KR101242120B1 - 착탈식 트랜시버가 구비된 관성 센서-기반 포인팅 디바이스 - Google Patents

착탈식 트랜시버가 구비된 관성 센서-기반 포인팅 디바이스 Download PDF

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토마스 제이. 퀸
렉스 엠. 바이어
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톰슨 라이센싱
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Abstract

관성 센서-기반 포인팅 디바이스(10)는 디지털 플래시 메모리(32) 및 통합된 라디오 트랜시버(30)를 가지는 탈착식 USB 포드(14)와 호환가능하다. 플래시 메모리(32)는 사용자가 호환가능한 컴퓨터로 소프트웨어 어플리케이션을 자동 로딩이 가능하도록 하는 소프트웨어를 사용자가 저장할 수 있도록 사용될 수 있다. 포인팅 디바이스(10)는 USB 포드(14)를 수납하도록 적응되어, 주머니내 또는 벨트 클립을 통하여 단일 유닛으로서 편리하게 운반될 수 있는 복합 메모리/트랜시버 및 포인팅 디바이스 시스템이 된다.
포인팅, 플래시, 관성, 센서, USB, 마우스

Description

착탈식 트랜시버가 구비된 관성 센서-기반 포인팅 디바이스{INERTIAL SENSOR-BASED POINTING DEVICE WITH REMOVABLE TRANSCEIVER}
본 발명은 핸드헬드형 컴퓨터 또는 엔터테인먼트 시스템 제어 디바이스의 분야에 대한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 메모리 스토리지에 비착탈식으로 연결된 핸드헬드형 관성 포인팅 디바이스에 관한 것이다.
역사적으로, 컴퓨터 명령은 키보드상에서 낱말로서 입력되는 커맨드 폼을 취한다. 최근에 들어서는, 포인팅 디바이스 및 아이콘-기반 인터페스 기술이 개발되어 왔고, 이 기술은 컴퓨터 사용자가 포인팅 디바이스의 움직임에 응답하여 컴퓨터 디스플레이 스크린상에 커서를 이동시킴으로써, 작업을 선택하고 커맨드를 입력하는 것을 허용한다. 이러한 작업에 사용되는 포인팅 디바이스에는 조이스틱, 트랙볼, 마우스 제어기가 있다. 한 가지, 마우스의 초기 사용은 아이콘-기반 컴퓨터 인터페이스를 위한 포인팅 디바이스로서였다. 더 최근에서는, 마우스는 컴퓨터 및 워크스테이션의 다양한 종류와 함께 사용되는 컴퓨터 입력 디바이스로서 잘 알려져 있다. 그러나, 종래 마우스의 사용과 관련한 한 가지 단점은 마우스가 그 위에서 움직이기 위한 비교적 크고 평평한 2-차원 표면을 요구하는 것이다. 일반적으로, 이들 표면은 방해를 받지 않고 마우스의 움직임 전용이고, 9" x 9" 치수 이상이어야 한다. 따라서, 종래 마우스는 실제 응용을 위한 표면상의 사용에 제한이 있다.
평평한 표면 또는 제한된 공간제약이 없는 긴 범위 및 고 해상도를 갖고, 제어기에 의해 한정된 벡터에 응답하는, 즉 제어기의 위치를 단지 검출하는 것에 반대로, 제어기의 "포인팅"에 응답하는 핸드헬드형 컴퓨터 디바이스에 대한 필요가 Quinn의 미국 특허 번호 제5,440,326호 "Gyroscopic Pointer" 및 Quinn의 미국 특허 번호 제5,898,421호 "Gyroscopic Pointer and Method"에 의해 충족되었다. 그러나, 이들 자이로스코픽 포인터는 많은 제한을 가지고 있다. 예를 들면, 자이로스코픽 포인터는 사용자가 조작하길 원하는 데이터, 프로그램 및 어플리케이션을 포함하도록 해당 컴퓨터에 요구한다. 더욱이, 각 자이로스코픽 포인터는 해당 컴퓨터가 포인터의 컴퓨터 제어 프로그램이 이 컴퓨터상으로 다운로딩될 것을 요구한다.
따라서, 트랜시버 및 메모리를 내장하는 착탈식 포드를 무선 핸드헬드형 관성 포인팅 디바이스에 통합하는 것이 바람직하다. 이러한 통합된 디바이스를 가지고, 사용자는 사용자의 주머니 속에 또는 벨트 클립을 통해 단일 유닛으로서 데이터 및 컴퓨터 제어 시스템을 운반할 수 있는 능력을 가지게 되었다.
본 발명의 바람직한 실시예는 트랜시버 및 디지털 메모리를 내장하는 착탈식 포드에 연결된, 컴퓨터를 위한 커서 제어 디바이스로서 사용에 적합한 핸드헬드형 관성 센서-기반 포인팅 디바이스를 포함한다.
관성 센서는 바람직하게는 자이로스코프이며, 이 자이로스코프는 사용자에 의한 조작의 결과적인 전기 출력이 컴퓨터가 사용가능한 포맷으로 변환되어 컴퓨터 디스플레이의 2차원 디스플레이 스크린상의 커서에 대한 x-y 움직임을 제어한다. 따라서, 결과적인 제어기 디바이스는 제어기, 즉 커서의 위치를 단순히 탐지하는 것과 반대로, 제어기의 "포인팅(pointing)"에 의해 한정된 벡터에 응답한다. 벡터 정보(즉 "피치" 및 "롤")은 직접 컴퓨터 디스플레이상에서 커서 위치의 "x" 및 "y" 좌표로 변환된다. 따라서, 제어기는 사용자 손의 각도 움직임에 응답하며, 이는 대응적으로 크고 피로하게 하는 손의 움직임을 요구하는 것 없이도 커서의 비교적 크고 정확한 움직임이 정밀하게 한정되는 것을 허용한다.
착탈식 포드는 USB 라디오 트랜시버 및 플래시 메모리를 내장한다. 메모리는 사용자가 프로그램 및/또는 데이터를 저장하는 데 사용될 수 있고, 사용자가 적절한 컴퓨터에 소프트웨어 어플리케이션을 자동 로딩하게 하는 것을 가능하게 한다. 사용자는 이 디바이스를 사용하여 플래시 메모리에 있는 프리젠테이션을 트랜스포트하고, 포인팅 디바이스를 이동 프리젠테이션 리모트로 사용하고, 플래시 메모리에 저장된 다양한 프리젠테이션 툴을 사용하여 프리젠테이션을 편리하게 하도록 할 수 있다. 또한, 디바이스는 플래시 메모리상으로 음악, 게임, 또는 화상을 트랜스포트하고, 이 디바이스를 사용하여 콘텐츠를 브라우징하여 콘텐츠와 상호작용하며, 추가 소프트웨어에 대한 사용자의 경험을 향상시키기 위해 사용될 수 있다.
한 가지 독창적인 혜택은 사용자의 주머니 안에서 또는 벨트 클립을 통해 데이터와 커서 제어 시스템을 함께 휴대하는 것의 가능성이다. 이는 사용자가 자신의 개인 노트북 컴퓨터를 남겨 놓고, 데이터, 프로그램 및 개인 사용자 프로파일 정보의 긴급 액세스 및 제어를 위하여 적합한 컴퓨터상의 통합 디바이스에 의존하는 것을 장려해야만 한다.
본 발명의 이들 및 다른 이점과 특징들은, 본 발명의 이하 상세한 설명의 리딩(reading) 및 첨부된 도면의 연구후, 당업자에게 쉽게 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 착탈식 포드를 구비하는 관성 센서-기반 포인팅 디바이스의 측면도.
도 2는 도 1의 관성 센서-기반 포인팅 디바이스의 평면도.
도 3은 도 1의 관성 센서-기반 포인팅 디바이스의 저면도.
도 4는 관성 센서-기반 포인팅 다비이스의 착탈식 포드의 구성요소를 예시하는 블럭도.
도 5는 관성 센서-기반 포인팅 디바이스의 하우징의 구성요소를 예시하는 블럭도.
이하, 현재 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 결코 이하에서 논의되는 실시예 또는 도면에 도시된 실시예에 한정될 의도는 아 니다. 오히려, 설명 및 도면은 단순히 본 발명의 현재 바람직한 실시예를 예시하는데 불과하다.
본 발명에 대한 한 가지 이상의 특정 실시예가 이하에서 기술될 것이다. 이들 실시예의 명확한 설명을 제공하기 위한 노력으로서, 실제 구현의 모든 특징이 명세서에서 기술되지는 않는다. 임의의 엔지니어링 또는 디자인 프로젝트에서와 같이, 임의의 이러한 실제 구현의 개발에 있어서, 시스템-관련 및 비지니스-관련 제약의 준수와 같은 개발자의 특정 목표를 달성하기 위해 수 많은 구현예-특정 결정이 이루어져야 하며, 이는 구현예마다 다를 수 있음을 이해해야만 한다. 더욱이, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적이지만, 그러나 그럼에도 불구하고 이러한 공개의 혜택을 가지는 당업자를 위하여 설계, 제조, 및 생산의 일상적인 일이 될 것임을 이해해야만 할 것이다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 대한 측면도가 예시된다. 관성 센서-기반 포인팅 디바이스(10)는 메인 하우징(12) 및 착탈식 포드(14)를 포함한다. 메인 하우징(12)은 USB 포트(16) 및 멀티 세팅을 갖는 스위치(18)를 포함한다. 착탈식 포드(14)는 USB 피팅(fitting)(20)을 포함한다. 메인 하우징(12)의 USB 포트(16) 및 착탈식 포드(14)의 USB 피팅(20)은 당업계에서 잘 알려진 표준 연결이다. USB 포트(16) 및 피팅(20)은 착탈식 포드(14)가 메인 하우징(12)에 분리가능하게 연결되어, 이하에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 통합 센서-기반 포인팅 디바이스(10)를 형성한다.
이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 대한 평면도가 예시된다. 센서- 기반 포인팅 디바이스(10)의 메인 하우징(12)은 자이로 스위핑 버튼(gyro swiping button)(22), 자이로 활성 버튼(24), 우측 선택 버튼(26), 및 좌측 선택 버튼(28)을 포함한다. 포인팅 디바이스(10)는 특히 휴대가능하도록 설계되어, 사용자의 포켓 안에 또는 벨트 클립을 통해 사용자가 이를 휴대할 수 있다. 포인팅 디바이스(10)는 충분히 소형이고 가벼워서, 사용자는 자신의 손 바닥안에 이를 지지하고 컴퓨터 시스템의 그래픽 유저 인터페이스를 제어할 수 있다. 포인팅 디바이스(10)는 대략, 20mm x 34mm x 61mm이 된다. 포인팅 디바이스(10)는 플라스틱 및 금속으로 만들어진다. 다른 실시예에서, 포인팅 디바이스(10)는 다른 유사 내구성 물질로 만들어질 수 있다.
자이로 스위핑 버튼(22)은 플라스틱으로 만들어진다. 다른 실시예에서, 자이로-스위핑 버튼(22)은 고무 또는 다른 유사 내구성 물질로 만들어 질 수 있다. 자이로 스위핑 버튼(22)은 사용자가 포인팅 디바이스(10)상에 특정 기능으로 할당된 다수의 매크로(macros) - 키조합을 설정하는 것을 허용한다. 포인팅 디바이스(10)상으로 매크로를 설정하기 위해 소프트웨어가 사용된다.
소프트웨어는 컴퓨터상에서 소프트웨어 어플리케이션을 실행하고, USB 피팅(20)을 컴퓨터의 USB 포트(16)에 끼워, 이 어플리케이션을 착탈식 포드(14)내에 포함된 메모리상으로 저장함으로써, 인스톨된다.
다른 실시예에서, 자이로 스위핑 버튼(22)을 사용할 필요없이 매크로를 활성하는 것이 가능하다. 예를 들면, 매크로는, 우측 선택 버튼(26)을 눌러 유지하거나, 우측 선택 버튼(26)을 더블 클릭, 우측 선택 버튼(26)을 클릭하고 신속히 연속 적으로 좌측 선택 버튼(28)을 클릭, 포인팅 디바이스(10)을 수직으로 동작을 취하거나 또는 포인팅 디바이스(10)를 수평으로 동작을 취함으로써, 활성화될 수 있다.
자이로 활성 버튼(24)은 플라스틱으로 만들어진다. 다른 실시예에 있어서, 자이로 활성화 버튼(24)은 고무 또는 다른 유사 내구성 물질로 만들어질 수 있다. 이하 더 상세히 논의되는바, 자이로 활성 버튼(24)은 메인 하우징(12)내에 포함된 관성 센서를 활성화한다.
우측 선택 버튼(26) 및 좌측 선택 버튼(28)은 표준 2-버튼 마우스 상의 좌/우 버튼과 유사한 방식으로 동작한다. 힘이 우측 선택 버튼(26) 또는 좌측 선택 버튼(28)상에 미치게 되는 경우, 관성 스위치(미도시)는 활성화되고, 트랜스미터(이하에서 더 상세히 논의됨)은 무선으로 신호를 컴퓨터 시스템에 연결된 리시버에 보낸다. 리시버 신호는 컴퓨터에 의해 해석되어 그래픽 유저 인터페이스상에서 커서를 조작하기 위해 사용된다. 힘이 버튼(26 및 28)에 미치지 않는 경우, 관성 스위치는 리셋되고 신호는 전기적으로 컴퓨터에 전송된다. 포인팅 디바이스(10)에서, 사용하도록 의도되는 것과 같은 스위치는 당업자에게 잘 알려져 있다. 선택 버튼의 누름은 또한 만일 포인팅 디바이스가 "대기(sleep)" 모드에 있다면, 이 디바이스를 재활성화시킨다.
이제, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 대한 저면도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 포인팅 디바이스(10)의 하우징(12) 및 포드(14)는 함께 연결된다.
이제 도 4를 참조하면, 착탈식 포드(14)의 내부 구성요소를 예시하는 블럭도가 도시된다. 착탈식 포드(14)는 무선 트랜시버(30), 메모리(32) 및 USB 인터페이 스(34)를 포함한다. 트랜시버(30)는 데이터를 전송하고 수신하기 위해 사용된다. 바람직한 실시예에 있어서, 트랜시버(30)는 개인 컴퓨터를 위한 시판중인 흔히 입수가능한 무선 키보드 및 마우스와 같은 무선 리시버와 호환가능한 라디오 주파수(RF: Radio Frequency) 디바이스이다.
예를 들면, 트랜시버(30)는 IEEE 802.11a/b/g, 블루투쓰 및 초 광대역 통신 프로토콜과 같은 무선 RF 통신 프로토콜과 호환될 수 있다.
메모리(32)는 데이터(즉, 문서, 음악 파일, 프리젠테이션, 사용자 프로파일, 세팅 선호 등)를 저장하기 위해 사용된 디지털 메모리일 수 있다. 메모리(32)는 바람직하게는, 플래시 메모리의 형태이며, 그러나 다른 메모리 형태가 사용될 수 있다. 플래시 메모리는 저장된 정보를 유지하기 위해 전원을 필요로 하지 않는 비휘발성 형태의 메모리가 된다. 덧붙여, 플래시 메모리는 하드 디스크보다 고속 읽기 액세스 시간 및 더 좋은 쇼크 저항(shock resistance)을 제공한다. 이들 특징은 플래시 메모리를 포인팅 디바이스(10)와 같은 배터리로 전원이 공급되는 디바이스상에 스토리지 어플리케이션에 유용하게 만든다. 플래시 메모리는 다음의 미디어 포맷에서 더 공통적으로 사용된다: RS-MMC(Reduced Size MultiMedia Card), Secure Digital의 트랜스플래시 및 miniSD 변형, 및 신 USB/메모리 카드 하이브리드 인텔리젠트 스틱. 더 새로운 포맷은 대단히 축소된 크기를 나타낸다. 일부 제조사들이 8 기가바이트를 저장할 수 있는 플래시 메모리를 개발하고 있지만, 스토리지 용량은 미래에 더 증가되어야 한다. 메모리(32)는 프리젠테이션의 동작을 지원하기 위해 프리젠테이션 소프트웨어를 사전로딩받을 수 있다. 또한, 메모리(32)는 음악, 게임 또는 화상을 트랜스포트하기 위해 사용될 수 있으며, 디바이스를 사용하여 콘텐츠를 브라우징하고 이 콘텐츠와 상호작용하기 위해 사용될 수 있고, 추가 소프트웨어에 대한 사용자의 경험을 향상시킨다. 또한, 메모리(32)는 Gyration사로부터 이용가능한 Gyro Tools Media Controls Software를 사전로딩받을 수 있으며, 이 소프트웨어는 50개 이상의 다이나믹 인터넷, 미디어, 입력, 핑거팁(fingertip) 제어를 위한 윈도우즈 및 일반 툴(General tools), 이지 액세스(easy access) 및 커스터마이제이션(customization)을 제공한다.
USB 인터페이스(34)는 당업자에게 알려진 표준 USB 드라이버 및 프로세서를 포함한다. USB 인터페이스(34)는 트랜시버(30), 메모리(32) 및 포드(14)의 일단(一端)에서 돌출한 USB 피팅(20)에 연결되어 트랜시버(30)에 의해 수신된 신호 또는 메모리(32)내에 저장된 데이터 및 어플리케이션이 USB 인터페이스(34)를 통하여 USB 피팅(20)으로 전달될 수 있다.
사용동안, 디지털 메모리(32) 내에 저장된 데이터는 다양한 방식으로 컴퓨터 시스템 데이터와 교환될 수 있다. 예를 들면, 포드(14)는 컴퓨터 시스템의 USB 포드에 끼워질 수 있으며, 데이터는 USB 인터페이스(34)를 통하여 컴퓨터 시스템 및 디지털 메모리(32) 사이에서 교환될 수 있다. 대안적으로, 데이터는 트랜시버(30)를 통하여 컴퓨터 및 디지털 메모리(32) 사이에 무선으로 교환될 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 센서-기반 포인팅 디바이스(10)의 메인 하우징(12)에 대한 내부 구성요소를 예시하는 블럭도가 도시된다. 메인 하우징(12)은 제어기(40), 트랜스미터(42), 전원 소스(44), 관성 센서(46), 스위치 인터페이스(48) 및 USB 포트(50)를 포함한다. 전원 소스(44)은 제어기(40), 트랜스미터(42), 관성 센서(46) 및 USB 포트(50)에 에너지를 공급한다. 바람직하게는, 전원 소스(44)는 재충전가능한 닉켈 금속 수소화물 배터리이다. 닉켈 금속 수소화물 배터리는 대략 13시간의 연속적인 사용의 충전상태를 유지한다. 포인팅 디바이스(10)는 재충전가능한 크래들(미도시)에서 재충전된다. 또한, 포인팅 디바이스(10)는 2개의 충전 모드를 갖는다. 제 1 충전 모드는 급속 충전 모드이고 제 2 충전 모드는 저속 충전 모드이다. 비록 제 1 충전 모드가 급속히 포인팅 디바이스(10)를 충전할 지라도, 제 2 충전 모드는 포인팅 디바이스(10)의 배터리를 과 충전하는 위험을 줄이며, 이에 의해 배터리 악화의 위험도 감소시킨다. 제 1 충전 모드는 재충전가능한 크래들에 포인팅 디바이스(10)를 놓으면, 즉시 시작된다. 제 1 충전은 1시간 동안 지속된다. 제 2 충전 모드는 일단 제 1 충전 모드가 종료된 후 개시된다. 포인팅 디바이스(10)는 4시간 동안 이러한 제 2 충전 모드로 유지된다. 이후, 포인팅 디바이스(10)는 제 1 충전 모드로 되돌아간다. 만일 포인팅 디바이스(10)가 파워에서 로우(low)이면, 포인팅 디바이스(10)는 재충전가능한 크래들에 놓이게 되면, 즉시 제 2 충전 모드에서 충전된다.
다른 실시예에 있어서, 또한 포인팅 디바이스(10)는 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 AC 어댑터에 의해 전원을 공급받을 수 있으며, 이 어댑터는 포인팅 디바이스(10)의 동작과 호환가능하다. 센서-기반 포인팅 디바이스(10)의 전원 소스(44)는 또한 대기 배터리(standby battery)에 의해 재충전될 수 있다. 이 대기 배터리는 사용자가 여분의 배터리에 관해 풀 충전을 유지하는 것을 허용한다.
자이로스코프와 같은 관성 센서(46)는 포인팅 디바이스(10)의 움직임에 대응하는 x 및 y 위치신호를 생성한다. 포인팅 디바이스(10)의 움직임에 대응하는 이들 x 및 y 위치신호는 트랜스미터(42)에 연결되어 이하에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 포드(14)의 무선 트랜시버(30) 또는 호환성 리시버에 전송된다. 수신된 신호는 컴퓨터에 의해 해석되고 그래픽 유저 인터페이스 디스플레이상에서 커서를 조작하도록 사용된다.
한 가지 예시적인 관성 센서(46)는 포인팅 디바이스(10)로 통합된 이중-축 축소 자이로스코프 모듈이 될 수 있다. 자이로스코프는 고 신뢰성을 제공하는 3중-축 진동 구조를 가질 수 있으며, 드리프트(drift)를 대단히 감소시키고 쇼크 저항을 개선하는 진동 소자를 격리하는 내부 마운팅(internal mounting)을 가질 수 있다. 자이로스코프 모듈은 추가 쇼크 마운팅없이, 인쇄 회로 기판에 탑재될 수 있다. 자이로스코프 모듈은 전자기 트랜스듀서 디자인을 가질 있으며, 단일 에칭된 빔 구조는 코리올리 효과(Coriolis effect)를 이용하여 동시에 2개 축에서의 회전을 센싱한다. 자이로스코프 모듈은 통합 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 포함할 수 있으며, 이 모듈이 제어기(40)에 직접 연결되는 것을 허용하는 종래의 2선 직렬 인터페이스 버스를 통하여 통신할 수 있다. 자이로스코프 모듈은 저전류 대기 모드에 의해 향상될 수 있는 저전류 소모를 가질 수 있다. 자이로스코프 모듈은 저 배터리 상태에 대한 단순한 검출을 쉽게하는 온도 센서 및 전압 센서를 포함할 수 있다. 자이로스코프 모듈은 1K-비트 EEEPROM 스토리지를 더 포함할 수 있다.
상술된 바와 같이, 자이로 활성 버튼(24)은 메인 하우징(12)에 연결된 관성 센서(46)를 활성화한다. 동작자가 포인팅 디바이스(10)를 사용하는 경우, 관성 센서는 포인팅 디바이스(10)의 움직임에 대응하는 x 및 y 위치신호를 생성한다. 디바이스의 움직임에 대응하는 이들 x 및 y 위치신호는 제어기(40)로 포워딩된다. x 및
y 위치신호는 이하에서 더 상세하게 논의되는 다양한 전송 구성을 사용하여 컴퓨터 시스템에 전송될 수 있다. 수신된 신호는 컴퓨터에 의해 해석되어, 그래픽 유저 인터페이스 디스플레이상에서 커서를 조작하기 위해 사용된다. 자이로 활성 버튼(24)는 사용자가 필요하면 포인팅 디바이스를 활성화, 이동, 새로운 방향지시, 및 재활성화하는 것을 허용한다.
스위치 인터페이스(48)를 통하여, 제어기(40)는 스위치(18)의 세팅을 검출한다. 스위치(18)가 제 1 세팅으로 설정되는 경우, 제어기(40)는 제 1 어드레스를 사용하는 호환성 리시버 또는 포드(14)의 무선 트랜시버(30)와 통신하기 위해 트랜스미터(42)를 구성한다. 이들 복수의 어드레스는 서로 다른 컴퓨터와 RF 통신을 위하여 사용하려는 의도이다. 더 상세하게는, 제 1 어드레스는 제 1 컴퓨터(즉, 작업 컴퓨터)로 사용될 수 있고, 제 2 어드레스는 제 2 컴퓨터(즉, 홈 컴퓨터)로 사용될 수 있다. 어드레스는 영역에 있는 다른 디바이스로부터 우연한 제어를 방지하는 6개 숫자 코드이다. 다른 실시예에 있어서, 이들 세팅은 미리 설정될 수 있고, 내부적으로 설정되거나 또는 프로그래밍될 수 있다.
이제, 도 1 내지 5를 참조하면, 센서-기반 포인팅 디바이스(10)의 동작이 논의된다. 센서-기반 포인팅 디바이스(10)는 두 가지 모드로 동작할 수 있다. 제 1 모드는 별도 모드이고, 이 모드에서 포드(14)는 하우징(12)로부터 분리되고 컴퓨터 USB 포트로 삽입되어 포인팅 디바이스(10)에 의해 제어될 수 있다. 제 2 모드는 통합 모드이며, 이 모드에서 포드(14)는 하우징(12)에 부착되고, 컴퓨터 내로 통합 또는 연결되는 별도 트랜시버 국(미도시)이 제공된다.
우선, 별도 모드를 참조하면, 사용자는 하우징(12)으로부터 포드(14)를 분리하고 포드(14)의 USB 피팅(20)을 사용자가 포인팅 디바이스(10)를 이용하여 제어하길 원하는 컴퓨터의 USB 포트에 삽입한다. 컴퓨터는 컴퓨터의 USB 포트를 통하여 포드(14)에 전원을 제공할 것이다. 일단 포드(14)가 컴퓨터에 연결되면, 포드(14)는 2가지 기능을 제공한다. 먼저, 포드(14)는 파일을 포함하고, 어플리케이션을 실행하는 USB 플래시 드라이브를 실행시킨다. 더 상세하게는, 메모리(32)상에 저장된 파일 및 어플리케이션은 메모리(32)로부터 시작되거나 또는 메모리(32)로부터 컴퓨터상으로 다운로딩될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 제어 어플리케이션(즉, GyroTools 어플리케이션)은 메모리(32)로부터 시작되므로 포인팅 디바이스(10)는 원격으로 컴퓨터를 제어할 수 있다. 둘째로, 포드(14)는 컴퓨터의 USB 버스와 통신하는 컴퓨터측 트랜시버로서 동작한다. 더 상세하게는, 포드(14)의 트랜시버(30)는 포인팅 디바이스(10)의 트랜스미터(40)로부터 x 및 y 위치 신호와 같은 신호를 수신하여 이 신호를 USB 인터페이스(34) 및 USB 피팅(20)을 통하여 컴퓨터의 USB에 전달한다.
다음으로, 통합 모드를 참조하면, 사용자는 포드(14)를 하우징(12)에 연결하고, 컴퓨터의 USB 포트에 별도 트랜시버 국(미도시)를 부착한다. 대안적으로, 컴퓨터는 통합 트랜시버를 가질 수 있다. 이 모드에서, 하우징(12)의 전원 소스(44)는 포드의 USB 피팅과 하우징의 USB 포트(50) 사이 연결을 통하여 포드(14)의 트랜시버(30)와 메모리(32)에 전원을 제공한다. 포인팅 디바이스(10)는 트랜스미터(10)를 사용하여 제어기(40)로부터 x 및 y 위치 신호를 전송하고, 트랜시버(30)를 사용하여 메모리(32)로부터 다른 데이터, 파일 또는 어플리케이션을 전송함으로써 컴퓨터의 트랜시버와 통신한다. 대안적인 실시예에 있어서, 하우징(12)은 통합 트랜시버를 가지며, 포드(14)는 제어기(40)로부터 x 및 y 위치신호를 수신하지 않으며 및 메모리(32)로부터 데이터, 파일 또는 어플리케이션이 모두가 하우징의 통합 트랜시버를 사용하여 컴퓨터의 트랜시버로 전달된다.
상술된 바와 같이, 포인팅 디바이스(10)는 이동 프리젠테이션 모드로서 사용된다. 사용자는 프리젠테이션, GyroTools, 음악, 게임, 화상 등을 포함하는 데이터를 플래시 메모리(32) 내에 저장한다. 포인팅 디바이스(10)는 사용자에 의해 자신의 주머니 내 또는 벨트 클립을 통하여 프리젠테이션을 위해 운반된다. 이 프리젠테이션 전에, 사용자는 플래시 메모리(32)로부터 호환성 컴퓨터 시스템상으로 프리젠테이션을 로딩할 수 있다. 프리젠테이션 동안, 사용자는 편안하게 한 손으로 소형의 경량 포인팅 디바이스(10)을 지지하고 우측 선택 버튼(26), 좌측 선택 버튼(28)을 조작하고, 수직으로 포인팅 디바이스(10)를 움직이고 수평으로 포인팅 디바이스(10)를 움직임으로써, 그래픽 유저 인터페이스의 기능을 제어할 수 있다. 포인팅 디바이스(10)는 공중의 작고 미묘한 손목 움직임에 응답한다. 포인팅 디바이스(10)는 사용자의 손의 각운동에 동작하며, 이는 대응적으로 크고 지치게 하는 손 움직임을 요구하지 않고도 커서의 비교적 크고 정확한 움직임이 정확하게 한정되는 것을 허용한다.
포드(14)가 게이머를 위한 사용자 프로파일 및 선호 정보를 트랜스포트하기 위해 사용된 수 있음을 주목해야 한다. 이는 게이머가 종종 자신의 게임 프로파일 및 선호를 포함하지 않는 다양한 게임 콘솔상에서 플레이를 하기 때문에 유용하다. 게임 프로파일 및 선호는 일반적으로 게임 수행에 결정적이다. 포인팅 디바이스의 스윕 특징(swip feature)은 포드(14)가 타사의 컴퓨터에 연결된 이후 보안 특징 또는 사용자 프로파일을 잠금 해제(unlock)하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 포드(14)의 사용은 또한 홈 또는 호텔 엔터테인먼트 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들면, 호텔 방으로 입실하면, 즉시 사용자는 포드(14)를 TV의 USB 포트로 삽입하여 포인팅 디바이스(10)를 사용하여 보안 스윕(security swipe)을 개시하게 되므로 사용자의 이메일에 접근하거나 또는 사용자의 TV 엔터테인먼트 프로파일이 TV 또는 호텔 네트워크로 업로딩되도록 할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 포드(14)는 또한 오디오, 포토, 비디오 등을 트랜스포트하기 위해 사용될 수 있다.
포인팅 디바이스(10)의 다른 이점은 디바이스의 크기가 소형이고 모양이 인체공학이라는 것이다. 포인팅 디바이스(10)의 크기 및 모양은 사용자가 포인팅 디바이스(10)를 잡고 더 정확하게 위치시키는 것을 허용한다. 이러한 개선된 손의 위치는 사용자가 포인팅 디바이스(10)를 더 자연스럽게 이동시키는 것을 허용한다. 또한, 포인팅 디바이스(10)는 운반을 쉽게 이용하게 하고 소실 또는 낙하를 방지하는 추가 클립, 루프, 또는 다른 유사 특징을 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 포인팅 디바이스(10)는 자이레이션사로부터 이용가능 하게 되어 있는 2.4 무선 광 에어 마우스일 수 있다. 광 에어 마우스는 자동 주파수 호핑(auto frequency hopping)을 이용하는 디지털 스프레드 스펙트럼 2.4GHz 기술을 갖는다. 이 기술은 80개의 주파수, 800개의 가상 채널, 및 자동 채널 선택 특징을 포함한다. 광 에어 마우스는 사용자를 사용자의 책상에만 한정되지 않게 하며, 사용자가 가시거리 제한없이 컴퓨터로부터 30인치(30')까지 떨어져 이동되는 것을 허용한다.
본 발명이 위 선호된 실시예의 관점에서 기술된 반면에, 당업자라면 수많은 개조, 대체 및 추가가 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서도 공개된 실시예에 가해질 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들면, 비록 센서-기반 포인팅 디바이스가 컴퓨터와의 사용을 위해 기술되었을 지라도, 당업자라면 본 발명의 센서-기반 포인팅 디바이스가 임의의 유사 전자 디바이스와 함께 이용될 수 있고 본 발명은 결코 위에 기술된 메커니즘에 결코 제한되지 않는 것을 쉽게 이해할 것이다. 더욱이, 바람직한 실시예는 포인팅 디바이스와 메모리 사이의 USB 상호연결을 사용하여 교지된 반면에, 심지어 고정 연결과 같이 커플링(couplings)의 다른 형태가 이용될 수 있다. 이러한 모든 개조, 대체 및 추가는 이하 청구항에 의해 가장 잘 제한된 본 발명의 범위내에 드는 것으로 의도된다.
본 발명은 핸드헬드형 컴퓨터 또는 엔터테인먼트 시스템 제어 디바이스의 분야에 사용가능하며, 특히 메모리 스토리지에 비착탈식으로 연결된 핸드헬드형 관성 포인팅 디바이스에 사용가능하다.

Claims (20)

  1. 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스로서,
    그래픽 디스플레이상에 커서의 위치를 제어하기 위한 그래픽 입력 신호를 생성하고, 여유 공간에서 한쪽 손으로 지지되도록 적응되는 하우징(12); 및
    상기 하우징(12)에 분리가능하게 연결되는 리무버블(removable) 하우징(14);을 포함하며,
    상기 리무버블 하우징(14)은:
    데이터를 저장하기 위한 메모리(32); 및
    상기 메모리(32)에 연결된 무선 트랜시버(30)를 포함하고,
    상기 무선 트랜시버(30)는, 상기 리무버블 하우징(14)이 분리된 경우에 무선으로 그래픽 입력 신호와 데이터를 수신하고 그래픽 입력 신호와 데이터를 상기 그래픽 디스플레이로 제공하고, 상기 리무버블 하우징(14)이 결합된 경우에 상기 그래픽 디스플레이로부터 데이터를 무선으로 더 수신하여 데이터를 상기 메모리에 제공하는,
    핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    트랜시버(30) 및 메모리(32)에 전원을 공급하기 위하여 하우징(12)내에 있는 전원 소스(44)를 더 포함하는, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전원 소스(44)와 무선 트랜시버(30)와 메모리(32) 사이에 연결된 USB 연결(16, 20)를 더 포함하는, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    전원 소스(44)는 USB 연결(16,20)을 통하여 메모리(32)와 무선 트랜시버(30)로 전력을 연결하는, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    메모리(32)는 데이터를 저장하는 플래시 메모리를 더 포함하는, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  6. 그래픽 유저 인터페이스상에서 커서의 병진 움직임을 제어하도록 제어 신호를 제공하는 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스로서,
    여유 공간에서 한쪽 손으로 지지되도록 적응되는 하우징(12);
    상기 하우징(12)에 분리가능하게 연결되는 리무버블(removable) 하우징(14)으로서, 데이터를 저장하기 위해 하우징(12)에 분리가능하게 연결되는 메모리(32) 및 상기 메모리가 상기 하우징(12)으로부터 분리된 경우에 제어 신호를 무선으로 수신하고 상기 메모리가 상기 하우징(12)에 결합된 경우에 무선으로 주소 신호를 수신하고 데이터를 전송하기 위해 메모리(32)에 연결된 무선 트랜시버(30)를 포함하는, 리무버블 하우징(14);
    상기 트랜시버(30)와 메모리(32)에 전원을 공급하는 전원 소스(44); 및
    상기 제어 신호를 무선으로 전송하는 무선 트랜스미터(42);를 포함하는,
    핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제 1 축을 중심으로 하우징(12)의 회전에 응답하는 제 1 신호를 제공하는 제 1 각위치 관성 센서(46)로서, 상기 제 1 신호는 컴퓨터 활성화 디스플레이의 수평 데카르트 좌표를 따라 커서의 병진 움직임을 제어하기 위해, 하우징(12)의 요우(yaw)에 응답하는, 제 1 각위치 관성 센서; 및
    제 1 축과 평행이지 않는 제 2 축을 중심으로 하우징(12)의 회전에 응답하는 제 2 신호를 제공하는 제 2 각위치 관성 센서(46)로서, 상기 제 2 신호는 컴퓨터 활성화 디스플레이의 수직 데카르트 좌표를 따라 커서의 병진 움직임을 제어하기 위해, 하우징(12)의 피치에 응답하는, 제 2 각위치 관성 센서를 더 포함하되,
    상기 제어 신호는 상기 제 1 및 제 2 신호를 포함하고,
    무선 트랜스미터(42)는 상기 제 1 및 제 2 신호를 무선으로 송신하는, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  8. 제 6 항에 있어서,
    전원 소스(44) 및 트랜시버(30) 및 메모리(32) 사이에 연결된 USB 연결(16, 20)을 더 포함하는, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    전원 소스(44)는 USB 연결(16, 20)을 통하여 메모리(32)에 전원을 공급하는, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    메모리(32)는 디지털 데이터를 저장하는 플래시 메모리를 더 포함하는, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  11. 제 7 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 각위치 관성 센서(46)는 자이로스코프인, 핸드헬드형 무선 그래픽 입력 디바이스.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 무선 원격 제어 디바이스로서,
    여유 공간에서 사용자에 의해 지지되고 조작되도록 구성된 하우징(12);
    상기 하우징(12) 내에 포함된 센서(46)로서, 여유 공간에서 하우징(12)의 움직임을 검출하고 상기 검출된 움직임에 기반한 신호를 생성하는 센서(46);
    상기 하우징(12) 내에 포함되고 상기 센서(46)에 연결된 트랜스미터(42)로서, 상기 센서(46)에 의해 발생된 상기 신호를 전송하는 트랜스미터(42); 및
    상기 하우징(12)에 분리가능하게 연결된 포드(14);를 포함하며,
    상기 포드(14)는,
    상기 포드(14)가 상기 하우징(12)으로부터 분리되는 경우, 상기 트랜스미터(42)에 의해 전송된 상기 신호를 수신하는 트랜시버(30); 및
    상기 트랜시버(30)에 연결된 메모리(32)로서, 상기 포드(14)가 상기 하우징(12)에 결합된 경우, 상기 트랜시버로부터 데이터를 수신하는, 메모리(32);를 포함하는,
    무선 원격 제어 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 메모리(32)는 상기 포드(14)가 상기 하우징(12)로부터 분리되는 경우 상기 데이터를 더 저장 및 다운로딩하는, 무선 원격 제어 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 메모리(32)는 이 메모리상에 저장된 컴퓨터를 제어하는 프로그램을 가지며, 상기 메모리(32)는 상기 포드(14)가 상기 하우징(12)로부터 연결해제되고 상기 컴퓨터에 연결되는 경우 상기 프로그램을 컴퓨터에 다운로딩하되,
    상기 프로그램은 상기 포드(14)의 트랜시버(30)에 의해 수신된 상기 신호에 응답하여 상기 컴퓨터를 제어하는, 무선 원격 제어 디바이스.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 포드(14)는 USB 연결(16, 20)을 사용하여 상기 하우징(12)에 분리가능하게 연결되는, 무선 원격 제어 디바이스.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 포드(14)가 상기 하우징(12)에 분리가능하게 연결되는 경우, 상기 포드(14)에 전원을 공급하는, 상기 하우징(12) 내에 포함되는 전원 소스(44)를 더 포함하는, 무선 원격 제어 디바이스.
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