KR101619705B1 - 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드 - Google Patents
피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101619705B1 KR101619705B1 KR1020150057797A KR20150057797A KR101619705B1 KR 101619705 B1 KR101619705 B1 KR 101619705B1 KR 1020150057797 A KR1020150057797 A KR 1020150057797A KR 20150057797 A KR20150057797 A KR 20150057797A KR 101619705 B1 KR101619705 B1 KR 101619705B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- touch
- user
- input
- touch pad
- slide
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000008960 ketchup Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/043—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using propagating acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
- G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
- G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
- G06F3/04883—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures for inputting data by handwriting, e.g. gesture or text
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
본 발명은 터치 패드에 관한 것으로서, 특히 피에조 필름을 사용하면서도 센서 채널(패턴)의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표를 추출해서 사용자에 의한 슬라이드 터치를 안정적으로 인식할 수 있는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 터치키가 구비되는 터치 패드; 상기 터치 패드의 저면에 배치되고 다방향 센서 채널이 구비되며 초음파를 방출하는 피에조 필름; 및 상기 피에조 필름의 변위와 터치 패드 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 반사된 초음파 임피던스를 분석해서 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 센서 채널의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표를 추출해서 사용자에 의한 슬라이드 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드를 제공한다.
이를 위하여, 본 발명은 터치키가 구비되는 터치 패드; 상기 터치 패드의 저면에 배치되고 다방향 센서 채널이 구비되며 초음파를 방출하는 피에조 필름; 및 상기 피에조 필름의 변위와 터치 패드 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 반사된 초음파 임피던스를 분석해서 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 센서 채널의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표를 추출해서 사용자에 의한 슬라이드 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드를 제공한다.
Description
본 발명은 터치 패드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피에조 필름을 사용하면서도 센서 채널(패턴)의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표를 추출해서 사용자에 의한 슬라이드 터치를 안정적으로 인식할 수 있는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드에 관한 것이다.
종래 기술의 피에조 효과(piezo effect)를 이용한 터치로서, 투명 전극이 형성된 터치 스크린이 가지는 문제점을 해결하기 위해 투명기판의 베젤 영역을 따라 다수의 압전소자를 마련하여 투명기판을 사용자가 터치할 때 가해지는 압력에 따른 압전소자들의 전위차를 감지해 터치 위치를 파악할 수 있는 압전 소자를 이용한 터치 패드가 개발된 바 있다(한국특허 제1329340호 참조).
그리고, 종래 기술의 피에조 효과(piezo effect)를 이용한 터치로서, 압전체 고분자 필름을 이용하여 구조가 간단하면서도 투과성이 우수하고 입력의 위치 및 입력 신호의 강도까지 인식 가능한 터치 패널을 구현하기 위해 유연 압전 고분자 필름으로 형성된 압전체 기판을 사용하여 압력에 의해 생성된 전위차를 투명 전극을 통해 인식하는 터치 패드가 개발된 바 있다(한국특허 제0980447호 참조).
한편, 본 출원인은 피에조 필름을 사용하면서도 외부의 충격이나 진동 내지 물이나 케첩 등의 이물질로 인한 인위적 터치 오류를 필터링하고 메탈 플레이트의 두께가 두껍거나 터치키 간의 간격이 좁더라도 사용자에 의한 터치를 정확하게 인식할 수 있는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치를 개발한 바 있다(한국특허출원 제10-2014-0184304호 참조).
그런데, 이러한 종래 기술의 피에조 효과(piezo effect)를 이용한 터치 장치들은 메탈이나 신소재 등에 추가적인 공정없이 곧바로 적용할 수 없거나 드래그(drag) 등 각종 슬라이드 터치 제스처를 원활하게 인식할 수 없을 뿐만 아니라, 터치키가 구비된 메탈 플레이트 등에 터치 입력을 하더라도 터치 오브젝트(object)를 천천히 접촉 해제시키게 되면 압전소자(피에조 필름 등)의 변위값이 제대로 출력되지 않기 때문에 휠슬라이드(wheel slide) 터치 입력을 안전하게 인식할 수 없는 문제점이 있다.
참고로, 종래 기술의 정전용량 방식 터치에서 X축과 Y축 등 다방향으로 배치된 센서 채널(패턴)의 채널별 정전용량 변화(인접 채널 간의 간섭)에 따른 위치좌표를 추출해서 터치 포인트의 이동정보를 생성하여 드래그(drag) 등 각종 슬라이드 터치 제스처를 인식하는 터치 패드(스크린)들이 개발된 바 있다(한국특허 제1082289호, 한국특허 제1146098호, 한국공개특허 제2013-0099420호 참조).
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 피에조 타입의 단점을 임피던스 타입이 보완하여 채널별 임피던스 변화(인접 채널 간의 간섭)를 좌표로 추출하고 터치 해제시점을 정확하게 인식함으로써, 특히 메탈 소재에도 적용이 가능하고 피에조 필름을 사용하면서도 터치스크린에서처럼 드래그(drag), 휠슬라이드(wheel slide), 줌인(zoon in), 줌아웃(zoom out) 등 사용자에 의한 다양한 슬라이드 터치패턴을 안정적으로 인식할 수 있는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드는 터치키가 구비되는 터치 패드; 상기 터치 패드의 저면에 배치되고 다방향 센서 채널이 구비되며 초음파를 방출하는 피에조 필름; 및 상기 피에조 필름의 변위와 터치 패드 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 반사된 초음파 임피던스를 분석해서 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 센서 채널의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표를 추출해서 사용자에 의한 슬라이드 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부는 사용자에 의한 터치의 입력으로 인식된 상태에서 일정 방향으로 스크롤되는 터치 오브젝트를 사용자에 의한 드래그 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제어부는 어느 드래그 터치 제스처 입력 진행상태에서 다른 드래그 터치 제스처 입력 상태가 동시에 진행되는 경우 줌인 터치 내지 줌아웃 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 드래그 터치 제스처 입력시 일정 시간 내에 터치 해제되는 터치 오브젝트를 사용자에 의한 휠슬라이드 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어부는 사용자에 의한 터치의 입력으로 인식된 후 초음파 임피던스의 변화가 리턴된 터치 오브젝트를 사용자에 의한 터치 해제로 인식하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 터치 패드와 피에조 필름은 스마트폰의 후면 부분을 구성하고 터치 패드를 입력대기 상태로 전환시키기 위한 노크키 입력 후에 스마트폰 후면의 터치 패드에서 터치로 스마트폰 전면의 화면을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드는 다음과 같은 유용한 효과를 발휘한다.
첫째, 피에조(piezo) 효과를 이용하면서도 임피던스(impedance) 타입에 의해 센서 채널(패턴)의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표 이동을 추출해서 특히 메탈 소재에도 적용이 가능하고 사용자에 의한 슬라이드(slide) 터치패턴을 안정적으로 인식할 수 있다.
둘째, 피에조(piezo) 타입의 단점인 터치 해제시 출력값 미인식 문제를 임피던스 변화와 그 리턴을 감지하는 임피던스(impedance) 타입으로 보완하여 사용자에 의한 휠슬라이드(wheel slide) 터치 등의 다양한 슬라이드 터치패턴을 정확하게 안정적으로 인식할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드를 나타내는 단면도;
도 2는 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드의 키 패턴의 일 실시예를 나타내는 도면;
도 3은 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드의 터치 입력에 따른 출력값을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드의 키 패턴의 일 실시예를 나타내는 도면;
도 3은 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드의 터치 입력에 따른 출력값을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드의 키 패턴의 일 실시예를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드의 터치 입력에 따른 출력값을 나타내는 도면이다.
본 발명의 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 패드(100), 피에조 필름(200) 및 제어부(도면에 미도시)를 포함하여 구성된다.
터치 패드(100)는 여러 개의 터치키(touch key)(K1,K2,K3)가 구비되는 것으로, 메탈 플레이트(Metal Plate), 합금, 알루미늄이나 기타 신소재로 이루어질 수 있지만 유리 등의 일반 터치 패드 소재도 폭넓게 사용될 수 있다.
피에조 필름(Piezo Film)(200)은 상기 터치 패드(100)의 저면에 배치되는 압전필름으로 다방향 센서 채널(패턴)(도면에 미도시)이 도포 등의 방식으로 구비되며 전기신호의 입력에 의해 상기 터치 패드(100)의 표면으로 초음파 펄스를 방출한다.
상기 피에조 필름(200)은 가해지는 기계적 에너지와 전기적 에너지를 서로 간에 변화시킬 수 있는 필름이며, 외부로부터 물리적인 힘을 받아 변형이 생기면 전기적 에너지가 발생하고, 반대로 전기적 에너지에 따라 물리적 변형이 발생한다.
상기 피에조 필름(200)에 의해 방출된 초음파 펄스는 상기 터치 패드(100)의 표면으로 이동한 후 그 표면에서 일부분은 다시 아래로 반사되는데, 이때 표면 및 그 표면과 접촉하는 임의의 터치 오브젝트(object)들의 초음파 임피던스에 관한 정보가 포함된다.
상기 피에조 필름(200)은 피에조 필름이 포함된 부분(Piezo Film Part)을 의미하는 것으로서, 단순히 필름만을 의미하는 것이 아니라 연성인쇄회로기판(FPCB)과 전기적으로 연결되어 초음파를 송(수)신하기 위한 전극(도면에 미도시) 등을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
또한, 상기 피에조 필름(200)은 얇은 필름(film) 형태로 이루어지는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 압전 효과를 나타낼 수 있는 일정 두께를 지닌 세라믹 등의 소자를 포함하는 개념이다.
이에 더하여, 본 발명은 하부에서 상기 터치 패드(100)와 피에조 필름(200)을 지지하기 위해 베이스 플레이트(Base Plate)(300)가 사용될 수 있는데, 사용자에 의한 터치키 입력시 터치 패드(100)와 피에조 필름(200)이 아래로 휠 수 있는 단차인 휨공간(310)을 형성한다.
제어부(Control Section)(도면에 미도시)는 상기 피에조 필름(200)의 변위(V)와 터치 패드(100) 표면 및 그 표면과 접촉하는 손가락이나 터치펜 등의 터치 오브젝트(touch object)에 의해 반사된 초음파 임피던스를 분석하여 사용자에 의한 터치를 인식한다.
즉, 상기 제어부는 사용자에 의한 정확하고 안정된 터치를 인식하고 터치오류를 필터링하기 위해 피에조 필름(200)의 변위를 감지(이하 압전기 모드 디텍터(Piezoelectric Mode Detector)를 "피에조 타입(piezo type)"이라 칭함)할 뿐만 아니라, 이에 더하여 각종 터치 오브젝트(touch object)에 의해 반사된 초음파 임피던스를 분석(이하 초음파 모드 디텍터(Ultrasonic Mode Detector)를 "임피던스 타입(impedance type)"이라 칭함)한다.
이때, 임피던스 타입에 의해 상기 터치 패드(100) 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트(touch object)로부터 반사된 초음파를 검출하기 위한 하이드로폰 어레이 등과 같은 별도의 초음파 수신기(도면에 미도시)가 더 구성될 수 있다.
참고로, 이하에서 설명되는 슬라이드 터치 제스처(slide touch jesture) 입력이란 터치 패드(100)의 화면을 터치한 상태에서 터치 오브젝트를 이동시키는 포괄 개념을 의미한다.
그리고, 상기 슬라이드 터치 제스처(slide touch jesture) 입력 중에서 드래그(drag) 터치 제스처 입력이란 터치 패드(100)의 화면을 터치한 상태에서 일정 방향으로 스크롤(scroll)하는 모션을 의미한다.
또한, 상기 슬라이드 터치 제스처(slide touch jesture) 입력 중에서 줌인(zoom in) 터치 제스처 입력이란 핀치 오픈(pinch open)이라고도 하며, 마치 화면을 늘이는 것처럼 두 손가락을 터치 스크린 상에 터치한 채 벌리는 터치 제스처를 의미한다.
줌아웃(zoom out) 터치 제스처 입력이란 상기 줌인 터치의 반대 제스처로서 핀치 클로즈(pinch close)라고도 하며, 마치 화면을 좁히는 것처럼 두 손가락을 터치 스크린 상에 터치한 채 좁히는 제스처를 의미한다.
마지막으로, 휠슬라이드(wheel slide) 터치 제스처 입력이란 플릭(flic)이라고도 하며, 상기 드래그(drag) 터치를 취하되 짧은 시간 안에 터치 오브젝트를 터치 스크린으로부터 떼는 제스처를 의미하는데, 예를 들어 스크롤 가능한 인터페이스 요소에서 화면을 상하로 빠르게 스크롤할 때 사용된다.
이에 더하여, 본 발명에서 상기 제어부는 피에조 타입의 단점을 임피던스 타입이 보완하여 다방향 센서 채널(패턴)의 채널별 임피던스 변화(인접 채널 간의 간섭)에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표 (이동)을 추출해서 사용자에 의한 슬라이드(slide) 터치 제스처 입력으로 인식한다.
이것은 기존에 정전용량 방식 터치에서 다방향으로 배치된 센서 채널(패턴)의 "채널별 정전용량 변화"에 따른 위치좌표를 추출해서 터치 포인트의 이동정보를 생성하던 것과 달리, 본 발명에서는 "채널별 임피던스 변화"에 따른 위치좌표를 추출하는 차이점이 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 센서의 키 패턴을 피에조 필름으로 구성하였다면 1번 패턴(채널)에 터치 입력이 되면 1번에 임피던스 변화가 제일 크고 동시에 인접한 2번 패턴(채널)에도 임피던스 변화가 일부 감지되므로 드래그(drag) 혹은 슬라이드(slide)로 터치 오브젝트가 이동한다는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부는 사용자에 의한 터치의 입력으로 인식된 상태에서 다방향 센서 채널(패턴)의 채널별 임피던스 변화(인접 채널 간의 간섭)에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표 (이동)을 추출해서 일정 방향으로 스크롤(scroll)되는 터치 오브젝트를 사용자에 의한 드래그(drag) 터치 제스처 입력으로 인식한다.
상기 제어부는 사용자에 의한 터치의 입력으로 인식된 상태에서 다방향 센서 채널(패턴)의 채널별 임피던스 변화(인접 채널 간의 간섭)에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표 (이동)을 추출해서 어느 드래그(drag) 터치 제스처 입력 진행상태에서 다른 드래그(drag) 터치 제스처 입력 상태가 동시에 진행되는 경우 줌인(zoom in) 터치 내지 줌아웃(zoom out) 터치 제스처 입력으로 인식한다.
전술한 바와 같이 상기 줌인(zoom in) 터치 제스처 입력은 두 드래그(drag) 터치 제스처의 거리가 서로 점차 멀어지는 모션을 의미하고 줌아웃(zoom out) 터치 제스처 입력은 두 드래그(drag) 터치 제스처의 거리가 서로 점차 가까워지는 모션을 의미한다.
그런데, 상기 피에조 타입으로 터치를 인식하는 경우 터치 패드(100)가 두꺼운 메탈 플레이트 등이거나 사용자가 터치키로부터 터치 오브젝트를 천천히 접촉 해제(slow detouch)시키게 되면 피에조 필름(200)의 역변위(-V) 출력값(output)이 제대로 나오지 않는 문제점이 있다(도 3에 도시된 피에조 타입(piezo type)에서의 출력값 참조).
따라서, 이러한 피에조 타입의 터치 해제 인식 문제를 해결하기 위해 상기 제어부는 임피던스 타입을 고려하여 입력된 해당 터치의 초음파 임피던스 변화가 발생(사용자에 의한 터치의 입력으로 인식)한 후 초음파 임피던스의 변화가 원래의 임피던스 값 내지 설정된 임피던스 값으로 리턴(return)된 터치 (오브젝트)를 사용자에 의한 터치 해제로 인식한다(도 3에 도시된 임피던스 타입(impedance type)에서의 출력값 참조).
이러한 방식에 의해, 제어부는 상기 드래그(drag) 터치 제스처 입력시 일정 시간(정해진 빠른 시간) 내에 터치 해제(임피던스 값 리턴)되는 터치 오브젝트를 사용자에 의한 휠슬라이드(wheel slide) 터치 제스처 입력으로 인식하도록 구성할 수 있다.
이것은, 도 3의 각 리드 포인트(Read point) A,B,C,D,E,F에서 확인되는 출력값으로 알 수 있는 바와 같이, 피에조 타입(piezo type)에서 터치 입력 해제를 제대로 인식하지 못하는 것을 임피던스 타입(impedance type)에서 인식하여 휠슬라이드(wheel slide) 터치 제스처 입력을 정확하게 판단할 수 있는 것이다(A: p-off, i-on, B,C,D: p-off, i-on, E,F: p-off, i-off(p: piezo output, i: impedance output).
상기와 같이 구성된 본 발명의 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드는 피에조 타입(piezo type)을 보완하여 임피던스 타입(impedance type)의 터치 인식 과정을 병행해서 사용하여 특히 메탈 소재에도 적용이 가능하고 센서 채널의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표 이동을 추출해서 사용자에 의한 슬라이드 터치 제스처(slide touch jesture) 입력을 인식한다.
즉, 터치의 입력을 인식하기 위해 주로 피에조 타입(piezo type)이 사용되고 터치의 이동 및 해제를 인식하기 위해 임피던스 타입(impedance type)이 사용되는데, 터치의 입력 인식시에도 피에조 타입(piezo type)의 단점을 보완하기 위해 또는 단독으로 임피던스 타입(impedance type)이 사용될 수 있음은 물론이다.
이러한 이중 터치 인식에 의해 피에조 타입의 경우 메탈 플레이트, 합금, 알루미늄이나 신소재 등을 터치 패드에 적용할 때 사용자가 터치키로부터 터치 오브젝트를 아주 천천히 접촉 해제(slow detouch)시킬 때의 피에조 필름(200)의 역변위값(-V) 미출력 문제를 해결할 수 있는 것이다.
따라서, 어느 터치키의 입력 해제가 어느 시점에 이루어지는지를 임피던스 타입(impedance type)으로 정확하게 파악할 수 있기 때문에 휠슬라이드(wheel slide) 터치 제스처를 안정적으로 판단할 수 있는 것이다.
또한, 어느 드래그(drag) 터치 제스처의 입력이 유지되는 상태를 임피던스 타입(impedance type)으로 인식할 수 있으므로 다른 드래그(drag) 터치 제스처의 동시 입력 (유지)상태와 비교하여 줌인(zoom in) 터치 내지 줌아웃(zoom out) 터치 제스처 입력을 인식할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 터치 패드는 기본적으로 메탈 소재나 기타 신소재를 피에조 타입(piezo type)으로 터치 패드에 적용할 때의 터치의 이동과 터치 해제 시점 파악의 문제점을 임피던스 타입(impedance type)으로 보완하여 드래그(drag) 터치 제스처와 휠슬라이드(wheel slide) 터치 입력 등을 정확하게 인식할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예로서 상기 터치 패드(100)를 스마트폰의 후면 부분에 메탈 플레이트 소재로 구성하고 센서 채널이 구비된 피에조 필름(200)을 배치한 후 터치 패드를 입력대기 상태로 전환시키기 위해 스마트폰의 후면 부분을 2회 내지 3회 등의 회수로 노크하는 노크키(knock key) 입력을 하면 스마트폰 후면의 터치 패드(100)에서 터치로 전면의 화면을 컨트롤할 수 있도록 구성할 수 있다.
이러한 실시예에 의하면 스마트폰을 운전 중에 사용시 핸들을 잡고 있지 않은 손으로 스마트폰의 후면을 2회 내지 3회 등 연속하여 똑똑 두드리는 노크키(knock key) 입력에 의해 스마트폰의 화면을 조절할 수 있으며, 이후 전술한 슬라이드(slide) 터치 제스처 입력에 의해 상하좌우 조그셔틀(jog & shuttle) 등의 방식으로 이용할 수 있다.
상기 실시예에서 터치 패드(100)를 입력대기 상태로 전환시키기 위한 노크키(knock key) 입력은 피에조 타입(piezo type)에 의해 제어부가 인식하도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 다방향 센서 채널(패턴)의 형태는 단순 사각 격자형, 다이아몬드형, 원형, 타원형, 부채꼴형, 활꼴형 등 인접 채널(패턴) 간의 간섭에 의해 센서 채널의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표 이동을 용이하게 추출할 수 있다면 공지된 다양한 형태가 자유롭게 채택될 수 있을 것이다.
그러므로, 본 발명은 햅틱(haptic) 기술을 포함하여 메탈 소재를 이용한 각종 가전제품의 슬라이드 터치 제스처를 이용한 사용자 터치메뉴(예를 들어 볼륨 조절 등)와 보안키가 필요한 분야는 물론이고, 자동차 분야와 같은 메탈 소재가 주를 이루는 다양한 산업분야의 터치기술에 널리 적용될 수 있을 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.
100...터치 패드 200...피에조 필름
300...베이스 플레이트 310...휨공간
320...스페이서 K1,K2,K3...터치키
300...베이스 플레이트 310...휨공간
320...스페이서 K1,K2,K3...터치키
Claims (6)
- 터치키가 구비되는 터치 패드;
상기 터치 패드의 저면에 배치되고 다방향 센서 채널이 구비되며 초음파를 방출하는 피에조 필름; 및
상기 피에조 필름의 변위와 터치 패드 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 반사된 초음파 임피던스를 분석해서 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되며,
상기 제어부는 센서 채널의 채널별 임피던스 변화에 따른 터치 오브젝트의 위치 좌표를 추출해서 사용자에 의한 슬라이드 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 사용자에 의한 터치의 입력으로 인식된 상태에서 일정 방향으로 스크롤되는 터치 오브젝트를 사용자에 의한 드래그 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 어느 드래그 터치 제스처 입력 진행상태에서 다른 드래그 터치 제스처 입력 상태가 동시에 진행되는 경우 줌인 터치 내지 줌아웃 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 드래그 터치 제스처 입력시 일정 시간 내에 터치 해제되는 터치 오브젝트를 사용자에 의한 휠슬라이드 터치 제스처 입력으로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는 사용자에 의한 터치의 입력으로 인식된 후 초음파 임피던스의 변화가 리턴된 터치 오브젝트를 사용자에 의한 터치 해제로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치 패드와 피에조 필름은 스마트폰의 후면 부분을 구성하고 터치 패드를 입력대기 상태로 전환시키기 위한 노크키 입력 후에 스마트폰 후면의 터치 패드에서 터치로 스마트폰 전면의 화면을 제어하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150057797A KR101619705B1 (ko) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드 |
| US14/810,570 US9569007B2 (en) | 2014-12-19 | 2015-07-28 | Touch pad using piezo effect |
| CN201510459652.6A CN105718101B (zh) | 2014-12-19 | 2015-07-30 | 利用压电效应的触摸板 |
| EP15198527.2A EP3043474B1 (en) | 2014-12-19 | 2015-12-08 | Touch pad using piezo effect |
| JP2015240147A JP6068609B2 (ja) | 2014-12-19 | 2015-12-09 | ピエゾ効果を利用したタッチパッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150057797A KR101619705B1 (ko) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101619705B1 true KR101619705B1 (ko) | 2016-05-12 |
Family
ID=56024938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150057797A KR101619705B1 (ko) | 2014-12-19 | 2015-04-24 | 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101619705B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180115190A (ko) * | 2017-04-12 | 2018-10-22 | 현대자동차주식회사 | 입력장치 및 그 제어방법 |
| CN109664763A (zh) * | 2017-10-13 | 2019-04-23 | 现代自动车株式会社 | 车辆及其控制方法 |
| KR20210055094A (ko) * | 2018-11-23 | 2021-05-14 | 엘지전자 주식회사 | 이동 단말기 |
-
2015
- 2015-04-24 KR KR1020150057797A patent/KR101619705B1/ko active IP Right Grant
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180115190A (ko) * | 2017-04-12 | 2018-10-22 | 현대자동차주식회사 | 입력장치 및 그 제어방법 |
| KR102318556B1 (ko) * | 2017-04-12 | 2021-10-29 | 현대자동차주식회사 | 입력장치 및 그 제어방법 |
| CN109664763A (zh) * | 2017-10-13 | 2019-04-23 | 现代自动车株式会社 | 车辆及其控制方法 |
| KR20210055094A (ko) * | 2018-11-23 | 2021-05-14 | 엘지전자 주식회사 | 이동 단말기 |
| KR102526492B1 (ko) * | 2018-11-23 | 2023-04-27 | 엘지전자 주식회사 | 이동 단말기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6052743B2 (ja) | タッチパネルデバイスとタッチパネルデバイスの制御方法 | |
| EP1607852B1 (en) | Object position detector with edge motion feature and gesture recognition | |
| EP2769291B1 (en) | Method and apparatus for classifying touch events on a touch sensitive surface | |
| KR101766187B1 (ko) | 작동 모드들을 변화시키는 방법 및 장치 | |
| US8441463B2 (en) | Hand-held device with touchscreen and digital tactile pixels | |
| CN105718101B (zh) | 利用压电效应的触摸板 | |
| KR20150023303A (ko) | 터치 입력 자극을 결정하기 위한 장치 | |
| JP2013546066A (ja) | デバイスとのユーザのタッチ及び非タッチベースのインタラクション | |
| CN104461344A (zh) | 隔空控制方法及隔空控制装置 | |
| KR20130002983A (ko) | 전극 배열이 집적된 컴퓨터 키보드 | |
| JP6068609B2 (ja) | ピエゾ効果を利用したタッチパッド | |
| US20150015531A1 (en) | Touch screen to recognize remote gesture and controlling method thereof | |
| KR101619705B1 (ko) | 피에조 효과를 이용한 슬라이드 터치 제스처 인식이 가능한 터치 패드 | |
| US20150070299A1 (en) | Touch sensor to recognize gesture and method of controlling the same | |
| CN107710109B (zh) | 输入装置和指示输入系统 | |
| KR101202414B1 (ko) | 터치입력 인식장치 및 그 방법 | |
| KR101558810B1 (ko) | 터치와 문지름 인식을 위한 음파 기반 사용자 인터페이스 장치 및 방법 | |
| KR20160074978A (ko) | 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치 | |
| KR101602601B1 (ko) | 피에조 효과를 이용한 롱키와 멀티키 인식이 가능한 터치 패드 | |
| KR101724842B1 (ko) | 피에조 효과를 이용한 노치 타입의 슬림 메탈 플레이트 터치 패드 | |
| KR101566148B1 (ko) | 피에조 효과를 이용한 다양한 보안키 설정이 가능한 터치 패드 | |
| KR101781629B1 (ko) | 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치 | |
| KR20150135848A (ko) | 이레이저 기능을 갖는 전자펜 | |
| KR101641026B1 (ko) | 정전용량 방식으로 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 패드 | |
| KR101673135B1 (ko) | 디지타이저 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150424 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20160502 |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20160502 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20160502 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190502 Year of fee payment: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190502 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200429 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210503 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220502 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20230502 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240502 Start annual number: 9 End annual number: 9 |