KR102186182B1 - 매트릭스 표면상에서 적어도 하나의 영역의 윤곽을 결정하는 방법 - Google Patents

Abstract

순차적으로 스캐닝되는 셀을 포함하는 매트릭스 표면상에서 소정 특성을 갖는 적어도 하나의 영역의 윤곽을 결정하는 방법으로서, 이 방법은 스캐닝되는 각 셀에 대하여 이하의 단계를 포함한다: ·현재 스캐닝되고 있는 셀의 활성 또는 비활성 상태를 검출하는 단계(E1); ·현재 스캐닝되고 있는 셀에 인접한 세 개의 이전에 스캐닝 된 셀의 활성 또는 비활성 상태를 판정하는 단계(E2); ·상기 세 개의 인접한 셀과 현재 스캐닝된 셀의 상태에 기초하여 추적(tracing) 명령을 선택하는 단계(E3); ·추적 명령을 적용하는 단계(E4); 및 ·추적 명령으로부터 나온 데이터를 저장하는 단계(E5)로서, 상기 데이터는 매트릭스 표면의 셀의 순차적 스캐닝 동안 윤곽을 규정하는, 데이터 저장 단계. 셀의 매트릭스 어레이를 포함하는 터치 센서에 대한 응용 및 관련 터치 센서로부터 데이터를 취득하기 위한 시스템.

Description

매트릭스 표면상에서 적어도 하나의 영역의 윤곽을 결정하는 방법 {METHOD FOR DETERMINING A CONTOUR OF AT LEAST ONE AREA ON A MATRIX SURFACE}

본 발명은 매트릭스 표면, 즉 매트릭스 형태로 조직된 표면상에서, 소정 특성을 갖는 적어도 하나의 영역의 윤곽을 결정하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 용례는 매트릭스 터치 센서에 의한 데이터 취득, 및 그러한 센서 상의 접촉 영역들의 윤곽 검출이다. 그 방법은 특히 다중 접촉 매트릭스 터치 센서에 적용될 수 있으나, 또한 단일 접촉 터치 센서의 접촉 영역의 윤곽 결정에도 적용될 수 있다. 터치 센서에 적용되는 본 발명은, 터치 센서의 표면상에 작용된 하나 또는 다수의 접촉 또는 가압점을 표시하는 데이터의 취득에 관한 것이다.

본 발명은, 터치 센서에 적용하는 범위에서 상세히 설명되고 도시되었으나, 픽셀 어레이(array) 또는 그리드(grid)가 그 상부에 중첩된 이미지 등과 같은 매트릭스 형태로 조직된 모든 표면에 적용 가능하다. 본 발명은 일반적으로, 형태, 색상, 또는 특정 그래픽 표현 또는 고유의 표현을 나타내는 다른 모든 특성을, 매트릭스 셀들의 소정 특성에 의해 검출하는 기능을 위한 이미지 처리 소프트웨어 또는 프로세스에 적용될 수 있다.

본 발명을 도시하기 위해 사용되는 매트릭스 터치 센서는 행과 열로 배치된 셀들의 그룹을 포함한다. 그것의 가장 포괄적인 기능으로써, 그 셀들은 접촉점들 또는 가압점들의 존재를 측정하기 위하여 스캐닝 된다.

본 명세서에서 "매트릭스 표면의 순차적 스캐닝" 또는 "매트릭스의 순차적 스캐닝"은 매트릭스의 각각의 셀의 특성을 차례로 판독, 측정, 또는 결정하는 것을 일반적으로 지칭한다.

"셀의 스캐닝"은 고려되는 셀의 특성을 판독, 측정 또는 결정하는 것을 지칭한다. "현재 스캐닝되고 있는 셀"은 매트릭스의 순차적 스캐닝의 현재 순간에 그 특성이 판독, 측정, 또는 결정되는 매트릭스 셀을 지칭한다.

예를 들어, TFT(Thin Film Transistor) 유형, 또는 LCD(Liquid Cristal Display) 스크린의 매트릭스 내에 직접 통합될 수 있는 광다이오드 유형, 또는 압전기 유형의 활성 셀 매트릭스를 사용하는 터치 센서들은 특히 공지되어 있다.

문헌 EP 1 719 047에서, 매트릭스 터치 센서는 매트릭스를 형성하며 행과 열을 따라 배치된 도전성 트랙 어레이로 구성되고, 따라서 매트릭스의 셀들은 매트릭스 어레이의 각각의 행과 열의 각 교차점 위치에서 규정된다.

데이터 취득은 각 매트릭스 셀을 순차적으로 스캐닝함으로써, 즉, 매트릭스 어레이의 각각의 행에 순차적으로 전원공급하고, 각각의 전원 공급된 행에 대하여, 각 열의 순차적 위치에서, 임피던스 수준을 표시하는 전기적 특성을 측정함으로써 실시된다.

셀들의 그러한 순차적 스캐닝 덕분으로, 각각의 스캐닝 단계에서 터치 센서 상의 다수의 접촉점을 동시에 검출하는 것이 가능하다.

측정된 데이터, 및, 특히 각 셀의 임피던스 수준이 저장된다.

스캐닝의 각 단계에서 취득된 데이터 전체를 저장함으로 인하여, 대용량의 전자 메모리를 장착할 필요가 있고, 따라서 터치 센서의 제조 비용이 증가한다.

한편, 고감도이고 그것의 터치 면의 크기에 따라 수천의 셀들을 포함할 수 있는 터치 센서의 범주에서는, 각 셀에 대하여 취득된 데이터 전체가, 그 후, 센서의 터치 표면상의 단일 접촉 또는 가압점에 해당하는 매트릭스 어레이 내에서 인접한 셀들을 통합하는 접촉 영역들을 결정하기 위하여 분석된다.

따라서 그 접촉 영역들의 윤곽을 검출하려면 통상적으로 터치 센서의 스캐닝으로부터 나온 "이미지"에 해당하는, 분석할 매트릭스 표면의 전체를 스캐닝하고 저장하는 것이 필요하다.

이미지의 디지털 처리와 같은 다른 적용예에서, 소정 특성을 나타내는 영역들의 윤곽 검출은 아날로그 방식으로 분석할 표면의 전체를 스캐닝하고 저장할 것을 요구하며, 상기 표면은 예를 들어 디지털 이미지, 디지털 사진, 또는 디지털 그림일 수 있다. 이미지, 예를 들어 픽셀 매트릭스로 간주 될 수 있는 이미지는, 찾고자 하는 소정 특성을 나타내는 영역들을 검출하기 위하여 처리된다. 그 영역들의 윤곽들은 그 후 결정될 수 있다.

문헌 WO99/38149 (Westermann)을 통하여 "고점(highest point)" 검출을 사용하는 형태의 윤곽 결정 방법이 공지되어 있다. 접촉에 해당하는, 각각의 "고점"의 주변에 활성화된 영역이 그 후 결정된다. 끝으로, 그 영역의 윤곽이 결정된다.

그것은 대용량 전자 메모리와, 장시간의 프로세싱, 및/또는 대용량 연산성능을 요구한다. 나아가, 그 유형의 방법에서는, 검출은 최대치로부터 출발하고, 그 최대치의 둘레로 발산하는 "별형상"으로 반복됨으로써, 관련된 영역의 면적이 증가함에 따라 분석 시간은 급속히 증가한다.

본 발명은 상술한 단점들 중 적어도 하나의 단점을 해결할 수 있게 하는, 소정 특성의 영역들의 윤곽을 결정하는 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

그 목적을 위하여, 본 발명은 셀들의 그룹을 포함하는 매트릭스 표면상에서 소정 특성을 나타내는 적어도 하나의 영역의 윤곽을 결정하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 소정 특성에 대한 각 셀의 상태를 판정하기 위하여 상기 매트릭스 표면의 셀들을 순차적으로 스캐닝하는 것을 포함하고, 하나의 셀이 소정 특성을 나타낼 때 그 셀은 소위 활성 상태이고, 소정 특성을 나타내지 않을 때 그 셀은 비활성 상태이며, 그 방법은 스캐닝되는 각 셀에 대하여 이하의 단계들을 포함한다:

·현재 스캐닝되고 있는 셀의 활성 상태 또는 비활성 상태를 검출하는 단계;

·현재 스캐닝되고 있는 셀에 인접한, 이전에 스캐닝 된 3개의 셀의 활성 상태 또는 비활성 상태를 판정하는 단계;

·현재 스캐닝되고 있는 셀과 3개의 인접한 셀의 상태에 따라 추적(tracing) 명령을 선택하는 단계;

·추적 명령을 적용하는 단계; 및

·추적 명령으로부터 나온 데이터를 //저장하는 단계로서, 상기 데이터는 매트릭스 표면의 셀들의 순차적 스캐닝과 동시에 윤곽을 규정하는, 데이터 저장 단계.

고려되는 소정 특성을 나타내는, 활성화된 셀들에 의해 형성된 각 영역의 윤곽은, 그와 같이 스캐닝과 동시에 규정되며, 그 결과, 단 1회의 표면 스캐닝 시퀀스 종반에 완전히 규정된다. 실시되는 방법은 선형이며, 지수함수적이 아니므로, 윤곽 검출에 필요한 연산의 개수가 일정하고 한정적이다. 그 하나 또는 다수의 윤곽을 추적하기 위하여, 종래 기술에 공지된 방법 개념으로서의 반복적(iterative) 방법이 요구되지 않으며, 대용량 연산성능이 요구되지 않는다. 나아가 윤곽의 추적에 필요한 연산 용량은, 활성 상태의 셀들에 의해 형성된 영역들의 크기에 상관없이 거의 일정하게 유지된다. 그러한 방법에서는 매트릭스의 모든 셀들의 상태를 저장할 필요가 없다. 적은 용량의 전자 메모리로 저장하기에 충분하다. 따라서 필요한 메모리는 하나 또는 다수의 윤곽을 규정하는 데이터의 저장에 한정되며, 하나의 행의 셀들의 상태와 추가 2개의 셀의 상태에 한정된다. 이는 개발된 방법을 종래 기술의 논리 연산기 혹은 프로세서 또는 마이크로컨트롤러 내에 직접 통합할 수 있게 한다.

일반적으로, 인접 셀은 현재 스캐닝되고 있는 셀에 직접 인접한 셀이다. 인접 셀들은 고려되는 셀을 직접 둘러싸는 셀들이며, 고려되는 셀과 상기 인접 셀들 사이에 삽입된 다른 셀들이 없다.

추적 명령은 유리하게는 상기 현재 스캐닝되고 있는 셀과 상기 3개의 인접 셀들이 나타낼 수 있는 상태의 16개의 조합에 해당하는 16개 명령의 사전설정 라이브러리 내에서 선택된다.

추적 명령들은 벡터화가 가능하다. 벡터화된 명령들은 매트릭스 평면 내에서 규정된 벡터들을 포함한다.

윤곽은 출발점 및 벡터 리스트에 의해 규정될 수 있다. 그 외에 그 윤곽은 고유 식별자에 의해 규정될 수 있다. 고유 식별자는, 일반적으로, 규정된 윤곽들을 서로 구별할 수 있게 하는 명칭 또는 표지(marker)이다.

유리하게는, 각 추적 명령은 이하의 연산들 중에서 선택된 기초 연산들로 구성된다:

a) 새 윤곽을 생성하는 연산;

b) 윤곽의 벡터 리스트 종반에 벡터를 추가하는 연산;

c) 윤곽의 벡터 리스트 초반에 벡터를 추가하는 연산;

d) 2개의 윤곽을 결합하는 연산.

유리하게는, 각 셀은 매트릭스 표면의 좌표 내에서 가로좌표와 세로좌표에 의해 규정되며, 스캐닝은 가로좌표의 증가 방향으로 한 세로좌표를 갖는 행 전체를 스캐닝함으로써 실시된 후, 상위 세로좌표를 갖는 그 다음 행을 스캐닝하고, 좌표(Cn,Lm)를 갖는 현재 스캐닝되고 있는 셀에 인접한 3개의 셀은 각각 이하의 좌표를 갖는 셀이다:

· (Cn-1,Lm)

· (Cn-1,Lm-1)

· (Cn,Lm-1).

본 발명의 변형예에 따르면, 셀의 활성 상태는 사전설정 값의 범위 내에서의 셀의 특성을 나타내는지와 연관된다.

본 발명은 특히, 셀들의 매트릭스 어레이를 포함하는 터치 센서에 적용되고, 따라서 소정 특성은 접촉 압력의 세기이다. 유리하게는, 상기 셀들은 행과 열로 구성된 도전성 트랙 어레이의 행과 열의 각 교차점에서 규정될 수 있고, 셀들의 순차적 스캐닝은, 어레이의 각 행을 순차적으로 전원공급하고, 각각의 전원 공급된 셀에 대하여, 각 열의 순차적 위치에서, 임피던스 수준을 나타내는 전기적 특성을 측정하는 것으로 구성된다.

본 발명은 또한, 셀들의 그룹을 포함하는 매트릭스 표면상에서 소정 특성을 나타내는 적어도 하나의 영역의 윤곽을 결정하는 방법에 관한 것으로서, 그 방법에서는:

- 매트릭스 표면이 셀들의 하위 그룹으로 세분되고,

- 상술한 바와 같은 윤곽 결정방법이 적어도 하나의 상기 셀들의 하위 그룹상에 적용된다.

그 경우, 인접한 윤곽들이 하위 그룹에 대하여 결정되었었다면, 상기 인접 윤곽들은 하나의 윤곽으로 결합 될 수 있다. 인접 윤곽들은 하나 또는 다수의 지점에서 접선하는 윤곽들이다. 윤곽들이 벡터 리스트를 갖는 경우, 인접 윤곽들은 배향이 동일하거나 반대인 적어도 하나의 공통 벡터를 갖는 윤곽들일 수 있다.

끝으로 본 발명은 셀들의 매트릭스 어레이를 포함하는 매트릭스 터치 센서의 데이터 취득용 시스템에 관한 것으로서, 그 시스템은 이하를 포함한다:

- 매트릭스 어레이 셀들의 순차적 스캐닝 수단들;

- 각 셀의 위치에서 전기적 특성을 측정하는 수단들;

- 측정된 전기 특성에 따라 각 셀의 활성 상태 또는 비활성 상태를 판정하는 수단들;

- 명령 라이브러리;

- 전자 메모리; 및

- 상술한 바와 같은 윤곽 결정 방법을 실시하기 위하여 구성된 계산기.

데이터 취득 시스템은 터치 스크린을 형성하기 위하여 매트릭스 터치 센서와 병치된 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징과 장점은 이하 상세한 설명에 재개시될 것이다.

비한정적인 실시예로서 제공된 첨부 도면들은 다음과 같다.

도 1은 윤곽을 규정해야 하는 활성화된 셀들을 갖는 매트릭스 표면의 예를 개략적으로 도시.
도 2는 본 발명의 실시 모드에 부합되는 방법을 흐름도의 형태로 개략적으로 도시.
도 3은 도 1의 표면 예에서 제1 활성화된 셀의 스캐닝시에 실행되는 추적 명령을 개략적으로 도시.
도 4는 도 1의 표면 예에서, 제1 활성화된 셀 이후에 즉시 스캐닝되는 셀의 스캐닝 시에 실행되는 추적 명령을 개략적으로 도시.
도 5는 도 1의 표면 예에서, 소정 셀의 스캐닝 시에 실행되는 추적 명령을 개략적으로 도시.
도 6은 도 1에 개시된 표면에, 도 1 내지 도 3에 도시된 방법의 적용에 이어서 추적된 벡터들을 개략적으로 도시.
도 7은 본 발명의 변형예에 부합되는 방법을 적용한 후 취득될 수 있는 윤곽 추적의 실시예를 도시.
도 8은 명령들을 개략적 도표로 개시한, 본 발명의 변형예에서 실시될 수 있는 바와 같은 명령들의 일람표.
도 9는 본 발명의 실시 모드에 부합되는 데이터 취득 시스템을 도시.

매트릭스 표면이 도 1에 개략적으로 도시되었다. 그것은 전형적으로 행과 열로 배열된 도전성 트랙을 갖는 터치 센서의 표면에 관한 것으로서, 각 트랙의 교차점은 매트릭스 셀에 해당하는 교점을 형성한다. 그것은 또한, 앞서 상기한 바와 같이, 행과 열로 등분되고 그 교점은 그로써 형성된 매트릭스의 셀에 해당하는 칸을 형성하는 2차원 그래픽 도면에 관한 것일 수 있다.

본 발명을 도시하기 위하여, 그와 반하는 언급이 없는 경우, 이하 각 셀은 터치 센서 교점의 그래픽 표현에 해당하는 것으로 간주할 것이다.

매트릭스 표면의 셀들은 각 셀들의 상태를 결정하기 위하여 순차적 스캐닝의 대상이 된다. 여기서 도시된 실시예에서, 이전 행의 하부에 위치한 후속 행의 셀들이 스캐닝 될 차례가 되기 전에, 한 행의 셀들이 좌측에서 우측으로 모두 스캐닝 된다. 그 스캐닝 방향은 예시로써 제공되었다. 행과 열의 개념은 물론 도치될 수 있으며, 마찬가지로 스캐닝은 우측에서 좌측으로, 및/또는 하측에서 상측으로 실시될 수 있다. 따라서, 이하 개시될 윤곽의 추적 규칙은 센서의 스캐닝 방향에 적용되어야 할 것이다.

매트릭스 표면의 각 셀은 소위 "활성" 상태이거나, 소위 "비활성" 상태를 나타낼 수 있다. 활성 상태를 나타내는 셀은 소정 특성을 나타내는 셀이다. 소정 특성은, 셀의 특성 또는 셀에 대하여 측정된 특성이 사전설정된 값의 범위 내에 있다는 사실일 수 있다. 터치 센서에 대하여, 활성화된 셀은 전형적으로 그 셀에 대한 접촉이 감지된 셀이다. 더욱 일반적으로, 활성 상태는 고려되는 셀의 소정 특성이 사전설정된 범위 내에 있다는 사실에 해당한다.

도 1, 도 3, 도 4 및 도 5 상에 도시된 실시예에서 활성화된 셀들은 원을 포함하는 칸으로 도시되었다. 본 발명의 목적은 그 활성화된 셀들의 윤곽을 결정하는 것이다. 다시 말하자면, 본 발명은 인접 셀들이 활성화된 영역들의 윤곽을 결정하는 것을 목적으로 한다.

그 목적을 위하여, 본 발명에 부합되는 방법은 도 2에서 흐름도로 도시된, 이하 단계들을 포함한다:

· 스캐닝 된 현재 셀의 상태를 검출하는 단계(E1). 그 단계에서는, 현재 스캐닝된 셀의 상태는 버퍼 메모리 내에 저장된다.

· 현재 스캐닝 된 현재 셀에 인접한, 이전에 스캐닝 된 3개 셀의 활성 또는 비활성 상태를 판정하는 단계(E2). 그 판정은 유리하게는 그 셀들이 스캐닝 된 후 그 셀들의 상태가 저장된 "버퍼" 메모리 내에서 그 셀들의 상태를 판독함으로써 실행된다.

· 현재 스캐닝되고 있는 셀과 3개의 인접 셀의 상태에 따라 (정보의 흐름은 점선 화살표로 도시됨) 추적 명령을 선택하는 단계(E3).

· 추적 명령을 적용하는 단계(E4).

· 추적 명령에서 나온 데이터를 저장하는 단계(E5).

그 방법은 이어서 후속 셀에 대하여 표면의 스캐닝 순서에 따라 검출 단계(E1)를 실시한다. 그 후속 셀은 현재 스캐닝되고 있는 셀이 된다.

도 1에 예시로서 도시된 매트릭스 표면은 14행 및 13열을 포함한다. 행들은 (L1) 내지 (L14)로, 열은 (C1) 내지 (C13)으로 참조된다.

관례에 따라, 각각의 셀은 가로좌표 Cn(도시된 실시예에서 n은 1 내지 13에 포함) 및 세로좌표 Lm(도시된 실시예에서 m은 1 내지 14에 포함)에 의해 지칭될 수 있다.

좌표(Cn,Lm)를 갖는 셀은 이하 "CnLm 셀"로 지정된다.

여기서 도시된 실시예에서, 스캐닝은 행 전체를, 가로좌표의 증가 방향으로, 그리고 상위 세로 좌표의 다음 행으로 실시된다.

따라서 스캐닝은 좌표(C1L1)를 갖는 셀에서 시작한 후, (C2L1), 그리고 이어서 (C13L1) 까지, 그 후 다음 행의 제1 셀(C1L2), 및 그 다음 셀로 실시된다.

각각의 스캐닝 된 셀에 대하여, 셀의 상태가 판정되고 저장된다. 셀의 상태 저장을 위하여 채택된 메모리는 유리하게는 매트릭스 열의 개수 더하기 2의 개수와 동일한 개수의 셀의 상태를 저장할 수 있어야 한다. 더 큰 저장용량 또한 채택될 수 있다. 도시된 실시예에서, 메모리는 15개의 셀의 상태를 저장하도록 적용되었다.

메모리가 다 찼을 때는, 마지막에 스캐닝 된 셀의 상태를 저장할 수 있도록 가장 오래전 스캐닝 된 셀에 해당하는 상태가 삭제된다.

예를 들어, C3L2 셀의 스캐닝시에, 최대 15개의 셀 상태를 저장하도록 설정된 메모리 내에 C3L2 셀의 상태를 저장할 수 있도록, C1L1 셀의 상태는 삭제된다.

상태가 저장된 셀 그룹은 도 3, 도 4 및 도 5 상에 선영으로 도시되었다. 상태가 검출된 현재 스캐닝되고 있는 셀은 X자로 표시되었다.

좌표(Cn,Lm)를 갖는 스캐닝 된 셀에 인접한 3개의 셀의 각 상태가 추적의 설정 값을 결정하기 위하여 본 발명의 실시에서 고려된다. 일반적으로, 인접 셀은 현재 스캐닝되고 있는 셀에 직접 인접한 셀이다. 인접 셀들은 고려되는 셀과 상기 인접 셀들과의 사이에 삽입된 셀 없이 고려되는 셀을 직접 둘러싼다. 현재 스캐닝되고 있는 셀이 좌표(Cn,Lm)을 갖는 매트릭스를 고려할 때, 현재 스캐닝되고 있는 셀의 인접 셀들은 이하 좌표를 갖는다: (Cn-1,Lm-1); (Cn,Lm-1); (Cn+1,Lm-1); (Cn-1,Lm); (Cn+1,Lm); (Cn-1,Lm+1); (Cn,Lm+1); (Cn+1,Lm+1).

여기 개시된 실시예에서, 채택된 스캐닝 방향으로 인하여, 설정 값 결정에 입력되는 4개의 셀은 이하 좌표들을 갖는다:

· (Cn,Lm)

· (Cn-1,Lm)

· (Cn-1,Lm-1)

· (Cn,Lm-1)

실시예로서, 도 3에 도시된 C2L2 셀의 스캐닝 시에, 이전에 저장된 C1L2, C1L1, 및 C2L1 셀들의 상태를 취한다.

2개의 상태, 즉, 활성 상태 또는 비활성 상태를 각각 나타낼 수 있는 4개의 셀을 고려할 때, 4개의 셀은 16개의 가능한 상태 조합을 갖는다(2⁴ 조합).

각각의 조합에 하나의 추적 명령이 연관된다. 추적 명령들은 벡터화되는데, 즉, 매트릭스 표면의 평면 내에 규정된 벡터의 연속을 포함한다. 행과 열로 조직된 셀들의 매트릭스 범위 내에서, 예를 들어 상기 도시되고 명시된 바와 같이, 추적 명령은 각각 우향 추적, 좌향 추적, 상향 추적 또는 하향 추적에 해당하는 단위 벡터들의 연속을 포함할 수 있고, 그 개념들은 개시된 실시예에서 이하와 같이 이해된다:

- 벡터 (1,0): 우향 추적에 해당하는 "우향" 명령;

- 벡터 (-1,0): 좌향 추적에 해당하는 "좌향" 명령;

- 벡터 (0,1): 하향 추적에 해당하는 "하향" 명령;

- 벡터 (0,-1): 상향 추적에 해당하는 "상향" 명령.

각 추적 명령은 소정 순서에서, 이하 4개의 기초 연산의 조합이다:

- 새 윤곽을 생성하는 연산;

- 윤곽의 벡터 리스트 종반에 벡터를 추가하는 연산;

- 윤곽의 벡터 리스트 초반에 벡터를 추가하는 연산;

- 2개의 윤곽을 결합하는 연산.

추적 명령들은 유리하게는 명령 라이브러리를 구성하는 전자 메모리 내에 저장된다.

따라서, 도시된 실시예에서 고려한 스캐닝 방향으로, 채택된 명령들이 이하 일람표에 개시된다. "0"은 셀의 비활성 상태에 해당한다. "1"은 셀의 활성 상태에 해당한다. 관례에 따라, 셀들의 구획을 정하는 어레이는, CnLm 셀이 좌표점들: (x,y);(x+1,y);(x+1,y+1) 및 (x,y+1)에 의해 구획되도록, 가로좌표와 세로좌표에 의해 규정된다.

고려되는 셀들의 가능한 상태의 16개 조합에 해당하는 가능한 형태의 16개의 케이스가 "케이스 0" 부터 "케이스 15" 까지 이하 개시되었다.

	셀 Cn-1Lm	셀 Cn-1Lm-1	셀 CnLm-1	셀 CnLm	명령
케이스 0	0	0	0	0	아무 변경도 실행되지 않음
케이스 1	1	0	0	0	Cn-1Lm 셀과 연관된 윤곽의 벡터 리스트의 종반에 "하향" 벡터 추가
케이스 2	0	1	0	0	CnLm-1 셀 또는 Cn-1Lm-1 셀과 연관된 윤곽 및 Cn-1Lm 셀 또는 Cn-1Lm-1 셀과 연관된 윤곽의 결합
케이스 3	1	1	0	0	CnLm-1 셀 또는 Cn-1Lm-1 셀과 연관된 윤곽의 종반에 "하향" 벡터 추가
케이스 4	0	0	1	0	(x+1,y) 좌표에서 출발점 변경 및 CnLm-1 셀과 연관된 윤곽의 초반에 "좌향" 벡터 삽입
케이스 5	1	0	1	0	Cn-1Lm 셀과 연관된 윤곽에 "하향" 벡터 추가 및 CnLm-1 셀과 연관된 윤곽에 "좌향" 벡터 삽입 및 (x+1,y) 좌표에서 그것의 출발점 변경
케이스 6	0	1	1	0	Cn-1Lm 셀 또는 Cn-1Lm-1 셀과 연관된 윤곽에 "좌향" 벡터 삽입 및 (x+1,y) 좌표에서 그것의 출발점 변경
케이스 7	1	1	1	0	(x+1,y)에서 출발점을 갖는 새 윤곽 생성 및 2개의 벡터 추가: "좌향" 다음 "하향"
케이스 8	0	0	0	1	(x,y+1)에서 출발점을 갖는 새 윤곽 생성 및 2개의 벡터 추가: "상향" 다음 "우향"
케이스 9	1	0	0	1	Cn-1Lm 셀과 연관된 윤곽의 벡터 리스트의 종반에 "우향" 벡터 추가
케이스 10	0	1	0	1	CnLm-1 셀 또는 Cn-1Lm-1 셀과 연관된 윤곽 및 Cn-1Lm 셀 또는 Cn-1Lm-1 셀과 연관된 윤곽의 결합; (x,y+1)에서 출발점을 갖는 새 윤곽 생성, "상향" 벡터 후속된 후 "우향" 벡터
케이스 11	1	1	0	1	CnLm-1 셀 또는 Cn-1Lm-1 셀과 연관된 윤곽의 종반에 "우향" 벡터 추가
케이스 12	0	0	1	1	CnLm-1 셀과 연관된 윤곽에 "상향" 벡터 삽입 및 (x,y+1) 좌표에서 그것의 출발점 변경
케이스 13	1	0	1	1	Cn-1Lm 셀 및 CnLm-1 셀과 연관된 2개 윤곽의 결합
케이스 14	0	1	1	1	Cn-1Lm 셀 또는 Cn-1Lm-1 셀과 연관된 윤곽에 "상향" 벡터 삽입 및 (x,y+1) 좌표에서 그것의 출발점 변경
케이스 15	1	1	1	1	아무 변경도 실행되지 않음

상기 명령 일람표는 도 8에 다시 도시되었다. 도 8은 그 표에 각 16개 명령의 통상적 그래픽 표현을 추가한다. 그 통상적 표현은 해당 추적 명령을 도시하기 위하여 도 3, 도 4 및 도 5에 채택되었다.

제1행 (L1)의 스캐닝시에, 어떤 하위 세로좌표도 스캐닝되지 않았었다. 본 방법의 적용을 위한 4개의 셀을 배치하기 위하여, 모든 셀이 비활성 상태를 갖는 가상의 행(L0)를 설정한다.

마찬가지로, 각 행의 제1셀 스캐닝시에, 어떤 하위 가로좌표도 스캐닝되지 않았었다. 본 방법의 적용을 위한 4개의 셀을 배치하기 위하여, 모든 셀이 비활성 상태를 갖는 가상의 열(C0)을 설정한다.

따라서 일반적으로, 본 발명의 실시를 위하여 하나의 셀이 부족할 때, 그것을 하나의 비활성 상태의 셀로 대체할 것을 고려할 수 있다.

그와같이, C1L1 셀의 스캐닝시에, 비활성 상태를 나타내는 3개의 인접 셀(C0L1, C0L0, C1L0)의 존재를 가상으로 고려한다. (C1L1)이 비활성 상태를 나타낸다면, 상기 표에 표시된 케이스 0의 명령을 적용한다. (C1L1)이 활성 상태를 나타낸다면, 상기 표에 표시된 케이스 8의 명령을 적용한다.

도면상에 실시예로서 도시된 표면의 순차적 스캐닝 시퀀스를 이하 상세히 개시하겠다.

스캐닝은, 현재 스캐닝되고 있는 셀이며, 이 경우 비활성 상태인 C1L1 셀의 상태를 판정하는 것으로써 개시된다. 3개 셀 모두 비활성 상태인 가상 셀들(C0L1, C0L0, C1L0)을 설정하고, 케이스 0에 해당하는 명령이 적용된다: 변경 없음, 즉, 어떤 기초 연산의 적용도 명령의 구성에 도입되지 않음.

순차적 스캐닝이 수행됨에 따라, C2L1 셀이 현재 스캐닝되고 있는 셀로 된다. 그 셀 또한 비활성 상태를 나타낸다. C1L1 셀 및 가상 셀들(C1L0, C2L0)이 고려 된다. 3개가 모두 비활성이므로, 케이스 0에 해당하는 명령이 적용된다: 변경 없음.

그와 같이 스캐닝은 행(1)의 종단부, (C13L1)칸까지 수행된다. 고려되는 4개의 셀이 비활성 상태이므로, 케이스 0에 해당하는 명령이 그곳에 계속 적용된다.

스캐닝은 C1L2 셀에서 수행된다. 가상 셀들(C0L2, C0L1, C1L1)이 고려 된다. 그 모든 셀들은 비활성 상태이다. 케이스 0에 해당하는 명령이 적용된다: 변경 없음.

C2L2 셀이 이어서 현재 스캐닝되고 있는 셀이다(도 3). 고려되는 다른 셀들은 (C1L2, C1L1, C2L1)이다. (C2L2)는 활성 상태이다. 나머지 다른 3개의 셀은 비활성 상태이다. 따라서 케이스 8이 적용되고, 명령이 그곳에 이하 연산을 수행한다: 출발점(x,y+1)이 (2,3)이 되도록 새 윤곽을 생성하고 2개의 "상향" 벡터에 이어서 "우향" 벡터, 즉 벡터 (0,-1)에 이어 벡터 (1,0)을 추가한다.

C3L2 셀이 이어서 스캐닝 된다(도 4). 셀들의 상태를 저장하기 위하여 채택된 메모리는 도시된 실시예에서 15개의 셀(1행 당 셀의 개수 더하기 2)로 한정되므로, C3L2의 상태를 저장할 수 있도록 C1L1의 상태 메모리가 삭제된다. C3L2 셀 이외에, 고려되는 셀들은 C2L2(활성 상태), C2L1(비활성 상태) 및 C3L1(비활성 상태)이다. 따라서 케이스 1에 해당하는 명령이 적용된다: C2L2 셀에 연관된 윤곽의 벡터 리스트의 종반에 "하향" 벡터(0,1)를 추가함.

그와 같이 순차적 스캐닝은 매 셀마다 연달아 수행된다. 각 윤곽을 구성하는 정보들이 동시에 저장된다. 그 정보들은 출발점 및 벡터 리스트이다. 각 윤곽은 또한 고유 식별자에 연관된다.

도 5는 C10L9 셀의 스캐닝시에 실행되는 추적 명령을 개략적으로 도시한다. 사전에 실행된 추적 명령들이, 도 8에 도시된 통상적 표시에 따라 그 도면에 나타난다. C10L9 셀(비활성)의 스캐닝시에, 그 상태가 고려 대상인 다른 3개의 셀은: C8L9(비활성), C9L8(활성), 및 C10L9(비활성)이다. 케이스 2에 해당하는 명령들이 적용된다: C9L8 셀에 연관된 윤곽(C8L7의 스캐닝 시에 생성된 윤곽) 및 C9L9에 연관된 윤곽(C9L9의 스캐닝시에 생성된 윤곽)을 결합함.

그와 같이, 추적 명령들의 순차적 적용으로써 도 6에 도시된 벡터들의 발생을 주도하고, (S1, S2, S3, S4, S5)로 참조된 5개의 윤곽을 규정한다.

매트릭스 표면상의 5개의 윤곽의 존재는 고려되는 터치 센서 상의 서로 다른 5개의 접촉영역의 존재를 전형적으로 나타낸다.

윤곽의 벡터 리스트의 마지막 벡터의 도착점이 그 윤곽의 출발점에 해당할 때 하나의 윤곽이 통합적으로 구축되었다고 간주 된다.

각 윤곽은 배향된 벡터들에 의해 규정된다. 개시된 실시예에서, 활성화된 영역들, 전형적으로 터치 센서 또는 하나의 접촉이 생성되는 영역들은 역삼각법의 방향을 따라 배향된 윤곽의 내부에 위치한다.

본 발명에 따른 다수의 방법을 부분적으로 또는 순차적으로 실시하는 것이 가능하다. 터치 센서에 대한 적용시에 다수의 압력 수준들이 구분될 수 있으므로, 다수의 등압선에 대하여, 즉 각각의 압력 수준이 소정 특성에 해당하는 여러 다른 등압선들에 대하여 별개의 윤곽을 추적하는 것이 가능하다.

공지된 유형의 벡터 분석방법에 따라, 결정된 윤곽의 형태는, 도 7에 도시된 바와 같이 더욱 정확한 윤곽의 규정에 전형적으로 도달하기 위하여 재작업 될 수 있다.

상술한 방법은 또한 매트릭스 표면들의 하위 그룹들 내에서 윤곽들을 결정하기 위하여 채택될 수 있다. 실제로 하위 그룹별로 매트릭스 표면을 분석하는 것이 때때로 유리하다. 예를 들어, 매트릭스 표면은 4개의 하위 그룹으로 세분될 수 있으며, 각 하위 그룹은 동시에, 또는 순차적으로 스캐닝 된다. 제2 실시예에 따르면, 터치 센서 표면 분석을 통하여 검출된 접촉점 둘레의 하위 그룹을 규정하거나, 접촉이 예정된 영역(가상 키보드 영역, 아이콘 영역 등) 상의 하위 그룹으로 분석 영역을 한정하는 것 또한 공지되어 있다.

본 발명의 변형예에 따르면, 각각 인접한 하위 그룹 내에 위치한, 즉, 에지 또는 에지의 일부를 공동으로 갖는 하위 그룹들 내에 각각 위치한 다수의 인접 윤곽들은 단 하나의 윤곽으로 재편성될 수 있다. 그 경우 그 윤곽은 활성 상태의 인접 셀들의 윤곽에 해당하고, 2개의 하위 그룹상에 걸쳐서 위치한 활성화된 인접 셀들의 그룹을 형성한다.

도 9는 본 발명의 실시 모드에 부합되는 데이터 취득 시스템을 도시한다. 그 데이터 취득 시스템은 터치 스크린(10)을 포함한다.

터치 스크린(10)은, 예를 들어 다중접촉 유형이고 디스플레이 스크린(12)과 병치된 매트릭스 터치 센서(11)를 포함한다.

그 실시 모드에서, 그리고 비한정적으로, 매트릭스 터치 센서(11)는 디스플레이 스크린(12)의 상부에 배치된다.

그 응용예에서, 매트릭스 터치 센서(11)는 기저의 디스플레이 스크린(12) 상에 표시된 데이터를 디스플레이할 수 있도록 투명하다.

터치 스크린(10)은 또한 센서 인터페이스(13), 메인 프로세서(14) 및 그래픽 프로세서(15)를 포함한다.

센서 인터페이스(13)는 특히 매트릭스 터치 센서(11)의 위치에서 측정된 데이터를 취득할 수 있게 한다.

그 센서 인터페이스(13)는, 데이터 취득에 필요한 취득 및 분석 회로들을 포함하고, 그 데이터는 그 후 처리되기 위하여, 이어서 터치 스크린(10)의 다양한 기능을 수행하기 위하여 메인 프로세서(14)로 전송된다.

데이터 취득 시스템은 그 외에 전자 메모리를 구비한다. 분산 시스템의 경우 그 하나 또는 다수의 메모리는, 이하 항목을 저장할 수 있게 한다:

- 명령 라이브러리,

- 셀들(적어도 매트릭스 열의 개수 더하기 2와 동일한 개수의 셀들)의 상태에 관한 정보, 및

- 각 윤곽에 대한 윤곽의 식별자, 출발점, 및 그것에 연관된 벡터들의 리스트 등, 윤곽의 규정에 필요한 정보들.

유리하게는 그러한 터치 스크린(10)의 여러 응용과 사용에 관한 문헌 EP 1 719 047에 개시된 실시예들을 참조할 것이다.

터치 센서를 위한 사용의 개념에서, 활성화된 영역 또는 등압선 영역의 윤곽 검출은, 접촉 성질의 예리한 분석을 가능하게 하기 위하여 특히 유리하다. 그것은 특히 터치 센서가 접속된 정보 시스템으로 전송되는 정보들의 품질을 개선함으로써 접촉의 여러 다른 유형을 구분하는 것을 개선할 수 있게 한다.

본 발명은 그 바람직한 적용예, 즉, 터치 센서 상에서 접촉 영역들의 윤곽을 결정하는 적용예에서 전술되었다. 다수의 다른 적용예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 예상될 수 있다.

예를 들어, 그래픽 표현, 예를 들어 기상 지도에 적절한 매트릭스를 적용함으로써, 본 발명은 기압 영역, 온도 영역들의 윤곽을 추적하기 위하여 채택될 수 있다. 지형 지도에 적용되면, 본 발명은 등고선의 추적을 가능하게 한다. 지질 지도에 적용되면, 본 발명은 토양 성질의 곡선을 추적할 수 있게 한다.

본 발명은 일반적으로 형태, 색상, 또는 특정 표현을 나타내는 다른 모든 성질을 검출하는 기능들을 위한 이미지 처리 소프트웨어 또는 프로세스에 적용될 수 있다.

그와 같이 개발된 본 발명은 반복적 방법으로 수행되는 다수의 연산을 실행하지 않고, 매트릭스 표면상에서 윤곽을 신속히 결정할 수 있게 한다.

Claims (14)

1. 셀들의 그룹을 포함하는 매트릭스 표면상에서 소정 특성을 나타내는 적어도 하나의 영역의 윤곽을 결정하는 방법이며,
   상기 소정 특성에 대하여 각 셀의 상태를 결정하기 위하여 상기 매트릭스 표면의 셀들을 순차적으로 스캐닝하는 것을 포함하고, 하나의 셀이 소정 특성을 나타낼 때 상기 셀은 소위 활성 상태이고 상기 셀이 소정 특성을 나타내지 않을 때 상기 셀은 비활성 상태이고,
   상기 방법은, 스캐닝되는 각 셀에 대하여, 이하의 단계들:
   ·현재 스캐닝되고 있는 셀의 활성 상태 또는 비활성 상태를 검출하는 단계(E1);
   ·상기 현재 스캐닝되고 있는 셀에 인접한, 3개의 이전에 스캐닝 된 셀의 활성 상태 또는 비활성 상태를 판정하는 단계(E2);
   ·상기 현재 스캐닝되고 있는 셀과 상기 3개의 인접한 셀의 상태에 따라 추적 명령을 선택하는 단계(E3);
   ·상기 추적 명령을 적용하는 단계(E4); 및
   ·상기 추적 명령으로부터 나온 데이터-상기 데이터는 상기 매트릭스 표면의 셀들의 상기 순차적 스캐닝 동안 윤곽을 규정함-를 저장하는 단계(E5)
   를 포함하는, 윤곽 결정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 명령은, 상기 현재 스캐닝되고 있는 셀과 상기 3개의 인접 셀이 나타낼 수 있는 상태들의 16개 조합에 해당하는 16개 명령의 사전설정된 라이브러리 내에서 선택되는, 윤곽 결정 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 추적 명령들은 벡터화되는, 윤곽 결정 방법.
4. 제3항에 있어서, 윤곽은 출발점 및 벡터 리스트에 의해 규정되는, 윤곽 결정 방법.
5. 제4항에 있어서, 윤곽은 고유 식별자에 의해 추가로 규정되는, 윤곽 결정 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 각각의 추적 명령은 이하의 연산들, 즉:
   a) 새 윤곽을 생성하는 연산;
   b) 윤곽의 벡터 리스트의 종반에 벡터를 추가하는 연산;
   c) 윤곽의 벡터 리스트의 초반에 벡터를 추가하는 연산; 및
   d) 2개의 윤곽을 결합하는 연산
   중에서 선택된 기초 연산들로 구성되는, 윤곽 결정 방법.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 셀은 가로좌표 및 세로좌표에 의해 매트릭스 표면의 좌표 내에서 규정되고, 상기 스캐닝은 가로좌표의 증가 방향으로, 하나의 세로좌표를 갖는 행 전체를 스캐닝하고, 그 후, 상위 세로좌표를 갖는 다음 행을 스캐닝함으로써 실시되고, 좌표(Cn,Lm)를 갖는 상기 현재 스캐닝되고 있는 셀에 인접한 3개의 셀은 각각 이하의 좌표, 즉:
   · (Cn-1,Lm)
   · (Cn-1,Lm-1)
   · (Cn,Lm-1)
   를 갖는 셀인, 윤곽 결정 방법.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 셀의 활성 상태는 사전설정된 값들의 범위내에 있는 셀의 특성을 나타냄과 연관되는, 윤곽 결정 방법.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 셀들의 매트릭스 어레이를 포함하는 터치 센서에 적용되고, 상기 소정 특성은 접촉 압력의 세기인, 윤곽 결정 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 셀들은 행과 열로 배열된 도전성 트랙의 어레이의 하나의 행과 하나의 열의 각 교점에서 규정되고, 상기 셀들의 순차적 스캐닝은, 어레이의 각 행을 순차적으로 전원공급 하는 것과, 각각의 전원 공급된 행에 대하여 각 열의 위치에서 순차적으로 임피던스 수준을 표시하는 전기적 특성을 측정하는 것으로 구성되는, 윤곽 결정 방법.
11. 셀들의 그룹를 포함하는 매트릭스 표면상에서 소정 특성을 나타내는 적어도 하나의 영역의 윤곽을 결정하는 방법이며,
    - 상기 매트릭스 표면을 셀들의 하위 그룹으로 세분하고,
    - 적어도 하나의 상기 셀들의 하위 그룹상에 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 적용하는, 윤곽 결정 방법.
12. 제11항에 있어서, 인접한 윤곽들이 하위 그룹에 대해 결정되었다면, 상기 인접한 윤곽들이 하나의 윤곽으로 결합되는, 윤곽 결정 방법.
13. 매트릭스 터치 센서의 데이터 취득 시스템이며, 셀들의 매트릭스 어레이를 포함하고,
    - 매트릭스 어레이의 셀들의 순차적 스캐닝 수단들; 및
    - 각 셀의 위치에서 전기적 특성을 측정하는 수단들; 및
    - 측정된 상기 전기적 특성에 따라 각 셀의 활성 상태 또는 비활성 상태를 결정하는 수단들; 및
    - 명령 라이브러리; 및
    - 전자 메모리; 및
    - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 윤곽 결정 방법을 실시하기 위하여 구성된 계산기
    를 포함하는, 데이터 취득 시스템.
14. 제13항에 있어서, 터치 스크린을 형성하기 위하여 상기 매트릭스 터치 센서와 병치된 디스플레이 스크린을 포함하는, 데이터 취득 시스템.

Images