KR20140086805A - 전자 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록매체 - Google Patents

전자 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록매체 Download PDF

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KR20140086805A
KR20140086805A KR1020130098945A KR20130098945A KR20140086805A KR 20140086805 A KR20140086805 A KR 20140086805A KR 1020130098945 A KR1020130098945 A KR 1020130098945A KR 20130098945 A KR20130098945 A KR 20130098945A KR 20140086805 A KR20140086805 A KR 20140086805A
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웨인 힐 존
라라 리테쉬
하르사키 크리스
스윈튼 롭
리 그라나스
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삼성전자주식회사
휴즈 디자인
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Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 전자 장치는, 이미지를 표시하는 디스플레이부, 디스플레이부의 표면상의 세 개 이상의 터치 영역을 감지하는 터치 감지부, 감지된 터치 영역의 개수 및 감지된 터치 영역 간의 총 거리를 기초로 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별하는 식별부, 및, 식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행하는 제어부를 포함한다.

Description

전자 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록매체{ELECTRONIC APPARATUS, METHOD FOR CONTROLLING THE SAME AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}
본 발명은 전자 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 터치 포인트 간의 총 거리를 이용하여 터치 패턴은 식별할 수 있는 전자 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록매체에 관한 것이다.
개인용 컴퓨터와 태블릿 컴퓨터는 종종, 마우스, 키보드, 조이스틱, 핸들형 제어 장치 등과 같은 종래의 사용자 입력 장치 중 하나를 사용하는 게임 소프트웨어 응용프로그램의 구동에 사용된다. 터치 스크린 디스플레이, 특히 멀티-터치 기능의 출현과 함께, 소프트웨어 게임 응용프로그램들은 사용자 입력을 제공하는 수단으로서 터치 제스처를 쓰기 시작하였다.
구체적으로, 종래에는 투명 오버레이 감지 방식, 불투명 내장형 감지 방식, 카메라 감지 방식 등을 이용하여 사용자의 터치 제스처를 감지하였다. 여기서, 투명 오버레이 감지(Transparent Overlay sensing) 방식이란, 오버레이에 내장된 정전식 배선 안테나를 이용하여 손가락 터치를 인식하는 방식으로, 많은 전자 산업 분야에 적용된 방식이다. 최근에는 스마트폰 장치에 장착되어 널리 사용되고 있다.
그리고 불투명 내장형 감지(Opaque Embedded Sensing) 방식은 2001년 미쓰비시 전자 연구소(Mitsubishi Electronics Research Laboratory)에서 개발된 기술로, 본질적으로 비-디지털적인 물체를 갖는 휴먼 상호작용(human interaction)을 위하여, 대형 테이블형 프로젝션 디스플레이가 손가락이 특정 좌표 내에서 디스플레이를 터치할 때 전류 누설을 감지하는 것이 가능했던 정전식 결합 안테나 그리드와 연결되었다. 이 방법은 디스플레이 내의 전송 어레이와 각 사용자가 앉아 있는 의자를 정전식으로 연결하는 방식이다.
그리고 카메라 기반 감지(Camera-based Sensing)는 사용자가 어떠한 대상을 지시하는지를 감지하기 위하여, 손과 배경을 대비시키는 컴퓨터 영상 알고리즘을 이용한다. 이 방식의 단점은 카메라의 시야 범위 내에 반드시 감지 대상인 물체가 위치하여야 한다는 것이다. 이에 따라서, 감지 시스템의 강인성은 많은 경우에 감지 대상이 아닌 물체에 의한 폐색(occlusion)에 의해 제한될 수 있다.
한편, 최근에 마이크로소프트 연구소(Microsoft Research)는 ThinSight(또는 PixelSense)라고 불리는 기술을 개발했는데, 이 기술의 IR 광층을 IR-반사 표면뿐만 아니라 사람 손가락의 상호작용을 감지하는데 이용하였다. 이 기술을 이용하여, 적외선 조명은 표면 근처에서 사용되거나, 적외선 층의 평면을 깨고 물체를 감지하기 위하여 디스플레이 표면의 뒷면에서 투사되었다.
이와 같은 적외선 광학 멀티-터치 기술이 개발되면서, 사람의 손가락 이외의 물체들을 감지하는 것이 가능하였다. 최근에는 특유의 방식으로 물체 및 해당 물체의 탁상에 대해서 가지는 방위를 식별할 수 있는 IR 도트 반사 시스템이 개발된바 있다.
이와 같이 현재의 멀티-터치 기술은 인체의 터치 상호 작용에 중점을 두고 있다. 그러나 비-전자식 물체들을 통한 멀티-터치 상호 작용을 가능하게 하는 전자 분야의 해법은 많지 않으며, 멀티-터치 정전식 주사위(또는 앱큐브)를 위한 해법은 존재하지 않았다. 또한, 기존의 방식들은 사제/해킹된 멀티-터치 물체의 극히 단순한 사용방법들을 언급하고 있을 뿐, 복잡하거나 세분화된 물체 인식을 수행하게 충분하지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 복수의 터치 포인트 간의 총 거리를 이용하여 터치 패턴은 식별할 수 있는 전자 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록매체를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지를 표시하는 디스플레이부, 상기 디스플레이부의 표면상의 세 개 이상의 터치 영역을 감지하는 터치 감지부, 상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리를 기초로 상기 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별하는 식별부, 및, 상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행하는 제어부를 포함한다.
이 경우, 상기 식별부는, 상기 감지된 터치 영역 간의 거리가 기설정된 간격 범위 내인지를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리와 기저장된 정보를 비교하여 터치 패턴을 식별할 수 있다.
한편, 상기 식별부는, 기설정된 시간 동안 감지된 터치 영역에 대해서, 상기 기설정된 시간 동안의 터치 영역 간의 평균 총 거리를 이용하여 터치 패턴을 식별할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 식별된 터치 패턴 및 상기 터치 패턴의 상기 디스플레이 장치상의 위치에 대응되는 이벤트를 수행할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이미지가 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 터치 영역은, 복수의 정전식 터치 포인트를 포함하는 터치 패턴이 표면에 배치된 물체의 상호 작용에 의한 것일 수 있다.
이 경우, 상기 물체는, 사용자의 접촉에 의한 정전 용량을 상기 복수의 정전식 터치 포인트로 전달하기 위하여, 상기 터치 패턴이 배치된 표면 및 상기 표면과 다른 표면에 배치되는 정전 라인을 포함할 수 있다.
한편, 상기 복수의 정전식 터치 포인트 중 두 개의 정전식 터치 포인트는 기설정된 거리를 가질 수 있다.
이 경우, 상기 식별부는, 기설정된 거리를 갖는 두 개의 터치 영역과 다른 터치 영역 간의 방향 및 거리를 이용하여 상기 터치 패턴의 방향을 감지할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는, 상기 식별된 터치 패턴 및 감지된 터치 패턴의 방향에 대응되는 이벤트를 수행할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법은, 이미지를 표시하는 단계, 디스플레이부의 표면상의 세 개 이상의 터치 영역을 감지하는 단계, 상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리를 기초로 상기 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별하는 단계, 및 상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 식별하는 단계는, 상기 감지된 터치 영역 간의 거리가 기설정된 간격 범위 내인지를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 정전식 터치 영역 간의 총 거리와 기저장된 정보를 비교하여 터치 패턴을 식별할 수 있다.
한편, 상기 식별하는 단계는, 기설정된 시간 동안 감지된 터치 영역에 대해서, 상기 기설정된 시간 동안의 터치 영역 간의 평균 총 거리를 이용하여 터치 패턴을 식별할 수 있다.
한편, 상기 이벤트를 수행하는 단계는, 상기 식별된 터치 패턴 및 상기 터치 패턴의 상기 디스플레이 장치상의 위치에 대응되는 이벤트를 수행할 수 있다.
한편, 상기 이벤트를 수행하는 단계는, 상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이미지를 표시할 수 있다.
한편, 상기 터치 영역은, 복수의 정전식 터치 포인트를 포함하는 터치 패턴이 표면에 배치된 물체의 상호 작용에 의한 것일 수 있다.
한편, 상기 복수의 정전식 터치 포인트 중 두 개의 정전식 터치 포인트는 기설정된 거리를 가질 수 있다.
이 경우, 상기 식별하는 단계는, 기설정된 거리를 갖는 두 개의 터치 영역과 다른 터치 영역 간의 방향 및 거리를 이용하여 상기 터치 패턴의 방향을 감지할 수 있다.
이 경우, 상기 이벤트를 수행하는 단계는, 상기 식별된 터치 패턴 및 감지된 터치 패턴의 방향에 대응되는 이벤트를 수행할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 있어서, 상기 제어 방법은, 이미지를 표시하는 단계, 디스플레이부의 표면상의 세 개 이상의 터치 영역을 감지하는 단계, 상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리를 기초로 상기 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별하는 단계, 및, 상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 전자 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 도 2의 터치 패턴이 표면에 배치된 패턴 물체의 예를 도시한 도면,
도 4는 도 3의 패턴 물체에 대한 펼쳐진 예를 도시한 도면,
도 5는 다른 실시 예에 따른 터치 패턴이 표면에 배치된 패턴 물체의 예를 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 본 실시 예에 따른 전자 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 8은 제1 실시 예에 따른 터치 패턴의 예를 도시한 도면,
도 9는 도 8의 터치 패턴을 이용한 패턴 물체의 예를 도시한 도면,
도 10은 제2 실시 예에 따른 터치 패턴의 예를 도시한 도면,
도 11은 도 10의 터치 패턴을 이용한 패턴 물체의 예를 도시한 도면,
도 12는 본 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 13 내지 도 15는 도 12의 식별 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자 시스템(1000)은 전자 장치(100) 및 전자 패턴이 표면에 배치된 물체(200, 또는 앱큐브, 이하에서는 패턴 물체라고 지칭한다)로 구성된다.
전자 장치(100)는 터치 스크린을 포함하며, 터치 스크린상의 사용자의 터치에 의한 터치 영역 또는 터치 패턴(또는 큐브)이 배치된 물체의 터치에 의한 터치 영역을 감지한다. 그리고 전자 장치(100)는 복수의 터치 영역이 감지되면, 감지된 복수의 터치 영역의 개수 및 감지된 복수의 터치 영역의 총 거리를 기초로 터치 패턴을 식별하고, 식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행한다. 이와 같은 전자 장치(100)의 구체적인 동작 및 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 후술한다.
패턴 물체(200)는 복수의 정전식 터치 포인트를 포함하는 터치 패턴이 표면에 배치된 물체이다. 이와 같은 물체는 주사위와 같은 정육면체일 수 있으나, 정팔면체, 원뿔, 사각뿔 등의 다른 형상을 가질 수 있다. 패턴 물체의 구체적인 형상 및 동작에 대해서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술한다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 전자 시스템(1000)은 복수의 터치 영역에 대한 개수 및 복수의 터치 영역 간의 총 길이를 기초로 터치 패턴을 식별하는바, 복잡하거나 세분화된 터치 패턴을 식별할 수 있게 된다.
도 2는 도 1의 전자 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 통신 인터페이스부(110), 사용자 인터페이스부(120), 저장부(130), 식별부(140) 및 제어부(150)로 구성될 수 있다. 이러한 전자 장치는 터치 스크린을 구비하는 데스크탑 PC, 노트북 PC, 태블릿 PC, MP3, 스마트폰, PMP 등일 수 있다.
통신 인터페이스부(110)는 전자 장치(100)를 외부 장치(미도시)에 연결하기 위해 형성되고, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 외부 장치에 접속되는 형태뿐만 아니라, 무선 통신(예를 들어, GSM, UMTS, LTE, WiBRO, WiFi, 블루투스 등의 무선 통신) 방식에 의해서 접속될 수 있다.
사용자 인터페이스부(120)는 전자 장치(100)에서 지원하는 각종 기능을 사용자가 설정 또는 선택할 수 있는 다수의 기능키를 구비하며, 전자 장치(100)에서 제공하는 각종 정보를 표시하거나 음향으로 출력할 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(120)는 터치 패널과 같은 터치 감지부(123)와 영상을 표시하는 디스플레이부(121)의 결합으로 구현될 수 있다. 본 실시 예에서는 터치 입력을 받는 장치와 영상을 표시하는 장치가 구분된 것으로 도시하였으나, 구현시에는 입력과 출력이 동시에 구현되는 터치 스크린이 이용될 수도 있다.
디스플레이부(121)는 이미지를 표시한다. 구체적으로, 디스플레이부(121)는 사용자의 조작 및 후술할 패턴 물체(200)와의 상호작용의 결과에 대응되는 이미지를 표시할 수 있다.
터치 감지부(123)는 디스플레이부(121)의 표면상의 터치 영역을 감지한다. 구체적으로, 터치 감지부(123)는 정전식 방식으로 사용자의 터치에 의한 터치 영역 또는 물체의 터치 패턴에 의한 터치 영역을 감지할 수 있다. 이러한 정전식 방식은 능동형 전기 정전용량이 이용될 수 있으며, 수동적 전기 용량이 이용될 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 정전식 방식으로 터치 영역을 감지하는 것으로 설명하였지만, 구현시는 IR 광층을 이용하여 터치 영역을 감지할 수도 있다. 즉, 터치 표면을 적외선으로 촬영하고, 촬영된 이미지를 분석하여 터치 영역을 감지하는 형태로도 구현될 수 있다.
저장부(130)는 전자 장치(100)의 구동을 위한 프로그램을 저장한다. 구체적으로, 저장부(130)는 전자 장치(100)의 구동시 필요한 각종 명령어의 집합인 프로그램을 저장할 수 있다. 여기서 프로그램은 특정의 서비스를 제공하기 위한 응용 프로그램뿐만 아니라 응용 프로그램을 구동시키기 위한 운영 프로그램을 포함한다.
그리고 저장부(130)는 터치 패턴에 정보를 저장할 수 있다. 구체적으로, 저장부(130)는 터치 패턴의 형상에 대한 정보 및 해당 터치 패턴에 대응되는 이벤트 정보를 저장할 수 있다. 여기서 터치 패턴의 형상에 대한 정보는 터치 패턴의 이미지 자체일 수 있으며, 터치 패턴을 구성하는 터치 영역의 개수, 터치 영역 간의 총 길이 등의 정보일 수 있다. 그리고 터치 패턴에 대응되는 이벤트는 응용프로그램을 위한 키 입력의 결합(예를 들어, Ctrl+Alt+2), 화면상에 표시된 오브젝트의 회전 또는 슬라이딩, 화면의 밝기, 음향 업/다운일 수 있으며, 응용 프로그램상의 도구의 선택(예를 들어, 그림 응용 프로그램에서의 붓 선택 또는 1인칭 슈팅 게임에서의 무기 종류의 선택) 등일 수 있다.
이러한 저장부(130)는 호스트 장치(100) 내의 저장매체 및 외부 저장 매체, 예를 들어, USB 메모리를 포함한 Removable Disk, 네트워크를 통한 웹서버(Web server) 등으로 구현될 수 있다.
식별부(140)는 감지된 터치 영역의 개수 및 감지된 터치 영역 간의 총거리를 기초로 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별할 수 있다. 구체적으로, 식별부(140)는 감지된 터치 영역의 개수를 기초로 터치 패턴에 해당하는 지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 터치 패턴은 복수의 멀티 포인트로 구성되는바, 하나의 터치 영역만이 감지되면, 식별부(140)는 일반적인 터치인 것으로 판단할 수 있다.
반면에, 복수의 터치 영역이 감지되면, 식별부(140)는 감지된 복수의 터치 영역 간의 간격이 기설정된 간격 범위 내인지를 판단한다. 구체적으로, 패턴 물체의 의한 터치 패턴은 기설정된 범위 내에 배치되나, 사용자의 멀티 터치는 화면상의 넓은 범위 내에서 터치될 수 있다. 따라서, 식별부(140)는 이러한 사용자의 멀티 터치와 패턴 물체에 의한 터치 패턴에 의한 터치 영역을 구비하기 위하여, 복수의 터치 영역 간의 간격이 기설정된 간격 범위 내인지를 판단할 수 있다.
그리고 식별부(140)는 복수의 터치 영역 간의 총 길이를 기초로 터치 패턴을 식별한다. 구체적으로, 식별부(140)는 복수의 터치 영역 간의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 합산하여, 기저장된 패턴들의 총 거리와 비교함으로써, 터치 패턴을 식별할 수 있다. 이때, 식별부(140)는 기설정된 시간 동안 감지된 터치 영역에 대해서, 기설정된 시간 동안의 터치 영역 간의 평균 총 거리를 이용하여 터치 패턴을 식별할 수 있다.
그리고 식별부(140)는 식별된 터치 패턴의 방향을 감지할 수 있다. 구체적으로, 식별부(140)는 복수의 터치 영역 간의 거리가 기설정된 거리를 갖는 두 터치 영역의 배치 방향을 기초로 식별된 터치 패턴의 방향을 감지할 수 있다. 또는 식별부(140)는 식별된 터치 영역의 배치 형태를 기초로 식별된 터치 패턴의 방향을 감지할 수도 있다. 이와 관련하여서는 도 8 내지 도 11을 참조하여 후술한다.
그리고 식별부(140)는 식별된 터치 패턴의 디스플레이 장치 상의 위치를 식별할 수 있다. 구체적으로, 식별부(140)는 복수의 터치 영역 중 터치 패턴을 이루는 터치 패턴에 대한 디스플레이 장치 상의 위치를 식별할 수 있다.
제어부(150)는 전자 장치(100) 내의 각 구성에 대한 제어를 수행한다. 구체적으로, 제어부(150)는 사용자의 응용 프로그램의 구동 명령에 기초하여 응용 프로그램을 실행하고, 그에 따른 이미지가 표시되도록 사용자 인터페이스부(120)를 제어할 수 있다. 이러한 구동 명령은 터치 패턴의 식별에 의한 동작일 수 있다.
이미지의 표시 중에 사용자로의 손 또는 패턴 물체로부터 터치 입력이 감지되면, 제어부(150)는 해당 터치 입력이 패턴 터치인지 판단되도록 식별부(140)를 제어할 수 있다. 그리고 제어부(150)는 해당 터치 입력이 패턴 터치이면, 어떠한 패턴 터치인지 식별되도록 식별부(140)를 제어하고, 식별된 패턴 터치에 대응되는 이벤트를 수행할 수 있다. 예를 들어, 특정 패턴 터치에 대응되는 이벤트가 키 입력의 결합이면, 키 입력의 결합에 대응되는 동작을 수행할 수 있으며, 특정 패턴 터치에 대응되는 이벤트가 화면상에 표시된 오브젝트의 회전 또는 슬라이딩, 화면의 밝기, 음향 업/다운이면, 이에 대응되는 동작이 수행되도록 할 수 있다.
그리고 제어부(150)는 식별된 패턴 터치 및 해당 패턴 터치의 방향에 대응되는 이벤트를 수행할 수 있다. 예를 들어, 식별된 패턴 터치가 볼륨 조절과 관련된 패턴 터치이면, 제어부(150)는 식별된 패턴 터치의 방향에 따라 볼륨의 크기를 조절할 수 있다. 즉, A 터치 패턴이 볼륨 조절과 관련된 터치 패턴이고, A 터치 패턴의 방향이 0도로 배치되어 있는 경우에, 제어부(150)는 뮤트 처리할 수 있다. 또는 A 터치 패턴이 90도로 배치되어 있는 경우에 제어부(150)는 최대 볼륨의 50%로 음향을 조절할 수 있다.
그리고 제어부(150)는 식별된 패턴 터치 및 해당 패턴 터치의 디스플레이 장치 상의 위치에 따라 이벤트를 진행할 수 있다. 예를 들어, 식별된 패턴 터치가 볼륨 조절과 관련된 패턴 터치이면, 제어부(150)는 식별된 패턴 터치의 디스플레이 장치 상의 위치에 따라 볼륨을 조절할 수 있다. 즉, A 터치 패턴이 볼륨 조절과 관련된 터치 패턴이고, A 터치 패턴이 디스플레이 장치 상의 하단에 위치하면, 제어부(150)는 음향을 뮤트 처리할 수 있다. 또는 A 터치 패턴이 디스플레이 장치 상의 상단에 위치하면, 제어부(150)는 현재 볼륨보다 기설정된 크기만큼 볼륨을 업할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 볼륨 조절과 관련된 이벤트를 처리하는 방법에 대해서만 설명하였지만, 구현시에는 전자 장치(100)에서 수행될 수 있는 여러 가지 이벤트가 터치 패턴에 매핑되어 있을 수 있으며, 터치 패턴의 방향 및 터치 패턴의 디스플레이 장치 상의 위치가 동시에 적용되어 적용될 수도 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 복수의 터치 영역에 대한 개수 및 복수의 터치 영역 간의 총 길이를 기초로 터치 패턴을 식별하는바, 복잡하거나 세분화된 터치 패턴을 식별할 수 있게 된다.
도 3은 도 2의 터치 패턴이 표면에 배치된 물체의 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 패턴 물체(200)는 일 면에 터치 패턴이 배치된다. 여기서 패턴 물체(200)는 주사위와 같은 정육면체 형태를 가지나, 이에 한정되지 않으며, 정팔면체, 육각뿔 등과 같은 다른 형태를 가질 수 있다.
터치 패턴은 복수의 정전식 터치 포인트(210)를 포함한다. 그리고 각 정전식 터치 포인트(210)는 정전 라인(220)을 통하여 상호 연결된다.
이러한 정전식 터치 포인트(210) 및 정전 라인(220)은 금속 물질로 이루어진다. 이에 따라, 사용자가 터치 패턴이 배치된 패턴 물체(200)의 일 면이나, 다른 면을 손가락을 이용하여 잡게 되면, 사용자의 접촉에 의한 정전 용량이 정전 라인(220)을 통하여 복수의 정전식 터치 포인트(210)로 전달되게 되고, 터치 스크린상에 놓인 터치 패턴은 정전식 터치를 유발하게 된다.
도 4는 도 3의 물체에 대한 펼쳐진 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 패턴 물체는 복수의 면에 대해서 서로 다른 패턴을 구비할 수 있다. 도시된 예에서는 주사위와 같이 서로 다른 표면에 서로 다른 개수의 터치 포인트를 갖는다. 구현시에는 도 8 또는 도 10과 같은 터치 패턴이 물체의 표면에 배치될 수도 있다.
한편, 도 3 및 도 4를 설명함에 있어서, 패턴 물체(200)는 사용자의 접촉에 의해서만 정전 용량이 유발되어 동작하는 것으로 설명하였다. 그러나 구현시에는 패턴 물체(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 자체적으로 정전 용량을 발생시킬 수 있는 구성을 포함할 수 있으며, 이러한 경우, 사용자의 손가락 등이 직접적으로 패턴 물체(200)에 접촉하지 않은 경우에도, 예를 들어, 사용자가 장갑 등을 착용하고 있는 경우에도, 패턴 물체(200)는 전자 장치(100)와 상호 작용이 가능하다.
도 6 및 도 7은 본 실시 예에 따른 전자 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 6 및 도 7은 사용자가 패턴 물체를 통해 게임과 상호작용할 수 있도록 하는 대표적인 게임 응용프로그램을 도시한 것으로, 도 6에서는 사용자가 패턴 물체의 윗면을 터치하고 있으며, 도 7에서는 사용자가 패턴 물체의 측면을 터치하고 있다.
이와 같이 사용자가 패턴 물체를 윗면 또는 측면을 터치함으로써 사용자의 정전 용량을 패턴 물체의 하면에 전달하게 되고, 이에 따라 패턴 물체(200)는 전자 장치(100)와 상호 작용을 수행할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 8은 제1 실시 예에 따른 터치 패턴의 예를 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 터치 패턴을 이용한 패턴 물체의 예를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 각각의 터치 패턴은 복수의 터치 포인트를 구비하며, 하나의 터치 패턴 내의 복수의 터치 포인트는 상호 대칭되게 배치된다. 도 8 및 도 9와 같은 터치 패턴은 터치 포인트 간의 총 거리를 상호 다르다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 터치 패턴 내의 터치 포인트 간의 총 거리를 기초로 터치 패턴을 식별할 수 있다.
도 10은 제2 실시 예에 따른 터치 패턴의 예를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 터치 패턴을 이용한 패턴 물체의 예를 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 각각의 터치 패턴은 복수의 터치 포인트를 구비하며, 하나의 터치 패턴 내의 3개 이상의 터치 포인트는 대칭되지 않게 배치된다. 그리고 터치 패턴 내의 터치 포인트 간의 총 거리는 상호 다르다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 터치 패턴 내의 터치 포인트 간의 총 거리를 기초로 터치 패턴을 식별할 수 있다.
또한, 도 10 및 도 11을 참조하면, 복수의 터치 포인트 중 두 개의 터치 포인트는 기설정된 고정된 거리(예를 들어, 5mm)를 갖는다. 이에 따라서, 전자 장치(100)는 터치 포인트 간의 총 거리를 이용하여 터치 패턴을 식별하고, 기설정된 고정된 거리를 갖는 두 개의 포인트와 나머지 터치 포인트의 위치를 이용하여 해당 터치 패턴의 배치 방향을 파악할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 터치 포인트를 갖는 터치 패턴의 경우에는 앞/뒤 또는 좌/우 구별을 할 수 없는데 반해, 3개 이상의 터치 포인트가 비대칭되게 배치되어 있는 경우에는 터치 물체의 배치 방향에 대해서도 식별할 수 있게 된다.
도 12는 본 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 먼저 이미지를 표시한다(S1210). 구체적으로, 사용자가 선택한 응용프로그램에서 제공되는 이미지 또는 동영상을 표시할 수 있다. 이때, 이미지를 표시하면서, 음향을 함께 표시할 수 있다.
그리고 디스플레이부의 표면상의 터치 영역을 감지한다(S1220). 구체적으로, 정전식 방식으로 사용자의 터치에 의한 터치 영역 또는 물체의 터치 패턴에 의한 터치 영역을 감지할 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 정전식 방식으로 터치 영역을 감지하는 것으로 설명하였지만, 구현시는 IR 광층을 이용하여 터치 영역을 감지할 수도 있다. 이때, 사용자의 터치 영역이 복수개인 경우에, 아래와 같은 식별 동작이 수행되며, 사용자의 터치 영역이 하나이면, 별도의 식별 동작 없이, 기존과 동일하게 바로 해당 터치 영역에 대응되는 이벤트를 수행할 수 있다.
그리고 감지된 정전식 터치 영역의 개수 및 감지된 정전식 터치 영역 간의 총 거리를 기초로 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별한다(S1230). 구체적으로, 감지된 터치 영역의 개수를 기초로 해당 터치가 터치 패턴인지를 판단하고, 기설정된 범위 내의 복수의 터치 패턴이면 터치 패턴으로 판단하고, 복수의 터치 영역 간의 총 길이를 기초로 기저장된 패턴에 정보와 비교하여 터치 패턴을 식별할 수 있다. 터치 패턴의 구체적인 동작에 대해서는 도 13 내지 도 15를 참조하여 후술한다.
식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행한다(S1240). 예를 들어, 특정 패턴 터치에 대응되는 이벤트가 키 입력의 결합이면, 키 입력의 결합에 대응되는 동작을 수행할 수 있으며, 특정 패턴 터치에 대응되는 이벤트가 화면상에 표시된 오브젝트의 회전 또는 슬라이딩, 화면의 밝기, 음향 업/다운이면, 이에 대응되는 동작이 수행되도록 할 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 전자 장치의 제어 방법은, 복수의 터치 영역에 대한 개수 및 복수의 터치 영역 간의 총 길이를 기초로 터치 패턴을 식별하는바, 복잡하거나 세분화된 터치 패턴을 식별할 수 있게 된다. 도 12와 같은 전자 장치의 제어 방법은 도 2의 구성을 가지는 전자 장치상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 구성을 가지는 전자 장치상에서도 실행될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 전자 장치의 제어 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램(또는 애플리케이션)으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 애플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
도 13 내지 도 15는 도 12의 식별 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 터치 스크린 상에 터치(터치 포인트 A)가 감지되면(S1305), 해당 터치는 패턴 물체에 대한 정전식 접촉으로 간주되고, 추후 프로세서를 위해 메모리에 저장된다(S1310). 구현시에 이러한 동작은 "HandelPointEntered" 명령을 이용하여 각각의 새로운 터치 포인트를 메모리 내의 정전식 접촉으로 변환하고, 이를 상기 접촉에 근거한 새로운 패턴(또는 큐브)을 생성할 수 있다.
그리고 또 다른 터치- 포인트(터치 포인트 B)가 감지되면, 복수 개의 터치 포인트인바(S1315-Y), 두 터치-포인트 간의 간격이 계산되고(S1320), 계산된 간격이 기설정된 간격(예를 들어, 간격 임계점) 미만인지를 비교하게 된다(S1325).
계산된 간격이 기설정된 간격 미만이면(S1325-Y), 터치 포인트 'A'가 터치 포인트 'B'를 포함하고 있는 메모리 내의 큐브에 부가되고, 이로 인해 '터치-포인트 패턴'이 형성된다(S1330).
그러나 계산된 간격이 기설정된 간격 미만이거나(S1325-N), 복수의 터치 포인트가 아니라면, 해당 포인트(또는 해당 포인트들)는 새로운 정전식 접촉으로서 메모리에 저장되고, 추후의 새로운 터치 포인트의 간격 임계점을 통과하는지 여부를 판단하기 위한 데이터로 이용하기 위하여 저장된다.
언제든 메모리 내의 터치-포인트가 둘 또는 그 이상의 터치-포인트 또는 터치-포인트 패턴이 감지되면, 터치-포인트 패턴 내의 터치-포인트 간의 총 간격이 프레임별로 산출된다(S1335). 구현시에는 "updateDistance"라는 명령을 이용하여 실시간으로 각 터치 패턴 내의 터치 포인트의 총 거리를 계산할 수 있다.
이러한 값들의 표본 추출을 위해, 즉, 사용자가 손가락을 편안하게 물체에 위치시키는 것을 가능하게 하기 위하여, 처음으로 산출된 몇몇 표본은 무시될 수 있다(S1340).
그리고 패턴들은 감지된 터치 포인트의 개수에 따라 필터링이 되고, 산출된 총 간격에 기초한 분류가 시도된다(S1345).구현시에는 "classifyface"라는 명령을 이용하여 터치 패턴을 식별할 수 있다.
터치-포인트의 개수가 기저장된 패턴들 중 어느 것과도 일치하지 않으면(S1345-N), 이는 오류로 간주되고, 새로운 견본 세트를 얻기 위한 3단계가 반복된다(S1350). 이러한 오류 정정 시도가 이루어질 수 있는 최대 회수는, 해당 터치-포인트 패턴이 감지되기에 너무 오류가 많다고 간주된 회수가 미리 설정될 수 있다.
이상에서는 패턴을 식별하는 방법에 대해서 설명하였지만, 식별 과정은 패턴을 식별할 뿐만 아니라, 식별된 패턴의 배치 방향에 대해서 감지를 수행할 수 있다. 이에 대해서는 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다.
도 14의 경우는 도 10과 같은 터치 패턴이 적용된 경우에 이용될 수 있다. 도 14를 참조하면, 3개 이상의 터치 포인트 중 2개가 대상의 축을 파악하는데 사용된다. 따라서, 감지된 터치 포인트 중 기설정된 간격을 갖는 두 터치 포인트가 추출된다. 이러한 두 개의 터치 포인트들 간의 관계는 고정 간격이라 지칭한다.
패턴 내의 다른 모든 터치-포인트 간의 관계는 반드시 상기 고정 간격과는 달라야 한다.
터치 포인트 A 및 터치 포인트 B가 기설정된 고정 간격으로 감지되면(S1410), 포인트 A 및 B를 연결하는 라인을 판단하고, 해당 라인의 중간 포인트(M)를 산출한다(1420).
그리고 중간 포인트 M과 패턴 내의 세 번째 터치 포인트(C)를 연결하는 라인을 판단하고, 디스플레이 상에 있는 물체의 절대 각을 판단하기 위하여, 해당 라인의 경사도를 측정한다(S1430). 이러한 경사도는 해당 각도의 정확한 사분면을 판단하기 위하여, 1-인자 변수 아크탄제트와 반대되는 2-인자변수 아크탄젠트 기능을 가지고 계산될 수 있다.
구현시에 도 14와 같은 동작은 세 개의 터치 포인트를 반환하는 "ReturnReferencePoints" 명령, 및 2개의 포인트 및 절대 방위를 판단하기 위한 3개의 포인트를 모두 갖는 "UpdateOrientation" 명령을 이용할 수 있다.
한편, 이상에서는 3개의 터치 포인트를 갖는 터치 패턴의 방위를 감지하는 것을 설명하였지만, 이와 같은 방위 감지는 4개 이상의 터치 포인트를 갖는 터치 패턴을 갖는 경우에도 수행될 수 있다. 이러한 경우에 대해서는 도 15를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 15를 참조하면, 터치 포인트 A 및 터치 포인트 B가 기설정된 고정 간격으로 감지되면(S1510), 포인트 A 및 B를 연결하는 라인을 판단하고, 해당 라인의 중간 포인트(M)를 산출한다(1450).
그리고 터치 포인트의 개수를 판단하여(S1530), 터치 포인트의 개수가 3개인 경우에는 도 14와 같이 세 번째 터치 포인트와 중간 포인트의 각도를 이용하여 방위를 측정한다(1550).
반대로, 터치 포인트의 개수가 4개인 경우에는, 방위 계산에 이용될 3번째 터치 포인트를 결정한다(S1530). 구체적으로, 터치 포인트(C)를 포인트 M에서 가장 먼 포인트를 3번째 터치 포인트로 이용할 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 터치 포인트(M)에서 가장 먼 터치 포인트를 3번째 터치 포인트로 이용하였지만, 구현시에는 가장 가까운 터치 포인트를 이용할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.
1000: 전자 시스템 100: 전자 장치
110: 통신 인터페이스부 120: 사용자 인터페이스부
130: 저장부 140: 식별부
150: 제어부 200: 터치 패턴이 표면에 배치된 물체

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    이미지를 표시하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부의 표면상의 세 개 이상의 터치 영역을 감지하는 터치 감지부;
    상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리를 기초로 상기 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별하는 식별부; 및
    상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행하는 제어부;를 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식별부는,
    상기 감지된 터치 영역 간의 거리가 기설정된 간격 범위 내인지를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리와 기저장된 정보를 비교하여 터치 패턴을 식별하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 식별부는,
    기설정된 시간 동안 감지된 터치 영역에 대해서, 상기 기설정된 시간 동안의 터치 영역 간의 평균 총 거리를 이용하여 터치 패턴을 식별하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 식별된 터치 패턴 및 상기 터치 패턴의 상기 디스플레이 장치 상의 위치에 대응되는 이벤트를 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이미지가 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터치 영역은,
    복수의 정전식 터치 포인트를 포함하는 터치 패턴이 표면에 배치된 물체의 상호 작용에 의한 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 물체는,
    사용자의 접촉에 의한 정전 용량을 상기 복수의 정전식 터치 포인트로 전달하기 위하여, 상기 터치 패턴이 배치된 표면 및 상기 표면과 다른 표면에 배치되는 정전 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 정전식 터치 포인트 중 두 개의 정전식 터치 포인트는 기설정된 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 식별부는,
    기설정된 거리를 갖는 두 개의 터치 영역과 다른 터치 영역 간의 방향 및 거리를 이용하여 상기 터치 패턴의 방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 식별된 터치 패턴 및 감지된 터치 패턴의 방향에 대응되는 이벤트를 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    이미지를 표시하는 단계;
    디스플레이부의 표면상의 세 개 이상의 터치 영역을 감지하는 단계;
    상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리를 기초로 상기 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 식별하는 단계는,
    상기 감지된 터치 영역 간의 거리가 기설정된 간격 범위 내인지를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리와 기저장된 정보를 비교하여 터치 패턴을 식별하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 식별하는 단계는,
    기설정된 시간 동안 감지된 터치 영역에 대해서, 상기 기설정된 시간 동안의 터치 영역 간의 평균 총 거리를 이용하여 터치 패턴을 식별하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 이벤트를 수행하는 단계는,
    상기 식별된 터치 패턴 및 상기 터치 패턴의 상기 디스플레이 장치 상의 위치에 대응되는 이벤트를 수행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 이벤트를 수행하는 단계는,
    상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이미지를 표시하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 터치 영역은,
    복수의 정전식 터치 포인트를 포함하는 터치 패턴이 표면에 배치된 물체의 상호 작용에 의한 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 정전식 터치 포인트 중 두 개의 정전식 터치 포인트는 기설정된 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 식별하는 단계는,
    기설정된 거리를 갖는 두 개의 터치 영역과 다른 터치 영역 간의 방향 및 거리를 이용하여 상기 터치 패턴의 방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이벤트를 수행하는 단계는,
    상기 식별된 터치 패턴 및 감지된 터치 패턴의 방향에 대응되는 이벤트를 수행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  20. 전자 장치의 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 있어서,
    상기 제어 방법은,
    이미지를 표시하는 단계;
    디스플레이부의 표면상의 세 개 이상의 터치 영역을 감지하는 단계;
    상기 감지된 터치 영역의 개수 및 상기 감지된 터치 영역 간의 총 거리를 기초로 상기 감지된 터치 영역에 대한 터치 패턴을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 터치 패턴에 대응되는 이벤트를 수행하는 단계;를 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록매체.

KR1020130098945A 2012-12-28 2013-08-21 전자 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록매체 KR20140086805A (ko)

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