KR101681994B1 - 터치 입력장치 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

Abstract

장착면에 설치되는 터치 입력장치는 장착면으로부터 돌출되는 돌출부, 및 돌출부 내측에 요입되도록 형성되는 요입부를 포함하되, 돌출부는 돌출부의 외측면에 마련되고, 사용자의 터치신호를 입력 받는 외측면부를 포함한다.

Description

터치 입력장치 및 이를 포함하는 차량{CONTROLLING APPARATUS USING TOUCH INPUT, VEHICLE COMPRISING THE SAME}

사용자가 제스처를 입력할 수 있는 터치 입력장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.

일반적으로 전자통신 기술의 발전을 통해 다양한 전자기기들이 만들어지고 있으며, 이러한 전자기기들은 점차 사용자의 조작 편의성과 더불어 디자인의 수려함을 강조하는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 강조되는 것은 키보드 혹은 키패드로 대표되던 입력장치의 다변화이다.

터치 입력장치는 각종 디스플레이장치를 이용하는 정보통신기기와 사용자 간의 인터페이스를 구성하는 입력장치 중 하나로, 사용자가 손가락이나 터치펜 등의 입력도구를 이용하여 터치패드 또는 터치스크린을 직접 접촉하거나 이에 근접함으로써 정보통신기기와 사용자 간의 인터페이스가 가능하게 해준다.

터치 입력장치는 손가락 또는 터치펜 등의 입력도구를 접촉하는 것만으로 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있기 때문에 ATM(Automated Teller Machine), PDA(Personal Digital Assistant), 핸드폰 등 다양한 기기에서 활용되고 있으며, 그 분야 역시도 은행, 관공서, 관광 및 교통안내 등 많은 분야에서 다양하게 활용되고 있다.

최근에는 건강 또는 의료 관련 제품과 차량에도 터치 입력장치를 적용하려는 노력들이 계속되고 있다. 이러한 터치 입력장치는 터치스크린에서 구현되거나 디스플레이장치와 별도로도 사용될 수 있으므로 그 활용도가 높아지고 있다.

개시된 실시예는 물리적으로 회전하는 노브 없이도 사용자가 전방 또는 스크린 등을 주시한 채로 회전 제스처를 입력할 수 있는 터치 입력장치, 이를 포함하는 차량, 및 터치 입력장치의 제어방법을 제공하고자 한다.

일 실시예에 따른 장착면에 설치되는 터치 입력장치는 장착면으로부터 돌출되는 돌출부, 및 돌출부 내측에 요입되도록 형성되는 요입부를 포함하되, 돌출부는 돌출부의 외측면에 마련되고, 사용자의 터치신호를 입력 받는 외측면부를 포함한다.

돌출부는 장착면과 일체로 형성될 수 있다.

터치 입력장치는 터치신호에 대응하는 외측면부 상의 접촉점이 이동하는 경우 접촉점의 이동 경로에 따라 회전 제스처의 방향을 판단하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

외측면부는 외면에 복수의 눈금을 포함할 수 있다.

외측면부는 외면에 양각 또는 음각으로 형성된 복수의 눈금을 포함할 수 있다.

터치 입력장치는 터치신호에 대응하는 외측면부 상의 접촉점이 이동하는 경우 접촉점이 이동하는 눈금의 개수만큼 디스플레이장치 상의 커서를 이동시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.

터치 입력장치는 터치신호에 대응하는 외측면부 상의 접촉점이 이동하는 경우 접촉점의 시작점과 종점 간의 거리에 따라 디스플레이장치 상의 커서를 이동시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.

복수의 눈금은 외측면부의 외측면의 상단에서 하단으로 형성될 수 있다.

돌출부는 원통형 또는 원기둥 형상으로 마련될 수 있다.

돌출부는 외측면부와 연결되는 등성이부를 더 포함하고, 요입부는 등성이부에서 원형 형상으로 요입될 수 있다.

요입부의 바닥면에 마련되고, 사용자의 터치신호를 입력 받는 터치부를 더 포함할 수 있다.

터치부는 오목한 곡면 형상을 포함할 수 있다.

요입부는 돌출부로부터 요입되는 내측면부와, 터치부가 마련되는 바닥부와, 내측면부와 바닥부를 연결하되 경사면 또는 음의 곡률을 가지는 곡면으로 형성되는 연결부를 포함할 수 있다.

요입부는 돌출부로부터 요입되는 내측면부와 터치부가 마련되는 바닥부를 포함하고, 바닥부는 내측면부와 독립적으로 움직임이 가능하도록 마련될 수 있다.

돌출부와 요입부와 터치부는 하나의 구조체를 형성하고, 구조체는 장착면에 대하여 틸팅 가능하도록 마련될 수 있다.

다른 실시예에 따른 차량은 전술한 터치 입력장치, 디스플레이장치, 및 외측면부에 입력되는 터치 입력에 따라 디스플레이장치를 동작시키는 제어부를 포함할 수 있다.

디스플레이장치는 오디오 장치, AVN 장치, 계기판, 및 HUD 장치 중에서 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

터치 입력장치는 기어박스에 설치될 수 있다.

개시된 실시예에 따른 터치 입력장치를 이용하는 경우, 사용자가 터치 입력장치에 대한 이물감 없이 터치 입력장치에 시선을 두지 않은 상태, 즉 사용자가 디스플레이장치를 바라보거나 전방을 주시하는 상태에서 터치 입력장치를 사용하여 회전 제스처를 입력할 수 있다.

또한, 개시된 실시예에 따른 터치 입력장치가 별도의 물리적인 회전을 위한 구성요소를 필요하지 않으므로, 사용자는 심미감을 해치지 않는 상태에서 터치 입력장치를 이용하여 회전 제스처를 입력할 수 있다.

또한, 개시된 실시예에 따른 터치 입력장치를 차량에 적용하는 경우, 사용자가 운전 중에 내비게이션 또는 오디오 장치 등을 조작하는 때 전방 시선을 유지하면서 터치 입력장치에 대한 이물감 없이 회전 제스처를 입력할 수 있다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 4 는 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치를 이용하여 다이얼을 조작하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치의 외측면부를 평면으로 펼쳐놓았을 때에 각 눈금의 xy평면 좌표도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 눈금들을 포함하는 회전 제스처 입력부의 x좌표도이다.
도 8은 제 2 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 사시도이다.
도 9는 제 2 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 단면도이다.
도 10은 제 3 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 단면도이다.
도 11은 제 4 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 단면도이다.
도 12는 제 5 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 평면도이다.
도 13은 도 12의 B-B 단면도이다.
도 14는 제 6 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 단면도이다.
도 15는 제 7 실시예에 따른 터치 입력장치를 나타내는 사시도이다.
도 16은 제 7 실시예에 따른 터치 입력장치의 조작모습을 설명하기 위한 사시도이다.
도 17은 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치가 건강기기에 설치된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 18은 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치가 설치된 차량의 실내 모습을 나타내는 도면이다.
도 19는 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치가 설치된 기어박스를 나타내는 사시도이다.

각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치(100)를 나타내는 평면도이다. 그리고 도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.

제 1 실시예에 따른 터치 입력장치(100)는 장착면(140)에 설치되되, 장착면(140)으로부터 돌출되는 돌출부(120)와, 돌출부(120) 내측에 요입되도록 형성되는 요입부(130)와, 요입부(130)의 바닥면에 마련되는 터치부(110)를 포함한다. 돌출부(120)와 요입부(130)와 터치부(110)는 일체로 형성되거나 서로 결합하여 하나의 구조체를 형성할 수 있다.

장착면(140)은 터치 입력장치(100)의 주위를 둘러싸도록 마련될 수 있으며, 터치 입력장치(100)와 별도의 부재로 마련될 수 있다.

장착면(140)은 터치 입력장치(100)가 설치되는 기준면으로 평면 형상을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 장착면(140)은 볼록하거나 오목한 표면을 포함한다.

도면에 도시되지는 않았지만, 장착면(140)에는 터치 입력장치(100)를 둘러싸는 키 버튼 또는 터치 버튼 등의 입력 수단이 위치할 수 있다. 사용자는 터치 입력장치(100)를 통해 터치신호를 입력할 수도 있고, 터치 입력장치(100) 주위의 장착면(140)에 마련되는 버튼을 이용하여 신호를 입력할 수 있다.

돌출부(120)는 장착면(140)으로부터 돌출되도록 형성된다. 돌출부(120)는 수평 단면이 원형 형상을 포함할 수 있다. 일 예로, 돌출부(120)는 원통형 또는 원기둥 형상을 포함할 수 있다. 다만, 돌출부(120)의 형상은 필요에 따라 다양하게 변형 실시될 수 있을 것이다.

돌출부(120)는 장착면(140)과 연결되는 외측면부(121)와 외측면부(121)와 연결되는 등성이부(122)를 포함한다. 일 예로, 도면에는 원기둥 형상의 외측면부(121)와 링 형상의 등성이부(122)가 도시된다.

요입부(130)는 돌출부(120)의 등성이부(122)로부터 돌출부(120)의 내측으로 요입되도록 형성된다. 요입부(130)는 수평 단면이 원형 형상의 개구를 포함할 수 있다. 일 예로, 요입부(130)는 돌출부(120)의 등성이부(122)에서 원형으로 개구되어 내측으로 요입되는 형상일 수 있다.

요입부(130)는 등성이부(122)와 연결되는 내측면부(131)와 터치부(110)가 마련되는 바닥부(132)를 포함한다. 일 예로, 도면에는 원기둥 내측 형상의 내측면부(131)와 원형 평면 형상의 바닥부(132)가 도시된다.

또한, 요입부(130)는 내측면부(131)와 바닥부(132)를 연결하는 연결부(133)를 포함할 수 있다. 일 예로, 연결부(133)는 경사면 또는 음의 곡률을 가지는 곡면으로 형성될 수 있다. 여기서 음의 곡률이란 요입부(130)의 외축에서 보았을 때 오목하도록 형성되는 곡률을 의미한다.

바닥부(132)는 터치부(110)를 포함할 수 있다. 터치부(110)는 사용자의 터치 입력신호를 수신할 수 있다.

터치부(110)는 사용자가 손가락 또는 터치펜 등의 포인터로 접촉하거나 근접하는 경우 신호가 입력되는 터치패드를 포함할 수 있다. 사용자는 터치부(110)에 미리 정해진 터치 제스처를 입력하여 원하는 지시나 명령을 입력할 수 있다.

터치패드는 그 명칭에 불구하고 터치센서를 포함하는 터치필름 또는 터치시트 등을 포함할 수 있다. 또한, 터치패드는 스크린에 터치가 가능한 디스플레이장치인 터치패널을 포함할 수도 있다.

한편, 포인터가 터치패드에 접촉되지 않으면서 근접한 상태에서 포인터의 위치를 인식하는 것을 근접 터치(Proximity touch)라고 하고, 포인터가 터치패드에 접촉하는 경우 위치를 인식하는 것을 접촉 터치(Contact touch)라고 한다. 이 때, 근접 터치가 되는 위치는 포인터가 터치패드에 근접할 때 포인터가 터치패드에 대해 수직으로 대응되는 위치일 수 있다.

터치패드는 저항막 방식, 광학 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 또는 압력 방식 등을 사용할 수 있다. 즉, 공지된 다양한 방식의 터치패드를 사용할 수 있다.

한편, 장착면(140)은 제스처 입력수단의 하부에 위치하여 사용자의 손목을 지지하는 손목 지지부(141)를 더 포함할 수 있다. 손목 지지부(141)는 터치부(110) 보다 높게 위치할 수 있다. 이로 인해 사용자가 손목 지지부(141)에 손목을 지지한 상태에서 손가락으로 터치부(110)에 제스처를 입력할 때, 손목이 위로 꺾이는 것을 방지할 수 있다. 따라서 사용자의 근곤격계 질환을 방지하고 보다 편안한 조작감을 제공할 수 있다.

터치 입력장치(100)는 터치부(110)에 입력되는 터치 입력신호를 인식하고, 터치 입력신호를 분석하여 다양한 기기에 명령을 내릴 수 있는 제어부를 포함할 수 있다.

터치 입력신호는 포인터가 터치부(110)의 일정 위치에 접촉하는 탭(Tab) 신호와 포인터가 터치부(110)에 접촉한 상태에서 이동하는 제스처 신호를 포함할 수 있다.

제어부는 포인터가 터치부(110)의 구분된 영역을 접촉하는 경우 탭 신호로 인식하여 구분된 영역에 따라 미리 설정되어 있는 명령을 실행할 수 있다.

도 2를 참고하면, 터치부(110)는 중앙부와 외곽부로 구분될 수 있다. 일 예로, 터치부(110)가 원형으로 마련되는 경우 중앙부는 내측에 위치하는 작은 원으로 마련되고, 외곽부는 중앙부를 제외한 큰 원으로 마련될 수 있다. 한편, 터치부(110)의 영역을 보다 세분하여 구분하는 것을 포함한다.

또한, 터치부(110)의 외곽부는 상부/하부/좌측부/우측부로 구분될 수 있다. 일 예로, 터치부(110)의 영역을 90도의 각도로 구분할 수 있다. 한편, 터치부(110)의 영역을 보다 작은 각도로 구분하는 것을 포함한다.

도 2를 참고하면, 원형의 터치부(110)는 내부의 작은 원형으로 마련되는 중앙부(C)와 외곽부(U, D, L, R)를 포함하고, 외곽부(U, D, L, R)는 원주를 따라 90도의 각도로 4등분 될 수 있다. 일 예로, 제어부는 포인터가 중앙부(C)를 두드리는 경우 커서가 위치하는 메뉴를 선택하라는 명령을 실행할 수 있고, 포인터가 외곽부의 상부(U)/하부(D)/좌측부(L)/우측부(R)를 두드리는 경우 화면 상의 커서를 상측/하측/좌측/우측으로 이동시키라는 명령을 실행할 수 있다.

제어부는 터치 입력장치(100)와 디스플레이장치 등을 제어하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

한편, 터치부(110)의 터치영역 구분은 시각적으로 표시될 수 있다. 일 예로, 터치부의 외곽부(U, D, L, R)는 화살표 등으로 표시될 수 있으며, 터치부의 중앙부(C)와 외곽부(U, D, L, R)는 서로 다른 색상으로 표현될 수 있다. 또는 터치부의 중앙부(C) 또는 외곽부(U, D, L, R) 중 어느 하나에 LED 등을 설치하여 빛나도록 할 수 있다.

또는 터치부(110)의 터치영역 구분은 시각적으로 표시되지 않을 수 있다. 이 경우 사용자가 터치부(110)의 중앙 영역을 터치하는 경우 중앙부(C)를 터치한 것으로 인식하고, 사용자가 터치부(110)의 상부 영역을 터치하는 경우 외곽부의 상부(U)를 터치한 것으로 인식할 수 있다.

또는 터치부(110)의 터치영역 구분은 촉각에 의해 표시될 수 있다. 터치부(110)의 중앙부(C)와 외곽부(U, D, L, R)의 표면 거칠기를 다르게 하거나 온도를 다르게 하는 등으로 구분할 수 있다.

제어부는 포인터가 터치부(110)에 접촉한 상태에서 이동하는 경우 제스처 신호로 인식하고, 포인터의 이동을 추적하여 제스처의 모양을 알아내고, 제스처의 모양에 따라 미리 설정되어 있는 명령을 실행할 수 있다.

일 예로, 제어부는 포인터가 터치부(110) 상에서 이동하는 궤적에 따라 디스플레이 상의 커서(Cursor) 또는 메뉴를 이동시킬 수 있다. 즉, 포인터가 상부에서 하부로 이동하는 경우 디스플레이에 나타나는 커서를 같은 방향으로 이동하거나, 예비 선택된 메뉴를 상부 메뉴에서 하부 메뉴로 이동시킬 수 있다.

또한, 제어부는 포인터가 이동하는 궤적을 분석하여 미리 정의된 제스처에 대응시키고, 대응되는 제스처에 정의된 명령을 실행시킬 수 있다. 제스처는 포인터가 플리킹(Flicking) 또는 스와이핑(Swiping), 롤링(Rolling), 서클링(Circling) 또는 스핀(Spin), 또는 탭(Tap) 동작을 하는 경우, 이들을 인식하여 대응되는 명령을 실행시킬 수 있다. 이외에도 사용자는 다양한 터치 입력 방식을 사용하여 제스처를 입력할 수 있다.

여기서 플리킹 또는 스와이핑은 포인터가 터치부(110)에 접촉된 상태에서 일 방향으로 이동 후 접촉 상태를 해제하는 터치 입력 방식을, 롤링은 터치부(110)의 중앙을 중심으로 원호를 그리는 터치 입력 방식을, 서클링 또는 스핀은 터치부(110)의 중앙을 중심으로 원을 그리는 터치 입력 방식을, 탭은 터치부(110)를 두드리는 터치 입력 방식을 의미한다. 탭은 연속적으로 두드리는 멀티 탭 방식을 포함할 수 있다.

또한, 사용자는 멀티 포인터 입력 방식을 사용하여 제스처를 입력할 수도 있다. 멀티 포인터 입력 방식은 두 개의 포인터를 동시에 또는 순차적으로 접촉한 상태에서 제스처를 입력하는 방식을 의미한다. 일 예로, 터치부(110)에 두 개의 손가락을 터치한 상태에서 제스처를 입력할 수 있다. 사용자는 싱글 포인터 입력 방식에 더하여 멀티 포인터 입력 방식을 이용하여 제스처를 입력함으로써 다양한 명령을 전달할 수 있다.

또한, 사용자는 문자, 숫자, 또는 약속된 기호 등을 그려서 제스처를 입력할 수도 있다. 일 예로, 한글의 자음/모음, 알파벳, 아라비아 숫자, 또는 사칙연산 기호 등을 그릴 수 있다. 사용자는 입력하고자 하는 문자 또는 숫자 등을 직접 입력함으로써 입력 시간을 단축시키고 보다 직관적인 인터페이스를 제공할 수 있다.

이상에서는 바닥부(132)에 마련되는 터치부(110)에 대하여 설명하였다. 그러나 터치부(110)는 돌출부(120)와 요입부(130)의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 터치부(110)의 장착 위치가 다양해질수록 사용자는 다양한 명령을 입력할 수 있게 된다.

돌출부(120)는 터치 입력이 가능하도록 마련될 수 있다. 일 예로, 사용자는 돌출부(120)의 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 통해 터치신호를 입력할 수 있다. 이 때, 돌출부(120)는 장착면(140)에 고정되어 있기 때문에 물리적으로 회전하지는 않지만, 제어부는 사용자의 손(포인터의 일 예)이 외측면부(121)에 접촉한 상태에서 미끄러지는 것을 인식할 수 있다.

돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 것은 다이얼(Dial) 입력에 대응될 수 있다. 다이얼(Dial)은 노브 등에 장착되고 물리적으로 회전 가능한 것으로, 회전 정도에 따라 볼륨 등을 조절하는 데 사용될 수 있다. 실시예에서 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 경우, 사용자는 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 함으로써 다이얼을 조작하는 것과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

또는 돌출부(120)의 등성이부(122)가 터치 입력 가능하도록 마련될 수 있다. 이 경우 사용자는 등성이부(122)를 접촉한 상태에서 등성이부(122)를 따라 원을 그리면서 롤링 제스처를 입력할 수 있다.

또는 요입부(130)의 내측면부(131) 또는 연결부(133)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 것을 포함한다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 터치 입력이 가능하도록 마련된 돌출부(120)의 조작 모습과 제어부가 터치 입력신호를 분석하는 방법에 대해 설명한다.

도 4 는 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치를 이용하여 다이얼을 조작하는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치의 외측면부를 평면으로 펼쳐놓았을 때에 각 눈금의 xy평면 좌표도이다.

설명의 편의를 위해, 돌출부(120)의 외측면부(121)를 사용자의 다이얼 조작 또는 회전 제스처를 입력 받는 회전 제스처 입력부(121)로서 설명한다. 여기서 회전 제스처의 입력은 회전 제스처 입력부(121)에 손가락을 떼지 않은 상태로 시계방향(-x방향) 또는 반시계방향(+x방향)으로 제스처를 입력하는 것을 의미한다.

도 4를 참조하면, 사용자는 회전 제스처 입력부(121)를 쥔 상태에서 다수 개의 손가락을 회전 제스처 입력부(121)에 접촉하여 시계 방향으로 손가락을 회전 시키거나 반시계 방향으로 손가락을 회전 시키면서 회전 제스처를 입력할 수 있다.

제 1 실시예에 따른 터치 입력장치(100)는 회전 제스처 입력부(121)에 입력되는 회전 제스처를 인식하고, 제어부는 회전 제스처를 분석하여 다양한 기기에 명령을 내릴 수 있다.

제어부는 회전 제스처 입력부(121) 상에서 다수 개의 손가락의 접촉점(a1, a2, a3)을 검출하고, 접촉점(a1, a2, a3)의 이동 방향과 이동 거리 등을 판단한다.

예를 들어, 제어부는 모든 접촉점(a1, a2, a3)이 시계 방향으로 회전하거나, 반시계 방향으로 회전하는 것을 판단할 수 있다.

또한, 제어부는 다수의 접촉점(a1, a2, a3) 중 과반수 이상의 접촉점이 시계 방향으로 회전하거나, 반시계 방향으로 회전하는 것을 판단할 수 있다.

또한, 제어부는 다수의 접촉점(a1, a2, a3)의 시작점과 끝점까지의 거리를 판단할 수 있다.

도 4에선 세 개의 손가락에 대한 세 개의 접촉점(a1, a2, a3)에 대해서만 도시되었으나, 사용자는 두 개의 손가락, 네 개의 손가락, 그 외 다양한 개수의 손가락을 이용하여 회전 제스처를 입력할 수도 있는 바, 세 개의 손가락을 이용한 회전 제스처의 입력에 한정되지 아니한다.

제어부는 손가락의 접촉점(a1, a2, a3)이 회전 제스처 입력부(121) 상에서 이동하는 위치에 따라 디스플레이장치 상의 커서(Cursor) 또는 메뉴를 이동시킬 수 있다. 즉, 접촉점(a1, a2, a3)이 상부에서 하부로 이동하는 경우 디스플레이장치에 나타나는 커서를 같은 방향으로 이동하거나, 예비 선택된 메뉴를 상부 메뉴에서 하부 메뉴로 이동시킬 수 있다.

또한, 제어부는 포인터가 이동하는 궤적을 분석하여 미리 정의된 제스처에 대응시키고, 대응되는 제스처에 정의된 명령을 실행시킬 수 있다.

제어부는 회전 제스처가 입력되는 시작점과 종점이 달라짐에 따라 서로 다른 제스처가 입력된 것으로 판단할 수 있다. 어느 지점에서 사용자가 손가락을 접촉하여 회전 제스처를 입력하더라도 제스처의 종점이 각각 달라지는 경우, 즉 사용자가 손가락을 떼는 위치가 달라지는 경우에는 서로 다른 제스처로 인식될 수 있다.

회전 제스처 입력부(121)는 탭 제스처를 입력 받을 수도 있다. 즉, 사용자는 탭 하는 제스처 입력부(121)의 위치에 따라 서로 다른 명령이나 지시를 내릴 수 있다.

회전 제스처 입력부(121)는 눈금들을 포함할 수 있다. 눈금들은 시각적 또는 촉각적으로 사용자에게 손가락의 상대적인 위치를 알려줄 수 있다. 일 예로, 눈금들은 음각 또는 양각으로 형성될 수 있고, 시각이나 촉각으로 인지할 수 없도록 회전 제스처 입력부(121) 상에서 형성될 수도 있다. 각각의 눈금들은 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 눈금들이 음각 또는 양각으로 형성된 경우, 사용자는 회전 제스처를 입력하는 도중에 손가락이 지나가는 눈금의 개수를 직관적으로 알 수 있게 되어 회전 제스처의 회전 정도를 정밀하게 조절할 수 있다.

일 실시예로서, 회전 제스처에서 손가락이 지나가는 눈금의 개수 또는 손가락이 이동한 거리에 따라 디스플레이장치에 표시되는 커서가 이동할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 회전 제스처를 취하면서 하나의 눈금을 지날 때 마다 커서가 한 칸씩 옆으로 이동할 수 있다.

도 5를 참조하면, x0은 원기둥 형상으로 이루어진 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치(100)의 회전 제스처 입력부(121)의 옆면을 펼쳤을 때, 회전 제스처 입력부(121)의 세로 방향 기준선이 되며, xn과 이어져 원기둥을 형성하고, yn은 회전 제스처 입력부(121)의 높이가 된다.

a1은 사용자의 엄지에 대응하는 점촉점, a2는 검지에 대응하는 접촉점, a3는 중지에 대응하는 접촉점을 의미하고, 도 5에서 (x1, y1)은 a1의 시작점의 (x, y)좌표값, (x2, y3)는 a3의 시작점의 (x, y)좌표값, (x3, y2)는 a2의 시작점의 (x, y)좌표값을 나타낸다.

사용자가 회전 제스처 입력부(121)에 엄지, 검지, 및 중지를 접촉하여 시계 방향으로 회전 제스처를 입력하는 경우, 접촉점 a1, a2, a3는 왼편(-x방향)으로 이동하고, 반시계 방향으로 회전 제스처를 입력하는 경우, 도 6과 같이 접촉점 a1, a2, a3는 오른편(+x방향)으로 이동한다. 따라서, 제어부는 접촉점의 x축 이동 방향에 따라 회전 제스처의 이동 방향을 판단할 수 있다.

또한, 사용자의 회전 제스처 입력에 의해 접촉점 a1 이 (x1, y1)에서 (x2, y1)으로 이동하고, 접촉점 a2가 (x3, y2)에서 (x4, y5)로 이동하고, 접촉점 a3가 (x2, y3)에서 (x3, y4)로 이동한 경우, 접촉점이 지나간 눈금의 개수 또는 접촉점의 이동 거리에 따라 디스플레이장치에 표시되는 커서가 이동할 수 있다.

즉, i) 세 개의 접촉점 a1, a2, a3이 각각 지나가는 눈금의 개수의 평균치만큼 디스플레이장치에 표시되는 커서가 이동하거나, ii) 세 개의 접촉점 a1, a2, a3 중 어느 한 접촉점(예를 들어, a2)이 지나가는 눈금의 개수만큼 디스플레이장치에 표시되는 커서가 이동하거나, iii) 세 개의 접촉점a1, a2, a3의 각 시작점과 종점 간의 거리의 평균에 비례하여 디스플레이장치에 표시되는 커서가 이동하거나, iv) 세 개의 접촉점 a1, a2, a3 중 어느 한 접촉점(예를 들어, a2)의 시작점과 종점 간의 거리에 비례하여 디스플레이장치에 표시되는 커서가 이동할 수 있다.

예를 들어, 도 6을 참조하면 i)에서 제어부는 접촉점 a1가 x축 상에서 이동한 눈금의 개수(3개)와, 접촉점 a2가 x축 상에서 이동한 눈금의 개수(3개)와, 접촉점 a3가 x축 상에서 이동한 눈금의 개수(3개)의 평균값(즉, 3개)만큼 커서를 이동시킬 수 있다.

예를 들어, ii)에서 어느 한 접촉점(a2)은 세 개의 접촉점 a1, a2, a3 중 가장 인접한 두 점a2, a3 중 어느 한 점으로서, 사용자 손가락의 검지와 중지 중 어느 하나에 대응할 수 있다. 즉, 검지 또는 중지에 대응하는 접촉점(a2)이 지나가는 눈금의 개수(3개)만큼 디스플레이장치에 표시되는 커서가 이동할 수 있다.

예를 들어, iii)에서 제어부는 접촉점 a1의 이동 거리(x2-x1)와, 접촉점 a2의 이동 거리(

)와, 접촉점 a3의 이동 거리(

)의 평균값만큼 커서를 이동시킬 수 있다.

예를 들어, iv)에서 제어부는 세 개의 접촉점 중 가장 인접한 두 접촉점인 a2, a3 중 어느 한 접촉점(예를 들어, a2)의 이동 거리(

)만큼 커서를 이동시킬 수도 있다.

이외에도, 다양한 방법으로 제어부는 회전 제스처 입력부(111)에서 감지된 접촉점의 좌표를 이용하여 커서를 이동시킬 수 있는 바, 전술한 예에 한정되지 아니한다.

한편, 제어부는 접촉점의 좌우 이동(즉, x축 방향으로의 이동)만 고려하여 커서가 이동하는 정도를 판단할 수도 있는 바, 이를 위하여 회전 제스처 입력부(111)는 x축 방향으로 나열된 눈금들만 포함하는 것도 가능하다.

도 7은 다른 실시예에 따른 눈금들을 포함하는 회전 제스처 입력부의 x좌표도이다.

회전 제스처 입력부(111)가 x축 방향으로 나열된 눈금들(즉, 제스처 입력부(110)의 상단에서 하단으로 형성된 눈금들)을 포함하는 경우, 제어부는 접촉점 a1이 x축 상에서 이동한 눈금의 개수와, 접촉점 a2가 x축 상에서 이동한 눈금의 개수와, 접촉점 a3가 x축 상에서 이동한 눈금의 개수만을 고려하여 커서를 이동시킬 수 있다.A

마찬가지로, 제어부는 a1, a2, a3가 이동한 눈금 개수의 평균 또는 인접한 a2, a3 중 어느 한 접촉점이 이동한 눈금 개수에 따라 커서를 이동시킬 수 있다.

도 8은 제 2 실시예에 따른 터치 입력장치(101)를 나타내는 사시도이고, 도 9는 제 2 실시예에 따른 터치 입력장치(101)를 나타내는 단면도이다.

제 2 실시예에 따른 터치 입력장치(101)의 요입부(130-1)는 내측면부(131)와 바닥부(132)를 연결하는 연결부(133)를 포함할 수 있다. 연결부(133)는 경사면 또는 음의 곡률을 가지는 곡면으로 마련될 수 있다. 여기서 음의 곡률이란 요입부(130-1)의 외측에서 보았을 때 오목하도록 형성되는 곡률을 의미한다.

연결부(133)는 터치 입력이 가능하도록 마련될 수 있다. 사용자는 연결부(133)를 접촉하거나 접촉한 상태에서 이동시킴으로써 터치신호를 입력할 수 있다.

연결부(133)는 경사면 또는 음의 곡률을 가지는 곡면으로 마련됨으로써 사용자의 터치 입력을 용이하게 할 수 있다. 사용자는 내측면부(131)와 바닥부(132)가 연결되는 영역을 터치하거나 문지름으로써 약속된 실행 명령을 입력할 수 있다.

또한 사용자는 전방을 주시하거나 디스플레이장치를 바라보는 등 터치 입력장치(101)에 시선을 두지 않은 상태에서도 연결부(133)의 위치를 직관적으로 알 수 있다. 연결부(133)의 형상이 경사지거나 곡면을 포함하는 것뿐만 아니라 연결부(133)의 외측에 내측면부(131)가 마련되기 때문이다. 따라서 사용자는 연결부(133)를 바라보지 않고도 의도하는 실행 명령을 입력할 수 있다.

제 2 실시예에서 터치부(110-1)는 바닥부(132)에 마련되는 중앙 터치부(111)와 연결부(133)에 마련되는 외곽 터치부(112)를 포함할 수 있다. 중앙 터치부(111)와 외곽 터치부(112)에 마련되는 터치패드는 일체로 형성될 수도 있고, 각각 분리되어 마련되는 것도 가능하다.

한편, 외곽 터치부(112)에 마련되는 터치패드는 내측면부(131)에까지 연장되어 마련될 수 있다. 사용자는 연결부(133)를 터치하는 것뿐만 아니라 내측면부(131)를 터치하여 약속된 실행 명령을 입력할 수 있다. 또는, 연결부(133)와 내측면부(131)가 서로 다른 입력 신호를 받아들이는 것도 가능하다. 즉, 사용자가 연결부(133)를 터치하는 경우와 내측면부(131)를 터치하는 경우에 각각 다른 실행 명령이 입력될 수 있다.

돌출부(120)는 터치 입력이 가능하도록 마련될 수 있다. 일 예로, 사용자는 돌출부(120)의 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 통해 터치신호를 입력할 수 있다. 이 때, 돌출부(120)는 장착면(140)에 고정되어 있기 때문에 물리적으로 회전하지는 않지만, 제어부는 사용자의 손(포인터의 일 예)이 외측면부(121)에 접촉한 상태에서 미끄러지는 것을 인식할 수 있다.

제 1 실시예와 마찬가지로, 터치부(110-1)는 돌출부(120)와 요입부(130-1)의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 터치부(110-1)의 장착 위치가 다양해질수록 사용자는 다양한 명령을 입력할 수 있게 된다.

일 예로, 사용자는 돌출부(120)의 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 통해 터치신호를 입력할 수 있다. 이 때, 돌출부(120)는 장착면(140)에 고정되어 있기 때문에 물리적으로 회전하지는 않지만, 제어부는 사용자의 손(포인터의 일 예)이 외측면부(121)에 접촉한 상태에서 미끄러지는 것을 인식할 수 있다.

이 경우에도 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 것은 다이얼(Dial) 입력에 대응될 수 있다. 다이얼(Dial)은 노브 등에 장착되고 물리적으로 회전 가능한 것으로, 회전 정도에 따라 볼륨 등을 조절하는 데 사용될 수 있다. 실시예에서 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 경우, 사용자는 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 함으로써 다이얼을 조작하는 것과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

또는 돌출부(120)의 등성이부(122)가 터치 입력 가능하도록 마련될 수 있다. 이 경우 사용자는 등성이부(122)를 접촉한 상태에서 등성이부(122)를 따라 원을 그리면서 롤링 제스처를 입력할 수 있다.

돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련된 경우, 외측면부(121)는 제 1 실시예와 마찬가지로 회전 제스처 입력부(121)로서 기능할 수 있으며, 회전 제스처 입력부(121)를 이용하여 회전 제스처를 입력하는 과정에 대한 설명은 도 4 내지 도 7과 관련하여 전술한 바 생략한다.

도 10은 제 3 실시예에 따른 터치 입력장치(102)를 나타내는 단면도이다.

제 3 실시예에 따른 터치 입력장치(102)의 요입부(130-2)의 바닥부(132)는 오목한 형상을 포함한다. 여기서 오목한 형상은 요입(凹入) 또는 함몰된 형상을 의미하며, 둥그스름하게 들어가는 형상뿐만 아니라 경사지거나 단차지도록 들어가는 형상을 포함할 수 있다.

일 예로, 바닥부(132)는 오목한 곡면 형상을 포함할 수 있다. 도 10을 참고하면, 바닥부(132)는 일정한 곡률을 가지는 오목한 곡면으로 마련된다. 한편, 바닥부(132)의 곡면은 서로 다르게 마련될 수 있다. 일 예로, 중앙부의 곡률은 작고(곡률반경이 큰 것을 의미), 외곽부의 곡률은 크게(곡률반경이 작은 것을 의미) 마련될 수 있다.

터치부(110-2)는 바닥부(132)에 마련될 수 있다. 이 때, 터치부(110-2)는 바닥부(132)에 마련되는 오목한 형상을 포함할 수 있다. 일 예로, 터치부(110-2)의 영역은 바닥부(132)에 마련되는 오목한 형상 부분과 일치할 수 있다.

제 1 실시예와 마찬가지로, 터치부(110-2)는 돌출부(120)와 요입부(130-2)의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 터치부(110-2)의 장착 위치가 다양해질수록 사용자는 다양한 명령을 입력할 수 있게 된다.

일 예로, 사용자는 돌출부(120)의 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 통해 터치신호를 입력할 수 있다. 이 때, 돌출부(120)는 장착면(140)에 고정되어 있기 때문에 물리적으로 회전하지는 않지만, 제어부는 사용자의 손(포인터의 일 예)이 외측면부(121)에 접촉한 상태에서 미끄러지는 것을 인식할 수 있다.

이 경우에도 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 것은 다이얼(Dial) 입력에 대응될 수 있다. 다이얼(Dial)은 노브 등에 장착되고 물리적으로 회전 가능한 것으로, 회전 정도에 따라 볼륨 등을 조절하는 데 사용될 수 있다. 실시예에서 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 경우, 사용자는 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 함으로써 다이얼을 조작하는 것과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

또는 돌출부(120)의 등성이부(122)가 터치 입력 가능하도록 마련될 수 있다. 이 경우 사용자는 등성이부(122)를 접촉한 상태에서 등성이부(122)를 따라 원을 그리면서 롤링 제스처를 입력할 수 있다.

돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련된 경우, 외측면부(121)는 제 1 실시예와 마찬가지로 회전 제스처 입력부(121)로서 기능할 수 있으며, 회전 제스처 입력부(121)를 이용하여 회전 제스처를 입력하는 과정에 대한 설명은 도 4 내지 도 7과 관련하여 전술한 바 생략한다.

제 3 실시예에서 터치부(110-2)는 바닥부(132)에 마련되는 중앙 터치부(111)와 연결부(133)에 마련되는 외곽 터치부(112)를 포함할 수 있다. 중앙 터치부(111)와 외곽 터치부(112)에 마련되는 터치패드는 일체로 형성될 수도 있고, 각각 분리되어 마련되는 것도 가능하다. 외곽 터치부(112)의 상세한 설명은 제 2 실시예에서 설명한 바 있으며 그대로 적용될 수 있다.

연결부(133)의 경사도는 연결부(133)와 바닥부(132)가 만나는 경계에서의 바닥부(132) 곡면의 접선방향 경사도 보다 크게 마련될 수 있다. 사용자는 바닥부(132)의 곡면에서 제스처를 입력하는 때에 연결부(133)의 경사도가 바닥부(132)의 곡면 보다 더 급하게 제공됨으로써 경사부의 터치 영역을 직관적으로 느낄 수 있다.

한편, 중앙 터치부(111)에서 제스처가 입력되는 도중에는 외곽 경사부의 터치가 인식되지 않을 수 있다. 따라서 사용자가 중앙 터치부(111)에 제스처를 입력하는 도중에 외곽 터치부(112)와의 경계에 이르더라도, 중앙 터치부(111)의 제스처 입력과 외곽 터치부(112)의 롤링 동작 입력이 중첩되지 않을 수 있다.

도 11은 제 4 실시예에 따른 터치 입력장치(103)를 나타내는 단면도이다.

제 4 실시예에 따른 터치 입력장치(103)의 터치부(110-3)는 오목한 곡면으로 마련되는 제 1 중앙 터치부(111a)와, 제 1 중앙 터치부(111a)의 주위를 둘러싸며 평면으로 마련되는 제 2 중앙 터치부(111b)와, 제 2 중앙 터치부(111b)를 둘러싸며 경사면으로 마련되는 외곽 터치부(112)를 포함할 수 있다.

한편, 바닥부(132)는 중앙에 위치하고 오목한 곡면으로 마련되는 제 1 바닥부(132a)와 제 1 바닥부(132a)를 둘러싸고 평면으로 마련되는 제 2 바닥부(132b)를 포함할 수 있다.

제 1 중앙 터치부(111a)는 제 1 바닥부(132a)에 마련되고, 제 2 중앙 터치부(111b)는 제 2 바닥부(132b)에 마련되고, 외곽 터치부(112)는 요입부(130-3)의 연결부(133)에 마련될 수 있다.

제 1 중앙 터치부(111a)와 제 2 중앙 터치부(111b)와 외곽 터치부(112)는 독립적으로 터치신호를 입력받을 수 있다. 일 예로, 제 1 중앙 터치부(111a)는 제스처 터치신호를 입력 받을 수 있고, 제 2 중앙 터치부(111b)는 방향 티치신호를 입력 받을 수 있고, 외곽 터치부(112)는 롤링 또는 서클링 터치신호를 입력 받을 수 있다.

제 1 중앙 터치부(111a)와 제 2 중앙 터치부(111b)와 외곽 터치부(112)의 터치패드는 일체로 마련되거나 분리되어 마련될 수 있다. 각각의 터치패드들이 일체로 마련되는 경우 소프트웨어에 의해 독립적으로 터치신호를 입력받을 수 있다.

또는 제 1 중앙 터치부(111a)와 제 2 중앙 터치부(111b)와 외곽 터치부(112)는 각각의 터치부(110-3)에 입력되는 터치신호를 조합하여 새로운 명령을 실행할 수 있다. 일 예로, 사용자가 제 1 중앙 터치부(111a)에 플리킹 또는 스와이핑 제스처를 입력하는 경우 서브 메뉴 안에서 아이콘이 쉬프트 이동할 수 있고, 사용자가 제 2 중앙 터치부(111b)를 접촉한 상태에서 제 1 중앙 터치부(111a)에 플리킹 또는 스와이핑 제스처를 입력하는 경우 메인 메뉴의 아이콘이 쉬프트 이동할 수 있다. 이러한 터치 입력을 이용함으로써 서브 메뉴에서 메인 메뉴로 이동한 후에 메인 메뉴의 아이콘을 변경하여야 하는 동작을 단순화하여 서브 메뉴 안에서 바로 메인 메뉴의 아이콘을 변경할 수 있다. 즉, 음악의 재생 메뉴에서 바로 네이게이션 메뉴로 이동할 수 있다.

제 1 실시예와 마찬가지로, 터치부(110-3)는 돌출부(120)와 요입부(130-3)의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 터치부(110-3)의 장착 위치가 다양해질수록 사용자는 다양한 명령을 입력할 수 있게 된다.

일 예로, 사용자는 돌출부(120)의 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 통해 터치신호를 입력할 수 있다. 이 때, 돌출부(120)는 장착면(140)에 고정되어 있기 때문에 물리적으로 회전하지는 않지만, 제어부는 사용자의 손(포인터의 일 예)이 외측면부(121)에 접촉한 상태에서 미끄러지는 것을 인식할 수 있다.

이 경우에도 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 것은 다이얼(Dial) 입력에 대응될 수 있다. 다이얼(Dial)은 노브 등에 장착되고 물리적으로 회전 가능한 것으로, 회전 정도에 따라 볼륨 등을 조절하는 데 사용될 수 있다. 실시예에서 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 경우, 사용자는 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 함으로써 다이얼을 조작하는 것과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

또는 돌출부(120)의 등성이부(122)가 터치 입력 가능하도록 마련될 수 있다. 이 경우 사용자는 등성이부(122)를 접촉한 상태에서 등성이부(122)를 따라 원을 그리면서 롤링 제스처를 입력할 수 있다.

돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련된 경우, 외측면부(121)는 제 1 실시예와 마찬가지로 회전 제스처 입력부(121)로서 기능할 수 있으며, 회전 제스처 입력부(121)를 이용하여 회전 제스처를 입력하는 과정에 대한 설명은 도 4 내지 도 7과 관련하여 전술한 바 생략한다.

도 12는 제 5 실시예에 따른 터치 입력장치(104)를 나타내는 평면도이고, 도 13은 도 12의 B-B 단면도이다.

제 5 실시예에 따른 터치 입력장치(104)의 터치부(110-4)는 제 1 중앙 터치부(111c)와, 제 1 중앙 터치부(111c)의 주위를 둘러싸는 제 2 중앙 터치부(111d)와, 제 2 중앙 터치부(111d)를 둘러싸며 경사면으로 마련되는 외곽터치부(112)를 포함할 수 있다.

한편, 바닥부(132)는 중앙에 위치하는 제 1 바닥부(132c)와 제 1 바닥부(132c)를 둘러싸는 제 2 바닥부(132d)를 포함할 수 있다. 제 1 바닥부(132c)와 제 2 바닥부(132d)는 분리되어마련될 수 있다. 따라서 제 1 바닥부(132c)는 제 2 바닥부(132d)와 독립적으로 움직이는 것이 가능하다. 또는 그 반대로 제 2 바닥부(132d)가 제 1 바닥부(132c)와 독립적으로 움직이는 것도 포함한다.

제 1 중앙 터치부(111c)는 제 1 바닥부(132c)에 마련되고, 제 2 중앙터치부(111d)는 제 2 바닥부(132d)에 마련되고, 외곽 터치부(112)는 요입부(130-3)의 연결부(133)에 마련될 수 있다.

제 1 중앙 터치부(111c)와 제 2 중앙 터치부(111d)는 물리적으로 분리되어 마련될 수 있다. 따라서 제 1 중앙 터치부(111c)의 터치패드와 제 2 중앙 터치부(111d)의 터치패드는 독립적으로 마련된다.

제 1 중앙 터치부(111c)와 제 2 중앙 터치부(111d)는 독립적으로 움직임이 가능할 수 있다. 일 예로, 제 1 중앙 터치부(111c)는 눌림 가능한 구조를 채용할 수 있고, 제 2 중앙 터치부(111d)는 상하좌우, 4 방향으로 틸팅 가능한 구조를 채용할 수 있다. 이 경우 사용자는 제 2 중앙 터치부(111d)에 압력을 가하여 틸팅시킴으로써 디스플레이장치의 커서를 이동시킬 수 있다. 또한, 제 1 중앙 터치부(111c)에 압력을 가하여 클림함으로써 디스플레이장치의 커서가 위치하는 메뉴를 선택할 수 있다.

또한, 제 1 중앙 터치부(111c)와 제 2 중앙 터치부(111d)는 서로 다른 움직임을 포함할 수 있다. 일 예로, 제 1 중앙 터치부(111c)가 틸팅 가능한 구조를 채용하고, 제 2 중앙 터치부(111d)가 눌림 가능한 구조를 채용할 수 있다.

또는 제 1 중앙 터치부(111c)와 제 2 중앙 터치부(111d) 모두 움직이는 구조를 채용하지 않을 수 있다. 이 경우 단지, 제 1 중앙 터치부(111c)와 제 2 중앙 터치부(111d)가 물리적으로 분리되어 서로 다른 터치패드들로 마련되는 것에 불과하다.

제 1 중앙 터치부(111c)와 제 2 중앙 터치부(111d)와 외곽 터치부(112)는 독립적으로 터치신호를 입력받을 수 있다. 일 예로, 제 1 중앙 터치부(111c)는 제스처 터치신호를 입력받을 수 있고, 제 2 중앙 터치부(111d)는 방향 터치신호를 입력받을 수 있고, 외곽 터치부(112)는 롤링 또는 서클링 터치신호를 입력받을 수 있다.

제 1 실시예와 마찬가지로, 제 5 실시예에 따른 터치부(110-4)는 돌출부(120)와 요입부(130-4)의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 터치부(110-4)의 장착 위치가 다양해질수록 사용자는 다양한 명령을 입력할 수 있게 된다.

일 예로, 사용자는 돌출부(120)의 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 통해 터치신호를 입력할 수 있다. 이 때, 돌출부(120)는 장착면(140)에 고정되어 있기 때문에 물리적으로 회전하지는 않지만, 제어부는 사용자의 손(포인터의 일 예)이 외측면부(121)에 접촉한 상태에서 미끄러지는 것을 인식할 수 있다.

이 경우에도 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 것은 다이얼(Dial) 입력에 대응될 수 있다. 다이얼(Dial)은 노브 등에 장착되고 물리적으로 회전 가능한 것으로, 회전 정도에 따라 볼륨 등을 조절하는 데 사용될 수 있다. 실시예에서 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 경우, 사용자는 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 함으로써 다이얼을 조작하는 것과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

또는 돌출부(120)의 등성이부(122)가 터치 입력 가능하도록 마련될 수 있다. 이 경우 사용자는 등성이부(122)를 접촉한 상태에서 등성이부(122)를 따라 원을 그리면서 롤링 제스처를 입력할 수 있다.

돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련된 경우, 외측면부(121)는 제 1 실시예와 마찬가지로 회전 제스처 입력부(121)로서 기능할 수 있으며, 회전 제스처 입력부(121)를 이용하여 회전 제스처를 입력하는 과정에 대한 설명은 도 4 내지 도 7과 관련하여 전술한 바 생략한다.

도 14는 제 6 실시예에 따른 터치 입력장치(105)를 나타내는 단면도이다.

제 6 실시예에 따른 터치 입력장치(105)의 터치부(110-5)는 오목한 곡면으로 마련되는 제 1 중앙 터치부(111e)와, 제 1 중앙 터치부(111e)의 주위를 둘러싸며 평면으로 마련되는 제 2 중앙 터치부(111f)와, 제 2 중앙 터치부(111f)를 둘러싸며 경사면으로 마련되는 외곽 터치부(112)를 포함할 수 있다.

한편, 바닥부(132)는 중앙에 위치하고 오목한 곡면으로 마련되는 제 1 바닥부(132e)와 제 1 바닥부(132e)를 둘러싸고 평면으로 마련되는 제 2 바닥부(132f)를 포함할 수 있다.

제 1 중앙 터치부(111e)는 제 1 바닥부(132e)에 마련되고, 제 2 중앙터치부(111f)는 제 2 바닥부(132f)에 마련되고, 외곽 터치부(112)는 요입부(130-3)의 연결부(133)에 마련될 수 있다.

제 1 중앙 터치부(111e)와 제 2 중앙 터치부(111f)는 물리적으로 분리되어 마련될 수 있다. 따라서 제 1 중앙 터치부(111e)의 터치패드와 제 2 중앙 터치부(111f)의 터치패드는 독립적으로 마련된다.

제 1 실시예와 마찬가지로, 제 6 실시예에 따른 터치부(110-5)는 돌출부(120)와 요입부(130-5)의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 터치부(110-5)의 장착 위치가 다양해질수록 사용자는 다양한 명령을 입력할 수 있게 된다.

일 예로, 사용자는 돌출부(120)의 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 통해 터치신호를 입력할 수 있다. 이 때, 돌출부(120)는 장착면(140)에 고정되어 있기 때문에 물리적으로 회전하지는 않지만, 제어부는 사용자의 손(포인터의 일 예)이 외측면부(121)에 접촉한 상태에서 미끄러지는 것을 인식할 수 있다.

이 경우에도 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 것은 다이얼(Dial) 입력에 대응될 수 있다. 다이얼(Dial)은 노브 등에 장착되고 물리적으로 회전 가능한 것으로, 회전 정도에 따라 볼륨 등을 조절하는 데 사용될 수 있다. 실시예에서 돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련되는 경우, 사용자는 외측면부(121)를 쥔 상태에서 돌리는 동작을 함으로써 다이얼을 조작하는 것과 동일한 결과를 얻을 수 있다.

또는 돌출부(120)의 등성이부(122)가 터치 입력 가능하도록 마련될 수 있다. 이 경우 사용자는 등성이부(122)를 접촉한 상태에서 등성이부(122)를 따라 원을 그리면서 롤링 제스처를 입력할 수 있다.

돌출부(120)의 외측면부(121)가 터치 입력 가능하도록 마련된 경우, 외측면부(121)는 제 1 실시예와 마찬가지로 회전 제스처 입력부(121)로서 기능할 수 있으며, 회전 제스처 입력부(121)를 이용하여 회전 제스처를 입력하는 과정에 대한 설명은 도 4 내지 도 7과 관련하여 전술한 바 생략한다.

도 15는 제 7 실시예에 따른 터치 입력장치(106)를 나타내는 사시도이고, 도 16은 제 7 실시예에 따른 터치 입력장치(106)의 조작모습을 설명하기 위한 사시도이다.

제 7 실시예에 따른 터치 입력장치(106)는 기울어짐 또는 틸팅(Tiling) 가능하도록 마련될 수 있다. 터치 입력장치(106)는 돌출부(120)와 요입부(130)를 포함하는 하나의 구조체를 형성하고, 장착면(140)에 대하여 틸팅 가능하도록 마련될 수 있다. 또한, 터치 입력장치(106)는 눌림 동작이 가능하도록 마련될 수 있다.

터치 입력장치(106)는 돌출부(120)와 요입부(130)를 포함하는 몸체부(151)와 몸체부(151)를 지지하는 지지부(152)를 포함할 수 있다. 지지부(152)는 몸체부(151)의 하부를 지지하며, 장착면(140)에 대하여 기울어짐 가능하도록 설치될 수 있다. 그러나 기울어짐을 가능하게 하는 구조들은 공지된 기술들을 이용하여 실현하는 데 어려움이 없는 것으로 본 명세서에서는 상세한 도시와 설명을 생략한다.

터치 입력장치(106)는 중심축을 기준으로 적어도 하나의 방향으로 기울어질 수 있다. 일 예로, 중심축을 기준으로 전후좌우 방향으로 기울어질 수 있다. 물론 실시예에 따라서 이보다 더 다양한 방향으로 기울어지도록 마련될 수도 있다. 또한, 터치 입력장치(106)의 중심 부분을 누르는 경우 터치부(110)가 평행상태로 눌러질 수 있다.

사용자는 터치 입력장치(106)를 가압하여 누르거나 기울임으로써 약속된 실행 신호를 입력할 수 있다. 일 예로, 사용자는 터치 입력장치(106)의 중심부분을 누름으로써 선택된 메뉴 등을 실행할 수 있으며, 사용자는 터치 입력장치(106)의 상부를 누름으로써 커서를 상부로 이동시킬 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만 터치 입력장치(106)는 그 내부에 동작과 관련된 각종 부품을 내장하고 있을 수 있다. 터치 입력장치(106) 내부에는 전술한 다섯 가지 방향으로 눌러지거나 기울어짐 가능하도록 하는 구조가 포함될 수 있다. 그러나 이러한 구조들은 공지된 기술들을 이용하여 실현하는 데 어려움이 없는 것으로 본 명세서에서는 상세한 도시와 설명을 생략한다.

도 17은 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치가 건강기기에 설치된 모습을 나타내는 사시도이다.

제 1 내지 제 7 실시예에 따른 터치 입력장치(100)는 건강기기(10)에 설치될 수 있다. 여기서 건강기기(10)는 의료기기를 포함할 수 있다. 건강기기(10)는 사용자가 올라설 수 있는 본체부(251)와, 디스플레이장치(250)와, 본체부(251)와 디스플레이장치(250)를 연결하는 제 1연결부(252)와, 터치 입력장치(100)와, 터치 입력장치(100)와 본체부(251)를 연결하는 제 2연결부(253)를 포함할 수 있다.

본체부(251)는 사용자의 체중을 포함하여 다양한 신체 정보를 측정할 수 있다.

디스플레이장치(250)는 측정된 신체 정보 등을 포함하여 다양한 영상 정보를 나타낼 수 있다. 또한, 사용자는 디스플레이장치(250)를 보는 상태에서 터치 입력장치(100)를 조작할 수 있다.

디스플레이장치(250)는 전술한 디스플레이장치일 수 있다.

또한, 제 1 내지 제 7 실시예에 따른 터치 입력장치(100)는 차량(20)에 설치될 수 있다.

여기서 차량(20)은 인간, 물건 또는 동물 등과 같은 피운송체를 출발지에서 목적지로 이동시키는 다양한 장치를 의미한다. 차량(20)은 도로 또는 선로를 주행 하는 자동차, 바다나 강 위로 이동하는 선박 및 공기의 작용을 이용하여 창공을 비행하는 비행기 등을 포함할 수 있다.

또한, 도로 또는 선로를 주행하는 자동차는 적어도 하나의 차륜의 회전에 따라 소정의 방향으로 이동할 수 있으며, 예를 들어 삼륜 또는 사륜 자동차, 건설기계, 이륜 자동차, 원동기장치자전거나 자전거 및 선로를 주행하는 열차를 포함할 수 있다.

도 18은 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치가 설치된 차량의 실내 모습을 나타내는 도면이고, 도 19는 제 1 실시예에 따른 터치 입력장치가 설치된 기어박스를 나타내는 사시도이다.

도 18을 참조하면, 차량(20)은 운전자 등이 탑승하는 시트(21)와, 기어박스(300), 센터페시아(22) 및 스티어링휠(23) 등이 마련된 대시보드(24)(dashboard)를 포함할 수 있다.

센터페시아(22)에는 공조장치(310), 시계(312), 오디오장치(313) 및 AVN 장치(314) 등이 설치될 수 있다.

공조장치(310)는 차량(20) 내부의 온도, 습도, 공기의 청정도, 공기의 흐름을 조절하여 차량(20)의 내부를 쾌적하게 유지한다. 공조장치(310)는 센터페시아(22)에 설치되고 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출구(311)를 포함할 수 있다. 센터페시아(22)에는 공조장치(310) 등을 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 등이 설치될 수 있다. 운전자 등의 사용자는 센터페시아(22)에 배치된 버튼을 이용하여 공조장치(310)를 제어할 수 있다.

시계(312)는 공조장치(310)를 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 주위에 마련될 수 있다.

오디오장치(313)는 오디오장치(313)의 기능 수행을 위한 다수의 버튼들이 마련된 조작패널을 포함한다. 오디오 장치는 라디오 기능을 제공하는 라디오 모드와 오디오 파일이 담긴 다양한 저장매체의 오디오 파일을 재생하는 미디어모드를 제공할 수 있다.

AVN 장치(314)는 차량(20)의 센터페시아(22) 내부에 매립되거나 대시보드(24) 상에 돌출되어 형성될 수 있다. AVN 장치(314)는 사용자의 조작에 따라 오디오 기능, 비디오 기능 및 내비게이션 기능을 통합적으로 수행할 수 있는 장치이다. AVN 장치(314)는 AVN 장치(314)에 대한 사용자 명령을 입력받는 입력부(315)와, 오디오 기능과 관련된 화면, 비디오 기능과 관련된 화면 또는 내비게이션 기능과 관련된 화면을 표시하는 디스플레이장치(316)를 포함할 수 있다. 한편, AVN 장치(314)와 중복되는 범위 내에서는 오디오장치(313)가 생략될 수 있다.

스티어링휠(23)은 차량(20)의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 운전자에 의해 파지되는 림(321) 및 차량(20)의 조향 장치와 연결되고 림(321)과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크(322)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라서 스포크(322)에는 차량(20) 내의 각종 장치, 일례로 오디오 장치 등을 제어하기 위한 조작장치(323)가 형성될 수 있다.

또한 대시보드(24)는 차량의 운행중 운전자에게 차량속도, 주행거리, 엔진회전수, 주유량, 냉각수온도, 각종 경고 등의 다양한 차량정보 등을 알려주는 계기판(324) 및 각종 물건을 수납할 수 있는 글로브 박스(325)(globe box) 등을 더 포함할 수도 있다.

기어박스(300)는 일반적으로 차량(20) 내부의 운전석과 조수석 사이에 설치되어 있을 수 있고, 운전자가 차량(20)을 운전하는 도중에 조작할 필요가 있는 조작장치들이 장착될 수 있다.

도 19를 참조하면 기어박스(300)에는 차량(20) 변속을 위한 변속레버(301)와, 차량(20)의 기능 수행을 제어하기 위한 디스플레이장치(302)와, 차량(20)의 각종 장치를 실행하기 위한 버튼(303)이 설치될 수 있다. 그리고 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 터치 입력장치(100)가 설치될 수 있다.

실시예에 따른 터치 입력장치(100)는 기어박스(300)에 설치되어 운전자가 운전 중 전방을 주시한 상태에서 조작 가능하도록 위치할 수 있다. 일 예로, 변속레버(301)의 하부에 위치할 수 있다. 한편, 터치 입력장치(100)는 센터페시아(22)에 설치되거나, 조수석에 설치되거나, 후석에 설치될 수도 있다.

또한, 도시되지 않았으나, 터치 입력장치(100)는 변속레버(301)와 일체로 형성될 수도 있다. 이 경우, 변속레버(301)의 상단부를 돌리는 형태로 사용자는 회전 제스처를 입력할 수 있다.

터치 입력장치(100)는 차량(20) 내부의 디스플레이장치들과 접속되어, 디스플레이장치들에 표시되는 각종 아이콘 등을 선택하거나 실행할 수 있다.

차량(20)에 설치되는 디스플레이장치에는 오디오장치(313), AVN 장치(314), 또는 계기판(324) 등이 있을 수 있다. 또한 필요에 따라 디스플레이장치(302)가 기어박스(300)에 설치될 수 있다. 또한 디스플레이장치는 HUD(Head Up Display) 장치 또는 백미러 등과 접속될 수도 있다.

일 예로, 터치 입력장치(100)는 디스플레이장치 상에 표시되는 커서(Cursor)를 움직이거나 또는 아이콘(Icon)을 실행할 수 있다. 아이콘(Ion)은 메인메뉴, 선택 메뉴, 설정 메뉴 등을 포함할 수 있다. 또한, 터치 입력장치(100)를 통해 내비게이션을 동작하거나, 차량의 운행 조건을 설정하거나, 차량의 주변 기기들을 실행할 수 있다.

차량(20)의 디스플레이장치는 도 1 내지 도 7과 관련하여 전술한 디스플레이장치일 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 제 1 내지 제 7 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: 터치 입력장치 110: 터치부
111: 중앙 터치부 112: 외곽 터치부
120: 돌출부 121: 외측면부
122: 등성이부 130: 요입부
131: 내측면부 132: 바닥부
133: 연결부 140: 장착면
141: 손목 지지부 151: 몸체부
152: 지지부

Claims (18)

1. 장착면에 설치되는 터치 입력장치에 있어서,
   상기 장착면으로부터 돌출되는 돌출부;
   상기 돌출부 내측에 요입되도록 형성되는 요입부; 및
   상기 요입부의 바닥면에 마련되고, 사용자의 터치신호를 입력 받는 터치부를 포함하되,
   상기 돌출부는 상기 돌출부의 외측면에 마련되고, 사용자의 터치신호를 입력 받는 외측면부를 포함하고,
   상기 요입부는 상기 돌출부로부터 요입되는 내측면부와 상기 터치부가 마련되는 바닥부를 포함하고,
   상기 바닥부는 상기 내측면부와 독립적으로 움직임이 가능하도록 마련되고,
   상기 돌출부와 상기 요입부와 상기 터치부는 하나의 구조체를 형성하고,
   상기 구조체는 상기 장착면에 대하여 틸팅 가능하도록 마련되는 터치 입력장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 돌출부는 상기 장착면과 일체로 형성되는 터치 입력장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치신호에 대응하는 상기 외측면부 상의 접촉점이 이동하는 경우 상기 접촉점의 이동 경로에 따라 회전 제스처의 방향을 판단하는 제어부를 더 포함하는 터치 입력장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 외측면부는 외면에 복수의 눈금을 포함하는 터치 입력장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 외측면부는 외면에 양각 또는 음각으로 형성된 복수의 눈금을 포함하는 터치 입력장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 터치신호에 대응하는 상기 외측면부 상의 접촉점이 이동하는 경우 상기 접촉점이 이동하는 눈금의 개수만큼 디스플레이장치 상의 커서를 이동시키는 제어부를 더 포함하는 터치 입력장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치신호에 대응하는 상기 외측면부 상의 접촉점이 이동하는 경우 상기 접촉점의 시작점과 종점 간의 거리에 따라 디스플레이장치 상의 커서를 이동시키는 제어부를 더 포함하는 터치 입력장치.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 복수의 눈금은 상기 외측면부의 외측면의 상단에서 하단으로 형성된 터치 입력장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 돌출부는 원통형 또는 원기둥 형상으로 마련된 터치 입력장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 외측면부와 연결되는 등성이부를 더 포함하고,
    상기 요입부는 상기 등성이부에서 원형 형상으로 요입되는 터치 입력장치.
11. 삭제
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치부는 오목한 곡면 형상을 포함하는 터치 입력장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 요입부는 상기 내측면부와 상기 바닥부를 연결하되 경사면 또는 음의 곡률을 가지는 곡면으로 형성되는 연결부를 더 포함하는 터치 입력장치.
14. 삭제
15. 삭제
16. 제 1 항 내지 제 10 항, 제 12 항, 및 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 터치 입력장치;
    디스플레이장치; 및
    상기 외측면부에 입력되는 터치 입력에 따라 상기 디스플레이장치를 동작시키는 제어부를 포함하는 차량.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 디스플레이장치는 오디오 장치, AVN 장치, 계기판, 및 HUD 장치 중에서 어느 하나 이상을 포함하는 차량.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 터치 입력장치는 기어박스에 설치되는 차량.

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