KR101056088B1 - 터치패널 입력장치, 방법 및 이를 이용한 모바일 기기 - Google Patents

터치패널 입력장치, 방법 및 이를 이용한 모바일 기기 Download PDF

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Abstract

터치패널 입력장치, 방법 및 이를 이용한 모바일 기기가 제공된다.
본 발명에 따른 터치패널 입력장치는 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치를 검출하는 위치 검출부; 상기 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치와 동일 위치에 가변포인트를 생성시키는 가변포인트 생성부; 상기 사용자 입력수단 위치 변화방향을 인식하고, 이에 따라 상기 사용자 입력수단의 제 1 위치를 중심으로 상기 가변포인트 위치를 상기 사용자 입력수단 위치 변화방향에 대칭적으로 움직이는 제어부; 상기 사용자 입력수단과 가변포인트 위치의 거리 변화에 비례하여, 화면을 확대시키는 명령부를 포함하며, 본 발명에 따른 터치패널 입력장치 및 입력방법은 한손 상황에서도 줌-인 명령을 효과적으로 수행할 수 있다.

Description

터치패널 입력장치, 방법 및 이를 이용한 모바일 기기{Input method and tools for touch panel, and mobile devices using the same}
본 발명은 터치패널 입력 장치, 방법 및 이를 이용한 모바일 기기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 한손 상황에서도 줌-인 명령을 효과적으로 수행할 수 있는 터치패널 입력 장치, 방법 및 이를 이용한 모바일 기기에 관한 것이다.
터치스크린 또는 터치패널이란 키보드를 사용하지 않고 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체와 같은 입력수단이 접촉(터치)하는 경우, 터치 위치를 검출하여 저장된 소프트웨어를 사용하여 특정 처리를 할 수 있는 유저 인터페이스 장치를 말한다. 터치패널의 예로서 압력식(Resistvie Overlay), 표면초음파 방식(Surface Acoustic Wave), 정전용량방식(Capacitive Overlay) 및 적외선 방식(Infrared Beam)의 터치패널이 있다. 압력식 터치패널은 투명한 플라스틱 판 위에 저항성분의 물질을 코팅하여 접촉 시 저항의 변화로 위치를 인식한다. 표면초음파 방식의 터치패널은 음파의 방해유무로 터치점을 인식한다. 정전용량방식의 터치패널은 고주파 파형을 분석하여 터치점을 인식한다. 적외선 방식의 터치패널은 적외선 발광소자와 수광소자를 터치패널의 상하좌우에 마주보게 배치함으로 써 터치점을 인식한다. 이러한 터치패널은 작은 크기로 구현될 수 있으므로, 많은 수의 모바일 기기가 터치패널을 채용하고 있다.
최근에는 보다 복잡하고 다양한 인터페이스를 가능하게 하기 위하여, 여러 터치 포인트들을 추출하는 멀티 터치 입력 방식이 등장하였다. 그러나 이러한 멀티 터치 입력 방식은 모바일 기기 조작이 흔히 한 손으로 이루어진다는 사실을 간과한 것으로서, 양손 혹은 두 개의 손가락을 사용해야 한다는 불편함을 가진다. 또한, 커다란 터치패널을 사용하는 멀티터치 테이블탑 인터페이스의 경우에도, 일정 크기 이상의 오브젝트(객체)를 다루는데 한계가 존재하였다. 따라서 한 손으로 복잡한 조작을 간단히 수행할 수 있는 새로운 터치패널 입력 방식 및 장치가 요구된다.
더 나아가, 소형화된 터치패널 내에 다수의 오브젝트를 나타내는 상황(예를 들면, 키보드 등)에서는 사용자가 터치패널을 입력할 때, 많은 터치 오류가 발생한다. 따라서 이러한 상황에서도 한 손만으로도 터치패널의 디스플레이를 간단히 줌-인(확대)하는 기술이 요구된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 한손 상황에서도 보다 간단하고 효율적인 방식으로 디스플레이 확대가 가능한 터치패널 입력장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 사용자가 한 손 상황에서도 작은 화면의 줌-인 명령을 효과적으로 수행할 수 있는 터치패널 입력방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는 한손 상황에서도 보다 간단하고 효율적인 방식으로 디스플레이 확대가 가능한 모바일 기기 및 그 입력방법을 제공하는 데 있다.
상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 디스플레이를 포함하는 터치패널의 입력장치에 있어서, 디스플레이를 포함하는 터치패널의 입력장치에 있어서, 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치를 검출하는 위치 검출부; 상기 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치와 동일 위치에 가변포인트를 생성시키는 가변포인트 생성부; 상기 사용자 입력수단 위치 변화방향을 인식하고, 이에 따라 상기 사용자 입력수단의 제 1 위치를 중심으로 상기 가변포인트 위치를 상기 사용자 입력수단 위치 변화방향에 대칭적으로 움직이는 제어부; 상기 사용자 입력수단과 가변포인트 위치 의 상대적 위치 변화에 대응하여, 화면의 확대, 축소, 또는 회전 중 적어도 하나 이상의 명령신호를 발생시키는 명령부를 포함하는 터치패널 입력장치를 제공한다. 본 발명의 터치패널 입력장치는 상기 사용자 입력수단의 터치시간을 계산하는 터치시간 계산부를 더 포함하며, 상기 제 1 터치위치에서 상기 터치시간 계산부에 의하여 계산된 터치시간이 소정시간 이상인 경우 상기 가변포인트가 생성될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에서 상기 터치패널 입력장치는 상기 사용자 입력수단의 터치압력을 검출하는 터치압력 검출부를 더 포함할 수 있는데, 상기 터치압력 검출부에 의하여 사용자 입력수단의 터치압력이 소정 압력이상으로 검출되는 경우, 가변포인트가 생성된다.
본 발명의 일 실시예에서 제 1 터치위치가 상기 디스플레이의 특정 영역 이내인 경우 상기 가변포인트가 생성되며, 상기 가변포인트는 상기 디스플레이의 외부까지 확장 가능할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 상기 가변포인트 위치상에 인식가능한 표지가 디스플레이상에 나타나며, 상기 인식가능한 표지는 손가락 형태일 수 있다.
본 발명은 또한 상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 디스플레이를 포함하는 터치패널의 입력방법에 있어서, 디스플레이를 포함하는 터치패널의 입력방법에 있어서, 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치를 검출하는 단계; 상기 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치와 동일 위치에 가변포인트를 생성시키는 단계; 상기 사용자 입력수단의 제 1 위치를 중심으로 상기 가변포인트 위치를 상기 사용자 입력수단 위치 변화 방향에 대하여 대칭적으로 움직이는 단계; 및 상기 사용자 입력수단 및 가변포인트 사이의 길이변화에 대응하여, 화면의 확대, 축소 또는 회전 중 적어도 하나 이상을 수행하는 단계를 포함하는 터치패널 입력 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 사용자 입력수단이 제 1 터치 위치에서 소정 시간이상 터치하는 경우 상기 가변포인트가 생성되며, 이때 상기 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치는 상기 디스플레이 상의 특정 영역 이내이어야 한다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에서 상기 가변포인트는 상기 디스플레이 외부까지 확장가능하다. 또한 상기 가변포인트 생성 위치에 인식가능한 표지가 생성될 수 있는데, 상기 표지는 손가락 형태일 수 있다.
상기 세 번째 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 터치패널 입력방법 및 장치를 이용하는 모바일 기기 입력방법 및 입력장치를 제공한다.
상기 구성 및 작용을 지니는 본 발명의 터치패널 입력 방법 및 장치는 한손 상황에서도 줌-인 명령을 효과적으로 수행할 수 있다. 본 발명은 특히 종래의 멀티터치 하드웨어를 사용하지 않아도 된다는 장점을 가지며, 더 나아가, 상대적으로 작은 디스플레이 화면을 갖는 모바일 기기에서 줌-인 명령에 의한 화면 확대가 필요한 영역, 예를 들면 디스플레이 모서리, 경계부 또는 터치자판 등 에서 보다 사용자 친화적인 터치패널 입력이 가능하다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상술한 바와 같이 터치패널에서 손가락 등과 같은 사용자 입력수단의 터치 지점에서 생성되는 가변포인트를 이용하여, 화면의 확대(줌-인) 등의 디스플레이 명령을 수행한다. 여기에서 가변포인트는 상기 사용자 입력수단의 거리 및 방향을 설정하기 위한 상대좌표를 의미하며, 사용자 입력수단은 터치패널을 터치하기 위한 임의의 모든 수단을 지칭한다.
이하 도면을 이용하여 본 발명에 따른 터치패널 입력장치 및 입력방법을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 터치패널 입력장치의 구성도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 터치패널 입력장치는 사용자의 제 1 터치위치를 검출하는 터치위치 검출부(110) 및 상기 터치위치 검출부(110)에 의하여 검출된 상기 제 1 터치위치에 가변포인트를 생성시키는 가변포인트 생성부(120)를 포함한다. 본 발명에서 상기 가변포인트 생성부(120)에 의하여 생성된 가변포인트는 상기 제 1 터치위치를 중심으로 상기 사용자 입력수단의 움직임에 대칭되는 방향으로 움직이게 되는데, 이를 구현하기 위하여, 본 발명에 따른 터치패널 입력장치는 제어부(130)를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 가변포인트와 사용자 입력수단의 터치위치와의 상대적 길이변화에 대응(비례)하여 화면을 확대(줌-인), 축소(줌-아웃), 회전하기 위한 명령부(140)를 포함한다.
상기 터치위치 검출부(110), 가변포인트 생성부(120), 제어부(130), 명령부(140) 등은 하나 또는 그 이상의 하드웨어로 구현될 수 있는데, 그 예로서 DSP(digital signal processor) 또는 CPU(central processing unit) 등이 있다. 이 경우, 상기터치위치 검출부(100), 가변포인트 생성부(120), 제어부(130), 명령부(140) 등은 물리적으로 구별되는 구성요소들이 아니라, 논리적으로 구별되는 구성요소들 즉 하나 이상의 하드웨어에서 수행되는 여러 기능들일 수 있다.
이하 도면을 이용하여 본 발명에 따른 상기 터치패널 입력방법은 아래에서 보다 상세히 설명된다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 일 실시예에 따른 터치패널 입력방법의 단계를 나타내는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 먼저 사용자 입력수단(200, 본 도면에서는 손가락으로 표시되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다)에 의한 제 1 터치위치(210a)가 검출된다. 이때 소정 조건에 따라 상기 제 1 터치위치(210a)와 동일위치에 가변포인트(210b)가 생성되는데, 본 발명의 일 실시예에서는 소정 시간 이상 동안 제 1 터치위치(210a)에서 동일한 터치가 지속되는 경우 가변포인트(210b)가 생성된다. 따라서, 본 발명의 상기 일 실시예에 따른 터치패널 입력장치는 사용자 입력수단의 터치시간을 계산하기 위한 터치시간 계산부를 더 포함할 수 있다.
하지만, 가변포인트(210b) 생성 조건은 다양한 방식에 의하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 상기 실시예와 같이 사용자 입력수단의 터치시간, 또는 화면상의 특정 영역, 또는 화면상의 특정 영역 내에서의 사용자 입력수단의 터치시간 등이 가변포인트(210b) 생성조건으로 사용될 수 있다. 더 나아가, 상기 사용자 입력수단의 터치압력에 따라 가변포인트(210b)가 생성될 수 있는데, 이 경우 본 발명에 따른 터치패널 입력장치는 사용자 입력수단의 터치압력을 검출하기 위한 터치압력 검출부를 더 포함한다. 하지만, 이는 모두 일 예일 뿐, 통상적인 터치 명령을 구현하는 터치와 구별되는 조건으로 가변포인트(210b)를 생성시킬 수 있는 한, 어떠한 조 건도 상기 가변포인트(200b) 생성조건으로 사용될 수 있으며, 이는 모두 본 발명의 범위에 속한다.
도 2b를 참조하면, 상기 사용자 입력수단(200)은 일정 방향(A)으로 이동하게 되는데, 이때 상기 가변포인트(210b)는 상기 제 1 터치위치(210a)를 중심으로 하여, 상기 사용자 입력수단(200)의 이동방향(A)과 대칭되는 방향(B)으로 이동하게 된다.
이때, 상기 가변포인트(210b)와 사용자 입력수단(200)의 터치위치 사이의 거리를 길어지게 되는데, 본 발명은 상기 거리에 비례하여 화면(220)의 확대(줌-인) 비율을 결정하게 된다.
또한, 상기 실시예에서 상기 가변포인트(210b)는 사용자가 인식하게 할 수 있는 표지, 예를 들면 손가락 모양으로 구현된다. 이를 통하여, 사용자가 직관적으로 줌-인되는 범위를 인식할 수 있으나, 상기 가변포인트(210b)에는 표지가 형성되지 않을 수도 있으며, 표지 모양도 어떠한 형식이어도 무방하다.
특히, 본 발명에 따른 터치패널 입력장치는 휴대폰 등과 같이 상대적으로 작은 터치패널을 갖는 기기에서 모서리, 경계면의 줌-인 명령을 효과적으로 구현할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 모서리에서의 줌-인 명령을 예시하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 가변포인트를 생성시킬 수 있는 조건으로 사용자 입력수단(200)이 줌-인을 원하는 터치패널 디스플레이(300)의 모서리 영역(310)의 특정 위치(310a)를 터치하게 되면, 상기 특정 위치(310a)에 가변포인트(310b)가 생성된 다.
도 3b를 참조하면, 이후 상기 사용자 입력수단(200)은 화면중심 방향(C)으로 이동하게 되는데, 이때 상기 가변포인트(310b)는 상기 제 1 터치위치(310a)를 중심으로 상기 사용자 입력수단(200)의 이동방향과 대칭되는 방향(D)으로 움직인다. 이때, 상기 가변포인트(310a) 또는 제 1 터치위치(310a)와 사용자 입력수단(200) 사이의 상대적 거리는 점차 멀어지게 되는데, 본 발명은 상기 거리 변화를 화면(320)의 줌-인 비율로 이용하게 되며, 이때 줌-인의 기준점 또한 제 1 터치지 점(310a)이 될 수 있다.
더 나아가, 본 발명에서 이용하는 상기 가변포인트는 손가락 등과 같은 물리적 입력수단이 아니므로, 도 3b에서 도시된 바와 같이 물리적 터치패널의 디스플레이(300) 외부까지 확장 가능한데, 이는 두 개의 물리적 입력수단을 사용하는 종래의 멀티 터치와 구별되는 또 다른 장점 중 하나이다.
도 4는 상기 확대된 영역(320)을 축소(줌-아웃) 또는 회전시키는 방식을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 사용자 입력수단이 다시 제 1 터치지점(310a) 방향(D)으로 슬라이딩되는 경우, 제 1 터치지점(310a) 또는 가변포인트(310b)와의 거리가 짧아지면, 이러한 거리 축소에 따라 확대 영역(320)이 축소된다. 더 나아가, 또 다른 방향(E)으로 사용자 입력수단이 움직이는 경우, 상기 제 1 터치지점(310a)을 중심으로 일정한 각도의 변화가 발생한다.
도 5는 상기 각도 변화에 따라, 확대 영역(320)이 회전한 모습을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 확대된 상기 영역(320)이 사용자의 매우 간단한 회전 동작으로 회전하며, 상기 영역(320)의 모서리 위치가 320b에서 320c로 회전한 것을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터치패널 입력장치의 구성도를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 일 실시예에 따른 터치패널 입력방법의 단계를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 모서리에서의 줌-인 명령을 예시하기 위한 도면이다.
도 4는 상기 확대된 영역(320)을 축소(줌-아웃) 또는 회전시키는 방식을 설명하는 도면이다.
도 5는 상기 각도 변화에 따라, 확대 영역(320)이 회전한 모습을 나타내는 도면이다.

Claims (16)

  1. 디스플레이를 포함하는 터치패널의 입력장치에 있어서,
    사용자 입력수단의 제 1 터치 위치를 검출하는 위치 검출부;
    상기 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치와 동일 위치에 가변포인트를 생성시키는 가변포인트 생성부;
    상기 사용자 입력수단 위치 변화방향을 인식하고, 이에 따라 상기 사용자 입력수단의 제 1 위치를 중심으로 상기 가변포인트 위치를 상기 사용자 입력수단 위치 변화방향에 대칭적으로 움직이는 제어부;
    상기 사용자 입력수단과 가변포인트 위치 사이의 거리변화 및 각도변화에 대응하여, 화면의 확대, 축소, 또는 회전 중 적어도 하나 이상의 명령신호를 발생시키는 명령부를 포함하는 터치패널 입력장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자 입력수단의 터치시간을 계산하는 터치시간 계산부를 더 포함하며, 상기 제 1 터치위치에서 상기 터치시간 계산부에 의하여 계산된 터치시간이 소정시간 이상인 경우 상기 가변포인트가 생성되는 터치패널 입력장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자 입력수단의 터치압력을 검출하는 터치압력 검출부를 더 포함하 며, 상기 제 1 터치위치에서 상기 터치압력이 소정 압력 이상인 경우 상기 가변포인트가 생성되는 터치패널 입력장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    제 1 터치위치가 상기 디스플레이의 특정 영역 이내인 경우 상기 가변포인트가 생성되는 터치패널 입력장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가변포인트는 상기 디스플레이의 외부까지 확장 가능한 터치패널 입력장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가변포인트 위치상에 인식가능한 표지가 디스플레이상에 나타나는 터치패널 입력장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 인식가능한 표지는 손가락 형태인 터치패널 입력장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 의한 터치패널 입력 장치를 포함하는 모바일 기기.
  9. 디스플레이를 포함하는 터치패널의 입력방법에 있어서,
    사용자 입력수단의 제 1 터치 위치를 검출하는 단계;
    상기 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치와 동일 위치에 가변포인트를 생성시키는 단계;
    상기 사용자 입력수단의 제 1 위치를 중심으로 상기 가변포인트 위치를 상기 사용자 입력수단 위치 변화 방향에 대하여 대칭적으로 움직이는 단계; 및
    상기 사용자 입력수단과 가변포인트 위치 사이의 거리변화 및 각도변화에 대응하여, 화면의 확대, 축소 또는 회전 중 적어도 하나 이상을 수행하는 단계를 포함하는 터치패널 입력 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 사용자 입력수단이 제 1 터치 위치에서 소정 시간이상 터치하는 경우 상기 가변포인트가 생성되는 터치패널 입력방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 사용자 입력수단의 터치압력이 소정 압력이상인 경우 상기 가변포인트가 생성되는 터치패널 입력방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 사용자 입력수단의 제 1 터치 위치가 상기 디스플레이 상의 특정 영역 이내인 경우 상기 가변포인트가 생성되는 터치패널 입력방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 가변포인트는 상기 디스플레이 외부까지 확장 가능한 터치패널 입력방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 가변포인트 생성 단계는 상기 가변포인트 생성 위치에 인식 가능한 표지를 생성시키는 단계를 더 포함하는 터치패널 입력방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 표지는 손가락 형태인 터치패널 입력방법.
  16. 제 10항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 의한 터치패널 입력 방법을 이용하는 모바일 기기 입력 방법.
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