KR20050009024A - 감응형 터치 스크린 시스템 - Google Patents

Abstract

감응형 터치 스크린 시스템이 개시된다. 개시된 감응형 터치 스크린 시스템은, 사용자에게 실제 화면이 제공되도록 구비된 디스플레이 유닛과; 상기 디스플레이 유닛의 상부에 배치되어 사용자의 메뉴 누름을 감지하는 센서와; 상기 센서의 상부에 배치되어 이를 커버하는 보호필름과; 상기 디스플레이 유닛에 화면이 나타나도록 이를 제어하는 컨트롤러와; 상기 보호필름 상부에 배치되어 사용자가 조작할 수 있도록 버튼이 생성되는 버튼 제너레이터와; 상기 버튼 제너레이터의 일측에 설치되어 상기 버튼 제너레이터에 상기 버튼이 형성되도록 작동 유체가 주입 및 유출되도록 하는 작동 유체 제공수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 운전자가 운전 중 터치 스크린의 메뉴 조작 메뉴의 위치를 쉽게 판별할 수 있고, 메뉴를 눌렀는지의 여부를 쉽기 인식할 수 있으며, 터치 스크린 조작시 그 조작에 대한 운전자의 시선 및 관심을 최소화함으로써 운전자의 안전 운행을 꾀할 수 있는 이점이 있다.

Description

감응형 터치 스크린 시스템{INDUCTION TYPE TOUCH SCREEN SYSTEM}

본 발명은 감응형 터치 스크린 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 운전자가 조작하기에 용이하고 감도를 향상시키기 위한 감응형 터치 스크린 시스템에 관한 것이다.

차량 내의 각종 정보 전달 및 AV(Audio Video)시스템을 위해 박막 트랜지스터 액정표시장치(Thin Film Transistor-liquid crystal display)(이하, TFT-LCD라 함)의 보급이 일반화되고 있다. 또한 운전자와의 편리한 인터페이스(interface)를 위해서 상기한 TFT-LCD에 터치 스크린(touch screen)이 적용하고 있는 추세이다.

상기한 터치 스크린의 종류는 여러 가지가 있으나, 일반적으로 도 1과 같은 구성으로 되어 있다.

즉, 터치 스크린은 TFT-LCD 위에 유리판(11)이 있고, 이 유리판(11) 위에 보호필름(12)이 얹혀지게 된다. 상기 유리판(11)과 보호필름(12) 사이에는 접촉을판별할 수 있는 압전소자 등이 장착되어 있다.

한편, 도 1에서 설명되지 않은 참조부호 13은 도트 스페이서(dot spacer)이고, 14는 ITO(Indium-Tin-Oxide) 코팅막이며, 15는 커넥터 연결부재(connector tail)이다.

그런데, 운전자가 차량 운전 중 상기한 바와 같이 구성된 터치 스크린에 나타난 복잡한 메뉴를 조작할 때 사고를 당하기가 매우 쉽다. 이런 이유로 인해서 일부 자동차는 운전 중에는 터치 스크린의 조작을 하지 못하도록 기능을 제한하고 있다.

그러나 차량 기능의 다양화로 인해 운전자에게 제공해야 할 정보가 많아지면서 터치 스크린 사용의 필요성을 간과할 수 없게 된다. 따라서 운전 중에도 메뉴를 조작해야 할 필요성이 있다.

그러나 종래의 방식의 경우, 운전자가 터치 스크린의 메뉴를 눌렀는지의 여부를 판단할 수 있는 장치가 설치되어 있지 않다. 이러한 인터페이스는 운전자가 터치 스크린을 조작하는 데 보다 많은 시간을 걸리므로 그만큼 사고의 위험성은 증가한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 운전자가 운전 중 터치 스크린의 메뉴 조작하는데 있어 메뉴의 위치를 쉽게 판별하고 또한 메뉴를 눌렀는지의 여부를 쉽기 인식할 수 있도록 하여 운전자의 안전 운행이 이루어지도록 한 감응형 터치 스크린 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 터치 스크린의 구성을 개략적으로 나타내 보인 단면 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템의 일부 구성을 나타내 보인 개략적인 도면.

도 3은 버튼 제너레이터의 버튼 생성을 설명하기 위해 나타내 보인 개략적인 단면도.

도 4는 버튼 제너레이터의 구성을 개략적으로 나타내 보인 평면도.

도 5는 작동 유체 제공수단의 구성을 개략적으로 나타내 보인 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20. 디스플레이 유닛

30. 센서

40. 보호필름

50. 컨트롤러

60. 버튼 제너레이터

60a. 버튼

61. 관로

62. 투명필름

63. 유체챔버

71. 탱크

72. 패널부재

73. 솔레노이드 밸브

74. 리턴 스프링

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 감응형 터치 스크린 시스템은, 사용자에게 실제 화면이 제공되도록 구비된 디스플레이 유닛과; 상기 디스플레이 유닛의 상부에 배치되어 사용자의 메뉴 누름을 감지하는 센서와; 상기 센서의 상부에 배치되어 이를 커버하는 보호필름과; 상기 디스플레이 유닛에 화면이 나타나도록 이를 제어하는 컨트롤러와; 상기 보호필름 상부에 배치되어 사용자가 조작할 수 있도록 버튼이 생성되는 버튼 제너레이터와; 상기 버튼 제너레이터의 일측에 설치되어 상기 버튼 제너레이터에 상기 버튼이 형성되도록 작동 유체가 주입 및 유출되도록 하는 작동 유체 제공수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템은, 사용자에게 실제 화면이 제공되도록 구비된 디스플레이 유닛(display unit)(20)과, 터치 스크린의 화면을 사용자가 누르면 이를 감지하는 센서(30)와, 이 센서(30)의 상부에 배치되어 이를 커버하는 보호필름(40)과, 상기 디스플레이 유닛(20)에 화면이 나타나도록 제어하는 컨트롤러(controller)(50)를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템에는, 상기 보호필름(40) 상부에 배치되어 디스플레이 유닛(20) 상에 버튼(60a)이 생성되도록 하는 버튼 제너레이터(button generator)(60)와, 이 버튼 제너레이터(60)의 일측에 설치되어 버튼 제너레이터(60)에 버튼(60a)이 생성되도록 작동 유체를 제공하는 작동 유체 제공수단이 구비된다.

여기에서 상기 작동 유체는, 예컨대 실리콘 오일과 같은 무색의 액체로 이루어진다.

그리고 상기 버튼 제너레이터(60)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 작동 유체가 지나도록 하는 관로(61)가 형성되도록 상하로 투명필름(62)이 배치되고, 후술하는 작동 유체 제공수단에 의해 작동 유체가 버튼 제너레이터(60)에 제공되면 유체챔버(63)가 투명필름(62) 사이에 형성되고, 이때 약 2mm 정도 돌출되면서 버튼(60a)이 형성된다.

상기 작동 유체 제공수단은 도 5에 도시된 바와 같이 버튼 제너레이터(60)의 일측에 설치되어 작동 유체를 제공하기 위해 이 작동 유체가 저장된 탱크(71)와, 이 탱크(71)의 좌우에 설치되어 탱크(71)를 가압하여 탱크(71) 내의 작동 유체가 주입 및 유출되도록 하는 패널(panel)부재(72)와, 이 패널부재(72)가 작동되어 상기 탱크(71)가 가압되게 하는 가압력을 제공하는 솔레노이드 밸브(73)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 패널부재(72) 사이에는 가압된 패널부재(72)를 원래의 위치로 복원시켜 생성된 버튼(60a)이 없어지도록 하는 리턴 스프링(return spring)(74)이 설치된다.

또한 작동 유체는 상기 솔레노이드 밸브(73)를 제어함으로써 약 50msec 주기로 유체챔버(63)로 주입 및 유출을 2회 반복되도록 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

설명에 앞서, 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템의 작동은 차량에 설치된 예컨대 정보 전달 및 AV 시스템에 구비된 것을 일 실시예로 하여 설명하기로 한다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템은, 운전자가 터치 스크린에 나타난 메뉴를 쉽게 인지하고 또한 그 메뉴를 선택했을 때 눌렀는지의 여부를 쉽게 느낄 수 있도록 한 것이다. 그리고 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템을 적용함에 따라 터치 스크린 조작시 필요한 주의를 최소화함으로써 차량의 운행에 보다 신경을 쓰게 함으로써 사고 방지를 꾀할 수 있게 된다.

한편, 운전자가 메뉴를 쉽게 인지할 수 있는 방법 중 가장 효과적인 것이 촉감이라고 할 수 있다. 차량 운행 중 메뉴를 힐끗 쳐다보고도 손가락으로 그 메뉴가 위치를 쉽게 찾아갈 수 있도록 촉감을 통해서 도와주는 것이다.

즉, 운전자가 터치 스크린 조작시 터치 스크린에 나타난 메뉴를 쉽게 알 수 있도록 상기 버튼 제너레이터(60)를 통해 스크린 위에 버튼(60a)을 형성한다. 또한 버튼(60a) 조작 여부를 운전자가 인지하기 위해서 버튼(60a)을 진동시킨다. 이를 보다 구체적으로 설명한다.

도 3의 감응형 터치 스크린의 층별 구조도에서와 같이 일반적인 터치 스크린의 구조인 실제 화면을 만들어 주는 디스플레이 유닛(20)과, 촉감을 감지하는센서(30) 및 보호필름(40)에다, 터치 스크린에 버튼(60a)을 만들어 주는 버튼 제너레이터(60)와, 버튼(60a) 내 작동 유체를 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브(73)가 구비된 것이다.

그리고 상기 버튼 제너레이터(60)는 도 3에 도시된 바와 같이, 평소에는 평평하게 일반 필름처럼 유지하다가, 메뉴 생성시 약 2mm 정도 위로 돌출됨으로써 운전자가 메뉴의 위치를 쉽게 찾을 수가 있게 된다.

그리고 상기 버튼 제너레이터(60)는 투명필름(62)을 두 장 겹쳐 구비됨으로써 각각의 유체챔버(63)와 관로(61)를 만들 수 있고, 그 유체챔버(63) 내로 실리콘 오일처럼 무색의 액체를 주입했다가 뺐다가 함으로써 버튼(60a)이 생성된다.

또한 도 4는 상기 유체챔버(63)와 유체가 이동하기 위한 관로(61)를 단순화하여 나타낸 것으로서, 터치 스크린의 크기 및 메뉴의 개수에 따라서 챔버의 크기 및 개수를 조절하여 배치하여야 한다. 그리고 각 버튼(60a)을 제어하기 위해서 각각의 유체챔버(63)에는 관로(61)를 통해 솔레노이드 밸브(73)가 연결되어 있다.

그리고 도 5에는 상기 솔레노이드 밸브(73)를 이용한 버튼(60a) 생성 원리를 나타낸 것으로, 상기 솔레노이드 밸브(73)를 작동시키면 왼쪽 패널이 오른쪽으로 이동하게 되어서 오일탱크(71)를 가압하게 된다. 따라서 작동 유체는 버튼(60a)을 이루는 유체챔버(63) 내로 유입하게 되고 버튼(60a)이 형성된다.

그리고 형성된 버튼(60a)을 없애려면 우선, 솔레노이드 밸브(73)의 작동을 중지시킨다. 그러면 왼쪽 패널은 리턴 스프링(74)에 의해 왼쪽으로 이동하게 되고 유체챔버(63) 내에 있는 오일이 탱크(71) 쪽으로 유입됨으로써 버튼(60a)이 없어진다.

또 하나 고려해야 할 것은 운전자가 버튼(60a)을 눌렀는지 여부를 쉽게 인식해야 한다는 것이다. 본 발명에 따른 시스템에서는 운전자가 버튼(60a)을 눌렀을 때 솔레노이드 밸브(73)를 제어해서 작동 유체를 약 50msec 주기로 유체챔버(63)로 주입 및 유출을 2회 반복한다. 이러한 현상은 운전자의 손가락에 진동이 가해지고 손가락이 통통 퉁기는 듯한 느낌을 줌으로써 버튼(60a) 조작 여부를 쉽게 판별할 수 있게 하는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 시스템은, 컨트롤러(50)에 의해 터치 스크린 상에 메뉴를 나타내게 되고, 이것과 연동하여 버튼 제너레이터(60)가 필요한 곳에 버튼(60a)을 생성하게 된다. 그리고 터치 스크린의 센서(30)가 운전자의 조작을 감지하였을 때 버튼(60a)의 작동 유체 유입을 조절함으로써 버튼(60a)을 진동시키고, 새로운 메뉴가 화면에 나타나게 된다.

이러한 일련의 과정을 통해서 운전자는 버튼(60a)의 위치를 쉽게 감지하고, 버튼(60a) 조작 여부를 쉽게 느낄 수 있게 되는 것이다.

다른 한편으로, 기존의 차량에서는 터치 스크린 조작시 위험을 방지하기 위해 운행 중 메뉴를 조작할 수 없게 설정되어 있다. 그러나 이것은 고객들이 매우 불편해 하고 있지만, 안전의 문제로 인해 그것을 조작하게 하기도 쉽지 않은 문제이다.

여기에 본 시스템을 적용하여 성능검사 결과 차량 운전 중 종래의 터치 스크린을 조작하고 확인하는 데 약 2초 가량이 소요된다면, 본 시스템은 운전자가 힐끗메뉴를 쳐다보고 손으로 메뉴를 쉽게 찾을 수 있고, 메뉴 조작을 인지할 수 있기 대문에 0.5초면 충분한 시간이 될 것이다.

이를 다르게 설명하면 만약, 차량이 100km/h로 주행한다면 종래의 터치 스크린의 경우 운전자가 조작할 동안 차량은 약 56m를 운전자의 아무런 주의 없이 운행하게 된다. 반면, 본 발명에 따른 시스템 적용시 14m를 주행하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 시스템 적용시 그만큼 사고의 위험으로부터 벗어날 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템의 일 실시예로 차량에 설치된 것으로 설명하였으나, 본 발명은 차량에 장착되는 시스템에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 감응형 터치 스크린 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.

버튼이 돌출되어 형성됨으로써 운전자가 운전 중 터치 스크린의 메뉴 조작 메뉴의 위치를 쉽게 판별할 수 있고, 메뉴를 눌렀는지의 여부를 쉽기 인식할 수 있다.

그리고 터치 스크린 조작시 그 조작에 대한 운전자의 시선 및 관심을 최소화함으로써 운전자의 안전 운행을 꾀할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 사용자에게 실제 화면이 제공되도록 구비된 디스플레이 유닛과;

   상기 디스플레이 유닛의 상부에 배치되어 사용자의 메뉴 누름을 감지하는 센서와;

   상기 센서의 상부에 배치되어 이를 커버하는 보호필름과;

   상기 디스플레이 유닛에 화면이 나타나도록 이를 제어하는 컨트롤러와;

   상기 보호필름 상부에 배치되어 사용자가 조작할 수 있도록 버튼이 생성되는 버튼 제너레이터와;

   상기 버튼 제너레이터의 일측에 설치되어 상기 버튼 제너레이터에 상기 버튼이 형성되도록 작동 유체가 주입 및 유출되도록 하는 작동 유체 제공수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 감응형 터치 스크린 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 버튼 제너레이터는 상기 작동 유체가 지나는 관로가 형성되도록 투명필름이 배치되고, 상기 작동 유체 제공수단에 의해 상기 작동 유체가 상기 버튼 제너레이터에 주입되면 유체챔버가 상기 투명필름 사이에 형성되고, 이때 소정 높이로 돌출되면서 상기 버튼이 형성되는 것을 특징으로 하는 감응형 터치 스크린 시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 버튼은 약 2mm 정도 돌출되며 형성되는 것을 특징으로 하는 감응형 터치 스크린 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 작동 유체 제공수단은,

   상기 버튼 제너레이터의 일측에 설치되어 상기 작동 유체를 상기 버튼 제너레이터에 주입되기 위해 상기 작동 유체가 저장된 탱크와;

   상기 탱크의 좌우에 설치되어 상기 탱크를 가압하여 상기 탱크 내의 작동 유체가 주입 및 유출되도록 하는 패널부재와;

   상기 패널부재가 작동되어 상기 탱크를 가압하도록 하는 가압력을 제공하는 솔레노이드 밸브;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 감응형 터치 스크린 시스템.
5. 제4항에 있어서,

   상기 패널부재 사이에 설치되어 가압된 상기 패널부재를 원래의 위치로 복원시켜 생성된 상기 버튼이 없어지도록 하는 리턴 스프링을 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 감응형 터치 스크린 시스템.
6. 제4항에 있어서,

   상기 솔레노이드 밸브를 제어함으로써 상기 작동 유체는 50msec 주기로 상기 유체챔버로 주입 및 유출을 2회 반복되도록 하는 것을 특징으로 하는 감응형 터치스크린 시스템.