KR101402535B1 - Apparatus and method for touch sensing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 센싱 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 터치 센싱 장치는 모바일 단말을 진동시키는 진동 발생부; 상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 진동 에너지를 측정하는 진동 에너지 측정부; 및 사용자 터치에 의해 진동 에너지가 변화하는 경우, 진동 에너지 변화량에 기반하여 터치 압력 세기를 측정하는 터치 압력 세기 측정부를 포함하며, 이에 따라 모바일 장치에 구비된 장치를 활용하여 사용자 터치 여부, 터치 압력 세기를 센싱할 수 있도록 하며, 더 나아가 터치 스크린 영역뿐 아니라 진동이 전달되는 모든 부위에서 터치 행위를 인식할 수 있도록 한다. The present invention relates to a touch sensing apparatus and method, wherein the touch sensing apparatus comprises: a vibration generating unit that vibrates a mobile terminal; A vibration energy measuring unit for measuring vibration energy generated by the vibration of the mobile terminal; And a touch pressure intensity measuring unit for measuring a touch pressure intensity based on the amount of change in vibration energy when the vibration energy is changed by a user's touch. Thus, by using a device provided in the mobile device, So that the user can recognize the touching action not only in the touch screen area but also in all the parts where the vibration is transmitted.
Description
본 발명은 모바일 단말에 구비된 장치를 활용하여 사용자 터치 여부, 터치 압력 세기를 센싱할 수 있도록 하는 터치 센싱 장치 및 방법을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a touch sensing apparatus and method for enabling a user to touch or sense a touch pressure using a device provided in a mobile terminal.
터치스크린이란 키보드를 사용하지 않고 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면, 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있도록, 화면에서 직접 입력자료를 받을 수 있게 한 화면을 말하며, 휴대전화, 컴퓨터 등의 모바일 단말의 입력 스크린으로 널리 활용되고 있다. 터치스크린은 일반적으로 감압식과 정전식(정전용량식)으로 나뉘는데, 감압식은 터치화면에 압력변화를 감지하는 방식으로 입력장치에 제한이 없다는 장점이 있다. 정전용량식은 신체에 흐르는 미세한 전류를 이용하여 터치를 감지하는 방식으로, 멀티터치가 가능하고, 반응이 빠르다는 장점이 있다. 하지만, 현재까지 상용화된 정전용량식 터치스크린은 터치하는 압력(강도)를 구분할 수 없기 때문에, 온-오프 방식의 터치 제어만 가능하였다. 더 나아가, 종래의 터치입력 강도 측정은 터치 패드와 전극과의 접촉에 따라 터치 강도를 측정하였으나, 이 경우 터치 패드와 전극층 사이의 이격된 공간에 따른 화질 저하 문제가 발생한다. A touch screen is a touch screen that allows a person to touch a character or a specific position on a screen (screen) without touching the keyboard, It is widely used as an input screen of a mobile terminal such as a mobile phone or a computer. The touch screen is divided into a pressure sensitive type and an electrostatic type (capacitive type) in general. The pressure sensitive type is a method of detecting a pressure change on a touch screen and has an advantage that there is no restriction on the input device. The capacitance type is a touch sensing method using a minute current flowing in the body. It has a merit of being capable of multi touch and quick response. However, since capacitive touchscreens commercialized so far can not distinguish the pressure (intensity) to be touched, only on-off touch control was possible. Furthermore, in the conventional touch input intensity measurement, the touch intensity is measured in accordance with the contact between the touch pad and the electrode. In this case, however, the quality of the image deteriorates due to the spaced space between the touch pad and the electrode layer.
반면, 대한민국 공개특허 10-2009-0127544호는 가속도 센서를 이용한 접촉 시간을 측정하고, 상기 측정된 시간 동안의 가속도 센서의 신호 정보의 분산값을 합산하여, 터치 강도를 측정하는 기술을 제공한다. 하지만, 상기 기술은 측정된 모든 가속도 센서의 신호 정보를 합산하는 방식이므로, 실제 진동이 사람의 터치행위가 아닌, 외부의 진동으로부터 발생한 경우(예를 들면 버스를 탄 경우) 외부 진동에 따라 발생하는 센서 신호 정보가 모두 터치입력의 강도로 합산되는 문제가 있다. 또한 터치 이후에 압력을 변화시키는 행위를 판별하지 못한다는 한계가 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0127544, on the other hand, provides a technique of measuring the touch time using the acceleration sensor and summing the variance values of the signal information of the acceleration sensor during the measured time. However, since the above technique is a method of summing signal information of all the measured acceleration sensors, when the actual vibration is generated by external vibration instead of a touch action of a person (for example, when a bus is used) There is a problem that all of the sensor signal information is added to the intensity of the touch input. In addition, there is a limit in that it can not discriminate the action of changing the pressure after the touch.
더 나은 사용자 경험을 위해 더 높은 입력 해상도가 요구되고 있으며, 특히 터치스크린 환경에서는 압력인식에 대한 관심이 증대되고 있다. 하지만 더 이상 물리적인 버튼을 휴대전화와 같은 모바일 단말에 구비시키는 것이 어려워지는 상황에서, 휴대전화에 구빈된 기존의 컴포넌트를 다양한 방식으로 활용하여 이 목적을 이루는 것이 절실하다.Higher input resolutions are required for a better user experience, especially in touch screen environments. However, in a situation where it is difficult to provide a physical button to a mobile terminal such as a cellular phone, it is urgent to achieve this purpose by utilizing existing components based on the cellular phone in various ways.
더 높은 입력해상도를 위해서는 새로운 하드웨어를 구비해야 하는 문제점이 있었다. 또한 현재의 모바일 기기에서는 인터렉션 영역이 터치 스크린 내로 제한되어있는 문제점이 있었다.There is a problem in that a new hardware is required for a higher input resolution. Further, in the current mobile device, there is a problem that the interaction area is limited within the touch screen.
따라서 기존에 구비된 센서만을 가지고도 압력의 세기를 측정할 수 있는 방법, 모바일 기기의 상호작용 영역을 확장할 수 있는 방법이 필요하게 되었다.
Therefore, there is a need for a method capable of measuring the intensity of pressure even with existing sensors, and a method for expanding the interaction area of mobile devices.
이에 본 발명에서는 압력센서와 같은 하드웨어를 구비하지 않고도 기존기기에 구비된 진동모터/마이크와 소프트웨어만으로 동일한 효과를 가질 수 있고, 터치 스크린 영역뿐 아니라 진동이 전달되는 모든 부위에서 터치 행위를 인식할 수 있는 터치 센싱 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
Accordingly, in the present invention, the same effect can be obtained not only by the vibration motor / microphone and the software provided in the existing device but by the hardware such as the pressure sensor, And to provide a touch sensing apparatus and method.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 모바일 단말의 터치 센싱 장치에 있어서, 상기 모바일 단말을 진동시키는 진동 발생부; 상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 진동 에너지를 측정하는 진동 에너지 측정부; 및 사용자 터치에 의해 진동 에너지가 변화하는 경우, 진동 에너지 변화량에 기반하여 터치 압력 세기를 측정하는 터치 압력 세기 측정부를 포함하는 터치 센싱 장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a touch sensing apparatus for a mobile terminal, comprising: a vibration generator for vibrating the mobile terminal; A vibration energy measuring unit for measuring vibration energy generated by the vibration of the mobile terminal; And a touch pressure intensity measuring unit for measuring the touch pressure intensity based on the amount of change in vibration energy when the vibration energy is changed by the user's touch.
상기 진동 에너지 측정부는 상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 소리를 기반으로 진동 에너지로 측정하는 것을 특징으로 한다. And the vibration energy measuring unit measures vibration energy based on a sound generated by the vibration of the mobile terminal.
상기 진동 에너지 측정부는 상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 소리를 측정하는 마이크; 및 상기 소리의 주파수 스펙트럼을 분석하여 진동 에너지를 산출하는 주파수 스펙트럼 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Wherein the vibration energy measuring unit comprises: a microphone for measuring a sound generated by a vibration operation of the mobile terminal; And a frequency spectrum analyzer for analyzing the frequency spectrum of the sound and calculating the vibration energy.
상기 진동 에너지 측정부는 상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 움직임 변화량을 기반으로 진동 에너지로 측정하는 것을 특징으로 한다. And the vibration energy measuring unit measures vibrational energy based on a motion change amount generated by the vibration operation of the mobile terminal.
상기 진동 에너지 측정부는 상기 모바일 단말의 진동 동작에 의한 상기 모바일 단말의 움직임을 센싱하는 움직임 센서; 및 상기 모바일 단말의 움직임 변화량으로부터 진동 에너지를 산출하는 움직임 변화량 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Wherein the vibration energy measuring unit comprises: a motion sensor for sensing movement of the mobile terminal by a vibration operation of the mobile terminal; And a motion variation analyzer for calculating vibration energy from the motion variation of the mobile terminal.
상기 진동 발생부는 진동 모터인 것을 특징으로 한다.
The vibration generating unit is a vibration motor.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 모바일 단말로부터의 진동에너지와 사용자 물리적 힘간의 상호작용에 따라 발생하는 진동에너지 변화를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 진동에너지 변화로부터 상기 사용자 물리적 힘을 측정하는 단계를 포함하는 터치 센싱 방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a vibration energy change caused by an interaction between a vibration energy from a mobile terminal and a physical force of a user, And measuring the user physical force from the detected change in vibration energy.
상기 사용자 물리적 힘은 터치 압력 세기인 것을 특징으로 한다. Wherein the user physical force is a touch pressure strength.
상기 진동에너지 변화를 검출하는 단계는 진동중인 모바일 단말에 사용자 신체를 터치함에 따라 발생되는 소리 변화량을 기반으로 진동에너지 변화량을 검출하는 것을 특징으로 한다. The step of detecting the change of the vibration energy is characterized in that the amount of change of the vibration energy is detected on the basis of the amount of change of sound generated when the user touches the user's body to the mobile terminal that is vibrating.
상기 진동에너지 변화를 검출하는 단계는 진동중인 모바일 단말에 사용자 신체를 터치함에 따라 발생되는 움직임 변화량을 기반으로 진동에너지 변화량을 검출하는 것을 특징으로 한다. The step of detecting the change of the vibration energy is characterized in that the amount of change of the vibration energy is detected on the basis of the amount of movement change caused by touching the user's body to the mobile terminal in vibration.
본 발명에서는 압력센서와 같은 하드웨어를 구비하지 않고도 기존기기에 구비된 진동모터/마이크와 소프트웨어만으로 동일한 효과를 가질 수 있어 적은 비용으로 큰 효과를 볼 수 있는 터치 센싱 방법을 제공하고 있다. The present invention provides a touch sensing method that can achieve the same effect with only a vibration motor / microphone and software provided in a conventional device without having hardware such as a pressure sensor, and can achieve a large effect with a small cost.
본 발명은 모바일 기기 전체의 진동을 이용하므로, 입력 범위가 특정 위치에 한정되지 아니한다. 그 결과, 본 발명의 터치 감지 영역은 터치 스크린 영역을 벗어나, 모바일 장치 전체로 확장될 수 있게 된다.
Since the present invention uses vibration of the entire mobile device, the input range is not limited to a specific position. As a result, the touch sensing area of the present invention can be extended to the entire mobile device beyond the touch screen area.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치에 관한 것이다.
도2은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따라 측정된 소리를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센싱 장치에 관한 것이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도6는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 모바일 단말의 적용예를 도시한 도면이다.
도7는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 터치 압력 세기의 표시예를 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 터치 압력 세기의 표시예를 도시한 도면이다. 1 illustrates a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a touch sensing method according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating sounds measured according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a touch sensing apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a touch sensing method according to another embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an application example of a mobile terminal of a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a display example of a user touch pressure intensity according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a display example of a user touch pressure intensity according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Even if the terms are the same, it is to be noted that when the portions to be displayed differ, the reference signs do not coincide.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
다르게 정의되지 않는 하, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. All terms used herein, including but not limited to technical, technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치에 관한 것이다. 1 illustrates a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도1을 참고하면, 본 발명의 터치 센싱 장치(100)는 기 설정된 진동 주파수로 모바일 단말을 진동시키는 진동 발생부(110), 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 진동 에너지를 측정하는 진동 에너지 측정부(120), 및 사용자 터치에 의해 진동 에너지가 변화하는 경우, 진동 에너지 변화량에 기반하여 터치 압력 세기를 측정하는 터치 센싱 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, the touch sensing apparatus 100 of the present invention includes a vibration generating unit 110 for vibrating a mobile terminal at a preset vibration frequency, a vibration energy measuring unit 110 for measuring a vibration energy generated by the vibration of the mobile terminal, And a touch sensing controller 130 for measuring the touch pressure intensity based on the amount of change in vibration energy when the vibration energy is changed by a user's touch.
상기 터치 센싱 장치(100)는 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같이 모바일 단말에 구비되어, 사용자가 해당 모바일 단말을 터치하는 지 또는 얼마나 세게 누르는 지에 대해 측정하도록 한다. The touch sensing device 100 is provided in a mobile terminal such as a smart phone, a tablet PC, and the like so as to measure whether the user touches the mobile terminal or how hard the user presses the mobile terminal.
본 발명은 진동이 발생하고 있는 모바일 단말에 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락)가 터치되는 경우, 진동 일부가 사용자 신체에 전달 및 흡수되어 진동 에너지가 감소되는 현상을 이용하는 데, 이러한 경우 터치 감지 영역이 터치 스크린 영역을 벗어나, 모바일 장치 전체로 확장될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 사용자가 터치 스크린뿐 만 아니라 장치 뒷면, 또는 장치 모서리 등을 터치하더라도, 진동 에너지 변화 현상을 이용하여 사용자 터치 여부, 터치 압력 세기를 측정할 수 있게 된다.
The present invention utilizes a phenomenon in which a part of a vibration is transmitted to and absorbed by a user's body to reduce vibration energy when a user's body part (e.g., a finger) is touched to a mobile terminal in which vibration occurs, The sensing area may extend beyond the touch screen area and extend throughout the mobile device. That is, according to the present invention, even if a user touches not only the touch screen but also the back surface of the device or the device edge, the user can touch the user or touch pressure using the vibration energy change phenomenon.
계속하여, 상기 진동 발생부(110)는 모바일 단말에 이미 구비된 진동 모터로 구현될 수 있다. 즉, 모바일 단말에 구비된 진동 모터를 재활용하여 터치 압력 세기 측정 동작에 필요한 진동을 발생하도록 한다. 물론, 모바일 단말에 진동 모터가 없는 경우에 별도의 진동 모터를 추가 구비할 수 있음은 당연하다.
Subsequently, the vibration generating unit 110 may be implemented as a vibration motor already provided in the mobile terminal. That is, the vibration motor provided in the mobile terminal is recycled to generate vibration necessary for the touch pressure intensity measurement operation. Of course, it is of course possible to additionally provide a separate vibration motor in the case where there is no vibration motor in the mobile terminal.
상기 진동 에너지 측정부(120)는 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 소리를 기반으로 진동 에너지로 측정하며, 이를 위해 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 소리를 측정하는 마이크(121), 및 마이크(121)를 통해 측정된 소리의 주파수 스펙트럼을 분석하여 진동 에너지를 산출하는 주파수 스펙트럼 분석부(122)를 포함하여 구성될 수 있다. The vibration energy measuring unit 120 measures the vibration energy based on the sound generated by the vibration of the mobile terminal and measures a sound generated by the vibration of the mobile terminal, And a frequency spectrum analyzer 122 for analyzing the frequency spectrum of the sound measured through the frequency spectrum analyzer 121 and calculating the vibration energy.
모바일 단말이 진동하는 경우, 진동에 의한 소리가 필연적으로 발생하게 되는 데, 이때의 진동 소리도 사용자 터치 여부, 터치 압력 세기에 따라 변화되는 특징을 가진다. 이에 본 발명에서는 소리 에너지를 통해 진동 에너지를 간접 측정하고, 이를 기반으로 사용자 터치 여부, 터치 압력 세기를 검출할 수 있도록 한다.
When the mobile terminal vibrates, a sound due to the vibration is inevitably generated, and the vibration sound at this time also has characteristics in which it changes according to the touch of the user or the touch pressure. In the present invention, the vibration energy is indirectly measured through the sound energy, and the user's touch or the touch pressure intensity can be detected based on the vibration energy.
상기 터치 센싱 제어부(130)는 사용자 터치를 감지하기 위한 최소 진동 에너지 변화량(즉, 문턱값), 그리고 진동 에너지 변화량을 터치 압력 세기 변화량으로 환산하기 위한 정보를 사전에 설정 및 저장한다. 그리고, 진동 에너지 측정부(120)를 통해 측정되는 소리를 모니터링하면서 진동 에너지 변화량을 산출하고, 진동 에너지 변화량과 상기 문턱값을 비교 분석하여 사용자 터치 여부를 결정한다. 또한, 사용자 터치 발생이 확인되면, 상기 환산 정보를 기준으로 소리 에너지 변화량을 터치 압력 세기로 환산하여 사용자에게 통보한다.
The touch sensing controller 130 previously sets and stores information for converting the minimum vibration energy change amount (i.e., threshold value) and the vibration energy change amount for detecting the user touch into the touch pressure intensity change amount. The vibration energy measuring unit 120 calculates a vibration energy change amount while monitoring the sound being measured, and compares the vibration energy change amount with the threshold value to determine whether or not the user touches the sound. Also, when the user touch is confirmed, the amount of change in sound energy is converted into the touch pressure intensity based on the conversion information, and the user is notified.
도2은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a touch sensing method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 사용자에 의해 터치 센싱 동작이 요청되면, 터치 센싱 장치(100)는 모바일 단말을 진동시킨 후(S11), 모바일 단말의 진동에 의해 발생되는 소리를 측정한다(S12). First, when a touch sensing operation is requested by the user, the touch sensing device 100 vibrates the mobile terminal (S11), and measures a sound generated by the vibration of the mobile terminal (S12).
그리고 측정된 소리의 주파수 스펙트럼을 분석하여 소리 에너지를 획득한 후(S13), 이전에 획득된 소리 에너지와 현재 획득된 소리 에너지를 비교하여 소리 에너지가 변화했는지 확인한다(S14). 이때, 소리 에너지는 주파수별 소리 에너지를 모두 합한 값으로부터 산출될 수 것이다. Then, the sound energy is obtained by analyzing the frequency spectrum of the measured sound (S13). Then, the previously obtained sound energy is compared with the currently obtained sound energy to check whether the sound energy has changed (S14). At this time, the sound energy can be calculated from the sum of the sound energy per frequency.
단계 S14의 확인 결과, 소리 에너지가 이전에 비해 문턱치 이상으로 급격히 변화되었으면, 사용자가 모바일 단말을 터치하고 있다고 판단한다(S15). If it is determined in step S14 that the sound energy is rapidly changed beyond the threshold value, it is determined that the user is touching the mobile terminal (S15).
그리고 터치 전 소리 에너지와 터치 후 소리 에너지를 비교하여 소리 에너지 변화량을 계산한 후, 기 설정된 환산 정보를 참고하여 소리 에너지 변화량으로부터 터치 압력 세기를 산출한다(S16).
Then, the sound energy change is calculated by comparing the before-touch sound energy and the after-touch sound energy, and then the touch pressure intensity is calculated from the sound energy change amount by referring to predetermined conversion information (S16).
도3은 본 발명의 일 실시예에 따라 측정된 소리를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating sounds measured according to an embodiment of the present invention.
도3을 참고하면, 사용자가 모바일 단말을 터치하는 압력의 세기에 따라 소리 주파수 스펙트럼이 점차 변화됨을 알 수 있다. 즉, 모바일 단말에 대한 사용자 터치 압력 세기가 증가할수록 소리 에너지가 감소됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be seen that the sound frequency spectrum is gradually changed according to the intensity of the pressure that the user touches the mobile terminal. That is, it can be seen that the sound energy is decreased as the user touch pressure intensity for the mobile terminal increases.
이는 앞서 설명한 바와 같이, 모바일 기기가 진동할 때, 사용자의 쥠 제스처(grip gesture) 또는 터치 제스처(touch gesture)의 강도에 따라 물리적 진동이 사용자의 신체(특히, 피부)를 통해 전달, 흡수되어 소리 에너지가 감소되는 현상에 의한 것이다. 이에 본 발명에서는 이러한 현상을 이용하여 사용자가 모바일 단말을 터치하는 지, 얼마나 세게 모바일 단말을 잡거나 누르고 있는지를 확인할 수 있게 된다.
This is because, as described above, when the mobile device vibrates, the physical vibration is transmitted and absorbed through the user's body (particularly, skin) according to the strength of the user's grip gesture or touch gesture, Energy is reduced. Accordingly, in the present invention, it is possible to confirm whether the user touches the mobile terminal or how hardly the mobile terminal is held or pressed by using such a phenomenon.
더하여, 본 발명에서는 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 소리 대신에 모바일 단말의 움직임을 기반으로 진동 에너지로 측정하도록 할 수도 있을 것이다. In addition, in the present invention, instead of the sound generated by the vibration operation of the mobile terminal, the vibration energy may be measured based on the motion of the mobile terminal.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센싱 장치에 관한 것으로, 도4의 진동 에너지 측정부(140)는 마이크(121) 및 주파수 스펙트럼 분석부(122) 대신에 모바일 단말의 진동 동작에 의한 상기 모바일 단말의 움직임을 센싱하는 움직임 센서(141)와 모바일 단말의 움직임으로부터 진동 에너지를 산출하는 움직임 변화량 분석부(142)를 포함하여, 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 모바일 단말의 움직임을 기반으로 진동 에너지로 측정함을 알 수 있다. 4 is a block diagram of a touch sensing apparatus according to another embodiment of the present invention. The vibration energy measuring unit 140 shown in FIG. 4 includes a vibration energy measuring unit 140, A motion sensor 141 for sensing the motion of the mobile terminal and a motion variation analysis unit 142 for calculating vibration energy from the motion of the mobile terminal, As the vibration energy.
이때, 상기 움직임 센서(141)는 가속도 센서(accelerator), 자이로스코프(gyroscope), 콤파스 센서(compass) 등과 같이 모바일 단말에 이미 구비된 움직임 센서로 구현될 수 있다. 물론, 모바일 단말에 움직임 센서가 없는 경우에 별도의 움직임 센서를 추가 구비할 수 있음은 당연하다.
At this time, the motion sensor 141 may be implemented as a motion sensor already provided in a mobile terminal such as an accelerator, a gyroscope, a compass sensor, or the like. It goes without saying that a separate motion sensor may be additionally provided when the mobile terminal does not have a motion sensor.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 도면으로, 이는 모바일 움직임을 기반으로 터치 압력 세기를 측정하기 위한 방법이다. FIG. 5 is a view for explaining a touch sensing method according to another embodiment of the present invention, which is a method for measuring a touch pressure intensity based on mobile movement.
먼저, 사용자에 의해 터치 센싱 동작이 요청되면, 터치 센싱 장치(100)는 모바일 단말을 진동시킨 후(S21), 움직임 센서를 통해 모바일 단말의 움직임을 센싱한다(S22). First, when a touch sensing operation is requested by the user, the touch sensing device 100 vibrates the mobile terminal (S21) and senses the movement of the mobile terminal through the motion sensor (S22).
모바일 단말의 움직임을 추적하여 움직임 에너지를 산출한 후(S23), 이전에 획득된 움직임 에너지와 현재 획득된 움직임 에너지를 비교하여 움직임 에너지 변화 여부를 확인한다(S24). 이때, 소리 에너지는 소정 기간 동안 발생된 움직임량을 수집 및 누적함으로써 산출될 수 것이다. After the movement of the mobile terminal is tracked to calculate the motion energy (S23), the previously obtained motion energy is compared with the currently obtained motion energy to check whether the motion energy has changed (S24). At this time, the sound energy can be calculated by collecting and accumulating the amount of motion generated during a predetermined period.
단계 S24의 확인 결과, 움직임 에너지가 이전에 비해 문턱치 이상으로 급격히 변화되었으면, 사용자가 모바일 단말을 터치하고 있다고 판단한다(S25). If it is determined in step S24 that the motion energy is rapidly changed beyond the threshold value, it is determined that the user is touching the mobile terminal (S25).
그리고 터치 전 움직임 에너지와 터치 후 움직임 에너지를 비교하여 움직임 에너지 변화량을 계산한 후, 기 설정된 환산 정보를 참고하여 움직임 에너지 변화량을 터치 압력 세기로 환산 및 출력한다(S26).
Then, the motion energy change amount is calculated by comparing the pre-touch motion energy and the post-touch motion energy, and then the motion energy change amount is converted into the touch pressure intensity by referring to the predetermined conversion information (S26).
도6는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치의 모바일 단말의 적용예를 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating an application example of a mobile terminal of a touch sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도6에서와 같이, 모바일 단말은 도2 또는 도4와 같이 구성되어 사용자의 터치 여부, 터치 압력 세기를 센싱할 수 있는 터치 센싱 장치(100), 그리고 사용자 요청에 따라 터치 센싱 장치(100)를 이용한 터치 센싱 동작을 수행하고, 터치 센싱 결과를 터치 스크린(300), 스피커(400) 등을 이용해 사용자에게 알려주는 제어부(200)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 6, the mobile terminal is constructed as shown in FIG. 2 or FIG. 4, and includes a touch sensing device 100 capable of sensing a user's touch, a touch pressure intensity, and a touch sensing device 100 And a controller 200 for notifying the user of the touch sensing result using the
즉, 모바일 단말은 터치 센싱 장치(100)를 하나의 센싱 장치로써 활용하여 사용자의 터치 여부, 터치 압력 세기를 센싱한 후, 센싱 결과를 터치 스크린(300), 스피커(400) 등을 통해 사용자에게 시청각적으로 통보할 수 있다. 예를 들어, 도7에서와 같이 사용자 터치 압력 세기를 텍스트 형태로 보여 줄 수 있으며, 도8에서와 같이 그래픽 형태로 보여줄 수도 있을 것이다. 이때, 그래픽 표시 위치는 터치 스크린(300)을 통해 획득된 터치 위치값에 따라 결정 및 가변될 수 있을 것이다. That is, the mobile terminal utilizes the touch sensing device 100 as one sensing device to sense whether the user touches or touches the touch, and then transmits the sensing result to the user through the
또한, 모바일 단말은 터치 센싱 장치(100)의 터치 압력 세기 센싱 결과를 이용하여 스피커 볼륨을 조절하거나, 사용자 터치 여부(예를 들어, 터치 또는 쥠 제스처)를 이용하여 버튼 입력 동작 없이 전화를 받을 수 있도록 하는 등, 터치 센싱 장치(100)를 사용자 인터페이스 장치로도 활용할 수 있도록 한다.
In addition, the mobile terminal may adjust the speaker volume using the touch pressure intensity sensing result of the touch sensing device 100, or may receive a phone call without a button input operation by using a user touching (for example, a touch or a gesture) So that the touch sensing device 100 can be utilized as a user interface device.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all of the equivalent or equivalent variations will fall within the scope of the present invention.
또한, 본 발명에 따른 터치 센싱 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치, 하드 디스크, 플래시 드라이브 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.In addition, the touch sensing method according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, a hard disk, a flash drive and the like, and also a carrier wave . The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.
Claims (13)
상기 모바일 단말을 진동시키는 진동 발생부;
상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 진동 에너지를 측정하는 진동 에너지 측정부; 및
사용자 터치에 의해 진동 에너지가 변화하는 경우, 진동 에너지 변화량에 기반하여 터치 압력 세기를 측정하는 터치 압력 세기 측정부를 포함하며, 상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 움직임 변화량을 기반으로 진동 에너지로 측정하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.A touch sensing apparatus for a mobile terminal,
A vibration generator for vibrating the mobile terminal;
A vibration energy measuring unit for measuring vibration energy generated by the vibration of the mobile terminal; And
And a touch pressure intensity measuring unit for measuring a touch pressure intensity based on the amount of change in vibration energy when the vibration energy is changed by a user's touch. The touch pressure intensity measuring unit measures the vibration energy based on the amount of motion change generated by the vibration of the mobile terminal The touch sensing device comprising:
상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 소리를 기반으로 진동 에너지로 측정하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.The apparatus of claim 1, wherein the vibration energy measuring unit
And measuring vibration energy based on sound generated by the vibration of the mobile terminal.
상기 모바일 단말의 진동 동작에 의해 발생되는 소리를 측정하는 마이크; 및
상기 소리의 주파수 스펙트럼을 분석하여 진동 에너지를 산출하는 주파수 스펙트럼 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.The apparatus of claim 2, wherein the vibration energy measuring unit
A microphone for measuring a sound generated by a vibration operation of the mobile terminal; And
And a frequency spectrum analyzer for analyzing the frequency spectrum of the sound and calculating the vibration energy.
상기 모바일 단말의 진동 동작에 의한 상기 모바일 단말의 움직임을 센싱하는 움직임 센서; 및
상기 모바일 단말의 움직임 변화량으로부터 진동 에너지를 산출하는 움직임 변화량 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.The apparatus of claim 1, wherein the vibration energy measuring unit
A motion sensor for sensing movement of the mobile terminal by the vibration of the mobile terminal; And
And a motion variation analyzer for calculating vibration energy from a motion variation of the mobile terminal.
진동 모터인 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.The apparatus as claimed in claim 1, wherein the vibration generator
Wherein the vibration sensor is a vibration motor.
상기 검출된 진동에너지 변화로부터 상기 사용자 물리적 힘을 측정하는 단계를 포함하며,
상기 진동에너지 변화를 검출하는 단계는, 진동중인 모바일 단말에 사용자 신체를 터치함에 따라 발생되는 움직임 변화량을 기반으로 진동에너지 변화량을 검출하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.Detecting the change in the vibration energy caused by an interaction between the vibration energy from the mobile terminal and the user physical force; And
Measuring the user physical force from the detected vibration energy change,
Wherein the step of detecting the change of the vibration energy detects the amount of change of the vibration energy based on the amount of movement change caused by touching the user's body to the mobile terminal being vibrated.
터치 압력 세기인 것을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.10. The method of claim 9, wherein the user physical force
And a touch pressure intensity.
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