KR100206998B1 - 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식장치 및 제어방법에 관한 것으로, 종래에는 사용자가 디스플레이 화면에 스위치 그림을 배치시킬 때 그 해상도에 맞도록 배치를 시켜야 하는데 스위치 그림을 그 해상도에 어긋나게 그리면 인식을 못하게 되는 경우가 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 터치판넬의 스위치중 2개이상 터치할 경우 터치판넬의 터치영역만을 계산하는 프로세서를 구비하여 그 터치한 영역을 계산한 후 서로 비교하여 제일 넓게 차지하는 스위치를 선택하도록 함으로써 보다 정확한 인식을 행할 수 있도록 한다.

Description

매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식장치 및 제어방법

제1도는 터치판넬의 위치나 용도들을 설명하기 위한 설명도.

제2도는 종래 매트릭스 방식의 터치판넬 구조도.

제3도는 종래 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식장치 회로 구성도.

제4도는 42개의 터치 영역을 갖는 터치판넬에서 임의의 한 좌표를 터치한 경우를 보여주는 설명도.

제5도는 터치판넬에서 스위치 두개를 동시에 눌렀을 경우를 보여주는 설명도.

제6도는 본 발명 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식장치 회로 구성도.

제7도는 제5도에서, 스위치 두개를 동시에 눌렀을 경우의 좌표를 확대한 터치판넬 확대도.

제8도는 본 발명 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식 제어방법을 보여주는 동작흐름도.

제9도는 제8도에서, 터치된 영역안의 스위치가 걸리는 영역을 계산하는 방법을 보여주는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마이크로 프로세서 20 : 메모리

30 : 그래픽 콘트롤러 40 : 디스플레이 소자

50 : 터치판넬 60 : 터치 프로세서

본 발명은 매트릭스 방식의 터치판넬의 오인식 문제를 최소화하기 위한 인식 장치 및 제어방법에 관한 것으로, 특히 기존에 애매모호하게 인식되거나 인식되지 않을 수 있는 영역의 인식을 정확히 하도록 한 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식장치 및 제어방법에 관한 것이다.

터치판넬은, 제1도에서와 같이, 엘씨디(LCD), 씨알티(CRT)와 같은 각종 디스플레이 소자들의 앞부분에 장착이 되어 키보드나 스위치등을 대체하는 소자로서, 현재 은행의 자동출납기, 지하철의 안내 모니터 그리고 공장등의 모니터링 장치에 사용된다.

매트릭스 방식의 터치판넬은 노이즈에 강하여 산업용으로 주로 사용되는 터치판넬의 한 종류이다.

종래 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식장치 구성은, 제3도에 도시된 바와 같이, 사용자가 터치한 부분을 인식하기 위한 터치판넬(50)과; 상기 터치판넬에 검사신호를 가하고 검출신호를 받아서 어느영역이 눌렸는지를 알아낸 후 화면에 화면제어 데이터 및 화면 데이터를 주기 위한 화면 운전용 프로그램을 실행하는 마이크로 프로세서(10)와; 상기 마이크로 프로세서(10)에서 프로그램 실행시 필요한 데이터를 저장하고, 읽고 처리하기 위한 롬과 램으로 이루어진 메모리(20)와; 상기 마이크로 프로세서(10)로 부터 데이터를 입력받아 디스플레이에 맞는 신호를 출력하기 위한 그래픽 콘트롤러(30)와; 상기 그래픽 콘트롤러(30)로 부터 출력되는 신호에 따른 그래픽을 디스플레이하기 위한 디스플레이 소자(40)로 구성된다.

상기에서 터치판넬(50)은, 제2도에서와 같이, 합성수지로 이루어지며 전극(50c)을 갖는 윗판(50a)과 유리로 이루어지며 전극(50c')을 갖는 아랫판(50b)을 붙여 사용한다.

이와 같이 구성된 종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 터치판넬(50) 자체의 동작 원리에 대하여 제4도에서와 같이 가로 7, 세로 6, 전체 터치영역의 갯수는 42개인 터치판넬을 예를 들어 설명하겠다.

a극에 5V를 가하고(이신호를 이하 검사신호라 약칭함) b~g의 전극에는 0V를 가한다. 그리고 1부터 6까지의 전극을 확인해서 5V가 검출되는지 확인한다.

이러한 동작을 b~g까지의 전극에 반복하고 마찬가지로 1~6의 전극을 통해 검출 신호를 확인한다.

제4도에 도시한 원이 눌렸다면 상기의 방법에 의해 쉽게 c열 3행이 눌린 것을 알아 낼 수 있다.

이제 터치판넬(50)의 누름을 인식하고 그에대한 그래픽을 디스플레이하기 위한 동작에 대하여 제3도에 의거하여 살펴보면, 먼저 사용자가 원하는 정보를 얻기위하여 터치판넬(50)을 터치하면 마이크로 프로세서(10)는 터치판넬(50)에 검사신호를 가하고, 검출신호를 받아서 어느 영역이 눌렸는지를 알아낸다.

그러면, 상기 마이크로 프로세서(10)는 어떤 그래픽을 디스플레이 하여야 하는지를 알고, 이 알아낸 화면을 디스플레이 하기위하여 화면에 데이터를 주기위해서 화면 운전용 프로그램을 롬과 램으로 이루어진 메모리(20)로 부터 데이터를 읽고 처리하여 그래픽 콘트롤러(30)에 그래픽 데이터를 전송하여 준다.

상기 그래픽 콘트롤러(30)는 디스플레이 소자(40)에 디스플레이에 맞는 신호를 주어 디스플레이하도록 한다.

그러면, 사용자는 그 디스플레이 되는 화면을 보고 원하는 정보를 얻게 되고, 또다른 정보를 원할 경우 다시 터치판넬(50)을 터치하고 이후의 동작은 앞에서 설명한 과정을 거쳐 정보를 접하게 된다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 매트릭스 방식의 터치판넬은 해상도의 제한이 있는데, 일반적으로 터치판넬의 한 터치크기는 5mm에서 15mm 정도에 이른다. 그러므로 사용자가 디스플레이 화면에 스위치 그림을 배치시킬 때 그 해상도에 맞도록 배치를 시켜야 하며, 스위치 그림을 그 해상도에 어긋나게 그리면 인식을 못하게 되는 경우가 발생한다.

예를 들어, 제5도에서와 같이 화면 위에 스위치 그림을 표시하게 되었다고 가정하고 사용자가 (D,4)좌표의 터치를 누르면, 넓게 걸린 부분인 스위치 1이 눌린 것으로 인식되어야 하나 종래기술에서는 스위치 1과 스위치 2가 동시에 눌린 것으로 가정이 되어 아무것도 눌리지 않은 것으로 오인식되는 문제점이 있다.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 디스플레이 화면에 터치를 동시에 두개이상 하여 무시되거나 오인식될 수 있는 부분을 분석하여 적절히 인식되도록 한 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식장치 및 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식 제어방법은, 제8도에 도시한 바와 같이, 마이크로 프로세서로 부터 스위치 영역의 좌표값을 받고 터치판넬에 검사신호를 가하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 검사신호를 가한 후 검출신호를 받아 터치부분을 체크하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 터치부분이 2개이상인지를 체크하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 터치된부분이 하나이면 그 터치된 부분의 스위치번호를 마이크로 프로 세서로 출력하고 2개이상 터치되었다고 판단되면 터치된 영역 크기를 계산하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 계산결과 터치된 영역이 제일 넓게 걸린 스위치번호를 선택하고 이를 상기 마이크로 프로세서로 출력하는 제5단계로 이루어진다.

상기 각 단계로 이루어진 방법을 수행하기 위한 본 발명 매트릭스 방식 터치 판넬의 누름 인식장치 구성은, 제6도에 도시한 바와 같이, 사용자가 터치시 스위치 또는 키보드 역할을 수행하는 터치판넬과(50)과; 상기 터치판넬(50)로 검사신호를 가하고 검출신호를 받아서 터치 영역을 계산하여 해당하는 화면 스위치번호를 출력하는 터치 프로세서(60)와; 상기 터치 프로세서(60)로 부터 화면 스위치 번호를 받아 그 번호에 대응하는 화면을 제공하기 위한 데이터를 메모리(20)로 부터 읽어들여 출력하는 마이크로 프로세서(10)와; 상기 마이크로 프로세서(10)로 부터 전달받은 데이터에 따른 그래픽 신호를 디스플레이 소자(40)에 출력하여 화면에 해당하는 그래픽이 나타나도록 하는 그래픽 콘트롤러(30)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자가 필요한 정보를 얻기 위하여 터치판넬(50)의 터치 스위치를 누르면 터치 프로세서(60)에서 상기 터치판넬(50)로 검사신호를 가하고, 검출 신호를 받아서 어느 영역이 눌렸는지를 받는다.

그리고, 검출신호를 받아 인식한 터치 좌표가 화면에 표시된 스위치 그림중 어느 영역에 해당하는 가를 결정하여, 해당하는 화면 스위치번호를 마이크로 프로세서(10)에 전해준다.

여기서, 터치 프로세서(60)는 터치판넬의 터치영역만을 계산하는 터치영역 계산전용 프로세서이다.

상기 터치 프로세서(60)에서 화면 스위치번호를 알아내는 방법에 대하여 제5도에 도시한 바와 같이 스위치1과 스위치2가 동시에 눌려진 경우 어느 영역에 해당하는 가를 결정하는 것에 대하여 살펴보자.

사용자가 터치판넬(50)의 (D,4)부분을 눌렀는데 실수로 (D,4)부분과 동시에 그 주변을 눌렀을 경우, 그 부분을 확대해서 보면 제7도에서와 같이 된다.

제7도에서 현재 Tx1=240, Ty1=240, Tx2=320, Ty2=320이다. 그리고, 스위치1중 이 영역안에서 들어있는 꼭지점 P1의 좌표를 Px1, Py1으로 가정하고, 스위치2에 해당하는 꼭지점 P2의 좌표를 Px2, Py2라고 하자.

이와 같이 서로 겹쳐지는 영역을 사용자가 누른 경우에는 더 많은 영역이 걸려있는 부분의 스위치가 눌린 것으로 해주는 것이 올바른 방법이다.

그래서, 각 스위치가 걸려있는 영역의 크기를 다음과 같은 방식으로 계산해 주어야 한다.

P1점을 예를 들어보자.

Px1이 스위치 영역의 스위치 영역의 우측좌표인지 좌측좌표인지를 판단하는데, 이 판단은 마이크로 프로세서(10)가 메모리(20)상에 스위치들의 영역좌표를 규칙적으로(예를 들어, 좌측 x좌표, 상단 y좌표, 우측 x좌표, 하단 y좌표의 순)들어 있다면 쉽게 알아낼 수 있다.

상기에서 판단결과, 우측좌표인 경우에는 Px1-Tx1이 x축 길이가 되고, 좌측좌표인 경우에는 Tx2-Px1이 x축 방향 길이가 된다(본 발명에서는 전자가 맞는 길이이다).

그리고, y축 방향의 길이를 알기 위해서는 Py1의 좌표가 스위치 영역의 상단 좌표인지 하단 좌표인지를 판단해야 한다.

상단 좌표인 경우 y축 길이는 Ty2-Py1이고, 하단 좌표인 경우에는 Py1-Ty1이다(본 발명에서는 후자가 적절한 y방향의 길이라는 것을 알 수 있다).

P2에 해당하는 것도 마찬가지의 방법으로 구하면 각각은 Tx2-Px2, Ty2-Py2가 될 것이다.

영역을 비교하기 위하여 서로의 곱을 구하면 스위치 1과 스위치 2는 각각(Px1-Tx1) × (Py1-Ty1) 그리고, (Tx2-Px2) × (Ty2-Py2)로 된다. 이 두 값을 비교하여 큰 값의 스위치가 눌린 것으로 인식하면 된다.

이렇게 인식한 스위치 번호를 마이크로 프로세서(10)로 출력하면, 상기 마이크로 프로세서(10)는 메모리(20)에 저장되어 있는 데이터중 화면에 디스플레이할 데이터를 선택하여 그래픽 콘트롤러(30)로 출력한다.

이에 상기 그래픽 콘트롤러(30)는 디스플레이하기 위한 신호로 하여 디스플레이(40)로 출력하여 터치판넬(50)을 터치한 사용자에게 원하는 정보를 디스플레이하여 준다.

지금까지의 동작에 대하여 제8도에 도시한 흐름도에 의거하여 다시한번 살펴보면, 어떤 사용자가 필요한 정보를 얻기 위하여 터치판넬(50)을 터치하게 되면 터치 프로세서(60)는 먼저 마이크로 프로세서(10)로 부터 스위치 영역 데이터를 받아들인 후 터치판넬(50)에 검사 신호를 상기 터치판넬(50)로 가한 후 검출 신호를 읽어들여 터치된 부분이 몇번째 스위치인가를 판단한다.

그 터치된 스위치 번호가 판단되면 상기 터치 프로세서(60)는 그 해당하는 스위치 번호를 마이크로 프로세서(10)로 전달하여 번호에 해당하는 정보를 디스플레이 소자(40)를 통해 디스플레이할 수 있도록 한다.

그러나, 터치판넬(50)에 터치된 부분이 2개 이상의 스위치에 해당하면 상기 터치 프로세서(60)는 터치된 영역안의 스위치 갯수를 카운트한다.

이렇게 스위치 갯수를 카운트한 후에 그 카운트한 스위치가 걸리는 영역을 계산한다.

즉, 제9도에서와 같이 터치된 스위치중 그 영역안에 들어있는 꼭지점의 좌표를 설정하고 이 설정된 좌표중 우측좌표인지 좌측좌표인지를 마이크로 프로세서(10)를 통해 메모리(20)에 저장되어 있는 스위치의 영역 좌표들을 읽어들여 알아낸다.

이렇게 우측좌표인지 좌측좌표인지를 알아낸 후 그 좌표로 부터 x, y축 길이를 구하고 이 구한 x, y길이를 곱하여 스위치 영역을 구한다.

이러한 방법으로 터치된 스위치의 영역을 모두 계산한 다음 이 계산된 영역을 비교하여 제일 넓게 걸린 스위치를 터치된 영역으로 인식하고 그 스위치 번호를 마이크로 프로세서(10)로 출력하여 원하는 정보를 화면에 디스플레이하도록 한다.

이러한 방법을 사용하여 2개 이상 터치되어 애매모호한 경우로 판단하여 오인식하는 것을 방지한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 터치판넬의 스위치중 2개이상 터치하여 애매모호하게 하거나 오인식될 경우를 대비하여 터치판넬의 터치영역만을 계산하는 프로세서를 구비하여 그 터치한 영역을 계산한 후 서로 비교하여 제일 넓게 차지하는 스위치를 선택하도록 함으로써 보다 정확한 인식을 행할 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 사용자가 원하는 정보를 얻기위해 터치판넬 터치시 그 터치영역에 해당하는 정보를 화면에 디스플레이 하기위한 데이터를 마이크로 프로세서에서 그래픽 콘트롤러를 통해 디스플레이 소자로 출력하여 디스플레이하는 인식장치에 있어서, 상기 터치판넬로 검사신호를 가하고 검출신호를 받아서 터치 영역을 계산하여 해당하는 화면 스위치번호를 상기 마이크로 프로세서로 출력하는 터치 프로세서를 더 포함하여 정확한 인식을 행하도록 하는 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식 장치.
2. 제1항에 있어서, 터치 프로세서는 터치판넬의 터치영역만을 계산하는 터치영역 계산전용 프로세서임을 특징으로 하는 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식 장치.
3. 마이크로 프로세서로 부터 스위치 영역의 좌표값을 받고 터치판넬에 검사신호를 가하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 검사신호를 가한 후 검출신호를 받아 터치부분을 체크하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 터치부분이 2개이상인지를 체크하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 터치된부분이 하나이면 그 터치된 부분의 스위치번호를 마이크로 프로세서로 출력하고 2개이상 터치되었다고 판단되면 터치된 영역 크기를 계산하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 계산결과 터치된 영역이 제일 넓게 걸린 스위치번호를 선택하고 이를 상기 마이크로 프로세서로 출력하는 제5단계로 이루어어짐을 특징으로 하는 매트릭스 방식 터치판넬의 누름 인식 제어방법.