KR102504329B1 - 융합 터치센서 사이의 절체 제어가 자동으로 가능한 전자칠판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치센서 사이의 절체 제어가 가능한 전자칠판에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예는 정전용량 방식과 전자기유도 방식의 터치인식을 수행하고, 설정된 우선순위에 따라 정전용량 방식과 전자기유도 방식 중 어느 하나에 대한 터치인식을 제어하는 전자칠판에 있어서, 상기 정전용량방식 및 상기 전자기유도방식 중 적어도 하나의 터치방식으로 터치입력이 가능한 패널부; 상기 패널부가 터치되는 경우 상기 터치방식에 따른 터치인식을 수행하여 제1 및 제2 터치입력신호를 출력하는 센서부; 및 제1 및 제2 터치입력신호의 수신을 통한 터치입력에 기반한 영상출력처리 및 부가정보제공 중 적어도 하나를 수행하는 제어부를 포함하는, 터치센서 사이의 절체 제어가 가능한 전자칠판을 제공한다.
Description
본 발명은 융합 터치센서 사이의 절체 제어가 자동으로 가능한 전자칠판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전용량 방식과 전자기유도 방식을 모두 이용 가능한 전자칠판에서 터치센서 사이의 영향을 최소화하기 위한 터치센서 사이의 절체 제어가 가능한 전자칠판에 관한 것이다.
전자 칠판은 디스플레이 패널 및 터치 센서를 이용하여 판서, 자료 출력 및 화면 공유 등과 같이 다양한 기능을 수행하도록 구성된 제품으로, 최근 전자 칠판이 대중화되면서, 학교, 기업 또는 관공서 등과 같은 다양한 장소에서 전자 칠판을 활용하여 강의 또는 회의 등을 진행하고 있다.
전자 칠판은 전자 문서, 멀티미디어 자료 및 카메라를 이용하여 촬영 중인 이미지 등을 디스플레이에 표시한 상태에서 판서 기능을 활용할 수 있으므로 강의 및 회의 등의 효율을 크게 향상시킬 수 있고, 화면 공유를 통해 원격 강의 및 원격 회의 시 전달을 편리하게 할 수 있다. 전자 칠판은 위와 같은 기본적인 기능 외에도 다양한 추가 기능을 제공할 수도 있다.
이러한 전자 칠판은 터치를 감지하는 센싱에 있어서 크게 정전용량 센싱 및 전자기 유도 센싱의 두 가지 방식이 있다.
먼저, 정전용량 방식의 센싱은 신체 또는 특정 물체가 접촉했을 때 발생하는 정전 용량(capacitance)의 변화를 감지하는 것이다. 터치할 면에 인체가 접촉할 때 발생하는 미세한 정전 용량의 변화치와 설정치 간의 차이를 감지하여 최종 출력을 생성하게 된다. 터치 센서에 접촉되는 부분은 금속으로 만들어지는데 그 금속 부분에 적은 양의 전류를 흘려주게 되면 동작 대기 상태가 된다. 이때 사용자가 스위치에 손을 가져다 대면 사람의 몸에 전기가 흘러 짧은 시간에 그 전압이 변하게 되고 내부의 회로는 그 전압에 반응하여 출력이 변하게 된다.
다음, 전자기유도 방식의 센싱은 전자기 유도 방식으로 펜에 내장된 코일이 단말기 센서에서 나오는 특정한 영역의 주파수를 주고받으면서 펜의 필압, 속도, 좌표 정보를 감지하는 것이다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 표면 센서보드에서 생성된 자기장에 펜의 공진 회로에 아주 미세한 에너지를 유도하면 펜의 공진 회로가 이 에너지를 이용하여 자기 신호를 센서 보드에 다시 되돌려줄 수 있다. 표면이 코일로 형성된 센서 유닛과 공진 회로를 내장한 전자 펜으로 구성될 수 있다.
이러한 정전용량 센싱 및 전자기 유도 센싱은 그 센싱 방법이 상이하여 하나의 전자 칠판에 구현하기 어려운 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 정전용량 방식과 전자기유도 방식을 모두 이용 가능한 전자칠판에서 하나의 센서가 터치 검출시 다른 센서의 터치 동작을 멈추도록 하여 터치센서 사이의 영향을 최소화하기 위한 터치센서 사이의 절체 제어가 가능한 전자칠판을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 정전용량 방식과 전자기유도 방식의 터치인식을 수행하고, 설정된 우선순위에 따라 정전용량 방식과 전자기유도 방식 중 어느 하나에 대한 터치인식을 제어하는 전자칠판에 있어서, 상기 정전용량방식 및 상기 전자기유도방식 중 적어도 하나의 터치방식으로 터치입력이 가능한 패널부; 상기 패널부가 터치되는 경우 상기 터치방식에 따른 터치인식을 수행하여 제1 및 제2 터치입력신호를 출력하는 센서부; 및 제1 및 제2 터치입력신호의 수신을 통한 터치입력에 기반한 영상출력처리 및 부가정보제공 중 적어도 하나를 수행하는 제어부를 포함하는, 터치센서 사이의 절체 제어가 가능한 전자칠판을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 패널부는, 기판 상에 형성된 정전용량 방식을 이용하여 터치를 인식하기 위한 제1 패턴 및 전자기유도 방식을 이용하여 터치를 인식하기 위한 제2 패턴을 포함하는 터치패턴을 포함하는 터치패널; 및 영상을 표시하고, 상기 터치패널에서 인식된 터치입력에 따른 처리결과를 표시하는 디스플레이패널을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 센서부는, 상기 터치패널에 전류를 공급하여 상기 터치패널에서 정전용량 방식으로 터치를 인식하여 상기 제1 패턴의 터치위치를 제1 터치입력신호로 출력하는 제1 패턴감지부; 및 상기 터치패널에 전류를 공급하여 상기 터치패널에서 전자기유도 방식으로 터치를 인식하여 상기 제2 패턴의 터치위치를 제2 터치입력신호로 출력하는 제2 패턴감지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 패턴감지부 및 상기 제2 패턴감지부 중 어느 하나의 터치 인식을 멈추도록 제어하는 센서절체모듈; 상기 제1 터치입력신호 또는 상기 제2 터치입력신호를 수신하여 터치방식을 판단하고, 터치방식에 따라 상기 패널부에 터치된 터치수단을 분석하여 제1 출력제어신호 또는 제2 출력제어신호를 생성하는 터치입력처리모듈; 상기 제1 터치입력신호를 수신한 상기 터치입력처리모듈에서 터치방식에 따른 터치수단을 사용자 신체로 분석한 경우 사용자의 음성을 음성명령으로 신호 처리하는 음성처리모듈; 상기 음성명령에 포함된 키워드를 분석하는 음성명령분석모듈; 통신이 가능한 터치수단과 통신하는 통신모듈; 상기 제2 터치입력신호를 수신한 상기 터치입력처리모듈에서 터치방식에 따른 터치수단을 전자펜으로 분석한 경우 전자펜의 터치궤적을 신호 처리하는 궤적입력처리모듈; 및 영상출력처리 및 부가정보제공의 제어를 수행하는 메인제어모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 센서절체모듈은, 상기 제1 패턴감지부 및 상기 제2 패턴감지부 각각의 터치 인식시간 및 정지 후 재시작 시간을 반영하여 동시 터치인식에 따른 상기 센서부의 불량발생확률과, 불량발생확률 증가에 따른 상기 센서부의 손실강도를 산출하고, 상기 센서부의 불량발생확률 및 상기 센서부의 손실강도 산출값에 상기 전자칠판의 정비강도를 반영하여 상기 전자칠판의 정비평가지수로 산출하고, 산출된 정비평가지수를 이용하여 상기 제1 패턴감지부 및 상기 제2 패턴감지부의 작동 우선순위를 정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 정전용량 방식과 전자기유도 방식을 모두 이용 가능한 전자칠판에서 터치센서 사이의 영향을 최소화하기 위해 하나의 센서가 터치 검출시 다른 센서의 터치 동작을 멈추도록 하여 터치센서 사이의 동작으로 인한 영향을 없앨 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판의 분해 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판의 외형을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 센서부의 세부구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 제어부의 세부구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 정비평가지수를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 전자칠판의 터치인식을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판의 분해 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판의 외형을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 센서부의 세부구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 제어부의 세부구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 정비평가지수를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 전자칠판의 터치인식을 예시적으로 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어 포함)은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 별도로 정의되어 있지 않는한 과도하게 또는 이상적으로 해석되지 않는 것으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하되, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판의 분해 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판의 외형을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1의 센서부의 세부구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 1의 제어부의 세부구성을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 정비평가지수를 예시적으로 나타내는 도면이며, 도 7은 전자칠판의 터치인식을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판(10)은 융합터치 감지방식에 따른 터치인식을 수행하고, 터치입력에 따라 설정된 제어기능을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자칠판(10)은 패널부(100), 센서부(200), 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.
먼저, 패널부(100)는 정전용량(PCAP: Projected Capacitivie) 방식 및 전자기유도(EMR: Electro-Magnetic Resonance) 방식 중 적어도 하나의 터치방식으로 터치입력이 가능한 구성으로 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 패널부(100)는 터치패널(120) 및 디스플레이패널(130)을 포함할 수 있다.
보호층(110)은 패널부(100)를 보호하기 위한 것으로 커버글라스(Cover Glass)를 포함할 수 있다.
터치패널(120)은 기판 상에 형성된 정전용량 방식을 이용하여 터치를 인식하기 위한 제1 패턴(PCAP패턴) 및 전자기유도 방식을 이용하여 터치를 인식하기 위한 제2 패턴(EMR패턴)을 포함하는 터치패턴을 포함할 수 있다.
터치패널(120)의 기판은 유리, 강화유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC),폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS) 또는 이축연신폴리스틸렌(biaxially oriented PS; BOPS) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 패턴(PCAP패턴)은 정전용량의 변화를 감지할 수 있는 전극을 포함할 수 있고, 제2 패턴(EMR패턴)은 전자기 유도에 의한 변화를 감지할 수 있는 안테나 루프패턴을 포함할 수 있다. 또한, 제1 패턴 및 제2 패턴은 서로 상이한 입력방식으로 터치 입력이 수행되는 터치 패턴으로서, 서로 전기적으로 분리되도록 이격되어 형성될 수 있다.
더 상세하게는, 제1패턴(PCAP패턴)은 제1 정전용량 감지전극 및 제2 정전용량 감지전극을 포함하며, 전도성 물질이 터치패널(120)의 표면에 접촉될 때, 감지전극이 주변의 다른 감지전극과 또는 접지전극 사이에 형성된 정전용량의 변화를 감지하여 접촉위치를 감지하는 방식의 터치패턴으로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 패턴(EMR패턴)은 제1 전자기유도 감지전극 및 제2 전자기유도 감지전극을 포함하며, 감지전극에 전류가 흐르면, 전자기장이 발생되고, 이에 따라 대응하는 인덕터와 커패시터를 갖는 전자펜에 전자기유도 현상이 발생하여 전자펜의 공진회로가 전류를 발생시킨다. 이렇게 발생된 전류에 의해 다시 자기장이 발생하고, 이에 따라 감지전극은 자기장에 의한 전류를 발생시키고 발생된 전류에 의해 접촉위치가 감지된다.
이러한 제1패턴(PCAP패턴) 또는 제2 패턴(EMR패턴) 대형 디스플레이 장치에 사용하기 위한 메탈 메쉬(Metal Mesh) 타입으로서 동(Cu)으로 도금된 전극패턴을 형성하며 터치패널(120)에 포함된 상부필름과 하부필름의 전극패턴이 서로 교차되어 메쉬모양을 형성할 수 있다. 이때, 전극패턴은 고해상도 디스플레이에서 모아레 현상을 제거하기 위해서 1 마이크로미터 이하의 두께로 형성될 수 있다. 또한, 상부필름의 X축 방향으로 형성된 전극패턴들과 하부필름의 Y축 방향으로 형성된 전극패턴들은 센서부(200)에 연결될 수 있다.
이와 같은, 패널부(100)는 보호층(110)의 가장자리를 감싸는 프론트베젤(400), 및 터치패널(120)과 디스플레이패널(130)을 수용(수납)하여 보호하는 리어커버(500)를 더 포함하거나, 별도 구성을 통해 외부 충격으로부터 보호될 수 있다.
디스플레이패널(130)은 영상을 표시하고, 터치패널(120)에서 인식된 터치입력에 따른 처리결과를 표시할 수 있다.
다음, 센서부(200)는 상기 패널부(100)가 터치되는 경우 상기 터치방식에 따른 터치인식을 수행하여 제1 및 제2 터치입력신호를 출력할 수 있다. 이와 관련하여, 센서부(200)는 제1 패턴감지부(210) 및 제2 패턴감지부(220)를 포함할 수 있다.
제1 패턴감지부(210)는 터치패널(120)에 전류를 공급하여 터치패널(120)이 정전용량 방식으로 터치를 인식할 수 있도록 한다. 여기서, 제1 패턴감지부(210)는 터치패널(120)에 형성된 제1 패턴과 연결되어 제1 패턴에 전류를 공급하고 제1 패턴에서 터치가 발생하면 정전용량의 변화를 감지하고 이를 분석하여 제1 패턴의 터치위치를 판단(감지)할 수 있다. 또한, 제1 패턴감지부(210)는 제1 패턴의 터치위치를 제1 터치입력신호로 출력할 수 있다.
제2 패턴감지부(220)는 터치패널(120)에 전류를 공급하여 터치패널(120)이 전자기유도 방식으로 터치를 인식할 수 있도록 한다. 여기서, 제2 패턴감지부(220)는 터치패널(120)에 형성된 제2 패턴과 연결되어 제2 패턴에 전류를 공급하고 제2 패턴에서 터치가 발생하면 전자기유도의 변화를 감지하고 이를 분석하여 제2 패턴의 터치위치를 판단(감지)할 수 있다. 또한, 제2 패턴감지부(220)는 제2 패턴의 터치위치를 제2 터치입력신호로 출력할 수 있다.
다음, 제어부(300)는 제1 및 제2 터치입력신호의 수신을 통한 터치입력에 기반한 영상출력처리 및 부가정보제공 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 여기서, 제어부(300)는 센서절체모듈(305), 터치입력처리모듈(310), 음성처리모듈(320), 음성명령분석모듈(330), 통신모듈(340), 궤적입력처리모듈(350) 및 메인제어모듈(360)을 포함할 수 있다.
센서절체모듈(305)는 설정된 우선순위에 따라 센서부(200)의 제1 패턴감지부(210) 및 제2 패턴감지부(220) 중 어느 하나의 터치 인식을 멈추도록 제어할 수 있다.
여기서, 센서절체모듈(305)는 센서부(200)로부터 제1 및 제2 터치입력신호를 동시에 수신할 경우, 설정된 우선순위에 따라 제1 패턴감지부(210)의 터치 감지동작을 멈추도록 제어할 수 있다. 이때, 센서절체모듈(305)는 정전용량 방식 및 전자기유도 방식으로 터치를 인식하는 센서부(200)의 제1 패턴감지부(210) 및 제2 패턴감지부(220) 사이의 영향을 최소화하기 위해 제2 패턴감지부(220)에서 터치 인식(감지) 시 제1 패턴감지부(210)의 터치 인식(감지)을 멈추도록 하여 제1 패턴감지부(210) 및 제2 패턴감지부(220) 사이의 동작으로 인한 영향을 없앨 수 있다. 예를 들면, 센서절체모듈(305)는 정전용량 방식으로 터치를 인식하는 제1 패턴감지부(210) 보다 전자기유도 방식으로 터치를 인식하는 제2 패턴감지부(220)를 우선순위로 설정하여 제2 패턴감지부(220)가 동작시 제1 패턴감지부(210)의 동작을 정지시킬 수 있다.
더 나아가, 센서절체모듈(305)는 우선순위 판단을 위하여, 제1 패턴감지부(210) 및 제2 패턴감지부(220) 각각의 터치 인식시간 및 정지 후 재시작 시간을 반영하여 동시 터치인식에 따른 센서부(200)의 불량발생확률과, 불량발생확률 증가에 따른 센서부(200)의 손실강도를 산출하고, 센서부(200)의 불량발생확률 및 센서부(200)의 손실강도 산출값에 전자칠판(10)의 정비강도를 반영하여 전자칠판(10)의 정비평가지수로 산출하고, 산출된 정비평가지수를 이용하여 제1 패턴감지부(210) 및 제2 패턴감지부(220)의 작동 우선순위를 정할 수 있다. 즉, 센서절체모듈(305)는 정비평가지수의 산출값이 높으면 작동 우선순위를 낮게 설정하여 동시 터치인식시 제1 패턴감지부(210) 및 제2 패턴감지부(220) 중 정비평가지수 산출값이 높은 쪽을 우선적으로 작동(반영)시킬 수 있다.
또한, 센서절체모듈(305)는 설정된 정비평가지수 기준값에 산출된 정비평가지수를 반영하여 센서부(200)의 정비를 위한 정비 요청 알림을 출력하도록 제어할 수 있다.
이때, 불량발생확률 및 손실강도는 센서부(200)의 감지 불량 발생 가능성과 감지 불량 발생에 따른 손실 정도(센서부 교체 금액)를 의미하며, 동시 감지로 인한 감지 불량에 따른 센서부 교체 금액이 수치적, 금전적으로 도출될 수 있다. 또한, 정비강도는 설정된 기간 내 전자칠판(10)의 정비빈도, 정비 경과 시간, 예상 정비 일정 등을 반영하여 전자칠판(10)의 장치적 문제발생지표로 활용되도록 수치적 또는 등급으로 도출될 수 있다.
예시적으로, 정비평가지수는 센서절체모듈(305)에서 산출된 불량발생확률을 10점 기준으로 4.5점, 손실강도를 10점 기준으로 5점, 정비강도를 상/중/하 중 “중”등급으로 반영하며, 이러한 개별 값을 기준으로 3차원 벡터값(평균, 가중평균 또는 가감합산 등 미리 설정된 방식에 따라 산출되는 위생평가도)에 따른 지수(도 에서는 6.5)로 산출될 있다. 다만 상기 3차원 벡터값의 산출 방식은 별도로 미리 설정된 알고리즘이나 계산식에 의해 자동적으로 산출되거나, 불량발생확률, 손실강도, 정비강도 중 어느 하나 또는 하나 이상의 값에 대한 증감 상황을 감안하여 산출되는 등 다양한 방식으로 산출되어 도식화될 수 있다.
터치입력처리모듈(310)은 센서부(200)에서 출력된 제1 또는 제2 터치입력신호로부터 터치방식을 판단하고, 터치방식에 따라 패널부(100)에 터치된 터치수단(사용자 신체 또는 전자펜)을 분석 또는 확인할 수 있다. 만약, 터치수단이 사용자 신체일 경우, 터치입력처리모듈(310)은 사용자 신체를 이용한 정전용량방식에 기반한 제1 터치입력신호를 신호처리하여 영상출력 제어 및 부가정보제공을 위한 제1 출력제어신호를 생성할 수 있다. 만약, 터치수단이 전자펜일 경우, 터치입력처리모듈(310)은 전자펜을 이용한 전자기유도방식에 기반한 제2 터치입력신호를 신호처리하여 영상출력 제어 및 부가정보제공을 위한 제2 출력제어신호를 생성할 수 있다.
음성처리모듈(320)은 제1 터치입력신호를 수신한 터치입력처리모듈(310)에서 터치방식에 따른 터치수단을 사용자 신체로 분석한 경우 사용자의 음성을 신호 처리할 수 있다. 이때, 음성처리모듈(320)은 음성입력수단(마이크)을 통해 입력된 사용자의 음성을 명령으로 신호처리하여 음성명령분석모듈(330)에 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 음성처리모듈(320)은 음성입력수단을 통해 입력되는 음성 또는 소리에 대한 음성처리 프로세스를 수행할 수 있다. 여기서, 음성처리모듈(320)은 음성입력수단에 음성 또는 소리가 입력되면, 입력된 음성 또는 소리가 사용자의 발화인지 아니면 기타 요인에 의하여 발생한 소리인지 여부를 판단할 수 있다. 그러나, 이러한 판단 방법은 다양한 구조가 적용될 수 있으므로 입력된 음성 또는 소리가 사람의 목소리에 대응하는 파장 또는 주파수 대역에 해당하는지 판단하거나, 또는 사전에 지정된 사용자의 음성의 프로파일에 해당하는지 판단하는 등의 방법을 사용할 수 있다.
또한, 음성처리모듈(320)은 사용자의 발화가 입력된 것으로 판단되면, 음성으로부터 패널부(100)의 설정된 좌표영역에 대한 키워드(이하, 좌표영역 키워드)를 추출하여 음성명령으로 신호처리하거나, 부가정보제공에 대한 키워드(부가정보제공 키워드)를 추출하여 음성명령으로 신호처리하고 음성명령분석모듈(330)에 음성명령을 제공할 수 있다. 이를 통해, 음성처리모듈(320)은 사용자의 발화에 따라 기 설정된 영상출력 제어 및 부가정보제공이 수행될 수 있도록 지원할 수 있다.
음성명령분석모듈(330)은 인공지능 기술을 기반으로 음성명령으로부터 음성명령에 포함된 키워드를 분석하고, 메인제어모듈(360)로 제공할 수 있다. 예를 들면, 음성명령분석모듈(330)은 음성명령에 포함된 좌표영역 키워드 또는 부가정보제공 키워드를 분석하고 분석결과를 메인제어모듈(360)에 제공할 수 있다. 이때, 음성명령분석모듈(330)은 자연어 인식에 관련된 처리모델(이하, 자연어 처리모델)을 이용하여 음성명령을 분석할 수 있다. 여기서, 자연어 처리모델은 노이즈와 음성을 분리하여 딥러닝 학습할 수 있다. 또한, 자연어 처리모델은 딥러닝을 통해 학습된 인공지능 모델에 음성인식(speech-to-text) 기법을 적용하여 음성 데이터를 텍스트로 변환할 수 있다.
또한, 음성명령분석모듈(330)은 음성에 대한 감정 판별 엔진의 음성 감정 인식 특성(Voice Emotion Recognition Feature: VERF)을 이용하여 사용자의 감정을 분석할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 음성에서 피치(pitch) 측면으로 소리가 떨리고 더듬거리며 같은 단어를 반복하는 경우, 또는 음색(timbre) 측면으로 사용자의 고유 습관이 있는 경우, 톤(tone) 측면으로 목소리 톤 변화가 크게 없거나 목소리 톤의 높낮이가 느껴지지만 인위적인 경우에, 음성명령분석모듈(330)은 사용자의 다양한 감정을 분석할 수 있다. 즉, 음성명령분석모듈(330)은 사용자가 발화했을 때 불안해하는 부분, 서두르는 부분, 애매한 부분 등을 분석하여 분석 결과를 메인제어모듈(360)에 제공할 수 있다.
통신모듈(340)은 통신이 가능한 터치수단인 전자펜과 통신할 수 있다. 여기서, 통신모듈(340)은 근거리 무선통신방식으로 전자펜과 데이터를 송수신할 수 있다.
궤적입력처리모듈(350)은 제2 터치입력신호를 수신한 터치입력처리모듈(310)에서 터치방식에 따른 터치수단을 전자펜으로 분석한 경우 전자펜의 터치궤적을 신호 처리하여 메인제어모듈(360)에 제공할 수 있다.
메인제어모듈(360)은 영상출력처리 및 부가정보제공의 제어를 수행할 수 있다. 여기서, 메인제어모듈(360)은 터치입력처리모듈(310)에서 출력된 제1 및 제2 출력제어신호 중 적어도 하나와, 음성명령 및 터치궤적 중 적어도 하나를 수신하여 터치방식 또는 터치수단에 따라 영상출력처리 및 부가정보제공을 제어할 수 있다.
여기서, 메인제어모듈(360)은 제1 출력제어신호와 음성명령에 포함된 좌표영역 키워드 또는 부가정보제공 키워드를 이용하여 사용자의 발화와 관련하여 설정된 부가정보를 영상에 추가하여 출력하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 발화와 관련하여 설정된 부가정보는 강의자료, 강의계획, 강의진도, 준비물, 과제물, 용어설명 등의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 메인제어모듈(360)은 제2 출력제어신호와 터치궤적을 이용하여 영상의 터치위치와 관련하여 설정된 부가정보를 영상에 추가하여 출력하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 터치위치와 관련하여 설정된 부가정보는 부연설명자료, 역사자료, 뉴스, 웹검색결과 등의 정보를 포함할 수 있다.
예를 들면, 정전용량 방식에 따라 사용자 신체(핸드)를 터치 인식한 경우, 메인제어모듈(360)은 좌표영역 키워드 및 부가정보제공 키워드에 대응하는 부가정보를 영상 내 해당 좌표영역에 추가하여 패널부(100)를 통해 영상을 출력시킬 수 있다.
또한, 전자기유도 방식에 따라 전자펜을 터치 인식한 경우, 메인제어모듈(360)은 전자펜의 터치궤적에 따라 영상 내 객체에 대응하는 부가정보를 영상에 추가하여 패널부(100)를 통해 영상을 출력시킬 수 있다.
이러한 메인제어모듈(360)은 영상에 추가되는 부가정보와 좌표영역을 상호 대응하게 맵핑하는 관계 데이터베이스를 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 대형의 전자칠판에서 정전용량 방식과 전자기유도 방식을 모두 이용하여 터치를 인식할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 정전용량 방식과 전자기 유도 방식 간에 서로 간섭을 주지 않고 터치 입력이 가능한 전자칠판을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 터치방식에 따라 상황에 맞는 부가정보를 영상에 추가하여 자연스러운 진행을 보조할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 음성명령에 기반하여 부가정보가 추가된 고품질의 영상을 출력할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 전자칠판
100: 패널부
200: 센서부
300: 제어부
400: 프론트베젤
500: 리어커버
100: 패널부
200: 센서부
300: 제어부
400: 프론트베젤
500: 리어커버
Claims (5)
- 정전용량 방식과 전자기유도 방식의 터치인식을 수행하고, 설정된 우선순위에 따라 정전용량 방식과 전자기유도 방식 중 어느 하나에 대한 터치인식을 제어하는 전자칠판에 있어서,
상기 정전용량방식 및 상기 전자기유도방식 중 적어도 하나의 터치방식으로 터치입력이 가능한 패널부;
상기 패널부가 터치되는 경우 상기 터치방식에 따른 터치인식을 수행하여 제1 및 제2 터치입력신호를 출력하는 센서부; 및
제1 및 제2 터치입력신호의 수신을 통한 터치입력에 기반한 영상출력처리 및 부가정보제공 중 적어도 하나를 수행하는 제어부;를 포함하고,
상기 패널부는,
기판 상에 형성된 정전용량 방식을 이용하여 터치를 인식하기 위한 제1 패턴 및 전자기유도 방식을 이용하여 터치를 인식하기 위한 제2 패턴을 포함하는 터치패턴을 포함하는 터치패널; 및 영상을 표시하고, 상기 터치패널에서 인식된 터치입력에 따른 처리결과를 표시하는 디스플레이패널;을 포함하며,
상기 센서부는,
상기 터치패널에 전류를 공급하여 상기 터치패널에서 정전용량 방식으로 터치를 인식하여 상기 제1 패턴의 터치위치를 제1 터치입력신호로 출력하는 제1 패턴감지부; 및 상기 터치패널에 전류를 공급하여 상기 터치패널에서 전자기유도 방식으로 터치를 인식하여 상기 제2 패턴의 터치위치를 제2 터치입력신호로 출력하는 제2 패턴감지부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 패턴감지부 및 상기 제2 패턴감지부 중 어느 하나의 터치 인식을 멈추도록 제어하는 센서절체모듈; 상기 제1 터치입력신호 또는 상기 제2 터치입력신호를 수신하여 터치방식을 판단하고, 터치방식에 따라 상기 패널부에 터치된 터치수단을 분석하여 제1 출력제어신호 또는 제2 출력제어신호를 생성하는 터치입력처리모듈; 상기 제1 터치입력신호를 수신한 상기 터치입력처리모듈에서 터치방식에 따른 터치수단을 사용자 신체로 분석한 경우 사용자의 음성을 음성명령으로 신호 처리하는 음성처리모듈; 상기 음성명령에 포함된 키워드를 분석하는 음성명령분석모듈; 통신이 가능한 터치수단과 통신하는 통신모듈; 상기 제2 터치입력신호를 수신한 상기 터치입력처리모듈에서 터치방식에 따른 터치수단을 전자펜으로 분석한 경우 전자펜의 터치궤적을 신호 처리하는 궤적입력처리모듈; 및 영상출력처리 및 부가정보제공의 제어를 수행하는 메인제어모듈;을 포함하며,
상기 센서절체모듈은,
상기 제1 패턴감지부 및 상기 제2 패턴감지부 각각의 터치 인식시간 및 정지 후 재시작 시간을 반영하여 동시 터치인식에 따른 상기 센서부의 불량발생확률과, 불량발생확률 증가에 따른 상기 센서부의 손실강도를 산출하고, 상기 센서부의 불량발생확률 및 상기 센서부의 손실강도 산출값에 상기 전자칠판의 정비강도를 반영하여 상기 전자칠판의 정비평가지수로 산출하고, 산출된 정비평가지수를 이용하여 상기 제1 패턴감지부 및 상기 제2 패턴감지부의 작동 우선순위를 정하는 것을 특징으로 하는, 융합 터치센서 사이의 절체 제어가 자동으로 가능한 전자칠판. - 삭제
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| KR102458673B1 (ko) * | 2021-05-21 | 2022-10-25 | 유니텔전자 (주) | 인공 지능 기반의 스마트 시트 제어 방법 및 그를 위한 장치 |
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| Publication number | Publication date |
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| KR102504329B9 (ko) | 2024-01-11 |
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| G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] |