WO2017146531A1 - 객체 컨트롤러 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an object controller, and more particularly, to an object controller operable to move or rotate an object.
  • Drones or unmaned aerial vehicles are aircraft that are operated by radio and not manned. Multicopter drones were first developed for military use, but they are widely used for shooting in broadcasting, etc. due to the convenience of transportation and storage, and drones (unmanned aerial vehicles) have recently been commercialized. Drones are lightweight, easy to carry, fast and economical, and are used for aerial photography and low-altitude scouting.
  • drones are used in various fields such as shooting at locations that are difficult for humans to access with a camera, or loading goods onto drones and moving them to other places.
  • much research is being conducted to use drones in disaster disaster monitoring and logistics transportation.
  • drones have been in the spotlight for leisure sports, such as carrying by general users and taking aerial shots using a camera.
  • Such drones are lighter, smaller, and more compact than conventional ones.
  • drones are unmanned aerial vehicles, they are usually operated by receiving radio signals from users on the ground. To date, most drones are operated by manual operation, which requires human intervention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a conventional drone control apparatus.
  • the controller for manipulating a conventional drone was generally operated while the user grabbed it with two hands.
  • drone control has become a high barrier to entry due to the drone's difficulty.
  • the types of drones sold are divided into introductory, intermediate, and high-end models.
  • drone users are investing a lot of time in drone control for good drone control.
  • the present invention has been made in the course of the above research, to provide a drone controller that does not need to be manipulated by the user holding the two hands, easy to operate with one hand.
  • the object controller for solving the above problems, in the object controller capable of manipulating the movement of the object, based on the relative position of the main body, the operation unit non-contact with the main body, and the operation unit relative to the main body It includes a control unit for controlling the movement of the object.
  • the main body may be formed so that the user can easily hold the main body.
  • the display is disposed on the upper portion of the main body, the display can be displayed with respect to the position and the moving direction of the operation unit.
  • the upper portion of the main body may protrude toward the outside to form a support surface.
  • the operation portion is supported and movable on the support surface, the support surface can be pressed when pressed over a certain pressure toward the center of the main body.
  • the main body may include a separation prevention protrusion protruding on the support surface along the circumference of the upper portion of the main body.
  • the main body may include a user input unit capable of inputting a signal to enable other control of an object other than an operation according to a relative position between the operation unit and the main body.
  • the controller may set a relative initial position (Zero Point) with the surface of one side of the operation unit and the main body based on a preset user input input to the user input unit.
  • a relative initial position Zero Point
  • control unit after setting the relative initial position of the operation unit with respect to the main body, the X axis for the movement of the operation unit to move based on the relative initial position in accordance with a preset input Linear calibration may be performed on at least one of the Y, Z, and Z axes and stored therein.
  • control unit based on the initial position setting value and the reference value resulting from performing the calibration to generate a signal for moving the object based on the relative position between the operation unit and one side of the main body Can be.
  • the degree of displacement between the operation portion and one side of the main body is divided into two or more areas or linearly accepted, when the operation portion is located in one of the respective areas It can generate a signal of the same size to displace the object.
  • the control unit when the displacement of any one of the X-axis, Y-axis and Z-axis of the operation unit is more than a predetermined range than the displacement of the other two axes, the second two axes of the object
  • the displacement value can be set to zero.
  • the controller may increase or decrease a ratio of the size of displacing the object generated in each area based on a preset user input to the user input unit.
  • control unit at least one of the different hearing, visual and haptic according to the signal generated to control the object, so that the user can easily determine the magnitude of the signal that the object is controlled Can generate a signal.
  • control unit if the upper portion of the operation unit and the main body is out of a predetermined displacement or more, or the main body receives an external force of a predetermined pressure or more, so that the object is maintained in the current position Can generate a signal.
  • the main body may include a storage space that can accommodate the operation unit.
  • the storage space may be formed to accommodate the operation unit in the interior of the main body, or may be formed to detachably insert the operation unit to the outside of the main body.
  • the main body may include a connection member that can be coupled to the operation unit on the upper surface of the main body so that the operation unit is not separated from the main body during operation.
  • the user input unit may include at least one of a scroll button, a wheel button, a slide button, and a push button.
  • the controller may generate a signal for rotating the object based on a preset user input applied to the user input unit.
  • the operation unit, the holding means that is pressed to the user's finger using the restoring force to be detached to any one of the user's finger, the user's finger to be detachable to the user's finger, the user's finger It may include at least one of the fastening means that can be tightened to fit the thickness and the insertion means that the finger can be inserted.
  • the apparatus may further include a communication module capable of transmitting and receiving information on an object, information on a control signal, and a signal for setting a main body with an external terminal.
  • the main body may further include a display capable of displaying information on an object, information on a control signal, and a signal on setting of the main body.
  • control unit based on a preset user input, a sync function for setting a control signal of the main body to communicate with another object to enable control of a new object It may include.
  • the object may be at least one of a drone, a drone, a manned plane, a game machine, an object in a computer program and a car.
  • the object controller may detect the relative position of the operation unit with respect to the main body using a position sensor.
  • the movement of a three-dimensional mobile object such as a drone can be controlled only by the movement of the controller, thereby providing an intuitiveness to the user.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a conventional object controller.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an object controller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an object controller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating that the object controller of FIG. 2 grasps the recognition area of the operation unit.
  • 5A to 5D are conceptual views illustrating various examples of an operation method of controlling an object using the object controller of FIG. 2.
  • 6A and 6B are conceptual views illustrating an operation unit accommodated in a main body in an object controller according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A to 7C are perspective views illustrating an object controller according to different embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a conceptual view illustrating an operation unit according to different embodiments of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an object controller according to another embodiment of the present invention.
  • Shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are exemplary, and the present invention is not limited to the illustrated items.
  • the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
  • 'comprises', 'haves', 'consists of' and the like mentioned in the present specification other parts may be added unless 'only' is used.
  • the plural number includes the plural unless specifically stated otherwise.
  • an element or layer When an element or layer is referred to as another element or layer, it includes any case where another element or layer is interposed on or in the middle of another element.
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.
  • each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other in part or in whole, various technically interlocking and driving as can be understood by those skilled in the art, each of the embodiments may be implemented independently of each other It may be possible to carry out together in an association.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an object controller according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a block diagram illustrating an object controller according to an embodiment of the present invention.
  • the object controller 1000 of the present invention can manipulate the movement of the object 10 to be controlled.
  • the object 10 to be controlled may be variously present as a drone, an unmanned plane, a manned plane, a game machine, an object in a computer program, a car, and the like. However, in the present embodiment will be described based on the drone.
  • the object controller 1000 includes a main body 100, an operation unit 200, and a control unit 300 that are operated without contacting each other.
  • the main body 100 includes a sensor unit 110, a user input unit 120, an output unit 130, a communication unit 140, and a storage unit 150.
  • the control unit 300 may be disposed inside the main body 100. Meanwhile, a mark may be etched on the surface of the upper portion of the main body 100 to guide a region in which the operation unit 200 is spaced apart from the vertical upper portion.
  • the sensor unit 110 may be disposed on one surface of the main body 100, specifically, inside the upper surface of the main body 100.
  • the sensor unit 110 disposed in the main body 100 measures displacement relative to each other and another sensor included in the operation unit 200.
  • the controller 300 may determine a signal of an operation to be transmitted to the object 10 based on the measured displacement.
  • the user input unit 120 is disposed in the main body 100 to input a signal to enable other control of the object 10 other than the manipulation according to the relative position between the manipulation unit 200 and the main body 100.
  • the user input unit 120 inputs an operation signal of the object 10 that is not determined by the relative displacement of the operation unit 200 and the main body 100, or is determined by the relative displacement of the operation unit 200 and the main body 100. It can be used to calibrate the signal to be adjusted, or to adjust the size and ratio of the signal determined by the relative displacement of the operation unit 200 and the main body 100.
  • the manipulation signal of the object 10 that is not determined by the relative displacement of the manipulation unit 200 and the main body 100 may be a rotation signal of the object 10.
  • the user input unit 120 may be formed such that fingers other than the user's thumb are disposed on the front of the main body 100.
  • the present invention is not limited thereto, and the user input unit 120 may be formed at another position of the main body 100 or may be formed at the operation unit 200.
  • the user input unit 120 may include at least one of a scroll button, a wheel button, a slide button, and a push button. Based on the drawing, the button at the top is the wheel button, the slide button is below it, and the push button is at the bottom.
  • the output unit 130 refers to a configuration for outputting various signals generated by the control unit 300 so that a user can recognize the signals.
  • the object controller 1000 may be used to guide usage or the like through the output unit 130 or to recognize a type or a signal size of the signal transmitted to the object 10.
  • the output unit 130 may be a light source such as an LED for emitting light, a speaker 131 for outputting a sound, a vibration module for vibrating the main body 100, or the like.
  • the display 132 may be one of the output units 130.
  • the display 132 may be disposed on the main body 100 so that the user can see it.
  • the display 132 may display information about the object 10, information about a control signal, and a signal about setting of the main body 100.
  • the communication unit 140 may transmit and receive information about the object 10, information about a control signal, and a signal for setting the main body 100 with the external terminal 20. That is, the communication unit 140 may communicate with the object 10 to which the object controller 1000 intends to operate an operation, set or display 132 information related to the main body 100 and / or the object 10. It can communicate with the external terminal 20.
  • the storage unit 150 may measure the relative initial position between the main body 100 and the operation unit 200 measured by the control unit 300, or the calibration measured when the user performs an operation test centering on the operation unit 200. Can be stored.
  • the storage unit 150 is a signal that can be used when the object controller 1000 manipulates other types of objects 10, for example, a drone, a drone, a manned plane, a game machine, an object in a computer program, a car, and the like. Schemes, programs, etc. can be stored.
  • the main body 100 may be formed to be gripped by a user with one hand.
  • a user may use the object controller 1000 with one hand.
  • the user may attach the operation unit 200 to the thumb, and then grip the main body 100 using the remaining four fingers and the palm.
  • the user may control the object 10 more easily with one hand through such a grip on the object controller 1000.
  • the present invention is not limited to the above description, and the operation unit 200 may be used while the main body 100 is disposed on the floor, or the main body 100 may be held by the other hand to use the operation unit 200 with the other hand. have.
  • the operation unit 200 may be in contact with the main body 100 to move in a state spaced apart from the main body 100.
  • the controller 300 may move the object 10 based on the relative positions of the main body 100 and the operation unit 200.
  • the operation unit 200 may be attached to the user's hand. Specifically, referring to Figure 2, it may be attached to the user's thumb.
  • the operation unit 200 may be formed in a ring shape, but is not limited thereto, and sufficient means may be provided to be attached to a user's hand. This will be described in detail with reference to FIG. 8.
  • the relative position between the manipulation unit 200 and the main body 100 may be detected by using the 3D magnetic sensor.
  • the main body 100 has a built-in 3D magnetic sensor, the operation unit 200 is built in the magnetic can determine the displacement of each other.
  • the position sensor capable of detecting a relative position between the operation unit 200 and the main body 100 includes a 3D magnetic sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, an impedance sensor, an impedance sensor, and a hybrid sensor for a magnetic sensor.
  • Hybrid Sensor, G-sensor, Gyroscope Sensor, Motion Sensor, Infrared Sensor, Infrared Sensor, Ultrasonic Sensor, Optical Sensor For example, at least one of the camera).
  • the controller 300 is disposed inside the main body 100, and controls the movement of the object 10 based on the relative position of the operation unit 200 with respect to the main body 100.
  • the controller 300 may set a relative initial position (Zero Point) with a surface of one side of the operation unit 200 and the main body 100 based on a preset user input input to the user input unit 120.
  • Zero Point a relative initial position
  • the controller 300 may set a relative initial position (Zero Point) with a surface of one side of the operation unit 200 and the main body 100 based on a preset user input input to the user input unit 120.
  • a relative initial position Zero Point
  • the control unit 300 at this time, the operation unit 200 and the main body can be understood as the basic distance, that is, the relative initial position.
  • the controller 300 sets a relative initial position of the operation unit 200 with respect to the main body 100, and then controls the control unit 300 to at least one axis among the X, Y, and Z axes of the operation unit 200 according to a preset input. For example, calibration may be performed based on the relative initial position. Specifically, when the finger is slowly moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions at the relative initial position, the controller 300 determines the displacement and the trajectory of the user as the displacement and the trajectory of the user, and controls the control operation based on the displacement and trajectory. Will be judged.
  • the control unit 300 may generate a maintenance signal for maintaining the object 10 in the current position when the upper portion of the operation unit 200 and the main body 100 is more than a predetermined displacement. Specifically, in a state in which the user wears the manipulation unit 200 on a finger, the main body 100 may be separated from the user's hand. As the main body 100 falls, the main body 100 and the operation unit 200 are spaced apart by a large displacement from each other. For example, when the drone is operated, the control unit 300 may determine that the rising signal of the drone. do.
  • a maintenance signal that is, a shutdown signal (Shut-Down), which keeps the object 10 at the position where it was located ) Can be generated.
  • the controller 300 sets a control signal of the main body 100 to communicate with another object 10 so as to control the new object 10 based on a preset user input.
  • Function may be included.
  • the object controller 1000 may be synchronized with the new object 10 (eg, an object in a computer program, a car, etc.) to be operable.
  • the new object 10 and the object controller 1000 may be synchronized by inputting a preset input to the user input unit 120.
  • controller 300 may set the transmission of the communication unit 140 to an OFF state so that the object 10 maintains a hovering state based on a preset user input. .
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of an object controller of FIG. 2 for identifying a recognition region of an operation unit.
  • the operation unit 200 divides a region moving relative to the main body 100 with respect to the Y-axis direction.
  • the output of the control unit 300 may be divided into several steps by designating such an area. . This separation of the area reduces the probability of malfunction due to immaturity or fatigue of the user.
  • This area can be set at the user's calibration stage. Specifically, the length of a finger and the haptic displacement with respect to movement differ for every user. Accordingly, when using the object controller 1000, the relative initial position may be set, and the displacement may be calibrated and stored in stages with respect to the X, Y, and Z axes. Specifically, it is as follows.
  • the object controller 1000 may request the user to automatically set the displacements step by step with respect to the X, Y, and Z axes.
  • the object controller 1000 may output an output of “move one step to the right.” To the user through the output unit 130. After that, the output “move to the right two steps” may be output through the output unit 130. Accordingly, the user moves the operation unit 200 to the right by one step. After that, the operation unit 200 is moved to the right in two states, that is, the state is moved to the right more than the first step. By repeating this process, it is possible to set an area for the X, Y, and Z axes.
  • the controller 300 may perform relative initial position setting and calibration for each region at the initial operation of the object controller 1000.
  • the relative initial position setting and calibration for each region may be performed when a predetermined signal is input to the user input unit 120.
  • the calibration of the signal determined by the relative displacement of the operation unit 200 and the main body 100 is as follows.
  • the controller 300 may set a relative initial position (Zero Point) with a surface of one side of the operation unit 200 and the main body 100 based on a preset user input input to the user input unit 120.
  • the user may move the manipulation unit 200 with respect to at least one of the X, Y, and Z axes of the manipulation unit 200.
  • the sensor unit 110 and the control unit 300 may perform calibration by comparing the displacement of the operation unit 200 with a relative initial position.
  • the signal for moving the object 10 in the Y axis direction may not be generated by the controller 300.
  • a signal is generated by the controller 300 to move the object 10 at a predetermined speed in the Y-axis direction.
  • a signal may be generated in the control unit 300 to move the object 10 at a higher speed than the movement speed generated in the second area in the Y-axis direction.
  • the controller 300 may generate a signal having the same size for displacing the object 10. That is, the control unit 300 may move the object 10 to the output of the same size when the operation unit 200 is located in one area.
  • the area for each of these axes may be further divided into three or more areas, or may be divided into two areas. It may also be set linearly without being divided into a plurality of regions.
  • control unit 300 when the displacement of any one of the X-axis, Y-axis and Z-axis of the operation unit 200 is greater than the preset range than the displacement of the other two axes, the displacement of the other two axes of the object 10
  • the value can be set to zero.
  • the manipulation unit 200 is attached to the user's thumb and moves, it may be difficult for the manipulation unit 200 to linearly move in the X-axis, Y-axis, or Z-axis due to the joint and structure of the finger. Therefore, when the displacement of any one of the X, Y and Z axes is greater than the preset range than the displacement of the other two axes, the object 10 may be set to move only on the axis larger than the preset range.
  • the control unit 300 generates a signal for moving the object 10 based on the displacement of the operation unit 200 and one side of the main body based on the calibration value.
  • the present invention is not limited thereto, and a signal for moving the object 10 to a reference value in addition to the calibration value may be generated.
  • the reference value may be a value newly calculated by reflecting an error range in the calibration value.
  • 5A to 5D are conceptual views illustrating various examples of an operation method of controlling an object using the object controller of FIG. 2.
  • the object controller 1000 moves the object 10 in a relative coordinate mode.
  • the user moved the operation part 200 to the vector value of arrow a in a 1st direction.
  • the object 10 continues to move with the vector value of a in the first direction. This may be regarded as the object controller 1000 moving the object 10 in the relative coordinate mode.
  • the manipulation unit 200 of the object controller 1000 is moved by a distance in the first direction in the relative coordinate mode. Accordingly, the object 10 moves in a first direction at a speed proportional to an absolute value of the distance a (or a speed of a value to which a predetermined ratio is applied). That is, in the relative coordinate mode, the object 10 continues to proceed at a proportional speed of a.
  • the object controller 1000 moves the object 10 in the absolute coordinate mode.
  • the user moved the operation unit 200 to the vector value of the arrow a in the first direction.
  • the object 10 moves to a vector value of c in the first direction.
  • the object 10 moves to the vector value of d in the first direction.
  • the absolute coordinate mode is stopped after the object 10 moves by the output corresponding to the movement of the manipulation unit 200. Therefore, in FIG. 5B, the object 10 stops after moving to the vector value of c in the first direction. In FIG. 5C, the object 10 stops after moving to the vector value of d in the first direction.
  • the controller 300 may increase or decrease the ratio of the size of displacing the object 10 generated in each area, based on a preset user input to the user input unit 120.
  • the object 10 may be adjusted to move the object 10 to a value obtained by applying a predetermined ratio to the relative displacement of the manipulation unit 200 in the user input unit 120. For example, if the second user input key 122 of FIG. 5B is pushed in one direction, the object 10 may be moved with a relatively small vector value. In addition, in FIG. 5C, the second user input key 122 is not pushed in any one direction. In this case, the object 10 may move to a vector value obtained by multiplying the distance moved by the manipulation unit 200 with a relatively large value.
  • the controller 300 may generate a signal for rotating the object 10 based on a preset user input applied to the user input unit 120.
  • the first user input key 121 is composed of a wheel key.
  • the object 10 by turning the wheel key, the object 10 can rotate in the corresponding direction.
  • the object controller 1000 may control the movement of the object 10 in the relative coordinate mode or the absolute coordinate mode.
  • the relative coordinate mode and the absolute coordinate mode may be selected from among various operation operations such as pressing operation, number of pressing operations, time of pressing operation, etc. on the first to fourth user input keys 121, 122, 123, and 124. When the determined operation method is input, they may be changed.
  • control unit 300 is at least one signal of different auditory, visual and tactile senses according to the signal generated to control the object 10, so that the user can easily determine the magnitude of the signal that the object 10 is controlled Can be generated. That is, such a change may be output by the user through the output unit 130.
  • a medium-sized sound may be output through the speaker 131.
  • the volume of the sound may be determined corresponding to the size of the vector to which the object 10 is moved.
  • the sound may be periodically emitted.
  • visual output through the display 132 is also possible, and tactile output through vibration is also possible.
  • 6A and 6B are conceptual views illustrating an operation unit accommodated in a main body in an object controller according to another embodiment of the present invention.
  • the main body 100 of the object controller 1000 of the present invention may include a storage space 90 that can accommodate the operation unit 200.
  • the storage space 90 may be formed to accommodate the operation unit 200 inside the main body 100 or may be formed to detachably insert the operation unit 200 outside the main body 100.
  • the main body 100 may be formed to be separated from each other by the upper main body 100 and the lower main body 100. Threads are formed in the upper body 100 so that the lower body 100 can be coupled and separated through relative rotation.
  • the coupling method is not limited thereto.
  • an inner space is formed inside the lower main body 100.
  • the operation unit 200 may be stored in this internal space.
  • the inner space may be formed in the upper body 100 as well as the inner space in the lower body 100.
  • the storage space 1090 is recessed outside the main body 1100 of the object controller 2000.
  • the storage space 1090 may be formed corresponding to the shape of the manipulation unit 1200 so that the manipulation unit 1200 may be seated.
  • a separation prevention member may be further added to prevent the operation unit 1200 from being easily separated.
  • FIG. 7A to 7C are perspective views illustrating an object controller according to different embodiments of the present disclosure.
  • the main body 2100 may include a connection member that may be coupled to the operation unit 2200 on an upper surface of the main body 2100 so that the operation unit 2200 is not separated from the main body 2100 during operation.
  • the connection member is connectable with a ring formed on the upper surface of the body 2100.
  • the connection member may be coupled to a ring formed on the operation unit 2200 as well as a ring formed on the upper surface of the main body 2100.
  • the control unit maintains the object 10 to maintain the current position when the upper portion of the operation unit 2200 and the main body 2100 is out of a predetermined displacement or when the main body 2100 receives an external force above a preset pressure. Can be generated. Since it is difficult for the operation unit 2200 to be separated from the main body 2100 by the connection, when the user misses the main body 2100 and the operation unit 2200 at the same time, the relative operation unit 2200 and the main body 2100 dropped on the floor are separated. This is to prevent the object 10 from being manipulated by the distance.
  • connection member may simply connect the operation unit 2200 and the main body 2100, but may obtain information related to the control of the object 10 by the pressure received from the ring 2192 of the main body 2100.
  • the main body 3100 may include a strap surrounding the user's hand so that the user can easily grip the main body 3100, or a bend may be formed on the outer shape.
  • the bent portion 3170 is formed in the main body 3100.
  • the bent part 3170 may not only guide the position where the user's finger is placed on the main body 3100, but also allow the user's hand and the main body 3100 to be easily in close contact with each other. That is, since the user's hand is drawn into the bent portion 3170 to be in close contact, the area where the user's hand is in contact with the main body 3100 is widened.
  • a finger drawn into the bent portion 3170 may receive a force that the main body 3100 falls down due to gravity, and thus, a bearing force on the main body 3100 may be increased.
  • an upper surface of the main body 4100 may protrude convexly toward the outside.
  • This protruding surface is called the support surface 4107.
  • the manipulation unit 4200 may be supported and movable on the support surface 4107. Through the support surface 4107, the user may be spaced apart from the upper portion of the main body 4100 to reduce fatigue when operating the operation unit 4200. In addition, the distance between the operation unit 4200 and the main body 4100 can be maintained relatively constant through the support surface 4107. In addition, the sophistication of the control of the object 10 through the manipulation unit 4200 may be increased.
  • the support surface 4107 may be pressed when pressed above a predetermined pressure toward the center of the main body 4100. That is, when the support surface 4107 is pressed toward the center of the main body 4100 (-Z axis in the coordinates), the support surface 4107 itself can be pressed downward with a predetermined predetermined displacement. Through this operation of the manipulation unit 4200 and the support surface 4107, a signal for moving the object 10 downward may be generated.
  • the main body 4100 may include a separation prevention protrusion protruding on the support surface 4107 along the circumference of the upper portion of the main body 4100. This is to prevent the operation unit 4200 from going out of the main body 4100 during operation.
  • FIG. 8 is a conceptual view illustrating an operation unit according to different embodiments of the present invention.
  • the operation unit 6200 of the present invention may include at least one of a holding unit, a tightening unit 5220, and a fitting unit 7220 to be detachably attached to a user's finger.
  • FIG. 8A illustrates an embodiment in which the operation unit 6200 includes fastening means 5220 formed of a strap.
  • the user arranges a finger inside the manipulation unit 6200, and then couples the tightening means 5220 to both sides thereof.
  • FIG. 8B illustrates an embodiment in which the operation unit 6200 is held by the finger while pressing the finger of the user using the restoring force.
  • This operation part 6200 is a shape in which a part is deleted from the ring shape. Since the diameter of the manipulation unit 6200 is narrow, the manipulation unit 6200 may be held by the user's finger by the restoring force.
  • FIG. 8C relates to an embodiment in which the operation unit 7200 includes fitting means 7220 that can be tightened according to the thickness of the user's finger.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an object controller according to another embodiment of the present invention.
  • An upper display 8101 may be disposed on an upper portion of the main body 8100, and information such as a position and a moving direction of the operation unit 8200 may be displayed on the upper display 8101.
  • an upper surface display 8322 is disposed above the main body 8100.
  • the center point may be displayed on the display 8132.
  • the center point is a point displayed when the operation unit 8200 is disposed above the main body 8100.
  • the smaller the center point the longer the vertical distance between the main body 8100 and the operation unit 8200.
  • the larger the center point the shorter the vertical distance between the main body 8100 and the operation unit 8200.
  • a signal to rise may be transmitted to the object 10.
  • the size of the center point is greater than or equal to a certain size, that is, when the vertical distance between the main body 8100 and the operation unit 8200 is short, a signal for descending may be transmitted to the object 10.
  • the arrow A of the display 8132 may be visualized and expressed as a vector value for the movement direction and the movement speed of the drone.

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Abstract

본 발명은 객체가 이동하거나 회전하는 것을 조작 가능한 객체 컨트롤러에 관한 것이다. 객체의 움직임을 조작 가능한 객체 컨트롤러에 있어서, 본체, 상기 본체와 비접촉되는 조작부, 및 상기 본체에 대한 상기 조작부의 상대적 위치를 기반으로 상기 객체의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하는 객체 컨트롤러가 개시된다.

Description

객체 컨트롤러
본 발명은 객체 컨트롤러에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 객체가 이동하거나 회전하는 것을 조작 가능한 객체 컨트롤러에 관한 것이다.
드론 또는 무인비행기 (UAV; unmaned aerial vehicle) 는 사람이 승선하지 않고, 무선으로 조작하여 비행하는 비행체를 말한다. 멀티콥터 드론은 최초로 군사용으로 개발되었으나, 운반 및 보관의 편리성으로 방송등에서 촬영으로 많이 사용되며 최근 드론(무인 비행체)가 상용화되고 있다. 드론은 기체가 가벼워 휴대가 간편하고, 신속하며, 경제성이 뛰어나 항공촬영, 저고도 정찰수색 등의 용도로 활용되고 있다.
또한, 드론은 카메라로 사람이 접근하기 힘든 위치에서 촬영을 하거나, 드론에 물건을 싣고 다른 곳으로 이동하여 물건을 운반하는 용도 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한, 드론을 재난 재해 모니터링, 물류 운반에서도 사용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.
최근에는 드론은 일반 사용자들이 휴대하고, 카메라를 이용하여 항공 촬영을 하는 등의 레저 스포츠로도 각광받고 있다. 이러한 드론은 종래보다 가볍고, 소형화되며, 고성능의 소형 카메라가 장착되기도 한다.
드론은 사람이 승선하지 않는 무인 비행체 이므로, 보통 지상에 있는 사용자의 조작 신호를 무선으로 받아 운용된다. 현재까지 대부분의 드론은 사람의 조작이 필요한 수동운전에 의해 조작된다.
도 1은 기존의 드론 제어장치의 실시 예를 보여주는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 좌우 양쪽의 스틱을 이용하여 드론의 전후, 좌우 움직임, 좌회전과 우회전, 상승과 하강 등을 조종할 수 있다.
그러나, 이러한 조종방식은 직관성이 많이 떨어져, 사용자가 드론을 자유롭게 조종하기 위해서는 많은 연습이 요구된다. 또한, 곡예비행 등 정밀한 컨트롤이 가능하도록 개발됨에 따라, 조종방식의 복잡도가 증가하고 있다.
다시 말해, 종래의 드론을 조작하는 컨트롤러는 사용자가 두 손으로 파지 (Grab) 한 상태에서 조종하는 것이 일반적이었다. 또한, 드론의 조종은 그 조작의 난이성 때문에 드론을 사용함에 있어서 높은 진입장벽이 되고 있다. 이러한 이유로 판매되는 드론의 종류도 입문용, 중급용, 고급용으로 나뉘어 판매되고 있다. 또한, 드론 유저들은 드론의 능숙한 조종을 위해 드론 조종에 많은 시간을 투자하고 있다.
그런데, 드론이 레저 스포츠 등으로까지 그 활용분야가 확대됨에 따라, 드론 조작의 교육을 받지 않은 사람들도 보다 간편하게 조작할 수 있으며, 직관적으로 조작할 수 있는 드론 컨트롤러에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 연구과정에서 안출된 것으로서, 사용자가 두 손으로 파지한 상태에서 조종하지 않아도 되고, 한 손으로 쉽게 조작할 수 있는 드론 컨트롤러를 제공하기 위한 것이다.
또한, 드론이 상승, 하강, 이동, 회전 등을 하도록 조작함에 있어서, 보다 직관적으로 조작할 수 있는 드론 컨트롤러를 제공하기 위함이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 컨트롤러는, 객체의 움직임을 조작 가능한 객체 컨트롤러에 있어서, 본체, 상기 본체와 비접촉되는 조작부, 및 상기 본체에 대한 상기 조작부의 상대적 위치를 기반으로 상기 객체의 움직임을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 본체는, 사용자가 상기 본체를 용이하게 파지 가능하게 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체의 상부에는 디스플레이가 배치되고, 상기 디스플레이는 상기 조작부의 위치 및 진행 방향에 대해 디스플레이 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체의 상부는 외부를 향해 돌출되어 지지면을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 조작부는 상기 지지면 상에 지지되어 이동가능하며, 상기 지지면은 상기 본체의 중심부를 향해 일정한 압력이상으로 가압되었을 때 누름조작 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체는, 상기 본체의 상부의 둘레를 따라 상기 지지면 상에 돌출되는 이탈방지턱을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체는, 상기 조작부와 상기 본체 사이의 상대적 위치에 따른 조작 이외의 객체에 대한 다른 제어를 가능하도록 신호를 입력 가능한 사용자 입력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 상기 사용자 입력부에 입력되는 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 상기 조작부 및 상기 본체의 일측의 표면과의 상대적 초기 위치(Zero Point)를 설정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 상기 본체에 대한 상기 조작부의 상대적 초기 위치를 설정한 후, 기 설정된 입력에 따라 상기 상대적 초기 위치를 기준으로 이동하는 상기 조작부의 움직임에 대해서 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 축에 대한 선형적인 캘리브레이션(Calibration)을 수행하고 이를 저장할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 상기 초기 위치 설정값 및 상기 캘리브레이션 수행으로 인한 기준값을 기준으로 상기 조작부와 상기 본체의 일측과의 상대위치를 기반하여 상기 객체를 이동시키는 신호를 발생할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 조작부와 상기 본체의 일측과의 변위되는 정도를 2 이상의 영역으로 나누거나 선형적으로 받아들여, 상기 조작부가 상기 각 영역 중 하나의 영역에 위치하는 경우에는 상기 객체를 변위시키는 크기가 동일한 신호를 발생 시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 상기 조작부의 X축, Y축 및 Z축 중 어느 하나의 축의 변위가 다른 두 개의 축의 변위보다 기 설정된 범위 이상일 경우, 객체의 상기 다른 두 개의 축의 변위값을 0로 설정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 상기 사용자 입력부에 대한 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 상기 각 영역에서 발생하는 상기 객체를 변위시키는 크기에 대한 비율을 높이거나 줄일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 사용자가 상기 객체가 제어되는 신호의 크기를 용이하게 파악할 수 있도록, 상기 객체를 제어하도록 발생시키는 신호에 따라 서로 다른 청각, 시각 및 촉각 중 적어도 하나의 신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 상기 조작부와 상기 본체의 상부가 기 설정된 변위 이상으로 벗어나거나 상기 본체가 기 설정된 압력 이상의 외력을 받게 되면, 상기 객체가 현재 있는 그 자리에서 유지하도록 하는 신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체는, 상기 조작부를 수납할 수 있는 수납공간을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 수납공간은, 상기 본체의 내부에 상기 조작부를 수납하도록 형성되거나, 상기 본체의 외부에 상기 조작부를 착탈 가능하게 끼워넣도록 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체는, 조작시 상기 조작부가 상기 본체로부터 이탈되지 않도록, 상기 본체의 상부면에 상기 조작부와 결합가능한 연결부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 사용자 입력부는, 스크롤 버튼, 휠버튼, 슬라이드 버튼 및 누름 버튼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 상기 사용자 입력부에 기 설정된 사용자의 입력이 가해지는 것에 기반하여 상기 객체를 회전시키는 신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 조작부는, 사용자의 손가락에 착탈가능하도록, 사용자의 손가락 중 어느 하나에 착탈되도록 복원력을 이용하여 사용자의 손가락을 압박하며 손가락에 홀딩되는 홀딩수단, 사용자의 손가락의 굵기에 맞추어 조여짐이 가능한 조임수단 및 손가락이 삽입가능한 끼움수단 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 객체에 대한 정보, 제어 신호에 대한 정보 및 본체의 설정에 대한 신호를 외부 단말기와 송, 수신 가능한 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체는, 객체에 대한 정보, 제어 신호에 대한 정보 및 본체의 설정에 대한 신호를 표시 가능한 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부는, 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 새로운 객체에 대한 제어가 가능하도록 다른 객체와 통신할 수 있도록 본체의 제어 신호를 설정하는 싱크(Sync) 기능을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 객체는 드론, 무인 비행기, 유인 비행기, 게임기, 컴퓨터 프로그램 내의 오브젝트 및 자동차 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 객체 컨트롤러는 포지션 센서를 이용하여 상기 본체에 대한 상기 조작부의 상대적 위치를 검출할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 컨트롤러의 움직임만으로 드론과 같은 3차원 이동객체의 움직임을 조종할 수 있어, 사용자에게 직관성을 부여할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 미세조종이 가능해지며 이동객체 제어의 정확도가 향상될 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 객체 컨트롤러의 실시 예를 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 컨트롤러를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 2의 객체 컨트롤러가 조작부의 인식 영역을 파악하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 2의 객체 컨트롤러를 이용하여 객체를 컨트롤 하는 조작 방법의 다양한 예들을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 객체 컨트롤러에서 조작부가 본체에 수납되는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 객체 컨트롤러를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 조작부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 객체 컨트롤러를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 ‘직접’이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 위 (on)로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 컨트롤러를 설명하기 위한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 객체 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 객체 컨트롤러(1000)는 컨트롤의 대상이 되는 객체(10)의 움직임을 조작 가능하다. 여기서 컨트롤의 대상이 되는 객체(10)는 드론, 무인 비행기, 유인 비행기, 게임기, 컴퓨터 프로그램 내의 오브젝트 및 자동차 등으로 다양하게 존재할 수 있다. 하지만, 본 실시예에서는 드론을 기준으로 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 객체 컨트롤러(1000)는 서로 접촉되지 않은 상태에서 조작되는 본체(100), 조작부(200) 및 제어부(300)를 포함한다.
본체(100)는 센서부(110), 사용자 입력부(120), 출력부(130), 통신부(140) 및 저장부(150)를 포함한다. 또한, 본체(100)의 내부에는 제어부(300)가 배치될 수 있다. 한편, 본체(100)의 상부의 표면에는 조작부(200)가 수직 상부에 이격되어 배치되는 영역을 가이드하도록 표식이 식각되어 있을 수 있다.
센서부(110)는 본체(100)의 일면, 구체적으로 본체(100)의 상면에 가까운 내부에 배치될 수 있다. 본체(100)에 배치되는 센서부(110)는 조작부(200)에 포함되는 또 다른 센서와 서로 상대적인 변위를 측정하게 된다. 제어부(300)는 측정된 변위를 기반으로 객체(10)에 전달할 조작의 신호를 결정할 수 있다.
사용자 입력부(120)는 조작부(200)와 본체(100) 사이의 상대적 위치에 따른 조작 이외의 객체(10)에 대한 다른 제어를 가능하도록 신호를 입력 가능하도록 본체(100)에 배치된다. 구체적으로 사용자 입력부(120)는 조작부(200)와 본체(100)의 상대적인 변위로는 결정되지 않는 객체(10)의 조작 신호를 입력하거나, 조작부(200)와 본체(100)의 상대적인 변위로 결정되는 신호를 칼리브래이션 하거나, 조작부(200)와 본체(100)의 상대적인 변위로 결정되는 신호의 크기 및 비율을 조정하는 역할로 사용될 수 있다. 조작부(200)와 본체(100)의 상대적인 변위로는 결정되지 않는 객체(10)의 조작 신호는 객체(10)의 회전신호 일 수 있다.
한편, 사용자 입력부(120)는 본체(100)의 전면에 사용자의 엄지 손가락이 아닌 다른 손가락들이 배치되도록 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 사용자 입력부(120)는 본체(100)의 다른 위치에 형성되거나, 조작부(200)에 형성될 수 있다.
아울러, 사용자 입력부(120)는, 스크롤 버튼, 휠버튼, 슬라이드 버튼 및 누름 버튼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도면을 기준으로 가장 위에 있는 버튼이 휠 버튼이고, 그 아래에는 슬라이드 버튼이 있으며, 그 밑에에는 누름 버튼이 있다.
출력부(130)는 제어부(300)에 의해 발생되는 여러가지 신호를 사용자가 인식할 수 있게 출력하는 구성을 의미한다. 객체 컨트롤러(1000)는 출력부(130)를 통해 사용법 등을 가이드하거나, 객체(10)에 전달되는 신호의 종류나 신호의 크기를 사용자에게 인식시키기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 출력부(130)는 광을 발산하는 LED 등의 광원, 소리를 출력하는 스피커(131), 본체(100)를 진동시키는 진동모듈 등이 될 수 있다.
한편, 디스플레이(132)는 출력부(130) 중 하나일 수 있다. 디스플레이(132)는 본체(100)에 사용자가 시인 가능하게 배치될 수 있다. 디스플레이(132)는 객체(10)에 대한 정보, 제어 신호에 대한 정보 및 본체(100)의 설정에 대한 신호를 표시 가능하다.
통신부(140)는 객체(10)에 대한 정보, 제어 신호에 대한 정보 및 본체(100)의 설정에 대한 신호를 외부 단말(20)기와 송, 수신 가능하다. 즉, 통신부(140)는 객체 컨트롤러(1000)가 동작을 조작하고자 하는 객체(10)와 통신하거나, 본체(100) 및/또는 객체(10)와 관련된 정보들을 설정하거나 디스플레이(132) 할 수 있는 외부 단말(20)과 통신할 수 있다.
저장부(150)는 제어부(300)에서 측정한 본체(100)와 조작부(200) 사이의 상대적 초기 위치나, 사용자가 조작부(200)를 중심으로 조작 시험을 할 때 측정된 칼리브래이션을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(150)는 객체 컨트롤러(1000)가 다른 종류의 객체(10), 예를 들어 드론, 무인 비행기, 유인 비행기, 게임기, 컴퓨터 프로그램 내의 오브젝트 및 자동차 등을 조작할 때 사용될 수 있는 신호 체계, 프로그램 등이 저장되어 있을 수 있다.
본체(100)는 사용자가 한 손으로 파지 가능하도록 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 사용자는 한 손으로 객체 컨트롤러(1000)를 사용할 수 있다. 구체적으로, 사용자는 엄지손가락에 조작부(200)를 부착시킨 뒤, 나머지 네 손가락과 손바닥을 이용하여 본체(100)를 파지할 수 있다. 사용자는 객체 컨트롤러(1000)에 대한 이러한 파지를 통해 한 손으로 보다 용이하게 객체(10)를 컨트롤 할 수 있다. 한편, 상술한 설명에 한정되는 것은 아니며, 본체(100)를 바닥 등에 배치한 상태에서 조작부(200)를 사용하거나, 본체(100)는 다른 손으로 잡고 다른 한 손으로 조작부(200)를 사용할 수도 있다.
조작부(200)는 본체(100)와 비접촉되어 본체(100)와 이격된 상태에서 움직여질 수 있다. 이 때, 제어부(300)는 본체(100)와 조작부(200)의 상대적인 위치를 기반으로 객체(10)를 움직일 수 있다. 조작부(200)는 사용자의 손에 부착될 수 있다. 구체적으로 도 2를 참조하면, 사용자의 엄지 손가락에 부착될 수 있다. 조작부(200)는 링 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한하지 않고 사용자의 손에 부착될 수 있는 수단이 구비되면 충분하다. 이에 대해서는 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다.
한편, 조작부(200)와 본체(100)와의 상대적 위치는 3D 마그네틱 센서를 이용하여 검출될 수 있다. 구체적으로, 본체(100)에는 3D 마그네틱 센서가 내장되어 있고, 조작부(200)에는 마그네틱이 내장되어 서로의 변위를 파악할 수 있다.
또한, 조작부(200)와 본체(100)와의 상대적 위치를 검출 가능한 포지션 센서는 3D 마그네틱 센서, 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 임피던스 센서, 임피던스 센서와 자기 센서에 대한 하이브리드 센서, 하이브리드 센서, 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라) 중 적어도 하나일 수 있다.
제어부(300)는 본체(100) 내부에 배치되고, 본체(100)에 대한 조작부(200)의 상대적 위치를 기반으로 객체(10)의 움직임을 제어한다.
예를 들어, 제어부(300)는 사용자 입력부(120)에 입력되는 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 조작부(200) 및 본체(100)의 일측의 표면과의 상대적 초기 위치(Zero Point)를 설정할 수 있다. 구체적으로, 사용자마다 손의 크기가 다를 수 있으므로, 조작부(200)를 손가락에 끼운 상태에서 본체(100)를 파지했을 때, 편안하게 조작부(200)가 본체(100) 상부에 놓이는 포인트가 다를 수 있다. 이 경우, 조작부(200)가 놓일 수 있는 곳에 표식이 되어 있지만, 사용자가 이곳에 정확하게 자신의 조작부(200)를 배치시키기 어려울 수 있다. 따라서, 편안한 상태에서 조작부(200)를 본체(100)의 상부에 배치한 상태에서 사용자는 사용자 입력부(120)에 기 설정된 입력을 하면, 제어부(300)는 이 때의 조작부(200)와 본체(100)와의 상대적인 거리를 기본 거리, 즉 상대적 초기 위치로 파악할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 본체(100)에 대한 조작부(200)의 상대적 초기 위치를 설정한 후, 기 설정된 입력에 따라 조작부(200)의 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 축에 대해서, 상대적 초기 위치를 기준으로 캘리브레이션(Calibration)을 수행할 수 있다. 구체적으로, 상대적 초기 위치의 상태에서 손가락을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 천천히 움직이면, 제어부(300)는 이 때의 변위 및 궤적이 해당 사용자의 변위 및 궤적으로 판단하고 이를 기준으로 제어동작을 판단하게 된다.
한편, 제어부(300)는 조작부(200)와 본체(100)의 상부가 기 설정된 변위 이상으로 벗어나는 경우, 객체(10)가 현재 있는 그 자리에서 유지하도록 하는 유지신호를 발생시킬 수 있다. 구체적으로 사용자가 조작부(200)를 손가락에 착용한 상태에서, 본체(100)가 사용자의 손으로부터 이탈되는 경우가 발생할 수 있다. 본체(100)가 낙하하는 과정에서, 본체(100)와 조작부(200)는 서로 큰 변위로 이격되므로 예를 들어, 드론 조작중이라면, 제어부(300)에서는 이를 드론의 상승신호라고 판단할 수 있게 된다. 이러한 경우를 방지하기 위해, 앞서서 측정한 상대적 초기 위치 및 캘리브레이션된 값에서 기설정된 값 이상을 벗어나게 되는 경우, 객체(10)가 위치하던 자리에서 계속 유지하도록 하는 유지신호, 즉 셧다운신호(Shut-Down)를 발생시킬 수 있다.
또한, 제어부(300)는 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 새로운 객체(10)에 대한 제어가 가능하도록 다른 객체(10)와 통신할 수 있도록 본체(100)의 제어 신호를 설정하는 싱크(Sync) 기능을 포함할 수 있다. 구체적으로, 새로운 객체(10)(예를 들어, 컴퓨터 프로그램 내의 오브젝트 및 자동차 등)에 객체 컨트롤러(1000)를 싱크시켜 조작가능하게 할 수 있다. 이 때에는 사용자 입력부(120)에 기 설정된 입력을 함으로써, 새로운 객체(10)와 객체 컨트롤러(1000)를 싱크시킬 수 있다.
또한, 제어부(300)는, 기 설정된 사용자 입력이 가해지는 것에 기반하여, 상기 객체(10)가 호버링(hovering) 상태를 유지하도록, 통신부(140)의 전송을 오프(OFF) 상태로 설정할 수 있다.
도 4는 도 2의 객체 컨트롤러가 조작부의 인식 영역을 파악하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 조작부(200)가 본체(100)에 대하여 상대적으로 이동하는 영역을 Y축 방향에 대해서 나눈 것을 알 수 있다. 사용자가 조작부(200)를 착용한 상태에서 조작부(200)를 이동시킬 때, 조작부(200)에 대한 미세한 조정이 어려우므로 이러한 영역을 지정하여, 제어부(300)의 출력을 몇 단계로 나눌 수 있다. 이러한 영역의 분리는 사용자의 조작 미숙이나, 피로도에 의한 오작동의 확률을 줄여준다.
이러한 영역을 설정은 사용자의 칼리브래이션 단계에서 설정될 수 있다. 구체적으로, 사용자마다 손가락의 길이나, 이동에 대한 체감 변위가 다르다. 따라서, 객체 컨트롤러(1000)를 사용시, 상대적 초기 위치를 설정하고, X축, Y축 및 Z축에 대해서 단계적으로 변위를 칼리브래이션하여 저장하는 단계를 거쳐갈 수 있다. 구체적으로 설명하자면 다음과 같다.
사용자가 조작부(200)를 착용한 후, 본체(100)를 파지한다. 그 후에 사용자 입력부(120) 등을 통하여 상대적 초기 위치를 설정한다. 상대적 초기 위치를 설정한 후에 객체 컨트롤러(1000)는 자동으로 X축, Y축 및 Z축에 대해서 단계적으로 변위를 설정하도록 사용자에게 요구할 수 있다. 예를 들어, 객체 컨트롤러(1000)는 사용자에게 “오른쪽으로 1단계 이동하십시오.” 라는 출력을 출력부(130)를 통해서 할 수 있다. 그 후에 “오른쪽으로 2단계 이동하십시오.” 라는 출력을 출력부(130)를 통해서 할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 조작부(200)를 오른쪽으로 1단계 이동한다. 그 후에 오른쪽으로 2단계, 즉 1단계보다 더 오른쪽으로 이동한 상태로 조작부(200)를 옮기게 된다. 이러한 과정을 반복하는 등의 방법을 통해서 X축, Y축 및 Z축에 대한 영역을 설정할 수 있다.
다시 한번 설명하면, 사용자의 손의 크기 등에 따라서 제1 영역(310), 제2 영역(320a, 320b) 및 제3 영역(330a, 330b)의 설정이 달라질 수 있다. 따라서, 제어부(300)는 객체 컨트롤러(1000)의 작동 초기에 상대적 초기 위치 설정 및 각 영역에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 이러한 상대적 초기 위치 설정 및 각 영역에 대한 캘리브레이션은 사용자 입력부(120)에 기설정된 신호가 입력되면 이루어 질 수 있다.
즉, 조작부(200)와 본체(100)의 상대적인 변위로 결정되는 신호의 칼리브래이션은 다음과 같다. 제어부(300)는 사용자 입력부(120)에 입력되는 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 조작부(200) 및 본체(100)의 일측의 표면과의 상대적 초기 위치(Zero Point)를 설정할 수 있다. 상대적 초기 위치를 설정한 이후에, 사용자는 조작부(200)의 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 축에 대해서 조작부(200)를 이동시킬 수 있다. 이 때, 센서부(110) 및 제어부(300)는 조작부(200)의 변위를 상대적 초기 위치와 비교하여 캘리브레이션(Calibration)을 수행할 수 있다.
구체적으로 도 4를 참조하면, Y축으로 제1 영역에 조작부(200)가 위치할 때는 제어부(300)에서 객체(10)를 Y축 방향으로 이동시키는 신호가 발생하지 않을 수 있다. 제2 영역에 조작부(200)가 위치할 때는 제어부(300)에서 객체(10)를 Y축 방향으로 기결정된 속도로 이동시키는 신호가 발생된다. 그리고 제3 영역에 조작부(200)가 위치할 때는 제어부(300)에서 객체(10)를 Y축 방향으로 상기 제2 영역에서 발생한 이동 속도보다 더 빠른 속도로 이동시키는 신호가 발생할 수 있다. 이 때, 제어부(300)는 조작부(200)가 각 영역 중 하나의 영역에 위치하는 경우에는 객체(10)를 변위시키는 크기가 동일한 신호를 발생시킬 수 있다. 즉, 제어부(300)는 조작부(200)가 하나의 영역에 위치할 때에는 동일한 크기의 출력으로 객체(10)가 이동할 수 있다.
한편, 이러한 각 축에 대한 영역은 3개의 이상의 영역으로 더 나뉠 수도 있으며, 2개의 영역으로 나뉠 수도 있다. 또한, 복수의 영역으로 나뉘지 않고 Linear하게 설정될 수도 있다.
또한, 제어부(300)는 조작부(200)의 X축, Y축 및 Z축 중 어느 하나의 축의 변위가 다른 두 개의 축의 변위보다 기 설정된 범위보다 클 경우, 객체(10)의 다른 두 개의 축의 변위값을 0로 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 엄지 손가락에 조작부(200)가 부착되어 이동할 때에는 손가락의 관절 및 구조상, 조작부(200)가 X축, Y축 또는 Z축으로 Linear하게 움직이기 어려울 수 있다. 따라서, X축, Y축 및 Z축 중 어느 하나의 축의 변위가 다른 두 개의 축의 변위보다 기 설정된 범위보다 클 경우, 기 설정된 범위보다 큰 축으로만 객체(10)가 움직이도록 설정될 수 있다.
이 때, 제어부(300)는 캘리브레이션 값을 기준으로 조작부(200)와 본체의 일측과의 변위를 기반하여 객체(10)를 이동시키는 신호를 발생하게 된다. 그러나 이에 한정되지 않고, 캘리브레이션 값 이외에 기준값으로 객체(10)를 이동시키는 신호를 발생시킬 수 있다. 이 때의 기준값은 캘리브레이션 값에 오차범위를 반영하여 새롭게 산출된 값일 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 도 2의 객체 컨트롤러를 이용하여 객체를 컨트롤 하는 조작 방법의 다양한 예들을 설명하기 위한 개념도이다.
먼저 도 5a 를 참조하면, 객체 컨트롤러(1000)가 상대좌표 모드로 객체(10)를 이동시키는 모습이 도시되어 있다. 사용자가 조작부(200)를 제1 방향으로 화살표 a의 백터값으로 이동시켰다. 이런 상황에서 객체(10)는 제1 방향으로 a의 벡터값으로 계속하여 이동하고 있다. 이는 객체 컨트롤러(1000)가 상대좌표 모드로 객체(10)를 움직이는 것으로 볼 수 있다.
구체적으로, 객체 컨트롤러(1000)의 조작부(200)는 상대좌표 모드에서 제1 방향으로 a의 거리만큼 이동된다. 이에 따라, 객체(10)는 제1 방향으로 a의 거리의 절대 값에 비례하는 속도(또는, 일정 비율을 적용한 값의 속도)로 이동하게 된다. 즉, 상대좌표 모드에서는 객체(10)는 a의 비례하는 속도로 계속하여 진행하게 된다.
다음으로 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 객체 컨트롤러(1000)가 절대좌표 모드로 객체(10)를 이동시키는 모습이 도시되어 있다. 두 경우 모두 사용자가 조작부(200)를 제1 방향으로 화살표 a의 백터값으로 이동시켰다. 이 때, 도 5b에서는 객체(10)가 제1 방향으로 c의 벡터값으로 이동하게 된다. 그리고 도 5c에서는 객체(10)가 제1 방향으로 d의 벡터값으로 이동하게 된다.
우선 절대좌표 모드는 조작부(200)가 이동한 만큼에 해당하는 출력만큼 객체(10)가 이동한 후에는 멈추게 된다. 따라서, 도 5b에서는 객체(10)가 제1 방향으로 c의 벡터값으로 이동한 후 멈추게 된다. 그리고 도 5c에서는 객체(10)가 제1 방향으로 d의 벡터값으로 이동한 후 멈추게 된다.
그리고, 제어부(300)는 사용자 입력부(120)에 대한 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 각 영역에서 발생하는 객체(10)를 변위시키는 크기에 대한 비율을 높이거나 줄일 수 있다. 구체적으로, 사용자 입력부(120) 중에서 조작부(200)의 상대적 변위에 일정 비율을 적용한 값으로 객체(10)를 이동시키도록 조정할 수 있다. 예를 들어 도 5b의 제2 사용자 입력키(122)를 어느 일 방향으로 밀게 되면, 상대적으로 적은 백터값으로 객체(10)를 움직일 수 있다. 그리고, 도 5c에서는 제2 사용자 입력키(122)를 어느 일 방향으로 밀지 않고 있다. 이러한 경우에는 조작부(200)에서 움직인 거리에 도 5b와 비교하였을 때 상대적으로 큰 값을 곱한 백터값으로 객체(10)가 이동할 수 있다.
다음으로 도 5d를 참조하면, 객체 컨트롤러(1000)를 이용해 객체(10)를 회전 조작하는 모습이 도시되어 있다. 제어부(300)는 사용자 입력부(120)에 기 설정된 사용자의 입력이 가해지는 것에 기반하여 객체(10)를 회전시키는 신호를 발생시킬 수 있다.
구체적으로, 제1 사용자 입력키(121)는 휠 키로 구성된다. 이런 경우에 휠 키를 돌리면, 객체(10)는 해당 방향으로 회전할 수 있다. 이 때에도 객체 컨트롤러(1000)는 상대좌표 모드 또는 절대좌표 모드로 객체(10)의 이동을 제어할 수 있다.
이러한 상대좌표 모드 및 절대좌표 모드는 제1 사용자 입력키 내지 제4 사용자 입력키(121, 122, 123, 124)에 누름 조작, 누름 조작의 횟수, 누름 조작의 시간 등의 여러 가지 조작 동작 중 기 결정된 조작방법이 입력되는 경우 서로 변경될 수 있다.
한편, 제어부(300)는 사용자가 객체(10)가 제어되는 신호의 크기를 용이하게 파악할 수 있도록, 객체(10)를 제어하도록 발생시키는 신호에 따라 서로 다른 청각, 시각 및 촉각 중 적어도 하나의 신호를 발생시킬 수 있다. 즉, 이러한 변경은 출력부(130)를 통해 사용자가 인식가능하게 출력될 수 있다. 예를 들어, 도 5a에서 상대좌표 모드인 경우, 스피커(131)를 통해 중간 정도 크기의 소리가 날 수 있다. 또한 절대좌표 모드인 도 5b와 도 5c에서는, 객체(10)가 이동되는 백터의 크기에 대응되어 소리의 크기가 결정될 수 있다. 또한, 회전 모드인 도 5d에서는 소리가 주기적으로 날 수 있다. 다만, 디스플레이(132)를 통한 시각적인 출력도 가능하며, 진동을 통한 촉각적인 출력도 가능하다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 객체 컨트롤러에서 조작부가 본체에 수납되는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 객체 컨트롤러(1000)의 본체(100)는 조작부(200)를 수납할 수 있는 수납공간(90)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 수납공간(90)은 본체(100)의 내부에 조작부(200)를 수납하도록 형성되거나, 본체(100)의 외부에 조작부(200)를 착탈 가능하게 끼워넣도록 형성될 수 있다.
예를 들어 도 6a를 참조하면, 본체(100)는 상부 본체(100)와 하부 본체(100)로 서로 분리 가능하게 형성될 수 있다. 상부 본체(100)에는 나사산이 형성되어 하부 본체(100)와 상대 회전을 통하여 결합 및 분리 가능하다. 다만, 이러한 결합방식에 한정되는 것은 아니다.
상부 본체(100)와 하부 본체(100)가 서로 분리되면, 하부 본체(100) 내부에 내부공간이 형성된다. 이러한 내부공간에 조작부(200)가 수납될 수 있다. 다만, 하부 본체(100)에 내부공간이 형성되는 것에 한하지 않고 상부 본체(100)에 내부공간이 형성될 수도 있다.
다음으로 도 6b를 참조하면, 객체 컨트롤러(2000)의 본체(1100)의 외부에 수납공간(1090)이 리세스되어 있다. 이러한 수납공간(1090)은 조작부(1200)가 안착될 수 있게 조작부(1200)의 형상에 대응하여 형성될 수 있다. 또한, 조작부(1200)가 안착되어 수납된 후에는 조작부(1200)가 쉽게 이탈되지 않도록 이탈방지부재가 더 추가될 수도 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 객체 컨트롤러를 설명하기 위한 사시도이다.
먼저 도 7a를 참조하면, 본체(2100)는 조작시 조작부(2200)가 본체(2100)로부터 이탈되지 않도록, 본체(2100)의 상부면에 조작부(2200)와 결합가능한 연결부재를 포함할 수 있다. 연결부재는 본체(2100)의 상면에 형성된 고리와 연결가능하다. 연결부재는 본체(2100)의 상면에 형성된 고리뿐만이 아니라, 조작부(2200)에 형성된 고리에도 결합가능하다.
제어부는 조작부(2200)와 본체(2100)의 상부가 기 설정된 변위 이상으로 벗어나거나 본체(2100)가 기 설정된 압력 이상의 외력을 받게 되면, 객체(10)가 현재 있는 그 자리에서 유지하도록 하는 유지신호를 발생시킬 수 있다. 이는 연결고리에 의해 조작부(2200)가 본체(2100)로부터 이탈되기 어려우므로, 사용자가 본체(2100) 및 조작부(2200)를 동시에 놓치는 경우에 바닥에 떨어진 조작부(2200)와 본체(2100)와의 상대적 거리에 의해 객체(10)가 조작되지 않도록 하기 위함이다.
한편, 연결부재는 단순히 조작부(2200)와 본체(2100)를 연결시킬 수도 있지만, 본체(2100)측 고리(2192)에서 받는 압력에 의해 객체(10)의 제어와 관련된 정보를 얻을 수도 있다.
본체(3100)는 사용자가 본체(3100)를 용이하게 파지 가능하도록 사용자의 손을 감싸는 스트랩을 구비하거나, 외형에 굴곡이 형성될 수 있다. 구체적으로 도 7b를 참조하면, 본체(3100)에 굴곡부(3170)이 형성되어 있다. 굴곡부(3170)는 본체(3100)에 사용자의 손가락이 배치되는 위치를 가이드할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 손과 본체(3100)가 용이하게 밀착될 수 있게 한다. 즉, 사용자의 손이 굴곡부(3170)의 내부로 인입되어 밀착되므로 사용자의 손과 본체(3100)가 접촉되는 면적이 넓어진다. 이 뿐만 아니라, 본체(3100)가 중력에 의해 아래로 떨어지려는 힘을 굴곡부(3170) 내부로 인입된 손가락이 받을 수 있어, 본체(3100)에 대한 지지력이 높아질 수 있다.
다음으로 도 7c를 참조하면, 본체(4100)의 상부면이 외부를 향해 볼록하게 돌출될 수 있다. 이러한 돌출면을 지지면(4107)이라고 한다. 조작부(4200)는 지지면(4107) 상에 지지되어 이동가능할 수 있다. 지지면(4107)을 통해 사용자가 본체(4100)의 상부와 이격되어 조작부(4200)를 조작하였을 때의 피로도를 저감시킬 수 있다. 또한, 지지면(4107)을 통해 조작부(4200)와 본체(4100)와의 이격거리를 비교적 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 조작부(4200)를 통한 객체(10)의 컨트롤에 대한 정교함이 높아질 수 있다.
또한, 지지면(4107)은 본체(4100)의 중심부를 향해 일정한 압력이상으로 가압되었을 때 누름조작 될 수 있다. 즉, 지지면(4107)이 본체(4100)의 중심부를 향해(좌표상으로 -Z축) 가압하였을 때, 지지면(4107) 자체가 설계된 기결정된 정도의 변위로 하부로 눌릴 수 있다. 조작부(4200) 및 지지면(4107)의 이러한 동작을 통해서, 객체(10)가 하부로 이동하는 신호를 생성할 수 있다.
한편, 본체(4100)는 본체(4100)의 상부의 둘레를 따라 지지면(4107) 상에 돌출되는 이탈방지턱을 포함할 수 있다. 이는, 조작부(4200)가 조작 중에 본체(4100)의 바깥으로 나가는 것을 방지하기 위함이다.
도 8은 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 조작부를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 조작부(6200)는 사용자의 손가락에 착탈가능하도록 홀딩수단, 조임수단(5220), 끼움수단(7220) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
먼저 도 8의 (a)는 조작부(6200)가 스트랩으로 이루어지는 조임수단(5220)을 포함하는 실시예이다. 사용자는 손가락을 조작부(6200)의 내측에 배치한 후, 조임수단(5220)을 양측을 연결하여 결합한다.
도 8의 (b)는 조작부(6200)가 복원력이 이용하여 사용자의 손가락을 압박하며 손가락에 홀딩되는 실시예이다. 본 조작부(6200)는 링 형상에서 일 부분이 삭제된 형상이다. 조작부(6200)의 직경이 좁게 생기므로, 복원력에 의해 조작부(6200)는 사용자의 손가락에 홀딩될 수 있다.
도 8의 (c)는 조작부(7200)가 사용자의 손가락의 굵기에 맞추어 조여짐이 가능한 끼움수단(7220)을 포함하는 실시예에 관한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 객체 컨트롤러를 설명하기 위한 개념도이다.
본체(8100)의 상부에는 상면 디스플레이(8101)가 배치되고, 상면 디스플레이(8101)에는 상기 조작부(8200)의 위치 및 진행 방향 등의 정보가 표시될 수 있다.
구체적으로 도 9를 참조하면, 본체(8100)의 상부에는 상면 디스플레이(8132)가 배치된다. 상기 디스플레이(8132)에는 중심점이 표시될 수 있다. 중심점은 본체(8100)의 상부에 조작부(8200)가 배치되었을 때, 표시되는 점이다.
이 때, 중심점의 크기가 작을수록 본체(8100)와 조작부(8200)간의 수직 거리가 긴 것이며, 중심점의 크기가 클수록 본체(8100)와 조작부(8200)간의 수직 거리가 짧은 것을 의미한다. 중심점의 크기가 일정한 크기 이하일 때, 즉 본체(8100)와 조작부(8200)간의 수직 거리가 긴 경우에는 객체(10)에는 상승하라는 신호가 전달될 수 있다. 중심점의 크기가 일정한 크기 이상일 때, 즉 본체(8100)와 조작부(8200)간의 수직 거리가 짧은 경우에는 객체(10)에는 하강하라는 신호가 전달될 수 있다. 또한, 디스플레이(8132)의 화살표(A)는 드론의 이동 방향 및 이동 속도에 대한 벡터값이 시각화되어 표현될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (26)

  1. 객체의 움직임을 조작 가능한 객체 컨트롤러에 있어서,
    본체;
    상기 본체와 비접촉되는 조작부; 및
    상기 본체 내부에 배치되고, 상기 본체에 대한 상기 조작부의 상대적 위치를 기반으로 상기 객체의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하는, 객체 컨트롤러.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 본체는,
    사용자가 상기 본체를 용이하게 파지 가능하게 형성되는, 객체 컨트롤러.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 본체의 상부에는 디스플레이가 배치되고,
    상기 디스플레이는 상기 조작부의 위치 및 진행 방향에 대해 디스플레이하는, 객체 컨트롤러.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 본체의 상부는 외부를 향해 볼록하게 돌출되어 지지면을 형성하는, 객체 컨트롤러.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 조작부는 상기 지지면 상에 지지되어 이동가능하며,
    상기 지지면은 상기 본체의 중심부를 향해 일정한 압력이상으로 가압되었을 때 누름조작 되는, 객체 컨트롤러.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 본체의 상부의 둘레를 따라 상기 지지면 상에 돌출되는 이탈방지턱을 포함하는, 객체 컨트롤러.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 조작부와 상기 본체 사이의 상대적 위치에 따른 조작 이외의 객체에 대한 다른 제어를 가능하도록 신호를 입력 가능한 사용자 입력부를 포함하는, 객체 컨트롤러.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자 입력부에 입력되는 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 상기 조작부 및 상기 본체의 일측의 표면과의 상대적 초기 위치(Zero Point)를 설정하는, 객체 컨트롤러.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체에 대한 상기 조작부의 상대적 초기 위치를 설정한 후, 기 설정된 입력에 따라 상기 상대적 초기 위치를 기준으로 이동하는 상기 조작부의 움직임에 대해서 X축, Y축 및 Z축 중 적어도 하나의 축에 대한 선형적인 캘리브레이션(Calibration)을 수행하고 이를 저장하는, 객체 컨트롤러.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 초기 위치 설정값 및 캘리브레이션 수행으로 인한 기준값을 기준으로 상기 조작부와 상기 본체의 일측과의 변위를 기반하여 상기 객체를 이동시키는 신호를 발생하는, 객체 컨트롤러.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조작부와 상기 본체의 일측과의 변위되는 정도를 2 이상의 영역으로 나누거나 선형적으로 받아들여, 상기 조작부가 상기 각 영역 중 하나의 영역에 위치하는 경우에는 상기 객체를 변위시키는 크기가 동일한 신호를 발생시키는, 객체 컨트롤러.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조작부의 X축, Y축 및 Z축 중 어느 하나의 축의 변위가 다른 두 개의 축의 변위보다 기 설정된 범위 이상일 경우, 객체의 상기 다른 두 개의 축의 변위값을 0로 설정하는, 객체 컨트롤러.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자 입력부에 대한 기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 상기 각 영역에서 발생하는 상기 객체를 변위시키는 크기에 대한 비율을 높이거나 줄이는, 객체 컨트롤러.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사용자가 상기 객체가 제어되는 신호의 크기를 용이하게 파악할 수 있도록, 상기 객체를 제어하도록 발생시키는 신호에 따라 서로 다른 청각, 시각 및 촉각 중 적어도 하나의 신호를 발생시키는, 객체 컨트롤러.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조작부와 상기 본체의 상부가 기 설정된 변위 이상으로 벗어나거나 상기 본체가 기 설정된 압력 이상의 외력을 받게 되면, 상기 객체가 현재 있는 그 자리에서 유지하도록 하는 신호를 발생시키는, 객체 컨트롤러.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 조작부를 수납할 수 있는 수납공간을 포함하는, 객체 컨트롤러.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 수납공간은,
    상기 본체의 내부에 상기 조작부를 수납하도록 형성되거나, 상기 본체의 외부에 상기 조작부를 착탈 가능하게 끼워넣도록 형성되는, 객체 컨트롤러.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 본체는,
    조작시 상기 조작부가 상기 본체로부터 이탈되지 않도록, 상기 본체의 상부면에 상기 조작부와 결합가능한 연결부재를 포함하는, 객체 컨트롤러.
  19. 제7 항에 있어서,
    상기 사용자 입력부는,
    스크롤 버튼, 휠버튼, 슬라이드 버튼 및 누름 버튼 중 적어도 하나를 포함하는, 객체 컨트롤러.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자 입력부에 기 설정된 사용자의 입력이 가해지는 것에 기반하여 상기 객체를 회전시키는 신호를 발생시키는, 객체 컨트롤러.
  21. 제1 항에 있어서,
    상기 조작부는,
    사용자의 손가락에 착탈가능하도록, 사용자의 손가락 중 어느 하나에 착탈되도록 복원력을 이용하여 사용자의 손가락을 압박하며 손가락에 홀딩되는 홀딩수단, 사용자의 손가락의 굵기에 맞추어 조여짐이 가능한 조임수단 및 손가락이 삽입가능한 끼움수단 중 적어도 하나를 포함하는, 객체 컨트롤러.
  22. 제1 항에 있어서,
    객체에 대한 정보, 제어 신호에 대한 정보 및 본체의 설정에 대한 신호를 외부 단말기와 송, 수신 가능한 통신모듈을 더 포함하는, 객체 컨트롤러.
  23. 제1 항에 있어서,
    상기 본체는,
    객체에 대한 정보, 제어 신호에 대한 정보 및 본체의 설정에 대한 신호를 표시 가능한 디스플레이를 더 포함하는, 객체 컨트롤러.
  24. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기 설정된 사용자의 입력에 기반하여, 새로운 객체에 대한 제어가 가능하도록 다른 객체와 통신할 수 있도록 본체의 제어 신호를 설정하는 싱크(Sync) 기능을 포함하는, 객체 컨트롤러.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 객체는 드론, 무인 비행기, 유인 비행기, 게임기, 컴퓨터 프로그램 내의 오브젝트 및 자동차 중 적어도 하나인, 객체 컨트롤러.
  26. 제1 항에 있어서,
    포지션 센서를 이용하여 상기 본체에 대한 상기 조작부의 상대적 위치를 검출하는, 객체 컨트롤러.
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