KR20130047790A - 터치패널을 구비하는 휴대단말기의 입력 판정 장치 및 방법 - Google Patents

터치패널을 구비하는 휴대단말기의 입력 판정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

휴대단말기가 터치패널을 구비하는 터치스크린과, 터치사이즈 및 제스츄어에 대응되는 기능 실행정보를 저장하는 메모리와, 상기 터치패널에 터치 감지시 터치된 사이즈를 감지 및 제스츄어를 판정하며, 상기 메모리에서 터치사이즈 및 제스츄어에 대응되는 입력을 판정하여 실행되고 있는 어플리케이션의 기능을 제어하는 제어부로 구성되며, 상기 제어부는 상기 터치패널에서 터치된 사이즈를 감지하는 크기감지부와, 상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 제스츄어 판정부와, 상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 입력판정부를 구비한다.

Description

터치패널을 구비하는 휴대단말기의 입력 판정 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR DETERMINATING A TOUCH INPUT OF TERMINAL HAVING A TOUCH PANEL}
본 발명은 휴대단말기의 입력 판정장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 터치 패널을 구비하는 휴대단말기에서 터치 입력을 판정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 휴대단말기는 입력 장치로 터치패널을 사용하는 추세이며, 상기 터치패널은 저항막 방식, 정전 용량 방식이 사용될 수 있다. 상기 저항막 방식(감압식) 터치패널은 사용자가 화면을 누르면, 투명 전도막 2장이 서로 맞닿으면서(전기적 접촉, 압력) 발생한 전류와 저항의 변화를 감지해 입력을 판별(가로, 세로 좌표)한다. 그리고 상기 정전용량 방식(이하 정전식) 터치패널은 우리 몸에 있는 정전기를 이용하는 방식이다. 그리고 상기 정전용량 방식 터치패널의 액정 유리에는 전기가 통하는 화합물이 코팅되어 있어 전기가 계속 흐르는데, 화면에 손가락이 닿으면 액정 위를 흐르던 전자가 접촉 지점으로 끌려오게 된다. 그러면 터치패널 모퉁이의 센서가 이를 감지해서 입력을 판별하게 된다.
상기와 같은 터치패널을 입력장치로 사용하는 경우, 사용자는 손가락 또는 펜을 이용하여 입력 기능을 수행하게 된다. 그러나 상기와 같은 입력 방법은 표시되는 메뉴를 선택하거나 문자 입력 창을 통해 문자를 입력 방법이다. 또한 어플리케이션을 실행하는 중에 원하는 기능을 실행시키고자 하는 경우, 휴대단말기는 해당 기능에 대한 터치 버튼을 화면 상에 표시하며 터치버튼의 터치 감지시 대응되는 기능을 실행하는 방법을 사용하게 된다.
상기와 같은 터치 방법은 상기와 같은 터치 입력 방법은 주로 손가락 터치를 감지하는 방법이다. 이런 경우, 사용자가 터치 입력을 발생하고자할 때, 휴대단말기는 터치할 위치를 표시하고(메뉴 표시, 터치 버튼 표시 등), 사용자는 표시되는 위치를 터치하는 방법으로 입력을 하게 된다. 따라서 어플리케이션을 실행하는 중에 특정 기능을 실행하고자 하는 사용자는 여러 번의 터치 동작을 수행하여 해당 기능을 수행하여야 하는 번거로움이 있었다.
본 발명은 터치패널을 구비하는 휴대단말기에서 터치되는 크기(touch size) 및 제스츄어(gesture)를 분석하여 휴대단말기의 입력을 판정할 수 있는 장치 및 방법을 제안한다. 그리고 터치 사이즈 판정시 휴대단말기의 상태에 관계없이 사용자에 의해 터치되는 크기를 정확하게 감지할 수 있는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대단말기의 입력 판정 장치는, 터치패널을 구비하는 터치스크린과, 터치사이즈 및 제스츄어에 대응되는 기능 실행정보를 저장하는 메모리와, 상기 터치패널에 터치 감지시 터치된 사이즈를 감지 및 제스츄어를 판정하며, 상기 메모리에서 터치사이즈 및 제스츄어에 대응되는 입력을 판정하여 실행되고 있는 어플리케이션의 기능을 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
이때 상기 제어부는 상기 터치패널에서 터치된 사이즈를 감지하는 크기감지부와, 상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 제스츄어 판정부와, 상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 입력판정부를 구비할 수 있다. 여기서 상기 터치사이즈는 손가락 끝, 손날 및 손바닥 등의 터치사이즈가 될 수 있으며, 상기 제스츄어는 트위스트, 스윕, 정지 등이 될 수 있다.
또한 상기 제어부는, 상기 터치패널의 출력과 터치판정 기준값인 제1기준값을 비교하여 터치 발생 유무를 판정하는 터치판정부와, 상기 터치패널의 출력과 사이즈판정 기준값인 제2기준값을 비교하여 터치된 사이즈를 감지하며, 상기 제2기준값은 상기 제1기준값보다 작은 값을 가지는 크기감지부와, 상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 제스츄어 판정부와, 상기 터치판정부에서 터치 판정시 상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 입력판정부를 구비할 수 있다.
이때 상기 터치패널은 정전용량 방식이며, N*M 노드수를 가지는 터치패널이 될 수 있으며, 상기 크기감지부는 상기 터치패널의 N*M 노드들의 출력과 상기 제2기준값을 비교하며, 상기 제2기준값을 초과하는 노드들의 수를 카운트하여 터치사이즈로 감지한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 터치패널을 구비하는 휴대단말기의 입력 판정 방법은, 상기 터치패널의 터치 감지시 터치된 사이즈를 감지하는 과정과, 상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 과정과, 상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 과정과, 상기 판정된 입력에 따라 현지 실행되는 어플리케이션의 동작을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널을 구비하는 휴대단말기의 입력 판정방법은, 상기 터치패널의 출력과 터치판정 기준값인 제1기준값을 비교하여 터치 발생 유무를 판정하는 과정과, 상기 터치패널의 출력과 사이즈판정 기준값으로서 상기 제1기준값보다 작은 값을 가지는 제2기준값을 비교하여 터치된 사이즈를 감지하는 과정과, 상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 과정과, 상기 터치 판정시 상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 과정과, 상기 판정된 입력에 따라 현지 실행되는 어플리케이션의 동작을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
터치 패널을 구비하는 휴대단말기에서 다양한 터치 방법으로 입력 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명은 사용자의 손가락, 손날 및 손바닥 등의 터치를 감지할 수 있으며, 또한 이런 터치 종류의 제스츄어를 종합적으로 판정하여 입력을 정의할 수 있으며, 따라서 휴대단말기의 입력 방법을 다양하게 구현할 수 있다. 또한 휴대단말기의 파지 및 미파지 상태에 상관없이 안정되게 터치 사이즈를 감지할 수 있어, 마파지 상태에서도 터치(surface touch) 기능을 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말기의 구성을 도시하는 도면
도 2는 휴대단말기에서 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 구성을 도시하는 도면
도 3a - 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력을 판정하는 예를 도시하는 도면
도 4a -도 4c는 휴대단말기의 파지 및 미파지 상태에서의 터치 감지 특성을 설명하기 위한 도면
도 5a는 정전용량 터치 패널에서 터치 발생시 변화되는 신호의 변화량(delta 값)을 도시하는 도면이며, 도 5b는 터치 여부를 판단하는 기준 값을 도시하는 도면
6a 및 도 6b는 Palm Sweep에서 사이즈 정보를 제공하는 사이즈 기준값을 50으로 사용하는 경우에서 파지 및 미파지시의 터치 노드수를 도시하는 터치패널의 상태를 도시하는 도면
도 7a 및 도 7b는 Palm Sweep에서 사이즈 정보를 제공하는 사이즈 기준값을 20으로 사용하는 경우에서 파지 및 미파지시의 터치 노드수를 도시하는 터치패널의 상태를 도시하는 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말기에서 터치사이즈 및 제스츄어를 판정하는 제어부의 다른 구성을 도시하는 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 터치패널을 구비하는 휴대단말기에서 터치사이즈 및 제스츄어를 판정하는 절차를 도시하는 도면
본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
먼저 본 발명의 제1실시예는 터치패널을 구비하는 휴대단말기에서 터치 사이즈 및 제스츄어에 대응되는 기능들을 설정하고, 터치 감지시 터치되는 사이즈 및 제스츄어를 확인하고 이에 따라 설정된 기능을 실행한다. 이때 상기 터치는 어플리케이션이 실행되는 중에 발생할 수 있으며, 이런 경우 별도의 입력창 또는 버튼 표시 없이 화면 상에서 직접 터치 동작을 수행하여 이뤄질 수 있도록 한다.
두 번째로 본 발명의 제2실시예는 터치패널을 구비하는 휴대단말기에서 휴대단말기의 놓여진 상태에 상관없이 사용자에 의해 터치되는 사이즈를 안정되게 획득한다. 현지 터치 패널은 정전용량 방식의 터치 패널을 주로 사용하고 있다. 상기 정전용량 방식의 터치패널을 사용하는 경우에는 휴대단말기가 놓여지는 위치에 따라 터치 감도가 서로 달라진다. 즉, 사용자가 휴대단말기를 파지한 상태 또는 휴대단말기가 높여진 위치가 폐루프를 이루는 상태에는 터치 감도가 높은 반면에 휴대단말기를 파지하지 않은 상태에서 휴대단말기가 놓여진 위치가 폐루프를 이루지 못하는 상태(예를들면 휴대단말기가 책상 위의 고무판 위에 놓여진 상태)(이하 이런 상태를 미파지(free space, floating) 상태라 칭한다)에서는 터치감도가 저하된다. 따라서 휴대단말기의 미파지 상태에서도 안정되게 터치 사이즈를 획득할 수 있는 방법이 필요하다.
먼저 상기 제1실시예의 동작을 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말기의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 통신부140은 외부장치 또는 기지국과 통신기능을 수행한다. 상기 통신부140은 송신신호를 RF 대역으로 상승시키는 변환기(frequency up converter)와 전력증폭기 등으로 구성되는 송신부와, RF 수신호를 저잡음 증폭하는 증폭기와 RF신호를 기저대역으로 하강 변환하는 변환기(frequency down converter) 등을 구비할 수 있다. 또한 상기 통신부140은 상기 송신신호를 변조하여 송신부에 전달하는 변조부 및 상기 수신부에서 출력되는 신호를 복조하는 복조부를 구비할 수 있다. 여기서 상기 변복조부는 통신 방식에 따라 WCDMA, GSM, LTE 방식의 변복조부가 될 수 있으며, 또한 WIFI, WIBRO 등의 변복조부가 될 수 있다.
제어부100은 휴대단말기의 전반적인 동작을 제어하며, 본 발명의 실시예에 따라 터치 사이즈 및 제스츄어를 분석하여 휴대단말기에서 설정된 기능을 수행하는 동작을 제어한다.
메모리110은 휴대단말기의 동작 프로그램 및 본 발명의 실시예에 따른 프로그램들을 저장하는 프로그램 메모리와, 인스톨 데이터 및 프로그램 수행주에 발생되는 데이터를 저장하는 데이터 메모리를 구비할 수 있다. 또한 상기 메모리110은 본 발명의 실시예에 따른 터치 및/또는 사이즈를 판정하기 위한 기준값과, 설정된 기능을 수행하기 위한 터치 사이즈값들을 저장한다.
터치스크린130(Touch Screen Panel)은 터치패널과 표시부가 일체화된 패널이며, 상기 제어부100의 제어하에 표시데이타를 표시하고, 사용자로부터 터치되는 입력을 감지하는 기능을 수행한다. 여기서 상기 터치패널은 정전용량 방식을 사용하는 것으로 가정하여 설명한다.
또한 상기와 같은 구성 이외에 상기 휴대단말기는 카메라, 근거리 통신부(Bluetooth, NFC, USB 등), 방송수신부 등의 모듈들을 더 구비할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 휴대단말기에서 본 발명의 실시예에 따른 제어부110은 상기 터치스크린130의 터치패널로부터 감지되는 터치 사이즈 및 제스츄어를 분석하며, 상기 분석된 터치이즈 및 제스츄어에 대응되는 기능을 수행한다. 도 2는 휴대단말기에서 본 발명의 실시예에 따른 제어부100의 구성을 도시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 감지 방법은 다양한 터치 및 제스츄어를 통해 수행된다. 여기서 상기 터치 방법은 손가락 이외에 손날 및 손바닥 등으로 수행될 수 있으며, 제스츄어는 드래그, 회전, 트위스트, 스윕, 정지 등의 다양한 제스츄어를 사용할 수 있다. 그리고 상기 메모리100에 터치 방법 및 제스츄어의 종류에 각각 대응되어 실행될 정보들을 미리 설정하여 저장한다. 이런 경우, 상기 제어부100은 터치 발생시 터치 사이즈를 분석하여 손가락, 손날 또는 손바닥 터치 등을 감지할 수 있으며, 터치 제스츄어를 분석하여 터치 ??법 및 제스츄어를 판정할 수 있다. 그리고 상기 판정된 터치 및 제스츄어에 따라 상기 메모리110에 등록된 해당 정보를 억세스하여 해당 기능을 실행한다.
상기 도 2를 참조하면, 터치패널210은 상기 터치스크린130의 구성으로써, 사용자가 터치패널210은 정전용량 방식 또는 저항막 방식의 터치 패널이 될 수 있다. 크기감지부220은 상기 터치패널의 터치 발생시 설정된 기준값을 이용하여 상기 터치패널210의 터치 여부 및 터치된 노드수를 감지하여 터치된 사이즈(즉, 터치된 면적)를 판정한다. 제스츄어 판정부230은 일정시간 간격으로 상기 크기감지부220에서 감지되는 터치사이즈의 위치 변경을 분석하여 제스츄어를 판정한다. 여기서 상기 제스츄어는 트위스트, 스윕, 정지 등이 제스츄어가 될 수 있다. 그러면 입력판정부240은 상기 크기감지부220에서 출력되는 터치 사이즈 및 상기 제스츄어판정부230에서 판정되는 제스츄어를 근거로 사용자의 터치에 의해 발생되는 입력을 판정한다. 즉, 상기 입력판정부240은 상기 터치사이즈 및 제스츄어, 그리고 현재 실행되는 어플리케이션을 확인한 후, 상기 메모리100에서 대응되는 입력을 판정하고 상기 판정된 입력에 따라 현지 실행되고 있는 어플리케이션의 동작을 제어한다.
도 3a - 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 터치 입력을 판정하는 예를 도시하는 도면이다.
상기 도 3a는 손가락으로 상기 터치패널210에 탭(tap)을 한 후 트위스트(twist)한 경우(tap & twist)의 예이며, 도 3b는 손날을 터치패널210에 터치한 상태에서 좌에서 우 또는 우에서 좌측 방향으로 스윕(palm sweep)한 경우의 예이고, 도 3c는 손바닥을 터치패널210에 터치한 후 해당 상태를 유지(palm touch)하는 경우의 예이다. 이런 경우, 상기 터치패널210에 터치 발생시 상기 크기감지부220은 상기 터치 방법(손가락, 손날, 손바닥 등)에 따라 서로 다른 크기의 터치 사이즈를 감지할 수 있다. 또한 제스츄어 판정부230은 일정 시간간격으로 상기 터치패널210의 터치패널210의 출력으로부터 상기 터치 사이즈의 위치 변경을 분석하여 제스츄처(예를들면 twist, sweep, 정지 등)를 판정할 수 있다. 그런 경우, 상기 입력판정부240은 상기 크기감지부220 및 제스츄어 판정부230의 출력으로부터 터치 사이즈 및 제스츄어를 확인한 후, 상기 메모리110에 저장된 대응되는 터치 사이즈 및 제스츄어로 설정된 기능의 입력으로 판정한다.
예를들어 상기 도 3a는 사진회전, 도 3b는 사진 캡쳐(capture), 도 3c는 동영상 일시정지의 기능으로 설정되었다고 가정하면, 상기 메모리110은 하기 <표 1>과 같은 정보들을 저장할 수 있다.
터치사이즈 제스츄어 설정 기능 비고
손가락 끝 터치면적 트위스트 사진회전 도 3a
손날 터치 면적 스윕 화면캡쳐 도 3b
손바닥 터치면적 정지 동영상 일시정지 도 3c
이런 경우, 상기 입력판정부240은 상기 크기감지부220 및 제스츄어판정부230의 출력을 분석하여 손가락 끝 터치 사이즈로 트위스트 동작이 이루어지면 현재 표시되는 사진을 회전시키는 입력으로 판정하고, 손날 터치사이즈로 스윕 동작이 이루어지면 현재 표시되는 사진을 캡쳐하는 입력으로 판정하며, 손바닥 터치사이즈로 정지 동작이 이루어지면 현재 재생되는 동영상의 재생을 일시 정지시키는 입력으로 판정한다.
이때 상기 <표 1>과 같은 입력 명령은 메뉴 또는 터치 버튼의 표시 없이 현재 해당 동작을 수행하는 상태에서 터치패널210을 통해 터치 및 제스츄어를 실행하면 된다. 즉, 현지 사진이 표시되는 상태에서 상기 도 3a와 같은 동작을 수행하면 상기 제어부100은 터치스크린130 상에 표시되는 화면을 회전시키며, 상기 도 3b와 같은 동작을 수행하면 상기 제어부100은 상기 터치스크린130에 표시되는 사진을 캡쳐하고, 상기 도 3c와 같은 동작을 수행하면 상기 제어부100은 상기 터치스크린130에 표시되는 동영상을 일시 정지시킨다. 따라서 사용자는 특정 기능을 수행하기 위하여 원하는 기능을 설정하기 위한 메뉴나 터치버튼의 표시를 실행한 후 터치하는 동작을 수행하지 않고, 현재 실행중인 화면 상에서 터치 동작을 수행하여 사용자가 원하는 기능을 실행할 수 있다.
상기와 같이 어플리케이션을 실행하는 상태에서 사용자의 터치 발생시 터치 사이즈 및 제스츄어를 분석하여 현재 어플리케이션에서 설정된 기능을 수행할 수 있다. 이때 본 발명의 실시예에서는 손가락 끝 이외에 손날, 복수의 손가락들 및/또는 손바닥 등을 이용하여 다양 터치 동작을 수행할 수 있다. 이때 상기 손가락 끝을 이용하는 경우에는 상기 휴대단말기의 상태에 관계없이 거의 일정한 터치 감지 동작을 수행할 수 있다. 그러나 상기 손바닥 및/또는 손날 등을 이용하여 터치하는 경우, 상기 휴대단말기를 파지 또는 미파지 상태(free space, floating)에 따라 터치 감지 성능이 크게 달라질 수 있다.
도 4a -도 4c는 휴대단말기의 파지 및 미파지 상태에서의 터치 감지 특성을 설명하기 위한 도면이다.
정전용량 방식의 터치패널은 미파지시 휴대단말기와 접지단(earth ground) 사이에 폐루프(closed loop)가 형성되지 않아 터치 감도가 저하될 수 있다. 여기서 미파지 상태라 함은 상기 휴대단말기와 접지 사이에 부도체 등이 위치되어 루프를 형성하지 못하는 상태를 의미한다. 즉, 상기 휴대단말기가 가죽 노트 등의 위에 놓인 경우, 상기 가죽 노트에 의해 상기 휴대단말기가 완전한 폐루프를 이루지 못하는 상태를 의미한다. 즉, 상기 도 4a와 같이 사용자가 단말기를 파지한 상태에서 터치 동작을 수행하면, 상기 사용자를 통해 폐루프를 형성하게 되며, 이로인해 전하가 접지단(earth ground)으로 잘 빠져나간다. 그러나 상기 도 4b와 같이 휴대단말기를 미파지한 상태에서 터치 동작을 수행하면 전하가 earth ground로 잘 빠져 나가지 못한다. 즉, 미파지 상태의 경우, 상기 도 4c에 도시된 바와 같이 전하가 earth ground로 잘 빠져나가지 못하고, 손가락(finger)을 통해 다시 터치패널210으로 돌아가게 되어 감도가 저하된다.
상기한 바와 같이 미파지 상태에서 패턴 피치(pattern pitch) 이상의 면적으로 터치시 다른 채널(channel) 간 흐르는 전하에 의해 터치의 감도가 저하된다. 이로인해 미파지 상태에서는 터치 사이즈 정보를 이용하여 구현되는 터치(surface touch)가 제대로 동작되지 않을 수 있다. 하기 <표 2>는 상기 도 3a - 도 3c와 같은 터치 동작을 수행할 때의 파지 및 미파지시의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
임계값
 Tap & Twist Palm Sweep Palm Touch
파지 미파지 G(#) G(%) 파지 미파지 G(#) G(%) 파지 미파지 G(#) G(%)
50 12 11 1 8.3 66 28 38 57.6 141 72 69 48.9
상기 <표 2>는 16개의 가로 노드(X0-X15) 및 26개의 세로노드(Y0-Y25)들로 구성된 터치패널의 예이며, 이때 터치 여부를 판정하는 임계값(threshold for indication)은 50을 사용한 경우의 예이다. 그리고 상기 <표 2>에서 파지는 파지 상태에서의 터치로 감지된 노드 수를 나타내고, 미파지는 미파지 상태에서 터치로 감지된 노드의 수를 나타내며, G(#)는 파지 및 미파지 상태에서 터치 판정된 노드 수의 차를 나타내고, G(%)는 G(#)의 백분율을 나타내고 있다.
상기 <표 2>에 나타난 파지 및 미파지 상태에서 터치 판정된 노드 수의 결과를 살펴보면, Tap & Twist의 경우 12:11이며 차이는 1개 노드이고, Palm Sweep의 경우 66:28이며 차이는 38개 노드이고, Palm Touch의 경우 141:72 차이는 69개 노드임을 알 수 있다. 상기 결과를 살펴보면, Tap & Twist의 경우 파지시와 미파지시의 차이가 별로 없음을 확인할 수 있지만, Palm Sweep 및 Palm Touch의 경우에는 두 상태 사이의 갭(Gap)이 크게 차이가 남을 알 수 있다. 즉, 터치패널120에 터치 면적이 크게하는 경우, 파지 및 미파지 상태에서 따라 터치패널210의 터치 감지되는 노드수의 차이가 발생됨을 확인할 수 있다.
따라서 정전용량 방식의 터치패널을 사용하는 휴대단말기에서 다양한 터치 방법(손가락, 손날, 손바닥, 복수의 손가락들 등)을 사용하는 경우, 파지 및 미파지 상태에 무관하게 터치 사이즈를 감지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
정전용량 방식의 터치패널의 터치 감지 구성요소들을 살펴본다. 도 5a는 정전용량 터치 패널에서 터치 발생시 변화되는 신호의 변화량(delta 값)을 도시하는 도면이며, 도 5b는 터치 여부를 판단하는 기준 값을 도시하는 도면이다.
상기 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 정전용량 방식의 터치패널210에 터치가 발생되면, 터치에 의해 터치 패널의 해당 터치 위치에 캐패시턴스가 변화되어 신호(signal) 값이 변하게 되며, 이때 기준값 대비 신호의 변화량을 델타 값이라 하며, 도 5a와 같은 형태로 발생될 수 있다. 도 5b에서 참조번호 511은 터치패널210 상에서 터치여부를 판단하기 위한 기준값이 된다. 이때 상기 터치패널210에 터치가 발생되면 513과 같이 기준값 보다 큰 크기를 가지는 델타값이 발생되며, 이런 경우 터치로 판정(touch & active)한다. 그러나 터치패널210에 터치가 발생되더라도 515와 같이 기준값보다 작은 크기를 가지는 델타값이 발생되는 경우에는 터치로 판정하지 않는다(touch not active).
이때 상기 터치사이즈는 상기 511과 같은 터치 기준값을 넘는 노드의 개수가 될 수 있다. 즉, 일반적인 터치 감지 방법의 경우, 터치 기준값이 하나만 존재하며, 이 터치 기준값에 의해 터치로 판정된 노드 수들을 터치 사이즈 정보로 사용하게 된다. 이런 방법은 상기 <표 2>에 나타낸 바와 같이 파지 상태에서는 안정되게 터치된 노드 수를 감지할 수 있지만 미파지 상태에서는 터치된 노드수를 안정되게 감지할 수 없다. 따라서 상기 터치된 노드의 수를 안정되게 감지하기 위하여, 상기 터치를 판정하는 터치 기준값과 터치 사이즈를 판정하기 위한 기준값을 각각 다르게 사용하는 방법을 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 상기 터치 기준값 이외에 터치 사이즈 정보를 제공하기 위한 기준값(이하 사이즈 기준값이라 칭한다)을 더 구비하며, 이때 상기 사이즈 기준값은 상기 터치 기준값보다 더 낮은 값을 가지도록 설정한다. 이때 상기 사이즈 인식은 상기 터치 인식과 무관하며, 이런 경우 상기 터치사이즈를 감지하는 크기감지부220은 단지 사이즈 정보만을 제공한다.
이때 상기 크기감지부220은 상기 사이즈 기준값과 터치된 노드들의 델타값을 비교하여 사이즈 판정을 위한 노드 정보들을 발생한다. 이런 경우, 상기 사이즈 정보를 정확하게 감지하기 위하여 상기 사이즈 기준값을 설정하는데, 상기 사이즈 기준값을 파지 및 미파지 상태에 관계없이 터치되는 노드들을 정확하게 판별할 수 있는 기준값으로 설정되어야 한다. 즉, 기준값을 50으로 설정하고 터치 방법이 Palm Sweep 및 Palm Touch인 경우, 파지 및 미파지 상태에서 감지되는 터치 사이즈 정보가 차이가 크게 발생된다. 이는 상기 터치 여부를 판정하기 위한 터치 기준값보다 낮은 기준값을 사용하는 경우, 파지 및 미파지 상태에서 감지되는 터치 사이즈 정보의 작아짐을 의미한다. 즉, 터치 여부를 판정하기 위한 기준값들에 대하여 터치로 판정되는 노드수들을 실험적으로 구하고, 이런 기준값들 중에서 파지 및 미파지 상태에서 터치로 판정되는 노드수가 가장 작은 오차를 가지는 기준값을 사이즈 기준값을 설정할 수 있다. 하기 <표 3>은 노드수가 16*26으로 구성되는 터치패널210에서 각 기준값 별 파지 및 미파지 시의 감지 노드 수들을 나타내고 있다.
Figure pat00001
상기 <표 3>의 경우, 파지 및 미파지 상태에서 Palm Sweep 및 Palm Touch의 터치사이즈 오차를 가지는 기준값(임계값)은 20임을 알 수 있다. 이런 경우, 터치 판정을 위한 기준값 Th1은 50으로 설정하고 사이즈 판정을 위한 기준값 Th2는 20으로 설정할 수 있다. 이때 상기 사이즈 기준값 Th2는 터치 사이즈 정보를 제공하기 위한 목적으로 사용할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 Palm Sweep에서 사이즈 정보를 제공하는 사이즈 기준값을 50으로 사용하는 경우에서 파지 및 미파지시의 터치 노드수를 도시하는 터치패널 210의 상태를 도시하는 도면이며, 도 7a 및 도 7b는 Palm Sweep에서 사이즈 정보를 제공하는 사이즈 기준값을 20으로 사용하는 경우에서 파지 및 미파지시의 터치 노드수를 도시하는 터치패널 210의 상태를 도시하는 도면이다. 여기서 상기 기준값 50은 50*8=400으로 나타내고 있으며, 기준값 20은 20*8=160으로 나타내고 있다. 이때 상기 기준값을 50으로 사용하는 경우에는 400 이상으로 감지되는 노드는 터치로 판단하게 되며, 이런 경우 파지시에 터치로 감지되는 노드수는 도 6a에 도시된 바와 같이 68개이며 미파지시에 터치로 감지되는 노드 수는 도 6b에 도시된 바와 같이28개임을 알 수 있다. 그리고 상기 기준값을 20으로 사용하는 경우에는 160 이상으로 감지되는 노드는 터치로 판단하게 되며, 이런 경우 파지시에 터치로 감지되는 노드수는 도 7a에 도시된 바와 같이85개이며 미파지시에 터치로 감지되는 노드 수는 도 7b에 도시된 바와 같이 75개임을 알 수 있다.
따라서 상기 Palm Sweep에서 기준값이 50인 경우에는 휴대단말기 파지 및 미파지시에 터치로 감지되는 노드 수의 차이가 크게 발생됨을 알 수 있으며, 기준값이 20인 경우에는 휴대단말기 파지 및 미파지에 터치로 감지되는 노드수의 차이가 크지 않음을 알 수 있다. 이런 경우, 기준값 50을 이용하여 터치 여부를 판정하고, 기준값 20을 이용하여 터치 사이즈를 판정하면, 상기 터치패널210에 터치 발생시 터치 여부 및 터치 감지시 터치된 사이즈를 정확하게 감지할 수 있게 된다. 본 발명의 제2실시예에서는 터치패널210의 터치 사이즈를 감지할 때, 제1기준값 Th1을 이용하여 터치 여부를 판정하고 제2기준값 Th2를 이용하여 터치 사이즈를 감지하는 방법을 제안한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 터치사이즈 및 제스츄어를 판정하는 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 터치패널210은 상기 터치스크린130의 구성으로써, 정전용량 방식의 터치패널이 될 수 있다. 터치판정부810은 터치 기준값인 제1기준값 Th1을 이용하여 터치패널210의 터치 여부를 판정한다. 이때 상기 터치판정부810은 상기 제1기준값 Th1을 초과하는 값이 하나 이상의 노드에서 감지되면 터치된 것으로 판정한다. 크기감지부220은 사이즈 기준값 Th2를 이용하여 터치된 크기를 감지한다. 이때 상기 터치판정부220은 상기 제2기준값 Th2를 초과하는 노드들을 모두 감지하며, 이들 노드들의 수 및 위치를 감지하여 터치된 면적(크기)을 감지한다. 여기서 상기 제2기준값 Th2는 상기 제1기준값 Th1 보다 작은 값으로 설정되며, 상기 제2기준값 Th1은 터치된 사이즈를 판정하는 기준값으로만 사용한다. 이때 상기 터치사이즈는 터치방법(예를들면 손가락 끝, 손날, 소바닥 등)에 따라 다른 패턴으로 발생될 수 있다. 따라서 상기 크기감지부220은 상기 터치사이즈 감지시 터치패턴을 판정하는 동작도 함께 수행할 수 있다. 제스츄어판정부230은 일정시간 간격으로 상기 크기감지부220에서 출력되는 터치사이즈(또는 터치사이즈 및 터치패턴)의 위치 변경을 분석하여 제스츄어를 판정한다. 이때 상기 제스츄어의 판정은 설정된 시간 간격으로 터치 위치의 변경을 분석하여 제스츄어를 판단할 수 있다. 상기 제스츄어는 트위스트, 스윕, 정지 등이 될 수 있다. 입력판정부240은 상기 터치감지부220의 터치 사이즈 및 제스츄어판정부230의 제스츄어를 분석하며, 상기 분석된 결과에 따라 현재 실행되는 어플리케이션의 동작 명령을 판정한다. 즉, 상기 입력판정부는 상기 터치사이즈 및 제스츄어를 토대로 메모리110에 설정된 어플리케이션의 기능을 제어하기 위한 입력을 판정한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 터치사이즈에 대한 터치사이즈 및 제스츄어를 판정하는 절차를 도시하는 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 상기 제어부100은 911단계에서 터치스크린130의 터치패널210에 터치가 발생되는가 검사한다. 이때 상기 터치패널210에서 터치 기준값인 제1기준값 Th1을 초과하는 신호 변화를 감지하면, 상기 제어부100은 911단계에서 터치 발생으로 감지하고, 913단계에서 사이즈 기준값인 제2기준값 Th2를 초과하는 신호변화를 가지는 노드수를 카운트한다. 이때 상기 카운트된 노드의 수는 터치사이즈가 된다. 또한 상기 터치사이즈는 터치방법(예를들면 손가락 끝, 손날, 소바닥 등)에 따라 다른 패턴으로 발생될 수 있다. 따라서 상기 터치사이즈 감지시 터치패턴을 판정하는 동작도 함께 수행될 수 있다. 그리고 상기 제어부100은 915단계에서 상기 터치사이즈(또는 터치패턴)의 위치 변경을 확인하여 제스츄어를 판정한다. 이후 상기 제어부100은 상기 터치사이즈 및 제스츄어를 분석하여 사용자의 입력을 판정한다. 즉, 상기 제어부100은 917단계에서 사용자에 의해 터치된 상기 터치패널210의 크기 및 제스츄어를 확인하고, 상기 메모리110에서 상기 터치 사이즈 및 제스츄어로 설정된 입력을 확인하여 사용자 입력을 판정한다. 이후 상기 제어부100은 919단계에서 상기 판정된 입력에 따라 현재 실행되고 있는 어플리케이션의 기능을 제어한다.

Claims (17)

  1. 휴대단말기의 입력 판정 장치에 있어서,
    터치패널을 구비하는 터치스크린과,
    터치사이즈 및 제스츄어에 대응되는 기능 실행정보를 저장하는 메모리와,
    상기 터치패널에 터치 감지시 터치된 사이즈를 감지 및 제스츄어를 판정하며, 상기 메모리에서 터치사이즈 및 제스츄어에 대응되는 입력을 판정하여 실행되고 있는 어플리케이션의 기능을 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부가
    상기 터치패널에서 터치된 사이즈를 감지하는 크기감지부와,
    상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 제스츄어 판정부와,
    상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 입력판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 터치사이즈는 손가락 끝, 손날 및 손바닥 등의 터치사이즈인 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제4항에 있어서, 상기 제스츄어는 트위스트, 스윕, 정지 등인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 입력판정부는 손가락 터치사이즈 및 트위스트 제스츄어이면 사진회전, 손날 터치사이즈 및 스윕 제스츄어이면 사진캡쳐, 손바닥 터치사이즈 및 정지 제스츄어이면 동영상 일시정지 입력으로 판정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부가
    상기 터치패널의 출력과 터치판정 기준값인 제1기준값을 비교하여 터치 발생 유무를 판정하는 터치판정부와,
    상기 터치패널의 출력과 사이즈판정 기준값인 제2기준값을 비교하여 터치된 사이즈를 감지하며, 상기 제2기준값은 상기 제1기준값보다 작은 값을 가지는 크기감지부와,
    상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 제스츄어 판정부와,
    상기 터치판정부에서 터치 판정시 상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 입력판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 터치패널은 정전용량 방식이며, N*M 노드수를 가지는 터치패널인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 크기감지부는 상기 터치패널의 N*M 노드들의 출력과 상기 제2기준값을 비교하며, 상기 제2기준값을 초과하는 노드들의 수를 카운트하여 터치사이즈로 감지하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 터치사이즈는 손가락 끝, 손날 및 손바닥 등의 터치사이즈이며, 상기 제스츄어는 트위스트, 스윕, 정지 등인 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 입력판정부는 손가락 터치사이즈 및 트위스트 제스츄어이면 사진회전, 손날 터치사이즈 및 스윕 제스츄어이면 사진캡쳐, 손바닥 터치사이즈 및 정지 제스츄어이면 동영상 일시정지 입력으로 판정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 터치패널을 구비하는 휴대단말기의 입력 판정 방법에 있어서,
    상기 터치패널의 터치 감지시 터치된 사이즈를 감지하는 과정과,
    상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 과정과,
    상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 과정과,
    상기 판정된 입력에 따라 현지 실행되는 어플리케이션의 동작을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 터치사이즈는 손가락 끝, 손날 및 손바닥 등의 터치사이즈이며, 상기 제스츄어는 트위스트, 스윕, 정지 등인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 입력판정과정은 손가락 터치사이즈 및 트위스트 제스츄어이면 사진회전, 손날 터치사이즈 및 스윕 제스츄어이면 사진캡쳐, 손바닥 터치사이즈 및 정지 제스츄어이면 동영상 일시정지 입력으로 판정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 터치패널을 구비하는 휴대단말기의 입력 판정방법에 있어서,
    상기 터치패널의 출력과 터치판정 기준값인 제1기준값을 비교하여 터치 발생 유무를 판정하는 과정과,
    상기 터치패널의 출력과 사이즈판정 기준값으로서 상기 제1기준값보다 작은 값을 가지는 제2기준값을 비교하여 터치된 사이즈를 감지하는 과정과,
    상기 터치사이즈의 위치변경을 분석하여 제스츄어를 판정하는 과정과,
    상기 터치 판정시 상기 터치사이즈 및 제스츄어로부터 사용자의 입력을 판정하는 과정과,
    상기 판정된 입력에 따라 현지 실행되는 어플리케이션의 동작을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 터치패널은 정전용량 방식이며, N*M 노드수를 가지는 터치패널이며,
    상기 크기감지과정은 상기 터치패널의 N*M 노드들의 출력과 상기 제2기준값을 비교하며, 상기 제2기준값을 초과하는 노드들의 수를 카운트하여 터치사이즈로 감지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 터치사이즈는 손가락 끝, 손날 및 손바닥 등의 터치사이즈이며, 상기 제스츄어는 트위스트, 스윕, 정지 등인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 입력판정과정은 손가락 터치사이즈 및 트위스트 제스츄어이면 사진회전, 손날 터치사이즈 및 스윕 제스츄어이면 사진캡쳐, 손바닥 터치사이즈 및 정지 제스츄어이면 동영상 일시정지 입력으로 판정하는 것을 특징으로 하는 방법.
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