回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置およびその運動感知方法
【課題】正確な運動軌跡を発生できる回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置およびその方法を提供する。
【解決手段】本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置は、発光ユニット５０と、センサ制御ユニット５１と、画像センシングユニット５２と、回転センシングユニット５３と、傾き角センシングユニット５４と、データストレージユニット５５と、演算ユニット５６とを含む。画像センシングユニット５２は反射光信号Ｒを受信する。回転センシングユニット５３は、該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する。傾き角センシングユニット５４は、該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する。演算ユニット５６は、前記反射光信号、前記回転および傾斜角度変化信号にそれぞれ基づいて、該運動感知装置の検知表面に対しての運動方向および速度、該運動感知装置自体の回転角度、および該運動感知装置自体の傾斜角度をそれぞれ算出する。
【解決手段】本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置は、発光ユニット５０と、センサ制御ユニット５１と、画像センシングユニット５２と、回転センシングユニット５３と、傾き角センシングユニット５４と、データストレージユニット５５と、演算ユニット５６とを含む。画像センシングユニット５２は反射光信号Ｒを受信する。回転センシングユニット５３は、該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する。傾き角センシングユニット５４は、該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する。演算ユニット５６は、前記反射光信号、前記回転および傾斜角度変化信号にそれぞれ基づいて、該運動感知装置の検知表面に対しての運動方向および速度、該運動感知装置自体の回転角度、および該運動感知装置自体の傾斜角度をそれぞれ算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動感知装置に係り、特に、回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパソコン用の手書き入力装置は、通常、磁気誘導による誘導筆付き手書きデジタルボード、または、LED表示を有する誘導筆付き手書きデジタルボードである。
【０００３】
図１は、従来の磁気誘導による誘導筆付き手書きデジタルボードを示す図である。図から分かるように、このような従来の磁気誘導による手書きデジタルボードＢ（以下、「従来の磁気手書きボード」と略称する）は、使用する際に、誘導筆ＰではデジタルボードＢのパネル上に如何なる軌跡または線分も描かず、パソコンホストＣに接続されたスクリーンＤのみでその描いた軌跡を表示する。例えば、使用者が誘導筆ＰでデジタルボードＢ上に「Ｗ」と書くと、パソコンホストＣの処理により「Ｗ」をスクリーンＤに表示させる。
【０００４】
しかしながら、使用者が該従来の磁気手書きボードＢおよび誘導筆Ｐで多線分のパターンまたは文字を入力する場合、前の一線分に的確に引き続いて描き続けたり、または書き続けたりすることが出来ないため、パソコン内に入力された軌跡データが不正確になり、使用上での大きな不便になっていた。
【０００５】
また、従来のＬＥＤ表示を有する手書きデジタルボードには、使用者が書いた線分を表示できるが、コストが高く高価で、一般の使用者はあまり使用できない。
【０００６】
また、上記如何なる方式を使用しても、ともに手書きデジタルボードが欠かせず、コスト向上だけでなく、使用者が携帯する上でも不便であった。
【０００７】
また、「光学式の運動感知装置」について言えば、感知表面に対して運動する際に、該装置を回転または傾斜すれば、該光学式運動感知装置に読み取られた運動軌跡情報が歪みを発生する問題が多いため、該光学式運動感知装置が誤った運動軌跡を発生してしまう恐れがあった。
【０００８】
以上のように、現在の手書き入力装置には明らかに不便や欠点が存在し、改良が期待されている。
【０００９】
そのため、本発明者は、前記欠点を改良するために、長年この領域で積み立てた経験により、専念な観察かつ研究をし、さらに学術理論の運用に合せ、合理的な設計で前記の欠点を有効に改良し、本発明を提案した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主な目的は、回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置を提供することにある。本発明の運動感知装置は、回転センシングユニットおよび傾き角センシングユニットを合わせて使用することで、該運動感知装置を使用する際に生じる「回転角度変化信号」および「傾斜角度変化信号」を検知し、検知された「回転角度変化信号」および「傾斜角度変化信号」を、該運動感知装置を校正するために使用することで、本発明の光学式運動感知装置が、正確な運動軌跡を発生できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術課題を解決するため、本発明のうち一つの提案は、発光ユニット（light-emitting unit）と、センサ制御ユニット（sensorcontrol unit）と、画像センシングユニット(image sensing unit）と、回転センシングユニット(rotation sensing unit）と、傾き角センシングユニット(inclinationsensing unit）と、データストレージユニット(data storing unit）と、演算ユニット(operation unit）とを含む回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置を提供する。
【００１２】
前記発光ユニットは、検知表面に光源を投射して反射光信号を発生する。前記センサ制御ユニットは、システムタイミングクロック（system timing clock）を供与する。前記画像センシングユニットは、前記センサ制御ユニットに電気的に接続され前記反射光信号を受信する。前記回転センシングユニットは、前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する。前記傾き角センシングユニットは、前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する。
【００１３】
また、前記データストレージユニットは、前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号をストレージする。
【００１４】
また、前記演算ユニットは、前記センサ制御ユニットおよび前記データストレージユニットに電気的に接続され、且つ、前記演算ユニットは、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号にそれぞれ基づいて、該運動感知装置の前期検知表面に対しての運動方向および速度、該運動感知装置自体の回転角度、および該運動感知装置自体の傾斜角度をそれぞれ算出する。
【００１５】
さらに、前記技術課題を解決するため、本発明は、発光ユニットが検知表面に光源を投射して反射光信号を発生する工程と、次に、センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された画像センシングユニットを制御し、前記反射光信号を受信する工程と、前記センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された回転センシングユニットを制御し、該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する工程と、前記センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された傾き角センシングユニットを制御し、該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する工程と、を含む回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法を提供する。
【００１６】
この方法では、引き続いて、前記画像センシングユニットが受信した前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号をともに前記センサ制御ユニットに電気的に接続されたデータストレージユニットにストレージし、その後、前記センサ制御ユニットおよび前記データストレージユニットに電気的に接続された演算ユニットにより、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号に基づいて、該運動感知装置の該検知表面に対しての運動方向および速度を算出する。
【００１７】
そして、前記演算ユニットにより、前記回転センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記回転角度変化信号に基づいて、該運動感知装置自体の回転角度を算出し、その後、前記演算ユニットにより、前記傾き角センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号に基づいて、該運動感知装置自体の傾斜角度をそれぞれ算出し、最後に、算出された該運動感知装置自体の回転角度および傾斜角度により、該運動感知装置の前記検知表面に対しての運動方向および速度を校正し、該運動感知装置が正確な運動軌跡を出力できるようにする。
【００１８】
本発明が所定の目的を達成するために採用する技術、手段及びその効果をさらに詳細的且つ具体的に説明するために、以下に添付図面を参照しながら、本発明に関して詳しい説明をする。これにより深く且つ具体的な理解を得られるが、上記添付図面は参考及び説明のみに使われるものであって、本発明の主張範囲を狭義的に局限するものではないことは言うまでもないことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図２は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置の第１実施例の機能ブロック図である。図から分かるように、本発明が提供する回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置Ｍは、発光ユニット５０と、センサ制御ユニット５１と、画像センシングユニット５２と、回転センシングユニット５３と、傾き角センシングユニット５４と、データストレージユニット５５と、演算ユニット５６とを含む。
【００２０】
発光ユニット５０は、検知表面Ｓに光源Ｌを投射して反射光信号Ｒを発生させる。センサ制御ユニット５１は、システムタイミングクロックを供与する。画像センシングユニット５２は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され反射光信号Ｒを受信する。
【００２１】
また、回転センシングユニット５３は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され、運動感知装置Ｍの回転角度変化信号を検知する。回転センシングユニット５３は、「マグネチックインダクタ」からなる。言い換えれば、運動感知装置Ｍは、検知表面Ｓの運動を検知するとともに、その装置自体の回転を検知することができる。運動感知装置Ｍが回転する時に、地球磁界（磁北）と挟んだ角度が回転大きさに応じてある程度変化するため、回転センシングユニット５３は、運動感知装置Ｍの回転時の角度変化を検知し、異なる「磁界強度変化量」を感知できるようになり、それによって運動感知装置Ｍの回転角度変化情報を算出する。
【００２２】
あるいは、回転センシングユニット５３は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され、運動感知装置Ｍの回転角度変化信号を検知するもので、「角速度インダクタ」（例えば、ジャイロコンパス）からなっていてもよい。この場合も、運動感知装置Ｍは検知表面Ｓの運動を検知するとともに、その装置自体の回転を検知することができる。運動感知装置Ｍは回転する時に角運動量変化を発生するため、回転センシングユニット５３は運動感知装置Ｍの回転時の角運動量変化を検知し、運動感知装置Ｍの回転角度変化情報を算出する。
【００２３】
傾き角センシングユニット５４は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され、運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号を検知する。傾き角センシングユニット５４は、加速度インダクタからなる。言い換えれば、運動感知装置Ｍは検知表面Ｓの運動を検知するとともに、その装置自体の傾斜を検知することができる。運動感知装置Ｍが傾いた時に、地球表面と挟んだ角度が傾きの大きさに応じてある程度変化するため、傾き角センシングユニット５４は運動感知装置Ｍの傾き時の角度変化を検知し、異なる「重力変化量」を感知できるようになり、それによって運動感知装置Ｍの傾斜角度変化情報を算出する。
【００２４】
データストレージユニット５５は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され（データストレージユニット５５は、画像センシングユニット５２、回転センシングユニット５３および傾き角センシングユニット５４にも電気的に接続できる）、画像センシングユニット５２に検知された反射光信号Ｒ、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号、および傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号をストレージ（記憶）する。
【００２５】
演算ユニット５６は、センサ制御ユニット５１およびデータストレージユニット５５に電気的に接続され、演算ユニット５６は、画像センシングユニット５２に検知された反射光信号Ｒ、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号、および傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号にそれぞれ基づいて、運動感知装置Ｍの検知表面Ｓに対しての運動方向および速度、運動感知装置Ｍ自体の回転角度、および運動感知装置Ｍ自体の傾斜角度をそれぞれ算出する。
【００２６】
図３は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置の第２実施例の機能ブロック図である。図から分かるように、第２実施例では、画像センシングユニット５２、回転センシングユニット５３、傾き角センシングユニット５４が同一のチップＡに内蔵されている点で第１実施例と最も異なっている。
【００２７】
図４は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置された一実施例を示す断面図である。図から分かるように、発光ユニット５０は、発光素子５００と照明レンズ（Collimating lens）５０１からなり、発光素子５００は回路基板３に電気的に接続される。照明レンズ５０１の鏡面は球面または非球面でよい。また、発光ユニット５０の光源は、同期光源（coherent light）または非同期光源でよい。即ち、該発光素子５００は、同期発光素子または非同期発光素子でよい。
【００２８】
発光素子５００が同期発光素子である場合を例とすると、発光ユニット５０は、同期発光素子と照明レンズ５０１からなり、且つ、発光素子５００は、１または複数のレーザ光源または面射型レーザ（VCSEL）光源からなる。また、発光素子５００が非同期発光素子である場合を例とすると、発光ユニット５０は、非同期発光素子と照明レンズ５０１からなり、且つ、非同期発光素子は、１または複数の発光ダイオードからなる。
【００２９】
画像センシングユニット５２は、リニアセンサアレイ（Linear sensor array）５２０と結像レンズ（Imaging Lens）５２１からなる。リニアセンサアレイ５２０は、回路基板３に電気的に接続される。
【００３０】
図５は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置された別の実施例を示す断面図である。図から分かるように、図５の実施例は、発光ユニット５０’が発光素子５００のみで（第１実施例での照明レンズ５０１を使用しない）、且つ、発光ユニット５０’の光源が、同期光源（coherent light）または非同期光源であればよい点で、図４の第１実施例と最も異なっている。即ち、発光素子５００は、同期発光素子または非同期発光素子でよい。
【００３１】
図６は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置されたさらに別の実施例を示す断面図である。図から分かるように、図６の実施例は、図５の実施例での結像レンズ５２１を使用しないため、画像センシングユニット５２’がリニアセンサアレイ５２０（または複数のリニアセンサアレイ５２０の組合せでもよい）である点で、図５の第２実施例と最も異なっている。
【００３２】
図７は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法のフローチャートである。図２および図７のフローチャートをあわせて分かるように、本発明に係る回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法は、先ず、発光ユニット５０が検知表面Ｓに光源Ｌを投射して反射光信号Ｒを発生するステップ（Ｓ１００）と、次に、センサ制御ユニット５１が供与するシステムタイミングクロックにより、センサ制御ユニット５１に電気的に接続された画像センシングユニット５２を制御し、反射光信号Ｒを受信するステップ（Ｓ１０２）とを含む。
【００３３】
また、センサ制御ユニット５１が供与するシステムタイミングクロックにより、該センサ制御ユニット５１に電気的に接続された回転センシングユニット５３を制御し、運動感知装置Ｍの回転角度変化信号を検知し（Ｓ１０４）、また、センサ制御ユニット５１が供与するシステムタイミングクロックにより、該センサ制御ユニット５１に電気的に接続された傾き角センシングユニット５４を制御し、運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号を検知する（Ｓ１０６）。
【００３４】
画像センシングユニット５２はデータストレージユニット５５に電気的または非電気的に接続することができ、画像センシングユニット５２が受信した反射光信号Ｒをセンサ制御ユニット５１に電気的に接続されたデータストレージユニット５５にストレージする（Ｓ１０８）。また、回転センシングユニット５３はデータストレージユニット５５に電気的または非電気的に接続することができ、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号をセンサ制御ユニット５１に電気的に接続されたデータストレージユニット５５にストレージする（Ｓ１１０）。また、傾き角センシングユニット５４はデータストレージユニット５５に電気的または非電気的に接続することができ、傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号をセンサ制御ユニット５１に電気的に接続されたデータストレージユニット５５にストレージする（Ｓ１１２）。
【００３５】
それにより、画像センシングユニット５２が受信した反射光信号Ｒ、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号、および傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号は、ともに、データストレージユニット５５に直接的に、或いは、センサ制御ユニット５１を介して間接的にストレージされる。
【００３６】
そして、センサ制御ユニット５１およびデータストレージユニット５５に電気的に接続された演算ユニット５６により、画像センシングユニット５２に検知された反射光信号Ｒに基づいて、運動感知装置Ｍの検知表面Ｓに対する運動方向および速度を算出する（Ｓ１１４）。
【００３７】
また、演算ユニット５６により、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号に基づいて、運動感知装置Ｍ自体の回転角度を算出する（Ｓ１１６）。また、演算ユニット５６により、傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号に基づいて、運動感知装置Ｍ自体の傾斜角度を算出する（Ｓ１１８）。最後に、算出した運動感知装置Ｍ自体の回転角度および傾斜角度により、運動感知装置Ｍの検知表面Ｓに対しての運動方向および速度を校正し、運動感知装置Ｍが正確な運動軌跡を出力できるようにする（Ｓ１２０）。
【００３８】
以上のように、本発明の運動感知装置Ｍは、回転センシングユニット５３および傾き角センシングユニット５４をあわせて使用することで、運動感知装置Ｍを使用する時に生じる「回転角度変化信号」および「傾斜角度変化信号」を検知し、且つ、検知した「回転角度変化信号」および「傾斜角度変化信号」を使用して、運動感知装置Ｍの運動方向および速度を校正するので、本発明の光学式運動感知装置Ｍは正確な運動軌跡判断を発生できる。
【００３９】
前記の説明は、単に本発明の好ましい具体的な実施例の詳細説明及び図面に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を局限するものではなく、本発明の主張する範囲は、特許請求の範囲に基づくべきであり、いずれの当該分野における通常の知識を有する専門家が本発明の分野の中で、適当な変更や修飾などを実施することができるが、それらの実施が本発明の主張範囲内に含まれるべきことは言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、従来の磁気誘導による誘導筆付き手書きデジタルボードを示す図である。
【図２】図２は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置の第１実施例の機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置の第２実施例の機能ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置された一実施例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置された別の実施例を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置されたさらに別の実施例を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
Ｂ 手書きデジタルボード
Ｃ パソコンホスト
Ｄ スクリーン
Ｐ 誘導筆
３ 回路基板
５０ 発光ユニット
５００ 発光素子
５０１ 照明レンズ
５１ センサ制御ユニット
５２ 画像センシングユニット
５２０ リニアセンサアレイ
５２１ 結像レンズ
５３ 回転センシングユニット
５４ 傾き角センシングユニット
５５ データストレージユニット
５６ 演算ユニット
Ａ チップ
Ｌ 光源
Ｍ 運動感知装置
Ｓ 検知表面
Ｒ 反射光信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動感知装置に係り、特に、回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパソコン用の手書き入力装置は、通常、磁気誘導による誘導筆付き手書きデジタルボード、または、LED表示を有する誘導筆付き手書きデジタルボードである。
【０００３】
図１は、従来の磁気誘導による誘導筆付き手書きデジタルボードを示す図である。図から分かるように、このような従来の磁気誘導による手書きデジタルボードＢ（以下、「従来の磁気手書きボード」と略称する）は、使用する際に、誘導筆ＰではデジタルボードＢのパネル上に如何なる軌跡または線分も描かず、パソコンホストＣに接続されたスクリーンＤのみでその描いた軌跡を表示する。例えば、使用者が誘導筆ＰでデジタルボードＢ上に「Ｗ」と書くと、パソコンホストＣの処理により「Ｗ」をスクリーンＤに表示させる。
【０００４】
しかしながら、使用者が該従来の磁気手書きボードＢおよび誘導筆Ｐで多線分のパターンまたは文字を入力する場合、前の一線分に的確に引き続いて描き続けたり、または書き続けたりすることが出来ないため、パソコン内に入力された軌跡データが不正確になり、使用上での大きな不便になっていた。
【０００５】
また、従来のＬＥＤ表示を有する手書きデジタルボードには、使用者が書いた線分を表示できるが、コストが高く高価で、一般の使用者はあまり使用できない。
【０００６】
また、上記如何なる方式を使用しても、ともに手書きデジタルボードが欠かせず、コスト向上だけでなく、使用者が携帯する上でも不便であった。
【０００７】
また、「光学式の運動感知装置」について言えば、感知表面に対して運動する際に、該装置を回転または傾斜すれば、該光学式運動感知装置に読み取られた運動軌跡情報が歪みを発生する問題が多いため、該光学式運動感知装置が誤った運動軌跡を発生してしまう恐れがあった。
【０００８】
以上のように、現在の手書き入力装置には明らかに不便や欠点が存在し、改良が期待されている。
【０００９】
そのため、本発明者は、前記欠点を改良するために、長年この領域で積み立てた経験により、専念な観察かつ研究をし、さらに学術理論の運用に合せ、合理的な設計で前記の欠点を有効に改良し、本発明を提案した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主な目的は、回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置を提供することにある。本発明の運動感知装置は、回転センシングユニットおよび傾き角センシングユニットを合わせて使用することで、該運動感知装置を使用する際に生じる「回転角度変化信号」および「傾斜角度変化信号」を検知し、検知された「回転角度変化信号」および「傾斜角度変化信号」を、該運動感知装置を校正するために使用することで、本発明の光学式運動感知装置が、正確な運動軌跡を発生できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術課題を解決するため、本発明のうち一つの提案は、発光ユニット（light-emitting unit）と、センサ制御ユニット（sensorcontrol unit）と、画像センシングユニット(image sensing unit）と、回転センシングユニット(rotation sensing unit）と、傾き角センシングユニット(inclinationsensing unit）と、データストレージユニット(data storing unit）と、演算ユニット(operation unit）とを含む回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置を提供する。
【００１２】
前記発光ユニットは、検知表面に光源を投射して反射光信号を発生する。前記センサ制御ユニットは、システムタイミングクロック（system timing clock）を供与する。前記画像センシングユニットは、前記センサ制御ユニットに電気的に接続され前記反射光信号を受信する。前記回転センシングユニットは、前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する。前記傾き角センシングユニットは、前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する。
【００１３】
また、前記データストレージユニットは、前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号をストレージする。
【００１４】
また、前記演算ユニットは、前記センサ制御ユニットおよび前記データストレージユニットに電気的に接続され、且つ、前記演算ユニットは、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号にそれぞれ基づいて、該運動感知装置の前期検知表面に対しての運動方向および速度、該運動感知装置自体の回転角度、および該運動感知装置自体の傾斜角度をそれぞれ算出する。
【００１５】
さらに、前記技術課題を解決するため、本発明は、発光ユニットが検知表面に光源を投射して反射光信号を発生する工程と、次に、センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された画像センシングユニットを制御し、前記反射光信号を受信する工程と、前記センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された回転センシングユニットを制御し、該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する工程と、前記センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された傾き角センシングユニットを制御し、該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する工程と、を含む回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法を提供する。
【００１６】
この方法では、引き続いて、前記画像センシングユニットが受信した前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号をともに前記センサ制御ユニットに電気的に接続されたデータストレージユニットにストレージし、その後、前記センサ制御ユニットおよび前記データストレージユニットに電気的に接続された演算ユニットにより、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号に基づいて、該運動感知装置の該検知表面に対しての運動方向および速度を算出する。
【００１７】
そして、前記演算ユニットにより、前記回転センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記回転角度変化信号に基づいて、該運動感知装置自体の回転角度を算出し、その後、前記演算ユニットにより、前記傾き角センシングユニットに検知された該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号に基づいて、該運動感知装置自体の傾斜角度をそれぞれ算出し、最後に、算出された該運動感知装置自体の回転角度および傾斜角度により、該運動感知装置の前記検知表面に対しての運動方向および速度を校正し、該運動感知装置が正確な運動軌跡を出力できるようにする。
【００１８】
本発明が所定の目的を達成するために採用する技術、手段及びその効果をさらに詳細的且つ具体的に説明するために、以下に添付図面を参照しながら、本発明に関して詳しい説明をする。これにより深く且つ具体的な理解を得られるが、上記添付図面は参考及び説明のみに使われるものであって、本発明の主張範囲を狭義的に局限するものではないことは言うまでもないことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図２は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置の第１実施例の機能ブロック図である。図から分かるように、本発明が提供する回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置Ｍは、発光ユニット５０と、センサ制御ユニット５１と、画像センシングユニット５２と、回転センシングユニット５３と、傾き角センシングユニット５４と、データストレージユニット５５と、演算ユニット５６とを含む。
【００２０】
発光ユニット５０は、検知表面Ｓに光源Ｌを投射して反射光信号Ｒを発生させる。センサ制御ユニット５１は、システムタイミングクロックを供与する。画像センシングユニット５２は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され反射光信号Ｒを受信する。
【００２１】
また、回転センシングユニット５３は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され、運動感知装置Ｍの回転角度変化信号を検知する。回転センシングユニット５３は、「マグネチックインダクタ」からなる。言い換えれば、運動感知装置Ｍは、検知表面Ｓの運動を検知するとともに、その装置自体の回転を検知することができる。運動感知装置Ｍが回転する時に、地球磁界（磁北）と挟んだ角度が回転大きさに応じてある程度変化するため、回転センシングユニット５３は、運動感知装置Ｍの回転時の角度変化を検知し、異なる「磁界強度変化量」を感知できるようになり、それによって運動感知装置Ｍの回転角度変化情報を算出する。
【００２２】
あるいは、回転センシングユニット５３は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され、運動感知装置Ｍの回転角度変化信号を検知するもので、「角速度インダクタ」（例えば、ジャイロコンパス）からなっていてもよい。この場合も、運動感知装置Ｍは検知表面Ｓの運動を検知するとともに、その装置自体の回転を検知することができる。運動感知装置Ｍは回転する時に角運動量変化を発生するため、回転センシングユニット５３は運動感知装置Ｍの回転時の角運動量変化を検知し、運動感知装置Ｍの回転角度変化情報を算出する。
【００２３】
傾き角センシングユニット５４は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され、運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号を検知する。傾き角センシングユニット５４は、加速度インダクタからなる。言い換えれば、運動感知装置Ｍは検知表面Ｓの運動を検知するとともに、その装置自体の傾斜を検知することができる。運動感知装置Ｍが傾いた時に、地球表面と挟んだ角度が傾きの大きさに応じてある程度変化するため、傾き角センシングユニット５４は運動感知装置Ｍの傾き時の角度変化を検知し、異なる「重力変化量」を感知できるようになり、それによって運動感知装置Ｍの傾斜角度変化情報を算出する。
【００２４】
データストレージユニット５５は、センサ制御ユニット５１に電気的に接続され（データストレージユニット５５は、画像センシングユニット５２、回転センシングユニット５３および傾き角センシングユニット５４にも電気的に接続できる）、画像センシングユニット５２に検知された反射光信号Ｒ、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号、および傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号をストレージ（記憶）する。
【００２５】
演算ユニット５６は、センサ制御ユニット５１およびデータストレージユニット５５に電気的に接続され、演算ユニット５６は、画像センシングユニット５２に検知された反射光信号Ｒ、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号、および傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号にそれぞれ基づいて、運動感知装置Ｍの検知表面Ｓに対しての運動方向および速度、運動感知装置Ｍ自体の回転角度、および運動感知装置Ｍ自体の傾斜角度をそれぞれ算出する。
【００２６】
図３は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置の第２実施例の機能ブロック図である。図から分かるように、第２実施例では、画像センシングユニット５２、回転センシングユニット５３、傾き角センシングユニット５４が同一のチップＡに内蔵されている点で第１実施例と最も異なっている。
【００２７】
図４は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置された一実施例を示す断面図である。図から分かるように、発光ユニット５０は、発光素子５００と照明レンズ（Collimating lens）５０１からなり、発光素子５００は回路基板３に電気的に接続される。照明レンズ５０１の鏡面は球面または非球面でよい。また、発光ユニット５０の光源は、同期光源（coherent light）または非同期光源でよい。即ち、該発光素子５００は、同期発光素子または非同期発光素子でよい。
【００２８】
発光素子５００が同期発光素子である場合を例とすると、発光ユニット５０は、同期発光素子と照明レンズ５０１からなり、且つ、発光素子５００は、１または複数のレーザ光源または面射型レーザ（VCSEL）光源からなる。また、発光素子５００が非同期発光素子である場合を例とすると、発光ユニット５０は、非同期発光素子と照明レンズ５０１からなり、且つ、非同期発光素子は、１または複数の発光ダイオードからなる。
【００２９】
画像センシングユニット５２は、リニアセンサアレイ（Linear sensor array）５２０と結像レンズ（Imaging Lens）５２１からなる。リニアセンサアレイ５２０は、回路基板３に電気的に接続される。
【００３０】
図５は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置された別の実施例を示す断面図である。図から分かるように、図５の実施例は、発光ユニット５０’が発光素子５００のみで（第１実施例での照明レンズ５０１を使用しない）、且つ、発光ユニット５０’の光源が、同期光源（coherent light）または非同期光源であればよい点で、図４の第１実施例と最も異なっている。即ち、発光素子５００は、同期発光素子または非同期発光素子でよい。
【００３１】
図６は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置されたさらに別の実施例を示す断面図である。図から分かるように、図６の実施例は、図５の実施例での結像レンズ５２１を使用しないため、画像センシングユニット５２’がリニアセンサアレイ５２０（または複数のリニアセンサアレイ５２０の組合せでもよい）である点で、図５の第２実施例と最も異なっている。
【００３２】
図７は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法のフローチャートである。図２および図７のフローチャートをあわせて分かるように、本発明に係る回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法は、先ず、発光ユニット５０が検知表面Ｓに光源Ｌを投射して反射光信号Ｒを発生するステップ（Ｓ１００）と、次に、センサ制御ユニット５１が供与するシステムタイミングクロックにより、センサ制御ユニット５１に電気的に接続された画像センシングユニット５２を制御し、反射光信号Ｒを受信するステップ（Ｓ１０２）とを含む。
【００３３】
また、センサ制御ユニット５１が供与するシステムタイミングクロックにより、該センサ制御ユニット５１に電気的に接続された回転センシングユニット５３を制御し、運動感知装置Ｍの回転角度変化信号を検知し（Ｓ１０４）、また、センサ制御ユニット５１が供与するシステムタイミングクロックにより、該センサ制御ユニット５１に電気的に接続された傾き角センシングユニット５４を制御し、運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号を検知する（Ｓ１０６）。
【００３４】
画像センシングユニット５２はデータストレージユニット５５に電気的または非電気的に接続することができ、画像センシングユニット５２が受信した反射光信号Ｒをセンサ制御ユニット５１に電気的に接続されたデータストレージユニット５５にストレージする（Ｓ１０８）。また、回転センシングユニット５３はデータストレージユニット５５に電気的または非電気的に接続することができ、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号をセンサ制御ユニット５１に電気的に接続されたデータストレージユニット５５にストレージする（Ｓ１１０）。また、傾き角センシングユニット５４はデータストレージユニット５５に電気的または非電気的に接続することができ、傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号をセンサ制御ユニット５１に電気的に接続されたデータストレージユニット５５にストレージする（Ｓ１１２）。
【００３５】
それにより、画像センシングユニット５２が受信した反射光信号Ｒ、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号、および傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号は、ともに、データストレージユニット５５に直接的に、或いは、センサ制御ユニット５１を介して間接的にストレージされる。
【００３６】
そして、センサ制御ユニット５１およびデータストレージユニット５５に電気的に接続された演算ユニット５６により、画像センシングユニット５２に検知された反射光信号Ｒに基づいて、運動感知装置Ｍの検知表面Ｓに対する運動方向および速度を算出する（Ｓ１１４）。
【００３７】
また、演算ユニット５６により、回転センシングユニット５３に検知された運動感知装置Ｍの回転角度変化信号に基づいて、運動感知装置Ｍ自体の回転角度を算出する（Ｓ１１６）。また、演算ユニット５６により、傾き角センシングユニット５４に検知された運動感知装置Ｍの傾斜角度変化信号に基づいて、運動感知装置Ｍ自体の傾斜角度を算出する（Ｓ１１８）。最後に、算出した運動感知装置Ｍ自体の回転角度および傾斜角度により、運動感知装置Ｍの検知表面Ｓに対しての運動方向および速度を校正し、運動感知装置Ｍが正確な運動軌跡を出力できるようにする（Ｓ１２０）。
【００３８】
以上のように、本発明の運動感知装置Ｍは、回転センシングユニット５３および傾き角センシングユニット５４をあわせて使用することで、運動感知装置Ｍを使用する時に生じる「回転角度変化信号」および「傾斜角度変化信号」を検知し、且つ、検知した「回転角度変化信号」および「傾斜角度変化信号」を使用して、運動感知装置Ｍの運動方向および速度を校正するので、本発明の光学式運動感知装置Ｍは正確な運動軌跡判断を発生できる。
【００３９】
前記の説明は、単に本発明の好ましい具体的な実施例の詳細説明及び図面に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を局限するものではなく、本発明の主張する範囲は、特許請求の範囲に基づくべきであり、いずれの当該分野における通常の知識を有する専門家が本発明の分野の中で、適当な変更や修飾などを実施することができるが、それらの実施が本発明の主張範囲内に含まれるべきことは言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、従来の磁気誘導による誘導筆付き手書きデジタルボードを示す図である。
【図２】図２は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置の第１実施例の機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置の第２実施例の機能ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置された一実施例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置された別の実施例を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の発光ユニットおよび画像センシングユニットが相互に配置されたさらに別の実施例を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
Ｂ 手書きデジタルボード
Ｃ パソコンホスト
Ｄ スクリーン
Ｐ 誘導筆
３ 回路基板
５０ 発光ユニット
５００ 発光素子
５０１ 照明レンズ
５１ センサ制御ユニット
５２ 画像センシングユニット
５２０ リニアセンサアレイ
５２１ 結像レンズ
５３ 回転センシングユニット
５４ 傾き角センシングユニット
５５ データストレージユニット
５６ 演算ユニット
Ａ チップ
Ｌ 光源
Ｍ 運動感知装置
Ｓ 検知表面
Ｒ 反射光信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知表面に光源を投射して反射光信号を発生する発光ユニットと、
システムタイミングクロックを供与するセンサ制御ユニットと、
前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、前記反射光信号を受信する画像センシングユニットと、
前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、当該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する回転センシングユニットと、
前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、当該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する傾き角センシングユニットと、
前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号をストレージするデータストレージユニットと、
前記センサ制御ユニットおよび前記データストレージユニットに電気的に接続され、且つ、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号にそれぞれ基づいて、当該運動感知装置の前記検知表面に対しての運動方向および速度、当該運動感知装置自体の回転角度、および当該運動感知装置自体の傾斜角度をそれぞれ算出する演算ユニットとを含む回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項２】
前記発光ユニットは、同期発光素子の光源であって、且つ、前記同期発光素子は、１または複数のレーザ光源または面射型レーザ光源からなることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項３】
前記発光ユニットは、同期発光素子と照明レンズからなり、且つ、前記照明レンズの鏡面は、球面または非球面であることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項４】
前記発光ユニットは、非同期発光素子の光源であって、且つ、前記非同期発光素子は、１または複数の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項５】
前記発光ユニットは、非同期発光素子と照明レンズからなり、且つ、前記照明レンズの鏡面は、球面または非球面であることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項６】
前記画像センシングユニットは、１または複数のリニアセンサアレイからなることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項７】
前記画像センシングユニットは、リニアセンサアレイと結像レンズからなることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項８】
前記回転センシングユニットは、マグネチックインダクタまたは角速度インダクタからなり、前記傾き角センシングユニットは加速度インダクタからなり、かつ、前記角速度インダクタがジャイロコンパスであることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項９】
前記画像センシングユニット、前記回転センシングユニットおよび前記傾き角センシングユニットが同一のチップに内蔵され、前記データストレージユニットが、前記回転センシングユニットおよび前記傾き角センシングユニットに電気的に接続されたことを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項１０】
発光ユニットが検知表面に光源を投射して反射光信号を発生する工程と、
センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された画像センシングユニットを制御し、前記反射光信号を受信する工程と、
前記センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された回転センシングユニットを制御し、当該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する工程と、
前記センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された傾き角センシングユニットを制御し、当該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する工程と、
前記画像センシングユニットが受信した前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の傾斜角度変化信号をともに前記センサ制御ユニットに電気的に接続されたデータストレージユニットにストレージする工程と、
前記センサ制御ユニットおよび前記データストレージユニットに電気的に接続された演算ユニットにより、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号に基づいて、当該運動感知装置の前記検知表面に対しての運動方向および速度を算出する工程と、
前記演算ユニットにより、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の回転角度変化信号に基づいて、当該運動感知装置自体の回転角度を算出する工程と、
前記演算ユニットにより、前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の傾斜角度変化信号に基づいて、当該運動感知装置自体の傾斜角度を算出する工程と、
算出された前記運動感知装置自体の回転角度および傾斜角度により、当該運動感知装置の前記検知表面に対しての運動方向および速度を校正し、運動感知装置が正確な運動軌跡を出力できるようにする工程とを含む回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１１】
前記発光ユニットは、同期発光素子の光源であって、前記同期発光素子は、１または複数のレーザ光源または面射型レーザ光源からなることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１２】
前記発光ユニットは、同期発光素子と照明レンズからなり、前記照明レンズの鏡面は、球面または非球面であることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１３】
前記発光ユニットは、非同期発光素子の光源であって、前記非同期発光素子は、１または複数の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１４】
前記発光ユニットは、非同期発光素子と照明レンズからなり、前記照明レンズの鏡面は、球面または非球面であることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１５】
前記画像センシングユニットは、１または複数のリニアセンサアレイからなることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１６】
前記画像センシングユニットは、リニアセンサアレイと結像レンズからなることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１７】
前記回転センシングユニットは、マグネチックインダクタまたは角速度インダクタからなり、前記傾き角センシングユニットは加速度インダクタからなり、かつ、前記角速度インダクタがジャイロコンパスであることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１８】
前記画像センシングユニット、前記回転センシングユニットおよび前記傾き角センシングユニットが同一のチップに内蔵されたことを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１９】
前記画像センシングユニットが受信した前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の傾斜角度変化信号が、ともに直接的に前記データストレージユニットにストレージされることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項２０】
前記画像センシングユニットが受信した前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号が、ともに間接的に前記センサ制御ユニットを介して前記データストレージユニットにストレージされることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１】
検知表面に光源を投射して反射光信号を発生する発光ユニットと、
システムタイミングクロックを供与するセンサ制御ユニットと、
前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、前記反射光信号を受信する画像センシングユニットと、
前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、当該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する回転センシングユニットと、
前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、当該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する傾き角センシングユニットと、
前記センサ制御ユニットに電気的に接続され、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号をストレージするデータストレージユニットと、
前記センサ制御ユニットおよび前記データストレージユニットに電気的に接続され、且つ、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号にそれぞれ基づいて、当該運動感知装置の前記検知表面に対しての運動方向および速度、当該運動感知装置自体の回転角度、および当該運動感知装置自体の傾斜角度をそれぞれ算出する演算ユニットとを含む回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項２】
前記発光ユニットは、同期発光素子の光源であって、且つ、前記同期発光素子は、１または複数のレーザ光源または面射型レーザ光源からなることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項３】
前記発光ユニットは、同期発光素子と照明レンズからなり、且つ、前記照明レンズの鏡面は、球面または非球面であることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項４】
前記発光ユニットは、非同期発光素子の光源であって、且つ、前記非同期発光素子は、１または複数の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項５】
前記発光ユニットは、非同期発光素子と照明レンズからなり、且つ、前記照明レンズの鏡面は、球面または非球面であることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項６】
前記画像センシングユニットは、１または複数のリニアセンサアレイからなることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項７】
前記画像センシングユニットは、リニアセンサアレイと結像レンズからなることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項８】
前記回転センシングユニットは、マグネチックインダクタまたは角速度インダクタからなり、前記傾き角センシングユニットは加速度インダクタからなり、かつ、前記角速度インダクタがジャイロコンパスであることを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項９】
前記画像センシングユニット、前記回転センシングユニットおよび前記傾き角センシングユニットが同一のチップに内蔵され、前記データストレージユニットが、前記回転センシングユニットおよび前記傾き角センシングユニットに電気的に接続されたことを特徴とする請求項１記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知装置。
【請求項１０】
発光ユニットが検知表面に光源を投射して反射光信号を発生する工程と、
センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された画像センシングユニットを制御し、前記反射光信号を受信する工程と、
前記センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された回転センシングユニットを制御し、当該運動感知装置の回転角度変化信号を検知する工程と、
前記センサ制御ユニットが供与するシステムタイミングクロックにより、前記センサ制御ユニットに電気的に接続された傾き角センシングユニットを制御し、当該運動感知装置の傾斜角度変化信号を検知する工程と、
前記画像センシングユニットが受信した前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の傾斜角度変化信号をともに前記センサ制御ユニットに電気的に接続されたデータストレージユニットにストレージする工程と、
前記センサ制御ユニットおよび前記データストレージユニットに電気的に接続された演算ユニットにより、前記画像センシングユニットに検知された前記反射光信号に基づいて、当該運動感知装置の前記検知表面に対しての運動方向および速度を算出する工程と、
前記演算ユニットにより、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の回転角度変化信号に基づいて、当該運動感知装置自体の回転角度を算出する工程と、
前記演算ユニットにより、前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の傾斜角度変化信号に基づいて、当該運動感知装置自体の傾斜角度を算出する工程と、
算出された前記運動感知装置自体の回転角度および傾斜角度により、当該運動感知装置の前記検知表面に対しての運動方向および速度を校正し、運動感知装置が正確な運動軌跡を出力できるようにする工程とを含む回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１１】
前記発光ユニットは、同期発光素子の光源であって、前記同期発光素子は、１または複数のレーザ光源または面射型レーザ光源からなることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１２】
前記発光ユニットは、同期発光素子と照明レンズからなり、前記照明レンズの鏡面は、球面または非球面であることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１３】
前記発光ユニットは、非同期発光素子の光源であって、前記非同期発光素子は、１または複数の発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１４】
前記発光ユニットは、非同期発光素子と照明レンズからなり、前記照明レンズの鏡面は、球面または非球面であることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１５】
前記画像センシングユニットは、１または複数のリニアセンサアレイからなることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１６】
前記画像センシングユニットは、リニアセンサアレイと結像レンズからなることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１７】
前記回転センシングユニットは、マグネチックインダクタまたは角速度インダクタからなり、前記傾き角センシングユニットは加速度インダクタからなり、かつ、前記角速度インダクタがジャイロコンパスであることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１８】
前記画像センシングユニット、前記回転センシングユニットおよび前記傾き角センシングユニットが同一のチップに内蔵されたことを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項１９】
前記画像センシングユニットが受信した前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の傾斜角度変化信号が、ともに直接的に前記データストレージユニットにストレージされることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【請求項２０】
前記画像センシングユニットが受信した前記反射光信号、前記回転センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記回転角度変化信号、および前記傾き角センシングユニットに検知された当該運動感知装置の前記傾斜角度変化信号が、ともに間接的に前記センサ制御ユニットを介して前記データストレージユニットにストレージされることを特徴とする請求項１０記載の回転および傾斜変化情報を検知可能な運動感知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１４０１６４（Ｐ２００８−１４０１６４Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２５９６７（Ｐ２００６−３２５９６７）
【出願日】平成１８年１２月１日（２００６．１２．１）
【出願人】（５０５１１０８１５）敦南科技股▲分▼有限公司 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１日（２００６．１２．１）
【出願人】（５０５１１０８１５）敦南科技股▲分▼有限公司 (13)
【Ｆターム（参考）】
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