KR100444074B1

KR100444074B1 - 터치 스크린 시스템

Info

Publication number: KR100444074B1
Application number: KR10-2002-0060572A
Authority: KR
Inventors: 임규형
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-08-12
Also published as: KR20040031195A

Abstract

본 발명에 의한 터치 스크린 시스템은

터치 스크린 디스플레이;

사용자의 손가락이 터치 스크린에 접촉되기 전, 사용자의 손가락의 위치를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 위치 검출부; 및

상기 위치 검출부의 출력신호에 기초하여 상기 터치 스크린 디스플레이 상의 예상 터치 지점을 산출하고, 산출된 예상 터치 지점을 상기 터치 스크린 디스플레이 상에 표시하는 제어유닛

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 스크린 시스템{TOUCH SCREEN SYSTEM}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 거리 센서를 이용하는 터치 스크린(Touch Screen)에 관한 것이다.

터치 스크린은 컴퓨터 입력 수단의 하나로, 사람이 손가락 등을 사용해서 스크린의 특정 지점을 누르면 그 지점에 해당하는 출력신호를 스크린 상에 표시함으로써 사용자가 보다 편리하게 원하는 정보를 입출력할 수 있는 수단이다.

터치 스크린은 스크린 상의 2차원의 터치 지점을 검출하기 위한 터치 센서를 구비하는 것이 일반적이며, 다양한 구조의 터치 스크린이 개발되고 있는 실정이다.

이와 같은 터치 스크린은 점차 사용 영역이 확대되고 있으며, 차량 통합 정보 표시장치 등에도 사용되고 있다.

터치 스크린은 주로 사람의 손가락에 의해 눌려지는 부분이 서로 구별될 수 있는 크기를 가져야 하므로, 스크린의 크기가 제한되는 경우에 스크린 상에 표시될 수 있는 부분의 크기와 개수가 한정되게 된다.

특히, 차량 통합 정보 표시장치에 터치 스크린을 사용하는 경우에는 차량의 진동 등으로 인하여 사용자가 원하는 지점을 정확히 터치하는 것이 어렵게 된다. 이와 같은 이유로 터치 스크린을 더 크게 제작하거나, 스크린 상에 동시에 표시되는 부분의 개수를 줄여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 사람의 손가락이 터치 스크린에 접촉되기 전에 손가락이 접촉할 지점을 미리 스크린 상에 표시함으로써 스크린 터치의 정확성을 높이고, 나아가 스크린에 표시된 컨텐츠의 크기를 작게 하여 스크린 상의 공간 활용도를 크게 높일 수 있는 터치 스크린을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 의한 터치 스크린 시스템의 구성을 간략히 보여주는 구성도이다.

도2는 도1의 터치 스크린 시스템에서 터치 스크린과 적외선 센서 어레이의 배치를 보여주는 측면도이다.

도3은 본 발명에 제2실시예에 의한 터치 스크린 시스템의 구성을 간략히 보여주는 구성도이다.

도4는 본 발명에 의한 터치 스크린의 예상 터치 지점 표시방법을 보여주는 순서도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 터치 스크린 시스템은

터치 스크린 디스플레이;

사용자의 손가락이 터치 스크린에 접촉되기 전, 사용자의 손가락의 위치를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 위치 검출기; 및

상기 위치 검출기의 출력신호에 기초하여 상기 터치 스크린 디스플레이 상의 예상 터치 지점을 산출하고, 산출된 예상 터치 지점을 상기 터치 스크린 디스플레이 상에 표시하는 제어유닛

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 검출기는

터치 스크린의 외측에 각각 배치되어 사용자의 손가락의 수평위치와 수직위치를 각각 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 제1 적외선 센서 어레이와 제2 적외선 센서 어레이를 포함하고,

상기 제어유닛은

상기 제1 적외선 센서 어레이와 제2 적외선 센서 어레이의 출력신호를 입력받아 터치 스크린 상의 예상 터치 지점을 산출하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 및 제2 적외선 센서 어레이는 터치 스크린의 표면으로부터 상방향으로 설정된 거리 이격하여 각각 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 시스템에서

상기 위치 검출기는

터치 스크린의 외측에 배치되어 손가락까지의 거리를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 복수개의 초음파 센서를 포함하고,

상기 제어유닛은

상기 복수개의 초음파 센서의 신호를 기초로 터치 스크린 상의 예상 터치 지점을 산출하여 해당하는 신호를 출력하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 터치 스크린의 예상 터치 지점 표시방법은

터치 스크린의 표면에 사용자의 손가락이 접촉되기 전, 손가락의 위치를 검출하는 손가락 위치 검출단계;

상기 검출된 손가락의 위치를 기초로 예상 터치 지점을 산출하는 예상 터치 지점 산출단계; 및

상기 산출된 예상 터치 지점을 터치 스크린 상에 표시하는 예상 터치 지점 표시단계

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 손가락 위치 검출단계에서 사용자의 손가락의 위치는

터치 스크린의 외측에 각각 배치되어 사용자의 손가락의 수평위치와 수직위치를 각각 검출하는 제1 적외선 센서 어레이와 제2 적외선 센서 어레이에 의해 검출되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 손가락 위치 검출단계에서 사용자의 손가락의 위치는

터치 스크린의 외측에 배치되어 손가락까지의 거리를 검출하는 복수개의 초음파 센서에 의해 검출될 수도 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 스크린의 터치 예상지점 표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 터치 스크린 시스템은 터치 스크린 상의 사용자의 손가락의위치를 검출하여, 검출된 위치에 해당하는 터치 스크린 상의 예상 터치 지점을 미리 표시하도록 작동된다.

따라서, 본 발명에 의한 터치 스크린 시스템은 터치 스크린에 사용자의 손가락이 접촉되기 전에 손가락의 위치를 검출하는 센서가 필요하다.

본 발명의 제1실시예에서는 상기 센서로 적외선 센서 어레이를 사용하며, 제2실시예에서는 상기 센서로 초음파 센서를 사용한다.

이하에서, 첨부된 도면은 참조하여 본 발명의 터치 스크린 시스템을 설명하기로 한다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 터치 스크린 장치(10)는 터치 스크린(12), 터치 스크린 디스플레이(12)의 가로축과 세로축에 각각 배치되는 제1 적외선 센서 어레이(first infrared sensor array, 14)와 제 2적외선 센서 어레이(second infrared sensor array, 16), 제1 및 제2적외선 센서 어레이로부터 펄스신호를 입력받아 손가락의 접촉 예상지점을 산출하는 제어유닛(18), 및 제어유닛(18)으로부터 예상지점을 나타내는 신호를 입력받아 사용자가 식별할 수 있는 예상지점 표시가 터치 스크린 디스플레이(12) 상에 나타나도록 제어하는 터치 스크린 컨트롤러(20)를 포함한다.

도1의 터치 스크린 시스템은 제어유닛(18)과 터치스크린 컨트롤러(20)를 별개의 유닛인 경우이나, 위 두가지 기능을 수행하는 하나의 제어유닛으로 구성할 수 있음은 물론이다.

도2에 도시된 바와 같이, 제1 적외선 센서 어레이(14)와 제2 적외선 센서 어레이(16)는 터치 스크린 디스플레이(12)로부터 상방향으로 설정된 거리(d) 만큼 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 설정된 거리는 임의로 선택될 수 있는 값이며, 보다 정확하게 터치 지점을 예상하기 위해서는 설정된 거리가 작을수록 바람직하나, 설정된 거리가 지나치게 작은 경우에는 사용자가 예상 터치 지점을 보기 위해서는 스크린 표면에 아주 가까이 손가락을 근접시켜야 한다는 문제가 생긴다.

제1 및 제2 적외선 센서 어레이(14 및 16)이 터치 스크린 디스플레이(12)로부터 상방향으로 설정된 거리 만큼 이격되어 있으므로, 사용자의 손가락이 터치 스크린 디스플레이(12)의 표면에 닿기 전에 손가락의 위치를 검출할 수 있게 된다.

제1 적외선 센서 어레이(14)와 제2 적외선 센서 어레이(16)는 설정된 개수의 펄스신호를 각각 출력하며, 전방에 장애물이 검출되는 지점에 해당하는 펄스신호는 양의 펄스가 된다.

사용자의 손가락이 터치 스크린 디스플레이(12)의 표면으로부터 상기 설정된 거리에 이르게 되면, 제1 적외선 센서 어레이(14)와 제2 적외선 센서 어레이(16)는 손가락의 위치를 검출한다. 즉, 제1 적외선 센서 어레이(14)의 펄스신호배열은 터치 스크린 디스플레이(12)의 가로축 상의 손가락의 위치에 해당하는 펄스신호가 양의 반응(positive response)을 나타내게 되고, 제2 적외선 센서 어레이(16)의 펄스신호배열은 터치 스크린 디스플레이(12)의 세로축 상의 손가락의 위치에 해당하는 펄스신호가 양의 반응을 나타내게 된다.

상기 제1 적외선 센서 어레이(14)와 제2 적외선 센서 어레이(16)에 의해 양의 펄스가 검출되면, 펄스신호를 제어유닛(18)으로 출력한다.

제어유닛(18)은 제1 적외선 센서 어레이(14)와 제2 적외선 센서 어레이(16)의 펄스신호를 기초로 손가락의 예상 터치 지점을 산출한다. 제1 적외선 센서 어레이(14)와 제2 적외선 센서 어레이(16)의 펄스신호를 기초로 예상 터치 지점을 산정하는 것은 간단한 매핑으로 수행될 수 있다.

예상 터치 지점이 산출되면, 제어유닛(18)은 산출된 예상 터치 지점을 나타내는 신호를 터치 스크린 컨트롤러(20)로 출력한다.

터치 스크린 컨트롤러(20)는 예상 터치 지점이 터치 스크린 디스플레이(12) 상에 표시되도록 터치 스크린(12)을 제어한다.

한편, 적외선 센서 어레이 대신에 초음파 센서(ultrasonic wave sensor)를 사용하여 예상 터치 지점을 산출할 수 있는데, 초음파 센서를 사용하는 터치 스크린 장치는 도3에 도시되어 있다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 초음파 장치는 터치 스크린(12), 터치 스크린 디스플레이(12)의 외측의 기설정된 위치에 각각 배치되는 제1, 제2, 및 제3 초음파 센서(32, 34, 및 36), 상기 초음파 센서(32, 34, 및 36)의 신호를 입력받아 예상 터치 지점을 산출하는 제어유닛(18), 및 제어유닛의 신호를 입력받아 터치 스크린 디스플레이(12) 상에 예상 터치 지점이 표시되도록 제어하는 터치 스크린 컨트롤러(20)를 포함한다.

상기 제1, 제2, 및 제3 초음파 센서(32, 34, 및 36)는 손가락까지의 거리를 검출하여 해당하는 신호를 제어유닛(18)으로 출력한다. 제어유닛(18)은 3개의 신호와 3개의 초음판 센서의 위치에 대한 정보를 이용하여 예상 터치 지점을 산출한다.상기 제1, 제2, 및 제3 초음파 센서(32, 34, 및 36)의 신호, 및 센서 위치 정보를 기초로 하는 예상 터치 지점의 산출은 간단한 산술식에 의해 구해질 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 것으로 이에 대한 더욱 상세한 설명은 생략한다.

예상 터치 지점이 산출되면 제어유닛(18)은 해당하는 신호를 터치 스크린 컨트롤러(20)로 출력하고, 터치 스크린 컨트롤러(20)는 입력받은 신호를 기초로 예상 터치 지점이 터치 스크린 디스플레이(12) 상에 표시되도록 제어한다.

도3의 실시예에서는 초음파 센서가 3개인 경우를 설명하였으나, 초음파 센서의 개수가 이에 한정되지 아니함은 자명하다. 예를 들어, 초음파 센서를 터치 스크린 디스플레이(12)의 네 모서리에 각각 배치하여 손가락의 위치를 검출할 수 있다.

도4를 참고로 하여, 본 발명에 의한 터치 스크린의 예상 터치 지점 표시방법에 대해 설명하기로 한다.

손가락이 터치 스크린 디스플레이(12)으로 접근하는 경우, 터치 스크린의 외측에 구비되는 손가락의 위치를 측정하는 센서(상기 설명한 적외선 센서 어레이(14, 및 16), 또는 초음파 센서(32, 34, 및 36))를 통해 손가락의 위치를 검출하여 해당하는 신호를 제어유닛(18)으로 출력한다 (S412).

제어유닛(18)은 입력되는 신호(손가락의 위치에 대한 정보)를 이용하여 예상 터치 지점을 산출한다 (S414).

적외선 어레이 센서 신호나 초음파 센서 신호를 기초로 예상 터치 지점을 산출하는 것에 대해서는 상기에서 이미 설명하였으므로, 여기서는 설명을 생략한다.

예상 터치 지점이 산출되면 제어유닛(18)은 예상 터치 지점을 나타내는 신호를 터치 스크린 컨트롤러(20)로 출력하고, 터치 스크린 컨트롤러(20)는 입력된 예상 터치 지점 신호에 기초하여 터치 스크린 디스플레이(12) 상에 예상 터치 지점이 표시되도록 한다 (S416).

상기와 같은 본 발명에 따른 터치 스크린 장치는 예상 터치 지점이 터치 스크린 상에 표시되도록 하여 사용자가 보다 정확하게 원하는 지점을 터치할 수 있게 하며, 그 결과 터치 스크린의 크기를 감소시킬 수 있게 된다.

Claims

터치 스크린 디스플레이;

사용자의 손가락이 터치 스크린에 접촉되기 전, 사용자의 손가락의 위치를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 위치 검출부; 및

상기 위치 검출부의 출력신호에 기초하여 상기 터치 스크린 디스플레이 상의 예상 터치 지점을 산출한 후, 산출된 예상 터치 지점을 상기 터치 스크린 디스플레이 상에 표시하는 제어유닛

를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
제1항에서,

상기 위치 검출부는

터치 스크린의 외측에 각각 배치되어 사용자의 손가락의 수평위치와 수직위치를 각각 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 제1 적외선 센서 어레이와 제2 적외선 센서 어레이를 포함하고,

상기 제어유닛은

상기 제1 적외선 센서 어레이와 제2 적외선 센서 어레이의 출력신호를 입력받아 터치 스크린 상의 예상 터치 지점을 산출하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
제2항에서,

상기 제1 및 제2 적외선 센서 어레이는 터치 스크린의 표면으로부터 상방향으로 설정된 거리 이격하여 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
제1항에서,

상기 위치 검출부는

터치 스크린의 외측에 배치되어 손가락까지의 거리를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 복수개의 초음파 센서를 포함하고,

상기 제어유닛은

상기 복수개의 초음파 센서의 신호를 기초로 터치 스크린 상의 예상 터치 지점을 산출하여 해당하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
터치 스크린의 표면에 사용자의 손가락이 접촉되기 전, 손가락의 위치를 검출하는 손가락 위치 검출단계;

상기 검출된 손가락의 위치를 기초로 예상 터치 지점을 산출하는 예상 터치 지점 산출단계; 및

상기 산출된 예상 터치 지점을 터치 스크린 상에 표시하는 예상 터치 지점 표시단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린의 예상 터치 지점 표시방법.
제5항에서,

상기 손가락 위치 검출단계에서 사용자의 손가락의 위치는

터치 스크린의 외측에 각각 배치되어 사용자의 손가락의 수평위치와 수직위치를 각각 검출하는 제1 적외선 센서 어레이와 제2 적외선 센서 어레이에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린의 예상 터치 지점 표시방법.
제5항에서,

상기 손가락 위치 검출단계에서 사용자의 손가락의 위치는

터치 스크린의 외측에 배치되어 손가락까지의 거리를 검출하는 복수개의 초음파 센서에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 예상 터치 지점 표시방법.