본 발명은 포터블 컴퓨터, 특히 이동성 컴퓨터 및 각종 구동수단과 핸드프리 (hands―free) 포터블 네트워크구성요소를 사용하여 세트될 수 있는 통신시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a portable computer, in particular a mobile computer and a communication system that can be set using various driving means and hands-free portable network components.
본 발명의 출원인의 소유의 미합중국 특허 제5,305,244호 (Newman 외)에는, 음성구동의 사용자착용 컴퓨터 (이동성 컴퓨터)에 관하여 개시(開始) 및 청구되어 있다. 미합중국 특허 제5,305,244호의 시스템에는, 경량의 자체내장된 포터블 컴퓨터가 정의되어 있고, 이것은 정보의 핸드프리 검색 및 디스플레이를 위하여 컴퓨터가 사용자에 의하여 완전히 지지된다. 이 소형 컴퓨터장치는 하우징을 사용자에게 고착하는 수단을 가지는 컴퓨터하우징과, 이 하우징내에 장착되어 미리 프로그램된 단어 및 숙어의 어휘모델을 포함하는 이미 입력된 정보를 기억하는 기억수단으로 이루어진다. 또한, 뉴먼 등의 특허에 포함된 다른 구성요소들로서는, 기억된 프로그램에 따른 사용자의 오디오명령 및 정보를 수신, 검색 및 처리하는 프로세서수단과, 이 오디오명령을 수신하여 전기신호로 변환하고, 이 변환된 신호를 프로세서수단으로 보내는 프로세서수단과 통신하는 오디오트랜스듀서 및 컨버터수단이 있다. 이로써, 프로세서수단은 명령을 인식하고, 이 명령을 미리 프로그램된 어휘의 정의된 서브세트에 대하여 매치시키고, 이것을 컴퓨터디스플레이수단으로 송신한다. 디스플레이수단은 사용자의 눈에 근접하여 장착되어 사용자로 하여금 포터블 컴퓨터를 완전한 핸드프리로 사용할 수 있도록 한다. 미합중국 특허 제5,305,244호에는 구성요소 및 그 기능에 관하여 충분히 기재되어 있으며, 이것은 본 발명의 개시에 충분히 참조된다. 간단화하기 위하여, 미합중국 특허 제5,305,244호의 장치의 각 구성요소는 공지된 것이므로, 여기서는 상세하게 기재하지 않는다. 이 미합중국 특허 제5,305,244호는 본 발명의 개시에서 뉴먼 외 I로 칭한다.US Patent No. 5,305,244 (Newman et al.), Owned by the applicant of the present invention, discloses and claims for a voice-driven user wearable computer (mobile computer). In the system of US Pat. No. 5,305,244, a lightweight, self-contained portable computer is defined, which is fully supported by the user for hand-free retrieval and display of information. The small computer device comprises a computer housing having means for fixing the housing to a user, and storage means for storing already inputted information including a lexical model of words and idioms pre-programmed in the housing. Further, the other components included in the patent of Newman et al. Include processor means for receiving, retrieving and processing audio commands and information of the user according to the stored program, and receiving the audio commands and converting them into electric signals. There is an audio transducer and converter means in communication with the processor means for sending the converted signal to the processor means. In this way, the processor means recognizes the instruction, matches it against a defined subset of the preprogrammed vocabulary, and sends it to the computer display means. Display means are mounted in close proximity to the user's eyes to allow the user to use the portable computer as a complete hand free. U.S. Patent No. 5,305,244 fully describes the components and their functions, which are fully referenced in the disclosure of the present invention. For the sake of simplicity, each component of the apparatus of US Pat. No. 5,305,244 is well known and is not described in detail here. This U.S. Patent No. 5,305,244 refers to Newman et al. I in the disclosure of the present invention.
미합중국 특허 제5,305,244호의 장치에 있어서, 그 사용과 다양성을 더욱 개선하기 위하여 여러 가지 주요한 변형을 할 수 있다.In the apparatus of US Pat. No. 5,305,244, several major modifications can be made to further improve its use and versatility.
근년, 다량의 인쇄물, 특히 기술매뉴얼이 전자기술매뉴얼(electronic technical manuals)(ETM) 및 상호작용 전자기술매뉴얼(interactive electronic technical manuals)(IETM)로 대체되고 있다. 이러한 ETM 및 IETM은 필수적으로 전자데이터베이스이고, 이것은 전형적으로 사용자가 입력하기 위한 키보드와 정보를 디스플레이하기 위한 커다란 모니터를 가지는 종래의 컴퓨터내에 내장되어 있다. 오퍼레이터는 이 컴퓨터를 사용하여, 시스템, 서브시스템 또는 그 구성요소들의 고장발견 및 수리/교체 등을 포함하는 다양한 사용을 위하여 ETM 및 IETM내에 기억된 데이터를 액세스 및 디스플레이한다.In recent years, a large number of prints, in particular technical manuals, have been replaced by electronic technical manuals (ETM) and interactive electronic technical manuals (IETM). These ETMs and IETMs are essentially electronic databases, which are typically embedded in conventional computers with keyboards for user input and large monitors for displaying information. The operator uses this computer to access and display data stored in the ETM and IETM for various uses, including fault finding and repair / replacement of systems, subsystems or components thereof.
ETM 및 IETM은 특히 서비스 및 수리업에 유용하고, 여기에서 기술자는 기술매뉴얼로부터 고장난 장치의 수리 및 서비스를 하기 위한 상세한 정보를 필요로 한다. 예를 들면, ETM 및 IETM은 자동차정비센터에서 유용하고, 여기에서 정비공은 고장난 자동차를 서비스하기 위하여 자동차기술매뉴얼의 정보에 액세스하는 것이 필요함을 알게 된다. 또한, ETM 및 IETM은 군용 서비스센터에도 유용하고, 여기에서 군기술자는 고장난 병기시스템을 서비스 및 수리하기 위하여 군용 기술매뉴얼의 정보를 액세스하는 것이 때로 필요하게 된다. 이러한 상황에 있어서, 인쇄물의 분량이 많을 수 있으므로, 인쇄물보다는 ETM 및 IETM으로부터 정보에 액세스하는 것이 보다 효율적이다.ETM and IETM are particularly useful in the service and repair industry, where the technician needs detailed information from the technical manual for repairing and servicing the failed device. For example, ETMs and IETMs are useful in automotive maintenance centers, where mechanics find it necessary to access information in an automotive technical manual to service a broken car. ETMs and IETMs are also useful for military service centers, where military technicians sometimes need to access information in military technical manuals to service and repair a failed weapon system. In such a situation, the amount of printed matter may be large, so accessing information from ETM and IETM is more efficient than printed matter.
전술한 바와 같이, ETM 및 IETM은 오퍼레이터 입력용 키보드 및 데이터를 디스플레이하는 큰 비디오모니터를 가지는 종래 컴퓨터에 통상 기억되고, 그리고 이로부터 액세스된다. 이러한 컴퓨터는 수리할 장치에 근접한 서비스영역에 종종 위치된다. 동작중에, 정비공은 컴퓨터와 수리할 장치 사이를 오가며 수리할 장치의 서비스에 필요한 데이터를 검색한다. 컴퓨터와 수리할 장치 사이에서 이러한 움직임은 ETM 및 IETM으로부터 데이터를 검색하기 위하여 상당한 시간과 노력을 소비한다는 것을 나타낸다. 그러므로, 이러한 종래의 컴퓨터는 오퍼레이터에게 ETM 및 IETM의 정보의 데이터전달이 불충분하기 때문에, ETM 및 IETM을 기억하는 장치로도 효율적이 아니다.As mentioned above, the ETM and IETM are usually stored in and accessed from a conventional computer having a keyboard for operator input and a large video monitor displaying data. Such computers are often located in the service area proximate the device to be repaired. In operation, the mechanic travels between the computer and the device to be repaired and retrieves the data needed for servicing the device to be repaired. This movement between the computer and the device to be repaired represents a significant time and effort spent retrieving data from the ETM and IETM. Therefore, such a conventional computer is not efficient even as a device for storing the ETM and the IETM since the data transfer of the information of the ETM and the IETM to the operator is insufficient.
본 발명의 목적은 사용자를 위한 정보의 핸드프리 검색 및 디스플레이를 위하여 장치의 최소한 일부가 사용자에 의하여 완전하게 지지되는 컴팩트의 자체완비된 포터블 컴퓨터장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a compact self-contained portable computer device in which at least part of the device is fully supported by the user for hand-free retrieval and display of information for the user.
도 1은 본 발명의 이동성 컴퓨터를 착용하고 있는 사용자의 개략정면도.1 is a schematic front view of a user wearing the mobile computer of the present invention.
도 2는 “구동수단”으로서 음성, 아이-트래킹 (eye―tracking), EEG 또는 그 조합의 어느 것을 지정하고 있는 본 발명의 이동성 컴퓨터의 개략블록도.2 is a schematic block diagram of a mobile computer of the present invention, which designates any of voice, eye-tracking, EEG, or a combination thereof as “drive means”;
도 3은 원격 호스트컴퓨터와 접속하고 있는 본 발명의 각종 구동수단을 나타내는 본 발명의 이동성 컴퓨터의 개략블록도.3 is a schematic block diagram of a mobile computer of the present invention showing various drive means of the present invention connected to a remote host computer;
컴퓨터장치는 사용자에 의하여 지지되도록 하우징을 사용자에게 이동가능하게 고착하는 체착(締着)수단을 가지거나 또는 없는 하우징을 포함한다. 다른 방법으로, 하우징은 사용자에게 부착되지 않고 다른 구성요소들과 떨어져서 먼 곳에 위치될 수 있다. 하우징은 또한 미리 입력된 정보를 기억하는 기억수단과, 이 기억수단과 통신하여 정보 및 기억된 프로그램에 따른 사용자의 명령을 수신, 검색 및 처리하는 프로세서수단을 포함한다. ETM 및 IETM의 방대한 데이터베이스는 이동성의 자체내장형 컴퓨터장치에 의하여 액세스될 것이기 때문에, 데이터베이스를 포함하는 기억수단을 용이하게 인터페이스하는 수단이 필요하다. 컴퓨터장치의 하우징은 액세스포트를 포함하고, 이로써 데이터를 포함하는 각종 기억수단이 인터페이스되어 통신이 행해질 수 있다. 기억수단과 컴퓨터장치 사이에 데이터의 액세스 및 전송은 이 출원에 기재된 각종 핸드프리 구동수단의 제어하에서 완전하게 수행될 수 있다. 액세스포트는 기억수단에 직접 전기적으로 부착으로 될 수 있으나, 다른 유선 및 무선연결도 또한 사용된다. 컴퓨터장치는 또한 프로세서수단과 통신하여, 오디오트랜스듀서 및 컨버터수단을 포함하거나 또는 포함하지 않은 아이-트래킹, 브레인구동수단, 트랜스듀서 및 컨버터수단을 포함하고, 이것은 사용자로부터의 명령을 수신하고, 수신된 명령을 전기신호로 변환하고, 변환된 전기신호를 인식하고, 인식한 전기신호를 프로세서수단으로 보낸다. 트랜스듀서 및 컨버터수단은 사용자에 의하여 지지되거나 또는 지지되지 않을 수 있다. 컴퓨터장치는 또한 프로세서수단으로부터 정보를 수신하고, 수신된 정보를 사용자를 위하여 디스플레이하는 프로세서수단과 통신하는 디스플레이수단을 포함하고, 이 디스플레이수단은 사용자에 의하여 지지되고, 이로써 사용자는 오디오명령으로 또는 없이 단지 브레인구동 또는 아이-트래킹만을 사용하는 핸드프리방식으로 정보를 디스플레이하도록 컴퓨터장치를 운전할 수도 있다.The computer device includes a housing with or without retention means for movably securing the housing to the user so as to be supported by the user. Alternatively, the housing can be located remote from other components without being attached to the user. The housing also includes storage means for storing pre-input information, and processor means for communicating with the storage means for receiving, retrieving and processing the user's command according to the information and the stored program. Since the vast database of ETM and IETM will be accessed by mobile self-contained computing devices, there is a need for a means of easily interfacing the storage means including the database. The housing of the computer device includes an access port, whereby various storage means including data can be interfaced to communicate. Access and transfer of data between the storage means and the computer device can be performed completely under the control of the various hand-free driving means described in this application. The access port can be electrically attached directly to the storage means, but other wired and wireless connections are also used. The computer device also communicates with the processor means to include eye-tracking, brain drive means, transducer and converter means, with or without audio transducer and converter means, which receive and receive instructions from the user. The converted command is converted into an electric signal, the converted electric signal is recognized, and the recognized electric signal is sent to the processor means. The transducer and converter means may or may not be supported by the user. The computer device also includes display means for receiving information from the processor means and in communication with the processor means for displaying the received information for the user, the display means being supported by the user, whereby the user is with or without audio commands. The computer device may be operated to display information in a hand-free manner using only brain drive or eye tracking.
전술한 뉴먼 외 I에서 사용된 음성구동수단 이외에, 이러한 2가지 다른 전술한 구동수단, 즉 아이-트래킹 및 브레인구동수단 (EEG)을 본 발명에서 시도하고 있다. 뉴먼 외 I에 기재된 바와 동일한 일반적 시스템을 사용하면, 음성구동은 아이-트래킹수단 및/또는 브레인구동기술수단중 어느 하나로 완전하게 또는 부분적으로 대체되거나 사용될 수 있다. 어떤 경우에는, 음성구동수단, 아이-트래킹구동수단 및 브레인구동수단과의 임의의 조합이 뉴먼 외 I타입의 포터블 핸드프리 컴퓨터시스템에 바람직할 수도 있다. 상기 구동수단을 조합함으로써, 어떤 컴퓨터환경은 헤드 및 암트래킹수단을 사용할 수 있고, 예를 들면, 이러한 환경은 가상현실의 적용일 수 있다.In addition to the voice driving means used in Newman et al. I described above, two other aforementioned driving means, i.e., tracking and brain driving means (EEG), are attempted in the present invention. Using the same general system as described in Newman et al., Voice drive may be completely or partially replaced or used with either eye-tracking means and / or brain drive technology means. In some cases, any combination of voice drive means, eye-tracking drive means, and brain drive means may be desirable for a Newman et al. I type portable hand-free computer system. By combining the drive means, some computer environments may use head and arm tracking means, for example, such an environment may be the application of virtual reality.
아이-트래킹의 시스템개념은 눈을 트래킹하여 그 움직임을 응용의 “마우스”명령으로 해석함으로써 오퍼레이터가 컴퓨터를 완전하게 핸드프리로 조작하게 하는 것이다. 일반적으로, 아이-트래킹시스템은 사용자의 머리에 장착되지만, 다른 적절한 방식으로 사용될 수도 있다. 오디오명령과 함께, 아이-트래킹은 핸드프리로 사용될 수 있고, 완전히 개인용 또는 일반용으로 디자인될 수 있다. 전술한 바와 같이, 아이-트래킹시스템은 본 발명의 컴퓨터와 사용되는 유일한 명령시스템일 수 있고, 또는 전술한 바와 같이 뉴먼 외 I에 기재된 음성오디오명령시스템 또는 브레인구동수단과 함께 사용될 수도 있다. 본 발명에서 사용된 아이트래커인터페이스는 잡지 (“A New‘Look’”, OEM Magazine, 1995년 5월)에 기재된 시스템과 같은 임의의 적절한 아이-트래킹시스템일 수 있다.The system concept of eye-tracking allows the operator to operate the computer completely hands-free by tracking the eyes and interpreting the movements into the application's "mouse" commands. In general, the eye-tracking system is mounted to the user's head, but may be used in other suitable ways. With audio commands, eye tracking can be used hand-free and can be designed completely personal or general purpose. As mentioned above, the eye-tracking system may be the only command system used with the computer of the present invention, or may be used with the voice audio command system or the brain driving means described in Newman et al. The eye tracker interface used in the present invention may be any suitable eye-tracking system, such as the system described in the magazine (“A New 'Look'”, OEM Magazine, May 1995).
컴퓨터에서 아이-트래킹의 원리는 비교적 복잡하지 않다. 사용자의 눈은 자동비디오트래커에 의하여 트래킹된다. 눈 중심과 동공 중심의 위치는 별개로 계산된다. 이 2포인트는 오퍼레이터가 보고 있는 포인트에서 컴퓨터디스플레이를 통과하는 라인을 결정한다. 이 위치데이터로, 눈은 종래의 마우스가 제공하는 것과 동일하게 정보를 컴퓨터에 제공할 수 있다. 눈구동 커서는 사실 비쥬얼 마우스(visual mouse)이다. 아이-트래킹에 관한 보다 상세한 설명은 포스터밀러사 (FosterMiller Inc.)의 간행물 및 상기 인용한 미합중국 특허에 개시되어 있으며, 2가지 모두 본 발명의 개시에 참조하였다.The principle of eye tracking in a computer is not relatively complex. The user's eyes are tracked by an automatic video tracker. The position of the eye center and the pupil center are calculated separately. These two points determine the line through the computer display at the point the operator is looking at. With this positional data, the eye can provide information to the computer in the same way as a conventional mouse provides. Eye-driven cursors are actually visual mice. A more detailed description of eye-tracking is disclosed in the publication of Foster® Miller Inc. and the above-cited United States patents, both of which are referenced in the present disclosure.
아이-트래킹이 오디오명령시스템 (뉴먼 외 I참조)과 사용될 때, 각 시스템은 서로 독립하여 사용될 수 있거나 또는 서로 보강 및 보조하도록 사용될 수 있다. 따라서, 음성명령이 본 발명의 아이-트래킹시스템 등에 의하여 확인되거나 보강된 본 발명의 컴퓨터에 제공될 수 있다. 또한, 명령시스템중 하나가 작동되지 않는 경우에도, 다른 것이 작동할 수 있어서 컴퓨터실행을 보장하게 할 수 있다.When eye tracking is used with an audio command system (see Newman et al.), Each system may be used independently of one another or may be used to reinforce and assist one another. Therefore, the voice command can be provided to the computer of the present invention confirmed or reinforced by the eye tracking system of the present invention or the like. Also, even if one of the command systems is not working, the other can work to ensure computer execution.
다음은 상기 인용한 포스터밀러사의 간행물로부터 일부 발췌한 것이고, 본 발명의 개시에 참조되고, 또한 본 발명에서 사용가능한 아이-트래킹시스템을 정의한다.The following is an excerpt from the publications of Fostersham Miller, cited above, references the disclosure of the present invention and also defines an eye-tracking system usable in the present invention.
컴퓨터기술의 진보도 사용자가 방대한 정보를 상호작용으로 처리하는 사용자의 능력을 강화시켜 주지는 않았다. 계산속도, 메모리사이즈, 센서성능, 및 소프트웨어 용량을 향상시켰지만, 한편 인간의 인터페이스면에는 관심이 적었다. 입력장치는 지난 10년간 본질적으로는 변하지 않았다. 작업능률향상을 위하여 공지의 기술로서 이 영역에 대한 연구가 무르익을 때다.Advances in computer technology have not enhanced the user's ability to interact with massive amounts of information. The computational speed, memory size, sensor performance, and software capacity have been improved, while there is little interest in human interface. Input devices have not changed essentially in the last decade. As a well-known technique for improving work efficiency, it is time to study the field.
아이디렉티드(eye－directed) 컨트롤은 인간기계의 인터페이스의 어려운 타스크에 트랙볼(trackball) 및 조이스틱(joystick)입력이 필요로 하는 어디에나 군사적 및 상업적 응용가능성을 가진다. 아이-트래킹은 또한 전문화된 핸드아이 조정기술의 필요성을 저감한다. 아이-트래킹은 군사적 및 상업적 시스템 모두에서 이미 많이 적용되고 있는 것을 알 수 있다.Eye-directed control has military and commercial applicability wherever trackball and joystick inputs are required for the difficult tasks of human-machine interface. Eye-tracking also reduces the need for specialized hand-eye coordination techniques. It can be seen that eye-tracking is already widely applied in both military and commercial systems.
변화하는 비쥬얼환경에서 응시하는 선을 신속하게 이동하는 눈의 능력이 이상적인 컴퓨터입력장치로 된다. 지난 25년간, 눈의 위치를 모니터하는 기술이 개발되어 왔다. 지금까지, 누구도 트랙을 남기는 눈의 움직임을 인터페이스장치로서 시도하지 않았다. 포스터밀러는 이러한 한계를 극복하여 아이구동커서 또는 “비쥬얼 마우스”를 가능하게 한 시스템을 개발하였다.The ability of the eye to quickly move the gaze line in a changing visual environment is the ideal computer input device. In the last 25 years, techniques for monitoring the position of the eye have been developed. So far, no one has tried eye movement leaving an track as an interface device. Fostersham Miller has overcome this limitation and has developed a system that enables an eye-driven cursor or a "visual mouse".
최근에는 해군 서피스워페어센터(the Naval Surface Warfare Center, Dahlgren, VA., U.S.A.)에서 해군용의 시범적인 이러한 컴퓨터인터페이스가 전시되었다. 이러한 인터페이스로, 오퍼레이터는 컴퓨터디스플레이에서 그것을 바라보는 것만으로 항목을 선택한다. 이 프로그램은 AEGIS 워크스테이션에서 아이트래커인터페이스로 현재 사용되는 트랙볼인터페이스를 대체하려는 것이고, 이것은 보다 빠르고, 덜 피로하고, 그리고 더욱 정밀한 것이다.Recently, the Naval Surface Warfare Center (Dahlgren, VA., U.S.A.) exhibited these pilot computer interfaces for the Navy. With this interface, the operator selects an item just by looking at it on the computer display. This program is intended to replace the trackball interface currently used as an eye tracker interface on AEGIS workstations, which is faster, less tiring, and more precise.
“비쥬얼 트랙볼”은 원리상 단순하다. 오퍼레이터의 눈 중 하나가 자동비디오트래커에 의하여 포착되어 트래킹된다. 눈 중심과 동공 중심의 위치는 별개로 계산된다. 이 공간의 2 포인트는 오퍼레이터가 바라보는 포인트에서 컴퓨터디스플레이를 통과하는 선을 결정한다. 이 위치데이터로, 아이는 마우스가 제공하는 바와 동일하게 정보를 컴퓨터에 제공할 수 있다."Visual trackball" is simple in principle. One of the operator's eyes is captured and tracked by the automatic video tracker. The position of the eye center and the pupil center are calculated separately. Two points in this space determine the line through the computer display at the point the operator looks at. With this positional data, the child can provide information to the computer as the mouse provides.
오퍼레이터는 디스플레이스크린상의 벤치마크 포인트를 일견하여 트래커를 측정한다. 이렇게 함으로써 각 오퍼레이터는 디스플레이와 머리 및 목자세로부터의 편안한 위치, 거리를 선택하게 된다. 이 측정데이터는 디스플레이상의 고려점을 계산하는 식에서의 상수를 수정하는데 사용된다.The operator measures the tracker by looking at the benchmark points on the display screen. This allows each operator to choose a comfortable location and distance from the display and head and neck posture. This measurement data is used to modify the constants in the equation to calculate the display considerations.
측정이 완료되면, 머리를 자유롭게 움직이게 된다. 편안한 위치를 선택한 오퍼레이터가 정상적으로 약간 움직이더라도 “비쥬얼 트랙볼”의 정확도에는 큰 영향을 미치지 않는다. 눈을 깜박거린다고 트래커고정이 풀리는 것은 아니다. 고정이 풀린다면 (예를 들면, 오퍼레이터가 잠시 디스플레이로부터 눈을 떼었을 때), 트래킹은 정지되고, 카메라는 멈춘다. 오퍼레이터의 눈이 디스플레이로 돌아올 때, 카메라는 놓쳤던 동일 위치에 눈을 다시 오게 한다.When the measurement is complete, the head is free to move. Even if the operator who chooses a comfortable position moves slightly, normally, it does not affect the accuracy of the "visual trackball". Blinking your eyes doesn't release your tracker. If the lock is released (for example, when the operator takes their eyes off the display for a while), the tracking stops and the camera stops. When the operator's eyes return to the display, the camera brings the eyes back to the same location that was missed.
오퍼레이터의 눈이 따라가는 “응시선” 또는 공간내의 선을 계산하기 위하여, 눈과 동공은 별개로 트래킹된다. 눈 중심위치의 표시로서, 눈은 각막을 닫는 IR기준의 반사를 사용하여 공간내에서 트래킹된다. 각막은 대략 구형이므로, 기준의 위치는 눈의 회전에 대하여 비교적 덜 민감하다. 따라서, 눈 중심에 대한 동공 중심의 위치는 항상 계산될 수 있으며, 이 2점의 위치가 응시선에 관련된다. 동공각막 반사차이 측정은 가시각도로 ＋/－15도가 넘는 거의 직선이다. 눈의 움직임이 크면 더욱 복잡한 계산으로 처리된다.In order to calculate the "looking line" or line in space followed by the operator's eye, the eye and the pupil are tracked separately. As an indication of the eye's center position, the eye is tracked in space using an IR reference reflection that closes the cornea. Since the cornea is approximately spherical, the position of the reference is relatively less sensitive to eye rotation. Thus, the position of the pupil center with respect to the eye center can always be calculated, the position of these two points being related to the gaze line. The pupillary corneal reflection difference measurement is an almost straight line that exceeds +/- 15 degrees in the viewing angle. The larger the eye movement, the more complicated the calculation.
기본시스템은 단순하다. 표준 저광 CCD가 IR소스에 의하여 조명된 눈을 상으로 한다. 제1의 퍼킨지(Purkinje)상, 또는 각막반사는 이러한 일류미네이터에 의하여 형성된다. 검출기 축과 떨어진 IR소스와 함께, 즉 IR싱크이기 때문에 동공은 어두운 상으로서 트래킹된다. 일류미네이터를 설치하는 것이 계산을 위하여 중요한 것은 아니고, 눈에 대한 기준반사의 질은 최적으로 될 수 있다. 이것은 포스터밀러의 간행물로부터의 인용에 이른다.The basic system is simple. A standard low light CCD looks into the eye illuminated by the IR source. The first Purkinje phase, or corneal reflex, is formed by this first class emitter. With the IR source away from the detector axis, ie the IR sink, the pupil is tracked as a dark image. The installation of a first class emitter is not important for the calculation and the quality of the reference reflection on the eye can be optimal. This is a quotation from Fostersham Miller's publication.
본 발명에 있어서, 아이-트래킹사용의 이점은 여러가지이고, 즉 단순성 및 속도가 중요한 고려이다. 눈을 사용하는 것이 손으로 키보드를 조작하거나 다른 트래킹 및 구동장치보다 훨씬 속도가 빠르다.In the present invention, the advantages of using eye tracking are numerous, i.e. simplicity and speed are important considerations. Using your eyes is much faster than using your hand to operate the keyboard or other tracking and driving devices.
EEG와 같은 근육움직임 검출을 하거나 또는 하지 않는 브레인구동기술 또는 브레인구동컨트롤에 있어서, 비교적 신규의 최근의 기술이 구동수단 또는 뉴먼 외 I의 시스템의 구동수단으로 생각된다. 브레인구동기술, EEG에 관해서는, 여기에 참조하는 1995년 3월 7일자 뉴욕타임즈(New York Times)의 “사이언스 타임즈(Saience Times)”에 상세하게 기재되어 있다. 사용된 헤드세트는 EEG에 필요한 전극을, 원한다면 음성구동용 마이크로폰과 함께 가질 수 있다. 시스템정보를 수신하여 이 수신된 정보를 디스플레이하는 디스플레이수단이 또한 이 시스템의 헤드세트에 위치한다. 브레인구동기술의 이 신규의 시스템이 뇌파기록장치(electroencephalograph)라고 불리우나, 여기서는 알기 쉽게 “EEG”로 칭한다. 예를 들면, 사람이 뇌파제어만을 사용하여 디스플레이스크린 주위에서 컴퓨터커서를 움직이는 것이 가능하다는 것이 뉴욕주 보건성에 의하여 증명되었다. 인간의 헤드와 접하여 위치한 전극은 브레인으로부터 방사된 전자기신호를 검출하고, 그 신호는 증폭기를 통과하여 이 신호를 프로세서로 전송한다. 이 EEG프로세스는 브레인구동타스크를 수행하는 동안 사용자가 대화까지도 할 수 있는데까지 개발되었다. 전술한 뉴욕 타임즈의 기사 “사이언스 타임즈”에 언급된 바와 같이, “뇌파패턴의 복잡성에 당황하더라도, 미합중국 및 유럽내의 실험실에서는 사람은 의식적인 노력으로 어느 정도의 브레인방사를 제어할 수 있으며, 훈련을 통하여 자연적으로는 결코 달성될 수 없는 방식으로 이 제어를 사용할 수 있는 것을 명백하게 보여준다”라는 것에 주목한다. 이 기사에서 이야기하고자 하는 것은 “어떻게 해서든지, 브레인은 그 자체를 훈련시킬 수 있어서 이 2채널 컴퓨터알고리즘, 또는 커서를 움직이는 방법을 개발한다. ···· 놀랍게도, 보통 사람들은 이렇게 하는 것을 아주 빨리 배워서 커서를 움직이는 것 등을 할 수 있게 된다.” 결론적으로, 이 뉴욕 타임즈의 기사에서 설명하는 것은 “진보는 2가지 면에 직면하게 되는데 ····, 유용한 브레인신호를 찾기 위하여 개선되어야 하는 컴퓨터알고리즘의 향상, 및 이 신호를 직접적 통신채널, 즉 신체의 정상적인 감각기관 또는 모터장치와는 독립된채널로 개발하는 주체의 훈련향상이라는 것이다.” 다시, 일반적인 EEG절차를 설명하는 1995년 3월 7일자 뉴욕타임즈기사를 인용한다. “한 쌍의 전극이 브레인의 좌반구에 위치되고, 다른 쌍은 우반구에 위치된다. 브레인은 뇌파기록장치액티비티, 또는 EEG라고 불리는 매우 미세한 전기신호를 방사한다.”In brain drive technology or brain drive control with or without muscle movement detection such as EEG, relatively new and recent technology is considered to be a drive means or a drive means of a system of Newman et al. Brain drive technology, EEG, is described in detail in the "Saience Times" of the New York Times, March 7, 1995, incorporated herein by reference. The headset used may have the electrodes required for the EEG, with a voice-driven microphone if desired. Display means for receiving system information and displaying the received information are also located in the headset of this system. This new system of brain drive technology is called an electroencephalograph, but here it is called "EEG" for clarity. For example, the New York State Department of Health has demonstrated that it is possible for a person to move a computer cursor around a display screen using only EEG control. The electrodes located in contact with the human head detect the electromagnetic signal emitted from the brain, which passes through the amplifier and sends it to the processor. This EEG process was developed to allow the user to even talk while performing brain-driven tasks. As mentioned in the aforementioned New York Times article “Science Times”, “Embarrassed by the complexity of EEG patterns, laboratories in the United States and Europe can control some degree of brain radiation with conscious effort, This makes it clear that we can use this control in a way that can never be achieved naturally. ” What this article says is, “Anyway, Brain can train itself to develop this two-channel computer algorithm, or how to move the cursor. Surprisingly, ordinary people can learn to do this very quickly so they can move the cursor and so on. ”In conclusion, this New York Times article explains that“ progress faces two sides. The improvement of computer algorithms that must be improved to find useful brain signals, and the training of subjects who develop them as direct communication channels, independent of normal sensory organs or motor devices of the body. ” Again, cite the New York Times article dated March 7, 1995, explaining the general EEG procedure. “A pair of electrodes is located in the left hemisphere of the brain and the other pair is located in the right hemisphere. The brain emits very fine electrical signals called EEG activity, or EEG. ”
전극은 이 신호를 등록하고, 어떤 파동을 분리하여 측정하는 컴퓨터프로그램으로 이 신호를 공급한다. 연구자에 의하여 디자인된 수식을 사용하여, 컴퓨터가 커서를 어떻게 움직일 것인가를 결정한다. 커서는 비디오스크린의 중앙에 나타나고, 목표는 4개의 코너중 어느 하나에 나타난다. 주체는 커서를 목표로 이동하게 하려고 한다. 주체는 최초에 그들이 런닝, 플로우팅, 바스켓 슈팅 또는 단지 릴랙스와 같은 움직임에 집중하고 있다고 보고하였다. 그러나, 일단 기술이 개발되면, 주체는 그것을 생각하지 않고 마치 걷는 것과 같이 수행할 수 있다고 말한다. 커서가 목표에 닿으면, 목표는 빛을 번쩍이고 컴퓨터는 히트를 등록한다. 대신에 커서가 스크린주변상의 목표가 아닌 점에 닿으면, 컴퓨터는 미스를 기록한다. 현재, 훈련이 잘 된 주체는 목표를 시간내에 70％는 히트할 수 있다. 약 2초간 시도를 계속하고 잠깐 멈춘 후, 다시 다른 시도를 한다. 각 세트의 시도는 2∼3분간 계속되고, 1분간 멈춘다. 전술한 바와 같이 본 발명의 개시에 참조한 1995년 3월 7일자 뉴욕 타임즈의 기사 “사이언스 타임즈” 이외에, EEG는 발명자 앤드류 엠. 정커 (Andrew M. Junker)에 의하여 출원된 미합중국 특허출원의 주제이다.The electrode registers this signal and feeds it to a computer program that isolates and measures any wave. Using a formula designed by the researcher, the computer decides how to move the cursor. The cursor appears in the center of the video screen and the target appears in one of four corners. The subject tries to move the cursor to the target. The subject initially reported that they were focusing on movements such as running, floating, basket shooting or just relaxing. However, once the technology is developed, the subject says that he can perform it as if walking without thinking about it. When the cursor reaches the target, the target flashes a light and the computer registers a hit. Instead, the computer records a miss when the cursor touches a point that isn't a target around the screen. Currently, a well-trained subject can hit a target 70% of the time. Keep trying for about 2 seconds, pause, then try another. Each set of trials lasts 2 to 3 minutes and stops for 1 minute. In addition to the article “Science Times” of the New York Times, March 7, 1995, which is incorporated herein by reference to the disclosure of the present invention, EEG is inventor Andrew M. Pat. The subject of a United States patent application filed by Andrew M. Junker.
EEG신호 이외에, 유사한 방식으로 머리근육으로부터 발산되는 전기신호도 또한 증폭되어, 제어신호로 변환된다. EEG신호 및 근육신호는 사용자에 의하여 제어되어 컴퓨터장치에 명령한다.In addition to the EEG signal, electrical signals emitted from the head muscles in a similar manner are also amplified and converted into control signals. The EEG signal and muscle signal are controlled by the user and instruct the computer device.
본 발명의 장치의 일부의 포터블 구성요소와 원격 호스트컴퓨터를 함께 사용하는 것도 또한 가능한 실시예이다. 뉴먼 외 I의 컴퓨터 구성요소 (도 1의 106)는 가장 무거운 요소이기 때문에, 본 발명의 실시예는 단지 다음을 사용하는 것만 포함한다. (a) 구동수단 (음성, 아이-트래킹, 브레인구동 및/또는 다른 구동수단), (b) 프로세서로부터 출력된 정보를 수신하고, 이 수신정보를 사용자를 위하여 디스플레이하는 프로세서수단과 전기적으로 통신하는 디스플레이를 갖춘 헤드세트, 및 (c) 무선주파수를 사용하는 트랜시버와 같은 통신수단은 분산 또는 적외선으로 바뀌거나, 초음파의 다른 변조된 캐리어파로서 구동수단과 호스트컴퓨터 사이에 정보를 전달하고, 호스트컴퓨터로부터 복귀정보를 수령한다. 원격 컴퓨터는 구동수단, 디스플레이수단을 갖춘 헤드세트, 및 호스트컴퓨터와 상호작용하는 통신수단을 각각 가지는 수명의 사용자와 동시에 접속될 수 있다. 따라서, 이 제2의 모드에서, 예를 들면, 헤드세트를 갖춘 수명의 사용자로 하여금 작업을 함께 하거나 또는 원거리이든가 수명의 사용자중 한 사람에 의하여 실행되는 하나의 포터블 이동성 호스트컴퓨터의 기능을 오프하게 하는 것이 가능하다. 다른 실시예는 디스플레이수단의 하우징 내에서의 통신수단 및 프로세서에 관한 것이다. 헤드 및 암트래킹은 또한 전술한 구동수단과 연관되어 사용될 수 있다. 헤드 및 암트래킹은 사용자의 신체의 일부의 표현을 포함하는 컴퓨터디스플레이에 관련하여, 주로 컴퓨터에 헤드 및 하나 이상의 팔 또는 필요하다면 다리의 위치를 나타내는데 사용된다. 이것은 가상현실의 적용에서 자주 사용되고, 여기에서 사용자는 디스플레이에 묘사되거나 또는 신체의 일부의 움직임에 의하여 디스플레이에 영향을 미칠 수 있다. 이 신체의 일부의 트래킹신호는 신체의 일부의 위치를 나타내고, 컴퓨터프로그램에 영향을 주고, 사용자가 프로그램된 사건의 일부인 것처럼 디스플레이한다. 헤드 및 암트래킹장치의 사용 및 디자인을 기술하는 기사는 가상현실특별보고서 (Virtual RealitySpecial Report, 1994년 겨울, Vol 1, No.4)와 같은 잡지에서 찾을 수 있다. 이 보고서에서, 헤드 및 암트래킹은 51페이지의 “가상현실은 유익한 가르침의 도구인가?”라는 기사에 기재되어 있다. 또한, 본 실시예에서 사용되는 타입의 트래킹장치는 엑소스사 (Exos Inc., 2A Gill st., Woburn, Mass., U.S.A.) 및 상기 간행물의 가상현실 리소스가이드 (The Virtual Reality Resource Guide)에 리스트되어 있는 다른 공급처로부터 구할 수 있다. 예로서, 엑소스의 “포스암마스터 (Force Arm Master)” 및 엑소스의 “포지션암마스터 (Position Arm Master)”가 있다. 포지션암마스터는 “종속 또는 시뮬레이션에 명령을 제공하여,인간동작을 기록하는데 사용될 수 있는 인간의 팔동작의 트랜스듀서”로 광고되어 있다. 본질적으로, 헤드 및 암트래킹장치는 헤드 및 암의 위치에 관련한 신호를 소정의 기준면에 대하여 수직 및 수평으로 제공하는 트랜스듀서를 포함한다. 면은 3차원이고, 트래킹장치를 착용하고 있는 사람에 대하여 공간내의 포인트 및 컴퓨터시뮬레이션에 대하여 공간내의 포인트를 나타낸다. 이들 트랜스듀서는 이 트랜스듀서의 신호를 수신하여 해석하는 회로와 결합되고, 예를 들면 디지소닉사 ( DigiSonic, Inc., P.O.Box 407, Old Greenwich, CT., U.S.A.)로부터 입수가능하다. 신체착용의 음성, 아이-트래킹 또는 브레인구동컴퓨터와 함께 이러한 기술의 사용은 컴퓨터의 현재 및 미래의 적용에 있어서 혁명적인 새로운 환경을 제공한다. 헤드 및 암트래킹을 수행할 구성요소를 기술자들은 이용하고 있으며, 현재 게임 및 가상현실 설비에 사용되고 있다.It is also possible to use some portable components of the apparatus of the invention together with a remote host computer. Since the computer component of Newman et al. 106 (FIG. 1) is the heaviest element, embodiments of the present invention only include using the following. (a) drive means (voice, eye-tracking, brain drive and / or other drive means), (b) receiving information output from the processor and electrically communicating with processor means for displaying the received information for the user. Communication means, such as a headset with a display, and (c) a transceiver using radio frequency, are distributed or infrared, or other modulated carrier waves of ultrasonic waves, transferring information between the drive means and the host computer, Receive return information from. The remote computer can be connected simultaneously with a lifetime user each having a drive means, a headset with display means, and a communication means for interacting with the host computer. Thus, in this second mode, for example, a lifelong user with a headset may turn off the functionality of one portable mobility host computer that is being worked on or executed by one of the lifelong users, either remotely or remotely. It is possible to do Another embodiment relates to a communication means and a processor in a housing of the display means. Head and arm tracking can also be used in conjunction with the aforementioned drive means. Head and arm tracking are used in relation to a computer display that includes a representation of a portion of the user's body, mainly to indicate the position of the head and one or more arms or legs if necessary in the computer. This is often used in the application of virtual reality, where the user can be depicted on the display or influence the display by the movement of a part of the body. The tracking signal of this part of the body indicates the location of the part of the body, affects the computer program, and displays it as if the user is part of a programmed event. Articles describing the use and design of head and arm tracking devices can be found in magazines such as the Virtual Reality® Special Report (Winter 1994, Vol 1, No.4). In this report, head and arm tracking are described in the article “Is virtual reality a useful teaching tool?” On page 51. In addition, tracking devices of the type used in this embodiment are listed in Exos Inc. (2A Gill st., Woburn, Mass., USA) and The Virtual Reality Resource Guide of the publication. Available from other sources. Examples are Exxon's "Force Arm Master" and Exos's "Position Arm Master." The position arm master is advertised as a "transducer of human arm movements that can be used to record human motion by giving commands to slaves or simulations." In essence, the head and arm tracking devices comprise transducers that provide a signal relating to the position of the head and arm vertically and horizontally with respect to a predetermined reference plane. The face is three-dimensional and represents a point in space for a person wearing a tracking device and a point in space for computer simulation. These transducers are combined with circuitry that receives and interprets the signals of the transducers and are available, for example, from DigiSonic, Inc., P.O.Box 407, Old Greenwich, CT., U.S.A. The use of this technology in conjunction with wearable voice, eye-tracking or brain-driven computers provides a revolutionary new environment for present and future applications of the computer. Engineers use components to perform head and arm tracking and are currently used in gaming and virtual reality facilities.
전술한 모드에서, 시스템은 다음과 같이 동작한다.In the above-described mode, the system operates as follows.
제1 모드에서, 구동수단, 디스플레이스크린 및 통신수단을 갖춘 헤드세트를 가지는 사용자는 디스플레이수단내에 포함되어 사용자에게 착용되거나 또는 사람으로부터 원격의 호스트컴퓨터와 링크된다. 사용자는 호스트컴퓨터에 명령하여 하나의 설비를 수리하기 위한 특정의 절차를 디스플레이한다. 그 후에, 호스트컴퓨터는 절차를 서치하여 사용자에게 다시 전송하여 사용자의 헤드세트에 디스플레이한다.In a first mode, a user having a headset with drive means, a display screen and communication means is included in the display means and worn by the user or linked with a host computer remote from a person. The user instructs the host computer to display a specific procedure for repairing one facility. Thereafter, the host computer searches for the procedure and sends it back to the user for display on the user's headset.
제2 모드에서, 호스트컴퓨터는 또한 하나의 설비를 수리할 팀으로서 작업할 수 있는 헤드세트를 가지는 수명의 사용자에게 응답할 수 있다. 사용자는 동일한 절차로 모두 작업하거나, 또는 디스플레이에 추가의 창으로서 디스플레이될 상이한 절차를 요구할 수도 있다. 이러한 방식으로 팀멤버는 또한 상호교신형 뿐아니라 시스템의 그래픽디스플레이용량을 이용하여 발견한 것을 비교하는 수단으로서 그 팀멤버 사이의 통신수단으로 이 시스템을 사용할 수 있다. 팀에서 필요로 하는 정보는 수개의 호스트컴퓨터에 포함되어 있을 수 있다. 따라서, 각 헤드세트내의 통신수단은, 각 헤드세트에 및 하나의 호스트로 동작하는 수개의 헤드세트에 수개의 호스트를 사용할 수 있도록 구성된다.In the second mode, the host computer can also respond to a lifetime user with a headset that can work as a team to repair one facility. The user may all work with the same procedure or require different procedures to be displayed as additional windows on the display. In this way, team members can also use this system as a means of communication between team members, as well as interactive, as well as a means of comparing what is found using the system's graphic display capacity. Information needed by the team may be contained on several host computers. Therefore, the communication means in each headset are configured to be able to use several hosts in each headset and several headsets operating as one host.
분명히, 본 시스템은 서로 상호작용하는 수개의 이동성 컴퓨터장치의 구성요소와 기능하는 것이다. 상기 예에서와 같이, 하나의 이동성 컴퓨터의 헤드세트는 다른 이동성 세트로부터의 디스플레이를 수신할 수 있고, 또는 다른 이동성 컴퓨터의 구동수단을 디지탈화할 수 있다.Clearly, the system functions with components of several mobile computing devices that interact with each other. As in the above example, the headset of one mobile computer can receive a display from another mobility set, or can digitalize the drive means of another mobile computer.
본 발명의 실시예의 다른 특징은 각 이동성 컴퓨터에 사용된 어댑터를 셀전화 또는 하드와이어전화통신에 사용되도록 하는 것이다. 셀전화통신수단 대신에, 무선주파수, 적외선, 레이저 또는 광섬유 트랜시버 또는 다른 통신수단이 사용될 수 있다. 이것을 본 개시에서는 전체적으로 “통신수단”이라고 칭한다. 통신수단은 호스트컴퓨터를 통하거나 또는 내장된 통신능력을 갖춘 헤드세트를 이용함으로써 액세스될 수 있다. 따라서, 통신은 헤드세트, 헤드세트와 호스트컴퓨터의 사이, 및 호스트컴퓨터 사이에 제어장치로서 헤드세트에 의하여 구동될 수 있다. 동작시나리오는 사용자가 팀을 이루어 탱크를 수리하는 것일 수 있다. 호스트컴퓨터유닛은 팀리더의 벨트에 위치한다. 다른 팀멤버는 그들의 헤드세트를 사용하여 호스트컴퓨터를 구동시킨다. 팀멤버중 하나가 수리하는 곳으로부터 2마일 떨어진 정비소에 위치한 호스트컴퓨터에 기억된 정보를 필요로 한다. 이 팀멤버는 이 헤드세트통신수단과 셀전화링크를 이용하여 정비소에 있는 원격의 호스트컴퓨터를 포착한다. 필요한 정보는 이 헤드세트에 참조되어 나타나게 된다. 정확한 참조자료를 얻은 후, 이것은 수리하는 곳의 호스트에 하향로드시켜서 다른 팀멤버들이 그들의 헤드세트내의 자료를 보고 이용하게 된다. 따라서, 로칼 및 원격 호스트도 팀멤버의 헤드세트에 의하여 구동될 수 있다. 따라서, 정보는 원격 호스트로부터 얻어져로칼 호스트컴퓨터로 하향로드될 수 있다.Another feature of embodiments of the present invention is that the adapter used in each mobile computer is used for cell phone or hardwired telephony. Instead of cell phone communication means, radio frequency, infrared, laser or fiber transceivers or other communication means may be used. This is collectively referred to as "communication means" in the present disclosure. The communication means can be accessed via a host computer or by using a headset with built-in communication capabilities. Thus, communication can be driven by the headset as a control device between the headset, the headset and the host computer, and between the host computer. The operating scenario may be that the user teams to repair the tank. The host computer unit is located on the belt of the team leader. Other team members use their headsets to run the host computer. One of the team members needs the information stored on the host computer in the workshop two miles away from the repair. The team member uses the headset communication means and the cell phone link to capture a remote host computer in the workshop. The necessary information will appear in reference to this headset. After obtaining the correct reference, it is downloaded to the host where the repair is made so that other team members can view and use the data in their headsets. Thus, local and remote hosts can also be driven by the team member's headset. Thus, the information can be obtained from the remote host and downloaded to the local host computer.
팀멤버는 헤드세트 대 헤드세트 통신링크를 이용하여 그들간에 그리고 필요하면 호스트컴퓨터에 통신할 수 있다. 로칼통신은 헤드세트 대 호스트 및 헤드세트 대 헤드세트를 링크하는 여러가지 수단을 사용할 수 있다. 분산된 적외선이 로칼링크의 매체로서 유용하고, 왜냐하면 도청방지기능, 밴드패스폭, 구성요소의 저코스트, 통신의 신뢰성 때문이다.Team members can use a headset-to-headset communication link to communicate between them and, if necessary, to a host computer. Local communication can use various means to link a headset to host and a headset to headset. Distributed infrared light is useful as a medium for local links because of eavesdropping, bandwidth, low cost of components, and reliability of communications.
다음은 본 발명의 핸드프리 컴퓨터가 장치의 헤드세트부의 모든 구성요소를 가지고 사용될 때 사용될 수 있는 여러가지 실시예이다.The following are various embodiments that can be used when the hand-free computer of the present invention is used with all the components of the headset portion of the apparatus.
A. 무선헤드세트 대 호스트컴퓨터―사용자는 Mobile AssitantTM의 컴퓨터부와 무선통신링크된 Mobile AssitantTM로 설비된 항공기와 같은 복잡한 기계의 수리를 시도한다. 사용자는 허리벨트에는 컴퓨터유닛을, 그리고 헤드세트유닛을 착용한다. 헤드세트와 벨트에 착용한 컴퓨터 사이에 와이어가 없어서 와이어가 엉키거나 가까이에 있는 물체에 감기는 일이 없이 사용자의 헤드와 암은 자유롭게 움직일 수 있다. 수리중 사용자는 좁은 개구로 기어들어 가야 한다. 여기에서, 사용자는 컴퓨터유닛을 풀어서 좁은 개구의 밖에 놓고, 개구내로 비집고 들어간다. 헤드세트 대 호스트의 통신은 무선통신이기 때문에, 호스트컴퓨터의 제어는 여전히 가능하다. 사용자는 호스트컴퓨터에 음성명령을 발하거나 또는 아이-트래킹아이피스로 커서를 위치시켜서 명령을 불러내게 된다.A. Wireless Headset for the host computer - you should try the repair of a complex machine such as an aircraft equipped with a computer unit and a wireless communication link Mobile AssitantTM's Mobile AssitantTM. The user wears a computer unit and a headset unit on the waist belt. The absence of wires between the headset and the computer worn on the belt allows the user's head and arms to move freely without tangling the wires or winding them to nearby objects. During repair, the user must crawl into a narrow opening. Here, the user releases the computer unit, places it outside the narrow opening, and slides it into the opening. Since the headset-to-host communication is wireless, control of the host computer is still possible. The user may invoke a voice command to the host computer or invoke the command by placing the cursor on the eye-tracking eyepiece.
B. 수개의 무선헤드세트 대 호스트컴퓨터―한 팀의 정비공이 항공기의 정비점검을 행한다. 팀의 각 멤버는 팀리더의 허리에 착용된 Mobile AssistantTM호스트컴퓨터에 무선의 통신링크된 Mobile AssitantTM헤드세트를 장착한다. 팀의 각 멤버는 통신을 할 수 있고, 호스트컴퓨터의 여러가지 기능을 구동할 수 있다. 팀내의 여러 멤버에 의하여 상이한 데이터를 필요로 하면, 각 멤버는 그들이 필요로 하는 데이터용으로 별개의 표시윈도를 사용한다. 또한, 각 헤드세트는 상호통신을 위하여 헤드세트간의 통신이 가능한 회로를 가진다. 이것은 음성명령을 사용하여 모드에 스위치하거나 또는 헤드세트에 설비된 아이-트래킹능력을 사용하여 사용자의 헤드세트 디스플레이상에 적절한 아이콘을 구동시킴으로써 실행된다.B. Several Wireless Headsets vs. Host Computers-A team of mechanics performs maintenance checks on the aircraft. Each member of the team mounts a wireless communication-linked Mobile AssitantTM headset on the Mobile AssistantTM host computer worn at the waist of the team leader. Each member of the team can communicate and run various functions of the host computer. If different members of the team need different data, each member uses a separate display window for the data they need. Each headset also has a circuit capable of communicating between the headsets for mutual communication. This is accomplished by switching to mode using voice commands or by driving the appropriate icon on the user's headset display using the eye-tracking capability of the headset.
C. 팀위치로부터의 원격의 다른 호스트에 대한 무선통신― 상기 시나리오에 계속하여, 상기 정비팀의 멤버가 팀위치로부터 원격의 컴퓨터에 기억된 데이터를 필요로 한다. 원격 컴퓨터는 정비팀의 위치로부터 지리적으로 멀리 위치한다. 이 위치는 팀위치로부터 수마일 또는 수천마일이 될 수도 있다.팀멤버는 옵션으로서,C. Wireless Communication to Another Host Remote from Team Location—Continuing the above scenario, a member of the maintenance team needs data stored on a computer remote from the team location. The remote computer is located geographically far from the maintenance team's location. This position may be several miles or thousands of miles from the team position.
무선주파수 ― 팀멤버의 헤드세트 및 팀호스트컴퓨터 대 원격 호스트컴퓨터의 사이의 무선주파수통신을 사용하여 원격 호스트컴퓨터와 링크하고, 다음에 팀컴퓨터를 통하여 데이터를 요구하는 팀멤버의 헤드세트에 복귀시킨다. 정비팀의 전 멤버는 원격 컴퓨터로부터 또는 이산(離散)된 사용자 헤드세트어드레싱을 사용함으로써 복귀데이터를 수신할 수 있고, 복귀데이터를 요구헤드세트에 한정시킬 수 있다. 이것은 호스트 와 원격 모뎀 사이에 통신하는 무선주파수트랜시버를 사용하여 행해진다. 실제로, 무선주파수트랜시버는 호스트 및 원격 컴퓨터 사이의 데이터전송을 위하여 패킷모뎀을 사용한다. 디지탈 무선주파수 무선통신에 있어서, 간섭 및 페이딩이 무선주파수 데이터트랜스퍼에의 공통의 문제이기 때문에, 패킷전송은 에러체킹 및 재전송에 의한 데이터트랜스퍼의 신뢰성을 확보하기 위하여 사용된다.Radio Frequency—links to the remote host computer using the radio frequency communication between the team member's headset and the team host computer to the remote host computer and then returns to the team member's headset requesting data through the team computer. . All members of the maintenance team can receive return data from a remote computer or by using discrete user headset addressing, and can limit the return data to the request headset. This is done using a radio frequency transceiver that communicates between the host and the remote modem. In fact, RF transceivers use packet modems for data transmission between the host and remote computers. In digital radio frequency wireless communication, since the interference and fading are a common problem to the radio frequency data transfer, packet transmission is used to ensure the reliability of the data transfer by error checking and retransmission.
D. 셀룰러전화―로칼 호스트컴퓨터와 원격 컴퓨터 사이의 셀룰러전화링크가 다른 옵션으로 사용될 수 있다. 원격 데이터를 필요로 하는 정비팀멤버는 로칼 팀호스트컴퓨터와 링크하기 위하여 무선헤드세트를 사용한다. 이것은 정비팀멤버가 로칼 호스트컴퓨터에서의 디지탈데이터－투－텔레폰 (digital data－to－telephone)모뎀을 통하여 로칼 셀룰러전화를 다이얼하기 위한 무선헤드세트와 음성 또는 아이-트래킹구동수단을 사용하여 행한다. 이것은 필요한 원격 컴퓨터와의 전화링크가 행해지게 한다. 따라서, 링크는 자체의 하드와이어전화 또는 셀룰러전화번호 (로칼 또는 장거리)로 필요한 원격 컴퓨터와 접촉하기 위하여 상용전화선을 사용한다. 원격 컴퓨터는 자체의 디지탈데이터－투－텔레폰모뎀을 사용하여 로칼 호스트컴퓨터와의 모뎀커넥션에 하나의 모뎀을 설치하여 데이터전송이 구동된다. 로칼 정비팀멤버는 무선헤드세트를 사용하여 이제 원격 컴퓨터로부터 디저탈데이터를 요구할 수 있다.D. Cellular Phones—The cellular telephone link between the local host computer and the remote computer can be used as another option. Maintenance team members who require remote data use a wireless headset to link with the local team host computer. This is done by a maintenance team member using a wireless headset and voice or eye-tracking drive to dial a local cellular telephone through a digital data-to-telephone modem on the local host computer. This allows a telephone link to the required remote computer to be made. Thus, the link uses a commercial telephone line to contact a remote computer that needs its own hardwired or cellular telephone number (local or long distance). The remote computer uses its digital data-to-telephone modem to install a modem in its modem connection with the local host computer to drive data transfer. Local maintenance team members can now request digital data from remote computers using wireless headsets.
다른 전송수단―원격 컴퓨터와의 통신을 위한 다른 옵션은 데이터트랜스퍼에 필요한 영역 및 신뢰성을 가지는 레이저 또는 다른 통신수단을 포함할 수 있다. 이러한 링크를 위한 시나리오는 상기한 바와 같다.Other Transmissions—Another option for communicating with a remote computer may include a laser or other communication means having the area and reliability required for the data transfer. The scenario for this link is as described above.
여러가지 무선수단을 사용하는 Mobile AssistantTM(Fairfax, Virginia의 Computer Products ＆ Services, Inc.의 등록상표)의 구성요소 사이의 모든 통신은 또한 하드와이어 또는 광섬유 커넥션을 사용하여 행해질 수 있다는 것이 명백하다.It is evident that all communication between the components of Mobile Assistant™ (Fairfax, a trademark of Computer Products & Services, Inc. of Virginia) using various radios can also be made using hardwire or fiber optic connections.
이 통신수단은 본 발명의 이동성 컴퓨터를 사용하고 있는 동안 부품을 주문하거나 다른 정보를 전달하고자 하는 사용자에게 매우 도움이 된다. 따라서, 사용자는 가까이에서 타스크를 도와주도록 부품공급업자나 컨설턴트를 호출하기 위하여 이동성 컴퓨터로부터 자신을 분리시킬 필요가 없다. 이 타입의 통신훅업은 다음과 같이 행해질 수도 있다.This means of communication is very helpful for a user who wishes to order parts or convey other information while using the mobile computer of the present invention. Thus, the user does not need to separate himself from the mobile computer to call the parts supplier or consultant to assist the task at hand. This type of communication hookup may be done as follows.
본 발명의 컴퓨터장치는 다수의 사람 및/또는 컴퓨터 사이의 핸드프리 전화통신을 제공하기 위한 방법으로 전화시스템과 인터페이스될 수도 있다. 이들 중의 1명 또는 수명은 본 발명의 컴퓨터장치를 사용함으로써 전화통신을 행할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 통신은 질의, 및 내장된 테스트코드, 비디오이미지, 음향의 제어를 포함하는 음성, 데이터를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 컴퓨터장치의 음성구동특징을 이용하여 동작이 핸드프리로 될 수 있고, 하나의 키패드 또는 양자의 조합을 사용하여 수동으로 구동될 수도 있다.The computer device of the present invention may be interfaced with a telephone system in a manner to provide hand-free telephony between a number of people and / or computers. One of these, or lifespan, can perform telephone communication by using the computer device of the present invention. As mentioned above, communication includes, but is not limited to, queries, voice and data including embedded test codes, video images, and control of sound. The operation can be hand-free using the voice drive feature of the computer device of the present invention, or can be manually driven using one keypad or a combination of both.
인터페이스될 수 있는 전화시스템은 흔히 가정 및 소기업에서 발견되는 RJ－11벽잭, 중 및 대기업에서 발견되는 멀티플라인전화스위칭시스템, 셀통신, 무선주파수통신인터페이스 및 상기중 어느 하나의 코드레스 액세서리를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.Telephone systems that can be interfaced include RJ-11 wall jacks commonly found in homes and small businesses, multi-line telephone switching systems found in medium and large enterprises, cell communications, radio frequency communications interfaces, and cordless accessories of any of the above. It is not limited to this.
기본시스템은 본 발명의 장치, 즉 음성구동 및 헤드장착디스플레이, 전화시스템 및 종래의 아날로그음성신호와 2개 구동요소 사이의 컴퓨터데이터를 통합한 양자 사이의 유일한 일렉트로닉인터페이스를 포함한다.The basic system comprises the apparatus of the present invention, namely a voice drive and head mounted display, a telephone system and a unique electronic interface between both incorporating conventional analog voice signals and computer data between the two drive elements.
개인 및 공중전화통신의 이 시스템에의 통합은 현재 현존의 컴퓨터시스템과 함께 사용되고 있는 바와 마찬가지로 음성/데이터모뎀 (변조기／복조기)을 사용하여 행해진다. 모뎀은 호스트컴퓨터에 내장되거나, 또는, “PCMCIA” 또는 “PC카드”로서 호스트컴퓨터에 삽입될 수도 있다. 또한, 헤드세트내의 통신수단은 이 통신수단을 통하여 원격장치에 인터페이스하기 위하여 내장된 모뎀을 사용할 수 있다. 시스템의 통신수단을 사용하여, 데이터 및 음성은 헤드세트와 이동성 시스템 사이 및 이동성 시스템 사이에서 전송 및 수신할 수 있다.Integration of personal and public telephone communications into this system is done using voice / data modems (modulators / demodulators) as are currently used with existing computer systems. The modem may be built into the host computer or may be inserted into the host computer as a "PCMCIA" or "PC card". The communication means in the headset can also use a built-in modem to interface to the remote device via this communication means. Using the communication means of the system, data and voice can be transmitted and received between the headset and the mobility system and between the mobility system.
컴퓨터그래픽이미지 정지 또는 동작 활성비디오와 같은 통신광대역 타이밍센시티브데이터는 셀라디오 또는 하드와이어시스템과 같은 더 많은 협대역통신시스템을 사용할 수도 있다. 이러한 시스템은 전술한 데이터의 전송을 실시간 속도로 가능하게 할 수 있는 멀티플채널, 데이터압축 또는 양자를 사용하여 동작할 수 있다. 호스트컴퓨터는 원격위치에 있는 다른 컴퓨터와 통신하기 위하여 사용될 수 있다. 각각의 컴퓨터는 데이터 및 이미지를 디스플레이할 수 있는 헤드세트를 가진 사용자에게 서비스하고, 호스트컴퓨터를 제어하기 위한 구동장치로서 서비스한다. 예를 들면, 셀룰러전화가 무선통신수단으로 사용되면, 컴퓨터는 원격 호스트컴퓨터, 셀 또는 기타의 전화번호에 액세스하여, 연결이 이루어지게 할 것이다. 호스트컴퓨터 사이의 데이터전송이 요구될 때, 사용자는 데이터전송을 하기 위하여 로칼 호스트컴퓨터내에 설치된 음성/데이터모뎀을 통하여 데이터모드에 스위치한다. 다이얼 및 스위칭순서는 호스트오퍼레이터에 의하여 음성 또는 다른 구동수단으로 제어될 수 있다. 이것은 전화시스템을 통하여 호스트의 음성구동컴퓨터제어가 유지되고 있는 동안 본 발명의 장치로부터 전화시스템을 통하여 음성입력신호가 패스하게 된다. 인터페이스는 제조중 부착하거나 사용자가 설치하여, 본 발명의 컴퓨터장치내에 일체화될 수 있다. 이 어프로치는 본 발명의 컴퓨터장치를 사용하는 개인에 의하여 수행되고 있는 타스크로부터 흐트러짐 없이 음성과 데이터전송 사이의 심레스 스위칭 및 1개소 또는 그 이상의 원거리위치 사이의 수신을 제공한다.Communication wideband timing sensitive data, such as computer graphics image still or motion activated video, may use more narrowband communication systems, such as cell radio or hardwire systems. Such a system can operate using multiple channels, data compression, or both, which can enable the transmission of the data described above at real time rates. The host computer can be used to communicate with other computers at remote locations. Each computer serves a user with a headset capable of displaying data and images, and serves as a drive for controlling the host computer. For example, if a cellular telephone is used as the wireless means of communication, the computer will access a remote host computer, cell or other telephone number to allow a connection. When data transfer between host computers is required, the user switches to data mode via a voice / data modem installed in the local host computer for data transfer. The dialing and switching order may be controlled by voice or other driving means by the host operator. This allows the voice input signal to pass from the apparatus of the present invention through the telephone system while the voice drive computer control of the host is maintained through the telephone system. The interface may be attached during manufacture or installed by the user and integrated into the computer device of the present invention. This approach provides seamless switching between voice and data transmissions and reception between one or more remote locations without distractions from tasks being performed by individuals using the computer apparatus of the present invention.
본 발명의 이동성 컴퓨터가 노벨(Novel), 반얀(Banyan) 또는 아크넷(Arcnet) 등과 같은 어떤 바람직한 컴퓨터로칼네트워크, 또는“인터넷(Internet)” 등과 같은 광역네트워크와 인터페이스하거나 연결하여 사용될 수 있다.The mobile computer of the present invention can be used to interface with or connect with any preferred computer local network such as Novel, Banyan or Arcnet, or a wide area network such as the “Internet”.
이것은 전화시스템의 음성구동컴퓨터제어가 유지되고 있는 동안 본 발명의 장치로부터 전화시스템을 통하여 음성입력신호가 패스하게 된다. 인터페이스는 제조중 부착하거나 사용자가 설치하여, 본 발명의 컴퓨터장치내에 일체화될 수 있다. 이 어프로치는 본 발명의 컴퓨터장치를 사용하는 개인에 의하여 수행되고 있는 타스크로부터 흐트러짐 없이 음성과 데이터전송 사이의 심레스 스위칭 및 1개소 또는 그 이상의 원거리위치 사이의 수신을 제공한다.This allows the voice input signal to pass from the apparatus of the present invention through the telephone system while the voice drive computer control of the telephone system is maintained. The interface may be attached during manufacture or installed by the user and integrated into the computer device of the present invention. This approach provides seamless switching between voice and data transmissions and reception between one or more remote locations without distractions from tasks being performed by individuals using the computer apparatus of the present invention.
통신인터페이스(셀룰러전화와 같은)를 갖춘 본 발명의 핸드프리 컴퓨터장치를 사용할 때, 다음의 구성요소가 사용된다.When using the hand-free computer device of the present invention with a communication interface (such as a cellular telephone), the following components are used.
통신인터페이스를 고려한 주구성요소：Main components considering communication interface:
헤드세트－통신인터페이스능력을 포함.Headset with communication interface capability.
구성요소：헤드밴드유닛Component ： Headband Unit
디스플레이스크린Display screen
마이크로폰 및 변환/송수신수단을 포함하는 트랜스듀서 및 컨버터Transducers and converters including microphones and converting / transmitting means
컴퓨터유닛 － 또한 호스트컴퓨터로서 공지됨：또한 헤드세트하우징과 완전히 일체로 될 수 있음.Computer unit, also known as a host computer: can also be integrally integrated with the headset housing.
구성：Configuration:
제1 모드－ 무선헤드세트 대 호스트컴퓨터First Mode—Wireless Headset vs. Host Computer
제2 모드－ 수개의 무선헤드세트 대 호스크컴퓨터Second Mode-Several Wireless Headsets to Hosted Computers
기타모드－ 수개의 호스트 대 각 헤드세트Other mode-several hosts versus each headset
헤드세트 대 헤드세트통신 －Headset to Headset Communication-
(데이터가 헤드세트 일렉트로닉스내의 내장모뎀을 사용하여 음성채널상에 전송될 수 있으므로, 음성을 주로, 그러나 음성에 한정되지 않음)(Voice is primarily but not limited to voice, since data can be transmitted on the voice channel using the built-in modem in headset electronics.)
로칼 － 다른 헤드세트에 대한 무선링크Local-radio link to another headset
원격remote
무선전송－셀전화를Wireless Transmission—Cell Phone
원격 통신시스템에Remote communication system
다시 셀룰러전화에 복귀Return to Cell Phone
다음에 다른 헤드세트에Then on another headset
호스트 대 호스트 통신Host-to-host communication
무선로칼전송Wireless local transmission
다른 로칼 호스트에 대한 무선링크(로칼은 저파워 통신을 위하여 지리적 인접지역내로서 정의함)Radio link to another local host (local defined as within geographic proximity for low power communication)
원격무선전송－(원격은 고파워통신 또는 백본시스템을 필요로 하는 지리적 인접지역의 밖으로서 정의함)Remote radio transmission— (remote is defined outside geographic proximity that requires high-power communications or backbone systems)
무선수단을 사용하여 행해지고 있는 모든 통신은 또한 하드와이어 또는 광섬유 또는 다른 적합한 커넥션을 사용하여 행해질 수 있다는 것이 명백하다.It is evident that all communications being made using wireless means can also be made using hardwire or fiber optics or other suitable connections.
실행가능한 각종 실시예는 다음과 같다.Various embodiments that can be performed are as follows.
무선모드：Wireless mode ：
헤드세트 대 호스트 (로칼)Headset to Host (Local)
헤드세트 대 호스트 (원격)Headset to Host (Remote)
헤드세트 대 헤드세트(로칼)Headset to Headset (Local)
헤드세트 대 헤드세트(원격)Headset to Headset (Remote)
무선전송수단Wireless transmission
무선주파수Radio frequency
라디오링크Radio link
확산스펙트럼Diffusion Spectrum
셀전화링크Cell Phone Link
적외선링크Infrared link
직접 또는 비분산Direct or non-dispersion
분산 또는 전방향Distributed or omnidirectional
수중링크Underwater link
무선주파수Radio frequency
음파sound wave
적외선infrared ray
광주파수링크Optical frequency link
비쥬얼Visual
논비쥬얼Non-visual
다른 실시예는 의학적 역할에서 본 발명의 핸드프리 신체착용 컴퓨터를 사용한다. 컴퓨터를 사용하는 환자는 근육을 운동시키는 (위축을 방지하기 위하여) 신경자극기와 같은 의료기구를 제어하도록 컴퓨터를 명령하는 핸드프리 구동수단의 하나를 사용함으로써 의료기구를 제어할 수 있다. 다른 용도는 척추손상환자가 근육을 활성화하여, 보행과 같은 복합으로서 이동하게 하는 시스템을 제어하는 것이다. 보행의 근육제어를 허용하는 현대장비에는 대용량의 컴퓨터 및 미리 프로그램된 명령이 포함된다. 본 발명에 따르면 핸드프리 제어환경에 있어서, 더욱 많은 복합액티비티가 환자의 의지에 따라서 명령될 수 있다.Another embodiment uses the handfree body wear computer of the present invention in a medical role. A patient using a computer can control the medical device by using one of the hand-free driving means which instructs the computer to control the medical device, such as a neurostimulator, to exercise the muscle (to prevent atrophy). Another use is to control a system that allows spinal injury patients to activate muscles and move them in a complex such as walking. Modern equipment that allows muscle control of walking includes large amounts of computers and pre-programmed instructions. According to the present invention, in a hand-free control environment, more complex activities can be commanded at the will of the patient.
다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 상세히 설명한다.Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 사용자가 착용한 상태로서 본 발명의 이동성 컴퓨터(102)의 구성요소 및 특징을 나타낸 개략도이다. 컴퓨터(102)는 본 실시예에서 시스템유닛 또는 하우징(106)을 고정하기 위하여 사용자의 허리에 착용하는 띠 또는 벨트(104) 등 체착수단을 가지는 시스템유닛(106)과 같은 하우징을 포함한다. 컴퓨터(102)는 또한 시스템유닛(106)으로부터 정보를 수신하고, 사용자 즉 오퍼레이터를 위하여 수신된 정보를 디스플레이하는 디스플레이수단을 포함한다. 디스플레이수단은 본 실시예에서 헤드밴드(108), 디스플레이스크린(110), 및 헤드밴드(108)에 디스플레이스크린(110)을 연결하는 조정가능 암(112)을 포함한다. 헤드밴드(108)는 사용자에 의하여 어떤 편리한 위치에 착용하도록 적합하게 되어 있으나, 도시한 바와 같이, 사용자의 이마에 착용하는 것이 바람직하다. 디스플레이스크린(110)의 위치는 조정가능 암(112)을 통하여 조정될 수 있으므로, 오퍼레이터는 디스플레이스크린(110)상에 디스플레이된 정보를 편안하게 볼 수 있다. 다른 연결수단이 선택적으로 사용될 수도 있지만, 디스플레이스크린(110)은 본 실시예에서 케이블(114)을 통하여 시스템유닛(106)에 전기적으로 연결된다.1 is a schematic diagram showing components and features of the mobile computer 102 of the present invention as worn by a user. The computer 102 includes a housing such as the system unit 106 having a fastening means such as a belt or belt 104 worn on the waist of the user to secure the system unit or the housing 106 in this embodiment. The computer 102 also includes display means for receiving information from the system unit 106 and displaying the received information for the user, ie the operator. The display means in this embodiment comprises a headband 108, a display screen 110, and an adjustable arm 112 connecting the display screen 110 to the headband 108. Headband 108 is adapted to be worn at any convenient location by the user, but is preferably worn on the user's forehead, as shown. The position of the display screen 110 can be adjusted via the adjustable arm 112 so that the operator can comfortably view the information displayed on the display screen 110. Although other connecting means may optionally be used, the display screen 110 is electrically connected to the system unit 106 via the cable 114 in this embodiment.
컴퓨터(102)는 또한 시스템유닛(106)과 통신하는 트랜스듀서 및 컨버터수단을 포함하고, 이 수단은 사용자로부터 구동 (오디오, 아이-트래킹 또는 EEG로부터) 명령을 수신하고, 수신명령을 전기신호로 변환하고, 변환된 전기신호를 인식하고, 그리고 인식된 전기신호를 시스템유닛(106)내의 프로세서에 보낸다. 본 실시예에 있어서, 트랜스듀서 및 컨버터수단은 오퍼레이터 (또는 전술한 바와 같은 아이-트래킹 또는 EEG수단)로부터 음성명령을 수신하는 마이크로폰(122)을 포함한다. 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은 어떠한 입력 또는 트랜스듀서장치가 사용될 수 있고, 입력 또는 트랜스듀서가 어떤 다른 위치에서 사용자에 의하여 지지될 수 있다는 것을 알고는 있으나, 마이크로폰 (또는 전술한 바와 같은 아이-트래킹수단 또는 EEG수단)(122)은 본 실시예에서 케이블(124)을 통하여 시스템유닛(106)에 전기적으로 연결된다.The computer 102 also includes transducer and converter means in communication with the system unit 106, which means receives a drive (from audio, i-tracking or EEG) command from the user and converts the received command into an electrical signal. Converts, recognizes the converted electrical signal, and sends the recognized electrical signal to the processor in the system unit 106. In this embodiment, the transducer and converter means comprise a microphone 122 which receives a voice command from an operator (or eye-tracking or EEG means as described above). One of ordinary skill in the art knows that any input or transducer device can be used and that the input or transducer can be supported by the user at some other location, but the microphone (or the eye as described above) -Tracking means or EEG means) 122 is electrically connected to the system unit 106 via the cable 124 in this embodiment.
컴퓨터(102)는 본 실시예에서 또한 시스템유닛(106)과의 통신에서 컴퓨터(102)에 의하여 평가되는 장치들에 대하여 전기계측을 행하기 위한 계측수단을 포함한다 (이러한 평가는 테스트, 교정, 고장수리, 진단 및 서비스를 포함하나, 이에 한정되지 않는다). 본 실시예에 있어서, 계측수단은 인스트루멘트팩(116)을 포함하고, 이것은 벨트(104)에 부착할 수 있고, 테스트, 분석, 수리 등이 행하여질 디바이스(120)에 케이블(118)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 인스트루멘트팩(116)은 또한 본 실시예에서 케이블(126)을 통하여 시스템유닛(106)에 전기적으로 연결된다. 본 발명의 오디오구동수단에 대하여 도 1에 나타내고 있으나, 전술한 바와 같이, 아이-트래킹구동수단 또는 EEG로 용이하게 대체될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 도 2의 마이크로폰(122)은 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람이 용이하게 사용할 수 있는 아이-트래킹수단 또는 EEG를 포함하는 것을 의도한다.The computer 102 comprises measuring means for making electrical measurements in this embodiment as well as for the devices evaluated by the computer 102 in communication with the system unit 106 (such evaluation may include testing, calibration, Troubleshooting, diagnostics, and service). In the present embodiment, the measuring means comprises an instrument pack 116, which can be attached to the belt 104, and the cable 118 to the device 120 to be tested, analyzed, repaired or the like. It can be electrically connected through. The instrument pack 116 is also electrically connected to the system unit 106 via the cable 126 in this embodiment. Although the audio driving means of the present invention is shown in Fig. 1, it should be understood that, as described above, it can be easily replaced by the eye-tracking driving means or the EEG. Thus, the microphone 122 of FIG. 2 is intended to include an eye-tracking means or EEG that can be readily used by a person of ordinary skill in the art.
도 2는 본 실시예에 따른 컴퓨터(102)의 주요한 구조적 특징의 개략블록도이다. 컴퓨터(102)는 최소한 16비트의 데이터폭을 가지는 것이 바람직한 버스(202)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 버스(202)는 시스템유닛(106)에 포함된다. 컴퓨터(102)는 또한 센트랄프로세스유닛(CPU)(204)과 같은 프로세서수단을 포함하고, 이 CPU는 버스(202)에 연결되고, 또한 바람직하게는 시스템유닛(106)에 포함된다. 바람직하게는, CPU(204)는 인텔(Intel)로부터 입수가능한 16, 32 또는 64비트 마이크로프로세서이다. Intel 80386 또는 보다 빠른 마이크로프로세서가 바람직한 반면, 현재 또는 장래 입수가능한 어떤 다른 센트랄프로세서나 마이크로프로세서가 사용될 수 있다는 것을 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은 알 수 있을 것이다.2 is a schematic block diagram of the main structural features of the computer 102 according to the present embodiment. Computer 102 includes bus 202, which preferably has a data width of at least 16 bits. According to this embodiment, the bus 202 is included in the system unit 106. The computer 102 also includes processor means such as a central processing unit (CPU) 204, which is connected to the bus 202 and is also preferably included in the system unit 106. Preferably, CPU 204 is a 16, 32 or 64-bit microprocessor available from Intel. While an Intel 80386 or faster microprocessor is preferred, one of ordinary skill in the art will appreciate that any other central or microprocessor available now or in the future may be used.
컴퓨터(102)는 또한, 예를 들면 수천 M바이트까지의 랜덤액세스메모리(RAM)를 가지는 메모리(206)를 포함한다. 버스(202)에 연결되어 있는 메모리(206)는 고체촬상장치와 자기기억장치로 구성되고, 바람직하게는 시스템유닛(106)에 포함된다. 메모리(206)는 컴퓨터가 동작하고 있는 동안 응용프로그램(208) 및 다른 데이터를 기억한다.Computer 102 also includes a memory 206 having, for example, random access memory (RAM) of up to several thousand M bytes. The memory 206 connected to the bus 202 is composed of a solid state imaging device and a magnetic memory device, and is preferably included in the system unit 106. Memory 206 stores application 208 and other data while the computer is operating.
응용프로그램(208)은 오퍼레이터의 지시에 따라서 자기기억장치(219) (다음에 설명함)로부터 메모리(206)에 로드될 수도 있다.The application 208 may be loaded into the memory 206 from the magnetic memory device 219 (described below) according to the operator's instructions.
컴퓨터(102)는 CPU(204)와는 통신하나 버스(202)에 직접 연결되지 않는 어떤 다른 구성요소(여기서는 주변장치라고 함)와 CPU(204)와의 모든 데이터전송을 제어하는 입력/출력 인터페이스(210)를 포함한다. 바람직하게는, 입력/출력인터페이스(210)는 비디오인터페이스, 최소한 2개의 RS232 호환성 직렬포트용 컨트롤러, 센트로닉스 호환성 병렬포트용 컨트롤러, 키보드 및 마우스컨트롤러, 플로피디스크컨트롤러 및 하드드라이브인터페이스를 포함한다. 그러나, 입력/출력인터페이스(210)는토큰링 인터페이스 등과 같은 다른 타입의 주변장치와 함께 사용하기 위해서는 부가 및/또는 다른 인터페이스 및 컨트롤러를 포함할 수 있다는 것을 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은 알 것이다. 입력/출력인터페이스(210)는 버스(202)에 연결되고, 바람직하게는 시스템유닛(106)에 위치한다.Computer 102 is an input / output interface 210 that controls all data transfers with CPU 204 and any other component (herein called a peripheral) that communicates with CPU 204 but is not directly connected to bus 202. ). Preferably, input / output interface 210 includes a video interface, a controller for at least two RS232 compatible serial ports, a controller for Centronics compatible parallel ports, a keyboard and mouse controller, a floppy disk controller, and a hard drive interface. However, the input / output interface 210 One of ordinary skill in the art will appreciate that additional and / or other interfaces and controllers may be included for use with other types of peripherals, such as token ring interfaces. The input / output interface 210 is connected to the bus 202 and is preferably located in the system unit 106.
컴퓨터(102)는 또한 전술한 물리적 주변 포트 및 이에 수반하는 전기회로를 집합적으로 나타내는 입력/출력커넥터(218)를 포함한다. 그러나, 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은 입력/출력커넥터(218)가 부가 및/또는 다른 타입의 물리적 포트를 포함할 수 있다는 것을 알 것이다.Computer 102 also includes an input / output connector 218 that collectively represents the physical peripheral ports described above and accompanying electrical circuits. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that input / output connector 218 may include additional and / or other types of physical ports.
컴퓨터(102)는 또한 내부 배터리(239), 외부 배터리(240) 및/또는 종래의 전기 아웃렛과 같은 AC전원에 연결된 파워컨버터(236)를 포함한다. 파워컨버터(236) 및 내부 배터리(239)는 시스템유닛(106)내에 위치하는 것이 바람직한 반면, 외부 배터리(240)는 벨트(104)에 부착된 시스템유닛(106)의 외부에 위치하는 것이 바람직하다. 외부 배터리(240)는 외부 파워공급포트를 통하여 파워컨버터(236)에 연결된다. 컴퓨터(102)가 “탁상용” 모드(예를 들면 논포터블모드)로 사용될 때, 파워컨버터(236)는 AC전원에 연결되어 조정된 DC파워를 컴퓨터(102)에 공급한다. 컴퓨터(102)가 포터블모드로 사용될 때, 파워컨버터(236)는 내부 배터리(239) 및/또는 외부 배터리(240)에 통상 연결되어 조정된 DC파워를 컴퓨터(102)에 공급한다. 파워컨버터(236)가 외부 배터리(240) 또는 AC전원에 연결되지 않을 때만 내부 배터리(239)가 파워컨버터(236) (그리고 궁극적으로는 컴퓨터(102))에 파워를 공급하는 것이 바람직하다. 컴퓨터(102)는 또한 비사용시 내부 배터리(239) 및 외부 배터리(240)를 주기적으로 충전하기 위한 분리된 배터리충전기(234)를 포함한다. 컴퓨터(102)는 외부 배터리(240) 및/또는 내부 배터리(239)의 파워레벨이 낮을 때를 디스플레이하기 위하여 시스템유닛(106)에 부착된 배터리파워표시기를 포함할 수도 있다.The computer 102 also includes a power converter 236 connected to an AC power source such as an internal battery 239, an external battery 240, and / or a conventional electrical outlet. The power converter 236 and the internal battery 239 are preferably located in the system unit 106, while the external battery 240 is preferably located outside the system unit 106 attached to the belt 104. . The external battery 240 is connected to the power converter 236 through an external power supply port. When the computer 102 is used in a "desktop" mode (eg non-portable mode), the power converter 236 is connected to an AC power source to supply the regulated DC power to the computer 102. When computer 102 is used in portable mode, power converter 236 is typically connected to internal battery 239 and / or external battery 240 to supply regulated DC power to computer 102. It is desirable for the internal battery 239 to power the power converter 236 (and ultimately the computer 102) only when the power converter 236 is not connected to the external battery 240 or an AC power source. Computer 102 also includes separate battery charger 234 for periodically charging internal battery 239 and external battery 240 when not in use. The computer 102 may include a battery power indicator attached to the system unit 106 to display when the power levels of the external battery 240 and / or the internal battery 239 are low.
바람직하게는, 전술한 버스(202), CPU(204), 메모리(206), 입력/출력인터페이스(210), 입력/출력커넥터(218), 및 파워컨버터(236)는 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람에게 공지된 방법으로 백플레인(backplane)회로카드, 프로세서회로카드, 메모리회로카드, 입력/출력회로카드, 및 입력/출력커넥션회로카드를 사용하여 실행된다. 프로세서회로카드, 메모리회로카드, 입력/출력회로카드, 및 입력/출력커넥션회로카드는 백플레인회로카드에 플러그된다. 바람직하게는, IBM PC/AT호환성 및/또는 80386호환성 회로카드(Dover Electronics Manufacturing, Longmont, CA 및 Ampro Computers, Sunnyvale, CA로부터 입수가능함)가 사용된다. 도버 일렉트로닉스 메뉴팩쳐링의 회로카드가 약 2인치×5인치×2인치의 공간을 차지하는 반면, 암프로의 각 회로카드는 약 3.8인치×3.6인치이다. 그러나, 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은 비교적 시스템유닛(106)의 작은 사이즈에 일치하는 어느 기능적 호환성 회로카드가 도버 일렉트로닉스 메뉴팩쳐링으로부터 입수가능한 회로카드의 대신에 사용될 수 있다는 것을 알 것이다.Preferably, the above-described bus 202, CPU 204, memory 206, input / output interface 210, input / output connector 218, and power converter 236 are conventional techniques in this field. It is implemented using a backplane circuit card, a processor circuit card, a memory circuit card, an input / output circuit card, and an input / output connection circuit card in a manner known to a person having the same. The processor circuit card, memory circuit card, input / output circuit card, and input / output connection circuit card are plugged into the backplane circuit card. Preferably, an IBM PC / AT compatible and / or 80386 compatible circuit card (available from Dover Electronics Manufacturing, Longmont, CA and Ampro Computers, Sunnyvale, CA) is used. Circuit cards from Dover Electronics Menu Packing take up about 2 inches by 5 inches by 2 inches, while each Ampro circuit card is about 3.8 inches by 3.6 inches. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that any functional compatible circuit card that matches a relatively small size of the system unit 106 may be used in place of a circuit card available from Dover Electronics menu packaging.
도 1에 대하여 전술한 바와 같은 본 실시예에 있어서, 컴퓨터(102)는 또한 헤드밴드(108), 디스플레이스크린(110), 및 헤드밴드(108)에 디스플레이스크린(110)을 연결시키는 조정가능 암(112)을 포함하는 디스플레이수단을 포함한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 디스플레이수단은 또한 바람직하게는 시스템유닛(106)내에 위치한 디스플레이스크린드라이버모듈(214)을 포함하지만, 이것은 디스플레이스크린(110)에 인접한 시스템유닛(106)의 외부에 선택적으로 위치할 수도 있다. 디스플레이스크린드라이버모듈(214)은 CPU(204) (입력/출력인터페이스(210), 버스(202) 및 입력/출력커넥터(218)를 통하여)로부터 수신한 디스플레이정보 (즉, 오퍼레이터에게 디스플레이될 정보)를 비디오신호로 변환하고, 이 신호를 호환성이 있는 디스플레이스크린(110)에 보낸다. 디스플레이스크린드라이버모듈(214)은 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람에게 공지된 표준디자인이다.In this embodiment as described above with respect to FIG. 1, the computer 102 also includes an adjustable arm that couples the display screen 110 to the headband 108, the display screen 110, and the headband 108. And display means comprising (112). As shown in FIG. 2, the display means also preferably comprises a display screen driver module 214 located within the system unit 106, which is optionally external to the system unit 106 adjacent to the display screen 110. It may be located. The display screen driver module 214 may display display information received from the CPU 204 (via the input / output interface 210, the bus 202, and the input / output connector 218) (ie, information to be displayed to the operator). The signal is converted into a video signal and sent to the compatible display screen 110. The display screen driver module 214 is a standard design known to those of ordinary skill in the art.
구동수단(122) 및 모듈(222)은 오디오, 아이-트래킹 또는 EEG수단이나 그 조합일 수 있다.The drive means 122 and the module 222 may be audio, eye tracking or EEG means or combinations thereof.
바람직하게는, 디스플레이스크린(110)은 종래의 12인치 모니터 (즉, 대략 라인 당 80캐릭터의 25라인)에 상당하는 디스플레이를 제공하는 “아이피스모니터(eye piece monitor)”로 불리는 소형 모니터이고, 그러나 이것은 대략 1인치의 대각선길이를 가진 시야스크린을 가진다. 디스플레이스크린(110)은 오퍼레이터의 눈에 가깝게 위치하고, 오퍼레이터의 머리에 의하여 지지되어 오퍼레이터의 머리동작에 따르게 되므로, 오퍼레이터는 자신의 작업벤치 (예를 들면, 디바이스가 수리중인 위치)로부터 움직일 필요없이, 수리중인 디바이스로부터 디스플레이스크린(110)을 단지 일견(一見)함으로써 디스플레이스크린(110)상의 정보를 볼 수 있다. 그러므로, 이러한 정보는 오퍼레이터의 주의를 그의 작업으로부터 크게 돌리지 않고 볼 수 있어, 전술한 바와 같이 디스플레이스크린(110)은 일렉트로닉데이터베이스내에 포함된 정보의 검색을 용이하게 한다.Preferably, display screen 110 is a small monitor called an “eye piece monitor” that provides a display equivalent to a conventional 12 inch monitor (ie, approximately 25 lines of 80 characters per line), but It has a viewing screen with a diagonal length of approximately 1 inch. Since the display screen 110 is located close to the operator's eye and is supported by the operator's head and follows the operator's head movement, the operator does not need to move from his work bench (eg, the position where the device is being repaired). The information on the display screen 110 can be viewed by only glance at the display screen 110 from the device under repair. Therefore, such information can be viewed without distracting the operator's attention from his work, so that display screen 110 facilitates the retrieval of information contained in the electronic database, as described above.
디스플레이스크린(110) 및 디스플레이스크린드라이버모듈(214)은 컬러그래픽스어댑터(CGA), 인핸스트그래픽스어댑터(EGA), 비디오그래픽스어레이(VGA) 및 슈퍼 VGA와 같은 현재 또는 장래에 입수가능한 어떤 비디오기술을 사용하여 실행될 수 있다는 것을 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람은 알 것이다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이스크린(110) 및 디스플레이스크린드라이버모듈(214)은 공지된 흑백 및 컬러 비디오그래픽어레이(VGA)기술을 사용하여 실행된다. VGA아이피스모니터는 AMLCD모니터를 제조하여 판매하는 코핀 오브 타운톤사 (Kopin of Taunton, MA, U.S.A.)로부터 입수할 수 있다. VGA아이피스는 컬러 또는 흑백 컴퓨터디스플레이를 제공하는 매트릭스내에서 활성박막트랜지스터(TFT)를 사용하여 동작할 수 있다. 이러한 디바이스는 산업용으로 제조되고, 이 분야에서서 통상의 기술을 가진 사람에게는 공지되어 있다. 또한, 공지된 컬러셔터휠기술에 따라서 동작하는 VGA아이피스모니터는 현재 텍트로닉스사 (Tektronix, Inc., Beaverton, Oregon, U.S.A.)가 제작한 NucolorTMShutters와 같은 소스로부터 현재 입수가능하다. 바람직한 디스플레이스크린이 왼쪽 또는 오른쪽 눈앞에 위치하는 싱글스크린인 반면, 2개 또는 그 이상의 스크린을 가지는 쌍안의 머리장착디스플레이(HMD)도 사용될 수 있다. 이것은 액침(液浸 )화할 수 있고 (사용자가 스크린상의 이미지에만 관련할 수 있도록 상부와 측면비젼을 모두 어둡게 한 것), 또는 사용자가 디스플레이의 위나 아래를 볼 수 있도록 사용자의 비젼의 일부로 될 수 있다. 이러한 디바이스는 가상현실의 새로운 기술 또는 디스플레이된 정보에 관하여 입체관찰을 필요로 하는데에 유용성을 가진다. 디스플레이수단은 선택적으로 시스템유닛(106)에 부착된 플랫패널디스플레이스크린일 수도 있다. 플랫패널은 현재 많이 사용하는 액정디스플레이(LCD) 및 박막트랜지스터(TFT)(활성매트릭스) 디자인 이외에 실리콘비디오(Silicon Video, Texas Instruments and Micron Technology)가 제조하고 있는 것과 같은 필드에미션디스플레이 (FED)를 포함할 수 있다.The display screen 110 and display screen driver module 214 may use any current or future available video technology such as color graphics adapter (CGA), enhanced graphics adapter (EGA), video graphics array (VGA) and super VGA. It will be appreciated by those skilled in the art that it can be implemented using. However, in accordance with an embodiment of the present invention, display screen 110 and display screen driver module 214 are implemented using known monochrome and color video graphics array (VGA) techniques. VGA eyepiece monitors are available from Kopin of Taunton, Mass., USA, which manufactures and sells AMLCD monitors. The VGA eyepiece can operate using an active thin film transistor (TFT) in a matrix providing color or monochrome computer displays. Such devices are manufactured for industrial use and are known to those of ordinary skill in the art. In addition, VGA eyepiece monitors operating in accordance with known color shutter wheel technology are currently available from sources such as Nucolor™ Shutters manufactured by Tektronix, Inc., Beaverton, Oregon, USA. While the preferred display screen is a single screen positioned in front of the left or right eye, a binocular head mounted display (HMD) having two or more screens may also be used. It can be immersed (darkening both the top and side vision so that the user only relates to the image on the screen), or it can be part of the user's vision so that the user can see above or below the display. . Such devices have utility in requiring stereoscopic observations about new technologies or displayed information of virtual reality. The display means may optionally be a flat panel display screen attached to the system unit 106. In addition to today's popular liquid crystal display (LCD) and thin film transistor (TFT) (active matrix) designs, flat panels use field emission displays (FED), such as those manufactured by Silicon Video, Texas Instruments and Micron Technology. It may include.
도 3에 있어서, 블록도는 다음을 포함한다.In Fig. 3, the block diagram includes the following.
디스플레이시스템(246)의 블록에 있어서,In the block of the display system 246,
- 디스플레이스크린모듈(247)은 종래의 VGA디바이스드라이버이다.The display screen module 247 is a conventional VGA device driver.
- 디스플레이스크린(248)은 이 기술을 실행하는 사람들에게 입수가능한 모듈에 의하여 구동되는 약 1평방인치의 활성TFT(박막트랜지스터) 디스플레이이다.Display screen 248 is about one square inch of active TFT (thin-film transistor) display driven by a module available to those who practice this technology.
- 표준 9핀(DB9) 리셉터클에 플러그될 수 있는 선택적 디스플레이스크린 (249), VGA 또는 EGA 컬러 또는 흑백 CRT 모니터. 이것은 컴퓨터가 표준 탁상모드로 사용되는 것을 허용한다.Optional display screen (249), VGA or EGA color or monochrome CRT monitor that can be plugged into a standard 9 pin (DB9) receptacle. This allows the computer to be used in standard desktop mode.
프로세서시스템(250)의 블록에 있어서,In the block of the processor system 250,
- 프로세서유닛(251), 프로세서유닛 또는 센트랄프로세싱유닛(CPU)은 바람직하게는 인텔사(Intel)로부터 입수가능한 80XXX시리즈 16,32 또는 64비트 마이크로프로세서이다. 원하면 다른 적합한 프로세서도 사용될 수 있다.The processor unit 251, processor unit or central processing unit (CPU) is preferably an 80XXX series 16,32 or 64-bit microprocessor available from Intel. Other suitable processors may also be used if desired.
- 메모리(252)의 블록은 수천 M바이트까지의 랜덤액세스메모리(RAM)를 가질 수 있고, 버스(253)에 연결되어, 시스템이 동작하는 동안 프로그램을 기억한다.A block of memory 252 may have up to several thousand Mbytes of random access memory (RAM) and is connected to bus 253 to store programs while the system is operating.
- 기억메모리모듈(254)은 바람직하게는 시스템유닛내에 포함되고, 제거가능 또는 제거불능의 하드디스크드라이브버블메모리 및 독출/기입광학메모리와 같은 비교적 큰 메모리용량을 가지는 스태틱 독출/기입메모리이다. 기억장치(254)가 제거가능한 실시예에 있어서, 시스템유닛은 오퍼레이터가 제거가능한 기억디스크를 삽입하고, 제거하도록 허용하기 위한 외부슬롯을 포함한다. 옵션의 기억장치는 CDROM과 같은 독출전용메모리일 수 있다. 바람직하게는, 자기기억장치는 1기가바이트 메모리에 80M바이트를 포함한다. 자기기억장치의 용도로 적합하고, 시스템 유닛의 사이즈와 호환성의 사이즈를 가지는 자기기억장치는 인테그럴(Integral), 코노르(Connor), 시게이트(Seagate) 및 시퀘스트(Syquest)와 같은 여러 제조회사가 제조하여 판매하고 있다. 자기기억장치는 데이터베이스(ETM 또는 IETM일 수도 있음)를 기억하는데, 이 데이터베이스는 입력/출력커넥터상의 포트를 통하여 컴퓨터에 연결될 수 있는 플로피드라이브로부터, 또는 패킷스위칭콤포넨트 및 안테나를 통하거나 직접 케이블에 의하여 컴퓨터에 연결된 텔리커뮤니케이션링크를 통하여 원격 컴퓨터로부터 이미 자기기억장치에 로드되어 있을 수도 있고, 그것은 기억된 프로그램을 포함한다.The storage memory module 254 is preferably a static read / write memory contained in the system unit and having a relatively large memory capacity such as a removable or non-removable hard disk drive bubble memory and a read / write optical memory. In the embodiment where the storage device 254 is removable, the system unit includes an external slot for allowing the operator to insert and remove the removable storage disk. The optional storage device may be a read only memory such as a CD ROM. Preferably, the magnetic memory device contains 80 Mbytes in one gigabyte memory. Suitable for use in magnetic memory devices, and having a size compatible with the size of the system unit, magnetic memory devices are manufactured by various manufacturers such as Integral, Connor, Seagate and Syquest. Is manufactured and sold. The magnetic memory stores a database (which may be an ETM or IETM), which can be connected to a computer via a port on an input / output connector, from a floppy drive, or via a packet switching component and antenna, or directly to a cable. It may already be loaded into the magnetic memory device from the remote computer via a telecommunication link connected to the computer, which contains the stored program.
버스(253)의 블록에 있어서,In the block of the bus 253,
- 버스(253)는 본 실시예에서 최소한 16비트의 병렬 인터커네팅버스이다.Bus 253 is a parallel interconnection bus of at least 16 bits in this embodiment.
제어구동시스템(255)의 블록에 있어서,In the block of the control drive system 255,
- 전술한 바와 같이, 아이-트래킹모듈(256)은 저광(低光) CCD 감지수단 및 IR일류미네이터를 포함한다.As described above, the eye-tracking module 256 includes a low light CCD sensing means and an IR first class emitter.
- 아이-트래킹인식모듈(257)은 프로세서가 프로그램되어 있는대로 커서위치 및 다른 명령을 구동하도록 CCD감지수단으로부터의 신호를 명령으로 변환시키는 이들 회로를 포함한다. 이들 회로는 전술한 바와 같고, 이 분야에 숙련된 사람에 의하여 공지되어 있다.The eye-tracking recognition module 257 includes these circuits for converting signals from the CCD sensing means into instructions such that the processor drives cursor positions and other instructions as programmed. These circuits are as described above and are known by those skilled in the art.
- EEG/근육모듈(258)은 근육운동으로부터 생성된 뇌파의 변화 및 전기신호를 감지하기 위하여 머리에 위치한 감지전극을 포함한다.The EEG / muscle module 258 includes a sensing electrode located on the head to sense changes in the EEG and electrical signals generated from muscle movement.
- EEG/근육인식모듈(259)은 프로세서가 명령대로 해석하는 신호를 생성하기 위하여 동작하는 증폭기수단 및 변환수단을 포함한다.The EEG / muscle recognition module 259 comprises amplifier means and conversion means operative to generate a signal that the processor interprets as commanded.
- 음성인식모듈(261)은 마이크로폰으로부터의 전기신호를 해석하고, 이들 전기신호를 프로세서를 위하여 명령으로 변환시키는 프로세서, 및 데이터스트림을 이어폰내에서 가청의 음성으로 변환되는 전기신호로 변환시키는 프로세서를 포함한다. 이들 회로는 본 응용에서 설명한 바와 같이 이 분야에서는 공지되어 있다.The voice recognition module 261 includes a processor for interpreting electrical signals from a microphone, converting these electrical signals into instructions for the processor, and a processor for converting the data stream into electrical signals converted into an audible voice in the earphone. Include. These circuits are known in the art as described in this application.
통신시스템(262)의 블록에 있어서,In the block of the communication system 262,
- 음성/데이터스위치(263)는 명령받았을 때 2개 출력 사이의 전기신호스트림을 스위치하는 이 분야에서는 공지되어 있는 회로를 포함한다. 이들 명령은 통신이벤트를 제어하는 프로그램에 응답하여 프로세서에 의하여 생성된다.Voice / data switch 263 includes circuitry known in the art to switch the electrical signal stream between two outputs when commanded. These instructions are generated by the processor in response to a program controlling the communication event.
- 패킷모뎀(264)은 디지탈데이터신호를 비교적 좁은 밴드패스 신호채널(흔히 PAM 또는 펄스진폭변조)로 전송될 수 있는 코드출력신호로 변환시키는 양방향 모뎀변조기·복조기를 포함한다. 또한, 코드신호는 완전한 상태로 수신되지 않으면 패킷의 재전송을 위하여 신호하는 에러체크능력과 함께 신호의 패킷 또는 그룹화로 분할된다. 이 모듈을 위한 회로는 이 분야에 숙련된 사람에게는 공지되어 있다.Packet modem 264 includes a bi-directional modem modulator / demodulator for converting digital data signals into code output signals that can be transmitted in relatively narrow bandpass signal channels (often PAM or pulse amplitude modulation). In addition, the code signal is divided into packets or groupings of signals together with error checking capability to signal for retransmission of packets if they are not received in a complete state. Circuits for this module are known to those skilled in the art.
- 스위칭모듈(데이터)(265)은 이동성 컴퓨터로부터 데이터의 무선전송을 위한 경로를 결정하는 프로세서의 명령에 의하여 제어된 데이터방향스위치이다.The switching module (data) 265 is a data direction switch controlled by a command of the processor to determine a path for the wireless transmission of data from the mobile computer.
- 적외선데이터모듈(266)은 패킷모뎀(264)으로부터 디지탈 데이터를 수신하고, 적외선 트랜스듀서(267)가 변조된 적외선파를 방사하도록 야기할 수 있는 전기신호를 만드는 회로이다. 이와 같은 회로는 공지된 기술이며, 데이터콜렉터 및 프로세서 및 키보드 사이의 무선커넥션에 사용된다.Infrared data module 266 is a circuit that receives digital data from packet modem 264 and produces an electrical signal that can cause infrared transducer 267 to emit modulated infrared waves. Such a circuit is a known technique and is used for wireless connection between the data collector and the processor and the keyboard.
- 셀룰러전화모듈(268)은 기본적으로 포터블 컴퓨터에 연결되도록 디자인된 셀룰러전화이다. 이들 회로를 포함하는 장치는 모토롤라사(Motorola)와 같은 제조업자를 포함하는 셀룰러전화를 판매하는 대부분의 상점에서 입수가능하다.The cellular telephone module 268 is basically a cellular telephone designed to be connected to a portable computer. Devices that include these circuits are available in most stores that sell cellular phones, including manufacturers such as Motorola.
어떤 공지되어 있는 적합한 파워시스템(269)도 본 발명의 시스템과 함께 사용될 수 있다.Any known suitable power system 269 may be used with the system of the present invention.
비디오카메라 (273)는 고해상도출력이 가능한 소형 비디오카메라를 포함한다. 카메라는 종래의 NTSC 텔레비젼신호, 또는 특정 응용에 필요로 하는 고해상도 스캐닝을 생성할 수 있는 흑백 또는 컬러 카메라일 수 있다. 비디오인터페이스모듈 (274)은 비디오프레임 또는 동작포착, 고양, 압축 및 컴퓨터버스(253)에의 출력용 회로를 포함한다. 출력은 매 “X”프레임간격 (사용되고 있는 특정 응용에 의하여 결정됨)의 전술한 기억용 버스에 전송하기 위한 참조프레임포착을 포함한다. 간헐포착프레임과의 선택적 직접 비디오통신은 연속적 또는 병렬적으로 실행하는 정지 및 동작비디오에 대한 다른 옵션이다. 전술한 이와 같은 회로는 이 분야에 공통이고, 상점에서 입수가능하다. 의료기구컨트롤러(275)는 의료조치 또는 환자치료를 수행하도록 디자인된 수 많은 전문화된 의료기구중의 어느 하나를 포함한다. 이러한 기구는 활동하게 하고 또는 환자의 육체적 상태를 감지 및 모니터하고, 핸드프리의 환경에 있는 환자에게 기능할 수 있는 근육자극기, 베드위치제어, 비상콜장치 및 각종의 의료유닛을 포함한다. 글로벌위치결정시스템(276)은 수개의 위성송신기로부터의 크로스 참조신호에 의하여 수신기의 위도 및 경도를 결정하는 글로벌위치결정시스템위성에 응답하는 수신기를 포함한다. GPS수신기는 많은 사이즈 및 형태로 상점에서 입수가능하다. 버스에의 무선인터페이스(277)는 주통신시스템과 비호환성인 특별 응용을 위하여 주통신시스템과 분리된 버스에 대한 통신을 허용하는 선택적 무선인터페이스회로를 포함한다.The video camera 273 includes a small video camera capable of high resolution output. The camera may be a conventional NTSC television signal, or a monochrome or color camera capable of generating the high resolution scanning required for a particular application. The video interface module 274 includes circuitry for video frames or motion capture, uplift, compression and output to the computer bus 253. The output includes reference frame acquisition for transmission to the aforementioned memory bus at every " X " frame interval (determined by the particular application being used). Selective direct video communication with the intermittent capture frame is another option for still and motion video running continuously or in parallel. Such circuits as described above are common in this field and are available in stores. Medical instrument controller 275 includes any of a number of specialized medical instruments designed to perform medical or patient care. Such devices include muscle stimulators, bed position controls, emergency call devices, and various medical units capable of activating or sensing and monitoring the physical condition of the patient and functioning to the patient in a handfree environment. Global positioning system 276 includes a receiver responsive to a global positioning system satellite that determines the latitude and longitude of the receiver by means of cross reference signals from several satellite transmitters. GPS receivers are available in stores in many sizes and forms. The radio interface 277 on the bus includes an optional radio interface circuit that allows communication on a bus separate from the main communication system for special applications that are incompatible with the main communication system.
이상, 본 발명의 기본원리를 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 또한 최적의 실시예에 대하여 기재하고, 도면에 도시하였으나, 본 발명의 취지 및 범위를 일탈하지 않고 여러 가지 변형 및 변경을 가할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.In order to explain the basic principles of the present invention, preferred and optimal embodiments of the present invention have been described and illustrated in the drawings, but various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. You can see that.
본 발명에 따라 사용자를 위한 정보의 핸드프리 검색 및 디스플레이를 위하여 장치의 최소한 일부가 사용자에 의하여 완전하게 지지되는 소형 자체내장형 포터블 컴퓨터장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, a small self-supporting portable computer device can be provided in which at least a part of the device is completely supported by the user for hand-free retrieval and display of information for the user.
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