KR101655196B1 - 자동 모드 전환 방법 - Google Patents

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KR101655196B1 KR1020150011990A KR20150011990A KR101655196B1 KR 101655196 B1 KR101655196 B1 KR 101655196B1 KR 1020150011990 A KR1020150011990 A KR 1020150011990A KR 20150011990 A KR20150011990 A KR 20150011990A KR 101655196 B1 KR101655196 B1 KR 101655196B1
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Abstract

본 발명에 따른 자동 모드 전환 방법은 터치가 입력되는 단계; 상기 입력된 터치의 터치 면적을 계산하고, 상기 입력된 터치의 정전용량 변화량을 감지하는 단계; 상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값과 임계값을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라, 터치 모드를 전환하는 단계;를 포함하고, 상기 임계값은 상기 터치 면적에 따라 달라진다.

Description

자동 모드 전환 방법{AUTOMATIC MODE SWITCHING METHOD}
본 발명은 자동 모드 전환 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손가락 모드에서 글러브를 낀 손가락으로 터치 센서 패널을 터치하면, 글러브 모드로 자동 전환되고, 글러브 모드에서 맨 손가락으로 터치 센서 패널을 터치하면, 손가락 모드로 자동 전환되는 방법에 관한 것이다.
컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작 시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다.
터치 스크린은, 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널(touch sensor panel)을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치 센서 패널은 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 사용자가 손가락 등으로 터치 스크린을 단순히 터치함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템은 터치 스크린 상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다.
하지만, 글러브(glove)를 낀 손가락의 터치(이하, 글러브 터치)는 글러브로 인해 정전용량의 변화가 맨 손가락의 터치로 인한 정전용량 변화보다 작으므로 센서 터치 패널에서는 글러브 터치를 인식하지 못하는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 글러브 터치를 인식할 수 있는 고감도 터치라는 기능이 사용되었다.
하지만, 종래의 고감도 터치 기능은 수동으로 전환해야 하기 때문에, 글러브를 낀 상태에서는 바로 사용할 수 없고, 손가락에 껴진 글러브를 벗은 후, 손가락으로 글러브 모드를 동작시킨 후, 다시 글러브를 끼고 터치를 해야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 고감도 터치 기능이 동작하는 동안에는 맨 손가락으로 터치할 시 정확한 제어가 어렵기 때문에, 맨 손가락으로 터치하고자 할 때, 다시 고감도 터치 기능을 해제해야 하는 번거로움이 있었다.
본 발명의 목적은 장갑을 낀 상태의 터치와 맨 손가락의 터치를 구별하여, 각각의 터치를 잘 인식할 수 있도록 자동으로 터치 모드를 전환하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태에 따른 터치 입력 장치는 터치가 입력되는 단계; 상기 입력된 터치의 터치 면적을 계산하고, 상기 입력된 터치의 정전용량 변화량을 감지하는 단계; 상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값과 임계값을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라, 터치 모드를 전환하는 단계;를 포함하고, 상기 임계값은 상기 터치 면적에 따라 달라진다.
여기서, 상기 터치 모드를 전환하는 단계는 상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 큰 경우, 상기 터치 모드를 손가락 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 터치 모드를 전환하는 단계는 상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치 모드를 글러브 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 글러브 모드로 전환하는 단계는, 상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치의 지터(gitter)를 기본 지터(default gitter)와 비교하는 단계 및 상기 터치의 지터가 기본 지터보다 작은 경우, 상기 터치 모드를 상기 글러브 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 글러브 모드로 전환하는 단계는, 상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치의 터치 시간과 기본 터치 시간을 비교하는 단계 및 상기 터치의 터치 시간이 상기 기본 터치 시간보다 긴 경우, 상기 터치 모드를 상기 글러브 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 글러브 모드로 전환하는 단계는, 상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치의 지터(gitter)를 기본 지터(default gitter)와 비교하는 단계, 상기 터치의 지터가 기본 지터보다 작은 경우, 상기 터치의 터치 시간과 기본 터치 시간을 비교하는 단계 및 상기 터치의 터치 시간이 상기 기본 터치 시간보다 긴 경우, 상기 터치 모드를 상기 글러브 모드로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력된 터치의 터치 면적을 계산하고, 정전용량 변화량의 감지한 후, 터치 면적에 대응하는 임계값을 비교하여 터치 모드를 전환하기 때문에, 맨 손가락 또는 글러브를 낀 손가락을 인식하여 자동으로 터치 모드를 전환할 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 임계값보다 큰 경우, 터치 모드를 손가락 모드로 전환하기 때문에, 글러브 모드 상태에서 맨 손가락으로 터치할 때, 오작동을 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 임계값보다 작은 경우, 터치 모드를 글러브 모드로 전환하기 때문에, 글러브를 낀 상태에서 바로 터치 입력 장치를 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력된 터치의 지터와 기본 지터를 비교하고, 입력된 터치의 지터가 기본 지터보다 작은 경우, 터치 모드를 글러브 모드로 전환하기 때문에, 보다 더 정확하게 글러브 터치를 인식하여 글러브 모드로 전환할 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력된 터치의 터치 시간과 기본 터치 시간을 비교하고, 입력된 터치의 터치 시간이 기본 터치 시간보다 긴 경우, 터치 모드를 글러브 모드로 전환하기 때문에, 보다 더 정확하게 글러브 터치를 인식하여 글러브 모드로 전환할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 용량 방식의 터치 센서 패널 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다.
도 2a는 손가락 터치의 정전용량 변화량을 보여주기 위한 일 예이고, 도 2b는 글러브 터치의 정전용량 변화량을 보여주기 위한 일 예이다.
도 3은 같은 터치 면적에 대해서 손가락 터치의 정전용량 변화량과 글러브 터치의 정전용량 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 형태를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 형태는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 형태는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 형태에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 형태로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 형태 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 용량 방식의 터치 센서 패널(100) 및 이의 동작을 위한 구성의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(100)은 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn) 및 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함하며, 상기 터치 센서 패널(100)의 동작을 위해 상기 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)에 구동신호를 인가하는 구동부(120), 터치 센서 패널(100)의 터치 표면에 대한 터치에 따라 변화되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 수신하여 터치 및 터치 위치를 검출하는 감지부(110) 및 제어부(130)와 연결된 메모리부(140)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터치 센서 패널(100)은 복수의 구동 전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신 전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다. 도 1에서는 터치 센서 패널(100)의 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 직교 어레이를 구성하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)이 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖도록 할 수 있다. 여기서, n 및 m은 양의 정수로서 서로 같거나 다른 값을 가질 수 있으며 실시 예에 따라 크기가 달라질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 각각 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 구동전극(TX)은 제1축 방향으로 연장된 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)을 포함하고 수신전극(RX)은 제1축 방향과 교차하는 제2축 방향으로 연장된 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(100)에서 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 동일한 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 절연막(미도시)의 동일한 면에 형성될 수 있다. 또한, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 예컨대, 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 하나의 절연막(미도시)의 양면에 각각 형성될 수도 있고, 또는 복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)은 제1절연막(미도시)의 일면에 그리고 복수의 수신전극(RX1 내지 RXm)은 상기 제1절연막과 다른 제2절연막(미도시)의 일면상에 형성될 수 있다.
복수의 구동전극(TX1 내지 TXn)과 복수의 수신전극 (RX1 내지 RXm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, 산화주석(SnO2) 및 산화인듐(In2O3) 등으로 이루어지는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시일 뿐이며 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 다른 투명 전도성 물질 또는 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다. 예컨대, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 은잉크(silver ink), 구리(copper) 또는 탄소 나노튜브(CNT: Carbon Nanotube) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)는 메탈 메쉬(metal mech)로 구현되거나 은나노(nano silver) 물질로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 구동부(120)는 구동신호를 구동전극(TX1 내지 TXn)에 인가할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 구동신호는 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 순차적으로 한번에 하나의 구동전극에 대해서 인가될 수 있다. 이러한 구동신호의 인가는 재차 반복적으로 이루어질 수 있다. 이는 단지 예시일 뿐이며, 실시 예에 따라 다수의 구동전극에 구동신호가 동시에 인가될 수도 있다.
감지부(110)는 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 구동신호가 인가된 구동전극(TX1 내지 TXn)과 수신전극(RX1 내지 RXm) 사이에 생성된 정전용량(Cm: 101)에 관한 정보를 포함하는 감지신호를 수신함으로써 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다. 예컨대, 감지신호는 구동전극(TX)에 인가된 구동신호가 구동전극(TX)과 수신전극(RX) 사이에 생성된 정전용량(CM: 101)에 의해 커플링된 신호일 수 있다. 이와 같이, 제1구동전극(TX1)부터 제n구동전극(TXn)까지 인가된 구동신호를 수신전극(RX1 내지 RXm)을 통해 감지하는 과정은 터치 센서 패널(100)을 스캔(scan)한다고 지칭할 수 있다.
예를 들어, 감지부(110)는 각각의 수신전극(RX1 내지 RXm)과 스위치를 통해 연결된 수신기(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 스위치는 해당 수신전극(RX)의 신호를 감지하는 시간구간에 온(on)되어서 수신전극(RX)으로부터 감지신호가 수신기에서 감지될 수 있도록 한다. 수신기는 증폭기(미도시) 및 증폭기의 부(-)입력단과 증폭기의 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 증폭기의 정(+)입력단은 그라운드(ground)에 접속될 수 있다. 또한, 수신기는 궤환 캐패시터와 병렬로 연결되는 리셋 스위치를 더 포함할 수 있다. 리셋 스위치는 수신기에 의해 수행되는 전류에서 전압으로의 변환을 리셋할 수 있다. 증폭기의 부입력단은 해당 수신전극(RX)과 연결되어 정전용량(CM: 101)에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 감지부(110)는 수신기를 통해 적분된 데이터를 디지털 데이터로 변환하는 ADC(미도시: analog to digital converter)를 더 포함할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 프로세서(미도시)에 입력되어 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 감지부(110)는 수신기와 더불어, ADC 및 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(130)는 구동부(120)와 감지부(110)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(130)는 구동제어신호를 생성한 후 구동부(200)에 전달하여 구동신호가 소정 시간에 미리 설정된 구동전극(TX)에 인가되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 감지제어신호를 생성한 후 감지부(110)에 전달하여 감지부(110)가 소정 시간에 미리 설정된 수신전극(RX)으로부터 감지신호를 입력받아 미리 설정된 기능을 수행하도록 할 수 있다.
도 1에서 구동부(120) 및 감지부(110)는 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 검출 장치(미도시)를 구성할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 검출 장치는 제어부(130)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 검출 장치는 터치 센서 패널(100)을 포함하는 터치 입력 장치에서 터치 센싱 회로인 터치 센싱 IC(미도시: touch sensing Integrated Circuit) 상에 집적되어 구현될 수 있다. 터치 센서 패널(100)에 포함된 구동전극(TX) 및 수신전극(RX)은 예컨대 전도성 트레이스(conductive trace) 및/또는 회로 기판상에 인쇄된 전도성 패턴(conductive pattern)등을 통해서 터치 센싱 IC에 포함된 구동부(120) 및 감지부(110)에 연결될 수 있다. 터치 센싱 IC는 전도성 패턴이 인쇄된 회로 기판, 예컨대 제1인쇄 회로 기판(이하에서, 제1PCB로 지칭) 상에 위치할 수 있다. 실시 형태에 따라 터치 센싱 IC는 터치 입력 장치의 작동을 위한 메인보드 상에 실장되어 있을 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 구동전극(TX)과 수신전극(RX)의 교차 지점마다 소정 값의 정전용량(C)이 생성되며, 손가락과 같은 객체가 터치 센서 패널(100)에 근접하는 경우 이러한 정전용량의 값이 변경될 수 있다. 도 1에서 상기 정전용량은 상호 정전용량(Cm)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 감지부(110)에서 감지하여 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면으로 이루어진 터치 센서 패널(100)의 표면에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있다.
보다 구체적으로, 터치 센서 패널(100)에 대한 터치가 일어날 때 구동신호가 인가된 구동전극(TX)을 검출함으로써 터치의 제2축 방향의 위치를 검출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 터치 센서 패널(100)에 대한 터치 시 수신전극(RX)을 통해 수신된 수신신호로부터 정전용량 변화를 검출함으로써 터치의 제1축 방향의 위치를 검출할 수 있다.
이상에서 터치 센서 패널(100)로서 상호 정전용량 방식의 터치 센서 패널이 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치에서 터치 여부 및 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)은 전술한 방법 이외의 자체 정전용량 방식, 표면 정전용량 방식, 프로젝티드(projected) 정전용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식(SAW: surface acoustic wave), 적외선(infrared) 방식, 광학적 이미징 방식(optical imaging), 분산 신호 방식(dispersive signal technology) 및 음성 펄스 인식(acoustic pulse recognition) 방식 등 임의의 터치 센싱 방식을 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치에서 터치 위치를 검출하기 위한 터치 센서 패널(100)은 디스플레이 모듈(200) 외부 또는 내부에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 터치 입력 장치의 디스플레이 모듈(200)은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등에 포함된 디스플레이 패널일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이 패널에 표시된 화면을 시각적으로 확인하면서 터치 표면에 터치를 수행하여 입력 행위를 수행할 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈(200)은 터치 입력 장치(100)의 작동을 위한 메인보드(main board) 상의 중앙 처리 유닛인 CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor) 등으로부터 입력을 받아 디스플레이 패널에 원하는 내용을 디스플레이 하도록 하는 제어회로를 포함할 수 있다. 이러한 제어회로는 제2인쇄 회로 기판(미도시: 이하 제2PCB로 지칭)에 실장될 수 있다. 이때, 디스플레이 패널(200)의 작동을 위한 제어회로는 디스플레이 패널 제어 IC, 그래픽 제어 IC(graphic controller IC) 및 기타 디스플레이 패널(200) 작동에 필요한 회로를 포함할 수 있다.
메모리부(140)는 제어부(130)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 임시 저장할 수도 있다. 예컨대 발명의 실시 형태에 따른 메모리부(140)는 가상 터치패드를 실행하기 위한 터치 스크린에 대한 터치의 조건(임계값, 기본 지터, 기본 터치 시간 등)을 저장하고 있을 수 있다. 메모리부(140)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
이하에서는, 손가락 터치(10)와 글러브 터치(30)를 비교하여 설명하도록 한다.
도 2a는 손가락 터치의 정전용량 변화량을 보여주기 위한 일 예이고, 도 2b는 글러브 터치의 정전용량 변화량을 보여주기 위한 일 예이다. 구체적으로, 도 2a는 터치 센서 패널을 맨 손가락으로 터치했을 때(손가락 터치(10))의 정전용량 변화량을 나타내고, 도 2b는 글러브를 낀 손가락으로 터치했을 때(글러브 터치(30))의 정전용량 변화량을 나타낸다. 여기서, 도 2a 및 도 2b의 오른쪽에 도시된 네모 칸들은 터치 센서 패널(100)의 셀(cell, 50)들을 의미한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 입력된 터치에 의하여 변하는 정전용량 변화량이 소정의 정전용량 변화량보다 큰 셀의 개수를 이용하여 터치 면적을 계산할 수 있다. 예를 들면, 소정의 정전용량 변화량을 14라고 하면, 구체적으로, 도 2a 및 도 2b와 같이, 입력된 터치에 의하여 변하는 정전용량 변화량이 14보다 큰 셀은 총 9개로 터치 면적은 3x3이 될 수 있다.
실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 정전용량 변화량의 최대값을 계산할 수 있다. 구체적으로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 9개의 셀 중, 가장 큰 정전용량 변화량을 갖는 셀의 정전용량 변화량이 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 된다.
즉, 도 2a에서는 정전용량 변화량의 최대값이 90이 되고, 도 2b에서는 정전용량 변화량의 최대값이 40이 된다.
또한, 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 정전용량 변화량의 평균값을 계산할 수 있다. 구체적으로, 도 2a에서는 9개 셀의 정전용량 변화량의 평균값이 63.3이 되고, 도 2b에서는 9개 셀의 정전용량 변화량의 평균값이 28이 된다.
그리고 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 터치 위치를 결정할 수 있다. 구체적으로, 도 2a 및 도 2b에서는 9개의 셀 중 정전용량 변화량의 최대값을 갖는 셀을 터치 위치로 결정할 수 있다.
터치 센서 패널(100)에 사용자에 의하여 터치가 입력되면, 입력된 터치가 해제될 때까지, 복수의 스캔을 통하여 정전용량 변화량을 감지하게 된다. 이때, 각 셀에서 감지되는 정전용량 변화량은 노이즈 등의 주위 환경에 따라 미세하게 변할 수 있다. 예를 들면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 각 셀에서 감지되는 정전용량 변화량은 최대 ±5만큼 변화될 수 있다.
여기서, 도 2a에서는 정전용량 변화량이 가장 큰 셀(90)과 두 번째로 큰 셀(75)의 정전용량 변화량의 차가 15(90-75)이고, 도 2b에서는 정전용량 변화량이 가장 큰 셀(40)과 두 번째로 큰 셀(33)의 정전용량 변화량의 차가 7(40-33)밖에 나지 않는다. 따라서, 도 2a의 경우에는 정전용량 변화량이 가장 큰 셀의 정전용량 변화량이 -5만큼 변화(90->85)하고, 정전용량 변화량이 두 번째로 큰 셀의 정전용량 변화량이 +5만큼 변화(75->80)하더라도, 정전용량 변화량의 최대값을 갖는 셀은 변화가 없으므로 터치 입력 장치가 인식하는 터치 위치가 변하지 않는다. 반면, 도 2b의 경우에는 정전용량 변화량이 가장 큰 셀의 정전용량 변화량이 -5만큼 변화(40->35)하고, 정전용량 변화량이 두 번째로 큰 셀의 정전용량 변화량이 +5만큼 변화(38)하게 되면, 정전용량 변화량의 최대값을 갖는 셀이 변하게 되므로 터치 입력 장치가 인식하는 터치 위치가 변하게 된다.
이와 같이, 실제 입력된 터치 위치는 변하지 않지만, 터치 입력 장치에서 인식하는 터치 위치가 수시로 변하는 것을 지터(gitter)라고 한다.
따라서, 정상적인 터치 입력에 대한 지터는 소정 시간 동안 소정 값보다 작아야 하는데, 이러한 소정 값을 기본 지터(default gitter)로 설정할 수 있다.
이 때, 입력된 터치의 지터는 소정 시간 동안 터치 입력 장치에서 인식하는 터치 위치가 변한 거리 중 가장 큰 거리로 계산할 수도 있고, 터치 위치가 변한 거리의 평균 거리로 계산할 수도 있다.. 이와 같이, 입력된 터치의 지터를 기본 지터와 비교하여 입력된 터치가 정상적인 터치인지 노이즈인지를 인식할 수 있다.
또한, 일반적으로 터치 입력 장치가 입력된 터치에 의해 동작하기 위해서는 입력되는 터치의 터치 시간이 소정 터치 시간 이상 유지되어야 한다. 즉, 소정 터치 시간 미만으로 터치가 되면 노이즈로 판단하여 아무 동작도 하지 않는다. 이러한 소정 터치 시간을 기본 터치 시간으로 설정할 수 있다.
구체적으로, 터치 센서 패널(100)에 사용자에 의하여 터치가 입력되면, 입력된 터치가 해제될 때까지, 복수의 스캔을 통하여 정전용량 변화량을 감지하게 된다. 이때, 입력된 터치가 해제될 때까지 스캔된 횟수(touch count)와 스캔 속도를 이용하여 터치 시간을 확인할 수 있다.
예를 들어, 입력된 터치가 해제될 때까지 스캔된 횟수가 30이고, 스캔 속도가 60/sec일 때, 터치 시간은 0.5초로 계산될 수 있다. 이때, 기본 터치 시간이 0.6초 이상이고, 터치 시간이 0.5초이면, 터치 입력 장치는 입력된 터치에 대하여 동작하지 않게 되고, 기본 터치 시간이 0.4초 이상이고, 터치 시간이 0.5초이면, 터치 입력 장치는 입력된 터치에 대하여 동작하게 된다.
여기서, 기본 터치 시간은 터치 입력 장치를 이용하는 사용자들의 평균 터치 시간보다 길거나 같은 시간으로 설정될 수 있고, 터치 입력 장치를 이용하는 사용자의 기호에 따라 설정될 수 있다.
도 3은 같은 터치 면적에 대해서 손가락 터치의 정전용량 변화량과 글러브 터치의 정전용량 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 손가락 터치의 터치 면적과 글러브 터치의 터치 면적이 같을 때, 손가락 터치의 정전용량 변화량의 최대값은 글러브 터치의 정전용량 변화량의 최대값보다 크다. 또한, 손가락 터치의 터치 면적과 글러브 터치의 터치 면적이 같을 때, 손가락 터치의 정전용량 변화량의 평균값은 글러브 터치의 정전용량 변화량의 평균값보다 크다.
따라서, 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값 또는 평균값 등을 이용하면, 입력된 터치가 손가락 터치인지, 글러브 터치인지를 확인할 수 있다.
일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 터치가 입력되면, 입력된 터치의 정전용량 변화량을 감지한 후, 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값과 입력된 터치 면적에 해당하는 글러브 터치의 정전용량 변화량의 최대값보다 크고, 입력된 터치 면적에 해당하는 손가락 터치의 정전용량의 최대값보다 작은 임계값을 비교하여 입력된 터치가 손가락 터치인지 글러브 터치인지 확인할 수 있다.
여기서, 터치 면적에 해당하는 임계값 또는 터치 면적에 해당하는 임계값의 계산식이 미리 저장될 수 있다.
여기서, 상기 설명에서는 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값을 이용하는 것으로 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 입력된 터치의 정전용량 변화량의 평균값 등을 이용할 수 있다.
도 4는 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 먼저, 터치가 입력된다(S10). 구체적으로, 터치가 입력되는 경우, 입력된 터치의 터치 면적을 계산하고, 입력된 터치의 정전용량 변화량을 감지할 수 있다. 이때, 계산된 터치의 터치 면적에 대한 임계값이 수신될 수 있다. 여기서, 임계값은 터치 면적에 대응하는 값이며, 그 값이 메모리부(140)에 저장되거나 그 값을 계산할 수 있는 식이 저장될 수 있다.
입력된 터치가 글러브 터치인지 확인한다(S20). 구체적으로, 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값과 임계값을 비교하여 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 임계값과 같거나 임계값보다 큰 경우, 터치 모드를 손가락 모드로 전환할 수 있다(S80). 여기서, 손가락 모드는 일반적으로 사용되는 터치 모드로, 맨 손가락의 터치를 잘 인식할 수 있는 모드이다.
반면, 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값과 임계값과 비교하여 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 임계값보다 작은 경우, 입력된 터치가 글러브 터치인 것으로 인식할 수 있다.
입력된 터치가 글러브 터치인 것으로 인식된 경우, 입력된 터치가 정상 터치인지 확인한다(S30). 구체적으로, 입력된 터치의 지터를 기본 지터와 비교한다. 이때, 입력된 터치의 지터가 기본 지터보다 큰 경우, 입력된 터치를 노이즈 등의 정상적인 입력이 아닌 것으로 인식(S40)하여 S10단계로 돌아간다. 실행한다. 여기서, 지터는 터치 입력 장치에서 인식하는 터치 위치가 수시로 변하는 것이다. 또한, 기본 지터는 사전에 저장된 값일 수 있다.
반면, 입력된 터치의 지터가 기본 지터보다 작은 경우, 입력된 터치의 터치 시간과 기본 터치 시간을 비교한다. 이때, 입력된 터치의 터치 시간이 기본 터치 시간보다 짧은 경우, 노이즈 등의 정상적인 입력이 아닌 것으로 인식(S40)하여 다시 터치 입력 단계인 S10단계로 돌아간다.
여기서, 터치 시간은 스캔된 횟수와 스캔 속도를 이용하여 계산할 수 있다. 또한, 기본 터치 시간은 사전에 저장된 값일 수 있다.
반면, 입력된 터치의 터치 시간이 기본 터치 시간보다 긴 경우, 터치 모드를 글러브 모드로 전환할 수 있다(S50). 여기서, 글러브 모드는 글러브를 낀 손가락의 터치를 잘 인식할 수 있는 터치 모드이다.
또한, 터치 모드가 글러브 모드인 상태에서 터치가 입력될 수 있다(S60). 구체적으로, 터치가 입력되는 경우, 입력된 터치의 터치 면적을 계산하고, 입력된 터치의 정전용량 변화량을 감지할 수 있다. 이때, 계산된 터치의 터치 면적에 대한 임계값이 수신될 수 있다.
입력된 터치가 손가락 터치인지 확인한다(S70). 구체적으로, 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값과 임계값을 비교하여 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 임계값보다 같거나 큰 경우, 터치 모드를 글러브 모드로 전환할 수 있다(S80). 여기서, 글러브 모드인 상태에서 입력된 터치가 손가락 터치로 인식되는 경우, 지터를 비교하는 과정과 터치 시간을 비교하는 과정 없이 손가락 모드로 전환할 수 있다.
이와 같이, 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 입력된 터치의 터치 면적을 계산하고, 정전용량 변화량의 감지한 후, 터치 면적에 대응하는 임계값을 비교하여 터치 모드를 전환하기 때문에, 맨 손가락 또는 글러브를 낀 손가락을 인식하여 자동으로 터치 모드를 전환할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 임계값보다 큰 경우, 터치 모드를 손가락 모드로 전환하기 때문에, 글러브 모드 상태에서 맨 손가락으로 터치할 때, 오작동을 줄일 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 입력된 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 임계값보다 작은 경우, 터치 모드를 글러브 모드로 전환하기 때문에, 글러브를 낀 상태에서 바로 터치 입력 장치를 제어할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 입력된 터치의 지터와 기본 지터를 비교하고, 입력된 터치의 지터가 기본 지터보다 작은 경우, 터치 모드를 글러브 모드로 전환하기 때문에, 보다 더 정확하게 글러브 터치를 인식하여 글러브 모드로 전환할 수 있다.
그리고 실시 형태에 따른 자동 모드 전환 방법은 입력된 터치의 터치 시간과 기본 터치 시간을 비교하고, 입력된 터치의 터치 시간이 기본 터치 시간보다 긴 경우, 터치 모드를 글러브 모드로 전환하기 때문에, 보다 더 정확하게 글러브 터치를 인식하여 글러브 모드로 전환할 수 있다.
이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치 센서 패널
110: 감지부
120: 구동부
130: 제어부
140: 메모리부

Claims (6)

  1. 터치가 입력되는 단계;
    상기 입력된 터치의 터치 면적을 계산하고, 상기 입력된 터치의 정전용량 변화량을 감지하는 단계;
    상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값과 임계값을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라, 터치 모드를 전환하는 단계;를 포함하고,
    상기 임계값은 상기 터치 면적에 따라 달라지는, 자동 모드 전환 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 모드를 전환하는 단계는
    상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 큰 경우, 상기 터치 모드를 손가락 모드로 전환하는 단계를 포함하는, 자동 모드 전환 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 터치 모드를 전환하는 단계는
    상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치 모드를 글러브 모드로 전환하는 단계를 포함하는, 자동 모드 전환 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 글러브 모드로 전환하는 단계는,
    상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치의 지터(gitter)를 기본 지터(default gitter)와 비교하는 단계 및
    상기 터치의 지터가 기본 지터보다 작은 경우, 상기 터치 모드를 상기 글러브 모드로 전환하는 단계를 포함하는, 자동 모드 전환 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 글러브 모드로 전환하는 단계는,
    상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치의 터치 시간과 기본 터치 시간을 비교하는 단계 및
    상기 터치의 터치 시간이 상기 기본 터치 시간보다 긴 경우, 상기 터치 모드를 상기 글러브 모드로 전환하는 단계를 포함하는, 자동 모드 전환 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 글러브 모드로 전환하는 단계는,
    상기 터치의 정전용량 변화량의 최대값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치의 지터(gitter)를 기본 지터(default gitter)와 비교하는 단계,
    상기 터치의 지터가 기본 지터보다 작은 경우, 상기 터치의 터치 시간과 기본 터치 시간을 비교하는 단계 및
    상기 터치의 터치 시간이 상기 기본 터치 시간보다 긴 경우, 상기 터치 모드를 상기 글러브 모드로 전환하는 단계를 포함하는, 자동 모드 전환 방법.
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