KR101795268B1 - 터치입력장치 및 그 제어방법 - Google Patents

터치입력장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101795268B1
KR101795268B1 KR1020160070271A KR20160070271A KR101795268B1 KR 101795268 B1 KR101795268 B1 KR 101795268B1 KR 1020160070271 A KR1020160070271 A KR 1020160070271A KR 20160070271 A KR20160070271 A KR 20160070271A KR 101795268 B1 KR101795268 B1 KR 101795268B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
input unit
input
sensing member
touch sensing
Prior art date
Application number
KR1020160070271A
Other languages
English (en)
Inventor
사성진
오광명
박성민
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160070271A priority Critical patent/KR101795268B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101795268B1 publication Critical patent/KR101795268B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/9618—Touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • 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
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • 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
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 터치입력장치는, 서로 다른 기능을 수행하는 2 이상의 입력부를 가진 터치센싱부재; 및 상기 터치센싱부재의 저면에 설치된 복수의 포스센서;를 가질 수 있고, 상기 터치센싱부재는 제1입력부 및 상기 제1입력부의 둘레에 배치되어 연결된 제2입력부를 가질 수 있다.

Description

터치입력장치 및 그 제어방법{TOUCH INPUT DEVICE AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
본 발명은 터치입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2 이상의 입력영역(input area)들 사이의 인식오류를 방지함으로써 터치조작성을 향상시킬 수 있는 터치입력장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
터치입력장치(예컨대, 터치스크린 또는 터치패드)는 포인팅 오브젝트(사용자의 손가락, 스타일러스 팁 등)의 터치를 센싱하고, 그 터치의 특성(힘의 세기, 터치 위치, 이동방향 등)을 결정하도록 이루어질 수 있다.
이러한 터치입력장치는 저항 기반 터치입력장치(resistive-based touch input device), 정전용량 기반 터치입력장치(capacitance-based touch input device), 포스 기반 터치입력장치(force-based touch input device), 적외선 기반 터치입력장치(infrared-based touch input device), 초음파 기반 터치입력장치(surface acoustic wave-based touch input device) 등과 같이 다양한 종류가 있다.
이러한 터치입력장치는 컴퓨터 디스플레이장치, 입출금자동화기기, 이동 단말기, 노트북의 터치패드, 차량용 터치입력부 등과 같이 다양한 분야에 적용되고 있다.
한편, 차량용 터치입력부 등에 적용되는 종래의 터치입력장치는 서로 다른 기능을 수행할 수 있는 2 이상의 터치영역으로 분할하는 방식으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 메뉴탐색의 기능을 수행하기 위한 회전제스쳐(rotation gesture)가 입력되는 터치영역과, 방향 선택 내지 확인 등의 기능을 수행하기 위한 비회전제스쳐(예컨대, tap, drag, side 등)가 입력되는 터치영역 등으로 분할될 수 있다.
이와 같이, 터치영역이 2 이상으로 분할됨에 따라 사용자의 터치 제스쳐가 입력될 때 인접한 터치영역들 사이의 경계부분에서 각각의 입력이 중첩되게 인식될 수 있고, 이러한 터치의 인식오류로 인해 오작동 가능성이 매우 높을 수 있다.
이러한 점을 극복하기 위하여, 정전용량형 터치패드에 기계식 조작유닛(버튼, 노브 등)이 결합된 터치입력장치가 개발되고 있으며, 이러한 터치입력장치가 차량의 터치입력부에 적용될 경우에 차량의 다양한 기능을 실행함과 더불어, 주의 분산을 줄일 수 있다.
하지만, 정전용량형 터치패드는 블라인드 컨트롤(blind control) 등이 어렵고, 정전용량형 터치패드와 기계식 조작유닛(버튼, 노브 등)이 조합됨에 따라 그 구조가 매우 복잡해져 비용 및 패키징의 한계가 뒤따르며, 이로 인해 디자인 자유도가 저하될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 연구개발된 것으로, 서로 다른 기능 또는 동작을 수행하기 위해 구획된 2 이상의 터치 입력부들 사이의 터치 인식오류를 방지함으로써 터치에 의한 기능 또는 동작을 정밀하게 수행할 수 있는 터치입력장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 터치입력장치는,
2 이상의 입력부를 가진 하나 이상의 터치센싱부재; 및
상기 터치센싱부재의 저면에 설치된 복수의 포스센서;를 포함할 수 있다.
상기 터치센싱부재는 제1입력부 및 상기 제1입력부의 둘레에 배치되어 연결된 제2입력부를 가질 수 있다.
상기 제2입력부는 상기 제1입력부에 대해 경사지게 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 터치입력장치는,
제1터치센싱부재(first touch sensing element);
상기 제1터치센싱부재의 저면에 설치된 복수의 포스센서;
상기 제1터치센싱부재의 주변에 배치된 제2터치센싱부재(second touch sensing element); 및
상기 제2터치센싱부재에 터치가 가해질 때, 상기 복수의 포스센서에 의해 센싱되는 터치위치가 상기 제1터치센싱부재와 상기 제2터치센싱부재의 경계로부터 쉬프트시키는 쉬프트수단;을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 제1입력부와, 상기 제1입력부의 주변에 배치된 제2입력부와, 제1입력부에 연결된 복수의 포스센서를 가진 터치입력장치의 제어방법으로,
제1입력부 및 제2입력부 중에서 어느 하나의 입력부에 터치가 가해지면 상기 복수의 포스센서에 의해 터치위치를 센싱하고, 상기 복수의 포스센서에 의해 센싱된 터치위치가 임계치 보다 크면 상기 제2입력부에 대한 터치로 인식할 수 있다.
본 발명에 의하면, 서로 다른 기능 또는 동작을 수행하기 위해 구획된 2 이상의 터치 입력부들 사이의 경계에서 터치 인식이 서로 중첩됨을 방지할 수 있고, 이를 통해 터치 인식의 오류를 막아 터치에 의한 기능 또는 동작을 정밀하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1입력부에 대해 제2입력부가 경사지게 연결됨으로써 제2입력부에 터치가 가해질 때 제2입력부에서 모멘트가 유도될 수 있고, 이러한 모멘트 유도를 통해 제2입력부에서의 터치 인식영역을 제1입력부와 제2입력부의 경계로부터 멀어지도록 쉬프트할 수 있으므로 제1입력부의 터치 인식과 제2입력부의 터치 인식이 중첩됨을 방지할 수 있고, 이를 통해 터치 인식오류를 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1터치센싱부재에 제2터치센싱부재가 제1 및 제2 연결부를 통해 경사지게 연결됨으로써 제2입력부에 터치가 가해질 때 제1 및 제2 연결부에서 모멘트가 유도될 수 있고, 이러한 모멘트 유도를 통해 제2입력부에서의 터치 인식영역을 제1입력부와 제2입력부의 경계로부터 멀어지도록 쉬프트할 수 있으므로 제1입력부의 터치 인식과 제2입력부의 터치 인식이 중첩됨을 방지할 수 있고, 이를 통해 터치 인식오류를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 터치입력장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 터치입력장치의 제2입력부에 터치가 가해짐에 따라 복수의 포스센서에 작용하는 힘의 평형관계를 나타낸 자유물체도이다.
도 4는 도 3에 대한 등가 자유물체도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 터치입력장치의 제2입력부에 가해지는 터치의 작용각도(γ) 및 제2입력부의 경사각(θ)에 따른 터치위치(포스센서에 의해 센싱된)를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치입력장치를 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 터치입력장치의 제2입력부에 터치가 가해짐에 따라 복수의 포스센서에 작용하는 힘의 평형관계를 나타낸 자유물체도이다.
도 10은 도 9에 대한 등가 자유물체도를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 터치입력장치의 제2입력부에 터치가 가해질 때 제1 및 제2 연결부(15, 25)의 경사각(θ)에 따른 터치위치(포스센서에 의해 센싱된)를 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명에 의한 터치입력장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치는, 포인팅 오브젝트(사용자의 손가락, 스타일러스 팁 등)의 터치를 센싱하는 터치센싱부재(10, touch sensing element)를 포함할 수 있다.
터치센싱부재(10)는 2 이상의 입력부(11, 12)를 가지고, 2 이상의 입력부(11, 12)는 서로 다른 종류의 터치제스쳐(touch gesture)를 입력받도록 세팅될 수 있다. 이에 제어부는 각 입력부(11, 12)에 입력된 터치제스쳐와 관련된 명령을 선택하고, 그 선택된 명령에 대응하는 기능, 동작 등을 수행할 수 있다. 요컨대, 터치센싱부재(10)는 서로 다른 터치제스쳐를 입력받는 2 이상의 입력부(11, 12)에 의해 서로 다른 기능 내지 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 터치센싱부재(10)는 제1입력부(11) 및 제1입력부(11)의 주변에 배치되는 제2입력부(12)를 가질 수 있다.
제1입력부(11)는 평탄한 제1터치면(11a, first touch surface)을 가질 수 있고, 이러한 제1터치면(11a)을 통해 제1입력부(11)는 다양한 터치제스쳐(touch gesture)를 입력받을 수 있다.
예컨대, 제1입력부(11)는 방향 선택 내지 확인 등의 기능을 수행하기 위하여 tap, drag, slide 등과 같은 터치제스쳐를 입력받을 수 있다.
제1입력부(11)는 그 길이 내지 폭 등에 비해 두께가 상대적으로 얇게 형성되고, 특히 시어포스(shear force)의 발생이 무시할만한 수준이 되도록 제1입력부(11)의 두께를 최대한 슬림(slim)하게 구성함이 바람직할 것이다. 이와 같이, 제1입력부(11)의 두께가 슬림해짐에 따라 시어포스에 의한 모멘트 발생이 최소화될 수 있고, 이러한 시어포스의 최소화에 의해 터치위치가 쉬프트(shift)됨을 무시할 수 있는 수준이 될 수도 있다.
제2입력부(12)는 제1입력부(11)에 대해 일정각도로 경사지게 연결되고, 이에 제2입력부(12)는 제1터치면(11a)에 대해 일정각도로 경사진 제2터치면(12a)을 가질 수 있다. 제2터치면(12a)을 통해 제2입력부(12)는 다양한 터치 제스쳐(touch gesture)를 입력받을 수 있으며, 제2입력부(12)는 제1입력부(11)와는 다른 터치 제스쳐를 입력받도록 설정될 수도 있다.
예컨대, 제2입력부(12)는 메뉴탐색의 기능을 수행하기 위한 휠 모션(wheel motion)과 같은 회전제스쳐(rotation gesture) 등을 입력받을 수 있다. 이에, 제2입력부(12)는 회전제스쳐 등을 입력받을 수 있도록 평면상에서 원형 또는 환형 형상으로 이루어질 수 있다.
도 2의 실시예에 따르면, 제2입력부(12)는 제1입력부(11)의 제1터치면(11a)의 하부방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같이, 제1입력부(11) 및 제2입력부(12)는 터치센싱부재(10)에 일체로 연결될 수 있고, 이에 제1입력부(11)와 제2입력부(12) 사이에는 경계선(13)이 형성될 수 있다. 특히, 본 발명은 제2입력부(12)가 제1입력부(11)에 대해 경사지게 연결됨에 따라 제1입력부(11) 및 제2입력부(12)에 대한 터치 인식이 중첩됨을 방지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 터치입력장치는 터치의 위치를 센싱하는 복수의 포스센서(50)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 복수의 포스센서(50)를 사용함에 따라 터치센싱부재(10)는 포스기반의 터치입력부를 구성할 수 있다.
복수의 포스센서(50)는 터치센싱부재(10)에 결합될 수 있고, 복수의 포스센서(50)는 제어부(55)에 전기적으로 접속될 수 있다. 포스센서(50)는 스트레인게이지 또는 정전식 포스센서 등일 수 있다.
사용자의 손가락 등이 터치센싱부재(10)의 제1입력부(11) 또는 제2입력부(12)의 일지점을 터치할 때, 터치센싱부재(10)를 통해 복수의 포스센서(50)로 그 힘이 전달될 수 있고, 각 포스센서(50)의 위치에 가해지는 상대적인 힘의 세기를 측정하며, 제어부(55)는 각 포스센서(50)에 의해 측정된 상대적인 힘의 세기들을 힘의 방정식 및 모멘트 방적식 등에 대입하여 터치의 위치를 연산할 수 있으며, 이를 통해 터치의 위치가 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 포스센서(50)는 터치센싱부재(10)의 저면에 설치될 수 있고, 특히 복수의 포스센서(50)는 제1입력부(11)의 가장자리 저면에 밀착되게 설치될 수 있다.
복수의 포스센서(50)는 복수의 서포트(52)에 의해 개별적으로 지지되도록 설치되고, 복수의 서포트(52)는 하우징의 바닥부 등과 같은 베이스(53)에 설치될 수 있다. 서포트(52)에 의해 포스센서(50)의 저면이 안정되게 지지됨에 따라 하중 지지반력이 각 포스센서(50) 측에 원활하게 전달될 수 있다.
한편, 제1입력부(11)와 제2입력부(12)의 경계선(13)에 인접한 영역에서는 제1입력부(11)에 가해지는 터치와 제2입력부(12)에 가해지는 터치가 서로 중첩되게 인식될 수 있고, 이로 인해 오작동이 발생할 수 있다.
이러한 터치의 중첩 인식을 회피하기 위하여, 제2입력부(12)에 터치가 가해질 때 그 터치에 의해 제2입력부(12)에서 모멘트가 유도되도록 제2입력부(12)가 제1입력부(11)에 경사지게 연결됨으로써 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 경계선(13)으로부터 멀어져 외경방향을 향해 쉬프트(shift)될 수 있다. 이에, 사용자가 제2입력부(12)를 터치할 경우, 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 경계선(13)으로부터 멀어짐에 따라 경계선(13)에 인접한 제1입력부(11)에 가해지는 터치와 경계선(13)에 인접한 제2입력부(12)에 가해지는 터치가 서로 중첩되게 인식됨이 방지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 제2입력부(12)의 제2터치면(12a)이 제1입력부(11)의 제1터치면(11a)에 대해 경사지게 배치됨에 따라 제1입력부(11)에 가해지는 터치와 제2입력부(12)에 가해지는 터치가 서로 중첩되게 인식됨을 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 제2입력부(12)에 대한 터치 위치의 인식을 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 제2입력부(12)에 터치가 가해짐에 따라 복수의 포스센서에 작용하는 힘의 평형관계를 나타낸 자유물체도이다.
도 3은 제2입력부(12)에 일정한 힘(F)의 터치가 가해지는 상태를 예시하고 있다. 여기서, 2개의 포스센서(50)가 A 지점 및 B 지점에 각각 설치되고, L은 A지점과 B지점 사이의 거리이며, D는 제2입력부(12)에서 힘(F)이 작용하는 지점까지의 경사거리이다.
도 3에서 수평방향으로 작용하는 힘의 평형방정식은 아래의 수학식 (1)과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00001
여기서, Fsinγ는 힘(F)의 수평하중이고, Rx1은 A지점의 포스센서(50)에 작용하는 수평반력이며, Rx2는 B지점의 포스센서(50)에 작용하는 수평반력이고, γ는 터치의 작용각도를 나타낸다.
도 3에서 수직방향으로 작용하는 힘의 평형방정식은 아래의 수학식 (2)와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00002
여기서, Fcosγ는 힘(F)의 수직하중이고, Ry1은 A지점의 포스센서(50)에 작용하는 수직반력이며, Ry2는 B지점의 포스센서(50)에 작용하는 수직반력이며, γ는 터치의 작용각도를 나타낸다.
도 3에서 A지점에 대한 모멘트 평형방정식은 아래의 수학식 (3)과 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00003
상술한 수학식 (1), (2), (3)을 통해 A지점의 포스센서(50)에 의해 측정된 수직반력(Ry1)은 아래의 수학식 (4)와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00004
상술한 수학식 (1), (2), (3)을 통해 B지점의 포스센서(50)에 의해 측정된 수직반력(Ry2)은 아래의 수학식 (5)와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00005
도 4는 도 3에 대한 등가 자유물체도(등가시스템)로서, A지점과 B지점 사이의 거리(L)는 도 3과 동일하며, 도 3의 제2입력부(12)와 등가관계인 연장부(12')가 제1입력부(11)에서 수평방향으로 연장되고, 도 3의 힘(F)과 등가관계인 등가힘(F')이 연장부(12')에 작용하며, 연장부(12')의 D'는 도 3의 제2입력부(12)의 D와 등가관계를 나타낸다.
이러한 도 4의 등가 자유물체도에서 상술한 수학식 (1), (2), (3)과 같이 힘의 평형방정식 및 모멘트의 평형방정식을 적용함으로써 A지점의 포스센서(50)에 의해 측정된 수직반력(Ry1)은 아래의 수학식 (6)과 같이 산출될 수 있으며, B지점의 포스센서(50)에 의해 측정된 수직반력(Ry2)은 아래의 수학식 (7)과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00006
Figure 112016054447487-pat00007
상술한 수학식 (6), 수학식 (7), 도 3 및 도 4를 참조하면, 포스센서(50)에 의해 수직반력이 측정되고, 그 측정된 수직반력을 이용하여 제어부(55)가 터치 위치를 연산할 때, 제어부(55)는 2차원 평면 상의 좌표를 연산한다. 이에, 경사진 제2입력부(12)에 가해지는 실제 터치위치는 도 3에서 L+Dcosθ(A지점에서 힘(F)의 작용지점까지의 수평거리)에 해당되지만, 제어부(55)가 연산한 터치위치(포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치)는 도 4의 등가시스템에서의 L+D'가 된다. 즉, 제어부(55)에 의해 연산된 터치위치와 실제 터치위치가 서로 다르게 인식될 수 있다.
도 3 및 도 4의 등가관계를 고려하면, 각 포스센서(50)의 수직반력(Ry1, Ry2)은 서로 동일하므로, 아래의 수학식 (8) 및 수학식 (9)가 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00008
Figure 112016054447487-pat00009
상술한 수학식 (8) 및 수학식 (9)를 정리하면 아래의 수학식 (10)과 같이 제어부(55)에 의해 연산된 터치 위치(D')가 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00010
도 5는 도 3의 D가 5mm임을 가정한 상태에서 제2입력부(12)에 가해지는 터치의 작용각도(γ)가 0°, 30°, 45°, 60°일 때, 제2입력부(12)의 경사각(θ) 변화에 따라 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치(D')를 나타낸 그래프이다.
예컨대, 도 5의 그래프에서 제2입력부(12)의 폭(D)이 5mm이고, 제2입력부(12)의 경사각(θ)이 60°이고, 터치의 작용각도(γ)가 60°일 때, 포스센서(50) 및 제어부(55)에 의해 센싱된 터치 위치(L + D')는 "L + 7mm" 정도임을 알 수 있고, 실제 터치위치(L + Dcosθ)는 "L + 5×cos60(= 2.5)mm"이며, 이에 센싱된 터치위치(L + D')는 실제 터치위치(L + Dcosθ) 보다 제2입력부(12)의 외측방향으로 쉬프트됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1입력부(11)에 대해 경사진 제2입력부(12)의 일측지점에 터치가 가해질 때, 제2입력부(12)에서 실제 터치위치와 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치가 서로 상이해질 수 있다. 특히 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치(제어부(55)에 의해 연상된 터치위치)는 실제 터치위치 보다 제2입력부(12)의 외경방향을 향해 쉬프트(shift)될 수 있다.
이에 따라, 도 1에 예시된 바와 같이, 제1입력부(11)에 터치가 가해지면, 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 실제 터치위치와 실질적으로 동일해질 수 있고, 이에 제1입력부(11)의 터치 인식영역은 제1입력부(11)와 제2입력부(12)의 경계선(13) 이내(즉, 제1입력부(11)의 가장자리 이내 영역)에 형성될 수 있다. 즉, 제1입력부(11)에 터치가 가해질 때, 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치가 제2입력부(12)에서 인식되지 않는다.
그리고, 제2입력부(12)에 터치가 가해지면, 상술한 바와 같이 제2입력부(12)는 그 경사진 구조에 의한 모멘트 영향을 받게 되고, 이에 따라 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 경계선(13)에서 외경방향을 향해 쉬프트될 수 있다. 이에, 제2입력부(12)에 터치가 가해질 때, 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 도 1의 가상선으로 표시된 "터치 인식영역(31, 32)"에서 인식될 수 있다. 여기서, 제2입력부(12)의 터치 인식영역(31, 32)은 경계선(13)에서 외경방향을 향해 쉬프트될 수 있고, 제치 인식영역(31, 32)은 하한 임계치(31)와 상한 임계치(32)을 가질 수 있다. 이러한 하한 임계치(31) 및 상한 임계치(32)는 제2입력부(25)의 경사각, 제1입력부(11) 및 제2입력부(21)의 사이즈 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
이와 같이 제1입력부(11)의 터치 인식영역이 제1입력부(11)의 가장자리(13) 이내에 형성됨과 더불어, 제2입력부(12)의 터치 인식영역은 제1입력부(11) 및 제2입력부(12)의 경계선(13)에서 외경방향을 향해 쉬프트됨에 됨에 따라 제1입력부(11)의 터치 인식영역과 제2입력부(12)의 터치 인식영역이 서로 중첩됨이 확실하게 방지될 수 있고, 이를 통해 제1입력부(11) 및 제2입력부(12)에 대한 터치의 인식 오류를 막아 터치에 의한 기능 내지 동작을 정확하게 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 서로 다른 기능 또는 동작을 수행하기 위해 구획된 2 이상의 터치 입력부들 사이의 경계에서 터치 인식이 서로 중첩됨을 방지할 수 있고, 이를 통해 터치 인식의 오류를 막아 터치에 의한 기능 또는 동작을 정밀하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 제2입력부에 터치가 가해질 때 제2입력부에서 모멘트가 유도되도록 제2입력부가 제1입력부에 경사지게 연결될 수 있고, 이러한 모멘트 유도를 통해 제2입력부의 터치 인식영역을 제1입력부와 제2입력부의 경계로부터 멀어지도록 쉬프트시킬 수 있으며, 이를 통해 제1입력부의 터치 인식영역과 제2입력부의 터치 인식영역이 중첩됨을 방지함으로써 터치 인식오류를 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치를 도시한 도면으로, 도 6 실시예에 따르면, 제2입력부(12)는 제1입력부(11)의 제1터치면(11a)의 상부방향으로 경사지게 배치될 수 있다. 그외 나머지 구성 및 작동은 선행하는 실시예와 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치입력장치를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치입력장치는, 제1터치센싱부재(first touch sensing element, 10) 및 제2터치센싱부재(second touch sensing element, 20)를 포함할 수 있다.
제1터치센싱부재(10) 및 제2터치센싱부재(20)는 서로 다른 터치제스쳐(touch gesture)를 입력받도록 세팅되어 서로 다른 기능 또는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
제1터치센싱부재(10)는 제1입력부(11)를 가지고, 제1입력부(11)의 가장자리에는 측벽(14)이 수직방향으로 연장된다. 측벽(14)의 하단에는 제1연결부(15)가 형성되고, 제1연결부(15)는 측벽(14)의 하단에서 일정 경사각도로 연장될 수 있다.
제1입력부(11)는 평탄한 제1터치면(11a, first touch surface)을 가질 수 있고, 이러한 제1터치면(11a)을 통해 제1입력부(11)는 다양한 터치 제스쳐(touch gesture)를 입력받을 수 있다.
예컨대, 제1입력부(11)는 방향 선택 내지 확인 등의 기능을 수행하기 위하여 tap, drag, side 등과 같은 터치 제스쳐를 입력받을 수 있다.
제1입력부(11)는 그 길이 내지 폭 등에 비해 두께가 상대적으로 얇게 형성되고, 특히 시어포스(shear force)의 발생이 무시할만한 수준이 되도록 제1입력부(11)의 두께를 최대한 슬림(slim)하게 구성함이 바람직할 것이다. 이와 같이, 제1입력부(11)의 두께가 슬림해짐에 따라 시어포스에 의한 모멘트 발생이 최소화될 수 있고, 이러한 시어포스의 최소화에 의해 터치위치가 쉬프트(shift)됨을 무시할 수 있는 수준이 될 수도 있다.
제2터치센싱부재(20)는 제1터치센싱부재(10)의 주변에 배치될 수 있고, 제2터치센싱부재(20)는 제1터치센싱부재(10)에 연결될 수 있다.
제2터치센싱부재(20)는 제2입력부(21) 및 제2연결부(25)를 가진다.
제2입력부(21)는 제2터치센싱부재(20)의 상부에 형성될 수 있으며, 제2입력부(21)는 평탄한 제2터치면(21a, second touch surface)를 가지고, 제2터치면(21a)은 제1터치면(11a)과 서로 다른 높이 또는 동일한 높이로 이루어질 수도 있다.
이러한 제2터치면(21a)을 통해 제2입력부(21)는 다양한 터치 제스쳐를 입력받을 수 있다. 제2입력부(21)는 제1입력부(11)와는 다른 터치 제스쳐를 입력받도록 설정될 수도 있다.
예컨대, 제2입력부(21)는 메뉴탐색의 기능을 수행하기 위한 휠 모션(wheel motion)과 같은 회전제스쳐(rotation gesture) 등을 입력받을 수 있다. 이에, 제2입력부(21)는 회전제스쳐 등을 입력받을 수 있도록 평면상에서 환형 구조로 이루어질 수 있다.
제2연결부(25)는 제2터치센싱부재(20)의 하부에 형성되고, 제2연결부(25)는 제1터치센싱부재(10)의 제1연결부(15)에 대응하는 경사각으로 경사지게 형성된다. 제2연결부(25)가 제1연결부(15)에 일체화되도록 연결됨으로써 제2터치센싱부재(20)는 제1터치센싱부재(10)에 연결될 수 있다. 예컨대, 제2터치센싱부재(20)의 제2연결부(25)는 제1터치센싱부재(10)의 제1연결부(15)에 접착제 등을 통해 결합되거나 제2터치센싱부재(20)의 제2연결부(25)가 제1터치센싱부재(10)의 제1연결부(15)에 동일체로 형성될 수 있다.
제2터치센싱부재(20)는 내경면(22) 및 외경면(23)을 가진 환형구조(annular shape)로 이루어질 수 있고, 제2터치센싱부재(20)의 내경면(22)은 제1터치센싱부재(10)의 측벽(14)에 대해 이격될 수 있으며, 이를 통해 제2터치센싱부재(20)의 제2터치면(21a)에 터치가 가해지면 그 힘이 제2연결부(25) 및 제1연결부(15)를 거쳐 측벽(14) 측으로 전달될 수 있다.
도 8에 예시된 바와 같이, 제1터치센싱부재(10) 및 제2터치센싱부재(20)는 경사진 제1연결부(15) 및 제2연결부(25)를 통해 연결됨에 따라 제1입력부(11)와 제2입력부(21)에 대한 터치 인식이 중첩됨을 방지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 터치입력장치는 터치의 위치를 센싱하는 복수의 포스센서(50)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 복수의 포스센서(50)를 사용함에 따라 제1 및 제2 터치센싱부재(10, 20)는 포스기반의 터치입력부를 구성할 수 있다.
복수의 포스센서(50)는 제1터치센싱부재(10)에 결합될 수 있고, 복수의 포스센서(50)는 제어부(55)에 전기적으로 접속될 수 있다.
사용자의 손가락 등이 제1터치센싱부재(10) 또는 제2터치센싱부재(20)의 일 지점을 터치할 때 제1터치센싱부재(10) 또는 제2터치센싱부재(20)를 통해 복수의 포스센서(50)로 그 힘이 전달될 수 있다. 제1터치센싱부재(10)의 일 지점에 터치가 가해질 때, 제1터치센싱부재(10)를 통해 복수의 포스센서(50)로 직접 전달될 수 있다. 제2터치센싱부재(20)의 일 지점에 터치가 가해질 때, 그 힘이 제2연결부(25) 및 제1연결부(15)를 거쳐 제1터치센싱부재(10)의 측벽(14)에 전달되며, 이에 측벽(14)이 변형됨에 따라 복수의 포스센서(50)로 간접 전달될 수 있다. 측벽(14)은 제2터치센싱부재(20)의 내경면(24)과 일정간격(s)으로 이격됨에 따라 제2터치센싱부재(20)에 대한 터치 시에, 그 힘이 복수의 포스센서(50)로 원활하게 전달될 수 있다.
그리고, 각 포스센서(50)의 위치에 가해지는 상대적인 힘의 세기를 측정하며, 제어부(55)는 각 포스센서(50)에 의해 측정된 상대적인 힘의 세기들을 힘의 방정식 및 모멘트 방적식 등에 대입하여 터치의 위치를 연산할 수 있으며, 이를 통해 터치의 위치가 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 포스센서(50)는 제1터치센싱부재(10)의 저면에 설치될 수 있고, 특히 복수의 포스센서(50)는 제1입력부(11)의 가장자리 저면에 설치될 수 있다.
복수의 포스센서(50)는 복수의 서포트(52)에 의해 개별적으로 지지되도록 설치되고, 복수의 서포트(52)는 하우징의 바닥부 등과 같은 베이스(53)에 설치될 수 있다. 서포트(52)에 의해 포스센서(50)가 안정되게 지지됨에 따라 하중 지지반력이 각 포스센서(50) 측에 원활하게 전달될 수 있다.
한편, 제1입력부(11)와 제2입력부(21)의 경계에 인접한 영역에서는 제1입력부(11)에 가해지는 터치와 제2입력부(21)에 가해지는 터치가 서로 중첩되게 인식될 수 있고, 이로 인해 오작동이 발생할 수 있다.
이러한 터치의 중첩 인식을 회피하기 위하여, 제2터치센싱부재(20)의 제2연결부(25)가 제1터치센싱부재(10)의 제1연결부(15)에 경사지게 연결될 수 있다. 이에 제2입력부(21)에 터치가 가해질 때, 제2연결부(25) 및 제1연결부(15)의 경사진 연결구조를 통해 제2입력부(21)에서 모멘트가 유도됨으로써 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 제1입력부(11)와 제2입력부(21)의 경계로부터 멀어져 제2입력부(21)의 외경방향을 향해 쉬프트(shift)될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 제2터치센싱부재(20)의 제2연결부(25)가 제1터치센싱부재(10)의 제1연결부(15)에 경사지게 연결됨에 따라 제1입력부(11)에 가해지는 터치와 제2입력부(21)에 가해지는 터치가 서로 중첩됨을 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 제2터치센싱부재(20)의 제2입력부(21)에 대한 터치 위치의 인식을 도 9 및 도 10을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9는 제2입력부(12)에 터치가 가해짐에 따라 복수의 포스센서에 작용하는 힘의 평형관계를 나타낸 자유물체도이다.
도 9에 나타난 바와 같이, 제2입력부(21)에 터치가 가해지면, 그 터치로 인해 힘(F)이 제2터치센싱부재(20)의 제2연결부(25)로부터 제1터치센싱부재(10)의 제1연결부(15)로 전달되고, 이렇게 전달되는 힘(F)은 제1 및 제2 연결부(15, 25)에 법선방향으로 작용한다. 즉, 제1 및 제2 연결부(15, 25)로 전달되는 힘(F)의 작용각도(θ)는 제1 및 제2 연결부(15, 25)의 경사각(θ)과 동일해질 수 있다. 그리고, 도 9에 예시된 바와 같이, 2개의 포스센서(50)가 A 지점 및 B 지점에 각각 설치되고, 제2입력부(12)는 일정 폭(D)으로 이루어지며, L은 A지점과 D지점 사이의 거리이며, D1은 제1터치센싱부재(10)의 측벽(14)의 길이이며, D2는 제1 및 제2 연결부(15, 25)에서 힘(F)이 작용하는 지점까지의 경사거리이다.
도 9에서 수평방향으로 작용하는 힘의 평형방정식은 아래의 수학식 (1)과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00011
여기서, Fsinθ는 힘(F)의 수평하중이고, Rx1은 A지점의 포스센서(50)에 작용하는 수평반력이며, Rx2는 B지점의 포스센서(50)에 작용하는 수평반력이다.
도 3에서 수직방향으로 작용하는 힘의 평형방정식은 아래의 수학식 (2)와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00012
여기서, Fcosθ는 힘(F)의 수직하중이고, Ry1은 A지점의 포스센서(50)에 작용하는 수직반력이며, Ry2는 B지점의 포스센서(50)에 작용하는 수직반력이다.
도 3에서 C지점에 대한 모멘트 평형방정식은 아래의 수학식 (3)과 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00013
상술한 수학식 (11), (12), (13)을 통해 A지점의 포스센서(50)에 의해 측정된 수직반력(Ry1)은 아래의 수학식 (4)와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00014
상술한 수학식 (11), (12), (13)을 통해 B지점의 포스센서(50)에 의해 측정된 수직반력(Ry2)은 아래의 수학식 (5)와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00015
도 10은 도 9에 대한 등가 자유물체도(등가시스템)로서, A지점과 B지점 사이의 거리(L)는 도 9와 동일하며, 도 9의 제1연결부(15)와 등가관계인 연장부(15')가 제1입력부(11)에서 수평방향으로 연장되고, 연장부(15')의 작용거리(D')는 도 9의 작용거리(D2)과 등가관계이며, 도 3의 힘(F)과 등가관계인 등가힘(F')이 연장부(15')에 작용하는 상태를 나타낸다.
이러한 도 10의 등가 자유물체도에서 상술한 수학식 (11), (12), (13)과 같이 힘의 평형방정식 및 모멘트의 평형방정식을 적용함으로써 A지점의 포스센서(50)에 의해 측정된 수직반력(Ry1)은 아래의 수학식 (16)과 같이 산출될 수 있으며, B지점의 포스센서(50)에 의해 측정된 수직반력(Ry2)은 아래의 수학식 (17)과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00016
Figure 112016054447487-pat00017
상술한 수학식 (16), 수학식 (17), 도 9 및 도 10을 참조하면, 포스센서(50)에 의해 수직반력이 측정되고, 그 측정된 수직반력을 이용하여 제어부(55)가 터치 위치를 연산할 때, 제어부(55)는 2차원 평면 상의 좌표를 연산한다. 이에, 경사진 제2입력부(12)에 가해지는 실제 터치위치는 도 9에서 D2cosθ(힘(F)의 작용지점까지의 수평거리)에 해당되지만, 제어부(55)가 연산한 터치위치(포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치)는 도 10의 등가시스템에서 D'가 된다. 즉, 제어부(55)에 의해 연산된 터치위치와 실제 터치위치가 서로 다르게 인식될 수 있다.
도 9 및 도 10의 등가관계를 고려하면, 각 포스센서(50)의 수직반력(Ry1, Ry2)은 서로 동일하므로, 아래의 수학식 (18) 및 수학식 (19)가 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00018
Figure 112016054447487-pat00019
상술한 수학식 (18) 및 수학식 (19)를 정리하면 아래의 수학식 (20)과 같이 제어부(55)에 의해 연산된 터치 위치(D')가 산출될 수 있다.
Figure 112016054447487-pat00020
도 11은 도 9의 D1 및 D2이 5mm임을 가정한 상태에서 제1 및 제2 연결부(15, 25)의 경사각(θ) 변화에 따라 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치 위치(D')가 증가함을 나타낸 그래프이다.
예컨대, 도 11의 그래프에서 D1 및 D2가 5mm이고, 제1 및 제2 연결부(15, 25)의 경사각(θ)이 60°일 때, 포스센서(50) 및 제어부(55)에 의해 센싱된 터치 위치와 실제 터치위치의 차이값이 13mm인 것으로 나타나며, 이에 센싱된 터치위치가 실제 터치위치 보다 제1 및 제2연결부(15, 25)의 외측방향으로 쉬프트됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2터치센싱부재(20)의 제2입력부(21)의 일측지점에 터치가 가해질 때, 제2입력부(21)에서 실제 터치위치와 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치가 서로 상이해질 수 있다. 특히 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치(제어부(55)에 의해 연상된 터치위치)는 실제 터치위치 보다 제2입력부(21)의 외경방향을 향해 쉬프트(shift)될 수 있다.
이에 따라, 도 7에 예시된 바와 같이, 제1터치센싱부재(10)의 제1입력부(11)에 터치가 가해지면, 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 실제 터치위치와 실질적으로 동일해질 수 있고, 이에 제1입력부(11)의 터치 인식영역은 제1입력부(11)와 제2입력부(21)의 경계 이내(즉, 제1입력부(11)의 가장자리의 이내 영역)에 형성될 수 있다. 즉, 제1입력부(11)에 터치가 가해질 때, 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치가 제2입력부(12)에서 인식되지 않는다.
그리고, 제2터치센싱부재(20)의 제2입력부(21)에 터치가 가해지면, 상술한 바와 같이 제1 및 제2 연결부(15, 25)의 경사진 구조에 의한 모멘트 영향을 받게 되고, 이에 따라 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 제2입력부(21)에서 외경방향으로 쉬프트될 수 있다. 이에, 제2입력부(21)에 터치가 가해질 때, 포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치는 도 7의 가상선으로 표시된 "터치 인식영역(31, 32)"에서 인식될 수 있다. 여기서, 제2입력부(21)의 터치 인식영역(31, 32)은 제2입력부(21)에서 외경방향을 향해 쉬프트될 수 있고, 터치 인식영역(31, 32)은 하한 임계치(31)와 상한 임계치(32)로 설정될 수 있다. 이러한 하한 임계치(31) 및 상한 임계치(32)는 제1연결부(15) 및 제2연결부(25)의 경사각, 제1입력부(11) 및 제2입력부(21)의 사이즈 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
이와 같이 제1입력부(11)의 터치 인식영역이 제1입력부(11)의 가장자리(13) 이내에 형성됨과 더불어, 제2입력부(21)의 터치 인식영역은 제2입력부(21)의 외경방향으로 쉬프트됨에 됨에 따라 제1입력부(11)의 터치 인식영역과 제2입력부(21)의 터치 인식영역이 서로 중첩됨이 확실하게 방지될 수 있고, 이를 통해 제1입력부(11) 및 제2입력부(21)에 대한 터치의 인식 오류를 막아 터치에 의한 기능 내지 동작을 정확하게 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 서로 다른 기능 또는 동작을 수행하기 위해 구획된 2 이상의 터치 입력부들 사이의 경계에서 터치 인식이 서로 중첩됨을 방지할 수 있고, 이를 통해 터치 인식의 오류를 막아 터치에 의한 기능 또는 동작을 정밀하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 다른 실시예는, 제1터치센싱부재(10)에 제2터치센싱부재(20)가 경사지게 연결됨으로써 제2입력부(21)에 터치가 가해질 때 제1 및 제2 연결부(15, 25) 측에 모멘트를 유도할 수 있고, 이러한 모멘트 유도를 통해 제2입력부(21)에서의 터치 인식영역을 제1입력부(11)와 제2입력부(21)의 경계로부터 멀어지도록 쉬프트시킴으로써 제1입력부(11)의 터치 인식영역과 제2입력부(21)의 터치 인식영역이 중첩됨을 방지할 수 있고, 이를 통해 터치 인식오류를 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명에 의한 터치입력장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
터치 이벤트(touch event)가 발생하면, 즉 터치입력장치의 입력부(11, 12, 21) 등에 터치가 가해지면(S1), 터치 시의 힘이 복수의 포스센서(50)에 전달되고, 각 포스센서(50)의 위치에 가해지는 힘(수직방향의 합력, 각 포스센서의 반력 등)을 측정하며, 제어부(55)는 각 포스센서(50)에 의해 측정된 상대적인 힘의 세기들을 힘의 방정식 및 모멘트 방적식 등에 대입하여 터치위치를 연산할 수 있다(S2).
그리고, 포스센서(50)에 의해 측정된 힘을 제1임계치(정상적인 터치인지를 판단하기 위한 임계치)와 비교하고, 이에 터치입력장치에 가해진 터치를 정상적인 터치로 인식할지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 포스센서(50)에 의해 측정된 힘이 제1임계치 보다 크면 정상적인 터치로 판단할 수 있고, 포스센서(50)에 의해 측정됨 힘이 제1임계치 보다 작으면 정상적인 터치가 아닌 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제어부(55)에 의해 연산된 터치위치(포스센서(50)에 의해 센싱된 터치위치)를 제2임계치(제2입력부에 대한 터치인지를 판단하기 위한 임계치)와 비교하고, 이를 통해 터치입력장치에 가해진 터치가 제2입력부(12, 21)에 대한 터치인지를 판단한다(S3). 예컨대, 제어부(55)에 의해 연산된 터치위치가 제2입력부(12, 21)의 "터치 인식영역(31, 32)"의 하한 임계치(31) 보다 크면 제2입력부(12, 21)의 터치로 판단할 수 있고, 제어부(55)에 의해 연산된 터치위치가 제2입력부(12, 21)의 "터치 인식영역(31, 32)"의 하한 임계치(31) 보다 작으면 제1입력부(11)의 터치로 판단할 수 있다.
상술한 S3단계에서 제어부(55)에 의해 제2입력부(12, 21)에 대한 터치인 것으로 판단되면 제2입력부(12, 21)의 터치로 인식하고(S4), 오브젝트의 위치를 실시간으로 트래킹함(S5)으로써 제2입력부(12, 21)에 입력되는 터치의 특성을 결정하며, 그 결정된 터치의 특성과 관련된 기능 내지 동작을 실행시킬 수 있다(S6). 예컨대, 제2입력부(12, 21)는 휠 모션(wheel motion)과 같은 회전제스쳐(rotation gesture) 등을 입력받아 UI 상의 긴 리스트(list)를 스크롤하거나 그외의 메뉴탐색의 기능을 수행할 수 있다.
상술한 S3단계에서 제어부(55)에 의해 제2입력부(12, 21)에 대한 터치가 아닌 것으로 판단되면 즉, 제1입력부(11)에 대한 것으로 판단되면, 제1입력부(11)의 터치로 인식하고(S7), 그에 따라 오브젝트의 위치를 실시간으로 트래킹함(S8)으로써 제1입력부(11)에 입력되는 터치의 특성을 결정하며, 결정된 터치의 특성과 관련된 기능 내지 동작을 실행시킬 수 있다(S9). 예컨대, 제1입력부(11)는 tap, drag, side 등과 같은 터치 제스쳐를 입력받아 방향 선택 내지 확인 등의 기능을 수행할 수 있다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
10, 20: 터치센싱부재
11, 12, 21: 입력부
50: 포스센서
52: 서포트
55: 제어부

Claims (14)

  1. 제1입력부 및 상기 제1입력부의 둘레에 배치된 제2입력부를 가진 터치센싱부재; 및
    상기 터치센싱부재의 저면에 설치된 복수의 포스센서;를 포함하고,
    상기 제2입력부에 터치가 가해지면 상기 제2입력부에 모멘트가 유도되도록 상기 제2입력부가 상기 제1입력부에 경사지게 연결되는 터치입력장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    제1입력부는 평탄한 제1터치면을 가지고, 상기 제2입력부는 상기 제1터치면에 대해 경사지게 형성된 제2터치면을 가지는 터치입력장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 포스센서는 상기 제1입력부의 가장자리 저면에 설치되는 터치입력장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 포스센서는 복수의 서포트에 의해 개별적으로 지지되는 터치입력장치.
  7. 제1터치센싱부재(first touch sensing element);
    상기 제1터치센싱부재의 저면에 설치된 복수의 포스센서;
    상기 제1터치센싱부재의 주변에 배치된 제2터치센싱부재(second touch sensing element); 및
    상기 제2터치센싱부재에 터치가 가해질 때, 상기 복수의 포스센서에 의해 센싱되는 터치위치를 상기 제1터치센싱부재와 상기 제2터치센싱부재의 경계로부터 쉬프트시키는 쉬프트수단;을 포함하는 터치입력장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1터치센싱부재는 제1입력부를 가지고, 상기 제1입력부는 평탄한 제1터치면을 가지는 터치입력장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2터치센싱부재는 제2입력부를 가지는 터치입력장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1입력부의 가장자리에는 측벽이 수직방향으로 연장되는 터치입력장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 쉬프트수단은 상기 제1터치센싱부재의 측벽에서 경사지게 연장된 제1연결부와, 상기 제2터치센싱부재의 하부에 형성되어 상기 제1연결부에 연결된 제2연결부를 포함하고,
    상기 제1연결부 및 상기 제2연결부는 상호 대응하는 경사각으로 이루어지는 터치입력장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2터치센싱부재는 내경면 및 외경면을 가진 환형구조로 이루어지고, 상기 제2터치센싱부재의 내경면은 상기 제1터치센싱부재의 측벽에 대해 이격되는 터치입력장치.
  13. 제1입력부와, 상기 제1입력부의 주변에 경사지게 연결된 제2입력부와, 제1입력부에 경사지게 연결된 복수의 포스센서를 가진 터치입력장치의 제어방법으로,
    제1입력부 및 제2입력부 중에서 어느 하나의 입력부에 터치가 가해지면 상기 복수의 포스센서에 의해 터치위치를 센싱하고,
    상기 복수의 포스센서에 의해 센싱된 터치위치가 상기 제2입력부의 터치 인식영역의 하한임계치 보다 크면 상기 제2입력부에 대한 터치로 인식하는 터치입력장치의 제어방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 복수의 포스센서에 의해 센싱된 터치위치가 상기 제2입력부의 터치 인식영역의 하한임계치 보다 작으면 상기 제1입력부에 대한 터치로 인식하는 터치입력장치의 제어방법.
KR1020160070271A 2016-06-07 2016-06-07 터치입력장치 및 그 제어방법 KR101795268B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160070271A KR101795268B1 (ko) 2016-06-07 2016-06-07 터치입력장치 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160070271A KR101795268B1 (ko) 2016-06-07 2016-06-07 터치입력장치 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101795268B1 true KR101795268B1 (ko) 2017-11-07

Family

ID=60384941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160070271A KR101795268B1 (ko) 2016-06-07 2016-06-07 터치입력장치 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101795268B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100950234B1 (ko) 2007-07-06 2010-03-29 한국표준과학연구원 압력 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100950234B1 (ko) 2007-07-06 2010-03-29 한국표준과학연구원 압력 센서를 이용한 마우스 알고리즘 구현 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9720538B2 (en) System and method for measuring individual force in multi-object sensing
US9454255B2 (en) Device and method for localized force sensing
EP2455843B1 (en) System and method for improving touch screen display use under vibration and turbulence
JP4966764B2 (ja) タッチパネル表示装置およびタッチパネル制御方法
KR100748469B1 (ko) 키패드 터치에 의한 사용자 인터페이스 방법 및 그 휴대단말기
US20110221684A1 (en) Touch-sensitive input device, mobile device and method for operating a touch-sensitive input device
JP6710345B2 (ja) タッチパネル装置
US20070262951A1 (en) Proximity sensor device and method with improved indication of adjustment
EP2918440A1 (en) Vehicle operation apparatus
CN105320275A (zh) 可穿戴设备和操作可穿戴设备的方法
US10185427B2 (en) Device and method for localized force sensing
US10394379B2 (en) Touch input device
JP2012099005A (ja) 入力装置、入力方法および入力プログラム
WO2014049794A1 (ja) 電子機器
JP6074097B2 (ja) 電子機器
KR101795268B1 (ko) 터치입력장치 및 그 제어방법
KR101714302B1 (ko) 3차원 터치 인식 장치 및 방법
JP2011204033A (ja) 情報表示装置および情報表示方法
KR102397397B1 (ko) 웨어러블 디바이스 및 웨어러블 디바이스의 동작 방법
US20200057518A1 (en) Smart touch pad device
KR20170138194A (ko) 터치입력장치
US9652057B2 (en) Top mount clickpad module for bi-level basin
WO2015093005A1 (ja) 表示システム
KR20140100668A (ko) 스마트기기 커버 및 이를 구비한 스마트기기
KR20050075846A (ko) 터치패널식 모니터 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant