KR101542961B1 - 사용자 단말의 터치 검출 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파 센서로 사용자의 터치 의도를 판단하고, 음향 스캐너로 사용자의 터치에 따른 음향 또는 손가락으로 내는 소리를 인식해서 사용자의 터치 제스처를 인식하는 사용자 단말의 터치 검출 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린을 포함하는 사용자 단말에서의 터치 검출 방법은, 상기 사용자 단말의 터치 스크린에 접근하는 대상을 검출하는 단계; 상기 터치 스크린에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 것인지 판단하는 단계; 및 상기 터치 스크린에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 대상이면, 상기 대상이 상기 터치 스크린을 터치할 때 발생한 소리를 기초로 터치 위치를 판단하는 단계; 상기 소리를 기초로 해서 판단된 터치 위치에 해당하는 기능을 수행하도록 터치 정보를 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

사용자 단말의 터치 검출 방법 및 시스템 {Method and system for detecting touch on user terminal}
본 발명은 터치 스크린을 포함하는 사용자 단말에서의 터치 검출 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 초음파 센서로 사용자의 터치 의도를 판단하고, 음향 스캐너로 사용자의 터치에 따른 음향 또는 손가락으로 내는 소리를 인식해서 사용자의 터치 제스처를 인식하는 사용자 단말의 터치 검출 방법 및 시스템에 관한 것이다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 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, 화면(스크린)에서 직접 입력자료를 받을 수 있게 한 화면을 말하며, 휴대전화, 컴퓨터 등의 사용자 단말의 입력 스크린으로 널리 활용되고 있다.
터치 스크린은 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, 정전용량식 터치스크린은 터치하는 압력(강도)를 구분할 수 없기 때문에, 온-오프 방식의 터치 제어만 가능하였다.
한편, 일반적으로 차량에 장착되는 터치 스크린으로서 곡면 터치 스크린은, 도 1에 도시한 바와 같이, 터치를 위한 사용자의 손 제스처를 인식하기 위해 적외선 조명이 있는 적외선 카메라(14)를 사용한다.
도 1에 도시한 곡면 터치 스크린을 구비한 사용자 단말(10)은, 터치 화면(12)과, 상기 적외선 카메라(14), 및 영상 및/또는 그래픽 정보를 출력하는 프로젝터(16), 그리고 비구면 반사 거울(11), 반사 거울(13)를 포함하며, 이들 구성은 당업자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
그런데, 상기 적외선 카메라를 이용하여 터치를 감지하는 터치 스크린의 경우, 상기 적외선 카메라가 외란광에 민감하기 때문에 이에 따른 여러 가지 문제를 야기할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 번호 10-2013-0048578 및 대한민국 등록특허 번호 10-0856919는 각각 초음파 신호의 세기 변화가 발생한 경우에만 터치로 인식하여 외부 환경의 영향을 받지 않도록 하는 기술과, 터치 패드에 제스처가 그려질 때 발생되는 소리를 감지하고, 감지된 소리를 분석하여 특징 데이터를 추출하고, 추출된 특징 데이터에 따라 유효한 제스처를 인식하는 기술이 개시되어 있다.
상기한 종래기술에 따르면, 소리 또는 초음파를 이용하여 유효 터치를 인식하기 때문에 외란광에 의해 발생하는 문제를 해소하지만, 초음파 센서 및 음향 센서를 이용하여 터치 스크린에 근접하는 사용자의 손을 인식하여 사용자의 터치 의도를 정확하게 파악하는 기술을 개시하지 않고 있어, 사용자가 의도하지 않는 터치를 할 때 이를 구별하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 초음파 센서로 사용자의 터치 의도를 판단하고, 음향 스캐너로 사용자의 터치에 따른 음향 또는 손가락으로 내는 소리(예; "틱", "톡")를 인식해서 사용자의 터치 제스처를 인식함으로써 비용경제적인 가격으로 장치를 구성할 수 있고, 외란광에 영향을 받지 않을 수 있는 사용자 단말의 터치 검출 방법 및 시스템에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린을 포함하는 사용자 단말에서의 터치 검출 방법은, 상기 사용자 단말의 터치 스크린에 접근하는 대상을 검출하는 단계; 상기 터치 스크린에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 것인지 판단하는 단계; 및 상기 터치 스크린에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 대상(예; 손가락, 및 터치 스틱)이면, 상기 대상이 상기 터치 스크린을 터치할 때 발생한 소리(예; "틱", "톡")를 기초로 터치 위치를 판단하는 단계; 상기 소리를 기초로 해서 판단된 터치 위치에 해당하는 기능을 수행하도록 터치 정보를 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 터치 스크린을 터치할 때 발생한 소리가 정상적인 터치에 의해 발생한 소리인지를 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린을 포함하는 사용자 단말에서 터치를 검출하는 시스템은, 상기 사용자 단말의 터치 스크린에 접근하는 대상을 검출하기 위한 초음파 센서; 상기 터치 스크린을 터치할 때 발생하는 소리를 감지하기 위한 소리감지 센서 어레이; 상기 소리감지 센서 어레이에 의해 감지되는 소리를 스캐닝하기 위한 음향 스캐너; 상기 터치 스크린에 접근하는 대상(예; 손가락 및 터치 스틱)이 터치 의도가 있는지 여부를 판단하여, 상기 터치 스크린에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 대상이면, 상기 대상이 상기 터치 스크린을 터치할 때 발생한 소리를 기초로 터치 위치를 판단하여 상기 터치에 해당하는 기능이 수행되도록 상기 터치 위치의 정보를 제공하는 터치 검출 제어기;를 포함할 수 있다.
상기 터치 검출 제어기는, 상기 초음파 센서의 초음파 신호 송수신을 처리하기 위한 초음파 신호 송수신부; 상기 음향 스캐너에 의해 스캐닝된 소리를 기초로 상기 터치 위치를 판단하기 위한 터치 위치 판단부;를 포함할 수 있다.
상기 터치 검출 제어기는, 상기 소리감지 센서 어레이에 의해 감지된 소리에서 정상적인 터치에 의해서 발생된 소리(예; "틱", "톡")만을 필터링하기 위한 잡음제거 필터;를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말에 사용되는 터치 스크린은 차량에 적용되는 곡면 터치 스크린일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 초음파 센서로 사용자의 터치 의도를 판단하고, 음향 스캐너로 사용자의 터치에 따른 음향 또는 손가락으로 내는 소리를 인식해서 사용자의 터치 제스처를 인식함으로써 비용경제적인 가격으로 장치를 구성할 수 있고, 외란광에 영향을 받지 않을 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 적외선 카메라를 이용한 터치 스크린 장치를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출 제어기의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소리감지 센서 어레이의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 시스템을 도시한 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 시스템은, 터치 소리로 터치 위치를 판단하는 시스템이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 시스템은, 사용자 단말의 터치 스크린(120)에 접근하는 대상(예; 손가락)을 검출하기 위한 초음파 센서(310); 상기 터치 스크린(120)을 터치할 때 발생하는 소리(예; "틱", "톡")를 감지하기 위한 소리감지 센서 어레이(330); 상기 소리감지 센서 어레이(330)에 의해 감지되는 소리를 스캐닝하기 위한 음향 스캐너(320); 상기 터치 스크린(120)에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 것인지 여부를 판단하여, 상기 터치 스크린(120)에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 대상(예; 손가락 또는 터치 스틱)(H)이면, 상기 대상이 상기 터치 스크린(120)을 터치할 때 발생한 소리를 기초로 터치 위치를 판단하여 상기 터치에 해당하는 기능이 수행되도록 상기 터치 위치의 정보를 제공하는 터치 검출 제어기(300);를 포함할 수 있다.
상기 초음파 센서(310)는, 상기 터치 스크린(120)의 터치 범위에 있는 물체를 감지할 수 있는 것으로 한다. 상기 초음파 센서(310)는 기존에 사용되고 있는 초음파 센서를 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 소리감지 센서 어레이(330)는, 도 4에 도시한 바와 같이 다수의 소리감지 센서들이 정해진 거리, 정해진 간격으로 배열된 형태로 구성될 수 있지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이와 다른 다른 구성이라고 하더라도 실질적으로 터치 스크린이 터치될 때 발생하는 소리를 감지할 수 있는 구성이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
상기 음향 스캐너(320)는, 상기 소리감지 센서 어레이(330)에서 감지되는 소리를 스캐닝하여 터치 검출 제어기(300)에 입력할 수 있는 구성이면 되므로, 기존 기술에 따른 음향 스캐너(320)를 사용할 수 있다.
상기 터치 검출 제어기(300)는, 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서 및/또는 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어로서, 상기 설정된 프로그램은 후술할 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 터치 검출 제어기(300)는, 상기 초음파 센서(310)의 초음파 신호 송수신을 처리하기 위한 초음파 신호 송수신부(304)와, 상기 음향 스캐너(320)에 의해 스캐닝된 소리를 기초로 상기 터치 위치를 판단하기 위한 터치 위치 판단부(306), 상기 소리감지 센서 어레이(330)에 의해 감지된 소리에서 정상적인 터치에 의해서 발생된 소리(예, "틱", "톡")만을 필터링하기 위한 잡음제거 필터(308);를 포함하는 구성으로 할 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 시스템이 적용되는 사용자 단말은 차량에 사용되는 사용자 단말로서, 예를 들어 곡면 터치 터치 스크린을 포함하는 사용자 단말일 수 있다.
이러한 사용자 단말은, 도 2에 도시한 바와 같이, 터치 스크린(120)과, 영상 및/또는 그래픽 정보를 출력하는 프로젝터(160), 그리고 비구면 반사 거울(110), 반사 거울(130)을 포함할 수 있고, 이들 구성요소들은 당업자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 터치 검출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 단말이 사용 중이면, 터치 검출 제어기(300)는 초음파 센서(310)를 제어하여 상기 사용자 단말의 터치 스크린(120)에 접근하는 대상이 있는지 여부를 검출한다(S100).
상기 터치 스크린(120)에 접근하는 대상이 있으면, 상기 터치 검출 제어기(300)는 상기 터치 스크린(120)에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 것인지를 판단한다(S200).
상기 터치 의도가 있는 대상은, 예를 들어 손가락 또는 터치 스틱 등이 될 수 있다.
또는, 상기 터치 검출 제어기(300)는 상기 초음파 센서(310)로부터 수신되는 신호를 토대로 상기 대상의 움직임 속도, 크기, 및 형태를 판단하여 상기 터치 스크린(120)에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 것이지를 판단할 수 있으며, 이러한 기술은 당업자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
S200에서 상기 터치 스크린(120)에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 대상, 즉 손가락(H)이면, 상기 터치 검출 제어기(300)는 상기 음향 스캐너(320)를 제어하여, 상기 소리감지 센서 어레이(330)에 의해 감지되는 상기 손가락(H)이 상기 터치 스크린(120)을 터치할 때 발생한 소리를 기초로 터치 위치를 판단한다(S300).
상기 소리감지 센서 어레이(330)에 의해 감지된 소리 중에서 비정상적인 터치에 의해 발생된 소리는 상기 필터(330)에 의해 제거될 수 있다.
즉, 터치 검출 제어기(300)는 상기 터치 스크린(120)의 터치에 따른 소리가 상기 필터(330)를 통과하는지 여부를 확인하여 상기 터치 스크린(120)의 터치가 정상적인 터치인지 여부를 판단할 수 있다(S400).
상기 음향 스캐너(320)는 소리감지 센서 어레이(330)를 스캐닝하여 상기 터치 스크린(120)이 터치된 위치를 확인하는 신호를 출력할 수 있음은 물론이다.
상기 터치 검출 제어기(300)는 상기 음향 스캐너(320)에 의해 출력되는 상기 터치 위치 신호를 토대로 터치 위치를 판단하고(S500), 판단된 터치 위치의 정보를 상기 사용 단말의 터치 처리부(미도시)에 제공하여, 상기 사용자 단말의 터치 처리부가 상기 검출된 터치 위치에 해당하는 기능을 수행하도록 한다(S600).
이로써, 본 발명의 실시예는 초음파 센서로 사용자의 터치 의도를 판단하고, 음향 스캐너로 사용자의 터치에 따른 음향 또는 손가락으로 내는 소리를 인식해서 사용자의 터치 제스처를 인식할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
120: 터치 스크린
300: 터치 검출 제어기
310: 초음파 센서
320: 음향 스캐너
330: 소리감지 센서 어레이

Claims (6)

  1. 차량에 사용되는 곡면의 터치 스크린을 포함하는 사용자 단말에서의 터치 검출 방법에 있어서,
    상기 터치 스크린의 터치 범위에 있는 물체를 감지하여 상기 사용자 단말의 터치 스크린에 접근하는 대상을 검출하는 단계;
    상기 터치 스크린에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 것인지 판단하며, 상기 터치 스크린에 접근하는 상기 대상이 손가락 또는 터치 스틱인 경우 상기 터치 의도가 있는 것으로 판단하거나, 상기 대상의 움직임 속도, 크기 및 형태를 이용해서 상기 터치 의도가 있는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 터치 스크린에 접근하는 대상이 터치 의도가 있는 대상이면, 상기 대상이 상기 터치 스크린을 터치할 때 발생한 소리를 기초로 터치 위치를 판단하는 단계; 그리고
    상기 소리를 기초로 해서 판단된 터치 위치에 해당하는 기능을 수행하도록 터치 정보를 제공하는 단계;를 포함하며,
    상기 터치 위치를 판단하는 단계는,
    상기 터치 스크린을 터치할 때 발생한 소리가 비정상적인 터치에 의해 발생된 소리인지 또는 정상적인 터치에 의해 발생한 소리인지를 설정된 특정음으로서 판단하는 단계; 그리고
    상기 정상적인 터치에 의해 발생된 상기 소리를 기초로 상기 터치 위치를 확인하는 단계
    를 포함하는 사용자 단말의 터치 검출 방법.
  2. 삭제
  3. 차량에 사용되는 곡면의 터치 스크린을 포함하는 사용자 단말에서 터치를 검출하는 시스템으로서,
    상기 사용자 단말의 터치 스크린에 접근하는 대상을 검출하기 위해서 상기 터치 스크린의 터치 범위에 있는 물체를 감지하는 초음파 센서;
    상기 터치 스크린을 터치할 때 발생하는 소리를 감지하기 위한 소리감지 센서 어레이;
    상기 소리감지 센서 어레이에 의해 감지되는 소리를 스캐닝하기 위한 음향 스캐너;
    상기 터치 스크린에 접근하는 대상의 터치 의도가 있는지 여부를 판단하여, 상기 터치 스크린에 접근하는 대상이 손가락 또는 터치 스틱으로 상기 터치 의도가 있는 대상이면, 상기 대상이 상기 터치 스크린을 터치할 때 발생한 소리를 기초로 터치 위치를 판단하여 상기 터치에 해당하는 기능이 수행되도록 상기 터치 위치의 정보를 제공하는 터치 검출 제어기;를 포함하고,
    상기 터치 검출 제어기는 상기 소리감지 센서 어레이에 의해 감지된 소리에서 설정된 특정음만을 필터링하기 위한 잡음제거 필터를 포함하며,
    상기 터치 검출 제어기는,
    상기 터치 스크린을 터치할 때 발생한 소리가 비정상적인 터치에 의해 발생된 소리인지 또는 정상적인 터치에 의해 발생한 소리인지를 설정된 특정음으로서 판단하고, 상기 정상적인 터치에 의해 발생된 상기 소리를 기초로 상기 터치 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말의 터치 검출 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 터치 검출 제어기는,
    상기 초음파 센서의 초음파 신호 송수신을 처리하기 위한 초음파 신호 송수신부;
    상기 음향 스캐너에 의해 스캐닝된 소리를 기초로 상기 터치 위치를 판단하기 위한 터치 위치 판단부;
    를 포함하는 사용자 단말의 터치 검출 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
KR1020130110670A 2013-09-13 2013-09-13 사용자 단말의 터치 검출 방법 및 시스템 KR101542961B1 (ko)

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