KR20150102363A - 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법 - Google Patents

멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법 Download PDF

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KR20150102363A
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김현석
최민영
서인경
우다해
유하늬
김민정
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성신여자대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법은 사용자 인터페이스(UI) 제어 방법에 있어서, 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제1 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제1 감지 단계; 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제2 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제2 감지 단계; 및 상기 제1 터치에 의한 압력과 상기 제2 터치에 의한 압력의 차이에 따라 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향으로 상기 UI 상의 이미지의 움직임 방향을 산출하는 단계를 포함함으로써, 멀티 터치 각각에 의하여 감지된 압력의 크기 차이에 따라 디스플레이 상의 3차원 이미지의 회전, 이동, 기울기 등을 간편하고 용이하게 조작할 수 있고, 디스플레이 상에 Knob 기능을 간편하고 용이하게 수행할 수 있다.

Description

멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법{Apparatus for controlling user interface based on multi-touches, and Method thereof}
본 발명은 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티 터치 시 각 터치 압력의 차에 따라 UI를 제어하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 터치 감지 스크린을 이용한 많은 개인용 영업용 이동 모바일 디바이스들이 출시되고 있으며, 이와 같은 터치 감지 스크린들은 많은 널이 공지된 소자이고, 이를 이용한 기술들 많이 개발되고 있다. 사용자들은 편리함을 인하여 이와 같은 이동 모바일 디바이스들을 이용하여 자료를 입력하고 수집할 뿐만 아니라, 많은 애플리케이션에 대해 매우 매력적인 통합 방식으로 디바이스들을 이용한다.
초기의 대중적인 터치 감지 디스플레이 스크린들은 한 번에 하나의 터치 위치만을 신뢰성 있게 인식할 수 있었다. 다수의 동시 터치의 존재 시, 이러한 디스플레이 스크린들은 혼란스럽고 예측 불가능할 것이다. 현재, 많은 장치는 여러 개의 동시 터치를 신뢰성 있게 추적하고 사용자가 가하는 전체 압력을 측정할 수 있는 스크린들을 포함한다.
터치 감지 디스플레이 스크린들의 매력적인 양태들 중 하나는 이들이 적어도 일부 예들에서 더 전통적인 개인용 컴퓨터에서 발견되는 키보드 및 포인팅 장치(예로서, 마우스 또는 트랙볼) 양자를 대체할 수 있다는 것이다.
이것은 키보드가 존재하더라도 너무 작아서 열 손가락 타이핑에 적합하지 않은 스마트폰들과 같은 매우 작은 장치들에 대해 스크린들이 특히 유용하게 한다.
당연히, 터치 감지 스크린들에 대한 사용자 인터페이스 양식들의 개발은 고정 키보드 및 마우스에 의해 개척된 용도들을 따랐다. 사람들은 마우스를 이용하여 디스플레이 스크린 상의 커서를 제어하는 것으로부터 간단히 스크린을 터치하고 자료를 이동할 경우에도 드래그 앤 드롭으로 매우 쉽게 전이한다.
(특허문헌 1) KR2013-0073621 A
(특허문헌 1) KR2013-0062611 A
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 멀티 터치를 이용하여 각 터치 압력의 크기 차를 이용하여 UI를 제어하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법은 사용자 인터페이스(UI) 제어 방법에 있어서, 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제1 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제1 감지 단계; 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제2 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제2 감지 단계; 및 상기 제1 터치에 의한 압력과 상기 제2 터치에 의한 압력의 차이에 따라 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향으로 상기 UI 상의 이미지의 움직임 방향을 산출하는 단계를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1,2 감지 단계의 각각은 상기 터치의 중심과, 상기 압력이 가해진 영역 중 최고 압력점을 산출하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 움직임 방향 산출 단계에서는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도가 증가하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 움직임 방향 산출 단계에서는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도가 증가하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 움직임 방향 산출 단계에서는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도가 증가하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 움직임 방향 산출 단계에서는, 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향과 수직 교차하는 방향으로 상기 이미지가 회전하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 움직임 방향 산출 단계에서는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도가 증가하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 움직임 방향 산출 단계에서는, 상기 압력이 가해진 영역은 상기 터치가 감지된 영역보다 기설정된 허용오차 이상으로 더 넓은 것이 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치는 사용자 인터페이스(UI) 제어 장치에 있어서, 정전 용량 압력 방식으로 터치를 감지하는 디스플레이; 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제1 터치 및 제2 터치의 각각에 대한 터치 및 압력을 감지하는 터치감지부; 상기 제1 터치에 의한 압력과 상기 제2 터치에 의한 압력의 차이에 따라 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향으로 상기 UI 상의 이미지의 움직임 방향을 산출하는 방향산출부; 및 상기 산출된 움직임 방향으로 상기 이미지가 이동, 틸팅 또는 회전하도록 제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 상기 터치감지부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 터치의 중심과, 상기 압력이 가해진 영역 중 최고 압력점을 산출하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도를 증가시키는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도를 증가시키는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도가 증가하는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향과 수직 교차하는 방향으로 상기 이미지를 회전시키는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도를 증가시키는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법은 사용자 인터페이스(UI) 제어 방법에 있어서, 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제1 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제1 감지 단계; 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제2 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제2 감지 단계; 및 상기 제1 터치에 의한 압력에 따라 필요 메뉴를 선택하고, 상기 제2 터치에 의한 터치의 위치 변화에 따라 상기 선택된 메뉴의 세부항목을 조절하는 메뉴 제어단계를 포함한다.
본 실시예에 있어서, 상기 메뉴 제어단계는, 상기 선택된 메뉴가 음량 조절 메뉴인 경우, 상기 감지된 압력에 따라, 전체 음량을 조절하는 음량 조절 모드, 저음의 음량을 저음 조절 모드, 고음의 음량을 조절하는 고음 조절 모드가 순차적으로 선택되는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 메뉴 제어단계는, 상기 음량 조절 모드, 상기 저음 조절 모드, 상기 고음 조절 모드 각각에 대응되는 압력의 범위는 상호 겹치지 않고 일정한 압력의 차이를 가지는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 메뉴 제어단계는, 상기 제2 터치가 일방향으로 회전하는 경우에는 상기 각 선택된 모드에서 음량을 증가시키고, 상기 일방향의 반대 방향으로 회전하는 경우에는 상기 각 선택된 모드에서 음량을 감소시키는 것이 가능하다.
본 실시예에 있어서, 상기 메뉴 제어단계는, 상기 제2 터치가 해제되거나 상기 제1 터치의 압력이 변하는 경우, 상기 제2 터치에 의하여 증가 또는 감소된 음량이 확정되는 것이 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법은 멀티 터치 각각에 의하여 감지된 압력의 크기 차이에 따라 디스플레이 상의 3차원 이미지의 회전, 이동, 기울기 등을 간편하고 용이하게 조작할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법은 멀티 터치 각각에 의하여 감지된 압력의 크기 차이에 따라 디스플레이 상에 Knob 기능을 간편하고 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스(UI, User Interface) 제어 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법의 순서도이고,
도 3은 다른 실시예에 따른 틸팅 및 회전 속도 산출 방법의 순서도이고,
도 4(a) 내지 (e)는 본 발명의 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스(UI, user interface) 제어 시 터치 감지 정도를 도식화한 것이고,
도 5(a)와 (b)는 본 발명의 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법에 따라 이미지를 회전 방향을 판단하는 방법의 상세도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법 운용시 각 단일 터치에 대한 틸팅 및 회전 속도 산출 방법의 상세도이고,
도 7은 본 발명의 다른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법의 순서도이고,
도 8(a) 내지 도 9(c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법이 적용된 음원용 Knob 조절 방법의 상세도이고,
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스가 적용된 두 손가락으로 확대/미리보기 한 후 압력으로 임시위치 고정하는 방법을 도시한 것이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성 요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성 요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성 요소 또는 특징은 다른 구성 요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성 요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 기재한 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치 및 방법은 압력감지가 가능한 디스플레이를 구비한 전자장치들에 적용될 수 있다. 대표적인 개인용 전자 장치로는, 셀룰러 전화, 개인 휴대 단말기 또는 개인용 컴퓨터 등이 있다. 이들 개인용 단말기에 장착되는 디스플레이는 더욱더 사용자들에게 편이성을 제공하기 직관적이고 사용자 편이성이 높은 사용자 인터페이스(User Interface, UI)를 제공하고 있다.
디스플레이는 다양한 방식으로 터치를 인식하여 사용자가 간편하게 이들 전자 장치를 조작할 수 있는데, 압력으로만 터치를 감지하는 방식, 정전용량의 변화를 통하여 터치 여부만 감지하는 방식이 사용되었었다.
최근에는 디스플레이 상의 터치뿐만 아니라 터치시의 압력도 함께 감지할 수 있는 정전용량 압력 방식의 기술들이 개발되고 있다. 이와 같은 정전용량 압력 방식의 디스플레이는 터치 시의 정정용량의 변화량에 기초하여 단순 터치뿐만 아니라 압력의 크기를 감지하는 방식과, 압력감지 시에는 별도의 압력 감지센서를 이용하여 단순 터치뿐만 아니라 압력의 크기도 감지하는 방식 등이 개발되었다.
정정용량식 또는 정전식으로 터치를 감지하는 방법은 손가락이 닿은 디스플레이나 스크린 상의 정전용량의 변화를 감지하여 그 감지 영역의 중심을 터치의 중심으로 인지한다.
본 발명자는 가장 높은 압력이 측정된 점과 손가락이 닿은 영역의 중심점은 동일하지 않고 차이가 발생할 수 있고, 사용자가 방향성을 가지고 힘을 가하게 되면 의도하는 방향으로 더욱 큰 힘이 가해지게 되는 점에 착안하여, 사용자가 의도한 방향으로 이동, 기울기, 회전 등을 가능하게 하는 제스쳐 UI를 개발하게 되었다.
이하 본 발명의 실시예들에서는 정정용량의 변화량에 기초하여 단순 터치 및 압력의 크기를 감지할 수 있는 정전용량 압력 방식을 기초로 실시예들이 설명된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스(UI, User Interface) 제어 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법의 순서도이고, 도 3은 다른 실시예에 따른 틸팅 및 회전 속도 산출 방법의 순서도이고, 도 4(a) 내지 (e)는 본 발명의 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스(UI, user interface) 제어 시 터치 감지 정도를 도식화한 것이고, 도 5(a)와 (b)는 본 발명의 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법에 따라 이미지를 회전 방향을 판단하는 방법의 상세도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법 운용시 각 단일 터치에 대한 틸팅 및 회전 속도 산출 방법의 상세도이고, 도 7은 본 발명의 다른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법의 순서도이고, 도 8(a) 내지 도 9(c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법이 적용된 음원용 Knob 조절 방법의 상세도이고, 도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스가 적용된 두 손가락으로 확대/미리보기 한 후 압력으로 임시위치 고정하는 방법을 도시한 것이다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 발명의 일실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스(UI, User Interface) 제어 장치 및 방법을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 멀티 터치 기반 UI 제어 장치(100)는 정전 용량압력 방식의 디스플레이(110), 상기 디스플레이 상의 멀티 터치를 감지하는 터치감지부(120), 멀티터치 간의 압력차에 근거하여 터치된 이미지의 움직임 방향을 산출하는 방향산출부(130), 산출된 방향, 기울기, 회전 방향에 따라 이미지 또는 메뉴선택을 제어하는 제어부(140)를 포함한다. 여기서, 상기 이미지는 3차원 이미지일 수 있다.
터치감지부(120)는 상기 디스플레이 상에 표시된 이미지에 대한 제1 터치와 제2 터치의 각각에 대한 터치 및 압력을 정정용량 압력 방식으로 감지할 수 있다(S110,S120). 터치감지부(120)는, 상기 제1,2 터치 각각에 대하여 상기 터치의 중심과 상기 압력이 가해진 영역 중 최고 압력점을 산출할 수 있다(S210,S220).
방향산출부(130)는 상기 제1 터치에 의한 제1 압력과 상기 제2 터치에 의한 제2 압력의 차이에 따라 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향으로 상기 이미지의 움직임 방향을 산출할 수 있다(S130). 여기서, 상기 이미지는 3차원 이미지일 수 있다.
제어부(140)는, 상기 제1,2 터치의 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도를 증가시킬 수 있다(S130). 제어부(140)는, 상기 제1,2 터치의 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도를 증가시키는 것이 가능하다(S240).
제어부(140)는, 상기 제1,2 터치의 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도를 증가시키는 것이 가능하다(S140). 제어부(140)는, 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향과 수직으로 교차하는 방향으로 상기 이미지를 회전시킬 수 있다(S140).
제어부(140)는, 상기 제1,2 터치의 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도를 증가시키는 것이 가능하다. 제어부(140)는, 상기 제1,2 터치의 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅속도를 증가시키는 것이 가능하다(S240).
도 4(a) 내지 (d)를 참조하면, 정전식 터치의 중심을 중점으로 하는 원을 터치의 포인트로 인식하고, 그 중점의 외곽에 터치 후 부가되는 압력의 강도만큼 큰 원을 테두리만 표시한다. 여기서, 상기 압력이 가해진 이후의 터치를 P-터치라고 칭한다. 이하에서, 정전식 터치란 압력이 가해지지 않은 단순 터치를 의미한다.
도 4(a)는 전혀 터치를 인식하지 않은 상태이고, (b)는 단지 정전식 터치만 감지된 상태이고, (c)는 정전식 터치 감지 후 압력이 가해져 P-터치도 감지되었으나 약한 압력으로 감지된 상태이고, (d)는 정전식 터치 및 P-터치가 모두 감지되었으나 높은 압력으로 감지된 상태를 도시하고 있다. P-터치의 압력범위가 일정 값이하인 경우에는 손가락 등의 물체가 디스플레이에 터치되지 않은 것으로 인식한다.
도 5(a) 및 (b)를 참조하여, 멀티터치 기반 UI 제어 시 터치된 두 손가락의 압력차를 이용한 3차원 이미지의 회전 또는 틸팅 방법을 상세히 설명한다.
도 5(a)는 실제 UI 상에서 두 손가락으로 터치하게 되는 장면을 도시한 것이고, 도 5(b)는 도 5(a)에서 엄지손가락과 검지손가락 각각의 터치에 압력을 감지한 정도를 표시한 것이다. 도 5(a) 및 (b)에서는 대해서 검지손락에 의한 터치의 압력이 엄지손가락에 의한 터치의 압력보다 크며, 터치된 3차원 이미지는 검지손가락에서 엄지손가락 방향으로 회전하거나 틸팅된다. 즉, 두 손가락을 스크린에 터치한 후 각 손가락에 가해지는 압력값을 비교하여 압력이 높은 쪽으로 3차원 공간을 기울이는(tilting) 기능을 수행한다.
3차원 이미지를 회전시키는 경우, 두 손가락이 스크린에 닿은 두 점을 잇는 선과 수직이 되는 선을 회전축으로 인식한다. 두 손가락의 압력차를 비교하여 압력이 높은 쪽으로 3차원 평면을 기울어지게 한다. 세부적으로는, 두 손가락의 압력 차가 클수록 시간당 기울어지는 각도의 변화량이 많아진다. 즉, 강하게 누르면 더 빨리 기울어진다.
이하에서는 도 3 및 6을 참조하여, 멀티터치의 각 터치 중 압력이 높은 터치, 즉 3차원 이미지의 회전 또는 틸팅 방향을 결정하는 터치에 대하여 터치 및 압력 두 가지를 모두 감지하여 3차원 이미지의 회전 및 틸팅 속도를 제어하는 과정을 상세히 설명하겠다.
사용자의 손가락을 디스플레이(110)에 터치한 후 터치한 영역을 바꾸지 않은 상태에서, 동일한 손가락에 가하는 압력의 방향을 변화하여 방향이나 기울기를 설정할 수 있다. 사용자는 손가락을 디스플레이(110)에 터치한 상태에서 그 위치를 바꾸지 않는다. 방향산출부(130)는 정전식으로 터치를 감지한 영역의 중심점을 기준으로 압력 최고점의 위치를 비교하여 최고 압력점 쪽으로 이동 방향 또는 기울기를 산출한다. 방향산출부(130)는 사용자가 가하고 있는 압력의 정도로 시간당 기울어지는 각도의 변화량을 조절한다. 즉, 강하게 누르면 터치된 이미지가 더 빨리 이동하거나 기울어진다. 정전식 터치의 중심점에서 최고 압력점이 멀리 떨어져 있는 경우에도 거리에 비례하여 더 빨리 이동하거나 기울어진다.
단일 터치, 즉 하나의 손가락으로 누르는 힘이 강해지거나 압력 포인트의 상대위치가 멀어지면, 터치감지부(120)는 더 강한 입력값으로 인식한다. 또한, 단일 터치의 감지로 이동방향이나 기울기를 산출하는 기술은, 간단히 스크롤 업/다운이나 캠코더의 줌-인/아웃(zoom-in/out) 기능으로 사용할 수 있다.
사용자는 손가락이 디스플레이(110)에 닿은 위치를 바꾸지 않고도 이미지를 원하는 방향으로 회전시킬 수 있다. 우선, 터치감지부(120)는 정전식 터치가 발생한 영역의 중심점과 압력 최고점의 위치를 감지하고, 방향산출부(130)는 상기 영역의 중심점과 압력 최고점의 위치를 기초로 상대적인 방향을 감지한다. 제어부(140)는 압력이 높은 쪽의 터치에 대하여 방향산출부(130)가 산출한 정전식 터치 영역의 중심점과 압력 최고점 간의 거리차에 비례하여 터치된 3차원 이미지의 틸팅 또는 회전 속도를 증가시킨디다.
도 7 내지 9(c)을 참조하여, 다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 UI 제어 방법을 상세히 설명한다.
다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법은 사용자 인터페이스(UI) 제어 방법에 있어서, 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제1 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제1 감지 단계(S310); 정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제2 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제2 감지 단계(S320); 및 상기 제1 터치에 의한 압력에 따라 필요 메뉴를 선택하고, 상기 제2 터치에 의한 터치의 위치 변화에 따라 상기 선택된 메뉴의 세부항목을 조절하는 메뉴 제어단계(S330)를 포함한다.
메뉴 제어단계(S330)는, 상기 선택된 메뉴가 음량 조절 메뉴인 경우, 상기 감지된 압력에 따라, 전체 음량을 조절하는 음량 조절 모드, 저음의 음량을 저음 조절 모드, 고음의 음량을 조절하는 고음 조절 모드가 순차적으로 선택되는 것이 가능하다. 이 경우, 메뉴 제어단계(S330)에서는, 상기 음량 조절 모드, 상기 저음 조절 모드, 상기 고음 조절 모드 각각의 상기 기준범위는 상호 겹치지 않고 일정한 압력의 차이를 가지는 것이 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따른 다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 UI 제어 방법은 일반적인 메뉴 선택제어에 적용될 수 있으나, 본 실시예에서는 음원제어를 중심으로 상세히 설명한다.
도 9(a)에서는 제1 기준범위의 P-터치가 1~3 사이의 값을 갖고, 도 9(b)에서는 제2 기준범위의 P-터치가 4~6 사이의 값을 갖도록 설정되었음을 보여준다. 도 9(c)에서는 제2 기준범위의 P-터치에 의하여 저음 조절 모드가 선택되고, 엄지손가락의 해제, 또는 손가락의 이동에 의하여 저음 조절 모드가 확정된 것을 도시하고 있다.
본 실시예에서는 각 기준범위가 버퍼 영역없이 나누어져 있으나, 각 기준범위가 일정 구간의 버퍼링 영역을 갖는 것도 가능하다. 예를 들면 제1 기준범위는 P-터치가 1~3 사이의 값을 갖고, 제2 기준범위는 5~6 사이의 값을 갖도록 하고, 현재 음량 조절 모드인 경우라면, P-터치의 값이 4를 갖는 경우에는 음량 조절 모드가 그대로 유지되는 것으로 한다. 이 경우에는 작은 오차에 의하여 선택 모드가 바뀌는 것을 방지할 수 있다.
메뉴 제어단계(S330)에서는, 상기 제2 터치가 일방향으로 회전하는 경우에는 상기 각 선택된 모드에서 음량을 증가시키고, 상기 일방향의 반대 방향으로 회전하는 경우에는 상기 각 선택된 모드에서 음량을 감소시키는 것이 가능하다. 상기 제2 터치가 해제되거나 상기 제1 터치의 압력이 변하는 경우, 상기 제2 터치에 의하여 증가 또는 감소된 음량이 확정된다(S340).
더욱 상세하게는, 도 9(a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 검지손가락을 버튼 영역에 터치한다. 검지손가락이 누르는 압력의 정도에 따라 설정할 항목이 바뀐다. 예를 들면, 터치만 하듯 살짝 누를 때는 전체 음량조절, 중간압력으로 누를 때는 저음 조절, 높은 압력으로 누를 때는 고음 조절로 음원조절 모드를 선택할 수 있다도 9(a) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 터치하고 있는 검지손가락을 축으로 엄지손가락을 회전 시켜서 설정값을 조절한다. 예를 들면, 시계방향은 설정값의 증가, 반시계방향은 설정값의 감소로 설정할 수 있고, 엄지손가락을 스크린에서 떼거나 검지 손가락의 압력값이 바뀌면 설정값이 확정되는 것으로 설정할 수 있다. 검지손가락의 압력 정도에 따라 바뀌는 항목은 시각적 표현을 해주어야 하며 사용자가 쉽게 구분할 수 있을 정도의 압력값의 차이가 있어야 한다. 엄지손가락의 회전으로 얻어지는 설정값의 변화는 시각적 표현을 해주어야 한다.
도 10(a) 내지 (c)를 참조하여, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 압력감지가 가능한 멀티터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법으로서, 두 손가락으로 확대/미리보기 한 후 압력으로 임시위치 고정하는 방법을 설명한다.
두 손가락을 벌리는 제스쳐(pinch in)로 쌓여있는 파일이나 사진 등을 펼쳐본다. 이 때 손을 떼면 펼쳐졌던 아이템은 다시 원래의 위치로 돌아온다. 이 때 두 손가락에 일정 값 이상의 압력을 주어 누르면 펼쳐진 상태가 고정이 된다. 펼쳐져 있는 아이템들을 옮기거나 삭제하는 등의 편집기능을 수행할 수 있다. 펼쳐져 있는 아이템에서 압력을 주어 두 손가락으로 오므리는 제스쳐(pinch out)를 취하면 다시 원래의 위치/형태로 돌아온다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있다.
110 : 디스플레이
120 : 터치감지부
130 : 방향산출부
140 : 제어부

Claims (20)

  1. 사용자 인터페이스(UI) 제어 방법에 있어서,
    정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제1 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제1 감지 단계;
    정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제2 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제2 감지 단계; 및
    상기 제1 터치에 의한 압력과 상기 제2 터치에 의한 압력의 차이에 따라 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향으로 상기 UI 상의 이미지의 움직임 방향을 산출하는 단계
    를 포함하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2 감지 단계의 각각은
    상기 터치의 중심과, 상기 압력이 가해진 영역 중 최고 압력점을 산출하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 움직임 방향 산출 단계에서는,
    상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도가 증가하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 움직임 방향 산출 단계에서는,
    상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도가 증가하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 움직임 방향 산출 단계에서는,
    상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도가 증가하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 움직임 방향 산출 단계에서는,
    상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향과 수직 교차하는 방향으로 상기 이미지가 회전하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 움직임 방향 산출 단계에서는,
    상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도가 증가하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 움직임 방향 산출 단계에서는,
    상기 압력이 가해진 영역은 상기 터치가 감지된 영역보다 기설정된 허용오차 이상으로 더 넓은 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  9. 사용자 인터페이스(UI) 제어 장치에 있어서,
    정전 용량 압력 방식으로 터치를 감지하는 디스플레이;
    정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제1 터치 및 제2 터치의 각각에 대한 터치 및 압력을 감지하는 터치감지부;
    상기 제1 터치에 의한 압력과 상기 제2 터치에 의한 압력의 차이에 따라 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향으로 상기 UI 상의 이미지의 움직임 방향을 산출하는 방향산출부; 및
    상기 산출된 움직임 방향으로 상기 이미지가 이동, 틸팅 또는 회전하도록 제어신호를 출력하는 제어부
    를 포함하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 터치감지부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 터치의 중심과, 상기 압력이 가해진 영역 중 최고 압력점을 산출하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 틸팅(tilting)속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 압력의 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도가 증가하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 터치와 상기 제2 터치를 연결하는 가상의 직선 방향과 수직 교차하는 방향으로 상기 이미지를 회전시키는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1,2 터치 각각에 의한 압력 중 압력이 큰 방향으로 상기 터치된 영역의 중심과 상기 최고 압력점의 거리 차이에 비례하여 상기 이미지의 회전속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 장치.
  16. 사용자 인터페이스(UI) 제어 방법에 있어서,
    정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제1 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제1 감지 단계;
    정전용량 압력 방식으로 상기 UI 상의 제2 터치에 의한 터치 및 압력을 감지하는 제2 감지 단계; 및
    상기 제1 터치에 의한 압력에 따라 필요 메뉴를 선택하고, 상기 제2 터치에 의한 터치의 위치 변화에 따라 상기 선택된 메뉴의 세부항목을 조절하는 메뉴 제어단계
    를 포함하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 메뉴 제어단계는,
    상기 선택된 메뉴가 음량 조절 메뉴인 경우,
    상기 감지된 압력에 따라, 전체 음량을 조절하는 음량 조절 모드, 저음의 음량을 저음 조절 모드, 고음의 음량을 조절하는 고음 조절 모드가 순차적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 메뉴 제어단계는,
    상기 음량 조절 모드, 상기 저음 조절 모드, 상기 고음 조절 모드 각각에 대응되는 압력의 범위는 상호 겹치지 않고 일정한 압력의 차이를 가지는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 메뉴 제어단계는,
    상기 제2 터치가 일방향으로 회전하는 경우에는 상기 각 선택된 모드에서 음량을 증가시키고, 상기 일방향의 반대 방향으로 회전하는 경우에는 상기 각 선택된 모드에서 음량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메뉴 제어단계는,
    상기 제2 터치가 해제되거나 상기 제1 터치의 압력이 변하는 경우, 상기 제2 터치에 의하여 증가 또는 감소된 음량이 확정되는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 기반 사용자 인터페이스 제어 방법.
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