KR960002028B1 - Magnetic input device and user interface method - Google Patents
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Description
제1도의 (a)-(b)는 이 발명의 실시예에 따른 자기 방식의 입력장치의 일부인 위치 변동부(10)의 평면도 및 측면도이고,(A)-(b) of FIG. 1 is a plan view and a side view of the position change part 10 which is a part of the magnetic input device according to the embodiment of the present invention,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치의 회로 구성도이고,2 is a circuit diagram of a magnetic input device according to an embodiment of the present invention.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치를 위한 사용자 인터베이스 방법의 동작 순서도이고,3 is an operation flowchart of a user interbase method for a magnetic input device according to an embodiment of the present invention.
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 구면체(11)와 자석(14)의 동작원리도이다.4 is an operation principle diagram of the spherical body 11 and the magnet 14 according to the embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 위치 변동부 11 : 구면체10: position shift portion 11: spherical body
13 : 자석체 60 : 제어부13: magnet body 60: control unit
20, 30 : X축 및 Y축 위치 검출부 40 : 애널로그/디지틀 변환부.20, 30: X-axis and Y-axis position detection unit 40: Analogue / digital conversion unit.
이 발명은 자기방식의 입력장치 및 사용자 인터페이스(Interface) 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 자기방식으로 위치정보를 입력함으로써 별도의 작업대를 필요로 하지 않고, 또한 원거리에서도 위치정보를 입력시킬 수 있는 자기방식의 입력장치 및 상기한 입력장치를 구동하기 위한 사용자 인터베이스 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic input device and a user interface method, and more specifically, by inputting the position information by the magnetic method, it is possible to input the position information at a long distance without requiring a separate work table. The present invention relates to a magnetic input device and a user interbase method for driving the input device.
사용자에 의하여 위치정보가 컴퓨터로 입력됨으로써 사용자로 하여금 화면상에 나타나는 포인터(Pointer)를 X,Y축 방향으로 자유로이 움직이도록 할 수 있는 위치정보 입력장치에는 마우스(Mouse), 트랙볼(Track Ball) 디지타이저(Digitizer) 등이 있다.Mouse and track ball digitizers are used in the location information input device that allows the user to move the pointer on the screen freely in the X and Y directions by inputting the location information to the computer. Digitizer, etc.
상기한 마우스는, 발광 및 수광소자가 장착되어 있는 마우스를 반사판 위에서 이동시킴으로써 광정보에 의해서 위치정보를 컴퓨터로 입력시키는 광학식 타입과, 마우스의 이동에 따라 회전되는 볼에 의해 엔코더 판 등으로 펄스를 계산하여 위치정보를 컴퓨터로 입력하는 기계식 타입 등이 있다.The mouse is an optical type that inputs positional information to a computer by optical information by moving a mouse equipped with a light emitting and receiving element on a reflecting plate, and pulses to an encoder plate or the like by a ball rotated in accordance with the movement of the mouse. There is a mechanical type for calculating and inputting location information to a computer.
또한 상기한 특랙볼은 일반적으로 컴퓨터의 키보드상에 고정 설치되어 있거나, 사용자의 손 위에 올려져 사용하는 구조로 이루어져 있다.In addition, the special ball is generally fixed on the keyboard of the computer, or consists of a structure to be used on the user's hand.
그러나 상기한 마우스 및 디지타이저는 위치정보를 입력시키기 위하여 반사판이나 태블릿(Tablet)과 같은 평편한 구조를 갖는 작업대를 별도로 필요로 함으로써 이를 사용하기 위해서는 항상 일정한 영역의 공간을 확보해야 하는 단점이 있다.However, the mouse and the digitizer require a workbench having a flat structure such as a reflector or a tablet to input location information, and thus, there is a disadvantage in that a space of a certain area must always be secured in order to use it.
따라서, 이 발명의 목적은 상기한 종래의 방식보다 새로운 방식의 입력장치를 제공하여 사용자가 손에 들거나 한 후 손목을 일부 회전하여 만드는 각도에 의해 위치정보를 입력함으로써 별도의 작업대를 필요로 하지 않고, 또한 손에 쥐어져 사용하면서 한 손가락으로 작업이 가능토록 한 입력장치 및 사용자 인터베이스 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an input device of a new method than the conventional method described above, so that the user inputs the position information by an angle made by turning the wrist part after holding it in the hand or without requiring a separate work table. In addition, the present invention provides an input device and a user interbase method that can be operated with one finger while being held in a hand.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 사용자에 의해서 위치 변동부(10)을 X축 및 Y축 방향으로 회전함에 따라 위치 변동부(10)내의 자석체(13)이 이루는 자계를 감지할 수 있는 홀소자(21,31 : Linear Output Hall Effect Sensor로서 이하 홀소자로 약칭함)와, 위치 변동부(10)의 외부에 물리적으로 고정 연결되어 위치 변동부(10)의 자석체(13)으로부터 발생되는 자계에 대해 위치 변동부(10)을 회전할 때 거리에 따라 이루는 자계의 세기에 대응되는 전압신호로 변환하여 출력하는 X축 및 Y축 변위 검출부(20, 30)와, X축 및 Y축 변위 검출부(20, 30)의 애널로그 출력신호를 디지틀 신호로 변환하는 애널로그/디지틀 변환부(40)와, 사용자가 현재 위치의 선택 및 취소에 관한 정보와 데이터의 전송모드에 관한 정보를 입력시킬 수 있는 키 입력부(50)와, 애널로그/디지틀 변환부(40) 및 키 입력부(50)으로부터 입력되는 신호를 이용하여, 위치 변동이 있는 경우에 위치가 변동되는 방향으로 현재의 좌표를 증가시키거나 감소시키고, 위치 변동이 없는 경우에는 현재의 좌표값을 그대로 유지하고, 사용자에 의해서 설정된 전송모드에 따라 전송 데이터를 광데이터 포맷이나 직렬 데이터 포맷으로 변환하여 전송하는 제어부(60)와, 사용자 인터베이스 소프트웨어와, 제어부(60)로부터 입력되는 좌표값, 킷값, 변수값 및 중간값이 저장되는 메모리(70)와, 직렬 전송모드일 경우에 제어부(60)로부터 출력되는 직렬 데이터 포맷신호를 전송시키기 위한 직렬 데이터 전송부(80)와, 원격 전송모드일 경우에 제어부(60)로부터 출력되는 광데이터 포맷신호를 전송시키기 위한 광데이터 전송부(90)로 이루어진다.In order to achieve the above object, the configuration of the present invention detects a magnetic field formed by the magnet body 13 in the position change unit 10 as the position change unit 10 is rotated in the X and Y axis directions by the user. Hall elements 21 and 31 (hereinafter abbreviated as Hall elements as Linear Output Hall Effect Sensors) and the magnet body 13 of the position change unit 10 are physically connected to the outside of the position change unit 10. X- and Y-axis displacement detectors 20 and 30 for converting and outputting a voltage signal corresponding to the strength of the magnetic field according to the distance when rotating the position changer 10 with respect to the magnetic field generated from An analog / digital converter 40 for converting the analog output signals of the Y-axis displacement detectors 20 and 30 into digital signals, and information about the user's selection and cancellation of the current position and information about a data transmission mode. Key input unit 50 which can input, and analog / digital side By using the signals input from the affected part 40 and the key input part 50, the present coordinate value is increased or decreased in the direction where the position is changed when there is a position change, and the current coordinate value when there is no position change. The control unit 60 converts the transmission data into the optical data format or the serial data format according to the transmission mode set by the user, and transmits the coordinates and kit values input from the user interbase software and the control unit 60. , A memory 70 storing variable values and intermediate values, a serial data transmission unit 80 for transmitting a serial data format signal output from the controller 60 in the serial transmission mode, and a remote transmission mode. And an optical data transmission unit 90 for transmitting the optical data format signal outputted from the control unit 60.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은, 동작이 시작되면 메모리내의 모든 변수를 초기화시킨 뒤에 새로운 X,Y축 좌표값(NEW(x),NEW(y))을 읽어들이는 단계와, 키의 입력이 있는지를 판단하여 키의 입력이 있을 경우에 킷값을 읽어들여서 메모리(70)에 저장하는 단계와, 새로운 좌표값(NEW(x),NEW(y))과 현재의 좌표값(OLD(x),OLD(y))으로부터 각각 X축과 Y축의 변위(XDIS, YDIS)를 산출하여 산출된 변위로부터 위치의 변경이 있었는지를 판단하는 단계와, 위치의 변경이 없을 경우에 현재의 좌표값을 계속 유지하고, 위치의 변경이 있을 경우에 현재의 좌표값(OLD(x,y))을 변경된 위치의 방향으로 증가 또는 감소시키는 단계와, 읽어들인 키값으로부터 원격 전송모드인지를 판단하여, 원격 전송모드일 경우에는 광데이터 포맷으로 정보신호를 전송하고, 원격 전송모드가 아닐 경우에는 직렬 데이터 포맷으로 정보신호를 전송하는 단계로 이루어진다.In order to achieve the above object, another configuration of the present invention includes the steps of reading new X and Y axis coordinate values (NEW (x), NEW (y)) after initializing all variables in the memory when the operation starts. Determining whether there is a key input and reading the kit value when the key is input and storing it in the memory 70, and the new coordinate values (NEW (x), NEW (y)) and the current coordinate values ( Calculating the displacements (XDIS, YDIS) of the X and Y axes from OLD (x) and OLD (y), respectively, and determining whether there has been a change in position from the calculated displacement, To maintain the coordinate value of, and to increase or decrease the current coordinate value (OLD (x, y)) in the direction of the changed position when there is a change in position, and to determine whether it is in the remote transmission mode from the read key value. In case of remote transmission mode, information signal is transmitted in optical data format. If it is not the mode, a step of transmitting information signals in serial data format.
상기한 구성에 의한 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment that can easily implement this invention by the above-described configuration will be described in detail.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치의 평면도 및 측면도이고, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치의 회로 구성도이고, 제4도는 이 발명의 실시예에 따른 구면체(11)와 자석(14)와의 동작원리도이다. 제1도 및 제2도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치의 구성은, 사용자에 의해서 회전할 수 있도록 한 장치속에 위치 변동부(10)를 부착하고, 위치 변동부(10)의 외부에 물리적으로 연결되어 있는 X축 및 Y축 변위 검출부(20, 30)와 X축 및 Y축 변위 검출부(20,30)의 출력단에 입력단이 있는 애널로그/디지틀 변환부(40)와, 사용자에 의해서 동작되는 키 입력부(50)와, 애널로그/디지틀 변환부(40) 및 키 입력부(50)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 제어부(60)와, 제어부(60)와 서로 연결되어 있는 메모리(70)와, 제어부(60)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 직렬 데이터 전송부(80) 및 광데이터 전송부(90)로 이루어진다.1 is a plan view and a side view of a magnetic input device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a magnetic input device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. The operation principle of the spherical body 11 and the magnet 14 according to the present invention. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the configuration of the magnetic input device according to the embodiment of the present invention includes a position change unit 10 attached to a device that can be rotated by a user, and a position change unit. An analog / digital converter 40 having an input at the output of the X and Y axis displacement detectors 20 and 30 and the X and Y axis displacement detectors 20 and 30 that are physically connected to the outside of the 10. ), A controller 60 having an input terminal connected to the key input unit 50 operated by the user, an output terminal of the analog / digital converter 40 and the key input unit 50, and the controller 60 The memory 70 is connected, and the serial data transmitter 80 and the optical data transmitter 90 are connected to an output terminal of the controller 60.
상기한 위치 변동부(10)의 구성은, 동일 모양의 반구로 결합되어 밀봉되어 있는 구면체(11)와, 자석(14)이 내부에 부착되어 N극이 위를 향하고 공기를 포함하도록 결합되어진 자석체(13)와, 유동성이며 부패되지 않는 액체(12)를 상기한 구면체(11)의 내부에 봉입하여 이루어지는데, 내주에 봉입되는 액체(12)의 수위선과 자석체(13)의 상부면을 일치시켜 수위선과 같이 움직이도록 자석체(13)의 부력을 조정하여 조립한다.The configuration of the position shift unit 10, the spherical body 11 is coupled and sealed in a hemispherical shape of the same shape, and the magnet 14 is attached to the inside, the magnet is coupled so that the N pole is facing upward and contains air A sieve 13 and a liquid and non-corrosive liquid 12 are enclosed in the above-described spherical body 11, and the level line of the liquid 12 enclosed in the inner circumference and the upper surface of the magnet body 13 are sealed. The buoyancy of the magnet body 13 is adjusted to assemble so as to move together with the level line.
이 상태에서, 자석체(13)의 자석(14)에서 발산되는 자력선이 위에서 아래로 향하도록 되어 있어 주변의 홀소자(21, 31) 등에 출력전압을 발생시키게 된다. 이때 자석(14)는 구면체(11)의 내부에 있지만 물리적으로 액체(12)에 의해 분리되어 구면체(11)의 X축 및 Y축 회전 운동에 관계없이 자석(14)는 항상 수직중심선을 향하도록 유지하여 자력선이 위에서 아래로 향하도록 되어 있다.In this state, the lines of magnetic force diverging from the magnet 14 of the magnet body 13 are directed from top to bottom to generate output voltages to the peripheral Hall elements 21 and 31 and the like. At this time, the magnet 14 is inside the spherical body 11 but is physically separated by the liquid 12 so that the magnet 14 always faces the vertical center line regardless of the X and Y axis rotational movements of the spherical body 11. So that the magnetic lines of force are directed from top to bottom.
구면체(11)의 외부 적당한 곳의 X,Y축 방향으로 부착된 X축 및 Y축 변위 검출부(20, 30)은 자석(14)가 발산하는 자력선의 중심점으로부터 구면체(11)의 회전에 의해 만들어지는 변위 각도에 따라 자석(14)과의 거리에 따른 출력전압의 증가 또는 감소를 발생하게 되는 구조이다.The X- and Y-axis displacement detectors 20, 30 attached in the X, Y-axis directions at appropriate places outside the spherical body 11 are made by the rotation of the spherical body 11 from the center point of the magnetic force line emitted by the magnet 14 It is a structure that increases or decreases the output voltage according to the distance from the magnet 14 according to the displacement angle.
즉 구면체(11)의 회전에 X축 및 Y축 변위 검출부(20, 30)은 자석체(13)와의 거리가 가감되는데 이때 변위 검출부(20, 30)에서는 거리에 비례하는 전압을 출력한다.That is, the distance between the magnet body 13 and the X-axis and Y-axis displacement detectors 20 and 30 is reduced by the rotation of the spherical body 11. At this time, the displacement detectors 20 and 30 output a voltage proportional to the distance.
그리고 출력되는 홀소자(21, 31)의 전압신호는 그림 4도를 참조할 때 자석(14)에서 발산되는 자력선이 위에서 아래로 발산할 때 옆에서 보게되면 자력선이 이루는 원들이 자석체(13)에서부터 생겨 멀리 흩어지면서 약해지는 것을 추측할 수 있고, 주위에 자력선이 이루는 원의 방향으로 전압이 유기되도록 홀소자(21, 31)을 두면 홀소자(21, 31)에서는 자석(14)와의 거리에 따르는 일정한 대응전압이 발생하게 된다.The output voltage signal of the Hall elements 21 and 31 is viewed from the side when the magnetic force line emitted from the magnet 14 diverges from the top to the bottom when referring to FIG. 4. It can be guessed that the weakening occurs from the scattered far away, and the Hall elements (21, 31) so that the voltage is induced in the direction of the circle formed by the lines of magnetic force around the Hall elements (21, 31) at a distance from the magnet 14 A constant corresponding voltage follows.
따라서 구면체(11)의 회전 운동에 따라 홀소자(21, 31)과 자석체(13)에는 거리의 증감이 생기고 전압의 증감이 발생된다.Therefore, as the spherical body 11 rotates, the hall elements 21 and 31 and the magnet body 13 increase or decrease the distance, and increase or decrease the voltage.
즉, 그림 4도에서처럼 홀소자(21, 31)의 위치에 따라 Vc>Vb>Va와 같이 전압의 변화가 있게 된다.That is, as shown in Fig. 4, the voltage changes depending on the positions of the Hall elements 21 and 31, such as Vc > Vb > Va.
또한 상기한 X축 및 Y축 변위 검출부(20, 30)의 구성은, 위치 변동부(10)의 구면체(11)의 외부에 장착되어 있는 홀소자(21, 31)와 홀소자(21, 31)의 출력단에 각각 한쪽단자가 연결되어 있는 저항(R21, R23, R31, R33)과, 저항(R21, R23, R31, R33)의 다른 한쪽단자에 입력단자가 각각 연결되어 있는 연산 증폭기(OP21, OP31)와, 연산 증폭기(OP21, OP31)의 비반전 입력단자와 접지 사이에 연결되는 있는 저항(R22, R32)과, 연산 증폭기(OP21, OP31)의 반전 입력단자와 출력단자 사이에 연결되어 있는 저항(R24, R34)으로 이루어진다.In addition, the configuration of the X-axis and Y-axis displacement detectors 20 and 30 described above includes Hall elements 21 and 31 and Hall elements 21 and 31 mounted outside the spherical body 11 of the position change unit 10. Resistors R21, R23, R31, and R33 each having one terminal connected to an output terminal thereof, and an operational amplifier OP21, each having an input terminal connected to the other terminal of the resistors R21, R23, R31, and R33. OP31), resistors R22 and R32 connected between the non-inverting input terminals of the operational amplifiers OP21 and OP31 and ground, and inverted input terminals and the output terminals of the operational amplifiers OP21 and OP31. It consists of resistors R24 and R34.
그리고 상기한 키 입력부(50)의 구성은, 제어부(60)의 입력단에 각각 연결되어 있는 선택 키(SW91)와, 취소 키(SW92)와, 전송모드 설정키(SW93)로 이루어진다. 키 입력부(50)는 위치 변동부(10)의 외부에 직접 장착될 수도 있고, 또한 위치 변동부(10)를 보호하거나 외관을 위해서 설치될 수 있는 케이스의 외부에 장착되어 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 이루어진다.The key input unit 50 includes a selection key SW91, a cancel key SW92, and a transfer mode setting key SW93 connected to the input terminal of the control unit 60, respectively. The key input unit 50 may be mounted directly on the outside of the position change unit 10, and may be mounted on the outside of the case that may be installed for protecting or changing the position change unit 10 so that the user may easily use the key input unit 50. Is done.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치를 위한 사용자 인터베이스 방법의 동작 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of a user interbase method for a magnetic input device according to an embodiment of the present invention.
제3도는 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치를 위한 사용자 인터베이스 방법의 구성은, 시작 단계(100)와, 메모리내의 모든 변수를 초기화시키는 단계(110)와, 새로운 X,Y축 좌표값(NEW(x), NEW(y))을 읽어들이는 단계(120)와, 키의 입력이 있는지를 판단하는 단계(130)와, 키의 입력이 있을 경우에 키값을 읽어들여서 메모리에 저장하는 단계(140)와, 새로운 좌표값(NEW(x), NEW(y))과 현재의 좌표값(OLD(x), OLD(y))으로부터 각각 X축과 Y축의 변위(XDIS, YDIS)를 산출하는 단계(150)와, 산출된 변위로부터 위치의 변경이 있었는지를 판단하는 단계(160)와, 위치의 변경이 없을 경우에 현재의 좌표값을 계속 유지하는 단계(170)와, 위치의 변경이 있을 경우에 현재의 좌표값(OLD(x,y))을 변경된 위치의 방향으로 증가 또는 감소시키는 단계(180)와, 읽어들인 키값으로부터 원격 전송모드인지를 판단하는 단계(190)와, 원격 전송모드가 아닐 경우에 직렬 데이터 포맷으로 정보신호를 전송하는 단계(200)와, 원격 전송모드일 경우에 광데이터 포맷으로 정보신호를 전송하는 단계(210)로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the configuration of a user interbase method for a magnetic input device according to an embodiment of the present invention includes a start step 100, a step of initializing all variables in a memory 110, a new X, A step 120 of reading the Y-axis coordinate values (NEW (x), NEW (y)), a step 130 of determining whether there is a key input, and a reading of the key value if there is a key input Saving in the memory 140, the displacement of the X-axis and Y-axis (XDIS) from the new coordinate values (NEW (x), NEW (y)) and the current coordinate values (OLD (x), OLD (y)), respectively Calculating YDIS), determining whether there has been a change in position from the calculated displacement, and continuing to maintain the current coordinate value if there is no change in position. And increasing or decreasing the current coordinate value OLD (x, y) in the direction of the changed position when there is a change in position, and the read key value. Determining whether it is in the remote transmission mode (190), transmitting the information signal in the serial data format when not in the remote transmission mode (200), and transmitting the information signal in the optical data format in the remote transmission mode. Step 210 is made.
상기한 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치 및 사용자 인터페이스 방법의 작용은 다음과 같다.The operation of the magnetic input device and the user interface method according to the embodiment of the present invention by the above configuration is as follows.
전원이 인가되면 제어부(60)에 의해서, 프로그램화되어 메모리(70)에 저장되어 있는 사용자 인터베이스 루틴이 실행됨으로써 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치가 동작한다.When power is applied, the controller 60 executes a user interbase routine that is programmed and stored in the memory 70 to operate the magnetic input device according to the embodiment of the present invention.
자기방식의 입력장치가 동작되면 제어부(60)는 메모리(70)내의 모든 변수를 초기화시킴과 동시에 애널로그/디지틀 변환부(40)를 통해서 입력되는 X,Y 위치정보에 관한 새로운 좌표값(NEW(x,y))을 읽어들인다.When the magnetic input device is operated, the controller 60 initializes all the variables in the memory 70 and at the same time, a new coordinate value (NEW) regarding the X and Y position information input through the analog / digital converter 40. read (x, y))
사용자는 위치 변동부(10)를 이리저리로 기울어지게 자석체(13)가 흘소자(21, 31)에 대하여 위치가 변화하여 거리의 변동이 있도록 함으로써 X축 및 Y축 검출부(20, 30)로부터 위치정보가 발생되도록 한다.The user changes the position of the magnet body 13 with respect to the moving elements 21 and 31 so that the position change unit 10 is tilted to and fro so that there is a change in distance from the X and Y axis detection units 20 and 30. Allow location information to be generated.
상기한 흘소자(21, 31)는, 금속 또는 반도체에 전류를 흘리면서 전류의 방향과 직각으로 자기장을 가하면 전류의 방향 및 자기장의 방향과 직각인 방향으로 기전력이 발생되는 홀 효과(Hall effect)의 원리를 이용한 소자이다. 따라서, 사용자에 의해서 위치 변동부(10)의 구면체(11)을 회전하면 내부의 자석체(13)에는 변동이 거의 없지만 홀소자(21)에는 자석체(13)의 X축 방향의 거리 변화가 감지됨과 동시에 홀소자(31)에 의하여 자석체(13)의 Y축 방향의 거리 변화가 감지되어 전압신호로서 출력되고 자력선의 세기에 대응하는 전압이 선형(Linear)적으로 변화한다.The flow elements 21 and 31 have a Hall effect in which electromotive force is generated in a direction perpendicular to the direction of the current and the direction of the magnetic field when a magnetic field is applied at right angles to the direction of the current while flowing a current through the metal or semiconductor. It is a device using the principle. Therefore, when the spherical body 11 of the position change part 10 is rotated by a user, there is little change in the magnet body 13 inside, but the change of the distance in the X-axis direction of the magnet body 13 is carried out in the hall element 21. At the same time, a change in the distance in the Y-axis direction of the magnet body 13 is sensed by the Hall element 31 and output as a voltage signal, and the voltage corresponding to the strength of the magnetic line is linearly changed.
이때 출력되는 X축 방향의 홀소자(21)의 전압신호는, 사용자가 구면체(11)을 쉽게 회전할 수 있는 각도 ±15내외를 지정할 때 -15도 일때는 홀소자(21)가 자석체(13)으로부터 멀리 떨어질 때, 반대로 +15도는 가장 가까울때는 나타내는데 출력전압은 "0"도 즉, 구면체(11)이 수직중심선 위를 향할때를 기준으로 +15도를 움직이면 증가를 나타내고 -15도로 움직이면 감소를 나타내는 특성을 가지고 있다. 마찬가지로 Y축 방향의 홀소자(31)에도 같은 특성을 나타내고, X축 및 Y축 방향의 홀소자(21, 31)의 출력전압신호는 자석체(13)의 수직중심선이 X-Y평면에서 상하 좌우로 움직일 때마다 생기는 상대거리의 증감에 따라 비례하는 효과를 나타낸다.At this time, when the voltage signal of the Hall element 21 in the X-axis direction is output is -15 degrees when the user designates an angle of ± 15 within which the spherical body 11 can be easily rotated, the Hall element 21 is a magnet body ( On the contrary, when +15 degrees are closest, the output voltage is "0", that is, +15 degrees when the spherical body 11 is moved above the vertical center line, indicating an increase and moving by -15 degrees. It has a characteristic that indicates a decrease. Similarly, the Hall element 31 in the Y-axis direction has the same characteristics, and the output voltage signals of the Hall elements 21 and 31 in the X-axis and Y-axis directions are vertical, vertical, and horizontal in the XY plane. Each time you move, the relative distance is increased or decreased.
그러므로 사용자가 구면체(11)을 움직일 때 나타나는 X축 및 Y축의 출력전압의 증감의 차이를 이용하여 구면체(11)의 동적 변위 각도에 대한 출력신호를 만들게 된다. 이때 출력신호는 자석체(13)이 만드는 자력선이 거리 제곱에 반비례하여 나타나므로 적절하게 프로그램상에서 보정해주게 된다.Therefore, the output signal for the dynamic displacement angle of the spherical body 11 is generated by using the difference between the increase and decrease of the output voltage of the X and Y axes that appear when the user moves the spherical body 11. At this time, the output signal is corrected in the program appropriately because the magnetic force lines produced by the magnet body 13 appear in inverse proportion to the square of the distance.
홀소자(21, 31)로부터 전압신호의 형태로 발생되는 자석체(13)와 홀소자(21, 31)의 거리변화에 관한 정보신호는 X축 및 Y축 변위 검출부(20, 30)의 연산 증폭기(OP21, OP31)에 의해서 각각 증폭된 뒤에 애널로그/디지틀 변환부(40)로 출력된다.The information signal regarding the distance change between the magnet body 13 and the hall elements 21 and 31 generated in the form of a voltage signal from the hall elements 21 and 31 is calculated by the X and Y axis displacement detectors 20 and 30. The amplifiers are amplified by the amplifiers OP21 and OP31 and then output to the analog / digital converter 40.
애널로그/디지틀 변환부(40)는 X축 및 Y축 변위 검출부(20, 30)로부터 입력되는 애널로그 전압신호를 디지틀 신호로 변환한 뒤에 제어부(60)로 출력한다.The analog / digital converter 40 converts an analog voltage signal input from the X-axis and Y-axis displacement detectors 20 and 30 into a digital signal and outputs the digital signal to the controller 60.
애널로그/디지틀 변환부(40)를 통해서 입력되는 X,Y위치정보에 관한 새로운 좌표값(NEW(x,y))을 읽어들인 제어부(60)는, 키 입력부(50)로부터 입력되는 키값을 읽어들여 이와 함께 X,Y 위치정보에 관한 새로운 좌표값(NEW(x,y))을 메모리(70)에 저장한다.The control unit 60 that reads new coordinate values (NEW (x, y)) relating to the X and Y position information input through the analog / digital conversion unit 40, determines the key value input from the key input unit 50. The new coordinate values NEW (x, y) regarding the X and Y positional information are read and stored together in the memory 70.
다음에 제어부(60)는, 읽어들인 새로운 좌표값(NEW(x), NEW(y))과 현재의 좌표값(OLD(x), OLD(y))으로부터 각각 X축과 Y축의 변위(XDIS, YDIS)를 산출하여 이를 메모리(70)에 저장한다. 이 경우에 X축과 Y축의 변위(XDIS,YDIS)를 산출하는 소프트웨어 수식은 다음과 같이 이루어진다.Next, the control unit 60 displaces XDIS and Y-axis displacements XDIS from the new coordinate values (NEW (x), NEW (y)) and the current coordinate values OLD (x) and OLD (y), respectively. , YDIS) is calculated and stored in the memory 70. In this case, the software formula for calculating the displacements of the X and Y axes (XDIS, YDIS) is as follows.
XDIS←NEW(x)-OLD(x)XDIS ← NEW (x) -OLD (x)
YDIS←NEW(y)-OLD(y)YDIS ← NEW (y) -OLD (y)
제어부 (60)는 산출된 X축과 Y축의 변위(XDIS, YDIS)로부터 위치 변동부(10)의 위치 변경이 있었는지를 판단한다. 즉, X축 및 Y축 변위(XDIS, YDIS)가 모두 0의 값을 가질 때 위치 변동부(10)의 위치 변경이 없었던 것으로 판단하고, 그 이외의 경우는 모두 변동부(10)의 위치 변경이 있는 것으로 판단한다.The control part 60 determines whether the position change of the position change part 10 has changed from the computed displacement XDIS, YDIS of the X-axis and Y-axis. That is, when the X-axis and Y-axis displacements (XDIS, YDIS) both have a value of 0, it is determined that there is no change of position of the position change unit 10, and in all other cases, the position change of the change unit 10 is changed. I think there is.
위치 변동부(10)의 위치 변경이 없는 경우에, 제어부(60)는 현재의 좌표값(OLD(x,y))을 갱신하지 않고 그대로 유지한다.In the case where there is no change of the position of the position change unit 10, the control unit 60 does not update the current coordinate value OLD (x, y) without changing it.
그러나 위치 변동부(10)의 위치 변경이 있는 경우에, 제어부(60)는 현재의 좌표값(OLD(x,y))을 새로운 좌표값(NEW(x,y))의 방향으로 증가시키거나 감소시킴으로써 갱신한다.However, when there is a change in the position of the position change unit 10, the control unit 60 increases the current coordinate value OLD (x, y) in the direction of the new coordinate value NEW (x, y) or Update by decreasing.
다음에 제어부(60)는, 메모리(70)에 저장되어 있는 키값중에서 전송모드 설정키(SW93)의 값을 판단하여 현재 데이터의 전송모드가 원격 전송모드인지 아니면 직렬 전송모드인지를 판다한다. 상기한 원격 전송모드는 데이터를 광데이터 포맷으로 변환함으로써 무선 리모콘 방식으로 데이터를 전송하는 방식이고, 상기한 직렬 전송모드는 데이터를 RS232와 같은 직렬 데이터 포맷으로 변환함으로써 직렬 포트를 거쳐서 유선 방식으로 데이터를 전송하는 방식이다.Next, the controller 60 determines the value of the transmission mode setting key SW93 from the key values stored in the memory 70 to determine whether the current data transmission mode is the remote transmission mode or the serial transmission mode. The remote transmission mode is a method of transmitting data by a wireless remote control method by converting the data into an optical data format, the serial transmission mode is a data via a serial port through a serial port by converting the data into a serial data format such as RS232 It is a way to transmit.
사용자는 입력장치를 사용하기 전이나 또는 입력장치를 사용하고 있는 도중에라도 키 입력부(50)의 전송모드 설정키(SW93)의 값을 변환시킴으로써 입력장치의 데이터 전송모드를 절환시킬 수가 있다.The user can switch the data transfer mode of the input device by changing the value of the transfer mode setting key SW93 of the key input unit 50 before the input device is used or while the input device is in use.
키 입력부(50)의 전송모드 설정키(SW93)가 원격 전송모드를 설정되어 있을 경우에, 제어부(60)는 현재의 좌표값(OLD(x,y))과 선택키(SW91) 및 취소키(SW92)의 값을 광데이터 포맷으로 변환한 뒤에 이를 광데이터 전송부(90)를 통하여 전송한다.When the transmission mode setting key SW93 of the key input unit 50 is set to the remote transmission mode, the control unit 60 controls the current coordinate value OLD (x, y), the selection key SW91, and the cancel key. The value of SW92 is converted into an optical data format and then transmitted through the optical data transmission unit 90.
그러나 키 입력부(50)의 전송모드 설정키(SW93)가 직렬 전송모드로 설정되어 있을 경우에, 제어부(60)는 현재의 좌표값(OLD(x,y))과 선택키(SW91) 및 취소키(SW92)의 값을 직렬 데이터 포맷으로 변환한 뒤에 이를 직렬 데이터 전송부(80)를 통하여 전송한다.However, when the transmission mode setting key SW93 of the key input unit 50 is set to the serial transmission mode, the control unit 60 controls the current coordinate value OLD (x, y) and the selection key SW91 and cancel. The value of the key SW92 is converted into a serial data format and then transmitted through the serial data transmission unit 80.
컴퓨터의 내부 제어부측(도시되지 않음)에서는, 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치를 통해서 전송되는 데이터를 입력받아서 이에 따라 화면상의 포인터를 정해진 방향으로 이동시킴으로써 결과적으로 화면상의 포인터가 위치 변동부(10)의 자석체(13)에 대해 위치 변동부(10)의 이동 방향과 동일한 방향으로 연동되어 움직일 수 있도록 한다.The internal control side of the computer (not shown) receives data transmitted through the magnetic input device according to the embodiment of the present invention and accordingly moves the pointer on the screen in a predetermined direction so that the pointer on the screen is positioned. The magnet body 13 of the fluctuation part 10 can be moved in linkage with the same direction as the movement direction of the position fluctuation part 10.
또한, 이 발명의 실시예가 따른 자기방식의 입력장치는 컴퓨터 뿐만 아니라, 온스크린 포인터 메뉴방식으로 동작하는 텔레비젼 등과 같은 가전제품의 원격조정에도 사용될 수가 있다. 이 경우에 사용자는 텔레비젼의 화면에 온스크린 방식으로 나타나는 메뉴를, 이 발명의 실시예에 따른 자기방식의 입력장치를 이용하여 포인터를 이동시켜서 선택함으로써 일반적인 리모콘의 가능을 대체할 수 있다.In addition, the magnetic input device according to the embodiment of the present invention can be used not only for a computer but also for remote control of home appliances such as a television operating in an on-screen pointer menu method. In this case, the user can replace the general remote control by selecting the menu displayed on the screen of the television on the screen by moving the pointer using the magnetic input device according to the embodiment of the present invention.
데이터의 전송이 끝나면, 제어부(60)는 애널로그/디지틀 변환부(40)로부터 입력되는 새로운 좌표값(NEW(x,y))을 읽어들여 상기한 과정을 반복적으로 수행함으로써 포인터가 화면상에서 연속적으로 부드럽에 이동될 수 있도록 한다.After the transmission of the data, the controller 60 reads the new coordinate value NEW (x, y) input from the analog / digital converter 40 and repeats the above-described process so that the pointer is continuously on the screen. So that it can be moved smoothly.
이상과 같이 기능실현을 위해 제1도의 위치 변동부(10)와 제2도의 회로 구성도를 조합하여 사용자의 요구에 의해 디자인 한 입력장치에 내부에 장착하고, 외부에는 스위치를 달거나 표시판을 부착하여 입력장치를 X축 및 Y축 방향으로 일부 회전시킴으로써 기기속의 위치 변동부(10)을 직접 움직이는 효과를 볼 수있다.As described above, in order to realize the function, the position change unit 10 of FIG. 1 and the circuit diagram of FIG. 2 are combined and mounted inside the input device designed by the user's request. By rotating the input device in the X-axis and Y-axis directions, the effect of directly moving the position change unit 10 in the device can be seen.
즉, 위치 변동부(10)과 다른 구성요소들을 모두 한 장치의 내부에 담고 장치의 회부에는 키 입력부(50)와 데이터 전송부(80, 90)가 자리잡은 구조를 특징으로 합니다..That is, the position shifter 10 and all the other components are contained in the inside of the device, and the key input unit 50 and the data transmission unit 80 and 90 are located at the end of the device.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 자기방식으로 위치정보를 입력함으로써 별도의 작업공간을 필요로 하지 않고, 또한 원거리에서도 상기한 위치정보를 입력시킬 수 있는 효과를 가진 자기방식의 입력장치 및 사용자 인터페이스 방법을 제공할 수 있다. 이 발명의 이러한 효과는 컴퓨터 입력장치 및 리모콘 분야에서 이용될 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, by inputting the position information by the magnetic method, a magnetic input device having an effect of inputting the position information without requiring a separate work space and at a long distance; A user interface method can be provided. This effect of the invention can be used in the field of computer input devices and remote controls.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111736713A (en) * | 2020-06-23 | 2020-10-02 | 徐州天彩电子科技有限公司 | Novel air mouse and method for acquiring displacement of air mouse |
-
1993
- 1993-04-21 KR KR1019930006735A patent/KR960002028B1/en not_active Expired - Fee Related
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