KR101458312B1 - Method for detecting touch strength using sound, and user terminal and touch strength sensing system using the same - Google Patents

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KR101458312B1 KR1020130071031A KR20130071031A KR101458312B1 KR 101458312 B1 KR101458312 B1 KR 101458312B1 KR 1020130071031 A KR1020130071031 A KR 1020130071031A KR 20130071031 A KR20130071031 A KR 20130071031A KR 101458312 B1 KR101458312 B1 KR 101458312B1
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Abstract

The present invention relates to a method for detecting touch strength using sound which can detects touch strength of a user by using sound which is generated by friction between a user terminal and a touch device, and to a user terminal and a touch strength sensing system using the same. The user terminal comprises: a microphone which acquired sound generated by a touch of the touch device; and a touch control part which calculates sound energy of the sound acquired by the microphone and calculates the touch strength of the touch device based on the sound energy.

Description

소리를 이용한 터치 압력 센싱 방법, 그리고 이를 이용하는 사용자 단말 및 터치 압력 센싱 시스템{Method for detecting touch strength using sound, and user terminal and touch strength sensing system using the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch sensing method using a sound, and a user terminal and a touch pressure sensing system using the touch sensing method.

본 발명은 터치 압력 센싱 방법, 그리고 이를 이용하는 사용자 단말 및 터치 압력 센싱 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자 단말과 터치 장치와의 마찰에 의하여 발생하는 소리를 이용하여 사용자의 터치 압력을 센싱할 수 있도록 하는 소리를 이용한 터치 압력 센싱 방법, 그리고 이를 이용하는 사용자 단말 및 터치 압력 센싱 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a touch pressure sensing method, and a user terminal and a touch pressure sensing system using the touch sensing method. More particularly, the present invention relates to a touch sensing method for sensing a touch pressure of a user using a sound generated by friction between a user terminal and a touch device And a user terminal and a touch pressure sensing system using the touch pressure sensing method.

휴대전화에 구빈된 기존의 컴포넌트를 다양한 방식으로 활용하여 이 목적을 이루는 것이 절실하다.It is urgent to accomplish this purpose by utilizing existing components that are supported by mobile phones in various ways.

더 높은 입력해상도를 위해서는 새로운 하드웨어를 구비해야 하는 문제점이 있었다. 또한 현재의 사용자 단말에서는 인터렉션 영역이 터치스크린 내로 제한되어있는 문제점이 있었다.There is a problem in that a new hardware is required for a higher input resolution. In addition, there is a problem that the interaction area is limited within the touch screen in the current user terminal.

따라서 기존에 구비된 센서만을 가지고도 압력의 세기를 측정할 수 있는 방법, 사용자 단말의 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 the user terminal.

이에 본 발명에서는 압력 센싱 방법인 아닌 소리 센싱 방법을 이용하여 터치 압력을 측정할 수 있도록 함으로써, 기존기기에 구비된 센서만으로도 동일한 효과를 가질 수 있도록 하는 소리를 이용한 터치 압력 센싱 방법, 그리고 이를 이용하는 사용자 단말 및 터치 압력 센싱 시스템을 제공하고자 한다. Accordingly, in the present invention, a touch pressure sensing method using a sound, which is a pressure sensing method, can be used to measure a touch pressure by using a sensor provided in an existing device, and a user Terminal and a touch pressure sensing system.

그리고 소리 센싱 방법을 통해 인터렉션 영역을 터치스크린 영역에서 소리 발생이 가능한 모든 부위로 확장할 수 있도록 하는 소리를 이용한 터치 압력 센싱 방법, 그리고 이를 이용하는 사용자 단말 및 터치 압력 센싱 시스템을 제공하고자 한다. The present invention also provides a touch pressure sensing method using sound to extend the interaction area to all parts capable of generating sounds in a touch screen area through a sound sensing method, and a user terminal and a touch pressure sensing system using the same.

또한 본 발명에서는 터치 장치를 소리 발생 수단으로 이용함으로써, 소리 발생 가능 범위 내에서 터치 장치의 구현 형태가 다양하게 변화될 수 있도록 하는 소리를 이용한 터치 압력 센싱 방법, 그리고 이를 이용하는 사용자 단말 및 터치 압력 센싱 시스템을 제공하고자 한다. In addition, the present invention provides a touch pressure sensing method using a sound that enables various implementations of a touch device to be varied within a range in which sounds can be generated by using a touch device as a sound generating means, and a user terminal and a touch pressure sensing System.

뿐 만 아니라, 터치 압력 센싱 동작의 오차 발생을 최소화함으로써, 동작 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 소리를 이용한 터치 압력 센싱 방법, 그리고 이를 이용하는 사용자 단말 및 터치 압력 센싱 시스템을 제공하고자 한다. The present invention also provides a touch pressure sensing method using a sound that minimizes the occurrence of an error in the touch pressure sensing operation, thereby ensuring operational reliability, and a user terminal and a touch pressure sensing system using the same.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 터치 장치의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득하는 소리 검출부; 상기 소리 검출부를 통해 획득된 소리의 소리 에너지를 계산하는 소리 에너지 계산부; 터치스크린을 통해 상기 터치 장치의 터치 지점을 센싱하고, 상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리에 따라 상기 소리 에너지를 보정하는 소리 에너지 보정부; 및 상기 보정 완료된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하여 출력하는 터치 압력 산출부를 포함하는 사용자 단말을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a touch sensing device comprising: a sound detection unit for acquiring sound generated by a touch of a touch device; A sound energy calculation unit for calculating a sound energy of sound obtained through the sound detection unit; A sound energy correcting unit for sensing a touch point of the touch device through a touch screen and correcting the sound energy according to a distance between the touch point and the sound detecting unit; And a touch pressure calculating unit for converting the corrected sound energy into a touch pressure and outputting the touch pressure.

상기 소리 에너지 보정부는 상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리와 보정값과의 상관관계에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 상기 소리 에너지를 보정할 수 있다. The sound energy correction unit may include information on a correlation between a distance between the touch point and the sound detection unit and a correction value, and the sound energy may be corrected based on the information.

상기 터치 압력 산출부는 터치 압력과 소리 에너지간 변환 기준에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 상기 소리 에너지로부터 상기 터치 압력으로 산출할 수 있다. The touch pressure calculating unit may include information on a conversion criterion between touch pressure and sound energy, and may calculate the touch pressure from the sound energy based on the information.

상기 소리 에너지 보정부는 상기 다수의 마이크를 통해 획득된 소리들의 에너지를 비교 분석하여 상기 터치 장치의 터치 지점을 산출하고, 상기 다수의 마이크 중 하나를 기준 마이크로 설정한 후, 상기 터치 지점과 상기 기준 마이크간 거리에 따라 상기 소리 에너지를 보정하는 기능을 더 포함할 수 있다. The sound energy correcting unit compares and analyzes the energy of sounds obtained through the plurality of microphones to calculate a touch point of the touch device, sets one of the plurality of microphones as a reference microphone, And a function of correcting the sound energy according to the distance between the sound sources.

더하여, 상기 사용자 단말은 상기 소리 검출부를 통해 획득된 소리를 증폭 및 필터링하여 상기 소리 에너지 계산부에 제공하는 증폭 및 필터부를 더 포함할 수 있다. In addition, the user terminal may further include an amplifying and filtering unit for amplifying and filtering the sound obtained through the sound detecting unit and providing the amplified and filtered sound to the sound energy calculating unit.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 다수의 마이크를 구비하고, 상기 다수의 마이크 각각이 터치 장치의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득하는 소리 검출부; 상기 다수의 마이크 각각이 획득한 소리의 에너지를 계산하는 소리 에너지 계산부; 상기 소리 에너지 계산부를 통해 계산된 에너지들의 세기 차이를 이용하여 상기 터치 장치의 터치 지점을 산출하고, 상기 다수의 마이크 중 하나를 기준 마이크로 설정한 후, 상기 터치 지점과 상기 기준 마이크간 거리에 따라 상기 소리 에너지를 보정하는 소리 에너지 보정부; 및 상기 보정 완료된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하여 출력하는 터치 압력 산출부를 포함하는 사용자 단말을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a sound output apparatus comprising: a sound detection unit having a plurality of microphones, each of the plurality of microphones acquiring a sound generated by a touch of a touch device; A sound energy calculation unit for calculating the sound energy obtained by each of the plurality of microphones; Calculating a touch point of the touch device by using intensity differences of the energies calculated through the sound energy calculation unit, setting one of the plurality of microphones as a reference microphone, and then, based on the distance between the touch point and the reference microphone, Sound energy compensation to correct sound energy; And a touch pressure calculating unit for converting the corrected sound energy into a touch pressure and outputting the touch pressure.

상기 소리 에너지 보정부는 상기 다수의 마이크 중에서 상기 터치 지점과의 거리가 가장 가까운 마이크를 상기 기준 마이크로 설정할 수 있다. The sound energy correction unit may set a microphone having a distance from the touch point to the microphone among the plurality of microphones as the reference microphone.

그리고 상기 소리 에너지 보정부는 상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리와 보정값과의 상관관계에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 상기 소리 에너지를 보정할 수 있다. The sound energy correction unit may include information on a correlation between the distance between the touch point and the sound detection unit and the correction value, and the sound energy may be corrected based on the information.

상기 터치 제어부는 터치 압력과 소리 에너지간 변환 기준에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 상기 소리 에너지로부터 상기 터치 압력으로 산출할 수 있다. The touch control unit has information on a conversion criterion between the touch pressure and the sound energy, and can calculate the touch energy from the sound energy based on the information.

더하여, 상기 사용자 단말은 상기 소리 검출부를 통해 획득된 소리를 증폭 및 필터링하여 상기 소리 에너지 계산부에 제공하는 증폭 및 필터부를 더 포함할 수 있다. In addition, the user terminal may further include an amplifying and filtering unit for amplifying and filtering the sound obtained through the sound detecting unit and providing the amplified and filtered sound to the sound energy calculating unit.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 터치 압력에 따라 형태 변화가 가능한 가용성 부재를 가지는 터치 장치; 및 상기 터치 장치의 터치에 의해 소리가 발생하면, 상기 소리의 소리 에너지를 계산함과 동시에 상기 터치 장치의 터치 지점을 센싱하고, 상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리에 따라 상기 소리 에너지를 보정한 후, 상기 보정된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하는 사용자 단말을 포함하는 터치 압력 센싱 시스템을 제공한다. According to still another aspect of the present invention, there is provided a touch device having a soluble member capable of changing its shape in accordance with a touch pressure; And a controller for calculating the sound energy of the sound and sensing the touch point of the touch device when the sound is generated by the touch of the touch device and correcting the sound energy according to the distance between the touch point and the sound detector And a user terminal for converting the corrected sound energy into a touch pressure.

상기 터치 장치는 상기 가용성 부재로 구현된 팁을 구비하는 스타일러스 펜이거나, 상기 가용성 부재 자체일 수 있다. The touch device may be a stylus pen having a tip embodied in the soluble member, or may be the soluble member itself.

상기 사용자 단말은 상기 터치 장치의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득하는 소리 검출부; 상기 소리 검출부를 통해 획득된 소리의 소리 에너지를 계산하는 소리 에너지 계산부; 터치스크린을 통해 상기 터치 장치의 터치 지점을 센싱하고, 상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리에 따라 상기 소리 에너지를 보정하는 소리 에너지 보정부; 및 상기 보정 완료된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하여 출력하는 터치 압력 산출부를 포함할 수 있다. Wherein the user terminal comprises: a sound detector for acquiring a sound generated by a touch of the touch device; A sound energy calculation unit for calculating a sound energy of sound obtained through the sound detection unit; A sound energy correcting unit for sensing a touch point of the touch device through a touch screen and correcting the sound energy according to a distance between the touch point and the sound detecting unit; And a touch pressure calculating unit for converting the corrected sound energy into a touch pressure and outputting the touch pressure.

또한 상기 사용자 단말은 다수의 마이크를 구비하고, 상기 다수의 마이크 각각이 터치 장치의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득하는 소리 검출부; 상기 다수의 마이크 각각이 획득한 소리의 에너지를 계산하는 소리 에너지 계산부; 상기 소리 에너지 계산부를 통해 계산된 에너지들의 세기 차이를 이용하여 상기 터치 장치의 터치 지점을 산출하고, 상기 다수의 마이크 중 하나를 기준 마이크로 설정한 후, 상기 터치 지점과 상기 기준 마이크간 거리에 따라 상기 소리 에너지를 보정하는 소리 에너지 보정부; 및 상기 보정 완료된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하여 출력하는 터치 압력 산출부를 포함할 수 있다. The user terminal may include a plurality of microphones, and each of the plurality of microphones may include a sound detector for acquiring a sound generated by a touch of the touch device. A sound energy calculation unit for calculating the sound energy obtained by each of the plurality of microphones; Calculating a touch point of the touch device by using intensity differences of the energies calculated through the sound energy calculation unit, setting one of the plurality of microphones as a reference microphone, and then, based on the distance between the touch point and the reference microphone, Sound energy compensation to correct sound energy; And a touch pressure calculating unit for converting the corrected sound energy into a touch pressure and outputting the touch pressure.

본 발명에서는 압력센서와 같은 별도의 하드웨어를 구비하지 않고도 기존기기에 구비된 마이크와 소프트웨어만으로 동일한 효과를 가질 수 있어 적은 비용으로 큰 효과를 볼 수 있는 사용자의 터치 압력을 센싱할 수 있도록 한다. In the present invention, the same effect can be obtained only by a microphone and software provided in a conventional device without the need for a separate hardware such as a pressure sensor, so that a touch pressure of a user can be sensed with a small effect.

그리고 소리 센싱 방법을 통해 터치스크린 영역뿐 아니라 소리 발생이 가능한 모든 부위에서 터치 동작을 수행하고, 이에 따른 터치 압력을 센싱할 수 있도록 함으로써, 사용자 입력 검출 범위를 획기적으로 확대시켜 줄 수 있도록 한다. In addition, the touch sensing operation can be performed not only in the touch screen area but also in all areas where sound can be generated, and can sense the touch pressure accordingly, thereby greatly expanding the user input sensing range.

또한, 기존의 터치 장치는 스타일러스 펜과 같이 반드시 정전용량을 가지는 물질로 구현되어야 했으나, 본 발명의 터치 장치는 터치 압력에 따라 소리 변화될 수 있는 범위 내에서 그 구현 형태가 다양하게 가변될 수 있도록 한다. In addition, although the conventional touch device has to be implemented with a material having an electrostatic capacity such as a stylus pen, the touch device of the present invention can be variously changed in the range that the sound can be changed according to the touch pressure do.

뿐 만 아니라, 마이크와 터치 지점간 거리에 따라 사용자 단말이 측정하는 소리 에너지가 달라질 수 있음을 미리 고려하여 터치 압력 값을 산출함으로써, 동작 신뢰성이 더욱 증대될 수 있도록 한다. In addition, it is possible to further increase the reliability of operation by calculating the touch pressure value in advance considering that the sound energy measured by the user terminal may vary depending on the distance between the microphone and the touch point.

도 1a 및 도1b는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 사용자 단말을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부의 필터링 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말을 통해 획득될 수 있는 소리의 예들을 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 압력을 이용한 사용자 인터렉션 동작 예를 설명하는 도면이다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 압력을 이용한 사용자 인터렉션 동작 예를 설명하는 도면이다.
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말을 도시한 도면이다.
도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말을 도시한 도면이다.
도10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 다수개의 마이크를 이용한 터치 지점을 획득 과정을 설명하기 위한 도면이다.1A and 1B are views showing a touch device according to embodiments of the present invention.
2 is a diagram illustrating a user terminal according to embodiments of the present invention.
3 is a view for explaining a filtering range of a filter unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating examples of sounds that can be obtained through a user terminal according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a touch sensing method of a user terminal according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of a user interaction operation using a touch pressure according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an example of a user interaction operation using a touch pressure according to another embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a user terminal according to another embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a user terminal according to another embodiment of the present invention.
10 is a diagram for explaining a process of acquiring a touch point using a plurality of microphones 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.

본 발명에서는 사용자 단말의 표면에 터치 장치를 터치하고 이동시키면, 사용자 단말과 터치 장치는 서로 마찰하면서 특정 주파수대의 소리가 발생하는 점을 활용하여, 사용자의 터치 압력을 감지하도록 하고자 한다. According to the present invention, when a touch device is touched and moved on a surface of a user terminal, a user's touch pressure is detected by utilizing a point where a user terminal and a touch device rub against each other and sound of a specific frequency band is generated.

특히, 터치 장치를 사용자에 의해 인가되는 터치 압력에 따라 사용자 단말에 대한 터치 면적이 가변되는 가용성 부재로 구현하는 경우, 사용자가 터치 장치에 인가되는 터치 압력을 가변하면, 터치 장치와 사용자 단말의 터치 면적이 변화하고, 이에 따라 소리 에너지가 가변되는 데, 본 발명에서는 이러한 특성을 이용하여 터치 압력까지도 검출할 수 있도록 한다.
Particularly, when the touch device is implemented as a soluble member having a variable touch area with respect to the user terminal according to the touch pressure applied by the user, when the user varies the touch pressure applied to the touch device, The area changes and thus the sound energy varies. According to the present invention, even the touch pressure can be detected using this characteristic.

도 1a 및 도1b는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 장치를 도시한 도면이다. 1A and 1B are views showing a touch device according to embodiments of the present invention.

도 1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 터치 장치(100)는 사용자의 터치 압력에 따라 형태 변화가 가능한 가용성 부재로 구현된 팁(tip)을 구비하는 스타일러스 펜으로 구현되거나, 가용성 부재 그 자체로 구현될 수 있다. As shown in FIGS. 1A and 1B, the touch device 100 of the present invention may be embodied as a stylus pen having a tip implemented as a soluble member capable of changing its shape according to a user's touch pressure, Can be implemented by itself.

즉, 본 발명의 터치 장치(100)는 사용자에 의해 인가되는 터치 압력에 따라 사용자 단말(200)에 대한 터치 면적이 가변되고, 이에 따라 터치 장치(100)와 사용자 단말(200)간 충돌 또는 마찰에 의해 발생하는 소리가 상이해지는 장치로 구현되나, 그 형태는 다양하게 변화될 수 있음을 알 수 있다. That is, according to the touch device 100 of the present invention, the touch area with respect to the user terminal 200 is varied according to the touch pressure applied by the user, The sound generated by the speaker is different from the sound generated by the speaker. However, the form can be variously changed.

또한, 기존의 스타일러스 펜에 구비된 팁은 반드시 정전용량을 가지는 물질로 구현되어야 했으나, 본 발명에서는 충돌 또는 마찰에 의한 소리만 발생하면 되므로, 정전용량을 가지는 물질로 구현될 필요가 없다.
In addition, the tip of the conventional stylus pen must be formed of a material having electrostatic capacity, but in the present invention, it is only necessary to generate sound due to collision or friction, so that it is not necessary to be realized as a material having a capacitance.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말을 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a user terminal according to an embodiment of the present invention.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사용자 단말(200)은 스마트 폰, 태블릿 PC 등으로 구현되며, 터치 장치(100)의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득하는 소리 검출부(210), 상기 소리 검출부(210)를 통해 획득된 소리의 소리 에너지를 계산하고, 상기 소리 에너지를 기반으로 상기 터치 장치의 터치 압력을 산출하는 터치 제어부(220), 및 터치 제어부(220)를 통해 획득한 터치 압력을 사용자 제어값으로 획득하고, 이에 따른 사용자 인터랙션 동작을 수행하는 제어부(230) 등을 포함하여 구성된다.
2, the user terminal 200 of the present invention is implemented as a smart phone, a tablet PC, or the like and includes a sound detection unit 210 for obtaining a sound generated by a touch of the touch device 100, A touch controller 220 for calculating the sound energy of the sound obtained through the detector 210 and calculating the touch pressure of the touch device based on the sound energy and a touch controller 220 for calculating the touch pressure obtained through the touch controller 220 And a controller 230 for acquiring the user interaction value and performing a user interaction operation according to the user control value.

이하, 각 구성요소의 기능을 상세히 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, the functions of the respective components will be described in detail.

소리 검출부(210)는 사용자 단말(200)에 이미 구비된 마이크 등으로 구현될 수 있다. 즉, 사용자 단말(200)에 구비된 마이크를 재활용하여 사용자의 터치 압력에 상응하는 소리를 획득하도록 한다. 물론, 사용자 단말(200)에 마이크가 없는 경우에 별도의 마이크를 추가 구비할 수 있음은 당연할 것이다.
The sound detection unit 210 may be implemented by a microphone or the like that is already provided in the user terminal 200. That is, the microphones provided in the user terminal 200 are reused to obtain a sound corresponding to the touch pressure of the user. Of course, when the user terminal 200 does not have a microphone, it is natural that a separate microphone may be additionally provided.

터치 제어부(220)는 증폭부(221), 필터부(222), 소리 에너지 계산부(223) 및 터치 압력 산출부(224) 등을 포함하여, 소리 검출부(210)를 통해 획득된 소리의 소리 에너지를 이용하여 터치 장치(110)의 터치 압력을 산출한다. The touch control unit 220 includes an amplification unit 221, a filter unit 222, a sound energy calculation unit 223 and a touch pressure calculation unit 224. The touch control unit 220 includes a sound detection unit 210, And calculates the touch pressure of the touch device 110 using energy.

증폭부(221)는 소리 검출부(210)를 통해 획득된 소리를 증폭하여, 필터부(222)가 소리 검출부(210)를 통해 획득된 소리를 보다 잘 인식할 수 있도록 한다. The amplifying unit 221 amplifies the sound obtained through the sound detecting unit 210 so that the filter unit 222 can recognize the sound obtained through the sound detecting unit 210 more clearly.

필터부(222)는 증폭부(221)를 통해 출력되는 소리를 필터링하여, 기 설정된 주파수 대역의 소리만을 추출하도록 한다. 참고로, 사용자 터치에 의해 발생되는 소리는, 주로 15kHz~ 32kHz 대역의 소리만이 터치 압력에 따라 가변되는 특징을 가진다. 이에 본 발명의 필터부(222)는 도3에 도시된 바와 같이 15kHz~ 32kHz 대역의 주파수만을 추출하고 출력하도록 한다. The filter unit 222 filters the sound output through the amplifying unit 221 to extract only a sound of a predetermined frequency band. For reference, the sound generated by the user's touch has a characteristic in which only the sound of the 15 kHz to 32 kHz band varies depending on the touch pressure. Therefore, the filter unit 222 of the present invention extracts and outputs only frequencies in the 15 kHz to 32 kHz band as shown in FIG.

소리 에너지 계산부(223)는 필터부(222)를 통해 필터링된 소리의 주파수별 소리 크기를 산출 및 수집하여 소리 에너지를 계산한다. The sound energy calculation unit 223 calculates and collects the sound intensity by frequency of the filtered sound through the filter unit 222 to calculate the sound energy.

터치 압력 산출부(224)는 터치 압력과 소리 에너지간 변환 기준에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 소리 에너지 계산부(223)를 통해 계산된 소리 에너지를 터치 압력으로 환산한다. The touch pressure calculating unit 224 has information on a conversion criterion between touch pressure and sound energy and converts the sound energy calculated through the sound energy calculating unit 223 into the touch pressure based on the information.

또한, 특정 주파수 영역의 소리를 필터링하는 대신 주파수, 진폭을 기본 변수로 하여, 터치 압력 산출부(224)에 소정의 소리 패턴을 미리 저장하고, 터치 압력 산출부(224)가 실제 검출되는 소리 패턴을 이에 매칭시켜 해당 터치 압력을 입력 터치 압력으로 결정할 수 있다. In addition, instead of filtering the sound in the specific frequency region, a predetermined sound pattern is previously stored in the touch pressure calculating section 224 using the frequency and the amplitude as basic parameters, and the touch pressure calculating section 224 calculates the actual sound pattern The touch pressure can be determined as the input touch pressure.

또한, 터치 압력 산출부(224)는 소리 에너지의 절대값이 아닌 상대적인 변화값을 이용하여 터치 압력을 결정할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 최초에 검출된 소리 에너지를 기준 값으로 설정한 후, 이에 대한 소리 에너지의 증가량 또는 감소량으로부터 현재의 터치 압력을 산출할 수도 있을 것이다.
Also, the touch pressure calculating unit 224 may determine the touch pressure using a relative change value rather than an absolute value of the sound energy. For example, the first detected sound energy may be set as a reference value, and then the current touch pressure may be calculated from the increase or decrease in the sound energy.

제어부(230)는 사용자 단말(200)의 운영 프로그램을 저장하고, 이에 따라 사용자 단말(200)의 모든 동작을 전반적으로 제어하면서, 터치 제어부(220)를 통해 획득된 터치 압력을 사용자 제어값으로 인식하고, 이에 따른 사용자 인터랙션 동작을 수행하도록 한다. 예를 들어, 터치 압력을 사용자에게 시/청각적으로 알려주거나, 터치 압력 증감 정도에 따라 스피커 볼륨/화면 밝기 등을 조정하거나, 또는 터치 압력별로 활성화될 메뉴(또는 기능)을 설정한 후, 터치 압력이 검출될 때마다 해당 메뉴(또는 기능)을 활성화하는 등의 각종 동작을 수행할 수 있다.
The control unit 230 stores the operation program of the user terminal 200 and thus controls the operation of the user terminal 200 as a whole and recognizes the touch pressure acquired through the touch control unit 220 as a user control value And performs a user interaction operation accordingly. For example, the user can visually or audibly inform the touch pressure, adjust the speaker volume / screen brightness according to the degree of touch pressure increase, or set the menu (or function) to be activated for each touch pressure, It is possible to perform various operations such as activating the corresponding menu (or function) each time the pressure is detected.

이와 같이 본 발명의 사용자 단말(200)은 소리 센싱 방법을 통해 터치 압력을 검출함으로써, 압력 센서와 같은 하드웨어를 추가로 구비하지 않고, 기존에 구비하고 있던 마이크만을 활용하여 사용자의 터치 압력을 센싱할 수 있다. As described above, the user terminal 200 of the present invention detects the touch pressure through the sound sensing method, thereby not sensing the touch pressure of the user by utilizing only the microphone that has been provided, .

또한, 사용자 단말 전체를 통해 발생되는 소리를 이용하므로, 터치 압력 입력 범위가 터치스크린과 같은 특정 위치에 한정되지 아니한다. 그 결과, 본 발명의 터치 감지 영역이 터치스크린 영역을 벗어나, 사용자 단말 전체로 확장될 수 있다.
Further, since the sound generated through the entire user terminal is used, the touch pressure input range is not limited to a specific position such as a touch screen. As a result, the touch sensing area of the present invention can be extended to the entire user terminal beyond the touch screen area.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말을 통해 획득될 수 있는 소리의 예들을 도시한 도면으로, (a)은 터치 압력이 약한 경우의 주파수 스펙트럼을, (b)은 터치 압력이 중간인 경우의 주파수 스펙트럼을, (c)은 터치 압력이 센 경우의 주파수 스펙트럼을 각각 나타낸다. FIG. 4 illustrates examples of sound that can be obtained through a user terminal according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) shows a frequency spectrum when the touch pressure is weak, (C) shows the frequency spectrum when the touch pressure is high, respectively.

도 4의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 터치 압력에 따라 특정 주파수 대역에서 획득되는 소리 에너지가 변화됨을 알 수 있다. 이것은 터치 장치(100)가 사용자 단말(200)에 터치 및 이동됨에 따라 특정 주파수 영역의 소리가 특이적으로 검출됨을 의미하며, 본 발명은 이러한 특성을 이용하여 터치 장치와 터치스크린의 터치에 따라 발생하는 고유의 소리정보를 터치 압력 검출을 위한 변수로 활용한다.
4 (a) to 4 (c), it can be seen that the sound energy obtained in a specific frequency band is changed according to the touch pressure. This means that the sound of a specific frequency range is specifically detected as the touch device 100 is touched and moved to the user terminal 200. The present invention uses this characteristic to generate a sound according to the touch of the touch device and the touch screen Is used as a parameter for touch pressure detection.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 센싱 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining a touch sensing method of a user terminal according to an embodiment of the present invention.

만약, 사용자가 터치 장치(100)를 사용자 단말(200)에 터치 또는 터치 후 이동시키면(S1), 터치 장치(100)의 터치 면적은 터치 압력에 따라 가변되고, 터치 면적에서의 마찰에 의해 소리가 발생된다. If the user touches or touches the touch terminal 100 to the user terminal 200 (S1), the touch area of the touch device 100 varies according to the touch pressure, Is generated.

그러면, 사용자 단말(200)은 소리 검출부(210)를 통해 사용자 단말(200)과 터치 장치(100)의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득한다(S2). Then, the user terminal 200 acquires a sound generated by the touch of the user terminal 200 and the touch device 100 through the sound detection unit 210 (S2).

그러고 나서, 사용자 단말(200)은 터치 제어부(220)를 통해 S2에서 획득된 소리를 증폭 및 필터링하여 신호 품질을 향상시킨 후, 해당 소리의 주파수 스펙트럼을 분석하여 소리 에너지를 계산한다(S3). 소리 에너지는 소리의 주파수별 소리 크기를 수집한 후, 통계내는 방식으로 계산될 수 있을 것이다. 물론, 상기의 방법이외에도 소리 에너지를 계산할 수 있는 다른 방법이 있다면, 이 또한 본 발명에서 적용될 수 있음은 물론 당연하다. Then, the user terminal 200 amplifies and filters the sound obtained in S2 through the touch controller 220 to improve the signal quality, and then analyzes the frequency spectrum of the sound to calculate sound energy (S3). The sound energy may be calculated in a statistical manner after collecting the sound magnitude of the sound's frequency. Of course, if there are other methods for calculating the sound energy in addition to the above method, it is of course also applicable to the present invention.

마지막으로 기 설정된 터치 압력과 소리 에너지간 변환 기준을 참고하여, 단계 S3을 통해 계산된 소리 에너지를 터치 압력으로 환산한다(S4).
Finally, the sound energy calculated in the step S3 is converted into the touch pressure (S4) by referring to the conversion criterion between the predetermined touch pressure and the sound energy.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 압력을 이용한 사용자 인터렉션 동작 예를 설명하는 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of a user interaction operation using a touch pressure according to an embodiment of the present invention.

사용자 단말(200)의 터치스크린상에서 터치 장치(100)을 센 힘으로 이동시킨 경우, 큰 소리 에너지를 가지는 소리가 발생하며, 이에 해당하는 소리는 사용자 단말(200)에 구비된 소리 검출부(210)에 의하여 검출된다. 그러면 터치 제어부(220)는 소리 검출부(210)에 의하여 검출된 소리 에너지에 따라 강한 터치 압력이 연산하고, 제어부(230)는 이에 응답하여 터치스크린 상에 굵은 굵기의 선을 표시하게 된다. 이때, 선의 표시 위치는 터치스크린을 통해 획득된 터치 좌표에 따라 결정될 수 있을 것이다. When the touch device 100 is moved by a touch force on the touch screen of the user terminal 200, a sound having a large sound energy is generated. The sound corresponding to the sound is generated by the sound detection unit 210 included in the user terminal 200, . Then, the touch controller 220 calculates a strong touch pressure according to the sound energy detected by the sound detector 210, and the controller 230 displays a thick line on the touch screen in response thereto. At this time, the display position of the line may be determined according to the touch coordinates obtained through the touch screen.

반면, 보다 약한 힘으로 터치 장치(100)를 사용자 단말(200)에 터치 및 이동시키는 경우, 적은 소리 에너지를 가지는 소리가 검출되며, 이에 따라 약한 터치 압력이 연산되어, 터치스크린 상에는 얇은 굵기의 선을 표시하게 된다.
On the other hand, when the touch device 100 is touched and moved to the user terminal 200 with a weaker force, a sound having a low sound energy is detected, so that a weak touch pressure is calculated, and a thin thickness line .

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 압력을 이용한 사용자 인터렉션 동작 예를 설명하는 도면이다.7 is a view for explaining an example of a user interaction operation using a touch pressure according to another embodiment of the present invention.

만약, 스피커 볼륨 조정 상태에서, 사용자가 사용자 단말(200)에 터치 장치(100)을 터치한 후 터치 압력을 점차로 증가시키면, 사용자 단말(200)은 터치 제어부(220)를 통해 사용자가 터치 압력을 점차로 증가시키고 있음을 검출하고, 이에 응답하여 스피커 볼륨을 증가시켜 준다.If the user gradually increases the touch pressure after touching the touch device 100 to the user terminal 200 in the speaker volume adjustment state, the user terminal 200 controls the touch controller 220 Detects that it is gradually increasing, and increases the speaker volume in response.

반면, 사용자가 터치 압력을 점차로 감소하면, 사용자 단말(200)은 터치 제어부(220)를 통해 사용자가 터치 압력을 점차로 감소시키고 있음을 검출하고, 이에 응답하여 스피커 볼륨을 감소시켜 준다.
On the other hand, if the user gradually decreases the touch pressure, the user terminal 200 detects that the user is gradually decreasing the touch pressure through the touch control unit 220, and decreases the speaker volume in response to the decrease.

이와 같이, 본 발명에서는 터치 압력 산출 결과를 사용자에게 통보하거나, 터치 압력 산출 결과를 사용자 제어값으로 획득하여 사용자 단말의 각종 동작을 제어할 수 있도록 한다.
As described above, in the present invention, the touch pressure calculation result is notified to the user or the touch pressure calculation result is acquired as the user control value, so that various operations of the user terminal can be controlled.

또한 상기의 설명에서는 터치 압력을 최종 연산값으로 획득 및 출력하도록 하였으나, 사용자의 터치 압력에 따라 터치 장치와 사용자 단말간 터치 면적 또한 변화됨을 고려하여, 사용자 단말은 터치 압력 대신에 터치 면적을 최종 연산값으로 획득하도록 할 수도 있을 것이다.
In the above description, the touch pressure is acquired and outputted as the final calculated value. However, considering that the touch area between the touch device and the user terminal changes according to the touch pressure of the user, Value. ≪ / RTI >

그러나 상기와 같이 사용자 단말이 하나의 마이크를 사용하면, 마이크와 터치 지점간 거리에 따라 소리 에너지에 편차가 발생할 수도 있다. 즉, 사용자가 동일한 세기로 터치 장치(100)를 사용자 단말(200)에 터치하더라도, 마이크와 터치 지점간 거리에 따라 획득되는 소리 에너지가 전혀 상이해질 수 있다. However, if the user terminal uses one microphone as described above, the sound energy may vary depending on the distance between the microphone and the touch point. That is, even if the user touches the touch device 100 to the user terminal 200 with the same intensity, the sound energy obtained according to the distance between the microphone and the touch point can be completely different.

이에 본 발명에서는 터치 지점을 센싱하고, 터치 지점과 마이크와의 거리에 따라 소리 에너지 보정 동작을 수행할 수 있도록 하는 기술을 추가적으로 제안하고자 한다. Accordingly, the present invention proposes a technique for sensing a touch point and performing a sound energy correction operation according to a distance between a touch point and a microphone.

도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말을 도시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating a user terminal according to another embodiment of the present invention.

도8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사용자 단말(200)은 도2와 유사하게 소리 검출부(210), 터치 제어부(220), 제어부(230), 및 터치스크린(240) 등을 포함하여 구성되나, 터치 제어부(220)가 증폭부(221), 필터부(222), 소리 에너지 계산부(223) 및 터치 압력 산출부(224) 이외에 소리 에너지 보정부(225)를 더 포함하도록 한다. 8, the user terminal 200 of the present invention includes a sound detection unit 210, a touch control unit 220, a control unit 230, and a touch screen 240, The touch control unit 220 may further include an acoustic energy correction unit 225 in addition to the amplification unit 221, the filter unit 222, the sound energy calculation unit 223, and the touch pressure calculation unit 224.

이때의 소리 에너지 보정부(225)는 마이크와 터치 지점간 거리에 따른 소리 에너지 보정 기준을 달라지는 소리 에너지 보정량에 대한 정보를 사전에 설정 및 등록하고, 소리 에너지 보정 기준은 마이크와 터치 지점간 거리와 보정값에 에 따라 달라지는 보정값에 대한 상관 관계를 나타내는 함수로 구현되거나, 마이크와 터치 지점간 거리 각각에 매핑된 보정값을 가지는 테이블로 구현될 수 있을 것이다.
At this time, the sound energy correction unit 225 sets and registers information about the sound energy correction amount that varies according to the distance between the microphone and the touch point, and the sound energy correction standard is a distance between the microphone and the touch point Or a table having a correction value mapped to each of the distances between the microphone and the touch points.

계속하여 도8을 참고하여, 사용자 단말의 동작 방법을 살펴보기로 한다. Next, a method of operating the user terminal will be described with reference to FIG.

만약, 터치 장치(100)가 사용자 단말(200)에 터치되어 소리가 발생하면, 사용자 단말(200)은 소리 에너지 계산부(223)를 통해 소리 에너지를 산출함과 동시에, 터치스크린(240)를 통해 터치 장치(100)의 터치 지점을 센싱한다. If the touch device 100 is touched by the user terminal 200 to generate a sound, the user terminal 200 calculates the sound energy through the sound energy calculator 223 and outputs the sound energy to the touch screen 240 The touch point of the touch device 100 is sensed.

그리고 소리 에너지 보정부(225)는 터치스크린(240)를 통해 센싱된 터치 지점과 소리 검출부(210)(즉, 마이크)의 위치를 비교하여 마이크와 터치 지점간 거리를 산출하고, 기 설정된 소리 에너지 보정 기준을 참고하여 산출된 마이크와 터치 지점간 거리에 상응하는 소리 에너지 보정값을 획득한다. Then, the sound energy correction unit 225 compares the position of the touch point sensed by the touch screen 240 with the position of the sound detection unit 210 (i.e., microphone) to calculate the distance between the microphone and the touch point, The sound energy correction value corresponding to the distance between the microphone and the touch point calculated by referring to the correction reference is obtained.

그리고 획득된 소리 에너지 보정값을 통해 소리 에너지 계산부(223)가 산출한 소리 에너지를 보정한다. Then, the sound energy calculated by the sound energy calculation unit 223 is corrected through the obtained sound energy correction value.

이와 같이, 소리 에너지가 마이크와 터치 지점간 거리에 따라 보정 완료되면, 터치 압력 산출부(224)는 보정 완료된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하여 출력한다.
In this way, when the sound energy is corrected according to the distance between the microphone and the touch point, the touch pressure calculating unit 224 converts the corrected sound energy into the touch pressure and outputs it.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말은 마이크와 터치 지점간 거리에 따라 사용자 단말(200)이 측정하는 소리 에너지가 달라질 수 있음을 미리 고려하여 터치 압력 값을 산출함으로써, 동작 신뢰성이 향상될 수 있도록 한다. As described above, the user terminal according to another embodiment of the present invention calculates the touch pressure value by considering in advance that the sound energy measured by the user terminal 200 may vary according to the distance between the microphone and the touch point, So that operational reliability can be improved.

참고로, 마이크는 터치되는 소리를 가장 평등하게 받아들일 수 있는 중앙에 배치되는 것이 바람직하나, 기존의 사용자 단말을 그대로 활용할 수 있도록 기존 마이크의 배치 위치(예를 들어, 스마트 폰의 밑면에 설치된 마이크)를 그대로 이용할 수도 있을 것이다.
For reference, it is preferable that the microphone is disposed at the center where the sound to be touched can be most equally received. However, in order to utilize the existing user terminal as it is, the position of the existing microphone (for example, ) May be used as it is.

다만, 도8의 사용자 단말은 터치스크린(240)을 통해 터치 지점을 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 소리 에너지 보정 동작을 수행하므로, 사용자 터치 영역 즉, 인터렉션 영역이 터치스크린에 한정되는 단점을 가진다. 따라서 본 발명에서는 도9와 같이 소리 에너지 보정 동작을 지원함과 동시에 인터렉션 영역도 확장될 수 있도록 하는 또 다른 기술을 제안하고자 한다.
However, since the user terminal of FIG. 8 senses the touch point through the touch screen 240 and performs the sound energy correction operation using the sensing result, the user touch area, that is, the interaction area is limited to the touch screen. Accordingly, the present invention proposes another technique for supporting the sound energy correction operation and extending the interaction area as shown in FIG.

도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말을 도시한 도면이다. 9 is a diagram illustrating a user terminal according to another embodiment of the present invention.

도9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사용자 단말(200)은 도8과 유사하게 소리 검출부(210), 터치 제어부(220), 및 제어부(230) 등을 포함하여 구성되나, 소리 검출부(210)가 다수의 마이크(211~213)를 구비하도록 한다. 다만, 다수의 마이크(211~213)는 최대한 이격되도록 설치되도록 하여, 터치 지점 계측의 정확성을 높여주도록 한다. 9, the user terminal 200 of the present invention includes a sound detection unit 210, a touch control unit 220, and a control unit 230, but the sound detection unit 210 Are provided with a plurality of microphones 211 to 213. However, the plurality of microphones 211 to 213 are installed so as to be spaced apart as far as possible, thereby enhancing accuracy of touch point measurement.

참고로, 본 발명에서 도10와 같이 마이크(211~213)를 세 개 구비하는 경우, 터치 지점이 하나의 마이크(212)에 가까워질수록 (DB가 줄어들수록), 나머지 마이크(211, 213)와의 거리(DA, DC)는 증가하고, 이에 따라 마이크1와 마이크3의 수음 강도는 마이크1에 비해 작아지게 된다. 즉, 터치 장치(100)의 터치 지점에 따라 마이크(211~213) 각각의 상대적 수음 강도가 변화되는 특징이 있다. 이에 본 발명에서는 이러한 상대적 수음 강도의 차이를 이용하여 터치 지점을 간단하게 판별하도록 한다.
In the present invention, when three microphones 211 to 213 are provided as shown in FIG. 10, as the touch points approach the single microphone 212 (as D B decreases), the remaining microphones 211 and 213 (D A , D C ) between the microphone 1 and the microphone 3 increases, so that the sound-receiving strength of the microphone 1 and the microphone 3 becomes smaller than that of the microphone 1. That is, the relative sound intensity of each of the microphones 211 to 213 is changed according to the touch point of the touch device 100. Accordingly, in the present invention, a touch point can be easily discriminated by using the difference in relative sound intensity.

계속하여 도9를 참고하여, 사용자 단말의 동작 방법을 살펴보기로 한다. Next, an operation method of the user terminal will be described with reference to FIG.

만약, 터치 장치(100)가 사용자 단말(200)에 터치되어 소리가 발생하면, 소리 검출부(210)의 다수의 마이크(211~213) 각각은 이를 수음하고, 소리 에너지 계산부(223)는 마이크(211~213) 각각을 통해 수음된 소리의 에너지를 각각 계산한다. If the touch device 100 is touched by the user terminal 200 and sounds are generated, each of the plurality of microphones 211 to 213 of the sound detection unit 210 receives the sound, and the sound energy calculation unit 223 calculates the sound energy, (211 to 213), respectively.

소리 에너지 보정부(225)는 다수의 소리 에너지를 비교 분석하여 소리 에너지의 상대적 세기(E1,E2,E3)를 산출한다. 소리 에너지의 세기는 소리 발생지와의 거리와 반비례하므로, 소리 에너지의 상대적 세기로부터 마이크와 터치 치점의 상대적 거리를 구할 수 있다. 이에 본 발명에서는 도11에서와 같이 상대적 세기에 상응하는 반지름(R1,R2,R3, 이때, R1,R2,R3은 E1,E2,E3에 반비례함)을 가지는 원을 생성 및 교차시킴으로써 터치 지점을 획득하도록 한다. The sound energy corrector 225 compares and analyzes a plurality of sound energies and calculates the relative intensities E1, E2 and E3 of the sound energy. Since the intensity of the sound energy is inversely proportional to the distance from the sound source, the relative distance between the microphone and the touch point can be obtained from the relative intensity of the sound energy. In the present invention, as shown in FIG. 11, by creating and crossing a circle having a radius (R1, R2, R3, where R1, R2, and R3 are in inverse proportion to E1, E2, and E3) .

그리고 다수의 마이크(211~213) 중 터치 지점에 가장 가까이 위치한 마이크(예를 들어, 211)를 기준 마이크로 선택한 후, 기준 마이크의 위치와 터치 지점과의 위치를 비교하여 거리(D)를 산출한다. 해당 거리(D)에 상응하는 소리 에너지 보정값을 기 설정된 소리 에너지 보정 기준을 참고하여 획득하고, 소리 에너지 보정값을 통해 기준 마이크에 대응되는 소리 에너지를 보정하여 최종 출력값을 획득한다. Then, a microphone (for example, 211) located closest to the touch point among the plurality of microphones 211 to 213 is selected as a reference microphone, and the distance D is calculated by comparing the position of the reference microphone with the position of the touch point . The sound energy correction value corresponding to the distance D is obtained by referring to a predetermined sound energy correction standard and the sound energy corresponding to the reference microphone is corrected through the sound energy correction value to obtain the final output value.

그러면, 터치 압력 산출부(224)는 소리 에너지 보정부(225)로부터 출력되는 소리 에너지를 기반으로, 터치 장치(100)의 터치 압력을 파악하도록 한다.
Then, the touch pressure calculating unit 224 determines the touch pressure of the touch device 100 based on the sound energy output from the sound energy correcting unit 225.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자 단말은 다수의 마이크를 통해 수음된 소리의 에너지를 비교 분석하여 터치 지점을 판별할 수 있으므로, 터치스크린(240)를 통해 터치 지점을 센싱할 필요가 없어진다. As described above, the user terminal according to another embodiment of the present invention can discriminate the touch points by comparing and analyzing energy of sounds received through a plurality of microphones, No need to sense.

그 결과, 터치스크린(240)으로 한정되었던 인터렉션 영역은 사용자 단말의 전체 영역으로 확장되어진다. 이에 사용자는 터치스크린(240) 뿐 만 아니라 단말 케이스 모든 영역에 터치 장치(100)를 터치 또는 터치 후 이동시켜 사용자 제어값을 입력할 수 있게 된다.
As a result, the interaction area, which was limited to the touch screen 240, is extended to the entire area of the user terminal. Accordingly, the user can touch or touch the touch device 100 to all areas of the terminal case as well as the touch screen 240, thereby inputting user control values.

더하여, 본 발명에 따른 소리를 이용한 터치 압력 센싱 방법, 그리고 이를 이용하는 사용자 단말 및 터치 압력 센싱 시스템은 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, 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 비휘발성 메모리 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-sensitive sensing method using sound according to the present invention, and the user terminal and the touch-pressure sensing system using the same can be implemented as computer-readable codes 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, an optical disk, a magnetic tape, a floppy disk, a hard disk, a nonvolatile memory, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). 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.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (16)

터치 장치의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득하는 소리 검출부;
상기 소리 검출부를 통해 획득된 소리의 소리 에너지를 계산하는 소리 에너지 계산부;
터치스크린을 통해 상기 터치 장치의 터치 지점을 센싱하고, 상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리에 따라 상기 소리 에너지를 보정하는 소리 에너지 보정부; 및
상기 보정 완료된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하여 출력하는 터치 압력 산출부를 포함하는 사용자 단말.A sound detector for acquiring a sound generated by a touch of the touch device;
A sound energy calculation unit for calculating a sound energy of sound obtained through the sound detection unit;
A sound energy correcting unit for sensing a touch point of the touch device through a touch screen and correcting the sound energy according to a distance between the touch point and the sound detecting unit; And
And a touch pressure calculation unit for converting the corrected sound energy into a touch pressure and outputting the touch pressure. 제1항에 있어서, 상기 소리 에너지 보정부는
상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리와 보정값과의 상관관계에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 상기 소리 에너지를 보정하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.2. The apparatus of claim 1, wherein the sound energy correction unit
And information on a correlation between a distance between the touch point and the sound detection unit and a correction value, and corrects the sound energy based on the information. 제1항에 있어서, 상기 터치 압력 산출부는
터치 압력과 소리 에너지간 변환 기준에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 상기 소리 에너지로부터 상기 터치 압력으로 산출하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말. The apparatus of claim 1, wherein the touch pressure calculating unit
And information on a conversion criterion between the touch pressure and the sound energy, and calculates the touch energy from the sound energy based on the information. 제1항에 있어서, 상기 소리 검출부는
다수의 마이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.The apparatus of claim 1, wherein the sound detector
And a plurality of microphones. 제4항에 있어서, 상기 소리 에너지 보정부는
상기 다수의 마이크를 통해 획득된 소리들의 에너지를 비교 분석하여 상기 터치 장치의 터치 지점을 산출하고, 상기 다수의 마이크 중 하나를 기준 마이크로 설정한 후, 상기 터치 지점과 상기 기준 마이크간 거리에 따라 상기 기준 마이크의 소리 에너지를 보정하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.5. The apparatus of claim 4, wherein the sound energy correction unit
Calculating a touch point of the touch device by comparing and analyzing energy of sounds obtained through the plurality of microphones, setting one of the plurality of microphones as a reference microphone, Further comprising a function of correcting the sound energy of the reference microphone. 제1항에 있어서,
상기 소리 검출부를 통해 획득된 소리를 증폭 및 필터링하여 상기 소리 에너지 계산부에 제공하는 증폭 및 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.The method according to claim 1,
Further comprising an amplifying and filtering unit for amplifying and filtering the sound obtained through the sound detecting unit and providing the amplified and filtered sound to the sound energy calculating unit. 다수의 마이크를 구비하고, 상기 다수의 마이크 각각이 터치 장치의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득하는 소리 검출부;
상기 다수의 마이크 각각이 획득한 소리의 에너지를 계산하는 소리 에너지 계산부;
상기 소리 에너지 계산부를 통해 계산된 에너지들의 세기 차이를 이용하여 상기 터치 장치의 터치 지점을 산출하고, 상기 다수의 마이크 중 하나를 기준 마이크로 설정한 후, 상기 터치 지점과 상기 기준 마이크간 거리에 따라 상기 기준 마이크의 소리 에너지를 보정하는 소리 에너지 보정부; 및
상기 보정 완료된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하여 출력하는 터치 압력 산출부를 포함하는 사용자 단말.A sound detector having a plurality of microphones, each of the plurality of microphones acquiring sound generated by a touch of a touch device;
A sound energy calculation unit for calculating the sound energy obtained by each of the plurality of microphones;
Calculating a touch point of the touch device by using intensity differences of the energies calculated through the sound energy calculation unit, setting one of the plurality of microphones as a reference microphone, and then, based on the distance between the touch point and the reference microphone, A sound energy correction unit for correcting the sound energy of the reference microphone; And
And a touch pressure calculation unit for converting the corrected sound energy into a touch pressure and outputting the touch pressure. 제7항에 있어서, 상기 소리 에너지 보정부는
상기 다수의 마이크 중에서 상기 터치 지점과의 거리가 가장 가까운 마이크를 상기 기준 마이크로 설정하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.8. The apparatus of claim 7, wherein the sound energy correction unit
And sets a reference microphone as a microphone whose distance from the touch point is the shortest among the plurality of microphones. 제8항에 있어서, 상기 소리 에너지 보정부는
상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리와 보정값과의 상관관계에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 상기 소리 에너지를 보정하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.9. The apparatus of claim 8, wherein the sound energy correction unit
And information on a correlation between a distance between the touch point and the sound detection unit and a correction value, and corrects the sound energy based on the information. 제7항에 있어서, 상기 터치 압력 산출부는
터치 압력과 소리 에너지간 변환 기준에 대한 정보를 구비하고, 상기 정보를 기준으로 상기 소리 에너지로부터 상기 터치 압력으로 산출하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말. 8. The apparatus of claim 7, wherein the touch pressure calculating unit
And information on a conversion criterion between the touch pressure and the sound energy, and calculates the touch energy from the sound energy based on the information. 제8항에 있어서,
상기 소리 검출부를 통해 획득된 소리를 증폭 및 필터링하여 상기 소리 에너지 계산부에 제공하는 증폭 및 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.9. The method of claim 8,
Further comprising an amplifying and filtering unit for amplifying and filtering the sound obtained through the sound detecting unit and providing the amplified and filtered sound to the sound energy calculating unit. 터치 압력에 따라 형태 변화가 가능한 가용성 부재를 가지는 터치 장치; 및
상기 터치 장치의 터치에 의해 발생되는 소리를 획득하는 소리 검출부와, 상기 소리 검출부를 통해 획득된 소리의 소리 에너지를 계산하는 소리 에너지 계산부와, 터치스크린을 통해 상기 터치 장치의 터치 지점을 센싱하고, 상기 터치 지점과 소리 검출부간 거리에 따라 상기 소리 에너지를 보정하는 소리 에너지 보정부와, 상기 보정 완료된 소리 에너지를 터치 압력으로 변환하여 출력하는 터치 압력 산출부를 구비하는 사용자 단말을 포함하는 터치 압력 센싱 시스템.A touch device having a soluble member capable of changing its shape according to a touch pressure; And
A sound energy calculation unit for calculating a sound energy of a sound obtained through the sound detection unit; a sensing unit for sensing a touch point of the touch device through a touch screen; And a user terminal including a sound energy correcting unit for correcting the sound energy according to a distance between the touch point and the sound detecting unit, and a touch pressure calculating unit for converting the corrected sound energy into a touch pressure, system. 제12항에 있어서, 상기 터치 장치는
상기 가용성 부재로 구현된 팁을 구비하는 스타일러스 펜인 것을 특징으로 하는 터치 압력 센싱 시스템.13. The apparatus of claim 12, wherein the touch device
Wherein the stylus pen is a stylus pen having a tip implemented with the soluble member. 제13항에 있어서, 상기 터치 장치는
상기 가용성 부재 자체인 것을 특징으로 하는 터치 압력 센싱 시스템.14. The touch device according to claim 13, wherein the touch device
Wherein the soluble member itself is the soluble member itself. 삭제delete 제12항에 있어서,
상기 소리 검출부는 적어도 하나의 마이크를 구비할 수 있으며,
상기 소리 검출부가 다수의 마이크를 구비하는 경우, 상기 소리 에너지 계산부는 상기 소리 검출부가 상기 다수의 마이크 각각이 획득한 소리의 에너지를 계산하고, 상기 소리 에너지 보정부는 상기 소리 에너지 계산부를 통해 계산된 에너지들의 세기 차이를 이용하여 상기 터치 장치의 터치 지점을 산출하고, 상기 다수의 마이크 중 하나를 기준 마이크로 설정한 후, 상기 터치 지점과 상기 기준 마이크간 거리에 따라 상기 기준 마이크의 소리 에너지를 보정하는 것을 특징으로 하는 터치 압력 센싱 시스템.13. The method of claim 12,
The sound detection unit may include at least one microphone,
Wherein the sound energy calculation unit calculates the sound energy obtained by each of the plurality of microphones by the sound detection unit and the sound energy correction unit calculates the sound energy by using the sound energy calculation unit And the sound energy of the reference microphone is corrected in accordance with the distance between the touch point and the reference microphone, and the sound energy of the reference microphone is corrected based on the distance between the touch point and the reference microphone Touch pressure sensing system that features.
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