식하고, 클릭명령을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송할 수 있다.
[56]
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 접촉식 손가락 마우스는 상기 마우스 포인터의 이동방향 및 이동속도값이 결정됨과 동시에, 손가락 상부에 고정된 터치센서를 통해 터치가 센싱되는 경우, 손가락의 동작을 드래그 동작으로 인식하고, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값과 함께, 드래그명령을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 터치센서는 접촉식 손가락 마우스의 상면에 장착된다.
[57]
이와 같이, 본원 발명에 따른 접촉식 손가락 마우스는 손가락과 고정면의 접촉영역의 압력 분포에 따라 마우스 포인터의 이동방향을 결정하여 마우스의 포인터의 이동을 제어함으로써, 손가락의 움직임이 거의 없어도 마우스 포인터를 이동시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 어레이형 압력센서를 이용함으로써, 손가락의 자세에 따라 접촉영역이 변하더라도 손가락의 이동방향과 일치하는 방향으로 마우스의 포인터를 이동시킬 수 있는 이점이 있다.
[58]
또한, 본원 발명에 따른 접촉식 손가락 마우스는, 손가락을 고정면에 대고 움직이면서 구동할 수 있기 때문에, 어떤 환경, 어떤 자세에서도 동작이 가능하다. 예를 들어, 책상 위와 같은 평면은 물론, 무릎 위, 손바닥 위 등에서도 동작이 가능하며, 엄지손가락과 검지손가락을 맞댄 상태에서도 가능하고, 누운 상태, 이동 상태에서도 가능하다. 이에 따라, 웨어러블 디스플레이 디바이스에 적합한 웨어러블 입력 디바이스의 역할을 수행할 수 있다.
[59]
또한, 본원 발명에 따른 접촉식 손가락 마우스를 휴대형 전화기에 적용할 경우, 기존의 휴대형 전화기의 키보드나 터치 스크린이 필요하지 않기 때문에 휴대용 전화기가 작아질 수 있다. 즉, 디스플레이 화면이 최소한의 정보만을 제공하고 이어폰이 정보 제공을 보조할 경우, 휴대용 전화기의 형태가 손목 시계나 반지의 형태로 변환 가능하다. 예를 들어, 휴대용 전화기가 반지 형태로 구현될 경우, 접촉식 손가락 마우스가 장착된 손가락이 움직임에 따라 해당 메뉴를 단문 형태로 반지 상부의 디스플레이 화면을 통해 제공하고, 원하는 메뉴에서 손가락의 클릭 동작이 인식되면 휴대전화 기능을 수행할 수 있다.
[60]
또한, 본원 발명에 따른 접촉식 손가락 마우스를 휴대형 전화기에 적용할 경우, 디스플레이 화면이 없는 휴대용 전화기를 구현할 수 있다. 예를 들어, 접촉식 손가락 마우스가 장착된 손가락의 움직임에 따라 해당 메뉴에 대한 정보를 이어폰으로 전달하고 원하는 메뉴에서 손가락의 클릭 동작이 인식되면 휴대전화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 휴대전화 기능에 필요한 손가락 동작을 미리 정의하고, 해당 손가락 동작이 인식되면 휴대전화 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 일정 시간 동안 반복되는 손가락 클릭 동작의 횟수를 기반으로, 휴대전화 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 일정 시간 동안 두 번의 클릭 동작이 인식되면 통화연결 기능을 수행하고, 일정 시간 동안 세 번의 클릭 동작이 인식되면 통화종료 기능을 수행하며, 한 번의 클릭 동작이 인식되면 메뉴탐색 기능을 시작하고, 손가락의 움직임에 따라 메뉴를 탐색하여 실행할 수 있다.
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한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

청구범위

[청구항 1]
손가락 하부에 고정된 다수개의 압력센서들을 통해 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱하는 압력센서부와, 상기 센싱을 통해 획득된 압력값들을 기반으로, 마우스 포인터의 이동방향과 이동속도값을 결정하는 신호처리부와, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 신호송신부를 포함하는 접촉식 손가락 마우스.
[청구항 2]
제 1 항에 있어서, 상기 다수개의 압력센서들은 N×M 어레이 형태로 배치되어 접촉식 손가락 마우스의 하면에 장착되며, 압전소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스.
[청구항 3]
제 1 항에 있어서, 상기 신호처리부는, 손가락과 고정면의 접촉영역의 압력 분포를 해석하여 마우스 포인터의 이동방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스.
[청구항 4]
제 3 항에 있어서, 상기 신호처리부는, 상기 센싱을 통해 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재하는지 여부를 검사하고, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재할 경우, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서를 손가락과 고정면의 접촉영역에 위치하는 접촉센서로 결정하고, 상기 다수개의 압력센서들의 압력값을 기반으로 접촉영역의 중심 및 압력의 무게중심을 결정하고, 상기 결정된 접촉영역의 중심으로부터 압력의 무게중심으로의 방향을 마우스 포인터의 이동방향으로 결정하고, 상기 결정된 접촉센서들의 압력값의 합을 기반으로 마우스 포인터의 이동속도값을 결정하는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스.
[청구항 5]
제 4 항에 있어서, 상기 신호처리부는, 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 작은지 여부를 검사하고, 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 작을 경우, 마우스 포인터의 이동속도값을 0으로 결정하며, 여기서, 상기 신호송신부는, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동속도값 0을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스.
[청구항 6]
제 4 항에 있어서, 손가락의 동작을 인식하는 동작인식부를 더 포함하며, 여기서, 상기 신호처리부는, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재할 경우, 손가락과 고정면이 접촉상태임을 판단하고, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재하지 않을 경우, 손가락과 고정면이 접촉해제상태임을 판단하며, 여기서, 상기 동작인식부는, 접촉상태에서 일정시간 이내에 접촉해제되었다가 다시 접촉상태가 되는 경우, 손가락의 동작을 클릭 동작으로 인식하고, 여기서, 상기 신호송신부는, 상기 클릭 동작이 인식되는 경우, 클릭명령을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스.
[청구항 7]
제 1 항에 있어서, 접촉식 손가락 마우스의 상면에 장착되어 손가락 상부에 고정된 터치센서를 통해 터치를 센싱하는 터치센서부와, 손가락의 동작을 인식하는 동작인식부를 더 포함하며, 여기서, 상기 동작인식부는, 상기 마우스 포인터의 이동방향 및 이동속도값이 결정됨과 동시에, 터치가 센싱되는 경우, 손가락의 동작을 드래그 동작으로 인식하고, 여기서, 상기 신호송신부는, 상기 드래그 동작이 인식되는 경우, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값과 함께, 드래그명령을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스.
[청구항 8]
손가락 하부에 고정된 다수개의 압력센서들을 통해 손가락과 고정면 사이에 발생하는 압력을 센싱하는 과정과, 상기 센싱을 통해 획득된 압력값들을 기반으로, 마우스 포인터의 이동방향과 이동속도값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 과정을 포함하는 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법.
[청구항 9]
제 8 항에 있어서, 상기 다수개의 압력센서들은 N×M 어레이 형태로 배치되어 접촉식 손가락 마우스의 하면에 장착되며, 압전소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법.
[청구항 10]
제 8 항에 있어서, 상기 마우스 포인터의 이동방향은, 손가락과 고정면의 접촉영역의 압력 분포를 해석하여 결정하는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법.
[청구항 11]
제 10 항에 있어서, 상기 센싱을 통해 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재하는지 여부를 검사하는 과정과, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재할 경우, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서를 손가락과 고정면의 접촉영역에 위치하는 접촉센서로 결정하는 과정과, 상기 다수개의 압력센서들의 압력값을 기반으로 접촉영역의 중심 및 압력의 무게중심을 결정하는 과정을 더 포함하며, 여기서, 상기 마우스 포인터의 이동방향은, 상기 결정된 접촉영역의 중심으로부터 압력의 무게중심으로의 방향으로 결정하고, 여기서, 상기 마우스 포인터의 이동속도값은, 상기 결정된 접촉센서들의 압력값의 합을 기반으로 결정하는 것을 특징으로 하는 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법.
[청구항 12]
제 11 항에 있어서, 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 작은지 여부를 검사하는 과정과, 상기 결정된 접촉영역의 중심과 압력의 무게중심 간 거리가 제2 임계값보다 작을 경우, 마우스 포인터의 이동속도값을 0으로 결정하는 과정과, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동속도값 0을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 과정을 더 포함하는 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법.
[청구항 13]
제 11 항에 있어서, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재할 경우, 손가락과 고정면이 접촉상태임을 판단하고, 상기 제1 임계값 이상의 압력값을 획득한 압력센서가 존재하지 않을 경우, 손가락과 고정면이 접촉해제상태임을 판단하는 과정과, 접촉상태에서 일정시간 이내에 접촉해제되었다가 다시 접촉상태가 되는 경우, 손가락의 동작을 클릭 동작으로 인식하는 과정과, 상기 클릭 동작이 인식되는 경우, 클릭명령을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 과정을 더 포함하는 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법.
[청구항 14]
제 8 항에 있어서, 상기 마우스 포인터의 이동방향 및 이동속도값이 결정됨과 동시에, 접촉식 손가락 마우스의 상면에 장착되어 손가락 상부에 고정된 터치센서를 통해 터치가 센싱되는 경우, 손가락의 동작을 드래그 동작으로 인식하는 과정과, 상기 드래그 동작이 인식되는 경우, 상기 결정된 마우스 포인터의 이동방향에 대한 정보와 이동속도값과 함께, 드래그명령을 포함하는 제어 데이터를 생성하여 연동 디바이스로 전송하는 과정을 더 포함하는 접촉식 손가락 마우스의 동작 방법.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]