KR101642145B1 - 터치 검출 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 파동 방식의 터치 검출 장치를 사용하여 다수의 터치 지점을 검출하는 멀티 터치 검출이 가능해진다. 또한, 본 발명의 멀티 터치 검출이 가능한 터치 검출 장치를 금융자동화기기에 적용하여, 멀티 터치를 이용한 다양한 서비스 프로그램의 개발을 가능하게 할 수 있다.
멀티 터치, 적외선 방식 터치 스크린, 초음파 방식 터치 스크린

Description

터치 검출 장치 및 방법{Apparatus and method for detecting touch point}
본 발명은 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
터치 스크린 또는 터치 패널과 같은 터치 검출 장치는 터치로 인한 저항값의 변화를 검출하는 저항막 방식, 정전용량의 변화를 검출하는 정전용량 방식, 터치로 인한 적외선의 차단을 이용한 적외선 방식, 및 터치로 인한 초음파의 차단을 이용한 표면 초음파 방식 등을 사용한다.
이 중, 적외선 및 표면 초음파 방식은 사람의 눈에 보이지 않는 적외선 또는 초음파와 같은 파동의 직진성을 이용하는 방법으로, 파동을 발생시키는 적외선 LED 또는 초음파 발생기와 상기 파동을 검출하는 포토트랜지스터 또는 리플렉터를 서로 마주보게 배치하여 매트릭스를 구성한다.
따라서, 위와 같은 파동 방식은 상기 매트릭스 안에 손가락과 같은 물체에 의해 파동이 차단되는 센서를 감지하여 터치 지점을 인식한다.
이러한 방식은 x축과 y축 방향으로 적외선 LED와 센서를 배치하여 터치 지점의 x 좌표와 y좌표를 구하여 터치 지점 좌표를 인식하며, 해당 터치 지점의 x 좌표와 y 좌표의 교차점을 최종 터치 지점으로 인식한다.
그 결과, N 개의 지점을 동시에 터치하면, 최대 N 개의 x 좌표와 N 개의 y 좌표가 인식되어, N2 개의 교차점이 발생하고, 따라서 N2 개의 터치 지점이 인식되어 정확한 멀티 터치 인식이 어려운 문제점이 발생한다.
본 발명은 둘 이상의 터치 지점을 검출하는 파동 방식의 멀티 터치 검출 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치는 제 1축 방향으로 파동을 방출하는 제 1 방출부; 제 2축 방향으로 파동을 방출하는 제 2 방출부; 상기 제 1축에 대해 소정 경사각만큼 경사진 제 3축 방향으로 파동을 방출하는 제 3 방출부; 상기 제 1 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 1 검출부; 상기 제 2 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 2 검출부; 상기 제 3 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 3 검출부; 및 상기 제 1, 2 방출부 및 제 1, 2 검출부를 이용하여 터치 지점을 검출하고, 상기 터치 지점이 넷 이상인 경우, 상기 제 3 방출부 및 제 3 검출부를 이용하여 제 1 실제 터치 지점을 검출하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 방법은 제 1축 및 제 2축 방향으로 파동을 방출하는 단계; 상기 방출된 파동을 검출하여 터치 지점을 검출하는 단계; 상기 검출된 터치 지점이 넷 이상인 경우, 상기 제 1축에 대해 소정 경사각만큼 경사진 제 3축 방향으로 파동을 방출하는 단계; 및 상기 방출된 제 3축 방향의 파동을 검출하여 제 1 실제 터치 지점을 검출하는 단계;를 포함한다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치는 금융자동화기기에 포함되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 파동 방식의 터치 검출 장치를 사용하여 다수의 터치 지점을 검출하는 멀티 터치 검출이 가능해진다.
또한, 본 발명의 멀티 터치 검출이 가능한 터치 검출 장치를 금융자동화기기에 적용하여, 멀티 터치를 이용한 다양한 서비스 프로그램의 개발을 가능하게 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치(10)의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치(10)는 파동을 발생시키고 발생된 파동의 직진성을 이용하여 손가락 또는 스타일러스 펜과 같은 터치 수단에 의해 차단된 파동을 검출함으로써 터치 지점의 좌표를 파악하는 파동 방식의 터치 검출 장치이다.
실시예에 따라, 상기 파동은 직진성을 가진 전자파, 자기파, 전자기파, 음파, 초음파, 적외선 등일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치(10)는 제 1축 방향으로 파동을 방출하는 제 1 방출부(111), 제 2축 방향으로 파동을 방출하는 제 2 방출부(112), 상기 제 1축에 대해 소정 경사각만큼 경사진 제 3축 방향으로 파동을 방출하는 제 3 방출부(113), 상기 제 1 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 1 검출부(121), 상기 제 2 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 2 검 출부(122), 상기 제 3 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 3 검출부(123) 및 상기 제 1, 2 방출부 및 제 1, 2 검출부를 이용하여 터치 지점을 검출하고, 상기 터치 지점이 넷 이상인 경우, 상기 제 3 방출부 및 제 3 검출부를 이용하여 제 1 실제 터치 지점을 검출하는 제어부(13)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1축 및 제 2축은 서로 수직일 수 있다. 이하 본 발명의 명세서에서 편의상 상기 제 1축은 x축, 제 2축은 y축이라고 정의한다.
실시예에 따라, 상기 x축 및 y축은 본 발명의 터치 검출 장치(10)를 구성하는 두 수직축일 수 있다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치(10)의 동작을 설명하는 예시도이다.
이하, 도 2 내지 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치(10)의 동작을 도 8에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 방법을 설명하는 흐름도와 결부시켜 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 방출부(111), 제 2 방출부(112), 제 1 검출부(121) 및 제 2 검출부(122)는 상기 터치 검출 장치(10)를 구성하는 네 개의 변을 따라 배열되어 터치 지점을 검출하기 위한 매트릭스를 구성할 수 있다.
도 2에 도시된 터치 검출 장치(10)는 8X6의 매트릭스로 구성되며, 좌하단의 셀의 좌표는 (1,1)이며 우상단의 셀의 좌표는 (8,6)으로 도시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 방출부(111,112) 및 제 1, 2 검출부(121,122)는 상기 매트릭스를 구성하는 각 셀의 가운데에 위치하도록 배열될 수 있다.
따라서, 상기 셀을 터치하는 손가락 또는 스타일러스 펜과 같은 터치 수단을 용이하게 검출할 수 있도록 할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 방출부(111)는 상기 제 1축, 즉 x축 방향으로 파동을 방출하며(단계S801), 상기 제 1 방출부(111)가 방출한 파동은 상기 제 1 검출부(121)에 의해 검출된다(단계S802).
또한, 상기 제 2 방출부(112)는 상기 제 2축, 즉 y축 방향으로 파동을 방출하며(단계S801), 상기 제 2 방출부(112)가 방출한 파동은 상기 제 2 방출부(122)에 의해 검출된다(단계S802).
도 3에서 상기 방출된 파동의 이동 방향은 화살표로 도시된다.
상기 제어부(13)는 상기 제 1, 2 방출부(111,112) 및 제 1, 2 검출부(121,122)를 이용하여 터치 지점을 파악한다(단계S803).
도 3을 참조하여, 사용자가 상기 매트릭스 중 (3,3)의 터치 지점(21)과 (7,5)의 터치 지점(24)을 터치하였다고 가정하면, 상기 제어부(13)는 상기 제 1, 2 방출부(111,112)와 제 1, 2 검출부(121,122)를 이용하여 상기 사용자의 터치 수단에 의해 차단된 파동의 x, y 좌표를 파악하여 터치 지점의 좌표를 검출할 수 있다.
예를 들어, 도 3과 같이, 파동이 차단되어 파동이 검출되지 않은 x 좌표는 3과 7이며, y 좌표는 3과 5이다. 상기 제어부(13)는 이들 x, y 좌표를 조합하여, 1차적으로 터치 지점의 좌표를 (3,3), (7,5), (3,5) 및 (7,5)로 결정할 수 있다.
이 경우, 상기 결정된 터치 지점은 실제 사용자가 터치한 (3,3)과 (7,5) 외에도 파동의 직진성으로 인해 터치로 인식된 (7,3)과 (3,5)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(13)는 상기 결정된 터치 지점이 넷 이상인 경우(단계804), 상기 제 3 방출부(113) 및 제 3 검출부(123)를 이용하여 제 1 실제 터치 지점을 2차적으로 검출한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3 방출부(113)는 상기 제 1축인 x축에 대해 소정 경사각만큼 경사진 제 3축 방향으로 파동을 방출하며(단계S805), 상기 제 3 검출부(123)는 상기 제 3 방출부(113)가 방출한 파동을 검출한다(단계S806).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3 방출부(113) 및 제 3 검출부(123)는 상기 터치 검출 장치를 구성하는 매트릭스의 셀 경계부분에 위치하도록 배열될 수 있다.
즉, 도 2를 참조하면, 셀의 가운데 영역에 배열된 제 1, 2 방출부(111,112) 및 제 1, 2 검출부(121,122)와 달리 상기 제 3 방출부(113) 및 제 3 검출부(123)는 셀의 경계 영역에 배열되어 상기 제 3 방출부(113)에서 방출된 파동이 각 셀의 중심을 통과하도록 배열될 수 있다.
그 결과, 상기 제 3 방출부(113) 및 제 3 검출부(123)는 터치 수단에 의해 차단된 파동을 용이하게 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 3 방출부(113)에 의해 방출된 파동은 상기 제 1 방출부(111)에 의해 방출된 파동과 소정의 경사각만큼 경사지도록 방 출될 수 있다.
즉, 상기 제 3 방출부(113)에 의해 방출된 파동의 방향인 제 3축은 제 1축인 x 축과 소정의 경사각만큼 경사질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제 3축이 제 1축과 형성하는 경사각은 45° 또는 135°일 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 3축은 x축과 135°를 형성하도록 경사질 수 있다.
상기 제 3 방출부(113) 및 제 3 검출부(123)는 넷 이상의 터치 지점이 검출된 경우, 즉 멀티 터치라고 파악되는 경우에만 작동하도록 설정될 수 있다. 그 결과, 싱글 터치의 경우에는 제 1, 2 검출부와 제 1, 2 방출부만을 사용하여 터치 지점의 좌표를 파악하지만, 멀티 터치로 인해 넷 이상의 터치 지점이 검출되는 경우에는 제 3 방출부 및 제 3 검출부를 추가로 동작시켜 정확한 멀티 터치 지점의 좌표를 파악할 수 있다.
도 3과 달리, 도 4에서는 상기 터치 수단을 검출하는 파동이 x, y 축이 아닌 제 3축으로 진행하며, 그 결과, 실제 터치 지점이 아닌 허위 터치 지점인 도 3의 (3,5) 지점(23)과 (7,3) 지점(22)은 터치 지점으로 인식되지 않는다.
따라서, 상기 제 3 방출부(113) 및 제 3 검출부(123)을 이용한 멀티 터치 지점의 좌표는 (3,3) 지점(21)과 (7,5) 지점(24)으로 결정될 수 있다(단계S807).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 터치 검출 장치(10)는 상기 제 1축에 대해 다른 경사각만큼 경사진 제 4축 방향으로 파동을 방출하는 제 4 방출부(114) 및 상기 제 4 방출부(114)가 방출한 파동을 검출하는 제 4 검출부(124)를 더 포함할 수 있다.
이는 두 지점을 터치한 도 3 및 도 4와 달리, 세 지점을 터치하는 경우 각 터치 지점의 정확한 좌표를 파악하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(13)는 상기 제 1 실제 터치 지점이 결정된 후, 둘 이상의 제 1 실제 터치 지점이 상기 제 3축에 평행하게 위치하는 경우(단계S808), 상기 제 4 방출부(114) 및 제 4 검출부(124)를 이용하여 제 2 실제 터치 지점을 검출할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 (3,3) 지점(34)과 (6,2) 지점(32)과 (7,5) 지점(39)을 터치한 경우, 1차적으로 본 발명의 터치 검출 장치(10)는 제 1, 2 방출부(111,112) 및 제 1, 2 검출부(121,122)를 이용하여 터치 지점을 결정한다.
도 5의 경우, 결정된 터치 지점은 총 9개로서, 이 중 (3,3) 지점(34)과 (6,2) 지점(32)과 (7,5) 지점(39)을 제외한 나머지 6개의 터치 지점은 모두 파동의 직진성으로 인한 허위 터치 지점이다.
이 경우, 도 6을 참조하면, 상기 제어부(13)는 상술한 바와 같이, 제 3 방출부(113) 및 제 3 검출부(123)를 이용하여 제 3축 방향으로 파동을 진행시켜 제 1 실제 터치 지점을 검출한다.
하지만, 사용자가 셋 이상의 지점을 터치한 경우에는 검출된 제 1 실제 터치 지점 중 둘 이상이 제 3축에 평행하게 위치하는 경우가 발생할 수 있다.
예를 들어, 도 6에서, 사용자가 실제 터치한 터치 지점(3,3) 지점(34), (6,2) 지점(32) 및 (7,5) 지점(39) 외에 허위 터치 지점인 (7,3) 지점(36)이 더 포함될 수 있으며, 이는 허위 터치 지점인 (7,3) 지점(36)이 실제 터치 지점인 (6,2) 지점(32)과 함께 제 3축 상에 위치하기 때문이다.
즉, 둘 이상의 제 1 실제 터치 지점이 제 3축 상에 위치하는 경우, 상기 제어부(13)는 허위 터치 지점을 가려내기 위해, 제 1, 2, 3 축과 다른 제 4축 방향으로 파동을 진행(단계S809, S810)시켜 최종적으로 터치 지점을 검출할 수 있다(단계S811).
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(13)는 상기 제 4 방출부(114) 및 제 4 검출부(124)를 이용하여 제 2 실제 터치 지점, 즉 (3,3) 지점(34), (6,2) 지점(32) 및 (7,5) 지점(39)을 최종적으로 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 4축이 제 1축과 형성한 경사각은 제 3축이 제 1축과 형성한 경사각과 다르다.
예를 들어, 상기 제 3축은 제 1축과 135°를 형성하지만, 제 4축은 이와 90°가 차이 나는 45°를 형성할 수 있다.
하지만, 상술한 경사각은 일 예일 뿐이며, 상기 제 3축 및 제 4축은 제 1축 또는 제 2축과 서로 다른 경사각을 형성하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 4 방출부(114) 및 제 4 검출부(124)는 제 3 방출부(113) 및 제 3 검출부(123)과 유사하게 매트릭스를 구성하는 셀의 경계 영역에 위치하도록 배열될 수 있다. 그 결과, 상기 제 4 방출부(114)를 통해 방출된 파동은 셀을 대각선으로 통과하여 터치 수단을 용이하게 파악할 수 있다.
또한, 도 2에서 상기 터치 검출 장치(10)의 매트릭스를 구성하는 셀들은 각 경계 영역에 제 3, 4 방출부(113,114)와 제 3, 4 검출부(123,124)를 모두 포함하지만, 상기 제 3, 4 방출부(113,114)와 제 3, 4 검출부(123,124)는 단일 방출부 및 단일 검출부로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 단일 방출부는 둘 이상의 방향으로 파동을 방출하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 단일 방출부는 도 4의 경우에는 제 3축 방향으로 파동을 방출하고 도 7의 경우에는 제 4축 방향으로 파동을 방출하도록 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 도 7을 통해 검출된 제 2 실제 터치 지점 중 둘 이상의 제 2 실제 터치 지점이 제 4축 상에 위치하는 경우, 즉, 둘 이상의 제 2 실제 터치 지점이 제 4축에 평행하게 위치하는 경우, 본 발명은 제 5 방출부 및 제 5 검출부를 더 포함하여 허위 터치 지점을 파악하여, 사용자가 터치한 실제 터치 지점만을 파악하도록 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 제 5 방출부 및 제 5 검출부에 의해 사용되는 파동의 방향은 제 1, 2, 3 및 4축과는 다른 방향이다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치는 적외선 방식을 사용하는 금융자동화기기의 터치 스크린에 적용되어 다양한 입력을 가능하게 할 수 있다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것이며, 이에 한정되지 않는다. 당업자는 위에 설명한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치의 블록도이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 장치의 동작을 설명하는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 검출 방법을 설명하는 흐름도이다.

Claims (10)

  1. 파동을 이용한 터치 검출 장치에 있어서,
    매트릭스를 구성하는 각 셀의 가운데에 위치되게 제1 변에 배열되며, 제 1축 방향으로 파동을 방출하는 제 1 방출부;
    상기 각 셀의 가운데에 위치되게 상기 제1 변에 인접한 제2 변에 배열되며, 제 2축 방향으로 파동을 방출하는 제 2 방출부;
    상기 각 셀의 경계부분에 위치되게 상기 제1, 2 변에 배열되며, 상기 제 1축에 대해 소정 경사각만큼 경사진 제 3축 방향으로 파동을 방출하는 제 3 방출부;
    상기 각 셀의 가운데에 위치되게 상기 제1 변과 마주하는 제3 변에 배열되며, 상기 제 1 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 1 검출부;
    상기 각 셀의 가운데에 위치되게 상기 제1, 3 변과 인접하고 상기 제2 변과 마주하는 제4 변에 배열되며, 상기 제 2 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 2 검출부;
    상기 각 셀의 경계부분에 위치되게 상기 제3, 4 변에 배열되며, 상기 제 3 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 3 검출부; 및
    상기 제 1, 2 방출부 및 제 1, 2 검출부를 이용하여 터치 지점을 검출하고, 상기 터치 지점이 넷 이상인 경우, 상기 제 3 방출부 및 상기 제 3 검출부를 동작시켜 상기 터치 지점 중 허위 터치 지점을 제외한 제 1 실제 터치 지점을 검출하는 제어부;
    를 포함하는 터치 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파동은 적외선 또는 초음파인 터치 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1축 및 제 2축은 서로 수직이며, 상기 소정 경사각은 45°인 터치 검출 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 각 셀의 경계부분에 위치되게 상기 제2 변 및 상기 제2 변에 인접하며 상기 제3 변에 배열되며, 상기 제 1축에 대해 다른 경사각만큼 경사진 제 4축 방향으로 파동을 방출하는 제 4 방출부; 및
    상기 각 셀의 경계부분에 위치되게 상기 제1, 4 변에 배열되며, 상기 제 4 방출부가 방출한 파동을 검출하는 제 4 검출부;
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 3축에 평행하게 적어도 2 이상의 상기 제1 실제 터치 지점이 검출되는 경우, 상기 제 4 방출부 및 상기 제 4 검출부를 동작시켜 상기 적어도 2 이상의 상기 제1 실제 터치 지점 중 허위 터치 지점을 제외한 제 2 실제 터치 지점을 검출하는 터치 검출 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 다른 경사각은 135°인 터치 검출 장치.
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