KR101469312B1

KR101469312B1 - 움직임 센서들을 사용하는 가상 버튼들의 생성

Info

Publication number: KR101469312B1
Application number: KR1020117010353A
Authority: KR
Inventors: 사무엘 제이콥 호로데즈키; 제이딘 나오미 예; 레오니드 쉐인블랫
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2029-10-07
Also published as: US20100088061A1; WO2010042625A3; CN102160017B; EP2347323A2; JP5666457B2; KR20110066969A; US8682606B2; JP2012505476A; TW201027969A; WO2010042625A2; CN102160017A; BRPI0920865A2

Abstract

하나 이상의 자이로스코프들 및/또는 가속도계들과 같은 센서들을 사용하여 입력을 센싱하기 위한 시스템 및 방법의 구현이 제공된다. 예컨대, 그러한 센서들 중 하나 이상은, 이동 디바이스의 하우징 상의 다양한 영역들에서 가상 버튼들을 제공하거나, 하우징에 대한 힘을 검출하거나, 또는 이동 디바이스의 상대적인 움직임을 검출하기 위해 사용될 수도 있다.

Description

움직임 센서들을 사용하는 가상 버튼들의 생성{GENERATING VIRTUAL BUTTONS USING MOTION SENSORS}

본 발명의 분야

본 발명은 일반적으로 핸드헬드 이동 디바이스들 상에서 제어들을 입력하는 것에 관한 것으로, 더 구체적으로, 자이로스코프 또는 가속도계와 같은 하나 이상의 움직임 센서들을 갖는 핸드헬드 이동 디바이스 상의 가상 버튼들에 관한 것이다.

본 발명의 배경

이동 전화기들과 같은 종래의 핸드헬드 이동 디바이스들은 오퍼레이터로 하여금 기계적인/전기적인 버튼들을 통해 제어 커맨드들을 입력하게 허용한다. 이들 버튼들은 독립형 버튼들, 키패드들 및 키보드들, 및 터치 스크린들을 포함한다. 통상적으로, 이들 버튼들은 이동 디바이스의 전면 및 측면 상에 위치되고, 다양한 표면들 상의 버튼의 그 물리적인 위치에 대해 기계적인 어셈블리들 및 전기적인 배선을 요구한다. 배선은 버튼의 물리적인 위치로부터 버튼들의 오퍼레이터의 활성화를 모니터링하는 제어 전자장치로 라우팅되어야만 한다. 또한, 제조되면, 기계적인 버튼들의 재배치는 사실상 불가능하다. 또한, 출력 디바이스 및 입력 디바이스 양자 모두로서 사용될 수도 있는 터치 스크린은 종래의 버튼의 기능을 수행한다. 불행히도, 터치 스크린의 디스플레이는 오퍼레이터가 그것을 입력 디바이스로서 사용될 때마다 부분적으로 방해된다.

상술된 종래의 버튼들 및 터치 스크린들은 시간에 따라 마모, 열화, 및 고장나는 기계적인 엘리먼트들을 요구한다. 또한, 이들 종래의 버튼들 및 터치 스크린들은 버튼들의 위치에서 전자장치 및 배선을 요구한다. 또한, 이들 버튼들 및 터치 스크린들은 쉽게 재배치 가능하지 않다. 또한, 터치 스크린의 디스플레이가 오퍼레이터의 사용으로부터 흐리게 되거나, 더러워 지거나, 또는 스크래치될 수도 있어서, 방해되지 않는 디스플레이를 보기 위한 오퍼레이터의 능력을 또한 방해한다. 음성 활성화는 오퍼레이터로 하여금 그 버튼들을 대체하게 허용하지만, 그러한 음성 제어는 마이크로폰의 사용 및 비교적 조용한 환경을 요구한다. 따라서, 이들 결점들 중 하나 이상이 없이, 이동 디바이스에 커맨드를 입력하기 위한 능력을 핸드헬드 이동 디바이스의 오퍼레이터에게 제공할 필요성이 존재한다.

개요

본 발명의 몇몇 실시형태들은, 사용자 액션들을 프로세싱하기 위한 핸드헬드 이동 디바이스를 제공하며, 그 이동 디바이스는, 제 1 표면 영역을 포함하는 하우징; 제 1 축을 포함하는 제 1 센서로서, 제 1 센서는 제 1 센서의 제 1 축에 관한 이동 디바이스의 각 운동을 표시하는 신호를 생성하도록 배향되는, 상기 제 1 센서; 제 1 축을 포함하는 제 2 센서로서, 상기 제 2 센서는 제 2 센서의 제 1 축에 따른 이동 디바이스의 선형 운동을 표시하는 신호를 생성하도록 배향되는, 상기 제 2 센서; 제 1 센서의 제 1 축에 관한 이동 디바이스의 각 운동을 표시하는 신호로부터 도출된 데이터를 수신하도록 커플링되고, 제 2 센서의 제 1 축에 따른 이동 디바이스의 선형 운동을 표시하는 신호로부터 도출된 데이터를 수신하도록 커플링된 프로세서; 제 1 표면 영역에서의 사용자 액션의 발생을 결정하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령들을 포함하는 메모리; 및 사용자 액션의 발생의 결정에 기초하여 업데이트되는 프로세서에 커플링된 디바이스를 포함하며, 제 1 센서의 제 1 축 및 제 2 센서의 제 1 축은 서로 동일 선상에 있지 않다.

본 발명의 몇몇 실시형태들은, 사용자 액션들을 프로세싱하기 위한 핸드헬드 이동 디바이스를 제공하며, 이동 디바이스는, 움직임을 측정하고, 제 1 센서의 제 1 축에 관한 각 운동을 표시하는 각 측정치들을 생성하는 제 1 센싱 수단; 움직임을 측정하고, 제 2 센서의 제 1 축에 따른 선형 운동을 표시하는 선형 측정치들을 생성하는 제 2 센싱 수단; 각 측정치들 및 선형 측정치들에 기초하여, 이동 디바이스의 하우징 상의 제 1 표면 영역에서의 사용자 액션의 발생을 결정하는 프로세싱 수단; 및 결정된 발생에 기초하여, 디스플레이를 변형하는 디스플레이 수단을 포함하며, 제 1 센서의 제 1 축과 제 2 센서의 제 1 축은 서로 동일 선상에 있지 않다.

본 발명의 몇몇 실시형태들은 사용자 액션들을 프로세싱하는 핸드헬드 이동 디바이스에서의 방법을 제공하며, 그 방법은, 움직임을 측정하고, 제 1 센서의 제 1 축에 관한 각 운동을 표시하는 측정치들을 생성하는 단계; 움직임을 측정하고, 제 2 센서의 제 1 축에 따른 선형 운동을 표시하는 선형 측정치들을 생성하는 단계; 각 측정치들 및 선형 측정치들에 기초하여, 이동 디바이스의 하우징 상의 제 1 표면 영역에서의 사용자 액션의 발생을 결정하는 단계; 및 결정된 발생에 기초하여, 디스플레이를 변형하는 단계를 포함하며, 제 1 센서의 제 1 축 및 제 2 센서의 제 1 축은 서로 동일 선상에 있지 않다.

본 발명의 몇몇 실시형태들은 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 판독가능 제품을 제공하며, 그 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 판독가능 제품은, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 움직임을 측정하고, 제 1 센서의 제 1 축에 관한 각 운동을 표시하는 각 측정치들을 제공하도록 제 1 센서를 개시하게 하기 위한 코드; 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 움직임을 측정하고, 제 2 센서의 제 1 축에 따른 선형 운동을 표시하는 측정치들을 제공하도록 제 2 센서를 개시하게 하기 위한 코드; 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 각 측정치들 및 선형 측정치들에 기초하여, 이동 디바이스의 하우징 상의 제 1 표면 영역에서의 사용자 액션의 발생을 결정하게 하기 위한 코드; 및 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 결정된 발생에 기초하여, 디스플레이를 변형하게 하기 위한 코드를 포함하며, 제 1 센서의 제 1 축 및 제 2 센서의 제 1 축은 서로 동일 선상에 있지 않다.

본 발명의 몇몇 실시형태들은, 핸드헬드 이동 디바이스의 디스플레이 상에 나타내어지는 오브젝트를 선택하는 방법을 제공하며, 그 방법은, 움직임을 측정하고, 제 1 센서의 제 1 축에 관한 각 운동을 표시하는 각 측정치들을 생성하는 단계; 각 측정치들에 기초하여, 사용자 액션의 발생을 결정하는 단계로서, 결정된 발생은 이동 디바이스의 틸트 (tilt) 를 포함하는, 상기 결정하는 단계; 및 결정된 발생에 기초하여, 디스플레이를 변형하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 양태들, 특징들, 및 이점들은 이하 설명되는 실시형태들을 참조하여 명백하게 될 것이다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 실시형태들은 도면들을 참조하여 예로써만 설명될 것이다.

도 1a는 가속도계에 의해 측정된 스칼라 값들에 대하여 선형 운동을 표현하기 위한 좌표계를 도시한다.

도 1b는 자이로스코프에 의해 측정된 스칼라 값들에 대하여 회전 움직임을 표현하기 위한 좌표계를 도시한다.

도 2는 핸드헬드 이동 디바이스의 블록도이다.

도 3a, 도 3b, 도 3c, 및 도 3d는 제 1 핸드헬드 이동 디바이스의 다양한 뷰들을 도시한다.

도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d, 도 4e, 및 도 4f는 제 2 핸드헬드 이동 디바이스의 다양한 뷰들을 도시한다.

도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 제 3 핸드헬드 이동 디바이스의 다양한 뷰들을 도시한다.

도 6a 및 도 6b는 이동 디바이스 내에서 신호들을 프로세싱하기 위한 플로우차트들을 도시한다.

도 7a 및 도 7b는 타임라인을 따르는 디스플레이의 스크롤링을 도시한다.

도 8a 및 도 8b는 디스플레이 상에서의 맵의 패닝을 도시한다.

도 9는 다른 핸드헬드 이동 디바이스의 블록도이다.

상세한 설명

다음의 설명에서, 본 발명의 수개의 실시형태들을 예시하는 첨부 도면들에 대해 참조가 이루어진다. 다른 실시형태들이 이용될 수도 있고, 기계적인, 구성적인, 구조적인, 전기적인, 및 동작적인 변화들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 이루어질 수도 있다는 것이 이해된다. 다음의 상세한 설명은 한정하는 의미로 취해져서는 안된다. 또한, 뒤따르는 상세한 설명의 몇몇 부분들은 절차들, 단계들, 논리 블록들, 프로세싱, 및 전자 회로 또는 컴퓨터 메모리에서 수행될 수 있는 데이터 비트들에 대한 동작들의 다른 기호 표현들에 관하여 제시된다. 본 명세서에서, 절차, 컴퓨터 실행 단계, 논리 블록, 프로세스 등은 원하는 결과로 이끄는 단계들 또는 명령들의 자기 모순이 없는 시퀀스라고 고려된다. 단계들은 물리적인 양들의 물리적인 조작들을 이용하는 것들이다. 이들 양들은, 전자 회로 또는 컴퓨터 시스템에서 저장, 전달, 조합, 비교, 및 그렇지 않으면 조작될 수 있는 전기, 자기, 또는 무선 신호들의 형태를 취할 수 있다. 이들 신호들은 때때로, 비트들, 값들, 엘리먼트들, 기호들, 문자들, 항들, 수들 등으로서 지칭될 수도 있다. 각각의 단계는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합들에 의해 수행될 수도 있다. 하드웨어 구현에서, 예컨대, 프로세서/프로세싱 유닛은 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC) 들, 디지털 신호 프로세서 (DSP) 들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSP) 들, 프로그래머블 논리 디바이스 (PLD) 들, 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 들, 프로세서들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 디바이스들, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 디바이스 유닛들, 및/또는 이들의 조합들 내에서 구현될 수도 있다. 개시된 기능은 제어 로직으로 구현될 수 있으며, "제어 로직" 이라는 용어는, 소프트웨어 구현된 제어 로직 (예컨대, 제어 로직의 액션들을 구현하도록 구성된 명령들), 하드웨어 (예컨대, 제어 로직의 액션들을 구현하기 위한 논리 게이트들과 같은 특징들을 포함하는 하드웨어), 펌웨어 (예컨대, 제어 로직의 액션들을 구현하기 위한 재기록 가능한 특징들), 또는 조합을 지칭한다.

본 명세서 전반에 걸쳐, "일 예", "일 특징", "예", 또는 "특징" 에 대해 참조가 이루어질 수도 있으며, 특징 및/또는 예에 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 청구되는 청구물의 적어도 하나의 특징 및/또는 예에 포함되는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸친 다양한 위치들에서의 "일 에에서", "예", "일 특징에서", 또는 "특징" 라는 어구의 출현들이 모두 동일한 특징 및/또는 예를 지칭할 필요는 없다. 또한, 특정한 특징들, 구조들, 또는 특성들은 하나 이상의 예들 및/또는 특징들로 조합될 수도 있다.

본 명세서에서 지칭되는 "명령들" 은 하나 이상의 논리 동작들을 표현하는 표현들에 관한 것이다. 예컨대, 명령들은 하나 이상의 데이터 오브젝트들 상에서 하나 이상의 동작들을 실행하기 위한 머신에 의해 해석가능함으로써 "머신 판독가능" 할 수도 있다. 그러나, 이는 단지 명령들의 예일 뿐이며, 청구된 청구물은 이에 대해 한정되지 않는다. 다른 예에서, 본 명세서에서 지칭되는 명령들은, 인코딩된 커맨드들을 포함하는 커맨드 세트를 갖는 프로세싱 회로에 의해 실행가능한 인코딩된 커맨드들에 관한 것일 수도 있다. 그러한 명령은 프로세싱 회로에 의해 이해되는 머신 언어의 형태로 인코딩될 수도 있다. 다시, 이들은 단지 명령의 예들일 뿐이며, 청구된 청구물은 이에 대해 한정되지 않는다.

본 명세서에서 지칭되는 "저장 매체" 는 하나 이상의 머신들에 의해 인지가능한 표현들을 유지할 수 있는 매체에 관련된다. 예컨대, 저장 매체는, 머신 판독가능 명령들 및/또는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 저장 디바이스들을 포함할 수도 있다. 그러한 저장 디바이스들은, 예컨대 자기, 광학, 또는 반도체 저장 매체를 포함하는 수개의 매체 타입들 중 임의의 하나를 포함할 수도 있다. 또한, 그러한 저장 디바이스들은 장기간, 단기간, 휘발성, 또는 비휘발성 메모리 디바이스들의 임의의 타입을 포함할 수도 있다. 그러나, 이들은 단지 저장 매체의 예들을 뿐이고, 청구되는 청구물은 이들 각각에 한정되지 않는다.

구체적으로 다르게 언급되지 않는 한, 다음의 논의로부터 명백한 바와 같이, 본 명세서 전반에 걸쳐, "프로세싱", "컴퓨팅", "계산", "선택", "형성", "인에이블", "금지", "위치결정", "종료", "식별", "개시", "검출", "획득", "호스트", "유지", "반복", "추정", "수신", "송신", "결정" 등과 같은 용어들을 이용하는 논의들은, 컴퓨팅 플랫폼의 프로세서들, 메모리들, 레지스터들, 및/또는 다른 정보 저장, 송신, 수신, 및/또는 디스플레이 디바이스들 내에서 물리적인 전자 및/또는 자기 양들 및/또는 다른 물리적인 양들로서 표현되는 데이터를 조작 및/또는 변환하는, 컴퓨터 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스와 같은 컴퓨팅 플랫폼에 의해 수행될 수도 있는 액션들 및/또는 프로세스들을 지칭한다. 예컨대, 그러한 액션들 및/또는 프로세스들은 저장 매체에 저장된 머신 판독가능 명령들의 제어 하에서 컴퓨팅 플랫폼에 의해 실행될 수도 있다. 예컨대, 그러한 머신 판독가능 명령들은 컴퓨팅 플랫폼의 일부로서 포함된 (예컨대, 프로세싱 회로의 일부로서, 또는 그러한 프로세싱 회로 외부에 포함된) 저장 매체에 저장된 소프트웨어 또는 펌웨어를 포함할 수도 있다. 또한, 구체적으로 다르게 언급되지 않는 한, 본 명세서에서 설명되는 프로세스들은 플로우도들을 참조하거나, 그렇지 않으면, 그러한 컴퓨팅 플랫폼에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 실행되고/되거나 제어될 수도 있다.

본 명세서에서 설명되는 무선 통신 기술들은, WWAN (wireless wide area network), WLAN (wireless local area network), WPAN (wireless personal area network) 등과 같은 다양한 무선 통신 네트워크들에 관련할 수도 있다. 본 명세서에서, "네트워크" 및 "시스템" 이라는 용어는 교환가능하게 사용될 수도 있다. WWAN 은 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 네트워크 시분할 다중 접속 (TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 네트워크, 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA) 네트워크, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 네트워크 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는, 약간의 무선 기술들을 들자면, cdma2000, W-CDMA (Wideband-CDMA) 와 같은 하나 이상의 무선 액세스 기술들을 구현할 수도 있다. 본 명세서에서, cdma2000 은 IS-95, IS-2000, 및 IS-856 표준들에 따라 구현된 기술들을 포함할 수도 있다. TDMA 네트워크는 GSM (Global System for Mobile Communications), D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone System), 또는 몇몇 다른 RAT 를 구현할 수도 있다. GSM 및 W-CDMA 는 "3GPP (3rd Generation Partnership Project)" 라 명명된 컨소시엄으로부터의 문헌들에서 설명된다. cdma2000 은 "3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)" 라 명명된 컨소시엄으로부터의 문헌들에서 설명된다. 3GPP 및 3GPP2 문헌들은 공개적으로 입수가능하다. 예컨대, WLAN 은 IEEE 802.11x 네트워크를 포함할 수도 있으며, WPAN 은 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x 를 포함할 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 무선 통신 구현들은 WWAN, WLAN, 및/또는 WPAN 의 임의의 조합과 함께 사용될 수도 있다.

디바이스 및/또는 시스템은 위성들로부터 수신된 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여 디바이스의 위치를 추정할 수도 있다. 특히, 그러한 디바이스 및/또는 시스템은 연관된 위성들과 네비게이션 위성 수신기 사이의 거리들의 근사치들을 포함하는 "의사거리 (pseudorange)" 측정치들을 획득할 수도 있다. 특정한 예에서, 그러한 의사거리는, SPS (Satellite Positioning System) 의 일부로서 하나 이상의 위성들로부터의 신호들을 프로세싱할 수 있는 수신기에서 결정될 수도 있다. 예컨대, 그러한 SPS 는, 몇몇을 들자면, GPS (Global Positioning System), 갈릴레오, 글로나스, 또는 장래에 개발되는 임의의 SPS 를 포함할 수도 있다. 그것의 위치를 결정하기 위해, 위성 네비게이션 수신기는 3 개 이상의 위성들에 대한 의사거리 측정치들 뿐만 아니라 송신 시에 그 위성들의 위치들을 획득할 수도 있다. 위성의 궤도 파라미터들을 인지하면, 이들 위치들은 임의의 시점에 대해 계산될 수 있다. 그 후, 의사거리 측정치는, 신호가 위성으로부터 수신기까지 이동한 시간을 광의 속도로 승산하는 것에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수도 있다. 본 명세서에서 설명되는 기술들이 특정 예들로서 SPS 의 GPS 및/또는 갈릴레오 타입들에서의 위치 결정의 구현들로서 제공될 수도 있지만, 이들 기술들이 SPS 의 다른 타입들에 또한 적용될 수도 있고, 청구되는 청구물이 이에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

예컨대, 본 명세서에서 설명되는 기술들은 전술된 SPS 를 포함하는 수개의 SPS 중 임의의 하나와 함께 사용될 수도 있다. 또한, 그러한 기술들은 위성들과 의사위성들의 조합 또는 의사위성들을 이용하는 위치 결정 시스템들과 함께 사용될 수도 있다. 의사위성들은, GPS 시간과 동기화될 수도 있는 L 대역 (또는 다른 주파수) 캐리어 신호 상에 변조된 PRN 코드 또는 다른 레인징 코드 (예컨대, GPS 또는 CDMA 셀룰러 신호와 유사함) 를 브로드캐스트하는 지상 기반 송신기들을 포함할 수도 있다. 그러한 송신기는 고유한 PRN 코드게 할당되어, 원격 수신기에 의한 식별을 허가할 수도 있다. 의사위성들은, 터널들, 광산들, 도심 협곡들, 또는 다른 에워싸인 영역들과 같은 궤도 위성으로부터의 SPS 신호들이 이용가능할 수도 있는 상황들에서 유용할 수도 있다. 의사위성들의 다른 구현은 무선-비컨들이라 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "위성" 이라는 용어는 의사위성들, 의사위성들의 균등물들, 및 가능한 다른 것들을 포함하도록 의도된다. 본 명세서에서 사용되는 "SPS 신호들" 이라는 용어는 의사위성들 또는 의사위성들의 균등물들로부터의 SPS 형 신호들을 포함하도록 의도된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 핸드헬드 이동 디바이스 또는 이동국 (MS) 은, 시간에 따라 변화하는 위치 또는 장소를 갖는 디바이스를 지칭한다. 장소 및/또는 위치에서의 변화들은, 몇몇 예들로서, 방향, 거리, 배향 등에 대한 변화들을 포함할 수도 있다. 특정한 예들에서, 이동국은 셀룰러 전화기, 무선 통신 디바이스, 사용자 장비, 랩톱 컴퓨터, 다른 개인용 정보 단말 (PCS) 디바이스, 및/또는 다른 휴대용 통신 디바이스를 포함할 수도 있다. 또한, 이동국은 머신 판독가능 명령들에 의해 제어되는 기능들을 수행하도록 적응된 프로세서 및/또는 컴퓨팅 플랫폼을 포함할 수도 있다.

핸드헬드 이동 디바이스는 물리적인 현상을 아날로그 및/또는 전기 신호들로 변환하는 단일의 센서 또는 다중의 센서들을 포함할 수도 있다. 이들 센서들은 예컨대, (1) 대기압을 측정하는데 사용되는 기압 센서; (2) 고도를 결정하는데 사용되는 고도계; (3) 혈압 또는 심박동수를 측정하는데 사용되는 바이오메트릭 센서; (4) 터치 또는 지문을 검출하는데 사용되는 터치 스크린; (5) 중력 및 센서에 의해 경험되는 임의의 다른 선형 힘의 방향을 센싱하는데 사용되는 가속도계; (6) 방위 변화들 및 회전 등의 코리올리 (Coriolis) 효과를 측정하는데 사용되는 자이로스코프를 포함한다.

이들 센서들은, 어떤 센서들이 무선 디바이스에 통합되는지에 따라 상이한 이동 애플리케이션들을 인에이블할 수 있다. 몇몇 애플리케이션들이 적어도 하나의 센서로부터 하나보다 더 많은 측정치를 요구하고, 센서의 가관측성의 다중의 정도들 (축들) 을 요구할 수도 있다는 것을 주의하는 것이 중요하다. 또한, 센서 (또는 프로세서) 는 이하 설명되는 추가적인 프로세싱이 발생하기 전에 측정치들을 필터링할 수도 있다. 상이한 애플리케이션들이 센서들이 상이한 역할들을 담당할 수도 있는 센서들의 상이한 조합들을 요구할 수도 있다는 것을 주의하는 것이 중요하다.

네비게이션의 경우에서, 가속도계들 및 자이로스코프들 ("자이로스") 은 가관측성의 6 축 (x, y, z, τ, φ, ψ) 을 제공하는데 사용될 수도 있다. 가속도계는 선형 운동 (즉, 수직 평면과 같은 평면에서의 변환) 을 센싱할 수 있으며; 변환은 적어도 2 개의 축들을 참조하여 측정될 수 있다. 또한, 그러한 가속도계는 오브젝트의 틸트 (롤 또는 피치) 의 측정을 제공할 수 있다. 따라서, 단일의 3D 가속도계에서, 데카르트 좌표 공간 (x, y, z) 에서의 오브젝트의 움직임이 센싱될 수 있으며, 중력의 방향이 센싱되어 오브젝트의 롤 (τ) 및 피치 (φ) 를 추정할 수 있다. 가속도계들은 오브젝트의 선형 운동과 틸트 사이를 용이하게 구별할 수 없으므로, 자이로스코프가, 종종 방위각 또는 방위라 지칭되는, (x, y, z) 에 관한 회전, 즉 롤 (τ) 및 피치 (φ) 및 요 (ψ) 를 측정하기 위해 사용될 수도 있다.

다중 센서 디바이스들에 관한 추가적인 정보에 있어서, 2007년 3월 23일의 출원일을 갖는 발명의 명칭이 "Multi-Sensor Data Collection and/or Processing" 인 미국 가출원 제 60/896,795 호 (대리인 관리번호 071238P1), 2007년 3월 30일의 출원일을 갖는 발명의 명칭이 "Multi-Sensor Data Collection and/or Processing" 인 미국 가출원 제 60/909,380 호 (대리인 관리번호 071238P2), 2007년 4월 27일의 출원일을 갖는 발명의 명칭이 "Multi-Sensor Data Collection and/or Processing" 인 미국 가출원 제 60/914,716 호 (대리인 관리번호 071238P3), 및 2008년 3월 24일자로 출원된 발명자 L. Sheynblat 및 T. Wolf 에 의한 발명의 명칭이 "Multi-Sensor Data Collection and/or Processing" 인 미국 출원 제 12/054,303 호 (대리인 관리번호 071238) 를 참조하며, 상기 출원 각각의 내용은 여기서 참조로 포함된다. 이들 센서들 뿐만 아니라 리스트되지 않은 다른 가능한 센서들은, 특정한 애플리케이션에 따라, 개별적으로 사용될 수도 있거나, 또는 조합으로 사용될 수도 있다.

움직임 검출 장치들에서, 가속도계들 및/또는 자이로스코프들이 핸드헬드 이동 디바이스에 통합되어 가관측성 (observability) 의 적절한 정도들을 제공할 수도 있다. 도 1a는 가속도계 (10) 에 의해 측정되는 스칼라 값들, 일련의 스칼라 값들, 또는 시변 함수들 (M_X, M_Y, M_Z) 에 대하여 선형 운동을 표현하기 위한 좌표계 (x, y, z) 를 도시한다. 몇몇 가속도계들 (10) 은 크기를 제공할 수도 있는 한편, 다른 가속도계들은 단순히 크기가 없는 움직임의 표시를 제공할 수도 있다. 가속도계 (10) 는, 종종 데카르트 좌표계들 (x, y, z) 로 참조되는 1 개, 2 개, 또는 3 개의 선형 방향들에 대한 선에 따른 선형 운동 (벡터 M) 을 측정한다. 예컨대, 1 차원 가속도계 (10) 는 x 축에 따른 선형 운동을 표시하기 위한 측정치들을 제공할 수도 있다. 2-차원 가속도계 (10) 는 x 축 및 y 축 양자 모두를 따르는 평면에서의 선형 운동을 표시하기 위한 측정치들을 제공할 수도 있으며, 3 차원 가속도계 (10) 는 x, y, 및 z 축들에 따른 3 차원 공간에서의 선형 운동을 표시하기 위한 측정치들을 제공할 수도 있다. 3 차원 가속도계 (10) 는 1 차원 가속도계와 조합된 2 차원 가속도계를 포함할 수도 있거나, 또는 3 개의 1 차원 가속도계들을 포함할 수도 있다. 가속도계 (10) 는, 선형 가속 (제곱된 시간의 단위들 당 거리를 표현하는 단위들; 예컨대 [m/sec²]), 선형 속도 (시간의 단위들 당 거리를 표현하는 단위들; 예컨대 [m/sec]), 또는 선형 거리 (거리를 표현하는 단위들; 예컨대 [m]) 에 관하여 측정치들을 제공할 수도 있다. 선형 운동 (벡터 M) 은 벡터 형태의 3 개의 값들, 즉 M = M_X X + M_Y Y + M_Z Z 에 의해 표현될 수도 있으며, 여기서 (M_X, M_Y, M_Z) 는 크기들, 스칼라 값들, 일련의 스칼라 값들, 또는 시변 함수들이고, (X, Y, Z) 는 데카르트 좌표계 (x, y, z) 의 원점에 대한 단위 벡터들이다. 일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 가속도계는, 움직임을 검출하고, 가속도계의 1 개, 2 개, 또는 3 개의 축들에 따른 선형 운동을 표시하는 정보를 생성하는 센싱 수단이다.

도 1b는 자이로스코프 (20) 에 의해 측정되는 스칼라 값들, 일련의 스칼라 값들, 또는 시변 함수들 (R_τ, R_φ, R_ψ) 에 대하여 회전 움직임을 표현하기 위한 좌표계 (τ, φ, ψ) 를 도시한다. 자이로스코프 (20) 는 1 개, 2 개, 또는 3 개의 축들에 관한 회전 움직임 (벡터 R) 을 측정한다. 통상적으로, 자이로스코프 회전은 좌표계들 (τ, φ, ψ) 에 관하여 측정되며, 타우 (τ) 는 z 축에 관한 요 (yaw) 또는 회전을 표현하고, 파이 (φ) 는 x 축에 관한 롤 또는 회전을 표현하며, 프사이 (ψ) 는 y 축에 관한 피치 또는 회전을 표현한다. 1 차원 자이로스코프 (20) 는 제 1 축에 관한 회전 움직임을 표시하기 위한 측정치들을 제공할 수도 있다. 2 차원 자이로스코프 (20) 는 제 1 축 및 제 2 축에 관한 회전 움직임을 표시하기 위한 측정치들을 제공할 수도 있다. 3 차원 자이로스코프 (20) 는 제 1, 제 2, 및 제 3 축들에 관한 회전 움직임을 표시하기 위한 측정치들을 제공할 수도 있다. 3 차원 자이로스코프 (20) 는 1 차원 자이로스코프와 조합된 2 차원 자이로스코프를 포함할 수도 있거나, 또는 3 개의 1 차원 자이로스코프들을 포함할 수도 있다. 자이로스코프 (20) 는, 각 가속도 (제곱 시간의 단위 당 각의 변화를 표현하는 단위들; 예컨대 [rad/sec²]), 각 속도 (시간의 단위 당 각의 변화를 표현하는 단위들; 예컨대 [rad/sec]), 또는 각 (각을 표현하는 단위들; 예컨대 [rad]) 에 관하여 측정치들을 제공할 수도 있다. 회전 운동 (벡터 R) 은, 3 개의 스칼라 값들, 일련의 스칼라 값들, 또는 시변 함수들에 의해 벡터 형태로 표현될 수도 있으며, R = R_τ τ + R_φ φ + R_ψ ψ 이고, (R_τ, R_φ, R_ψ) 는 스칼라 값들, 일련의 스칼라 값들, 또는 시변 함수들이며, (τ, φ, ψ) 는 회전 좌표계 (τ, φ, ψ) 에 대한 단위 벡터들이다. 자이로스코프들에 대한 더 많은 정보에 대해서는, 2005년 5월 17일자로 발행된 제 1 발명자인 Steven Nasiri 에 의한 발명의 명칭이 "X-Y Axis Dual-Mass Tuning Fork Gyroscope with Vertically Integrated Electronics and Wafer-Scale Hermetic Packaging" 인 미국 특허 제 6,892,575 호를 참조한다. 일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 자이로스코프는, 움직임을 검출하고, 자이로스코프의 1 개, 2 개, 또는 3 개의 축들에 관한 각 운동을 표시하는 정보를 생성하는 센싱 수단이다.

단일의 가속도계 (10) 가 선형 운동을 센싱하기 위해 사용될 수도 있는 한편, 단일의 자이로스코프 (20) 가 틸트 또는 롤과 같은 각 운동을 측정하기 위해 사용될 수도 있다. 선형 운동 뿐만 아니라 각 운동을 센싱하기 위해, 2 개의 별개의 가속도계들 (10), 2 개의 별개의 자이로스코프들 (20), 또는 가속도계 (10) 와 자이로스코프 (20) 의 조합을 핸드헬드 이동 디바이스에 통합시킬 수도 있다. 이하 설명되는 바와 같이, 선형 및 각 운동의 조합을 감지하기 위한 능력을 갖는 구조들로 가상 버튼들이 구현될 수도 있다.

일례에서, 3 차원 가속도계 (10) 및 3 차원 자이로스코프 (20) 는 가관측성의 6 개의 축들 (x, y, x, τ, φ, ψ) 을 제공한다. 또한, 2 개의 3 차원 가속도계들 (10) 은 가관측성의 6 개의 축들 (x₁, y₁, x₁, x₂, y₂, x₂) 을 제공할 수도 있다. 감소된 차원 센서가 사용되어, 선형 및/또는 회전 운동의 더 적은 축들을 센싱할 수도 있다. 예컨대, 2 차원 가속도계 (10) 및 2 차원 자이로스코프 (20) 는 가관측성의 4 개의 축들 (x, y, τ, φ) 을 제공할 수도 있다. 본 명세서에서 설명되는 기술들은 이하 상세히 설명되는 하나 이상의 차원들을 측정하는 단일의 센서 또는 다중의 센서 핸드헬드 이동 디바이스를 구현할 수도 있다.

도 2는 핸드헬드 이동 디바이스 (100) 의 블록도이다. 이동 디바이스 (100) 는 제 1 센서 (110), 제 2 센서 (120), 프로세서 (130), 메모리 (140), 및 디스플레이 (150) 를 하우징한다. 또한, 이동 디바이스 (100) 는, 디스플레이 (150) 에 통합된 터치 스크린 (160), 하나 이상의 버튼들 (170), 하나 이상의 키패드들 (180), 및/또는 (스피커 및/또는 마이크로폰과 같은) 오디오 디바이스 (190) 를 포함하는, 오퍼레이터 입력을 수용하고 출력 데이터를 제공하기 위한 회로를 포함할 수도 있다. 제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120) 는 하나 이상의 보드들 상에 탑재될 수도 있다. 시스템 확립 (예컨대, 사용되는 센서들의 타입들) 에 따라, 제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120) 는 동일한 보드 상에 탑재될 수도 있거나, 또는 상이한 보드들 상에 탑재될 수도 있다. 상이한 보드들은 실질적으로 서로 수직하게 배향될 수도 있다.

도 3a 내지 도 3d는 핸드헬드 이동 디바이스 (100) 의 대안적인 뷰들을 도시한다. 도 3a에서, 하우징 (105), 디스플레이 (150), 및 키패드 (160) 를 포함하도록 이동 디바이스 (100) 의 외관 뷰가 도시된다. 도 3b에서, 이동 디바이스 (100) 의 하우징 (105) 의 외관 뷰는 제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120) 를 포함하고 지원한다. 또한, 도 2의 프로세서 (130) 및 메모리 (140) 가 하우징 (105) 에 포함된다 (도 3b에는 미도시). 하우징 (105) 은, 2 개의 부분들 또는 섹션들, 즉, 제 1 센서 (110) 주위의 제 1 부분 (105A) 및 제 2 센서 (120) 주위의 제 2 부분 (105B) 을 갖는 것으로 뷰잉될 수도 있다. 수직 변위를 도시하는 이 예에서, 이동 디바이스 (100) 는, 이동 디바이스 (100) 를 동등한 절반으로 대강 분리하는 x-z 평면에 의해 2 개의 부분들로 분할된다.

도 3c는 핸드헬드 이동 디바이스 (100) 측단의 뷰를 도시한다. 제 1 센서 (110) 는 이동 디바이스 (100) 의 제 1 부분 (105A) 에 위치되며, 제 2 센서 (120) 는 이동 디바이스 (100) 의 제 2 부분 (105B) 에 위치되고, 제 1 부분은 제 2 부분 (105B) 으로부터 수직으로 변위된다.

제 1 센서 (110) 는, 제 1 센서 (110) 의 1 개, 2 개, 또는 3 개의 차원들에 각각 대응하는 하나 이상의 축들 (예컨대, x 축 (110x), y 축 (110y), 및 z 축 (110z) 을 정의하는 가속도계 또는 자이로스코프일 수도 있다. 예컨대, 제 1 센서 (110) 는, 제 1 센서 (110) 의 제 1 축에 관한 이동 디바이스 (100) 의 각 운동을 측정하기 위한 하우징 (105) 내에 위치된 1 차원 자이로스코프일 수도 있다. 이 제 1 축은 x 축 (110x), y 축 (110y), z 축 (110z), 또는 유사한 축일 수도 있다. 예컨대, 제 1 축이 z 축 (110z) 인 경우에, 제 1 센서 (110) 는 제 1 센서 (110) 의 z 축 (110z) 에 관한 이동 디바이스 (100) 의 각 운동을 표시하는 신호를 생성하도록 배향될 것이다.

다른 예로서, 제 1 센서 (110) 는, x 축 (110x), y 축 (110y), 및 z 축 (110z) (또는 3 개의 축들의 유사한 세트) 에 관한 이동 디바이스의 각 운동을 측정하기 위한 하우징 (105) 내에 배향된 3 차원 자이로스코프일 수도 있다. 이 예에서, 제 1 센서 (110) 는, 제 1 센서 (110) 의 x 축 (110x), y 축 (110y), 및 z 축 (110z) 에 관한 이동 디바이스 (100) 의 각 운동을 표시하는 신호를 생성하도록 배향될 것이다.

유사하게, 또한, 제 2 센서 (120) 는, 제 2 센서 (120) 의 1 개 또는 2 개, 또는 3 개의 차원들에 각각 대응하는 하나 이상의 축들 (예컨대, x 축 (120x), y 축 (120y), 및 z 축 (120z) 을 정의하는 가속도계 또는 자이로스코프일 수도 있다. 예컨대, 제 2 센서 (120) 는, 제 2 센서 (120) 의 제 1 축에 따른 이동 디바이스 (100) 의 선형 운동을 측정하기 위한 하우징 (105) 내에서 배향된 1 차원 가속도계일 수도 있다. 이 제 1 축은 x 축 (120x), y 축 (120y), z 축 (120z), 또는 유사한 축일 수도 있다. 예컨대, 제 1 축이 x 축 (120x) 인 경우에, 제 2 센서 (120) 는, 제 2 센서 (120) 의 x 축 (120x) 에 따른 이동 디바이스 (100) 의 선형 운동을 표시하는 신호를 생성하도록 배향될 것이다.

도 3d는 하우징 (105) 의 윗부분 (105B) 의 좌측에 도시된 제 1 표면 영역에서의 사용자 액션 또는 힘 (201) 을 도시한다. 센서들의 민감도 및 프로세서의 프로세싱 파워에 따라, 제 1 표면 영역은 손가락 끝 (대략 0.1 내지 1 ㎠) 또는 더 큰 (예컨대, 1 ㎠ 내지 10 ㎠) 영역일 수도 있다. 사용자 액션은, 힘 (102) 을 발생시키는 하우징 (105) 에 대한 오퍼레이터에 의해 표현되는 탭 (tap), 일련의 탭들, 손가락 슬라이드, 또는 유사한 액션일 수도 있다. 다르게는, 제 1 표면 영역은 전체 하우징 (105) 일 수도 있고, 힘 (201) 은 이동 디바이스 (100) 의 터닝 (turning), 플립핑 (flipping), 록킹 (rocking), 노킹 (knocking), 셰이킹 (shaking), 또는 틸팅 (tilting) 에 의해 발생될 수도 있다. 힘 (201) 은 짧은 기간에 걸쳐 시변하거나 또는 일정하다고 고려될 수도 있다. 예시적인 힘 (201) 은 제 2 센서 (120) 의 x 축 (120x) 에 따른 선에서 인가되는 것으로 도시된다. 특정한 실시형태에서, 제 1 표면 영역은 하우징의 표면 영역보다 더 작으며, "가상 버튼" 이라 지칭된다. 제 1 표면 영역에 대한 사용자 액션에 응답하여, 제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120) 중 하나 이상은 이동 디바이스 (100) 의 움직임을 표시하는 신호를 생성한다. 신호가 프로세싱되고, 가상 버튼의 사용자 활성화를 표시하는 정보가 출력된다. 예컨대, 제 1 센서 (110), 제 2 센서 (120), 및/또는 부가적인 센서들은 제 1 표면 영역에서의 사용자 탭, 일련의 탭들 등을 표시하는 신호들을 생성한다. 그 후, 센서 신호들은, 예컨대, 아날로그-디지털 변환 및 데이터 프로세싱을 사용하여 프로세싱되어, 제 1 표면에 대한 사용자 액션이 가상 버튼의 선택을 표시하였다는 것을 결정할 수도 있다. 반대로, 가상 버튼의 사용자 선택과 상이한 움직임 (예컨대, 제 1 표면 영역에 대한 상이한 사용자 액션, 제 1 표면 영역 또는 상이한 표면 영역에 대한 의도되지 않은 힘, 또는 다른 액션) 은 또한, 디바이스 (100) 에서의 제 1 센서 (110), 제 2 센서 (120), 및/또는 다른 센서들로 하여금 신호들을 생성하게 할 수도 있다. 그러나, 이 상이한 움직임의 결과로서 생성된 신호들을 프로세싱하는 것은 시스템으로 하여금 그 움직임이 가상 버튼의 선택을 표시하지 않았다는 것을 결정하게 한다.

예로서, 제 1 센서 (110) 는 자이로스코프이고, 제 2 센서 (120) 는 가속도계라 가정된다. 제 1 센서 (110) 는, 제 1 센서 (110) 의 제 1 축 (예컨대, z 축 (110z)) 에 관한 이동 디바이스 (100) 의 각 운동을 검출 및 측정하도록 하우징 (105) 에서 배향된다. 제 1 센서 (110) 는 각 운동을 표시하는 신호를 생성한다. 제 2 센서 (120) (가속도계) 는, 제 2 센서 (120) 의 제 1 축 (예컨대, x 축 (120x)) 의 제 1 축에 따른 선형 운동을 측정하도록 배향된다. 이 배향에서, 제 1 센서 (110) 의 제 1 축 (z 축 (110z)) 및 제 2 센서 (120) 의 제 1 축 (x 축 (120x)) 은 서로 동일 선상에 있지 않으며, 이론적으로, 필수적이지는 않게, 서로 직교한다. 현재의 개시가 예시의 목적을 위해 x, y, 및 z 축들을 사용하지만, (실질적으로 직교 축들이 일반적으로 더 효율적이더라도) 청구항들은 직교 축들에 한정되지 않는다.

임의의 실시형태에 대해, 프로세서 (130) 는 그러한 각 및 선형 운동을 표시하는 신호들을 프로세싱함으로써, 힘 (201) 의 발생을 검출 및 측정할 수도 있다. 컴퓨터 실행가능 명령들을 포함하는 메모리 (140) 또는 다른 저장 매체에 커플링된 프로세서 (130) 는 제 1 표면 영역에서의 이 사용자 액션의 발생을 결정한다. 프로세서 (130) 가 사용자 액션의 발생을 결정하면, 사용자 액션에 응답하여 추가적인 프로세싱이 발생함으로써, 사용자 액션이 인식되었다는 것을 오퍼레이터에게 표시한다. 결과로서, 프로세서 (130) 는, 오디오 디바이스 (180) 를 통해 사운드를 활성화할 수도 있거나, 디스플레이 (150) 상에 나타내는 것을 업데이트할 수도 있거나, 사운드를 기록하기 시작할 수도 있거나, 바이브레이트 모드를 온 및 오프로 토글할 수도 있거나, 디스플레이 상의 이미지를 스크롤링 또는 패닝 (pan) 할 수도 있거나, 아이콘 또는 디스플레이된 이미지를 선택할 수도 있거나, 슬립 모드에 진입할 수도 있거나, 슬립 모드로부터 웨이크 업할 수도 있거나, 오디오를 뮤트할 수도 있거나, 인커밍 호에 답할 수도 있거나, 아웃고잉 호 또는 메시지를 개시할 수도 있거나, 동작의 모드에 진입할 수도 있거나, 또는 다른 기능을 행할 수도 있다. 사용자 관련된 출력 또는 입력은 사용자의 임의의 감각 경험과 연관될 수도 있다. 위에서 리스트된 프로세싱 유닛들의 각각은, 센서들로부터의 각 운동들 및/또는 선형 운동들에 기초하여, 이동 디바이스 (100) 의 하우징 (105) 상의 제 1 표면 영역에서의 사용자 액션의 발생을 결정하는 프로세싱 수단을 제공할 수도 있다. 유사하게, 터치 스크린들, LCD들, LED들 등과 같은 디스플레이들은, 결정된 발생에 기초하여, 디스플레이를 변형하는 디스플레이 수단을 제공할 수도 있다.

예컨대, 초기에, 힘 (201) 이 인가되는 경우에, 초기에, 제 1 센서 (110) 는 z 축 (110z) 에 관한 제 1 회전 (R ₁ = R_τ1 τ) 을 검출 및 측정할 것이며, 초기에, 제 2 센서 (120) 는 x 축 (120x) 에 따른 제 1 선형 운동 (M ₁ = M_X1 X) 을 검출 및 측정할 것이다. 프로세서 (130) 는 제 1 및 제 2 센서들 (110, 120) 로부터 측정치들 (R ₁ , M ₁ ) 을 수신하고 프로세싱하여, 오퍼레이터에 의해 힘 (201) 이 개시되었다는 것을 결정한다. 따라서, 오퍼레이터는, 물리적인 버튼들을 사용하지 않고, 제 1 표면 영역에 위치된 가상 버튼을 사용함으로써, 커맨드를 프로세서 (130) 에 공급할 수도 있다.

제 2 힘 (202) 으로서 도시된 다른 사용자 액션이 제 2 표면 영역에 인가되며, 그 제 2 힘 (202) 은 하우징 (105) 의 윗부분 (105B) 의 좌측에 도시된다. 간략화를 위해, 제 2 사용자 액션 (힘 (202) 을 발생) 은 제 1 사용자 액션 (힘 (201)) 과 동등하고 반대라고 가정된다. 초기에, 힘 (202) 이 인가되는 경우에, 제 1 센서 (110) 는 z 축 (110z) 에 관한 제 2 회전 (R ₂ = - R ₁ = -R_τ1 τ = R_τ2 τ) 을 측정할 것이며, 제 2 센서 (120) 는 x 축 (120x) 에 따른 제 2 선형 운동 (M ₂ = -M ₁ = -M_X1 X = M_X2 X) 을 측정할 것이다. 다시, 프로세서 (130) 는 제 1 및 제 2 센서들 (110, 120) 로부터 측정치들 (R ₂ , M ₂ ) 을 수신하고 프로세싱하여, 사용자 액션을 실행하는 오퍼레이터에 의해 힘 (202) 이 개시되었다는 것을 결정한다. 따라서, 센서들 (110 및 120) 은 하우징 (105) 에서 배향될 수도 있고, 제 1 및/또는 제 2 표면 영역들에 위치된 가상 버튼들의 사용을 검출하기 위해 사용될 수도 있다.

도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d, 도 4e, 및 도 4f는 풀 디스플레이 (150) 를 갖는 제 2 핸드헬드 이동 디바이스의 다양한 뷰들을 도시한다. 도 4a에서, 하우징 (105) 은, 슬라이드되어 떨어져 있고 키패드 (170) 를 노출하는, 상반부 (100A) 및 하반부 (100B) 를 포함한다. 센서들의 쌍 (제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120)) 은 하우징 (105) 의 상반부 (100A) 및/또는 하반부 (100B) 에서 함께 또는 개별적으로 상주할 수도 있다. 도 4b는, 제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120) 를 함께 포함하는 하우징 (105) 의 상반부 (100A) 의 내부 뷰를 도시한다. 제 1 센서 (110) 는 이동 디바이스 (100) 의 제 1 부분 (105C) 에 위치되며, 제 2 센서 (120) 는 이동 디바이스 (100) 의 제 2 부분 (105D) 에 위치된다. (다르게는, 하나의 센서가 상반부 (100A) 의 일 측에 위치될 수 있고, 다른 센서가 하반부 (100B) 의 다른 측에 위치될 수 있어서, 그에 의해, 반부들 (100A, 100B) 이 키패드 (170) 를 노출하는 경우에 센서들 사이의 거리를 최대화한다). 제 1 및 제 2 부분들 (105A, 105B) 이 수직으로 변위된 도 3a 내지 도 3d 의 이동 디바이스 (100) 와 다르게, 여기 도 4b에서는, 제 1 부분 (105C) 이 제 2 부분 (105D) 으로부터 층방향으로 변위된다. 측방향 변위를 도시하는 이 예에서, 이동 디바이스 (100) 는, 이동 디바이스 (100) 를 동등한 반부들로 대강 분리하는 x-z 평면에 의해 2 개의 부분들로 분할된다.

도 4c는 이동 디바이스 (100) 의 핸드헬드 상반부 (100A) 의 상단 뷰를 도시한다. 제 1 센서 (110) 는 이동 디바이스 (100) 의 제 1 부분 (105C) 에 위치되며, 제 2 센서 (120) 는 이동 디바이스 (100) 의 제 2 부분 (105D) 에 위치되고, 제 1 부분은 제 2 부분 (105D) 으로부터 측방향으로 변위된다.

다시, 각각의 센서 (110, 120) 는, 제 1 센서 (110) 의 1 개, 2 개, 또는 3 개의 차원들에 각각 대응하는 하나 이상의 축들 (예컨대, x 축 (110x), y 축 (110y), 및 z 축 (110z)) 을 정의하는 가속도계 또는 자이로스코프일 수도 있다. 예컨대, 제 1 센서 (110) 는 x 축 (110x), y 축 (110y), 및 z 축 (110z) 에 관한 이동 디바이스 (100) 의 각 운동을 측정하기 위한 하우징 (105) 내에서 배향된 3 차원 자이로스코프일 수도 있으며, 제 2 센서 (105) 는 x 축 (120x), y 축 (120y), z 축 (120z) 에 따른 이동 디바이스 (100) 의 선형 운동을 측정하기 위한 하우징 (105) 내에서 배향된 3 차원 가속도계일 수도 있다.

도 4d는, 하우징 (105) 의 우측 부분 (105C) 의 우상측에 도시된 가상 버튼에 대응하는 제 1 표면 영역에서의 사용자 액션 또는 힘 (203) 을 도시한다. 제 1 힘 (203) 은 제 1 센서 (110) 의 x 축 (110x) 을 따라 인가되는 것으로 도시된다. 제 2 힘 (204) 은 제 2 센서 (120) 의 x 축 (120x) 을 따라 제 2 표면 영역에 인가되는 것으로 도시된다.

예로서, 제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120) 가 양자 모두 가속도계들이라 가정하며, 제 1 센서 (110) 는, 제 1 센서 (110) 의 x 축 (110x) 에 따른 선형 운동을 측정하며, 제 2 센서 (120) 는, 제 2 센서 (120) 의 x 축 (120x) 에 따른 선형 운동을 측정한다. 도 4d에서 도시된 바와 같이, 제 1 표면 영역에서의 제 1 힘 (203) 은, 110x 를 따라 실질적인 움직임 (M ₁₁ = M_X11 X) 을 발생시킬 것이고, 120x 를 따라 움직임 (M ₁₂ = M_X12X) 을 거의 발생시키지 않을 것이다. 유사하게, 제 2 표면 영역에서의 제 2 힘 (204) 은, 120x 를 따라 실질적인 움직임 (M ₂₂ = M_X22 X) 을 발생시킬 것이고, 110x 를 따라 움직임 (M ₂₁ = M_X21 X) 을 거의 발생시키지 않을 것이다.

도 4e는 제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120) 가 양자 모두 자이로스코프들이라 가정되며, 제 1 센서 (110) 는, 제 1 센서 (110) 의 z 축 (110z) 에 관한 각 회전을 측정하고, 제 2 센서 (120) 는, 제 2 센서 (120) 의 z 축 (120z) 에 관한 각 회전을 측정한다. 제 1 표면 영역에서의 제 1 힘 (203) 은, 110z 에 관한 회전 (R ₁₁ = R_τ11 τ) 을 거의 발생시키지 않을 것이고, 120z 에 관한 더 많은 실질적인 회전 (R ₁₁ = R_τ11 τ) 을 발생시킬 것이다. 힘들 (203 및 204) 이 크기가 동등하다고 가정하면, 제 2 표면 영역에서의 제 2 힘 (204) 은 120z 에 관한 회전 (R ₂₂ = R_τ22 τ = -R_τ11 τ) 을 거의 발생시키지 않을 것이고, 110z 에 관한 더 많은 실질적인 회전 (R ₂₁ = R_τ21 τ = -R_τ12 τ) 을 발생시킬 것이다.

도 4f는, 제 1 센서 (110) 가 제 1 센서 (110) 의 z 축 (110z) 에 관한 각 회전을 측정하는 자이로스코프이고, 제 2 센서 (120) 가 제 2 센서 (120) 의 x 축 (120x) 에 따른 선형 운동을 측정하는 가속도계인 또 다른 예를 도시한다. 제 1 표면 영역에서의 제 1 힘 (203) 은 제 1 센서 (110) 에 의해 측정되는 110z 에 관한 회전 (R ₁ = R_τ1 τ) 을 거의 발생시키지 않을 것이고, 제 2 센서 (!20) 에 의해 측정되는 120x 를 따르는 선형 운동 (M ₁ = M_X1 X) 을 거의 발생시키지 않을 것이다. 제 2 표면 영역에서의 제 2 힘 (204) 은 110z 에 관한 제 1 센서 (110) 에 의해 측정되는 더 많은 실질적인 회전 (R ₂ = R_τ2 τ) 을 발생시킬 것이고, 120x 를 따르는 제 2 센서 (120) 에 의해 측정되는 더 많은 실질적인 선형 운동 (M ₂ = M_X2 X) 을 발생시킬 것이다.

프로세서 (130) 는 이들 측정 싱글들 (M ₁₁ , M ₁₂ , M ₂₁ , M ₂₂ ; R ₁₁ , R ₁₂ , R ₂₁ , R ₂₂ ; 또는 M ₁ , R ₁ , M ₂ , R ₂ ) 을 수신하고 프로세싱하여, 힘들 (203 및/또는 204) 의 발생을 결정함으로써, 검출된 사용자 액션을 오퍼레이터 입력 커맨드로서 해석할 수도 있다. 따라서, 오퍼레이터는, 제 1 표면 영역에 위치된 제 1 가상 버튼 및/또는 제 1 표면 영역에 위치된 제 2 가상 버튼을 사용하여 커맨드를 프로세서 (130) 에 공급할 수도 있다.

상기 예들 중 수개는 2 개의 1 차원 센서들 (즉, 단일축 자이로스코프 및 단일축 가속도계, 2 개의 단일축 자이로스코프들 또는 2 개의 단일축 가속도계들) 을 포함한다. 또한, 단일의 1 차원 센서, 1, 2, 또는 3 차원 센서들의 쌍, 또는 4 개의 3 차원 센서들을 포함하는 이동 디바이스 (100) 와 같은 다른 구성들이 가능하다. 부가적인 차원들을 갖는 센서들은, 가상 버튼에서의 사용자 액션을 다른 액션들로부터 구별하는 것에 있어서 프로세서 (130) 를 보조할 수도 있다. 예컨대, 다른 1 개 또는 2 개의 차원들과 비교하여 하나의 차원에서의 큰 선형 또는 각 변화를 측정하는 센서는 오퍼레이터가 특정한 사용자 액션을 개시한 것을 재보장할 것이다. 예컨대, 하나의 축에 따른 또는 그 축에 관한 탭은 다른 2 개의 차원들에서 움직임을 거의 나타내지 않는 센스 데이터를 발생시킬 것이다. 그러나, 이동 디바이스를 드롭하는 것은 센서의 단일의 차원만을 고려하는 경우에 탭으로 나타날 수도 있지만, 프로세서 (130) 는 다수의 축들에 따른 또는 그 다수의 축들에 관한 동시의 힘들을 검출할 것이다.

다른 예로서, 이동 디바이스 (100) 는, 2 개의 동일 선상에 있지 않은 축들에 대하여 이동 디바이스 (100) 의 각 운동을 표시하는 신호를 생성하는 2 차원 자이로스코프인 제 1 센서 (100) 를 가질 수도 있다. 이동 디바이스 (100) 는, 대응하는 하나 이상의 가상 버튼들에 대한 하나 이상의 표면 영역들을 정의하기 위해 제 1 센서 (110) 에 대하여 위치된 상술된 것들 중 임의의 것과 같은 제 2 센서 (120) 를 더 포함할 수도 있다. 제 1 센서 (110) 의 2 개의 동일 선상에 있지 않은 축들 및 제 2 센서 (120) 의 레퍼런스 축은, 필수는 아니게, 선택적으로 서로 직교한다.

또 다른 예에서, 이동 디바이스 (100) 는, 실질적으로 직교하는 축들과 같은 3 개의 상이한 축들 (동일 선상에 있지 않은 축들) 에 대하여 이동 디바이스 (100) 의 각 운동을 표시하는 신호를 생성하는 3 차원 자이로스코프인 제 1 센서 (110) 를 가질 수도 있다. 이동 디바이스 (100) 는, 제 1 센서 (110) 에 대하여 위치된 상술된 것들 중 임의의 것과 같은 제 2 센서 (120) 를 더 포함하여, 대응하는 하나 이상의 가상 버튼들에 대한 하나 이상의 표면 영역들을 정의할 수도 있다.

추가적인 예에서, 이동 디바이스 (100) 는 제 1 센서 (110) 및 제 2 센서 (120) 를 가질 수도 있으며, 제 2 센서 (120) 는, 대응하는 2 개 또는 3 개의 축들에 대하여 이동 디바이스 (100) 의 선형 운동을 표시하는 신호를 생성하는 2 또는 3 차원 가속도계를 포함한다. 제 1 센서 (110) 는, 대응하는 하나 이상의 가상 버튼들에 대한 하나 이상의 표면 영역들을 정의하기 위해, 제 2 센서 (120) 에 대하여 위치된 상술된 센서들 중 임의의 것일 수도 있다.

4 개의 3 차원 센서들을 갖는 이동 디바이스 (100) 는, 3 차원 가속도계 및 3 차원이 쌍이 되고, 도 4f가 제 1 센서 (110) 를 도시한 곳에 공통 위치되도록 구성될 수도 있다. 제 2의 3 차원 가속도계 및 3 차원은 쌍이 되고, 도 4f가 제 2 센서 (120) 를 도시한 곳에 공통 위치된다. 이 구성으로, 가상 버튼들은 하우징 (105) 의 표면 상의 어디에 위치되던지 검출가능하다.

이동 디바이스 (100) 내에서의 하나 이상의 센서들의 전략적인 배치는 가상 버튼들로서 이용가능한 하나 이상의 표면 영역들을 정의하는 것을 보조한다. 가속도계들은, 존재하는 경우에, 하우징 (105) 내에서 선택적으로 배치되어, 가상 버튼을 정의하는 표면 영역이 가속도계의 활성 축과 동일 선상에 있도록 한다. 그러한 배치는 가속도계로부터의 최대 측정치들을 제공한다. 유사하게, 자이로스코프들은, 존재하는 경우에, 힘의 방향에 수직하고, 가상 버튼(들)을 정의하는 표면 영역(들)으로부터 떨어져서 이동 디바이스 (100) 내에서 위치되어야 한다. 즉, 자이로스코프들은, 측정 축이 가상 버튼들의 사용으로부터 발생되는 이동 디바이스 (100) 의 예상되는 회전에 수직하도록, 이동 디바이스 (100) 내에서 배향되어야 한다. 가속도계의 이 배치 및 배향은 가상 버튼과 표면 영역 사이의 레버 암을 최대화하여, 사용자 액션들의 형태로 오퍼레이터 커맨드들을 검출하는데 있어서 이동 디바이스 (100) 의 민감도를 최대화한다. 몇몇 실시형태들에서, 이동 디바이스의 움직임이 가상 버튼의 사용자 선택을 표시하는지, 제 1 센서와 제 2 센서 사이의 레버 암이 최소 민감도와 연관된 최소 레버 암 이상인지를 결정하기 위해 최소 민감도가 요구된다. 하나보다 더 많은 가상 버튼이 필요한 경우에, 최적의 센서 배치 및 배향은 가상 버튼들의 수, 사이즈, 및 배치와 밸런싱되어야 한다.

일반적으로, 센서들의 쌍은 디바이스의 대향하는 반부들에 위치되어야 한다. 예컨대, 2 센서 이동 디바이스 (100) 에서, 제 1 센서 (110) 는 이동 디바이스 (100) 의 제 1 부분에 위치되고, 제 2 센서 (120) 는 이동 디바이스 (100) 의 제 2 부분에 위치되며, 제 1 및 제 2 부분들은 2 개의 센서들 (110, 120) 사이에서 실질적인 거리를 제공한다. 이동 디바이스 (100) 의 배향에 따라, 이들 부분들은 종종 상술된 바와 같이 서로 수직 또는 수평으로 변위된다.

도 6a 및 도 6b는 하나의 자이로스코프 (제 1 센서 (110)) 및 하나의 가속도계 (제 2 센서 (120)) 를 갖는 이동 디바이스 (100) 내에서 신호들을 프로세싱하기 위한 플로우차트들을 도시한다. 도 6a에서, 규칙적 프로세싱은 301 에서 시작하며, 제 1 센서 (110) 는 가상 버튼의 사용자 선택에 응답하여 (예컨대, "버튼" 으로서 지정된 표면 영역의 부분을 태핑하는 것), 제 1 센서 (110) 의 제 1 축에 관한 각 운동을 표시하는 신호를 생성한다. 가상 버튼의 사용자 선택과 연관된 각 운동의 검출을 개선하기 위해, 제 1 센서 (110) 는 가상 버튼에 대응하는 표면 영역으로부터 실질적인 거리에 위치될 수 있다. 또한, 제 1 센서 (110) 는, 제 1 가상 버튼의 오퍼레이터의 활성화가 실질적으로 직교하거나 또는 완전히 직교하는 축과 같은 동일 선상에 있지 않은 축을 따라 발생하도록, 하우징 (105) 내에서 배향된다. 초기에, 프로세서 (130) 는 제 1 센서 (110) 로 하여금 움직임을 측정하고, 제 1 센서 (110) 의 제 1 축에 관한 각 운동을 표시하는 각 측정치들을 제공하게 하도록 제 1 센서 (110) 를 프로그래밍할 수도 있다.

302 에서, 가상 버튼의 사용자 선택에 응답하여, 제 2 센서 (120) 가 제 2 센서 (120) 의 제 1 축에 따른 선형 운동을 표시하는 신호를 생성하는 것으로 프로세스가 계속된다. 제 2 센서 (120) 는 제 1 가상 버튼의 오퍼레이터의 액션과 동일 선상에 위치된다. 301 및 302 에서의 프로세싱은 임의의 순서로 및/또는 병렬로 발생할 수도 있다. 다시, 초기에, 프로세서 (130) 는 제 2 센서 (120) 로 하여금 움직임을 측정하고, 제 2 센서 (120) 의 제 1 축에 따른 선형 운동을 표시하는 측정치들을 제공하게 하도록 제 2 센서 (120) 를 프로그래밍할 수도 있다.

303 에서, 프로세서 (130) 가 각 측정치들 및 선형 측정치들을 수신하고, 이들 측정치들에 기초하여, 오퍼레이터가 가상 버튼에서 액션을 개시하였는지 여부를 결정하는 것으로 프로세스가 계속된다. 예컨대, 프로세서 (130) 는 제 1 센서 (110) 로부터의 제 1 차원과 연관된 측정치를 임계치와 비교하여, 사용자 액션을 표시하기 위한 충분한 힘이 존재하는지를 결정할 수도 있다. 다르게는, 프로세서 (130) 는, 제 1 센서 (110) 로부터의 제 1 차원과 연관된 측정치가 제 1 임계치보다 더 크고, 제 1 센서 (110) 로부터의 다른 차원들과 연관된 측정치가 임계치보다 더 작은 것을 결정할 수도 있다. 또한, 프로세서 (130) 는 제 2 센서 (120) 로부터의 측정치들에 대해 동등한 분석을 수행하여, 힘의 방향 및 강도를 분리시킬 수도 있다. 힘의 방향 및 강도는 이동 디바이스 (100) 의 표면 영역과 연관될 수도 있다. 따라서, 프로세서 (130) 가 표면 영역이 특정한 사용자 액션을 수신하였던 것을 결정하는 경우에, 사용자 액션은 입력으로서 수용될 수도 있다. 사용자 액션이 검출되지 않은 경우에, 프로세스는 301 및 302 로 리턴하여 더 많은 측정 데이터를 수집할 수도 있다. 프로세서가 이동 디바이스 (100) 의 하우징 (105) 상의 제 1 표면 영역에서의 사용자 액션의 발생을 검출하는 경우에, 프로세싱은 304 로 계속되고, 프로세서 (130) 는 결정된 발생에 기초하여 어떤 다른 액션을 취하거나 또는 디스플레이 (150) 를 변형할 수도 있다.

도 6b는 도 6a에서 도시된 프로세싱 전에, 동안에, 또는 후에 발생할 수도 있는 교정의 프로세스를 도시한다. 도 6b에서, 프로세서 (130) 는 제 1 및/또는 제 2 센서들 (110, 120) 을 교정한다. 311 에서, 프로세서 (130) 는 사용자 액션의 발생을 요청한다. 예컨대, 디스플레이 (150) 는 가상 버튼을 탭하도록 오퍼레이터에게 요청하는 메시지를 나타낸다. 312 에서, 제 1 센서 (110) 는 오퍼레이터가 가상 버튼을 탭하는 순간 동안에 초기 각 측정치들을 센싱하고 만든다. 유사하게, 313 에서, 제 2 센서 (120) 는 초기 선형 측정치들을 센싱하고 만든다.

314 및 315 에서, 프로세서 (130) 는 가상 버튼(들)의 사용자 선택의 결정 시에 사용될 하나 이상의 임계치들을 결정한다. 예컨대, 프로세서 (130) 는, 각각의 센서의 각각의 차원에 대해, 초기 각 측정치들에 기초한 제 1 임계치 및 초기 선형 측정치들에 기초한 제 2 임계치를 결정한다. 316 에서, 프로세서 (130) 는 사용자 액션의 발생을 결정하는 후속적인 프로세싱에 의한 사용을 위해 이들 임계치들을 메모리에 저장한다 (상술된 단계 (303)). 예컨대, 이들 사용자 액션들은 이동 디바이스 (100) 의 하우징 (105) 상의 제 1 표면 영역에 따른 단일의 탭, 복수의 탭들, 스트로크 등을 포함한다. 하나 이상의 임계치들을 결정하기 위해 다른 인자들이 사용될 수도 있으며, 예컨대, 온도 센서가 제 1 및 제 2 센서들 중 적어도 하나에 통합되거나 또는 근접할 수도 있으며, 임계치는 온도 컴포넌트를 포함할 수도 있다 (예컨대, 임계치는 온도 의존성일 수도 있다). 몇몇 교정 기술들에서, 디바이스의 정상성 (stationarity) 은 사용자에 의해 제공된 센서 정보로부터 결정될 수도 있고, 교정 프로세스에서 사용될 수도 있다.

303 에서의 프로세스는 이동 디바이스 (100) 의 하우징 (105) 상의 제 2 표면 영역에서의 제 2 사용자 액션의 발생을 검출하도록 확장될 수도 있다. 예컨대, 제 1 표면 영역 및 제 2 표면 영역이 이동 디바이스 (100) 의 하우징 (105) 의 대향하는 면들 상에 있거나, 또는 제 1 표면 영역 및 제 2 표면 영역이 이동 디바이스 (100) 의 하우징 (105) 의 공통 면 상에 있다. 프로세서 (130) 는 이동 디바이스 (100) 의 틸트를 포함하는 사용자 액션의 발생을 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 그러한 검출된 틸트는 디스플레이 (150) 를 변형하기 위해 오퍼레이트로부터 제어 커맨드로서 사용될 수도 있다. 예컨대, 프로세서 (130) 는 디스플레이 (150) 상의 이미지를 패닝 또는 스크롤하기 위한 커맨드를 해석할 수 있다. 예컨대, 이미지는 맵일 수도 있으며, 틸트의 검출된 방향에 따라 북/남 및/또는 동/서로 이미지를 패닝할 수 있다. 다르게는, 이미지는 타임라인, 예컨대, 이미지들의 타임라인을 표현할 수도 있다. 이동 디바이스 (100) 를 좌측으로 틸팅하는 것은 타임라인을 좌측 (또는 우측) 으로 스크롤할 수도 있는 한편, 대향하는 방향으로 틸팅하는 것은 대향하는 방향으로 이미지를 스크롤할 수 있다. 여전히, 이동 디바이스 (100) 의 측방향 움직임은 디스플레이 (150) 를 변형하기 위해, 예컨대 이미지를 줌인 또는 줌아웃하기 위해 검출 및 해석될 수 있다.

이하 설명되는 애플리케이션들에서와 같이, 틸트를 검출하기 위해 사용되는 이동 디바이스 (100) 는 단일 차원 또는 다중 차원 자이로스코프를 사용하여 이동 디바이스 (100) 의 간단한 틸트를 검출할 수 있다. 부가적인 차원들이 이동 디바이스 (100) 의 다른 사용자 액션들 또는 다른 힘들로부터 틸트를 분리시키기 위해 사용될 수도 있다.

도 7a 및 도 7b는 타임라인을 따르는 디스플레이 (150) 의 스크롤링을 도시한다. 도 7a는 일련의 포토그래프들의 섬네일들 (152, 153, 154, 155 내지 158) 을 포함하는 타임라인 (151) 을 갖는 디스플레이 (150) 를 도시한다. 도시된 디스플레이 (150) 는, 제 1 센서 (110) 의 제 1 축에 관한 각 운동을 표시하는 측정치들을 생성하는 가속도계를 포함하는 핸드헬드 이동 디바이스 (100) 의 일부이다. 이 제 1 축은 x 축 (110x) 을 따를 수도 있다. 디스플레이 (150) 상에 나타내어진 오브젝트를 선택하기 위해, 오퍼레이터는 특정한 오브젝트가 중심에 올 때까지 이동 디바이스 (100) 를 좌측 및/또는 우측으로 틸트할 수도 있다. 중심에 오면, 사용자는 가상 버튼 또는 다른 입력 메커니즘을 활성화하여 이미지를 선택할 수도 있다.

틸트를 검출하고 틸트에 대해 액트하기 위해, 제 1 센서 (110) 는, 움직임을 측정하고, 제 1 센서 (110) 의 제 1 축에 관한 각 운동을 표시하는 각 측정치들을 생성한다. 프로세서는 이들 각 측정치들을 수신하고, 각 측정치들에 기초하여, 사용자 액션 (예컨대, 좌 또는 우로의 틸트) 이 발생하였는지를 결정한다. 프로세서가 이동 디바이스 (100) 가 틸트되었다고 결정하는 경우에, 프로세서는 타임라인을 스크롤하도록 디스플레이 (150) 를 변형하고, 따라서, 새로운 포토그래프들의 섬네일 이미지들을 노출하는 것은 다른 것들을 가릴 것이다. 도 7b는 프로세서가 틸트를 검출하고 디스플레이된 이미지를 스크롤한 후의 디스플레이 (150) 를 도시한다. 섬네일 이미지들 (152 및 153) 은 디스플레이 (150) 를 스크롤하였고, 새로운 섬네일들 (159 및 160) 이 디스플레이 (150) 상에 스크롤되었다.

도 8a 및 도 8b는 디스플레이 (150) 상의 맵의 패닝을 도시한다. 도 8a는 픽쳐가 취해졌던 위치에서 맵 상에 지리적으로 각각 위치된 5 개의 픽쳐들 (152 내지 156) 의 섬네일들을 도시한다. 지리적인 데이터는, GPS 수신기 또는 다른 셀룰러 기반 또는 보조 위치결정 방법들에 의해 포토그래프 시에 획득될 수도 있다. 이동 디바이스를 축 (110x) 에 관하여 좌 및 우로 틸트하고, 뿐만 아니라, 축 (110y) 에 관하여 앞 및 뒤로 틸트함으로써, 2 차원 센서가 회전 측정치들을 프로세서에 제공할 수도 있다. 그 후, 프로세서는 틸트를 검출하고, 섬네일 픽쳐들의 지리적인 맵을 좌 및 우로, 뿐만 아니라, 상 및 하로 패닝하여, 검출된 틸트에 대응한다. 이 경우에, 프로세서는, 섬네일 (153) 이 디스플레이 (150) 의 우하 코너로 스크롤되도록 맵으로 하여금 NWN (북-서-북) 스크롤하게 하는 틸트를 검출하였다.

도 9는 다른 핸드헬드 이동 디바이스 (100) 의 블록도이다. 이동 디바이스 (100) (또는 다중 센서 측정 프로세싱 유닛 (multi-sensor measurement processing unit; MSMPU)) 는, 2 차원 자이로스코프 (110A) (축들 (110x 및 110y) 에 관한 측정), 1 차원 자이로스코프 (110B) (축 (110z) 에 관한 측정), 및 3 차원 가속도계 (120) (120x, 120y, 및 120z 를 따르는 측정) 에 커플링된 프로세서 (130) 를 포함한다. 또한, MSMPU 는 GPS 수신기 (132), 메모리 (140), 디스플레이 (150), 및 위에서 리스트된 것들과 같은 가능한 하나 이상의 부가적인 센서들 (134) 을 포함한다. 적절하게 사이징된 1 및 2 차원 자이로스코프가 더 용이하게 이용가능할 수도 있거나, 또는 3 차원 자이로스코프보다 더 낮은 비용으로 제공될 수도 있다. 2 차원 자이로스코프 (110A) 와 1 차원 자이로스코프 (110B) 의 조합을 사용하여, 이동 디바이스 (100) 는 이동 디바이스 (100) 의 동일한 부분 내에 2 개의 자이로스코프들 (110A 및 110B) 를 위치시킬 수도 있다. 예컨대, 자이로스코프들 (110A 및 110B) 은 근처에 위치되거나, 직접 접촉하거나, 또는 서로의 상부에 위치될 수도 있다.

위에서 다수의 실시형태들이 설명되었지만, 하나 이상의 움직임 센서들이 이동 디바이스의 움직임을 표시하는 신호들을 생성하여 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 활성화를 검출하는 이동 디바이스의 다수의 가능한 구현들이 존재한다. 현재의 개시는 센서들을 사용하고/하거나 버튼들의 사용자 선택을 처리하는 다른 기술들에서 발견되지 않는 다수의 이점들을 제공한다. 예컨대, 현재의 개시는, 터치 스크린들에서 사용되는 상호작용들의 타입들보다는 이동 디바이스의 움직임이 전체적으로 사용되는 이용가능한 터치스크린 구현들 (예컨대, 전자기, 스트레인 게이지, 또는 다른 검출 기술들) 과 상이하다. 움직임 센서들을 사용하는 가상 버튼들은 더 낮은 비용으로 구현될 수 있으며, 특히, 움직임 센서들이 이동 디바이스에서 부가적인 용도들을 갖는 경우에 더 낮은 비용으로 구현될 수 있다. 또한, 센서들이 이동 디바이스에 고정적으로 탑재되고, 디바이스의 표면의 특정한 부분에서 사용자 상호작용을 직접 센싱하지 않으므로, 가상 버튼과의 사용자 상호작용은, 시간에 걸쳐 성능이 열화될 가능성이 적다. 또한, 현재의 개시는 (예컨대) 게임 콘트롤러들에서 사용되는 움직임 센서 관련된 디바이스들과 상당히 상이하다. 이동 게임 콘트롤러들에서의 움직임 검출들은 이동 디바이스 그 자체의 표면 상의 가상 버튼들의 활성화를 결정하도록 구성되지 않고, 그 콘트롤러들은 사용자가 게임 그 자체와 상호작용하게 하도록 특별히 설계된 디바이스들이다. 그러나, 현재의 개시의 특정한 실시형태에서, 가상 버튼들은 기존의 기계적인 버튼들을 확대하거나 또는 대체하기 위해 게임 콘트롤러 상에 구현될 수도 있다.

따라서, 본 발명이 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에서의 변형 및 변경과 함께 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 설명은 본 발명을 포괄하거나 또는 개시된 정밀한 형태로 한정하도록 의도되지 않는다. 예컨대, 상술된 프로세스는 플립된 이동 디바이스 (100) 를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 프로세서 (130) 는, 플립이 검출되는 경우에, 오퍼레이터가 벨소리를 울리는 전화기를 뮤트한다고 결정할 수 있다. 다르게는, 프로세서 (130) 는, 이동 디바이스 (100) 의 셰이킹을 검출할 수 있고, 동작의 미리 정의된 모드에 진입할 수 있다. 본 발명이 변형 및 변경과 함께 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 검출하기 위한 이동 디바이스로서,
제 1 가상 버튼과 연관된 제 1 표면 영역을 포함하는 하우징으로서, 상기 제 1 표면 영역은 상기 이동 디바이스의 전체 표면 영역의 서브세트인, 상기 하우징;
제 1 축을 포함하는 제 1 센서로서, 상기 제 1 센서는 제 1 센서 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 제 1 센서 신호는 상기 제 1 센서의 제 1 축에 관한 상기 이동 디바이스의 각 (angular) 운동을 표시하는, 상기 제 1 센서;
제 1 축을 포함하는 제 2 센서로서, 상기 제 2 센서는 제 2 센서 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 제 2 센서 신호는 상기 제 2 센서의 상기 제 1 축을 따른 상기 이동 디바이스의 선형 운동을 표시하는, 상기 제 2 센서; 및
상기 제 1 센서 신호로부터 도출된 정보에 액세스하도록 커플링되고, 상기 제 2 센서 신호로부터 도출된 데이터에 액세스하도록 커플링되어, 상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 제 1 가상 버튼의 사용자 선택을 표시하는지를 결정하기 위한 프로세서를 포함하고,
상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 제 1 가상 버튼의 사용자 선택을 표시하는지를 결정하기 위해 최소 민감도가 요구되며,
상기 제 1 센서는, 상기 제 1 센서와 상기 제 2 센서 사이의 레버 암 (lever arm) 이 상기 최소 민감도와 연관된 최소 레버 암 이상이 되도록, 상기 제 2 센서에 대하여 선택된 거리 및 방향으로 위치되는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서의 제 1 축 및 상기 제 2 센서의 제 1 축은 서로 직교하는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서의 제 1 축 및 상기 제 2 센서의 제 1 축은 서로 평행한, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 상기 제 1 센서의 상기 제 1 축과 상이한 제 2 축을 더 포함하며, 상기 제 1 센서 신호는 상기 제 1 센서의 상기 제 2 축에 관한 상기 이동 디바이스의 각 운동을 더 표시하는, 이동 디바이스.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 센서의 제 1 축 및 상기 제 1 센서의 제 2 축은 서로 직교하는, 이동 디바이스.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 상기 제 1 센서의 상기 제 1 축 및 상기 제 1 센서의 상기 제 2 축과 상이한 제 3 축을 더 포함하며, 상기 제 1 센서 신호는 상기 제 1 센서의 상기 제 3 축에 관한 상기 이동 디바이스의 각 운동을 더 표시하는, 이동 디바이스.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 센서의 제 1 축, 상기 제 1 센서의 제 2 축, 및 상기 제 1 센서의 제 3 축은 서로 직교하는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 자이로스코프 (gyroscope) 를 포함하는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 각 가속도계를 포함하는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 센서는 상기 제 2 센서의 상기 제 1 축과 상이한 제 2 축을 더 포함하며, 상기 제 2 센서 신호는 상기 제 2 센서의 상기 제 2 축을 따른 상기 이동 디바이스의 선형 운동을 더 표시하는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
디스플레이를 더 포함하며,
상기 이동 디바이스는 상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 제 1 가상 버튼의 선택을 표시한다는 결정에 응답하여, 상기 디스플레이를 업데이트하도록 구성되는, 이동 디바이스.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 센서는 상기 제 2 센서의 상기 제 1 축 및 상기 제 2 센서의 상기 제 2 축과 상이한 제 3 축을 더 포함하며, 상기 제 2 센서 신호는 상기 제 2 센서의 상기 제 3 축을 따른 상기 이동 디바이스의 선형 운동을 더 표시하는, 이동 디바이스.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 센서의 제 1 축, 상기 제 2 센서의 제 2 축, 및 상기 제 2 센서의 제 3 축은 서로 직교하는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 센서는 가속도계를 포함하는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 이동 디바이스의 최대 선형 치수를 더 포함하며, 상기 제 1 센서의 중심 및 상기 제 2 센서의 중심은 상기 이동 디바이스의 상기 최대 선형 치수의 절반보다 더 큰 선형 거리만큼 분리되는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
사용자 입력 인터페이스를 더 포함하며,
상기 제 1 센서는 상기 하우징과 상기 사용자 입력 인터페이스 사이에 위치되는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 상기 이동 디바이스의 제 1 부분에 위치되고, 상기 제 2 센서는 상기 이동 디바이스의 제 2 부분에 위치되며,
상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분으로부터 종방향에 위치한, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 상기 이동 디바이스의 제 1 부분에 위치되고, 상기 제 2 센서는 상기 이동 디바이스의 제 2 부분에 위치되며,
상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분으로부터 장방향에 위치한, 이동 디바이스.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 이동 디바이스는 제 1 보드를 포함하며,
상기 제 1 센서 및 상기 제 2 센서는 상기 제 1 보드 상에 위치되는, 이동 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 이동 디바이스는 제 1 보드 및 상기 제 1 보드에 수직한 제 2 보드를 포함하며,
상기 제 1 센서는 상기 제 1 보드 상에 위치되고, 상기 제 2 센서는 상기 제 2 보드 상에 위치되는, 이동 디바이스.
하나 이상의 가상 버튼들을 포함하는 이동 디바이스로서,
특정한 축에 관한 상기 이동 디바이스의 각 운동을 표시하는 출력을 생성하는 제 1 센싱 수단;
다른 축을 따른 상기 이동 디바이스의 선형 운동을 표시하는 출력을 생성하는 제 2 센싱 수단;
상기 특정한 축에 관한 상기 이동 디바이스의 각 운동을 표시하는 출력 및 상기 다른 축을 따른 상기 이동 디바이스의 선형 운동을 표시하는 출력을 프로세싱하여, 그로부터 상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 하나 이상의 가상 버튼들 중 상기 이동 디바이스의 하우징의 전체 표면 영역보다 더 작은 상기 이동 디바이스의 하우징의 제 1 표면 영역과 연관된 제 1 가상 버튼의 사용자 선택을 표시하는지를 결정하는 수단으로서, 상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 제 1 가상 버튼의 사용자 선택을 표시하는지를 결정하기 위해 최소 민감도가 요구되며, 상기 제 1 센싱 수단은, 상기 제 1 센싱 수단과 상기 제 2 센싱 수단 사이의 레버 암 (lever arm) 이 상기 최소 민감도와 연관된 최소 레버 암 이상이 되도록, 상기 제 2 센싱 수단에 대하여 선택된 거리 및 방향으로 위치되는, 상기 결정하는 수단; 및
상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 제 1 가상 버튼의 사용자 선택을 표시한다는 결정에 기초하여, 하나 이상의 액션들을 구현하는 수단을 포함하는, 이동 디바이스.
이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법으로서,
제 1 센서를 사용하여 상기 제 1 센서의 제 1 축에 관한 상기 이동 디바이스의 각 운동을 검출하는 단계;
제 2 센서를 사용하여 상기 제 2 센서의 제 1 축을 따른 상기 이동 디바이스의 선형 운동을 검출하는 단계; 및
상기 이동 디바이스의 상기 각 운동 및 상기 이동 디바이스의 상기 선형 운동이 상기 이동 디바이스의 하우징의 전체 표면 영역보다 더 작은 상기 이동 디바이스의 하우징의 제 1 표면 영역과 연관된 제 1 가상 버튼의 사용자 선택을 표시한다고 결정하는 단계를 포함하고,
상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 제 1 가상 버튼의 사용자 선택을 표시하는지를 결정하기 위해 최소 민감도가 요구되며,
상기 제 1 센서는, 상기 제 1 센서와 상기 제 2 센서 사이의 레버 암 (lever arm) 이 상기 최소 민감도와 연관된 최소 레버 암 이상이 되도록, 상기 제 2 센서에 대하여 선택된 거리 및 방향으로 위치되는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 제 1 센서 및 상기 제 2 센서를 교정하는 단계를 더 포함하며,
상기 제 1 센서 및 상기 제 2 센서를 교정하는 단계는,
사용자가 상기 제 1 가상 버튼을 선택해야 한다는 표시자를 생성하는 단계;
상기 표시자에 대한 사용자 응답에 응답하여, 상기 이동 디바이스의 초기 각 운동을 상기 제 1 센서를 사용하여 센싱하는 단계;
상기 이동 디바이스의 초기 선형 운동을 상기 제 2 센서를 사용하여 센싱하는 단계;
상기 초기 각 운동에 기초하여, 제 1 임계치를 결정하는 단계;
상기 초기 선형 운동에 기초하여, 제 2 임계치를 결정하는 단계; 및
상기 제 1 임계치 및 상기 제 2 임계치를 메모리에 저장하는 단계를 포함하는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 제 1 센서를 교정하는 단계를 더 포함하며,
상기 제 1 센서를 교정하는 단계는,
상기 제 2 센서에 의해 생성된 정보에 기초하여, 상기 디바이스의 정상성 (stationarity) 을 결정하는 단계;
상기 제 1 센서에 의해 생성된 정보에 기초하여, 적어도 하나의 제 1 임계치를 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 제 1 임계치를 메모리에 저장하는 단계를 포함하는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 25 항에 있어서,
상기 제 1 임계치는 상기 제 1 센서의 상기 제 1 축과 연관되는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 제 1 임계치는 상기 제 1 센서 또는 상기 제 1 센서에 근접한 온도 센서에 의해 측정된 온도 값과 연관되는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 제 1 임계치 및 상기 온도 값은 메모리에 저장되는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 제 1 센서 및 상기 제 2 센서를 교정하는 단계를 더 포함하며,
상기 제 1 센서 및 상기 제 2 센서를 교정하는 단계는,
상기 이동 디바이스의 사용자에 의해 제공된 정보에 기초하여, 상기 디바이스의 정상성을 결정하는 단계;
상기 제 1 센서에 의해 생성된 정보에 기초하여, 적어도 하나의 제 1 임계치를 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 제 1 임계치를 메모리에 저장하는 단계를 포함하는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 제 1 가상 버튼의 사용자 선택은 상기 이동 디바이스의 하우징 상의 상기 제 1 표면 영역에서의 탭 (tap) 을 포함하는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 제 1 가상 버튼의 사용자 선택은 상기 이동 디바이스의 하우징 상의 상기 제 1 표면 영역에서의 복수의 탭들을 포함하는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 제 1 가상 버튼의 사용자 선택은 상기 이동 디바이스의 하우징 상의 상기 제 1 표면 영역을 따른 스트로크 (stroke) 를 포함하는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 이동 디바이스의 각 운동 및 상기 이동 디바이스의 선형 운동이 상기 이동 디바이스의 하우징의 전체 표면 영역보다 더 작은 상기 이동 디바이스의 하우징의 상이한 제 2 표면 영역과 연관된 제 2 가상 버튼의 사용자 선택을 표시한다고 결정하는 단계를 더 포함하는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 제 1 표면 영역 및 상기 제 2 표면 영역은 상기 이동 디바이스의 하우징의 반대되는 면들 상에 있는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 제 1 표면 영역 및 상기 제 2 표면 영역은 상기 이동 디바이스의 하우징의 공통 면 상에 있는, 이동 디바이스에서 하나 이상의 가상 버튼들의 사용자 선택을 프로세싱하는 방법.
저장된 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 명령들은 하나 이상의 머신들로 하여금,
하나 이상의 축들에 관한 이동 디바이스의 각 운동을 표시하는 데이터에 액세스하는 동작;
하나 이상의 축들을 따른 상기 이동 디바이스의 선형 운동을 표시하는 데이터에 액세스하는 동작;
상기 각 운동을 표시하는 데이터 및 상기 선형 운동을 표시하는 데이터를 프로세싱하여, 상기 이동 디바이스의 하우징의 전체 표면 영역보다 더 작은 상기 이동 디바이스의 하우징의 제 1 표면 영역과 연관된 가상 버튼의 사용자 선택이 표시되는지를 결정하는 동작으로서, 상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 가상 버튼의 사용자 선택을 표시하는지를 결정하기 위해 최소 민감도가 요구되고, 제 1 센서는, 상기 제 1 센서와 제 2 센서 사이의 레버 암 (lever arm) 이 상기 최소 민감도와 연관된 최소 레버 암 이상이 되도록, 상기 제 2 센서에 대하여 선택된 거리 및 방향으로 위치되며, 상기 제 1 센서는 상기 각 운동을 센싱하고 상기 제 2 센서는 상기 선형 운동을 센싱하는, 상기 결정하는 동작;
상기 가상 버튼의 사용자 선택이 표시된다는 결정에 응답하여, 상기 가상 버튼과 연관된 출력을 생성하는 동작
을 수행하게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 36 항에 있어서,
상기 각 운동을 표시하는 데이터 및 상기 선형 운동을 표시하는 데이터를 프로세싱하여, 가상 버튼의 사용자 선택이 표시되는지를 결정하는 동작은, 상기 각 운동을 표시하는 데이터를 제 1 임계치와 비교하는 것, 및 상기 선형 운동을 표시하는 데이터를 제 2 임계치와 비교하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
가상 버튼과 연관된 정의된 가상 버튼 영역으로서, 이동 디바이스의 전체 표면 영역보다 더 작은 상기 이동 디바이스의 표면 영역의 일부인, 상기 정의된 가상 버튼 영역;
상기 이동 디바이스에 포함된 하나 이상의 움직임 센서들로서, 상기 이동 디바이스의 움직임을 표시하는 신호를 생성하도록 구성되는, 상기 하나 이상의 움직임 센서들; 및
상기 이동 디바이스의 움직임을 표시하는 신호에 기초하여, 정보를 프로세싱하여, 상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 가상 버튼의 선택을 표시하는지를 결정하기 위한 제어 로직으로서, 상기 이동 디바이스의 움직임이 상기 가상 버튼의 사용자 선택을 표시하는지를 결정하기 위해 최소 민감도가 요구되고, 상기 하나 이상의 움직임 센서들의 제 1 움직임 센서는, 상기 제 1 움직임 센서와 상기 하나 이상의 움직임 센서들의 제 2 움직임 센서 사이의 레버 암 (lever arm) 이 상기 최소 민감도와 연관된 최소 레버 암 이상이 되도록, 상기 제 2 움직임 센서에 대하여 선택된 거리 및 방향으로 위치되는, 상기 제어 로직을 포함하는, 이동 디바이스.
제 38 항에 있어서,
상기 제어 로직은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 포함하는, 이동 디바이스.
제 38 항에 있어서,
상기 하나 이상의 움직임 센서들은 적어도 하나의 가속도계 및 적어도 하나의 자이로스코프를 포함하는, 이동 디바이스.