KR100936046B1 - Method for materialization of touchpad using touch sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 힘센서로 이루어진 촉각센서를 활용하여 커서를 X,Y 방향 및 회전을 자유롭게 할 수 있는 마우스 기능을 갖는 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor having a mouse function that enables a cursor to be freely rotated in the X and Y directions using a tactile sensor composed of a plurality of force sensors.

이를 위한 본 발명의촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법은, 다수의 힘센서들로 이루어진 촉각 센서를 이용한 터치 입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서, 촉각 센서를 터치하는 힘의 중심점과 힘의 크기를 계산하고 접촉 중심점으로부터 커서의 이동 거리 및 방향을 이용한 마우스 기능을 갖는 터치 입력 정보 알고리즘 구현하는 것이다.Method for implementing a touch pad having a mouse function using the tactile sensor of the present invention, relates to an algorithm implementation method for processing a touch input using a tactile sensor consisting of a plurality of force sensors, the touch force of the touch sensor To calculate the center point and the magnitude of the force and to implement the touch input information algorithm with the mouse function using the distance and direction of the cursor from the contact center point.

촉각 센서, 마우스, 힘의 크기Tactile Sensor, Mouse, Force Size

Description

촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법{METHOD FOR MATERIALIZATION OF TOUCHPAD USING TOUCH SENSOR}Implementation of touch pad with mouse function using tactile sensor {METHOD FOR MATERIALIZATION OF TOUCHPAD USING TOUCH SENSOR}

본 발명은 다수의 힘센서로 이루어진 촉각센서를 활용하여 화면의 커서를 X,Y 방향 및 회전을 자유롭게 할 수 있는 마우스 기능을 갖도록 하여 슬림화 추세에 있는 모바일 기기의 인터페이스 장치로 적용할 수 있는 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법에 관한 것이다. The present invention utilizes a tactile sensor composed of a plurality of force sensors to have a mouse function to freely move the cursor on the screen in the X, Y direction and rotation, thereby providing a tactile sensor that can be applied as an interface device of a mobile device in a slimming trend. The present invention relates to a touch pad implementation method having a mouse function.

현재 컴퓨터 시스템에서는 동작들을 수행하는 많은 방식의 입력 장치가 있다. 이 동작들은 일반적으로 커서를 이동시켜 디스플레이 화면 상에서 선택을 하는 것에 대응되며, 페이지 넘김, 스크롤링, 패닝(panning), 줌(zoom) 기능 등을 포함할 수 있다. In current computer systems there are many ways of input devices that perform operations. These operations generally correspond to moving a cursor and making selections on a display screen, and may include page turning, scrolling, panning, zooming, and the like.

일반적으로 알려진 입력 장치는 버튼, 스위치, 마우스, 트랙볼 등을 포함할 수 있다. Commonly known input devices may include buttons, switches, mice, trackballs, and the like.

여기서, 버튼 및 스위치는 일반적으로 사실상 기계적인 것이며, 커서를 이동시키거나 선택을 위한 제어는 제한된 단점이 있다. 예를 들어, 버튼이나 스위치는 화살표 방향키와 같은 키를 이용하여 커서를 특정 방향으로 이동시키거나 Enter, Delete, 숫자, 기타 등등의 키를 이용하여 특정의 선택을 하는 기능만을 제공한다. Here, the buttons and switches are generally mechanical in nature, and control for moving the cursor or selecting is limited. For example, a button or switch only provides the ability to move the cursor in a specific direction using keys such as arrow keys or to make specific selections using keys such as Enter, Delete, Number, and so on.

또한, 마우스는 사용자가 표면을 따라 마우스를 움직일 때, 마우스의 상대적인 움직임에 대응하여 입력 포인터가 이동하게 되며, 트랙볼은 사용자가 하우징 내에서 볼을 움직일 때, 볼의 상대적 움직임에 대응하여 입력 포인터가 이동하게 된다. In addition, the mouse moves the input pointer in response to the relative movement of the mouse when the user moves the mouse along the surface, and the trackball moves the input pointer in response to the relative movement of the ball when the user moves the ball in the housing. Will move.

일반적으로 노트북의 경우 터치패드가 장착되어 사용자가 손가락으로 접촉을 통하여 화면상의 커서를 자유롭게 조작할 수 있다. 그러나 터치패드는 접촉인식을 통한 커서 움직임이기 때문에 모바일 기기와 같이 공간상의 제약을 받을 경우에는 채택하기 어렵다. 또한 최근 모바일 기기들이 슬림화 추세에 있는 상황에서 두께가 큰 입력장치는 GUI 환경 디자인측면에서 더더욱 적용하기가 쉽지 않다.In general, a notebook is equipped with a touch pad so that the user can freely manipulate the cursor on the screen by touching the finger. However, since the touchpad is a cursor movement through contact recognition, it is difficult to adopt when the space is limited such as a mobile device. In addition, with the recent trend of slimmer mobile devices, large input devices are more difficult to apply in terms of GUI environment design.

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본 발명의 목적은, 다수의 힘센서로 이루어진 촉각센서를 활용하여 화면의 커서를 X,Y 방향 및 회전을 자유롭게 할 수 있는 마우스 기능을 갖도록 하여 슬림화 추세에 있는 모바일 기기의 인터페이스 장치로 적용할 수 있는 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법을 제공함에 있다. An object of the present invention, by using a tactile sensor consisting of a plurality of force sensors to have a mouse function that can freely move the screen cursor in the X, Y direction and rotation can be applied as an interface device of a mobile device in the trend of slimming The present invention provides a method for implementing a touch pad having a mouse function.

본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법은, 다수의 힘센서들로 이루어진 촉각 센서를 이용한 터치 입력을 처리하기 위한 모바일 기기의 터치패드 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서, 촉각 센서를 터치하는 힘의 중심점과 힘의 크기를 계산하고 접촉 중심점으로부터 커서의 이동 거리 및 방향을 이용한 마우스 기능을 하는 것이다. Embodiments of the present invention provide a method of implementing a touch pad having a mouse function. The present invention relates to a method of implementing a touch pad algorithm of a mobile device for processing a touch input using a tactile sensor composed of a plurality of force sensors. It calculates the center point of force and the magnitude of force, and functions as a mouse using the distance and direction of cursor movement from the center point of contact.

여기서, 본 발명의 일 양상에 따라 상기 힘의 중심점을 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향에 관한 알고리즘을 구현하는 것은 일정 시간(i) 경과 후 촉각 센서의 접촉이 감지되면 접촉 면적의 중심점(Xi c, Yi c)을 계산하는 단계와, 일정 시간(i+1) 경과 후 촉각센서 접촉이 감지되지 않을 경우 종료하고 촉각센서 접촉이 감지될 경우 접촉 면적 중심점(Xi +1 c, Yi +1 c)을 계산하는 단계와, 상기 각각 계산된 접촉 면적의 중심점 (Xi c,Yi c)와 (Xi +1 c, Yi +1 c)을 이용하여 마우스 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어진다. Here, according to an aspect of the present invention, to implement an algorithm relating to the movement distance and the direction of the mouse cursor using the center point of the force, the center point of the contact area (X) when the touch of the tactile sensor is detected after a certain time (i) has elapsed. i c , Y i c ), and if the tactile sensor contact is not detected after a certain time (i + 1), the contact area center point (X i +1 c , Y is detected). i + 1 c ) and using the calculated center points (X i c , Y i c ) and (X i +1 c , Y i +1 c ) of the calculated contact area, respectively. Comprising a step is made.

이때, 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산은

Figure 112009021534200-pat00072
,
Figure 112009021534200-pat00073
의 수식으로부터 크기 성분을 통해 이동 거리를 계산하고 부호 성분으로 방향을 계산한다. 여기서 k 와 Z 는 각각 일정시간 (i+1)일 때의 비례상수, 터치패드를 누르는 힘의 크기이다.At this time, the movement distance and direction calculation of the mouse cursor
Figure 112009021534200-pat00072
,
Figure 112009021534200-pat00073
Calculate the travel distance through the magnitude component from the equation of and calculate the direction with the sign component. Where k and Z are proportional constants for a certain time (i + 1), respectively, and the magnitude of the force pushing the touchpad.

여기서, 상기 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산 방법은

Figure 112009021534200-pat00074
,
Figure 112009021534200-pat00075
,
Figure 112009021534200-pat00076
에 의해 계산할 수 있으며, x c, y c는 촉각센서 접촉시 접촉면적의 중심점이며, Z 는 터치패드를 누르는 힘의 크기이다.Here, the moving distance and direction calculation method of the mouse cursor is
Figure 112009021534200-pat00074
,
Figure 112009021534200-pat00075
,
Figure 112009021534200-pat00076
X c and y c are the center points of the contact area when the tactile sensor contacts, and Z is the magnitude of the force pushing the touchpad.

또한, 본 발명의 다른 양상에 따라 상기 힘의 중심점을 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향에 관한 알고리즘을 구현하는 것은, 일정 시간(i) 경과 후 촉각센서 접촉 지점의 접촉 면적 중심점(Xi c, Yi c)을 계산하는 단계와, 상기 각각 계산된 접촉 면적과 힘분포를 고려하여 모멘텀에 의해 변화되는 접촉면적의 중심점(

Figure 112009021534200-pat00077
)을 계산하는 단계와, 일정 시간(i+1) 경과 후 상기 촉각센서 접촉이 감지되지 않을 경우 종료하고 촉각센서 접촉이 감지될 경우 촉각센서 접촉 지점의 접촉 면적 중심점(Xi+1 c, Yi+1 c)을 계산하는 단계와, 상기 각각 계산된 접촉 면적과 힘분포를 고려하여 모멘텀에 의해 변화되는 접촉면적의 중심점(
Figure 112009021534200-pat00078
)을 계산하는 단계와, 상기 각각 계산된 접촉 면적의 중심점 (Xi c, Yi c)와 (Xi+1 c, Yi+1 c)와 힘분포를 고려한 모멘텀 중심점(
Figure 112009021534200-pat00079
)와 (
Figure 112009021534200-pat00080
)을 이용하여 마우스 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어진다. In addition, according to another aspect of the present invention, to implement an algorithm relating to the movement distance and direction of the mouse cursor using the center point of the force, the contact area center point (X i c ) of the tactile sensor contact point after a certain time (i) , Y i c ) and the center point of the contact area changed by momentum in consideration of the calculated contact area and force distribution, respectively.
Figure 112009021534200-pat00077
) And terminates if the tactile sensor contact is not detected after a predetermined time (i + 1), and if the tactile sensor contact is detected, the contact area center point of the tactile sensor contact point (X i + 1 c , Y) i + 1 c ), and the center point of the contact area changed by momentum in consideration of the calculated contact area and the force distribution, respectively.
Figure 112009021534200-pat00078
), And the momentum center points considering the center points (X i c , Y i c ) and (X i + 1 c , Y i + 1 c ) and force distribution of the calculated contact areas, respectively (
Figure 112009021534200-pat00079
)Wow (
Figure 112009021534200-pat00080
Calculating the distance and direction of the mouse movement.

여기서, 상기 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산은

Figure 112009021534200-pat00081
의 수식으로부터 크기 성분을 통해 이동 거리를 계산하고 부호 성분으로 방향을 계산되다.Here, the movement distance and direction calculation of the mouse cursor
Figure 112009021534200-pat00081
Calculate the travel distance through the magnitude component from the equation of and calculate the direction with the sign component.

이때, 상기 접촉중심점은

Figure 112009021534200-pat00082
에 의해 계산되고, 상기 Z 방향의 힘을 고려한 모멘텀 중심점은
Figure 112009021534200-pat00083
에 의해 계산된다. At this time, the contact center point is
Figure 112009021534200-pat00082
Calculated by, and the momentum center point considering the force in the Z direction is
Figure 112009021534200-pat00083
Is calculated by.

또는 상기 힘분포를 고려한 모멘텀 중심점은 촉각센서의 힘 분포를 x, y 변수로 이루어진 2차 다항식으로 피팅한 함수

Figure 112009021534200-pat00084
로부터 계산되는 Z함수의 최대값이 되는 좌표 (
Figure 112009021534200-pat00085
)에 의해 계산될 수 있다. 여기서 βij는 피팅 상수이다.Alternatively, the momentum center point considering the force distribution is a function of fitting the force distribution of the tactile sensor into a second order polynomial consisting of x and y variables.
Figure 112009021534200-pat00084
The maximum coordinate of the Z function computed from
Figure 112009021534200-pat00085
Can be calculated by Where β ij is a fitting constant.

본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법에서는 검출되는 힘의 크기가 임펄스 신호 일 경우 또는 각 센서로부터 검출된 Z 축 방향 크기가 기준 값 이상일 경우 클릭으로 인식하도록 할 수 있다. In the method of implementing a touch pad having a mouse function using the tactile sensor of the present invention, when the magnitude of the detected force is an impulse signal or the magnitude of the Z axis direction detected from each sensor is greater than or equal to the reference value, the touch pad may be recognized as a click.

또한, 본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 구현 방법에서는 상기 촉각 센서를 클릭 인식 영역과 스크롤 영역을 설정하고, 상기 클릭 인식 영역의 접촉이 감 지되면 파일을 열거나 닫도록 하고, 상기 스크롤 영역의 접촉이 감지되면 이후 접촉 여부를 판단하여 스크롤 기능을 수행하도록 할 수 있다. In addition, in the mouse implementation method using the tactile sensor of the present invention, the tactile sensor may set a click recognition area and a scroll area, and if a contact of the click recognition area is detected, open or close a file and touch the scroll area. If detected, it may determine whether there is a contact thereafter and perform a scroll function.

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본 발명은 다수의 힘센서들로 이루어진 촉각 센서를 이용하여 인터페이스 장치의 힘 감지를 통해 화면상의 커서를 X,Y 방향 및 회전을 자유롭게 할 수 있는 마우스 기능을 갖는 모바일 기기의 터치패드를 구현하여 모바일 폰과 같은 슬림화된 기기의 인터페이스 장치로 적용할 수 있는 이점이 있다. The present invention implements a touch pad of a mobile device having a mouse function that can freely move the cursor on the screen in the X, Y direction and rotates by sensing the force of the interface device using a tactile sensor composed of a plurality of force sensors. There is an advantage that can be applied as an interface device of a slim device such as a phone.

본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법은, 다수의 힘센서들로 이루어진 촉각 센서를 이용한 터치 입력을 처리하기 위한 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서, 마우스 기능의 경우는 촉각 센서를 통하여 터치하는 힘의 중심점과 힘의 크기를 계산하고 계산된 중심점으로부터 마우스 커서의 이동 거리 및 방향에 관한 알고리즘을 구현하는 것이다.A touchpad implementation method having a mouse function using a tactile sensor according to the present invention relates to an algorithm implementation method for processing a touch input using a tactile sensor composed of a plurality of force sensors. It calculates the center point and the magnitude of the force to touch and implements an algorithm for the distance and direction of movement of the mouse cursor from the calculated center point.

도 1은 본 발명의 촉각 센서를 이용한 터치 패드를 모바일 기기에 장착하여 기존 PC의 마우스처럼 커서를 자유롭게 움직이게 하는 터치패드 개념도를 나타낸다.1 is a conceptual diagram illustrating a touch pad for freely moving a cursor like a mouse of a conventional PC by mounting a touch pad using a tactile sensor of the present invention to a mobile device.

도 2는 본 발명의 일 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법의 순차 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 양상에 따른 촉각 센서를 접촉했을 때 접촉위치에 따른 힘분포 함수 Z= f(x, y)를 이용한 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 알고리즘을 설명하기 위한 개념도이다. 2 is a sequential flowchart of a method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor according to an aspect of the present invention, and FIG. 3 is a force distribution function according to a contact position when a tactile sensor is contacted according to an aspect of the present invention. A conceptual diagram for explaining a moving distance and direction algorithm of a mouse cursor using Z = f (x, y).

우선, 도 2를 참조하면, 본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법에서 힘의 중심점을 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향에 관한 알고리즘을 구현하는 것은 일정 시간(i) 경과 후 촉각 센서의 접촉이 감지되면 접촉 면적의 중심점(Xi c, Yi c)을 계산하는 단계와, 일정 시간(i+1) 경과 후 촉각센서 접촉이 감지되지 않을 경우 종료하고 촉각센서 접촉이 감지될 경우 접촉 면적 중심점(Xi+1 c, Yi+1 c)을 계산하는 단계와, 상기 각각 계산된 접촉 면적의 중심점 (Xi c, Yi c)와 (Xi+1 c, Yi+1 c)을 이용하여 마우스 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어진다. First, referring to FIG. 2, in the method of implementing a touch pad having a mouse function using the tactile sensor of the present invention, implementing an algorithm regarding a movement distance and a direction of the mouse cursor using a center point of force has elapsed for a certain time (i). After the touch of the tactile sensor is detected, the center point (X i c , Y i c ) of the contact area is calculated, and if the tactile sensor touch is not detected after a certain time (i + 1), the touch ends. Calculating the contact area center points (X i + 1 c , Y i + 1 c ), if detected, and the center points (X i c , Y i c ) and (X i + 1 c ,) of the calculated contact areas, respectively; Y i + 1 c ) to calculate the mouse movement distance and direction.

이때, 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산은

Figure 112009021534200-pat00086
,
Figure 112009021534200-pat00087
의 수식으로부터 크기 성분을 통해 이동 거리를 계산하고 부호 성분으로 방향을 계산한다. 이때, k 와 Z는 각각 일정시간 (i+1)일 때의 비례상수, 터치패드를 누르는 힘의 크기이다.At this time, the movement distance and direction calculation of the mouse cursor
Figure 112009021534200-pat00086
,
Figure 112009021534200-pat00087
Calculate the travel distance through the magnitude component from the equation of and calculate the direction with the sign component. In this case, k and Z are proportional constants at a predetermined time (i + 1), respectively, and the magnitude of the force for pressing the touch pad.

여기서, 상기 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산 방법은

Figure 112009021534200-pat00088
,
Figure 112009021534200-pat00089
,
Figure 112009021534200-pat00090
에 의해 계산할 수 있으며, x c, y c는 촉각센서 접촉시 접촉면적의 중심점이며, Z는 터치패드를 누르는 힘분포 함수 f(x,y)를 이용한 크기이다.Here, the moving distance and direction calculation method of the mouse cursor is
Figure 112009021534200-pat00088
,
Figure 112009021534200-pat00089
,
Figure 112009021534200-pat00090
X c , y c are the center points of the contact area when the tactile sensor is in contact, and Z is the size using the force distribution function f (x, y) for pressing the touchpad.

이러한 본 발명의 일 양상에 따르면 도 4에 도시된 바와 같이 화면상에서 마우스 커서의 이동거리를 힘의 크기

Figure 112009021534200-pat00091
에 대한 커서의 이동거리 관계로부터 구할 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 힘의 크기
Figure 112009021534200-pat00092
에 대하여 픽셀당 커서의 이동하는 속도 관계를 이용하면 화면상에서 마우스 커서를 빠르게 이동시킬 뿐만 아니라 마우스 커서를 세밀하게 이동할 수 있어, 마우스 커서의 움직임을 부드럽게 할 수 있다.According to this aspect of the present invention, as shown in FIG.
Figure 112009021534200-pat00091
The magnitude of the force as shown in FIG.
Figure 112009021534200-pat00092
By using the moving speed relationship of the cursor per pixel with respect to, not only can the mouse cursor move quickly on the screen, but also the mouse cursor can be moved finely, thereby smoothing the movement of the mouse cursor.

도 6은 본 발명의 다른 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법의 순차 흐름도로, 다른 양상에 따라 힘의 중심점을 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향에 관한 알고리즘을 구현 방법에서, 또한, 본 발명의 다른 양상에 따라 상기 힘의 중심점을 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향에 관한 알고리즘을 구현하는 것은, 일정 시간(i) 경과 후 촉각센서 접촉 지점의 접촉 면적 중심점(Xi c, Yi c)을 계산하는 단계와, 상기 각각 계산된 접촉 면적과 힘분포를 고려하여 모멘텀에 의해 변화되는 접촉면적의 중심점(

Figure 112009057328592-pat00093
)을 계산하는 단계와, 일정 시간(i+1) 경과 후 상기 촉각센서 접촉이 감지되지 않을 경우 종료하고 촉각센서 접촉이 감지될 경우 촉각센서 접촉 지점의 접촉 면적 중심점(Xi+1 c, Yi+1 c)을 계산하는 단계와, 상기 각각 계산된 접촉 면적과 힘분포를 고려하여 모멘텀에 의해 변화되는 접촉면적의 중심점(
Figure 112009057328592-pat00094
)을 계산하는 단계와, 상기 각각 계산된 접촉 면적의 중심점 (Xi c, Yi c)와 (Xi+1 c, Yi+1 c)과 힘분포를 고려한 모멘텀 중심점(
Figure 112009057328592-pat00095
)와 (
Figure 112009057328592-pat00096
)을 이용하여 마우스 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어진다. 6 is a sequential flowchart of a method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor according to another aspect of the present invention. In addition, in accordance with another aspect of the present invention to implement the algorithm for the movement distance and direction of the mouse cursor using the center point of the force, the contact area center point (X) of the tactile sensor contact point after a certain time (i) i c , Y i c ), and the center point of the contact area changed by momentum in consideration of the calculated contact area and force distribution, respectively (
Figure 112009057328592-pat00093
) And terminates if the tactile sensor contact is not detected after a predetermined time (i + 1), and if the tactile sensor contact is detected, the contact area center point of the tactile sensor contact point (X i + 1 c , Y) i + 1 c ), and the center point of the contact area changed by momentum in consideration of the calculated contact area and the force distribution, respectively.
Figure 112009057328592-pat00094
) And the momentum center points considering the center points (X i c , Y i c ), (X i + 1 c , Y i + 1 c ) and force distribution of the calculated contact areas, respectively (
Figure 112009057328592-pat00095
)Wow (
Figure 112009057328592-pat00096
Calculating the distance and direction of the mouse movement.

여기서, 상기 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산은 도 7에 도시된 바와 같이

Figure 112009021534200-pat00097
,
Figure 112009021534200-pat00098
의 수식으로부터 크기 성분을 통해 이동 거리를 계산하고 부호 성분으로 방향을 계산되다.Here, the movement distance and direction calculation of the mouse cursor is as shown in FIG.
Figure 112009021534200-pat00097
,
Figure 112009021534200-pat00098
Calculate the travel distance through the magnitude component from the equation of and calculate the direction with the sign component.

이때, 상기 접촉중심점은

Figure 112009021534200-pat00099
,
Figure 112009021534200-pat00100
에 의해 계산되고, 상기 Z 방향의 힘을 고려한 모멘텀 중심점은
Figure 112009021534200-pat00101
,
Figure 112009021534200-pat00102
에 의해 계산된다. 또는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 힘분포를 고려한 모멘텀 중심점은 촉각센서의 힘 분포를 x, y 변수로 이루어진 2차 다항식으로 피팅한 함수
Figure 112009021534200-pat00035
로부터 계산되는 Z함수의 최대값이 되는 좌표 (
Figure 112009021534200-pat00103
)에 의해 계산될 수 있다. 여기서 βij는 피팅 상수이다.At this time, the contact center point is
Figure 112009021534200-pat00099
,
Figure 112009021534200-pat00100
Calculated by, and the momentum center point considering the force in the Z direction is
Figure 112009021534200-pat00101
,
Figure 112009021534200-pat00102
Is calculated by. Alternatively, as shown in FIG. 8, the momentum center point considering the force distribution is a function of fitting the force distribution of the tactile sensor to a second order polynomial consisting of x and y variables.
Figure 112009021534200-pat00035
The maximum coordinate of the Z function computed from
Figure 112009021534200-pat00103
Can be calculated by Where β ij is a fitting constant.

여기서 본 발명의 다른 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법에서는 도 9에 도시된 바와 같이 모멘텀(momentum)을 고려한 좌표의 크기

Figure 112009057328592-pat00104
에 대한 커서의 이동 거리 관계로부터 마우스 커서의 이동 거리를 구할 수 있다.In the method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor according to another aspect of the present invention, as shown in FIG. 9, the size of the coordinate considering the momentum
Figure 112009057328592-pat00104
The distance of the mouse cursor can be obtained from the relation of the distance of the cursor's movement with respect to.

그리고, 본 발명의 다른 양상에서는 도 10에 도시된 바와 같이 모멘텀(momentum)을 고려한 좌표의 크기

Figure 112009021534200-pat00105
에 대한 커서의 픽셀당 이동 속도 관계를 이용하면 화면상의 마우스 커서를 빠르게 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 픽셀 간 이동을 감지하기 때문에 세밀하게 움직일 수 있어 마우스 커서의 움직임을 부드럽게 할 수 있다.In another aspect of the present invention, as shown in FIG. 10, the size of coordinates in consideration of momentum
Figure 112009021534200-pat00105
Using the pixel-by-pixel movement speed relationship for, not only can you quickly move the mouse cursor on the screen, but it also detects pixel-to-pixel movement, allowing you to move finely, thus smoothing the movement of the mouse cursor.

이러한 본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법은, 도 11 에 도시된 바와 같이 접촉에 의해 검출되는 힘의 크기가 임펄스 신호 일 경우 또는 각 센서로부터 검출된 Z 축 방향 크기가 기준 값 이상일 경우 클릭으로 인식하도록 할 수 있다. In the touchpad realizing method using the tactile sensor according to the present invention, as shown in FIG. 11, when the magnitude of the force detected by the contact is an impulse signal or the magnitude of the Z-axis direction detected from each sensor is referred to. If it is over the value, it can be recognized as a click.

또한, 본 발명의 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법에서는 도 12에 도시된 바와 같이 촉각 센서를 이용한 인터페이스 장치를 클릭 인식 영역과 스크롤 영역을 설정하고, 클릭 인식 영역의 접촉이 감지되면 파일을 열거나 닫도록 하고, 스크롤 영역의 접촉이 감지되면 이후 접촉 여부를 판단하여 마우스 커서의 이동 방향에 따라 스크롤 기능을 수행하도록 할 수 있다. In addition, in the method of implementing a touch pad having a mouse function using the tactile sensor according to the present invention, as shown in FIG. 12, when a touch recognition area and a scroll area are set in the interface device using the tactile sensor, a touch of the click recognition area is detected. When the file is opened or closed, and the touch of the scroll area is detected, the contact may be determined to perform a scroll function according to the moving direction of the mouse cursor.

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도 1은 본 발명의 촉각 센서를 이용한 터치 패드를 모바일 기기에 장착하여 기존 PC의 마우스처럼 커서를 자유롭게 움직이게 하는 터치패드 개념도.1 is a conceptual diagram of a touch pad for freely moving a cursor like a mouse of a conventional PC by mounting a touch pad using a tactile sensor of the present invention to a mobile device.

도 2는 본 발명의 일 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법의 순차 흐름도.2 is a sequential flowchart of a method for implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor according to an aspect of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 양상에 따른 촉각 센서 접촉시 힘분포 f(x, y)를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법을 설명하기 위한 개념도.3 is a conceptual diagram for explaining a method of implementing a mouse algorithm using a force distribution f (x, y) when contacting a tactile sensor according to an aspect of the present invention.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법의 힘의 크기와 커서의 이동 거리 관계 그래프도. 4 and 5 are graphs showing the relationship between the magnitude of the force and the moving distance of the cursor in the touchpad implementation method having a mouse function using a tactile sensor according to an aspect of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법의 순차 흐름도.6 is a flowchart illustrating a method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor according to another aspect of the present invention.

도 7 및 도 8는 본 발명의 다른 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법의 변형예를 도시한 개념도. 7 and 8 are conceptual views illustrating a modification of the method for implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor according to another aspect of the present invention.

도9 및 도 10은 본 발명의 다른 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법의 힘의 크기와 커서의 이동 거리 관계 그래프도. 9 and 10 are graphs showing the relationship between the magnitude of the force and the moving distance of the cursor in the touchpad implementing method using the mouse function using the tactile sensor according to another aspect of the present invention.

도 11 및 도 12은 본 발명 다양한 양상에 따른 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법의 변형예를 도시한 개념도. 11 and 12 are conceptual views illustrating a modification of a method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor according to various aspects of the present disclosure.

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도 14 는 본 발명에 따른 촉각 센서를 이용한 터치 패드 알고리즘 구현 방법 에 적용되는 터치패드 제작 사진. FIG. 14 is a photograph of a touch pad manufacturing method applied to a method of implementing a touch pad algorithm using a tactile sensor according to the present invention; FIG.

Claims (11)

다수의 힘센서로 이루어진 촉각센서를 활용하여 커서를 X,Y 방향 및 회전을 자유롭게 할 수 있는 마우스 기능을 갖는 모바일 기기의 터치패드 알고리즘 구현 방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a method for implementing a touch pad algorithm of a mobile device having a mouse function that allows a user to freely move the cursor in the X, Y direction and rotation using a tactile sensor composed of a plurality of force sensors. 촉각 센서를 터치하는 힘의 중심점과 힘의 크기를 계산하고 접촉 중심점으로부터 커서의 이동 거리 및 방향을 이용한 마우스 기능을 하는 것을 특징으로 하고, It calculates the center of gravity and the magnitude of the force for touching the tactile sensor and the mouse function using the distance and direction of the cursor from the contact center point, 상기 힘의 중심점을 이용하여 마우스 커서의 이동 거리 및 방향에 관한 알고리즘을 구현하는 것은;Implementing an algorithm relating to the distance and direction of movement of the mouse cursor using the center of force; 일정 시간(i) 경과 후 촉각 센서의 접촉이 감지되면 촉각센서 접촉 지점의 접촉 면적 중심점(Xi c, Yi c)을 계산하는 단계와,Calculating a contact area center point (X i c , Y i c ) of the tactile sensor contact point when the touch of the tactile sensor is detected after a predetermined time (i); 상기 각각 계산된 접촉 면적과 힘분포를 고려하여 모멘텀에 의해 변화되는 접촉면적의 중심점(
Figure 112009057328592-pat00106
)을 계산하는 단계와,The center point of the contact area changed by momentum in consideration of the calculated contact area and force distribution, respectively
Figure 112009057328592-pat00106
), 일정 시간(i+1) 경과 후 상기 촉각센서 접촉이 감지되지 않을 경우 종료하고 촉각센서 접촉이 감지될 경우 촉각센서 접촉 지점의 접촉 면적 중심점(Xi+1 c, Yi+1 c)을 계산하는 단계와,When the tactile sensor contact is not detected after a certain time (i + 1) elapses, and when the tactile sensor contact is detected, the contact area center point (X i + 1 c , Y i + 1 c ) of the tactile sensor contact point is calculated. To do that, 상기 각각 계산된 접촉 면적과 힘분포를 고려하여 모멘텀에 의해 변화되는 접촉면적의 중심점(
Figure 112009057328592-pat00107
)을 계산하는 단계와,The center point of the contact area changed by momentum in consideration of the calculated contact area and force distribution, respectively
Figure 112009057328592-pat00107
), 상기 각각 계산된 접촉 면적의 중심점 (Xi c, Yi c)와 (Xi+1 c, Yi+1 c)과 힘분포를 고려한 모멘텀 중심점(
Figure 112009057328592-pat00108
)와 (
Figure 112009057328592-pat00109
)을 이용하여 마우스 이동 거리 및 방향을 계산하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법Center points of the calculated contact areas (X i c , Y i c ), (X i + 1 c , Y i + 1 c ) and force distributions considering the force distribution (
Figure 112009057328592-pat00108
)Wow (
Figure 112009057328592-pat00109
Implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor, characterized in that it comprises the step of calculating the mouse movement distance and direction using 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산은;The movement distance and direction of the mouse cursor are calculated;
Figure 712009005963350-pat00110
,
Figure 712009005963350-pat00111
의 수식으로부터 크기성분
Figure 712009005963350-pat00112
와 커서의 이동거리 및 커서의 픽셀당 이동속도 관계를 통해 커서 이동량을 계산하고 부호 성분으로 방향을 계산하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법
Figure 712009005963350-pat00110
,
Figure 712009005963350-pat00111
Size component from the formula of
Figure 712009005963350-pat00112
A method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor which calculates an amount of movement of a cursor and calculates a direction using a sign component through a relationship between a cursor moving distance and a cursor moving speed per pixel. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산 방법은, The moving distance and direction of the mouse cursor calculation method, 상기 촉각센서 접촉 중심점
Figure 712009005963350-pat00113
,
Figure 712009005963350-pat00114
와, The tactile sensor contact center point
Figure 712009005963350-pat00113
,
Figure 712009005963350-pat00114
Wow, Z 방향의 힘분포를 고려한
Figure 712009005963350-pat00115
,
Figure 712009005963350-pat00116
에 의해 계산됨을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법Considering the force distribution in the Z direction
Figure 712009005963350-pat00115
,
Figure 712009005963350-pat00116
Method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor characterized in that calculated by 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 마우스 커서의 이동 거리 및 방향 계산은;The movement distance and direction of the mouse cursor are calculated; 상기 촉각센서 접촉 중심점
Figure 712009005963350-pat00117
,
Figure 712009005963350-pat00118
와 힘분포 함수에 의한
Figure 712009005963350-pat00119
로부터 계산되는 Z함수의 최대값이 되는 좌표 (
Figure 712009005963350-pat00120
)에 의해 계산됨을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법The tactile sensor contact center point
Figure 712009005963350-pat00117
,
Figure 712009005963350-pat00118
By the force distribution function
Figure 712009005963350-pat00119
The maximum coordinate of the Z function computed from
Figure 712009005963350-pat00120
Method for implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor characterized in that is calculated by 제 1항, 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 and 6 to 8, 검출되는 힘의 크기가 임펄스 신호 일 경우 또는 각 센서로부터 검출된 Z 축 방향 크기가 기준 값 이상일 경우 클릭으로 인식하도록 하는 것을 특징으로 하는 촉각 센서를 이용한 마우스 기능을 갖는 터치패드 구현방법.A method of implementing a touch pad having a mouse function using a tactile sensor, wherein the detected force is recognized as a click when the magnitude of the detected force is an impulse signal or when the magnitude of the Z axis detected from each sensor is equal to or greater than a reference value. 삭제delete 삭제delete
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