KR20100012352A - 사용자 입력 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자 입력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전도성 물체의 접촉 또는 비접촉 여부뿐만 아니라 접근 여부를 검출할 수 있어, 본 발명의 사용자 입력 제어 장치를 구비한 전자 제품을 사용하는 경우 다양한 기능을 제공할 수 있다.
터치 패드, 정전용량 방식, 근접 정도, 사용자 인터페이스

Description

사용자 입력 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling user input}
본 발명은 사용자 입력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 PDA, PMP, MP3 플레이어, 휴대용 단말기 등의 이동 단말기 외에 세탁기, 냉장고 등의 가전 제품에도 종래의 키 버튼 입력 방식을 대신하여 사용자가 보다 편리하게 정보 입력 또는 선택을 할 수 있게 하는 터치스크린 방식이 채용되고 있다. 상기 터치스크린 방식은 스크린을 통해 컴퓨터와 인터페이스 하여 직접 정보를 입력 또는 선택할 수 있는 방식으로서, 상기 스크린의 특정 위치에 사람의 손 또는 물체의 접촉이 있으면 그 접촉된 위치의 좌표를 파악한다. 그리고 상기 좌표값을 통해 해당 좌표값에 대응하는 기능이 소프트웨어에 의해 실행된다. 따라서, 상기 터치스크린은 정보 표시부로서의 기능과 입력부로서의 기능을 함께 제공한다.
종래의 정전용량 방식 터치스크린은 하나의 커다란 터치 센서를 스크린의 전면에 부착하여, 상기 스크린의 특정 위치에 손가락과 같은 전도성 물체의 접촉을 검출하고, 그 접촉된 위치의 좌표를 파악하여 해당 좌표값에 대응하는 기능을 실행하는 방식을 취한다.
이러한 종래의 정전용량 방식 터치 스크린은 비교적 큰 면적의 터치 센서를 단일 제품으로 생산하는데, 이 과정에서 수율이 낮아지는 문제점이 발생한다.
또한, 큰 면적의 터치 센서를 사용하여 다수 개의 기능을 구비한 버튼을 구현하는 경우, 좌표를 구분하여 터치 센서를 다수 개의 구획으로 구분하고 각 구획마다 다른 기능을 할당하는 방법을 사용한다. 이 경우, 터치 센서의 각 구획은 전기적으로 고립되어 있지 않아 상호 간에 전기적 간섭을 유발할 수 있으며 결과적으로 정전용량 측정시 심한 노이즈를 발생시키는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 큰 면적의 단일 터치 센서를 사용하는 방식은 심한 노이즈로 인해 전도성 물체의 근접 여부를 감지하기 어렵고 접촉에 의해서만 정전용량의 변화를 검출할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전도성 물체의 접촉 또는 비접촉 상태뿐만 아니라 접근 상태도 검출할 수 있는 터치 센서를 이용한 사용자 입력 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치는 전도성 물체와의 거리에 따라 정전용량이 변화하는 복수의 센서들; 상기 센서들의 정전용량을 이용하여, 상기 센서들 중 적어도 하나에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도를 검출하는 검출부; 및 상기 검출된 근접 정도에 대응하는 영상을 표시하는 복수의 디스플레이부;를 포함하고, 상기 근접 정도는 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 적어도 세 가지로 구분되어 검출한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 방법은 전도성 물체와의 거리에 따라 정전용량이 변화하는 복수의 센서들을 이용한 사용자 입력 제어 방법에 있어서, 상기 복수의 센서들의 정전용량을 획득하는 단계; 상기 획득된 정전용량을 이용하여 상기 센서들 중 적어도 하나에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 근접 정도에 대응되는 영상을 표시하는 단계;를 포함하고, 상기 근접 정도는 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 적어도 세 가지로 구분되어 검출한다.
상기 사용자 입력 제어 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전도성 물체의 접촉 또는 비접촉 여부뿐만 아니라 접근 여부를 검출할 수 있어, 본 발명의 사용자 입력 제어 장치를 구비한 전자 제품을 사용하는 경우 다양한 기능을 제공할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치의 구조 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치(1)는 전도성 물체와의 거리에 따라 정전용량이 변화하는 복수의 센서들(111,112,113), 상기 센서들(111,112,113)의 정전용량을 이용하여, 상기 센서들(111,112,113) 중 적어도 하나에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도를 검출하는 검출부(12) 및 상기 검출된 근접 정도에 대응하는 영상을 표시하는 복수의 디스플레이부(151,152,153,16)를 포함하고, 상기 근접 정도는 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 적어도 세 가지로 구분되어 검출한다.
도 1에 도시된 사용자 입력 제어 장치(1)의 동작을 도 12에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 방법을 설명하는 흐름도와 결부시켜 설명하기로 한다.
복수의 센서들(111,112,113)은 손가락, 철, 구리 등의 전도성 물체가 직접 접촉하거나 또는 접근하는 경우 정전용량이 변화한다. 본 발명의 사용자 입력 제어 장치(1)는 여러 가지 센서 중 정전용량 방식 터치 센서를 사용할 수 있다.
복수의 센서들(111,112,113)은 광투과성을 구비하며 전기 전도성을 가지는 투명 전도층인 ITO(Indume Tin Oxide) 패널을 사용할 수 있다. 상기 ITO 패널은 패널 한 장을 사용하는 싱글 레이어(single layer) 방식 및 두 장을 사용하는 듀얼 레이어(dual layer) 방식 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
복수의 센서들(111,112,113)은 상기 전도성 물체와의 거리가 가까워질수록 정전용량이 증가하는 성질을 가진다.
검출부(12)는 복수의 센서들(111,112,113)의 정전용량을 획득한다(도 12의 단계 S91).
검출부(12)는 복수의 센서들(111,112,113)의 정전용량을 이용하여, 센서들(111,112,113) 중 적어도 하나에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도를 검출한다(단계 S92).
검출부(12)는 복수의 센서들(111,112,113)과 연결되어 정전용량을 측정할 수 있다. 검출부(12)는 복수의 센서들(111,112,113)의 정전용량 변화를 전압 변화로 변환하여 정전용량을 측정할 수 있고, 전하량 변화로 변환하여 정전용량을 측정할 수도 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 언급되는 근접 정도는 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 구분되는 상기 전도성 물체와 상기 센서의 이격된 상태를 의미하며, 상기 근접 정도는 적어도 세 가지 상태로 구분된다.
전도성 물체의 센서로의 근접 정도는 비접촉 상태, 접근 상태 및 접촉 상태를 포함할 수 있다. 센서의 정전용량은 상기 비접촉, 접근, 접촉 상태의 순서로 증가한다.
예를 들어, 비접촉 상태는 상기 전도성 물체가 상기 센서에 영향을 미치지 않을 정도로 이격된 상태, 즉 사용자가 상기 센서에 손을 접근시키지 않은 상태를 나타내며 센서의 정전용량은 기존의 정전용량과 동일하거나 큰 변화가 없다.
접근 상태는 상기 전도성 물체가 상기 센서에 접촉하지는 않았으나 상기 센서에 영향을 미칠 정도로 이격된 상태, 즉 사용자가 상기 센서에 손을 접근시킨 상태를 나타내며 상기 센서의 정전용량은 기존의 정전용량보다 증가한다.
접촉 상태는 상기 전도성 물체가 상기 센서에 직접 접촉한 상태, 즉 사용자가 상기 센서에 손을 접촉한 상태를 나타내며 상기 센서의 정전용량은 전도성 물체가 접근한 상태보다 더 큰 값으로 증가한다.
검출부(12)는 복수의 센서들(111,112,113)의 정전용량을 측정하면서 전도성 물체의 접근 또는 접촉에 의해 정전용량이 증가하는 경우, 센서들(111,112,113) 중 적어도 하나에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도를 검출한다.
검출부(12)는 상기 전도성 물체의 근접 정도를 기설정된 정전용량의 임계치(threshold value)를 기준으로 검출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 근접 정도와 센서의 정전용량의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사용자 입력 제어 장치(1)가 두 개의 정전용량 임계치 Cth1, Cth2를 기설정하고, Cth1이 Cth2보다 작은 경우, 상기 센서의 정전용량이 임계치 Cth1보다 작은 값일 때는 상기 검출부(12)는 전도성 물체가 비접촉 상태인 것으로 검출할 수 있다.
또한, 상기 센서의 정전용량이 임계치 Cth1보다는 크지만 임계치 Cth2보다는 작은 경우, 검출부(12)는 상기 전도성 물체가 접근 상태인 것으로 검출할 수 있다.
또한, 상기 센서의 정전용량이 임계치 Cth2보다 큰 경우, 검출부(12)는 상기 전도성 물체가 접촉 상태인 것으로 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 검출부(12)는 상기 전도성 물체의 근 접 정도 중 접근 상태를 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 복수의 구간들로 더 구분할 수 있다. 즉, 검출부(12)는 상기 근접 정도를 세 가지 이상의 상태로 구분하여 검출할 수 있다.
복수의 센서들(111,112,113)은 전도성 물체와의 이격된 거리가 짧아질수록, 다시 말해 전도성 물체가 다수의 터치 센서(111,112,113)에 근접할수록 정전용량은 증가하게 된다. 따라서, 검출부(12)는 기설정된 복수의 임계치를 이용하여 상기 센서의 정전용량의 크기에 따라 근접 정도 중 접근 상태를 보다 세분화하여 검출할 수 있다. 도 2에서는 접근 상태를 제 1 접근 상태, 제 2 접근 상태, 제 3 접근 상태로 세 가지의 상태로 세분화하였다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자 입력 제어 장치(1)는 복수의 센서들(111,112,113)을 각각 이격시켜 장착한 패널부(14)를 더 포함할 수 있다. 즉, 종 래의 터치 스크린이 단일 터치 센서에서 좌표를 구분하는 방식으로 터치 센서를 다수 개의 구획으로 구분하여 전도성 물체의 접촉 여부를 검출하는 것과 달리, 본 발명의 사용자 입력 제어 장치(1)는 복수의 센서들(111,112,113)을 각각 이격시켜 상기 패널부(14)에 장착함으로써 좌표의 구분 없이 각 터치 센서가 독립된 버튼의 기능을 가지도록 할 수 있다.
패널부(14)는 절연성 물질로 구성되어 상기 패널부(14)에 장착된 각각의 센서들(111,112,113)을 전기적으로 고립시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 복수의 센서들(111,112,113) 각각을 전기적으로 고립시킴으로써, 각각의 센서에 의한 센서 상호 간의 전기적 간섭을 최소화할 수 있다.
본 발명의 상술한 구성에 의하면, 센서 상호 간의 전기적 간섭을 최소화할 수 있어 검출부(12)가 상기 복수의 센서들(111,112,113)의 정전용량을 측정하는 경우, 영향받을 수 있는 노이즈가 크게 감소한다. 따라서, 상기 검출부(12)는 근접 정도를 검출하기 위해 보다 낮은 임계치를 기설정할 수 있는 우수한 효과를 가진다.
도 3은 하나의 센서를 사용하는 방식과 복수의 센서를 사용하는 방식에서 검출부의 정전용량 측정 성능을 비교하는 그래프이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 센서를 사용하는 방식에 의하면 검출부가 정전용량을 측정하는 경우 센서의 다른 부위가 미치는 노이즈의 영향이 매우 크다. 따라서, 하나의 센서를 사용하는 방식에 의하면 검출부는 상기 노이즈의 영향을 받 지 않도록 임계치 Cth를 증가시켜야 한다.
다만, 복수의 센서를 사용하는 방식에 따르면 각각의 센서가 유발하는 노이즈의 영향이 줄어들어 종래보다 작은 임계치 Cth'를 기설정하여도 정전용량의 변화를 검출할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 임계치 간의 간격을 최소화하여 복수의 임계치를 시스템에 기설정할 수 있다. 그 결과, 전도성 물체가 접촉하지 않고 일정 거리 이격된 경우에도 정전용량의 변화를 용이하게 검출할 수 있으며, 상기 근접 정도에서 상기 접근 상태를 복수의 구간들로 구분하기가 용이하다.
복수의 디스플레이부(151,152,153,16)는 검출부(12)가 검출한 근접 정도에 대응되는 영상을 표시한다(단계 S93). 즉, 상기 복수의 디스플레이부(151,152,153,16)는 비접촉 상태, 접근 상태 및 접촉 상태와 같은 각각의 근접 정도에 대응하는 서로 다른 영상을 표시한다.
디스플레이부(151,152,153,16)는 복수의 센서들(111,112,113)과 대응되어 위치하는 복수의 서브 디스플레이 영역(151,152,153)을 포함한다. 상기 서브 디스플레이 영역(151,152,153)은 상기 서브 디스플레이 영역(151,152,153)에 대응되는 센서(111,112,113)에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도에 따라 서로 다른 영상을 표시할 수 있다.
예를 들어, 상기 서브 디스플레이 영역(151,152,153) 중 제 1 서브 디스플레이 영역(151)은 상기 복수의 센서들(111,112,113) 중 제 1 센서(111)를 장착하고, 사용자가 손가락을 상기 제 1 센서(111)에 접근시키는 경우, 상기 검출부(12)는 상기 전도성 물체의 근접 정도를 검출하여 이에 대응하는 영상을 상기 제 1 서브 디스플레이 영역(151)에 표시하도록 한다.
구체적으로, 상기 센서에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 상기 비접촉 도는 접촉 상태에서 접근 상태로 변경되는 경우, 상기 디스플레이부(151,152,153,16)가 표시하는 영상이 변화할 수 있다.
디스플레이부(151,152,153,16)는 상기 서브 디스플레이 영역(151,152,153)과 다른 메인 디스플레이 영역(16)을 포함할 수 있다. 상기 메인 디스플레이 영역(16)은 상기 검출부(12)가 검출한 근접 정도에 대응하여 상기 서브 디스플레이 영역(151,152,153)과는 다른 영상을 표시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치의 예시도이다.
본 발명의 사용자 입력 제어 장치(1)는 PDA, 이동통신 단말기 등의 이동 단말기뿐만 아니라 냉장고, 세탁기, 에어컨 등의 가전 제품과 같은 사용자의 입력이 필요한 장치의 조작 패널로 사용할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치(1)는 상기 패널부(14)가 다수의 서브 디스플레이(151내지161), 메인 디스플레이(16)를 장착한다. 상기 다수의 서브 디스플레이(151내지161) 상에는 상기 복수의 센서가 장착된다. 상기 패널부(14)는 상기 복수의 센서들을 임의의 간격씩 이격시켜 장착할 수 있다.
각각의 센서는 서로 다른 기능을 수행하는 별개의 버튼 형식으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 본 발명이 세탁기에 적용되는 경우에는 각각의 터치 센서는 전원 버튼, 동작 버튼, 세탁, 헹굼, 탈수 버튼 등의 별개의 기능을 수행하도록 구분될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 센서들이 배치된 센서 기판의 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 센서들(111내지121)은 상기 패널부(14)의 상기 서브 디스플레이(151내지161) 상에 장착되어 전도성 물체와의 거리에 따라 정전용량이 변화할 수 있다. 상기 복수의 센서들(111내지121)은 상기 서브 디스플레이(151내지161)의 크기에 맞게 임의의 크기로 분리되어 상기 패널부(14)에 이격되어 장착될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수의 센서들이 배치된 센서 기판의 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 센서들(51,52,53)은 상기 패널부(14)의 상기 서브 디스플레이(151내지161) 상에 장착되지만, 하나의 센서는 하나의 서브 디스플레이에 대응되지 않고, 하나의 센서가 복수의 서브 디스플레이 상에 장착될 수 있다.
이 경우에는 하나의 센서가 하나의 기능을 수행하도록 서로 이격되어 배치되지 않고, 하나의 센서 내에서 좌표를 구분하여 복수의 기능을 수행하도록 배치된다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예가 세탁기에 적용되는 경우, 제 1 센서(51)는 제 1 서브 센서(511) 및 제 2 서브 센서(512)로 구분될 수 있고, 상기 제 1 서 브 센서(511)는 도 4에서 전원 버튼 기능을 수행하고, 상기 제 2 서브 센서(512)는 도 4에서 동작 버튼 기능을 수행할 수 있다.
이와 마찬가지로 제 2 센서(52) 및 제 3 센서(53) 역시 하나의 센서 내에서 좌표를 구분하여 복수의 센서를 구현한다. 하지만, 도 6의 실시예에서도 상기 제 1 센서(51), 제 2 센서(52) 및 제 3 센서(53)는 서로 이격되어 상호 간에 전기적 간섭을 최소화하도록 배치된다.
이와 같이 도 5는 하나의 센서가 하나의 기능에 대응되어 입력부의 자유도가 없지만, 도 6은 하나의 센서가 상기 하나의 센서 내부에서 좌표를 구분하여 입력부에 자유도를 줄 수 있다. 다만, 도 6과 같은 구성은 상술한 바와 같이 하나의 센서 내에서 발생하는 노이즈가 도 5의 구성보다 클 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명은 사용자 입력 제어 장치(1)를 세탁기에 적용한 경우를 중심으로 기술하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 전도성 물체가 터치 센서에 접근하는 경우 사용자 입력 제어 장치(1)의 모습을 나타내는 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 전도성 물체, 예컨대 사람의 손가락이 상기 복수의 센서들(111내지121) 중 제 1 센서(도 5에서는 114)에 접근하는 경우, 상기 제 1 센서(114)의 정전용량이 증가한다. 상기 검출부(12)는 상기 복수의 센서들(111내지121)과 연결되어 있어 상기 제 1 센서(114)의 정전용량 변화를 검출한다.
상기 검출부(12)는 상기 복수의 센서들 중 제 1 센서에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 상기 비접촉 또는 접촉 상태에서 접근 상태로 변경되는 것을 검 출한다.
상기 검출부(12)가 상기 접근 상태를 검출하면, 상기 제 1 센서(114)에 대응되는 서브 디스플레이 영역(도 5에서는 154)이 표시하는 영상이 변화한다.
예를 들어, 도 5와 같이, 사용자가 '헹굼' 버튼으로 손가락을 접근하는 경우, 상기 검출부(12)는 상기 '헹굼' 버튼에 장착된 제 1 센서(114)의 정전용량 변화를 검출한다. 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서(114)의 정전용량을 측정하고, 상기 측정된 정전용량이 접근 상태로 결정되는 경우, '헹굼' 버튼의 서브 디스플레이 영역(154)이 표시하는 영상이 손가락이 접근하기 전보다 커지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 사용자 입력 제어 장치(1)가 메인 디스플레이 영역(16)을 포함하는 경우, 상기 검출부(12)는 상기 메인 디스플레이 영역(16)이 표시하는 영상이 변화하도록 할 수 있다.
예를 들어, 도 7에서는 사용자가 손가락을 '헹굼' 버튼으로 접근시키는 경우, 상기 메인 디스플레이 영역(16)은 상기 버튼이 헹굼 버튼임을 알리는 '헹굼 버튼입니다'라는 메시지를 표시하도록 기설정되어 있다.
이와 같이, 상기 검출부(12)가 복수의 센서들(111내지121) 중 어느 하나의 센서의 정전용량이 변화함을 검출하는 경우, 상기 본 발명의 사용자 입력 제어 장치(1)는 상기 터치 센서를 장착한 서브 디스플레이 또는 메인 디스플레이(16)가 표시하는 영상이 변화하도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 전도성 물체가 센서에 접촉하는 경우 사용자 입력 제어 장치의 모습을 나타내는 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 전도성 물체, 예컨대 사람의 손가락이 상기 복수의 센서들(111내지121) 중 제 1 센서(114)에 접촉하는 경우, 상기 제 1 센서(114)의 정전용량은 증가한다.
전도성 물체가 접촉하는 경우 상기 검출부(12)가 정전용량 변화를 검출하고 상기 제 1 센서(114)에 대응되는 서브 디스플레이 영역(154)이 표시하는 영상이 변화하는 과정은 도 7을 참조하여 기술한 내용과 동일하다.
다만, 전도성 물체의 근접 정도가 접촉 상태인 경우에는 접근 상태인 경우보다 제 1 센서(114)의 정전용량이 더 크게 증가한다. 따라서, 상기 검출부(12)는 정전용량에 대한 복수 개의 임계치를 기설정하여 해당 임계치를 초과할 때마다 정전용량 변화 검출 신호를 디스플레이부로 송신하도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 검출부(12)에 두 개의 임계치, Cth1 = 10 μF과 Cth2 = 20 μF가 기설정되어 있고 제 1 센서(114)의 초기 정전용량이 5 μF이라고 가정한다. 전도성 물체가 상기 제 1 센서(114)에 접근하여 정전용량이 15 μF으로 증가한 경우, 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서(114)가 Cth1을 초과하였음을 검출하고 이에 대응하는 신호를 상기 제 1 센서(114)에 대응되는 서브 디스플레이 영역(154)로 송신할 수 있다.
이 경우 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서(114)에 대한 전도성 물체의 근접 정도가 접근 상태인 것으로 판단하고 이에 대응하는 제어 신호를 상기 제 1 센서에 대응하는 서브 디스플레이(154) 및 메인 디스플레이(16)로 전송할 수 있다.
전도성 물체가 제 1 센서(114)에 접촉하여 정전용량이 25 μF으로 증가한 경우, 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서(114)가 Cth2를 초과하였음을 검출하고 이에 대응하는 신호를 상기 제 1 센서(114)에 대응되는 서브 디스플레이 영역(154)으로 송신할 수 있다.
이 경우, 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서(114)에 대한 전도성 물체의 근접 정도가 접촉 상태인 것으로 판단하고 이에 대응하는 제어 신호를 제 1 센서(114)에 대응하는 서브 디스플레이(154) 및 메인 디스플레이(16)에 전송할 수 있다.
도 7에서는 손가락이 접촉한 경우 상기 제 1 센서에 대응하는 서브 디스플레이 영역(154)은 점등하는 영상을 표시한다. 또한, 상기 메인 디스플레이 영역(16)는 헹굼을 시작함을 알리는 '헹굼을 시작합니다' 메시지를 표시한다. 다만, 상기 서브 디스플레이 영역(154) 및 상기 메인 디스플레이 영역(16)이 표시하는 영상은 이에 한정되지 않고 상기 전도성 물체의 접근 상태 또는 접촉 상태를 인지할 수 있는 다양한 영상일 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 센서(114)에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 접근 상태로 변경되는 경우, 상기 서브 디스플레이 영역(154)이 표시하는 영상의 위치가 변화할 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치가 전도성 물체의 근접 정도에 따라 서로 다른 영상을 표시하는 모습을 설명하는 예시도 이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 전도성 물체가 상기 복수의 센서들(111내지121) 중 제 1 센서(도 9에서는 120)에 접근하는 경우, 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서(120)에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 비접촉 상태에서 접근 상태로 변변화함을 검출한다. 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서(120)에 대응하는 서브 디스플레이 영역이 표시하는 영상이 변화하도록 제어 신호를 상기 제 1 센서(120)에 대응하는 서브 디스플레이 영역으로 송신할 수 있다.
예를 들어, 도 9에서는 사용자가 손가락을 '울' 버튼으로 접근시킨 경우, 세탁 방법 선택 버튼인 '통살균','삶음','표준','울','이불' 버튼을 주위로 외곽선이 표시된다. 실시예에 따라, 상기 서브 디스플레이 영역은 손가락이 접근하는 '울' 버튼의 크기가 증가하는 영상을 표시할 수 있다. 상기 서브 디스플레이 영역은 이에 한정되지 않고 상기 전도성 물체의 접근 상태를 인지할 수 있는 다양한 영상일 수 있다.
또한, 상기 메인 디스플레이(16)는 '세탁 방법을 선택하십시오' 메시지를 표시하여 사용자에게 세탁 방법 선택 버튼들이 활성화되었음을 피드백할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 전도성 물체가 제 1 센서(120)에 더 가까이 접근한 경우, 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서의 정전용량이 도 9의 경우보다 더 증가하는 것을 검출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수 개의 정전용량 임계치가 기설정되어 있는 경우, 상기 검출부(12)는 상기 전도성 물체가 상기 제 1 센서(120)에 근접해짐을 검출할 수 있다.
즉, 상기 검출부(12)는 상기 전도성 물체의 근접 정도 중 접근 상태에서도 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 복수의 구간들로 구분할 수 있으며, 상기 복수의 구간들 각각에 있어 상기 디스플레이부(151,152,153,16)가 표시하는 영상은 서로 상이할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 전도성 물체가 상기 제 1 센서(120)에 더욱 가까이 접근하여 정전용량이 증가하는 경우, 상기 서브 디스플레이 영역은 '울'버튼 주위로 외곽선을 표시할 수 있다. 또한, 상기 메인 디스플레이 영역(16)은 '울'버튼임을 사용자에게 알리는 '울 세탁입니다'라는 메시지를 표시할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 전도성 물체가 상기 제 1 센서(120)에 접촉한 경우, 상기 제 1 센서의 정전용량은 증가한다. 이 경우, 상기 검출부(12)는 상기 제 1 센서(120)에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 접촉 상태임을 검출한다. 상기 전도성 물체의 근접 정도가 접촉 상태임을 검출한 경우, 상기 제 1 센서(120)에 대응하는 서브 디스플레이 영역이 표시하는 영상은 상기 접근 상태인 경우와 상이하다.
도 11에서는, 사용자의 손가락이 '울' 버튼에 접촉된 경우, 상기 서브 디스플레이 영역은 '울' 버튼이 점등하는 영상을 표시하며, 상기 메인 디스플레이 영역(16)은 '울' 버튼이 선택되어 세탁을 시작함을 알리는 '울 세탁을 시작합니다'라는 메시지를 표시한다.
상술한 바와 같이, 상기 제 1 센서(120)와 상기 전도성 물체와의 거리에 따라 상기 검출부(12)는 상기 전도성 물체의 근접 정도 중 접근 상태에서도 복수의 구간들로 구분하여 상기 디스플레이부(151,152,153,16)가 각 구간에서 서로 상이한 영상을 표시하도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 사용자 입력 제어 장치(1)는 스피커를 포함하여 상기 전도성 물체의 근접 정도에 대응되는 음성을 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손가락이 '헹굼' 버튼에 접근하여 상기 검출부(12)가 접근 상태를 검출한 경우, 상기 스피커는 '헹굼 버튼입니다'라는 음성을 출력하여 사용자에게 손가락의 접근을 피드백할 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 사용자 입력 제어 장치(1)는 진동 모터를 포함하여 상기 전도성 물체의 근접 정도에 대응되는 진동을 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손가락이 복수의 센서들 중 어느 하나에 접근하여 상기 검출부(12)가 접근 상태를 검출한 경우, 상기 진동 모터는 약한 진동을 발생할 수 있다.
손가락이 센서에 접촉하여 상기 검출부(12)가 접촉 상태를 검출한 경우, 상기 진동 모터는 강한 진동을 발생하여 진동 발생량에 의해 사용자가 손가락의 근접 정도를 파악할 수 있도록 할 수 있다.
상술한 본 발명의 사용자 입력 제어 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
한편, 상술한 본 발명의 사용자 입력 제어 방법은 휴대용 단말기, PMP(Portable Multimedia Player)와 같은 멀티미디어 플레이어, PDA(Personal Digital Assistants) 등의 이동 단말기 및 세탁기, 냉장고, 전자레인지 등의 가전 제품에서 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 구현되어 수행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치의 구조 블록도이다.
도 2는 본 발명의 근접 정도와 센서의 정전용량의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 3는 종래 방식과 본 발명의 검출부의 정전용량 측정 성능을 비교하는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 다수의 터치 센서가 배치된 센서 기판의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수의 센서들이 배치된 센서 기판의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 전도성 물체가 터치 센서에 접근하는 경우 사용자 입력 제어 장치(1)의 모습을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 전도성 물체가 센서에 접촉하는 경우 사용자 입력 제어 장치의 모습을 나타내는 예시도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 장치가 전도성 물체의 근접 정도에 따라 서로 다른 영상을 표시하는 모습을 설명하는 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 입력 제어 방법을 설명하는 흐 름도이다.

Claims (15)

  1. 전도성 물체와의 거리에 따라 정전용량이 변화하는 복수의 센서들;
    상기 센서들의 정전용량을 이용하여, 상기 센서들 중 적어도 하나에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출된 근접 정도에 대응하는 영상을 표시하는 복수의 디스플레이부;
    를 포함하고,
    상기 근접 정도는 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 적어도 세 가지로 구분되어 검출하는 사용자 입력 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이부는
    상기 복수의 센서들과 대응되어 위치하는 복수의 서브 디스플레이 영역을 포함하는 사용자 입력 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 서브 디스플레이 영역은
    그에 대응되는 센서에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도에 따라 서로 다른 영상을 표시하는 사용자 입력 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 근접 정도는
    비접촉 상태, 접근 상태 및 접촉 상태를 포함하고, 상기 센서의 정전용량은 상기 비접촉, 접근, 접촉 상태의 순으로 증가하는 사용자 입력 제어 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전도성 물체의 근접 정도가 상기 비접촉 또는 접촉 상태에서 접근 상태로 변경되는 경우, 상기 디스플레이부가 표시하는 영상이 변화하는 사용자 입력 제어 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 상기 복수의 센서들과 대응되어 위치하는 복수의 서브 디스플레이 영역을 포함하고,
    상기 복수의 센서들 중 제 1 센서에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 상기 비접촉 또는 접촉 상태에서 접근 상태로 변경되는 경우, 상기 제 1 센서에 대응되는 서브 디스플레이 영역이 표시하는 영상이 변화하는 사용자 입력 제어 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 센서에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 상기 비접촉 또는 접촉 상태에서 접근 상태로 변경되는 경우, 상기 제 1 센서에 대응되는 서브 디스플레이 영역이 표시하는 영상의 크기가 변화하는 사용자 입력 제어 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 센서에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 상기 비접촉 또는 접촉 상태에서 접근 상태로 변경되는 경우, 상기 제 1 센서에 대응되는 서브 디스플레이 영역이 표시하는 영상의 위치가 변화하는 사용자 입력 제어 장치.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 메인 디스플레이 영역 및 상기 복수의 센서들과 대응되어 위치하는 복수의 서브 디스플레이 영역을 포함하고,
    상기 복수의 센서들 중 어느 하나에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도가 상기 비접촉 또는 접촉 상태에서 접근 상태로 변경되는 경우, 상기 메인 디스플레이 영역이 표시하는 영상이 변화하는 사용자 입력 제어 장치.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 전도성 물체의 근접 정도 중 접근 상태는 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 복수의 구간들로 구분되며, 상기 복수의 구간들 각각에 있어 상기 디스플레이부가 표시하는 영상은 서로 상이한 사용자 입력 제어 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 전도성 물체의 근접 정도가 접근 상태인 경우, 상기 센서의 정전용량이 증가할수록 상기 디스플레이부가 표시하는 영상의 크기가 증가하는 사용자 입력 제어 장치.
  12. 전도성 물체와의 거리에 따라 정전용량이 변화하는 복수의 센서들을 이용한 사용자 입력 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 센서들의 정전용량을 획득하는 단계;
    상기 획득된 정전용량을 이용하여 상기 센서들 중 적어도 하나에 대한 상기 전도성 물체의 근접 정도를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 근접 정도에 대응되는 영상을 표시하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 근접 정도는 상기 센서의 정전용량 크기에 따라 적어도 세 가지로 구분되어 검출하는 사용자 입력 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 근접 정도는
    비접촉 상태, 접근 상태 및 접촉 상태를 포함하고,
    상기 센서의 정전용량은 상기 비접촉, 접근, 접촉 상태의 순으로 증가하는 사용자 입력 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 전도성 물체의 근접 정도가 상기 비접촉 또는 접촉 상태에서 접근 상태로 변경되는 경우, 상기 표시되는 영상이 변화하는 사용자 입력 제어 방법.
  15. 제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체.
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