KR101348696B1 - 터치패턴기반 터치스크린 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

터치패턴기반 터치스크린 장치 및 그 제어방법을 개시한다. 터치스크린 장치는 터치패널과 표시패널이 적층된 터치스크린과, 적어도 하나 이상의 손 부위가 터치스크린의 터치패널에 접촉하여 생기는 손 터치영역 패턴을 검출하는 터치패턴 검출부와 탭핑기술을 사용하여 감지된 손 터치영역 패턴의 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 제어부를 포함한다.

Description

터치패턴기반 터치스크린 장치 및 그 제어방법{Touch Screen Apparatus based Touch Pattern and Control Method thereof}

본 발명은 터치스크린 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로 특히 손의 각 부위들이 터치스크린에 터치시 생성되는 터치패턴을 감지하고 감지된 터치패턴들의 조합으로 사용자 인터페이스를 제어할 수 있는 터치패턴기반 터치스크린 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

현재 오늘날 컴퓨터 시스템에서 동작들을 수행하는 많은 방식의 입력 장치가 있다. 이 동작들은 일반적으로 키보드, 조이스틱 및 마우스를 사용하는 방식 및 손동작을 사용해서 돌리거나 옆으로 밀거나 당겨서 사용하는 방식 등을 사용해서 페이지 넘김(paging), 스크롤링, 패닝(panning), 줌잉(zooming), 기타 등등도 포함해서 사용 되고 있다.

키보드 및 마우스장치는 입력장치로서 일반적으로 기계적인 스위치를 조작하는 것으로 접점을 이용해서 동작신호를 예, 아니오 방식을 사용하여 많은 키들을 조합하고 방향을 지시해서 화면상의 작은 포인터를 움직이거나 동작시키고 최근 손동작의 조합으로 방향을 지시하고 입력하는 전자기기들이 등장하였고 터치 스트린 패드를 사용하여 전자기기를 조작함으로써 그에 대한 기술들로 이용자들은 더 많은 요구를 하게 될 것이다.

하나의 손동작으로 전자기기를 사용하면서 사용자의 손가락이 터치패드를 가로지르거나 특정한 방향으로 이동시켜서 이용자들의 지시사항을 작은 화면에 반영하고 특정한 선택을 하여 제한된 제어를 제공한다.

반면에, 터치스크린은 평면인 화면을 덮고 있는 전도성 처리한 패널 및 글라스의 구조를 갖는 디스플레이 화면으로 되어있고 또는 터치패드인 경우에는 강화플라스틱들 및 알루미늄 막 등으로 재료로 사용되는 조합으로 입력과 출력을 실행한다.

이 과정에서 근래까지 터치스크린의 화면상에서 터치만으로 컴퓨터 명령을 지시하는 수단인 이용자의 터치로 인한 스위치 역할로 상기 명령을 수행하다가 최근엔 제스처를 이용하여 컴퓨터 명령으로 입력하는 한 단계 개선된 입력 역할을 하게 되었다. 몇 가지 명령과정을 간편하게 추가시킨 손동작의 조작으로 터치감지장치를 갖춘 전자기기를 이용하여 직접 이미지객체 및 이미지를 조작함과 그 수행요소들을 조합시켜서 명령을 수행하고 이용자들의 작업지시사항을 터치스크린을 갖춘 전자기기에 반영시키기에 이르렀다.

상기 이용자들의 다양한 욕구와 더 많은 터치감지장치를 장착한 전자기기의 발달로 새로운 입력 수단에 대한 필요성이 생기고 한 손으로도 작동되는 간편하고 효율적인 입력수단이 필요한 시점에 와있으며 터치스크린의 기술발달로 더욱 다양한 이용자들의 입력방법이 필요해지고 있다.

이용자의 손가락 끝으로 동작시키는 방법에서 더 발전하여 부가적인 기능으로 더욱 다양하게 지시하고 빠르게 적용시키기 위해서 터치스크린에 접촉되는 감지영역의 모양(터치패턴)을 이용하여 이용자가 접촉하는 터치패턴을 파악하고 입력한 조합을 수행하여 전자기기의 입력된 동작을 지시한다면 더 많은 입력 수단을 가지고 간편하게 사용해서 빠르게 발전하는 전자기기의 성능을 구현시킬 수 있을 것이다.

이에 관하여서 Apple Computer, Inc. 에 양도된, 미국 특허 제 5,612,719호 및 제5,590,219호는 제스처의 어떤 다른 사용에 대해 기술하고 있고 미국 특허 제5,612,719호는 스크린에서 버튼 상에서 또는 그 근방에서 행해지는 적어도 2개의 서로 다른 버튼 제스처에 반응하는 온스크린 버튼(onscreen button)을 개시하고 있으며 미국 특허 제5,590,219호는 컴퓨터 시스템의 디스플레이 화면상에서 타원형 제스처 입력을 인식하는 방법과 최근 터치 감지 입력장치용 제스처가 개선되어 특허되어 개시하고 있다.

또한 공개특허 제2011-0113156호(출원인:아바야 인코포레이티드)에서는 터치스크린의 손끝누름과 손톱누름의 조합으로 사용자 인터페이스를 실현하는 기술을 가르치고 있다.

기존의 키보드와 마우스를 활용한 입력장치는 멀티 유비쿼터스 환경에 맞지 않고 이용자가 가장 많이 사용하는 손가락 동작을 이용한 제스처를 이용하여 특정한 신호를 GUI에 연계하여 전자기기의 입력수단으로 활용하고 있으나 손가락만을 사용하기 때문에 그 조합수가 한정되므로 손가락 터치횟수가 증가되는 문제점이 있었다.

소형 전자기기와 대형전자기기의 터치 스크린 장치를 활용하는 면에서 이용자들의 손동작이 한정된 상황에서 감지영역을 활용하여 더욱 다양한 입력 수단을 가짐으로 발전하는 멀티 유비쿼터스 환경과 위급한 상황이 발생했을 때에 가장 쉬운 행동인 물건을 잡을 때에 사용하는 손가락과 손바닥의 누르는 작용을 이용할 수 있어 사용자 중심의 전자기기를 진전시킬 수 있고 상기 이용자의 터치 터치패턴을 활용한 터치감지장치를 갖춘 전자기기에서 다양하고 간편한 명령과정이 필요하다.

본 발명의 목적은 손의 각 부위의 터치패턴들의 조합으로 사용자 인터페이스를 제어할 수 있는 터치패턴기반 터치스크린 장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 손의 다양한 부위의 터치패턴을 조합함으로써 한번에 긴급을 요하는 명령을 신속하게 입력할 수 있는 터치패턴기반 터치스크린 장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 손가락 마디 터치패턴의 수직형과 수평형을 조합한 새로운 터치입력방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 터치패널과 표시패널이 적층된 터치스크린과, 적어도 하나 이상의 손 부위가 터치스크린의 터치패널에 접촉하여 생기는 손 터치 패턴을 검출하는 터치패턴 검출부와 탭핑기술을 사용하여 검출된 손 터치영역 패턴의 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 제어부를 포함한다.

본 발명에서 제어부는 터치패턴 검출부로부터 제공된 터치패턴의 수직 길이 및 수평 폭 데이터를 입력받아 터치패턴의 면적을 산출하는 면적 산출부와, 면적 산출부에서 산출된 터치패턴의 면적을 임계 면적과 비교하는 면적 비교부와, 면적 비교부에서 임계 면적 보다 작을 경우에는 수직 길이를 임계 수직 길이와 비교하는 길이 비교부와, 면적 비교부에서 임계 면적 보다 클 경우에는 수평 폭을 임계 수직 폭과 비교하는 폭 비교부와, 길이 비교부 및 폭 비교부의 결과에 응답하여 손의 각 부의 터치패턴들을 각각 판단하는 판단부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 판단부는 길이 비교부에서 임계 길이 보다 작을 경우에는 손가락 종단부에 대응하는 터치패턴으로 판단하는 제1판단부와, 길이 비교부에서 임계 길이 보다 클 경우에는 손가락 마디부에 대응하는 터치패턴으로 판단하는 제2판단부와, 폭 비교부에서 임계 폭 보다 클 경우에는 손바닥 상부구에 대응하는 터치패턴으로 판단하는 제3판단부와, 폭 비교부에서 임계 폭 보다 작을 경우에는 소지구에 대응하는 터치패턴으로 판단하는 제4판단부들을 포함한다.

본 발명의 터치스크린 장치는 터치식 스마트폰, 터치식 모바일 네비게이션, 터치식 휴대용 멀티미디어 장치, 터치식 태블릿 컴퓨터, 터치식 노트북 또는 터치식 텔레비전 장치 중 어느 하나를 포함한다. 특히 터치식 컴퓨터에 매우 적합하다.

본 발명의 제어방법은 손가락 종단부, 손가락 마디부, 손허리뼈 관절부에 해당하는 손바닥 상부 및 소지구들 중 적어도 하나 이상의 손 부위가 터치패널에 접촉하여 생기는 손 터치 패턴을 검출하고, 탭핑기술을 사용하여 검출된 손 터치패턴의 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 단계를 포함한다.

본 발명에서 손 터치패턴을 검출하는 단계는 손 터치패턴의 가로 길이, 세로길이를 산출하고, 산출된 가로길이와 세로길이를 곱하여 손 터치패턴의 면적을 산출하고, 산출된 손 터치패턴의 면적이 임계치 미만이면 세로길이의 장단으로 손가락 종단부 터치패턴과 손가락 마디부 터치패턴 중 어느 하나로 판단하고, 산출된 손 터치패턴의 면적이 임계치 이상이면 세로길이의 장단으로 손허리뼈 관절부에 대응하는 손바닥 상부 터치패턴 및 소지구 터치패턴 중 어느 하나로 판단한다.

본 발명의 방법은 다중점 터치스크린으로부터 터치패턴의 데이터를 판독하는 단계를 포함한다. 데이터는 다중점 터치감지장치와 관련된 터치 터치패턴의 입력에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 방법은 다중점 터치감지장치로부터의 데이터에 기초하여 적어도 하나의 다중점 터치패턴의 방향, 면적 및 길이를 식별하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시 예에서, 본 발명은 이용자의 터치 터치패턴의 방향, 면적 및 길이를 감지하여 컴퓨터를 구현하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 방법은 터치 감지영역 표면상에서 터치패턴을 감지하고 설정된 시간 동안 작동되었을 때에 입력된 방향, 길이 및 면적을 서로 측정 및 비교함과 다른 감지영역에서 다수의 터치패턴을 동시에 검출하는 단계를 포함한다.

본 발명의 방법은 다수의 터치패턴을 적어도 하나 이상의 별개의 감지영역에서 동시에 발생하는 터치패턴의 방향, 길이 및 면적의 입력과 작동기간 및 터치 상태를 감지하는 단계를 포함한다.

각각의 터치패턴의 입력은 단축키 및 프로그램종료, 전원버튼, 이미지 객체 및 아이콘 실행 및 종료, 일정한 크기로 확대 및 축소, 페이지 저장과 통화 및 저장된 페이지 복귀, 페이지복사, 저장 및 삭제, 비상연락, 방향키 등과 같이 서로 다른 기능을 갖는다.

또한, 본 발명의 방법은 검출된 각각의 터치패턴에 대한 서로 다른 명령을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예의 터치입력장치는 터치패널과, 적어도 하나 이상의 손 부위가 터치패널에 접촉하여 생기는 손 터치 패턴을 검출하는 터치패턴 검출부와, 터치패턴 검출부로부터 제공된 터치패턴의 수직 길이 및 수평 폭 데이터를 입력받아 터치패턴의 면적을 산출하는 면적 산출부와, 면적 산출부에서 산출된 터치패턴의 면적을 임계 면적과 비교하는 면적 비교부와, 면적 비교부에서 임계 면적 보다 클 경우에는 수직 길이와 수평 폭을 비교하는 수평 수직 비교부와, 수평 수직 비교부에서 수직 길이가 수평 폭 보다 클 경우에는 검출된 터치패턴을 수직형 손가락 마디 터치패턴으로 판단하는 제1판단부와, 수평 수직 비교부에서 수직 길이가 수평 폭 보다 작을 경우에는 검출된 터치패턴을 수평형 손가락 마디 터치패턴으로 판단하는 제2판단부와, 제1 및 제2판단부에 의해 판단된 수직형 손가락 마디 터치입력과 수평형 손가락 마디 터치입력들 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 터치패턴 조합 처리부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 면적 비교부에서 임계 면적 보다 작을 경우에는 손가락 종단 터치입력으로 판단하는 제3판단부를 더 구비하고, 터치패턴 조합 처리부에서는 제1 내지 제3 판단부로부터 각각 판단된 터치입력들 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예의 방법은 적어도 하나 이상의 손 부위가 터치패널에 접촉하여 생기는 손 터치 패턴을 검출하는 단계와, 검출된 터치패턴의 수직 길이 및 수평 폭 데이터를 입력받아 터치패턴의 면적을 산출하는 단계와, 산출된 터치패턴의 면적을 임계 면적과 비교하는 단계와, 면적비교단계에서 산출된 터치패턴의 면적이 임계 면적 보다 클 경우에는 수직 길이와 수평 폭을 비교하는 단계와, 수평 수직 비교 단게에서 수직 길이가 수평 폭 보다 클 경우에는 검출된 터치패턴을 수직형 손가락 마디 터치패턴으로 판단하는 단계와, 수평 수직 비교 단계에서 수직 길이가 수평 폭 보다 작을 경우에는 검출된 터치패턴을 수평형 손가락 마디 터치패턴으로 판단하는 단계와, 판단단계들에서 각각 판단된 수직형 손가락 마디 터치입력과 수평형 손가락 마디 터치입력들 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 단계를 포함한다.

본 발명에서는 손 터치패턴을 식별하므로 사용자가 어떠한 동작과 전자장치의 사용과정에 있는지 전자기기가 인식 및 파악할 수 있다. 가령 사용자가 운동기기에서 운동을 할 때에 방금 손잡이를 잡고 있으면 운동을 할 것이고 터치패턴이 손잡이와 의자에서 신호가 없어졌다면 사용자는 작업을 중단하거나 잠시 휴식을 취함을 예측한다.

본 발명 방법 및 방식을 사용하여 전자기기를 작동함으로써 다중점 터치감지장치를 갖춘 전자장치에서 작업의 효율성이 향상되어 멀티 네트워크통신 및 전자정보를 사용하는데 있어서 이용자 환경을 개선하고 더욱 효율적으로 컴퓨터 네트워크 기반을 연결하는 수단으로 활용될 것이다.

본 발명에서는 이용자의 손은 손끝과 더 다양한 면적인 손가락, 손바닥의 모양 및 기타 이용자의 자세에서 눌려져서 모양이 형성이 되는 원리를 이용해서 그 모양에 있어서 이를 활용하고 터치스크린의 접점 및 좌표를 활용한다면 이용자들은 위급한 환경이나 패닉 상태에 빠졌을 때에 급하게 전자기기를 선택해야 하는 상황이 발생했을 때에 터치스크린화면에 돌리거나 손가락의 터치 되는 모양을 만들 필요 없이 일정한 사람의 손가락 모양인 터치패턴에 맞추어 누르는 것으로 전자기기의 명령을 이용자의 취향에 맞게 입력한 프로그램으로 연결하거나 기타 등등으로 이용자가 입력해서 전자기기의 작동을 실행 및 종료할 수 있을 것이다.

본 발명에서 지정한 명령으로 다양한 업무를 수행 할 수 있고 운동을 하거나 작업을 할 때에 두 손을 사용하지 않고도 전자기기의 동작을 다양하게 실행함에 있어서 더 사용이 간편한 입력 수단이 되고 키보드와 마우스를 활용하지 않는 최근 이용자 중심의 전자기기 멀티환경에서 터치패턴을 활용한다면 스마트 폰, 전자 패드, 대형 터치스크린 화면에서 어려운 입력과정에서 생기는 불편함을 개선할 수 있을 것이다.

소형 전자기기와 대형전자기기의 터치 감지장치의 활용 면에서 전자기기를 만지거나 이용할 때에 전자기기는 이용자의 상태를 확인할 수 있는 입력수단이나 운전 중에 핸들을 놓지 않고도 전자기기를 활용할 수 있는 도구로 사용할 수 있으며 전자기기를 이용하여 오락을 할 때에 손가락을 돌리거나 선을 긋는 것보다 몇 개의 모양으로 누르고 계속 있는 것이 사용자가 이용하기에 편리하고 방향을 조절하기에 적당하다.

이용자의 위급한 상황에서 터치패턴을 이용해서 간단한 조건에 따른 입력된 프로그램으로 수행한다면 더욱 빠르고 편리하게 위급한 상황에 대처할 수 있고 피 제어대상인 전자장치가 이용자들의 손부분의 다수의 접촉상태로 이용자의 상태를 판단해서 위급한 상황에 대처하는 전기 및 기계장치를 작동하고 해제할 수도 있을 것이며 방송을 하거나 신호를 보내는 용도의 명령을 전자기기가 할 수 있을 것이다.

이용자들의 손동작이 한정된 상황에서 이용자의 터치감지영역을 활용하여 더욱 다양하고 멀티 유비쿼터스 환경, 위급한 상황 및 한 손으로 전자기기를 조작하는 상황이 발생했을 때에 가장 쉬운 행동이 물건을 잡을 때에 사용하듯이 손가락과 손바닥의 누르는 작용을 이용할 수 있고 멀티 환경의 사용자중심이 되는 전자기기의 발전을 진전시키기 위해서 이용자의 터치패턴을 활용한 이용자 명령과정이 필요하다.

도 1은 손의 각 부의 명칭을 나타낸 도면.
도 2는 손의 각 부에 대응하는 각 터치패턴들을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예인 터치패턴기반 터치스크린 장치의 블록도.
도 4는 본 발명에 의한 터치패턴기반 터치스크린 장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 손가락 및 손바닥 기본 터치패턴들을 나타낸 도면.
도 6은 손가락 종단 터치패턴과 손바닥 상부구 터치패턴의 조합 예를 나타낸 도면.
도 7은 손가락 마디 터치패턴과 손바닥 상부구 터치패턴의 조합 예를 나타낸 도면
도 8은 손바닥 터치패턴들의 조합과 손바닥 소지구와 손가락 터치패턴들의 조합의 예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 의한 터치패턴기반 터치입력장치의 바람직한 다른 실시예의 블록도.
도 10은 본 발명에 의한 다른 실시에의 터치입력방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 11은 수직형 손가락 마디 터치패턴과 수평형 손가락 마디 터치패턴을 도시한 도면.
도 12는 수직형 손가락 마디 터치패턴들의 조합 예들을 나타낸 도면.
도 13은 수평형 손가락 마디 터치패턴들의 조합 예들을 나타낸 도면.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 하며 실시 예에 따른 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해서 예로서 제공되는 것으로 본 발명은 이하 설명된 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.

도 1은 손의 각 부의 명칭을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 손은 5개의 손가락(10), 손바닥(20) 및 손등을 포함한다. 각 손가락(10)은 손바닥으로부터 근마디(16), 중마디(14), 종마디(12)를 포함하고 손바닥(20)과 손가락(10) 사이의 손허리뼈 관절(17)과 근마디(16)와 중마디(14)사이의 근지절관절(15)와 중마디(14)와 종마디(12)사이의 종지절관절(13)을 포함한다. 손바닥(20)에는 손바닥 상부구(22), 소지구(24), 모지구(26)의 3개의 둔덕을 포함하고 손목으로부터 모지구 손금(27), 중손금(25), 종손금(23)의 3개의 손금을 포함한다.

본 발명에서는 4개의 터치패턴을 사용한다. 터치패턴은 손가락의 종마디(12)에 대응하는 손가락 종단 터치패턴(32)과, 종마디(12)와 중마디(14)를 동시에 터치할 때 생기는 손가락 마디 터치패턴(34)과 손바닥 상부구 터치패턴(36)과 소지구 터치패턴(38)을 포함한다. 본 실시예에서는 언급하지 않은 모지구 터치패턴(39)도 사용 가능하다.

도 2는 손의 각 부에 대응하는 터치패턴들을 나타낸 도면이다.

손가락 종단 터치패턴(32)은 거의 원형으로 길이(L1)와 폭(W1)으로 검출된다.

손가락 마디 터치패턴(34)은 세로로 가늘고 긴 타원형으로 길이(L2)와 폭(W2)으로 검출된다.

손바닥 상부구 터치패턴(36)은 세로로 짧고 가로로 긴 폭을 가진 타원형으로 길이(L3)와 폭(W3)으로 검출된다.

소지구 터치패턴(38)은 세로로 긴 타원형으로 길이(L3)와 폭(W3)으로 검출된다.

각 터치패턴들의 길이 크기는 L1 < L3 < L2 < L4 이고 폭 크기는 W1 = W2 < W4 < W3 이다. 그러므로 각 터치 패턴들의 면적을 S1 < S2 < S3 <S4 이므로 면적 검출 임계점을 S2와 S3 사이의 임의 값으로 설정하여 손가락 터치패턴들(32, 34)과 손바닥 터치패턴들(36, 38)을 서로 구분한다. 손가락 터치패턴들(32, 34)은 L1 < L2 관계식으로 구분하고 손바닥 터치패턴들(36, 38)은 W4 < W3 관계식으로 구분한다.

이와 같은 알고리즘으로 모지구 터치패턴(39)도 다른 터치패턴들과 비교하여 구분할 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 터치패턴 기반 터치스크린 장치의 블록도를 나타낸다.

도 3을 참조하면 본 발명의 터치패턴기반 터치스크린 장치는 터치스크린(110), 터치패턴 검출부(120), 제어부(130), 메모리(140), 입력부(150)를 포함한다. 터치스크린(110)은 터치패널(112)과 LCD, OLED 등의 디스플레이 패널로 구성된 표시패널(114)을 포함한다. 터치패턴검출부(120)는 터치패널(112)에 접촉된 손 부위의 접촉영역 데이터들을 감지하고 터치영역의 윤곽선을 검출하여 수직 길이 및 수평 폭을 검출하여 각 터치패턴들의 길이와 폭 데이터를 출력한다.

제어부(130)는 마이크로프로세서를 포함하고 메모리(140)에 저장된 터치패턴기반 제어프로그램을 수행하여 터치입력을 인식하고 대응하는 입력명령을 실행한다. 제어부(130)의 터치패턴기반 사용자 인터페이스를 제어하기 위하여 면적 산출부(131), 면적 비교부(132), 길이 비교부(133), 폭 비교부(134), 제1 내지 제4 판단부(135, 136, 137, 138) 및 터치패턴 조합처리부(139)를 포함한다. 면적 산출부(131)는 터치패턴 검출부(120)로부터 제공된 터치패턴의 수직 길이 및 수평 폭 데이터를 입력받아 터치패턴의 면적을 산출한다. 면적 비교부(132)는 면적 산출부(131)에서 산출된 터치패턴의 면적을 임계 면적(Sc)과 비교한다. 길이 비교부(133)는 면적 비교부(132)에서 임계 면적 보다 작을 경우에는 손가락 터치패턴들 중 어느 패턴인지를 비교하기 위하여 수직 길이를 임계 수직 길이(LC)와 비교한다. 폭 비교부(134)는 면적 비교부(132)에서 임계 면적 보다 클 경우에는 손바닥 터치패턴들 중 어느 패턴인지를 비교하기 위하여 수평 폭을 임계 수직 폭(Wc)과 비교한다. 판단부는 길이 비교부(133) 및 폭 비교부(134)의 결과에 응답하여 손의 각 부의 터치패턴들을 각각 판단한다.

판단부는 제1 내지 제4 판단부(135, 136, 137, 138)를 포함한다.

제1판단부(135)는 길이 비교부(133)에서 임계 길이 보다 작을 경우에는 손가락 종단부에 대응하는 터치패턴으로 판단한다. 제2판단부(136)는 길이 비교부(133)에서 임계 길이 보다 클 경우에는 손가락 마디부에 대응하는 터치패턴으로 판단한다. 제3판단부(137)는 폭 비교부(134)에서 임계 폭 보다 클 경우에는 손바닥 상부구에 대응하는 터치패턴으로 판단한다. 제4판단부(138)는 폭 비교부(134)에서 임계 폭 보다 작을 경우에는 소지구에 대응하는 터치패턴으로 판단한다.

제 4도는 본 발명에 의한 터치패턴기반 터치스크린 장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 제어부(130)는 터치패턴 검출부(120)로부터 제공된 터치패턴 데이터(Li, Wi)를 추출하고(S102) 이 추출된 터치패턴 데이터(Li, Wi)를 곱하여 터치영역을 포함하는 장방형의 면적(Si)을 산출한다(S104). 산출된 터치면적(Si)은 임계 면적(Sc)과 비교된다(S106).

임계면적(Sc)은 손가락 터치패턴들의 가장 큰 터치면적 보다 더 큰 값을 가지며 손바닥 터치패턴들의 가장 작은 터치면적 보다 작은 값의 범위 내에서 임의로 설정된다.

따라서 손바닥 터치패턴들의 면적이 손가락 터치패턴들의 면적보다 상대적으로 월등하게 크기 때문에 면적 비교에 의해 현재 검출된 터치패턴이 손가락 터치패턴인지 아니면 손바닥 터치패턴인지 분명하게 검출될 수 있다.

터치패턴의 면적이 임계면적(Sc)보다 작을 경우에는 손가락 터치패턴들 중의 하나로 인식되고 손가락 터치 패턴들 중 어느 패턴인지를 파악하기 위하여 길이를 임계 길이(Lc)와 비교한다(S108).

임계길이(Lc)는 손가락 종단부의 길이 중 가장 큰 길이 보다 더 큰 값과 손가락 마디부의 길이 중 가장 작은 길이 보다 더 작은 값의 범위 내에서 임의로 설정된다.

따라서 손가락 종단 터치패턴들의 길이가 손가락 마디 터치패턴들의 길이보다 상대적으로 월등하게 작기 때문에 길이 비교에 의해 현재 검출된 터치패턴이 손가락 종단 터치패턴인지(S112) 아니면 손가락 마디패턴인지(S114) 분명하게 검출할 수 있다.

S106단계에서 터치패턴의 면적이 임계면적(Sc)보다 클 경우에는 손바닥 터치패턴들 중의 하나로 인식되고 손바닥 터치 패턴들 중 어느 패턴인지를 파악하기 위하여 폭을 임계 폭(Wc)와 비교한다(S110).

임계길이(Wc)는 손바닥 소지구의 폭 중 가장 큰 폭 보다 더 큰 값과 손바닥 상부구의 폭 중 가장 작은 길이 보다 더 작은 값의 범위 내에서 임의로 설정된다.

따라서 손바닥 소지구 터치패턴의 폭이 손바닥 상부구 터치패턴의 폭보다 상대적으로 월등하게 작기 때문에 폭 비교에 의해 현재 검출된 터치패턴이 손바닥 상부구 터치패턴인지(S116) 아니면 손바닥 소지구 터치패턴인지(S118) 분명하게 검출할 수 있다.

이와 같이 S112 내지 S118단계에 걸쳐서 터치패턴의 유형이 판단되면 판단된 터치패턴들의 횟수와 조합에 의해 미리 설정된 UI 요소, 즉 하나의 대응하는 기능과 상관시킨다.

본 발명에서 UI 요소는 가상 버튼, 리스트, 이미지객체, 이미지 아이콘, 특정프로그램 실행 및 종료, 전자기기 작동 및 종료 기타 등등이다. 각각의 UI 요소는 사용자 인터페이스의 요소부품 또는 컨트롤을 나타낸다.

UI 요소(들)의 배후에 있는 지원은 상기 터치 터치패턴의 터치 위치그룹의 터치패턴(들)의 면적, 각도, 방향, 측정강도의 크기, 터치 기간, 작동기간의 파라미터를 계산하고 상기 계산한 파라미터 데이터에 액세스한다. 한 구현에서, 지원 및 적용과정은 그에 대응하는UI 요소에 대한 적어도 하나의 터치 위치에서 터치터치패턴의 면적 및 위치, 각도, 작동기간 및 터치 상태를 나타내는 데이터를 검출하고 정하는 관련성에 순위를 매긴다. 이 순위 결정은 어떤 미리 정해진 기준에 기초할 수 있다. 이 순위 결정은 터치 위치의 감도 및 면적의 지수를 생성하는 단계, 및 어느 UI 요소든지 최고의 감도 및 면적 지수를 갖는 것에 터치 위치 및 그룹에의 독점적 액세스를 제공하는 단계 및 상기 화면표시부(140)에서 터치하는 위치에 따라서 X축 및 Y축을 기준으로 터치 위치에서 각도 및 방향, 터치 위치에서 프로그램이 생성되는 위치, 터치 위치의 터치 순번,감지영역의 개수, 터치한 상태 및 방향으로 정해지는 단계를 포함할 수 있다. 다른 UI 요소가 훨씬 더 높은 순위를 가질 때까지 그 그룹은 이 UI 요소를 고집하는 단계를 포함할 수 있다.

도 5는 손가락 및 손바닥 기본 터치패턴들을 나타낸다. 도 5를 참조하면 예컨대 손가락 종단 터치패턴(32)은 '이미지 객체생성', 손가락 마디 터치패턴(34)은 '화면확대', 손바닥 상부구 터치패턴(36)은 '로그아웃', 손바닥 소지구 터치패턴(38)은 '정지' 등의 UI 요소로 사용될 수 있다.

도 6은 손가락 종단 터치패턴과 손바닥 상부구 터치패턴의 조합 예를 나타낸 도면이고, 도 7은 손가락 마디 터치패턴과 손바닥 상부구 터치패턴의 조합 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 손바닥 터치패턴들의 조합과 손바닥 소지구와 손가락 터치패턴들의 조합의 예를 나타낸 도면들이다.

예를들면 도 6에서 (a)는 '속도1', (b)는 '속도2', (c)는 '속도3', (d)는 '속도4'의 UI요소로 상관시킬 수 있고, 도 7에서 (a)는 '브레이크1', (b)는 '브레이크2', (c)는 '브레이크3', (d)는 '브레이크4'의 UI요소로 상관시킬 수 있고, 도 8에서 (a)는 '좌측 자동페이지', (b)는 '우측 자동페이지', (c)는 '좌측 한 페이지', (d)는 '우측 한 페이지'의 UI요소로 상관시킬 수 있다.

도 9는 본 발명에 의한 터치패턴기반 터치입력장치의 바람직한 다른 실시예의 블록도를 나타낸다.

도 9를 참조하면 다른 실시예의 터치입력장치는 상술한 일실시예의 제어부(130)의 내부구성을 변경된 제어부(160)를 포함한 점이 다르다. 그러므로 일실시예와 동일 구성에 대해서는 동일 부호로 처리한다.

변경된 제어부(160)는 면적산출부(161), 면적비교부(162), 제3판단부, 즉 다른 터치패턴 판단부(163), 수직수평 비교부(164), 제1판단부, 즉 수직형 손가락 마디 판단부(165), 제2판단부, 즉 수평형 손가락 마디 판단부(166), 및 터치패턴 조합 처리부(167)를 포함한다.

도 10은 본 발명에 의한 다른 실시에의 터치입력방법을 설명하기 위한 흐름도를 나타내고, 도 11은 수직형 손가락 마디 터치패턴과 수평형 손가락 마디 터치패턴을 도시한 도면을 나타낸다.

도 10을 참조하면, 제어부(160)는 터치패턴 검출부(120)로부터 제공된 터치패턴 데이터(Li, Wi)를 추출하고(S122) 이 추출된 터치패턴 데이터(Li, Wi)를 곱하여 터치영역을 포함하는 장방형의 면적(Si)을 산출한다(S124). 산출된 터치면적(Si)은 임계 면적(Sc)과 비교된다(S126).

임계면적(Sc)은 손가락 종단 터치패턴들의 가장 큰 터치면적 보다 더 큰 값을 가지며 손가락 마디 터치패턴들의 가장 작은 터치면적 보다 작은 값의 범위 내에서 임의로 설정된다.

따라서 손가락 마디 터치패턴들의 면적이 손가락 종단 터치패턴들의 면적보다 상대적으로 월등하게 크기 때문에 면적 비교에 의해 현재 검출된 터치패턴이 손가락 마디 터치패턴인지 아니면 손가락 종단 터치패턴인지 분명하게 검출될 수 있다.

터치패턴의 면적이 임계면적(Sc)보다 작을 경우에는 손가락 종단 터치패턴들 중의 하나로 판단한다(S130).

터치패턴의 면적이 임계면적(Sc)보다 클 경우에는 손가락 마디 터치패턴들 중의 하나로 판단하고 수직 길이(Li)와 수평 폭(Wi)을 비교한다(S128).

128단계에서 수직 길이(Li)가 수평 폭(Wi) 보다 클 경우에는 수직형 손가락 마디 터치패턴(34)(L2, W2)으로 판단한다(S132).

128단계에서 수직 길이(Li)가 수평 폭(Wi) 보다 작을 경우에는 수평형 손가락 마디 터치패턴(35)(L5, W5)으로 판단한다(S134).

이와 같이 S122 내지 S134단계에 걸쳐서 터치패턴의 유형이 판단되면 판단된 터치패턴들의 횟수와 조합에 의해 미리 설정된 UI 요소와 상관시킨다(S136).

UI 요소들과 상관시키는 예로는 도 12를 참조하면 (a)통화 전 페이지저장, (b)페이지복사, (c)와(d)는 긴급전화1 명령입력으로 대응시킬 수 있으며, 도 13을 참조하면, (a) 통화 후 페이지복귀, (b) 페이지저장, (c)와(d)는 긴급전화2 명령입력으로 대응시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예들에 따른 터치패턴기반 터치스크린 장치 및 제어방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 도면 및 그에 대한 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다. 예를 들어, 터치패턴기반 터치스크린 장치의 터치패턴들을 상술한 4가지 터치패턴 외에 손가락 종단 이외의 모든 손의 부위 예컨대 모지구 터치, 주먹쥐고 터치 등의 다양한 터치패턴들의 특징적 요소를 사용할 수 있다. 또한 손가락 마디 터치패턴의 경우 수직 수평에 대해서만 설명하였으나 30도 45도 60도와 같이 다양한 각도로 기울어진 정도 즉 방향을 고려하여 다양한 터치입력을 조합할 수 도 있다. 그러므로 본 발명의 기술적 사상이 본 발명의 실시예들로 한정되어서는 아니될 것이다.

Claims (9)

1. 터치패널;
   손가락 종단부, 손가락 마디부, 손바닥 상부구, 및 손바닥 소지구들 중 적어도 하나 이상의 손 부위가 상기 터치패널에 접촉하여 생기는 적어도 하나 이상의 손 터치 패턴을 검출하는 터치패턴 검출부; 및
   탭핑기술을 사용하여 상기 검출된 적어도 하나 이상의 손 터치 패턴 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 제어부를 구비하고,
   상기 제어부는
   상기 터치패턴 검출부로부터 제공된 터치패턴의 수직 길이 및 수평 폭 데이터를 입력받아 터치패턴의 면적을 산출하는 면적 산출부;
   상기 면적 산출부에서 산출된 터치패턴의 면적을 임계 면적과 비교하는 면적 비교부;
   상기 면적 비교부에서 임계 면적 보다 작을 경우에는 수직 길이를 임계 수직 길이와 비교하는 길이 비교부;
   상기 면적 비교부에서 임계 면적 보다 클 경우에는 수평 폭을 임계 수직 폭과 비교하는 폭 비교부; 및
   상기 길이 비교부 및 폭 비교부의 결과에 응답하여 손의 각 부의 터치패턴들을 각각 판단하는 판단부를 구비한 것을 특징으로 하는 터치패턴기반 터치입력장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서 상기 판단부는
   상기 길이 비교부에서 임계 길이 보다 작을 경우에는 손가락 종단부에 대응하는 터치패턴으로 판단하는 제1판단부;
   상기 길이 비교부에서 임계 길이 보다 클 경우에는 손가락 마디부에 대응하는 터치패턴으로 판단하는 제2판단부;
   상기 폭 비교부에서 임계 폭 보다 클 경우에는 손바닥 상부구에 대응하는 터치패턴으로 판단하는 제3판단부; 및
   상기 폭 비교부에서 임계 폭 보다 작을 경우에는 손바닥 소지구에 대응하는 터치패턴으로 판단하는 제4판단부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패턴기반 터치입력장치.
4. 제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터치입력장치는 터치식 스마트폰, 터치식 모바일 네비게이션, 터치식 휴대용 멀티미디어 장치, 터치식 태블릿 컴퓨터, 터치식 노트북 또는 터치식 텔레비전 장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치패턴기반 터치입력장치.
5. 손가락 종단부, 손가락 마디부, 손바닥 상부구 및 소지구들 중 적어도 하나 이상의 손 부위가 터치패널에 접촉하여 생기는 적어도 하나 이상의 손 터치 패턴을 검출하는 단계; 및
   탭핑기술을 사용하여 상기 검출된 적어도 하나 이상의 손 터치 패턴 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 단계를 구비하고,
   상기 손 터치패턴을 검출하는 단계는
   손 터치패턴의 가로 길이 및 세로길이를 산출하는 단계;
   상기 산출된 가로길이와 세로길이를 곱하여 손 터치패턴의 면적을 산출하는 단계;
   상기 산출된 손 터치패턴의 면적이 임계치 미만이면 세로길이의 장단으로 손가락 종단부 터치패턴과 손가락 마디부 터치패턴 중 어느 하나로 판단하는 단계;
   상기 산출된 손 터치패턴의 면적이 임계치 이상이면 가로길이의 장단으로 손바닥 상부구 터치패턴 및 소지구 터치패턴 중 어느 하나로 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패턴기반 터치입력방법.
6. 삭제
7. 터치패널;
   적어도 하나 이상의 손가락 마디 부위가 상기 터치패널에 접촉하여 생기는 손가락 마디 터치패턴을 검출하는 터치패턴 검출부;
   상기 터치패턴 검출부로부터 제공된 터치패턴의 수직 길이 및 수평 폭 데이터를 입력받아 터치패턴의 면적을 산출하는 면적 산출부;
   상기 면적 산출부에서 산출된 터치패턴의 면적을 임계 면적과 비교하는 면적 비교부;
   상기 면적 비교부에서 임계 면적 보다 클 경우에는 수직 길이와 수평 폭을 비교하는 수평 수직 비교부;
   상기 수평 수직 비교부에서 수직 길이가 수평 폭 보다 클 경우에는 검출된 터치패턴을 수직형 손가락 마디 터치패턴으로 판단하는 제1판단부;
   상기 수평 수직 비교부에서 수직 길이가 수평 폭 보다 작을 경우에는 검출된 터치패턴을 수평형 손가락 마디 터치패턴으로 판단하는 제2판단부; 및
   상기 제1 및 제2판단부에 의해 판단된 수직형 손가락 마디 터치입력과 수평형 손가락 마디 터치입력들 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 터치패턴 조합 처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 터치패턴기반 터치입력장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 터치입력장치는
   상기 면적 비교부에서 임계 면적 보다 작을 경우에는 손가락 종단 터치입력으로 판단하는 제3판단부를 더 구비하고,
   상기 터치패턴 조합 처리부에서는 상기 제1 내지 제3 판단부로부터 각각 판단된 터치입력들 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 것을 특징으로 하는 터치패턴기반 터치입력장치.
9. 적어도 하나 이상의 손가락 마디 부위가 터치패널에 접촉하여 생기는 손가락 마디 터치영역 패턴을 검출하는 단계;
   상기 검출된 터치패턴의 수직 길이 및 수평 폭 데이터를 입력받아 터치패턴의 면적을 산출하는 단계;
   상기 산출된 터치패턴의 면적을 임계 면적과 비교하는 단계;
   상기 면적비교단계에서 산출된 터치패턴의 면적이 임계 면적 보다 클 경우에는 수직 길이와 수평 폭을 비교하는 단계;
   상기 비교 단계에서 수직 길이가 수평 폭 보다 클 경우에는 검출된 터치패턴을 수직형 손가락 마디 터치패턴으로 판단하는 단계;
   상기 비교 단계에서 수직 길이가 수평 폭 보다 작을 경우에는 검출된 터치패턴을 수평형 손가락 마디 터치패턴으로 판단하는 단계; 및
   상기 판단단계들에서 각각 판단된 수직형 손가락 마디 터치입력과 수평형 손가락 마디 터치입력들 각각 또는 이들의 조합을 하나의 대응하는 기능에 상관시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 터치패턴기반 터치입력방법.

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