KR20060117164A - 관성 감지 입력장치 - Google Patents

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KR20060117164A
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Abstract

본 발명은 관성 감지 입력장치에 관한 것으로, 하우징과; 공간의 두번째와 세번째 축에 대해 측정된 움직임을 탐지하고 평면의 첫번째 축을 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 하우징에 수용된 회로기판에 연결되어 있는 제1관성부와; 공간의 첫번째 축에 대해 측정된 움직임을 탐지하고, 선택적으로 평면의 두번째 축을 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 회로기판에 연결되어 있는 제2관성부와; 변위 시그널을 전송수단에 의해 전자 디스플레이 장치로 전송하는 동안 제1 및 제2관성부로부터 수신된 전기 시그널을 변위 시그널로 전환할 수 있는 회로기판에 연결되어 있는 마이크로 컨트롤러로 구성되어 있다.
관성 감지, 하우징, 마우스

Description

관성 감지 입력장치{Inertial sensing input apparatus}
도 1A은 본 발명에 따른 관성 감지 입력장치의 결합관계를 나타내는 개략도이다.
도 1B는 본 발명에 따른 관성 감지 입력장치의 측면도이다..
도 2는 본 발명에 따른 관성 감지 입력장치의 블럭도이다.
도 3은 각각의 좌표, 즉 Wx, Wy 그리고 Wz의 3개의 각속도를 정의한 3-D 카티슨(Cartesian) 좌표를 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명에 따라, 공간의 세번째 축을 따라 측정되는 각의 움직임의 탐지를 나타내는 개략도이다.
도 5는 브리핑 시스템에서 본 발명의 관성 감지 입력장치를 설명하는 개략도이다.
본 발명은 컴퓨터에 사용되는 핸드-헬드 입력장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 관성 감지 입력장치를 손으로 잡은 동작의 관성측정 및 동작의 회전이나 변화의 측정과 같은 탐지/측정 결과를 적용하는 동안 가속도의 변화를 탐지하고 측정 하는 관성 감지 입력장치이다.
일반적으로 시중에는 커서 조종 장치로 컴퓨터에서 사용되는 가장 인기있는 인간-기계 인터페이스인 여러 종류의 컴퓨터 마우스가 시판되고 있다. 상기 마우스에는 탐지수단의 차이에 따라 기본적으로 세개의 타입이 있는데, 기계식 마우스, LED광 마우스 와 레이저 마우스가 있다. 대표적인 기계식 마우스는 볼을 포함하는 몸체로 구성되며 볼의 일부분이 몸체의 아랫면에 튀어나와 있다. 사용자가 평면에 대고 마우스를 움직이면, 볼이 회전하고 상기 볼의 회전은 마우스 몸체에 배열되어 있는 센서에 의해 탐지된다. 그러나, 상기와 같은 마우스의 동작부분은 쉽게 더러워 지고, 이에 따라 센서가 볼의 회전을 부정확하게 탐지하는 문제점이 있었다.
일반적인 LED광 마우스는 작고 붉은색의 발광 다이오드(LED)를 포함하고 있으며, 상기 다이오드는 CMOS(Cmplimentary metal-oxide semiconductor)센서의 거친 표면으로 빛을 반사한다. CMOS센서는 분석을 위해 DSP(Digital Signal Processor)로 각각의 이미지를 보냄으로써, 이미지의 거친 표면에 의해 발생된 그림자의 패턴을 탐지할 수 있으며, 앞의 이미지 이후부터 이러한 패턴들이 어떻게 움직이는지 관찰할 수 있다. 연속된 이미지에서 패턴의 변화를 기초로 하여, DSP는 마우스가 얼마나 움직였는가를 결정하고 컴퓨터에 그에 상응하는 좌표를 보낸다. 그러나 만일 LED광 마우스의 작동 표면이 대리석, 타일이나 금속 등으로 만들어진 매끄러운 표면일 경우, 그러한 마우스는 제대로 작동할 수 없다.
레이저 마우스는 일관된 빛을 낼 수 있기 때문에 표준 LED 광 마우스에 비해 표면 패턴 변화를 더 잘 탐지할 수 진보된 광마우스이다. 그러나, 이러한 레이저 마우스도 유리나 아크릴 등으로 만들어진 투명한 표면에서 작업하는 경우 제대로 작동되지 않는다.
1995년, 자이레이션 사(Gyration Inc.)에 의해 개시된 "회전 포인터 및 방법(Gyroscopic pointer and method)의 미국특허 제 5,898,421호에 개시된 소형 입력 장치는 관성 회전 구성요소가 내재되어 있어 자유공간(공중)에서 사용자 손의 각속도를 측정할 수 있기 때문에 쌍방향 컴퓨터 화면에 나타나는 커서의 움직임을 지정하는데 사용되거나, 표면에 접촉시킨 상태에서, 광요소나 사용자 손의 움직임을 탐지하기 위한 이동 부분(moving part)으로 사용되었다. 자이레이션 사(Gyration Inc.)의 상기 특허에 의해 제조된 관성 마우스는 이미 시판중으로, 표면에 접촉시킨 상태에서는 일반적인 LED 광마우스로 사용되고, 자유공간(공중)에서 작동하는 상태에서는, 회전 각속도를 탐지하기 위해 관성 회전 요소를 사용하는 관성 마우스로 사용된다.
전술한 마우스는 추가로 회전물체(자이로스코프)가 내재된 일반적인 LED 광마우스로 인식될 수 있기 때문에, 비용(cost)이 상대적으로 높다고 볼 수 있다.
더구나, 고가인 회전물체는 광마우스의 대중성을 제한한다. 즉, 1축(one-axis) 회전물체가 이미 약 US$30.00인 반면에 현재 시중에서 구입할 수 있는 최고급 마우스의 평균 가격(price)이 약 US$40.00이다. 이로 인해, Gyration Inc.에서 생산한 "공중에서 회전하는 무선 광마우스(Gyration In-Air Wireless Optical Mouse)"의 가격은 약 US$79.00으로, 다른 광마우스에 비교하였을때 비용과 가격면에서 경쟁력이 떨어진다.
일반적으로 관성 회전 요소를 포함하는 컴퓨터 마우스의 약점은 다음과 같이 요약할 수 있다.
(1) 전술한 마우스는 평평한 표면에서 작동하는 동안 마우스가 얼마나 멀리 움직였는지를 탐지하기 위한 광센서 장치이기 때문에, 여전히 전력 소비 문제와 종래의(typical) 광마우스와 유사한 트레이싱(추적) 능력에 대한 문제를 갖고 있다.
(2) 전술한 마우스는 자유공간에서 작동하는 동안 마우스의 각속도를 탐지하기 위해 회전물체를 사용하는데, 비싼 회전물체의 사용은 마우스 비용의 인상을 야기함으로써 마우스의 가격이 너무 높아져 경쟁력이 떨어지게 된다.
종래의 레이저 포인터는 단지 브리핑을 할 때 특정 이미지를 가리키는 데에만 사용될 수 있었다. 따라서, 레이저 포인터의 기능과 마우스 운동의 탐지와 측정이 가능한 관성 마우스의 기능을 가진 도구의 필요성이 대두되었으며, 따라서, 전술한 도구는 브리핑을 할 때 해당 이미지를 가리키는 동안, 파일 로딩, 다음 페이지 이동, 마지막 페이지 이동 혹은 인덱스 모드로 들어가는 등의 컨트롤 작업을 하는데 사용될 수 있었다.
따라서, 평평한 표면에 접촉시키거나 공중에서 작동 기능이 있는, 사용하기 편리하고 움직임의 탐지에 있어서 높은 정밀도를 보이는 관성 마우스가 계속적으로 요구되고 있었다.
선행기술의 이러한 단점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 관성 감지 입력장치의 움직임이 표면이나 공중에 상관없이 측정되도록 특정하게 배치된 복수의 관성부가 내부에 배열되고, 이에 따라 관성 감지 입력 장치에 상응하는 쌍방향 컴퓨터의 화면에 나타난 커서의 움직임이 차동(differential operation)에 의하여 결정되는 관성 감지 입력장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 관성 감지 입력장치의 탐지능력 전환을 컨트롤하기 위한 모드 스위치가 있는 관성 감지 입력장치, 즉 모드 스위치의 컨트롤에 의해 2차원 탐지 모드 혹은 3차원 탐지 모드로 선택될 수 있는 관성 감지 입력장치을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 관성부가 관성 감지 입력장치의 불필요한 움직임을 탐지하는 것을 방지하기 위해서 관성 감지 입력장치가 2차원 탐지 모드에서 작동하는 동안 복수의 관성부가 활성화/불활성화 되도록 컨트롤할 수 있는 리턴 스위치를 포함하는 관성 감지 입력장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
하우징; 공간의 두번째와 세번째 축에 대해 측정된 움직임을 탐지하고 평면의 첫번째 축을 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 하우징에 수용된 회로기판에 연결되어 있는 제1관성부; 공간의 첫번째 축에 대해 측정된 움직임을 탐지하고 평면의 두번째 축을 따라 측정된 움직임을 선택적으로 탐지하기 위해 회로기판에 연결되어 있는 제2관성부; 및 변위 시그널을 전송수단에 의해 전자 디스플레이 장치로 전송하는 동안 상기 제1 및 제2관성부로부터 받은 전기 시그널을 변위(displacement)/회전(rotation) 시그널로 전환할 수 있는 회로기판에 연결되어 있 는 마이크로 컨트롤러;로 구성되어 있는 관성 감지 입력장치를 제공한다.
발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1관성부는, 공간의 첫번째 축에 따라 측정된 가속도와 평면의 첫번째 축에 따라 측정된 가속도를 탐지하기 위해 마이크로 컨트롤러에 연결된 제1가속도계; 및 공간의 첫번째 축을 따라 측정된 가속도를 탐지하기 위해 마이크로 컨트롤러에 연결되고 제1가속도계와 거리를 두어 위치한 보조 가속도계;를 추가로 포함하여 이루어지며, 여기서 마이크 컨트롤러는 차동(differential operation)에 의해 제1가속도계와 보조 가속도계로부터 수신된 가속도를 감지하고 처리함으로써 공간의 세번째 축에 따른 각의 움직임을 획득할 수 있다. 또한 상기 제1가속도계는 공간의 두번째 축을 따라 측정된 회전을 탐지할 수 있다.
또 다른 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제2관성부는, 공간의 첫번째 축을 따라 측정된 회전과 평면의 두번째 축에 따라 측정된 가속도를 탐지하기 위해 마이크로 컨트롤러에 연결된 제2가속도계;를 추가로 포함하여 이루어진다.
바람직하게는, 상기 관성 감지 입력장치는 2차원 변위의 계산과 3차원 변위의 계산으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 작동을 수행하는 마이크로 컨트롤러를 조절하기 위해 회로기판에 연결된 모드 스위치;를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 관성 감지 입력장치는 마이크로 컨트롤러가 2차원 변위의 계산을 수행하도록 조절되는 동안, 2차원 변위 계산 중단과 2차원 변위 계산 수행으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 프로세스를 수행하는 마이크로 컨트롤러를 조절하기 위해 회로기판에 연결된 리턴 스위치;를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명의 또 다른 구성 및 장점들은 하기에 설명되는 발명의 상세한 설명 및 도면에 의하여 더욱 명백해 질 것이며, 상기 도면은 본 발명의 기술사상을 예시하기 위하여 도식화한 것이다.
도 1A는 본 발명에 따른 관성 감지 입력장치의 결합관계를 나타내는 개략도이다. 도 1A에서와 같이, 본 발명에 따른 관성 감지 입력장치(3)는 상부 케이싱(301)와 하부 케이싱(302)로 구성된 하우징(30)과; 하우징(30)에 수용된 회로기판(31)과; 키 세트(32); 제1관성부(33); 제2관성부(34); 마이크로 컨트롤러(35); 무선 전송 모듈(36); 모드 스위치(37); 그리고 리턴 스위치(38)(미도시)로 구성되어 있다.
회로기판(35)에 연결되어 있는 제1관성부(33)는 공간의 두번째, 세번째 축에 대해 측정된 움직임을 탐지하고 또한 평면의 첫번째 축에 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 사용된다. 발명의 바람직한 실시예에서 제1관성부(33)는, 공간의 첫번째 축에 따라 측정된 가속도와 평면의 첫번째 축에 따라 측정된 가속도를 탐지하기 위해 마이크로 컨트롤러(35)에 연결된 제1가속도계(331)와; 공간의 첫번째 축을 따라 측정된 가속도를 탐지하기 위해 마이크로 컨트롤러에 연결되고 제1가속도계(331)와 거리를 두어 위치한 보조 가속도계(332); 를 추가로 포함하여 이루어진다.
회로기판(35)에 연결되어 있는 제2관성부(34)는 공간의 첫번째 축에 따라 측정된 움직임과 평면의 두번째 축에 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 사용된다. 전술한 발명의 바람직한 실시예에서 제2관성부(34)는, 평면의 두번째 축에 따라 측 정된 가속도와 공간의 첫번째 축을 따라 측정된 회전을 탐지하기 위해 마이크로 컨트롤러(35)에 연결된 제2가속도계를 추가로 포함하여 이루어진다.
왼쪽 버튼(321)과 오른쪽 버튼(322)를 포함한 키 세트(32)는 입력 인터페이스로 사용된다. 회로기판(31)에 연결된 마이크로 컨트롤러(35)는 변위 시그널을 전송수단에 의해 전자 디스플레이 장치로 전송하는 동안 제1 및 제2 관성부(33,34)로부터 받은 전기 시그널을 변위(displacement) 시그널로 전환할 수 있다. 전술한 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 전자 디스플레이 장치는 텔레비전 세트, 멀티미디어 장치 혹은 컴퓨터 등이 될 수 있다. 또한 상기 전송수단은 유선 전송 방법과 무선 전송 방법을 포함한다.
회로기판(31)에 연결된 스위치 컨트롤(372)과 상기 스위치 컨트롤(372)과 전기적으로 연결되어 있는 컨트롤 버튼(371)을 포함하는 모드 스위치(37)는, 2차원 변위의 계산과 3차원 변위의 계산(calculation)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 작동을 수행하도록 마이크로 컨트롤러(35)를 조절하는데 사용된다. 즉, 관성 감지 입력장치(3)는 모드 스위치의 조작에 의해 2차원 탐지 모드 혹은 3차원 탐지 모드로 선택, 조절될 수 있다. 이에 따라, 모드 스위치(37)가 마이크로 컨트롤러(35)로 하여금 2차원 변위를 계산하도록 컨트롤할 때, 즉 관성 감지 입력장치(3)가 2차원 탐지 모드에 있을 때, 제1관성부(33)는 평면의 첫번째 축에 따라 측정된 움직임을 탐지하는데 사용되고, 제2관성부(34)는 평면의 첫번째 축에 직각을 이루는 두번째 축에 따라 측정된 움직임을 탐지하는데 사용되며; 그리고 모드 스위치(37)가 마이크로 컨트롤러(35)로 하여금 3차원 변위를 계산하도록 컨트롤 할 때, 즉 관성 감지 입력장치(3)가 3차원 탐지 모드에 있을때, 제1관성부(33)는 공간의 두번째, 세번째 축에 따라 측정된 회전을 탐지하는데 사용되고 제2관성부(34)는 공간의 첫번째 축에 따라 측정된 회전을 탐지하는데 사용된다.
본 발명에 따른 관성 감지 입력장치의 측면도인 도 1B에서, 관성 감지 입력장치(3)는, 전기적으로 회로기판(31)에 연결되어 있으면서 하부 케이싱(302)의 하부에 설치된 리턴 스위치(38);를 추가로 포함하여 이루어지며, 상기 리턴 스위치는 관성 감지 입력장치가 2차원 탐지 모드에 있을 때 2차원 변위의 계산 중단과 2차원 변위의 계산 수행으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 프로세스를 수행하도록 마이크로 컨트롤러를 조절하는데 사용된다. 즉, 관성 감지 입력장치의 하부에 배치된 리턴 스위치(38)는 마우스(3)가 표면에 닿아있거나 2차원 탐지 모드에 있을때 방출로부터 차단(blocked)되어, 차단된 리턴 스위치(38)는 마이크로 컨트롤러가 2차원 변위의 계산을 시작하게 한다. 그러나, 보통 사용자들은 표면에서 관성 감지 입력장치(3)를 들어올려 다음 작동에 편리한 표면의 다른 위치에 놓는다. 이러한 경우, 관성 감지 입력장치가 공중으로 들어올려 질 때 제1 및 제2관성부(33,34)가 관성 감지 입력장치의 불필요한 움직임을 탐지하는 것을 방지하기 위해서 리턴 스위치(38)는 방출되고, 표면에 의해 차단되지 않기 때문에 마이크로 컨트롤러(35)는 2차원 변위의 계산 중단 진행을 시작하도록 컨트롤 된다. 따라서, 관성 감지 입력장치(3)가 공중에 들어올려 질 때, 쌍방향 컴퓨터의 화면에 나타난 커서는 그대로 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 관성 감지 입력장치의 블럭도를 나타내고, 도 3은 각 각의 좌표, 즉 Wx, Wy 그리고 Wz의 3개의 각속도를 정의한 3-D 카티슨(Cartesian) 좌표를 나타낸다. 관성 감지 입력장치(3)가 모드 스위치(37)에 의해 컨트롤 되는 2차원 탐지 모드 상태에 있을 때, 제1관성부(33)의 제1가속도계(331)는 평면의 첫번째 축, 즉 X축에 따라 측정된 관성 감지 입력 장치(3)의 가속도를 탐지할 수 있다. 제2관성부(34)의 제2가속도계는 평면의 두번째 축, 즉 Y축에 따라 측정된 관성 감지 입력장치(3)의 가속도를 탐지할 수 있다. 그 후에, 마이크로 컨트롤러(35)가 제1 및 제2관성부(33,34)에 의해 탐지된 가속도의 시그널을 수신한 후, 수신된 시그널을 적분 연산(integral operation)으로 프로세스하여 변위 시그널을 생성시키게 되고, 이 변위 시그널은 무선 전송기(16)에 의해 전자 디스플레이 장치(2)로 전송된다. 바람직하게는, 전자 디스플레이 장치(2)는 프로젝션 스크린, 텔리비전 혹은 컴퓨터 모니터이다.
도 3에서, 관성 감지 입력장치(3)가 모드 스위치(3)에 의해 컨트롤 되는 3차원 탐지 모드에 있을 때, 제2관성부(34)는 공간의 첫번째 축을 따라 측정된 관성 감지 입력장치(3)의 회전을 탐지할 수 있는데 이것은 도 3의 Wx로 표시되어 있다. 그 후에, 마이크로 컨트롤러(35)가 탐지된 가속도 변화를 수신하고 처리하여 전자 디스플레이 장치(2)의 상하로 커서가 움직이도록 컨트롤하기 위한 입력신호로 사용되는 피치각을 계산하고, 이것은 무선 전송기(16)를 통해 전자 디스플레이 장치(2)로 전송된다.
도 4는 발명의 상세한 설명에서 설명된 공간의 세번째 축을 따라 측정되는 각의 움직임의 탐지를 나타내는 개략도이다. 도 4에서 보여지는 바와 같이, 제1가 속도계(331)와 보조 가속도계(332)에 의해 각각 X축을 따라 측정된 가속도 변화를 적분(integrating)함으로써 S1, S2 변위들을 획득할 수 있다. S1, S2 변위들의 차이와 제1가속도계(331)와 보조 가속도계(332) 사이의 거리 h 에 의하면, Z 축에 대하여 측정된 각의 변화 θ 를 획득할 수 있고, 이것은 전자 디스플레이 장치(2)의 좌우로 커서가 움직이도록 컨트롤하기 위한 입력신호로 사용되고, 무선 전송기(16)를 통해 전자 디스플레이 장치(2)로 전송된다.
도 3에서, 제1관성부(33)의 제1가속도계(331) 역시 공간의 두번째 축(즉, 도 3의 Y축)을 따라 측정된 회전 Wy 을 탐지하는데 사용된다. 이렇게 탐지된 것은 마이크로 컨트롤러(35)로 전송되어 각의 변화를 얻도록 처리되며, 이것은 커서를 컨트롤하기 위한 입력신호로 적용되고, 무선 전송기(16)를 통해 전자 디스플레이 장치(2)로 전송된다.
본 발명의 관성 감지 입력장치는 컴퓨터 마우스 디자인으로 사용될 수 있는데 상기 마우스는 2차원 변위 탐지와 3차원 변위 계산을 수행할 수 있다. 도 5는 브리핑 시스템에서 본 발명의 관성 감지 입력장치를 설명하는 개략도이다. 도 5에서와 같이, 브리핑 시스템(4)은 프로젝션 스크린(40), 프로젝터(41)와 컴퓨터의 입력장치로서 관성 감지 입력장치(3)를 갖춘 컴퓨터(42)로 이루어져 있다. 상기 관성 감지 입력장치(3)가 3차원 탐지 모드에 있는 경우, 상기 관성 감지 입력장치(3)는 브리핑 작업시 포인터로 사용될 수 있는데, 브리핑 발표자가 관성 감지 입력장치(3)를 손에 들고 컴퓨터(42)에 의해 프로젝션 스크린(40)에 투영된 커서의 움직임 을 컨트롤하기 위해 사용한다. 또한, 관성 감지 입력 장치(3)는 프로젝션 스크린(40)에 레이저 점(dot)을 투영하기 위해 사용되는 레이저 포인터(39)를 추가로 포함하여 이루어질 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 사용된 특정한 용어는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것이 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 명세서에 기재된 문언적 의미에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 관성 감지 입력장치에 의하면, 표면이나 공중에 상관없이 사용자가 손으로 움직이면 그 움직임을 탐지하여 컴퓨터의 커서를 이동시키는 효과가 있는 유용한 발명이다.

Claims (20)

  1. 관성 감지 입력장치로서,
    (1) 하우징;
    (2) 공간의 두번째와 세번째 축에 대해 측청된 움직임을 탐지하고, 평면의 첫번째 축을 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 하우징에 수용된 회로기판에 연결되어 있는 제1관성부;
    (3) 공간의 첫번째 축에 대해 측정된 움직임을 탐지하고 평면의 두번째 축을 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 회로기판에 연결되어 있는 제2관성부; 및
    (4) 변위 시그널을 전송수단에 의해 전자 디스플레이 장치로 전송하는 동안 상기 제1 및 제2관성부로부터 받은 전기 시그널을 변위(displacement) 시그널로 전환할 수 있는 회로기판에 연결되어 있는 마이크로 컨트롤러;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1관성부가
    (1)공간의 첫번째 축에 따라 측정된 가속도와 평면의 첫번째 축에 따라 측정된 가속도를 탐지하기 위해 마이크로 컨트롤러에 연결된 제1가속도계; 및
    (2) 공간의 첫번째 축을 따라 측정된 가속도를 탐지하기 위해 마이크로 컨트롤러에 연결되고 제1가속도계와 거리를 두어 위치한 보조 가속도계;
    를 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러가, 차동(differential operation)에 의해 제1가속도계와 보조 가속도계로부터 수신된 가속도를 감지하고 처리함으로써 공간의 세번째 축에 따른 각의 움직임을 획득할 수 있는 관성 감지 입력장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차동(differential operation)이, 제1가속도계에서 측정된 시그널의 적분값(integration)과 보조 가속도계에서 측정된 시그널의 적분값(integration)의 차이로부터 얻어진 변위차를 각 가속도로 변환하는 것임을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2관성부가,
    마이크로 컨트롤러에 연결되고 평면의 두번째 축에 따라 측정된 가속도와 공간의 첫번째 축을 따라 측정된 회전을 탐지하기 위한 제2가속도계;
    를 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1가속도계가 공간의 두번째 축을 따라 측정된 회전을 탐지하는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전송수단이 유선 전송임을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전송수단이 무선 전송임을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  9. 제1항에 있어서,
    2차원 변위의 계산 및 3차원 변위의 계산으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 작동을 수행하는 마이크로 컨트롤러를 조절하기 위해 회로 기판에 연결된 모드 스위치;
    를 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모드 스위치가 2차원 변위 계산을 수행하도록 마이크로 컨트롤러를 조절하는 동안, 평면의 첫번째 축을 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 상기 제1관성부가 이용되는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모드 스위치가 2차원 변위 계산을 수행하도록 마이크로 컨트롤러를 조절하는 동안, 평면의 두번째 축을 따라 측정된 움직임을 탐지하기 위해 상기 제2관성부가 이용되는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 모드 스위치가 3차원 변위 계산을 수행하도록 마이크로 컨트롤러를 조절하는 동안, 공간의 세번째 축을 따라 측정된 회전을 탐지하기 위해 상기 제1관성부가 이용되는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 모드 스위치가 3차원 변위 계산을 수행하도록 마이크로 컨트롤러를 조절하는 동안, 공간의 첫번째 축을 따라 측정된 회전을 탐지하기 위해 상기 제2관성부가 이용되는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 모드 스위치가 3차원 변위 계산을 수행하도록 마이크로 컨트롤러를 조절하는 동안, 공간의 두번째 축을 따라 측정된 회전을 탐지하기 위해 상기 제1관성부가 이용되는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 모드 스위치가,
    마이크로 컨트롤러에 연결된 스위치 컨트롤; 및
    상기 스위치 컨트롤에 전기적으로 연결되어 있는 컨트롤 버튼;
    을 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  16. 제9항에 있어서,
    마이크로 컨트롤러가 2차원 변위 계산을 수행하도록 조절되는 동안, 2차원 변위 계산 중단과 2차원 변위 계산 수행으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 프로세스를 수행하는 마이크로 컨트롤러를 조절하기 위해 회로기판에 연결된 리턴 스위치;
    을 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 리턴 스위치가 하우징의 하부에 설치되고, 전기적으로 회로기판에 연결되는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 관성 감지 입력장치가 컴퓨터 마우스인 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 관성 감지 입력장치가, 브리핑 작업시 발표자가 관성 감지 입력장치를 손에 들고 이를 이용하여 컴퓨터 커서를 컨트롤할 수 있게 하는 포인터로서 사용되는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 관성 감지 입력장치에 레이저 포인터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 감지 입력장치.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7821494B2 (en) 2005-05-13 2010-10-26 Industrial Technology Research Institute Inertial mouse
KR100739980B1 (ko) 2005-05-13 2007-07-16 인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트 관성 감지 입력장치
US20080030458A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Rene Helbing Inertial input apparatus and method with optical motion state detection
TWI317898B (en) * 2006-12-12 2009-12-01 Ind Tech Res Inst Inertial sensing input apparatus and method
TWI330802B (en) * 2006-12-13 2010-09-21 Ind Tech Res Inst Inertial sensing method and system
TWI345720B (en) * 2007-04-24 2011-07-21 Pixart Imaging Inc Cursor controlling device and method for image apparatus and image system
US8576168B2 (en) * 2007-12-07 2013-11-05 Sony Corporation Input apparatus, control apparatus, control system, control method, and handheld apparatus
JP2009238004A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Smk Corp ポインティングデバイス
KR101185589B1 (ko) * 2008-11-14 2012-09-24 (주)마이크로인피니티 움직임 감지를 통한 사용자 명령 입력 방법 및 디바이스
US20110093890A1 (en) * 2009-10-21 2011-04-21 John Araki User control interface for interactive digital television
CN103870013B (zh) * 2012-12-14 2017-12-26 联想(北京)有限公司 信息处理方法、装置和电子设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4787051A (en) * 1986-05-16 1988-11-22 Tektronix, Inc. Inertial mouse system
US5128671A (en) * 1990-04-12 1992-07-07 Ltv Aerospace And Defense Company Control device having multiple degrees of freedom
NL194053C (nl) 1990-12-05 2001-05-03 Koninkl Philips Electronics Nv Inrichting met een rotatiesymmetrisch lichaam.
US5296871A (en) * 1992-07-27 1994-03-22 Paley W Bradford Three-dimensional mouse with tactile feedback
JPH0895539A (ja) * 1994-09-28 1996-04-12 Nec Corp プレゼンテーション支援装置
FR2768528B1 (fr) * 1997-09-18 2001-01-12 Aerospatiale Peripherique d'entree pour ordinateur, a commutation automatique entre des modes de fonctionnement 3d et 2d, et son procede d'interaction avec un ecran d'affichage
TW594563B (en) 2000-07-19 2004-06-21 Micro Star Int Co Ltd Programming method and equipment of programmable apparatus for circuit board without power supplying
US6704000B2 (en) * 2000-11-15 2004-03-09 Blue Iris Technologies Method for remote computer operation via a wireless optical device
TW494350B (en) 2000-12-06 2002-07-11 Primax Electronics Ltd Index apparatus of center supporting point
US20040104891A1 (en) 2002-11-25 2004-06-03 Frank Sacca Intertial pointer for electronic displays
TW547220U (en) 2002-12-31 2003-08-11 Shiou-Mei Guo Improved structure for automatic tool exchange mechanism of machine tool
US20040140962A1 (en) * 2003-01-21 2004-07-22 Microsoft Corporation Inertial sensors integration
KR100739980B1 (ko) 2005-05-13 2007-07-16 인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트 관성 감지 입력장치
CN100390719C (zh) 2005-05-18 2008-05-28 财团法人工业技术研究院 惯性感测输入装置

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