KR20110022347A - 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법 및 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법 - Google Patents

터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법 및 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법 Download PDF

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Abstract

터치 스크린상에서의 사용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성한다. 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 입력 좌표들을 필터링하여 최종 좌표들을 생성한다. 사용자의 움직임에 따라 유효 영역을 가변적으로 설정하여 현재 입력 좌표를 필터링함으로써 연속적인 터치 동작의 시점 및 종점에서 비정상적으로 튀는 현상을 제거할 수 있고, 미세한 떨림 현상을 제거할 수 있다.

Description

터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법 및 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법{Method of eliminating noises in a touch screen and method of displaying touch operation in a display apparatus having a touch screen}
본 발명은 터치 스크린(touch screen)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치 스크린상에서의 터치 위치를 나타내는 좌표를 생성함에 있어서 발생하는 노이즈(noise)를 제거하는 방법 및 터치 동작의 디스플레이 방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치 스크린(touch screen)을 구비한 디스플레이 장치에 있어서, 터치 스크린상에서 사용자가 터치를 유지한 상태에서 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지(image)를 입력하는 경우, 터치 스크린은 주기적으로 사용자의 터치 위치를 나타내는 좌표들을 생성하고, 디스플레이 장치는 상기 생성된 좌표들을 연결함으로써 사용자가 입력한 이미지를 출력한다.
사용자의 터치 위치를 나타내는 좌표를 생성함에 있어서, 감압식 터치 스크린의 경우, 터치 지점을 감지하기 위해 전기적인 저항성과 전도성이 있는 두 개의 전도성 코팅 층을 포함하고 그 사이에는 공기로 채워진 절연 상태의 매우 얇은 공 간이 존재한다. 터치 스크린의 표면을 누르면 상기 두 개의 전도성 층이 접촉하게 되고, 상기 두 개의 전도성 층이 접촉된 위치에 따라 상기 두 개의 전도성 층의 저항값이 변하게 되므로 상기 두 개의 전도성 층에서의 전압이 변하게 된다. 따라서 상기 두 개의 전도성 층에서의 전압을 샘플링(sampling)함으로써 터치가 발생한 x축의 위치 및 y축의 위치를 나타내는 아날로그 신호를 검출할 수 있고, 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Converter, ADC)는 상기 터치가 발생한 x축의 위치 및 y축의 위치를 통해 터치 지점을 나타내는 좌표를 생성할 수 있다. 이 때, 아날로그-디지털 변환기 자체의 특성 및 아날로그-디지털 변환기에 연결된 터치 패널(touch panel)의 물리적인 문제로 인하여 터치 위치를 나타내는 좌표를 생성함에 있어서 노이즈가 발생하므로 사용자가 터치한 위치를 정확히 파악하기 어려운 문제가 발생한다.
사용자의 터치 위치를 나타내는 좌표를 생성함에 있어서, 정전식 터치 스크린의 경우, 터치 스크린의 표면에는 지속적으로 전류가 흐르고 있는데, 손가락 등으로 터치 스크린을 누르게 되면 유리에 흐르던 전자가 신체로 이동하게 되고, 센서는 이러한 전자의 변화를 감지함으로써 입력한 위치를 파악한다. 이 때, 전하의 변화를 측정하는 센서는 일반적으로 매우 민감하기 때문에 환경에 따라 오작동이 발생하는 등의 노이즈가 발생하므로 사용자가 입력한 위치를 정확히 파악하기 어려운 문제가 발생한다.
기타 다른 방식의 터치 스크린의 경우에도 터치 위치를 나타내는 좌표를 생성함에 있어서 노이즈는 발생하게 된다.
이와 같이 터치 스크린에서 터치 위치를 나타내는 좌표를 생성함에 있어서 발생하는 노이즈를 제거하기 위하여, 종래에는 터치 패널의 외부에 적절한 크기의 인덕터(inductor) 및 캐패시터(capacitor)를 달아서 해결하였다.
그러나 인덕터 및 캐패시터를 이용한 노이즈 제거 방법은 입력 좌표의 급격한 변화에 대해서만 필터링(filtering)이 가능하므로 미세한 떨림은 제거할 수 없고, 부하효과로 인해 노이즈 제거를 위한 최적의 인덕터 및 캐패시터의 값을 결정하는 것이 어려우며, PCB(printed circuit board) 상에서 실장면적을 크게 차지한다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 터치 스크린에서 터치 위치를 나타내는 좌표를 생성함에 있어서 발생하는 노이즈를 인덕터 및 캐패시터를 이용하지 않고 효과적으로 제거할 수 있는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 상기 노이즈 제거 방법을 포함하는 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법은, 터치 스크린상에서의 사용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성하고, 상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 필터링하여 최종 좌표들을 생성한다.
일 실시예에서, 상기 입력 좌표들을 생성함에 있어서, 상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 검출하여 현재 검출 좌표를 생성하고, 상기 현재 검출 좌표가 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 보정 영역에 포함되는지 여부에 기초하여 현재 입력 좌표를 결정할 수 있다.
또한, 상기 현재 검출 좌표를 생성함에 있어서, 상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 n(n은 양의 정수)회 샘플링하여 n개의 좌표 샘플들을 생성하고, 상기 n개의 좌표 샘플들을 구성하는 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들 중에서 각각 k(k는 n이하의 양의 정수)개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 선택하여, 상기 k개의 제1 방향 좌표들의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 제1 방향 좌표로 결정하고, 상기 k개의 제2 방향 좌표들의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 제2 방향 좌표로 결정할 수 있다.
상기 k개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 선택함에 있어서, 상기 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들을 각각 올림차순 또는 내림차순으로 소팅(sorting)하고, 상기 소팅된 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들 중에서 각각 중간 값에 해당하는 상기 k개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 선택할 수 있다.
한편, 상기 현재 입력 좌표를 결정함에 있어서, 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하고, 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정할 수 있다.
상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정함에 있어서, 상기 현재 입력 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 제1 방향으로 떨어진 거리에 대한 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제1 방향으로 떨어진 거리의 비율은, 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제1 방향으로 떨어진 거리에 대한 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제1 방향으로 상기 보정 영역의 경계까지의 거리의 비율과 동일하도록 상기 현재 입력 좌표의 제1 방향 좌표를 결정하고, 상기 현재 입력 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 제2 방향으로 떨어진 거리에 대한 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제2 방향으로 떨어진 거리의 비율은, 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제2 방향으로 떨어진 거리에 대한 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제2 방향으로 상기 보정 영역의 경계까지의 거리의 비율과 동일하도록 상기 현재 입력 좌표의 제2 방향 좌표를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 최종 좌표들을 생성함에 있어서, 이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 모션 벡터(motion vector)를 결정하고, 상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정할 수 있다. 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 현재 최종 좌표로 결정하고, 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 노이즈에 의한 좌표로 결정하고 상기 현재 입력 좌표를 제거할 수 있다.
상기 모션 벡터를 결정함에 있어서, 직전 최종 좌표를 종점으로 하고, 두 시점 이전의 최종 좌표를 시점으로 하는 벡터를 상기 모션 벡터로 결정할 수 있다.
상기 유효 영역을 설정함에 있어서, 직전 최종 좌표를 시점으로 하는 상기 모션 벡터의 종점을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기에 일정 상수를 더한 값을 반지름으로 하는 원형의 영역을 상기 유효 영역으로 설정할 수 있다.
상기 유효 영역을 설정함에 있어서, 직전 최종 좌표를 시점으로 하는 상기 모션 벡터의 종점을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기에 일정 상수를 더한 값의 두 배를 대각선의 길이로 갖는 정사각형의 영역을 상기 유효 영역으로 설정할 수도 있다.
이 경우, 상기 현재 입력 좌표와 상기 유효 영역의 중심 사이의 맨하탄 거리(Manhattan Distance)와 상기 유효 영역의 꼭지점과 상기 유효 영역의 중심 사이의 맨하탄 거리를 비교하여 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는지의 여부를 결정할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 상기 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법은, 터치 스크린상에서 사용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성하고, 상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 필터링하여 최종 좌표들을 생성하여, 상기 최종 좌표들에 기초하여 상기 사용자 의 연속적인 터치 동작에 따른 이미지를 출력한다.
일 실시예에서, 상기 입력 좌표들을 생성함에 있어서, 상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 검출하여 현재 검출 좌표를 생성하고, 상기 현재 검출 좌표가 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 보정 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하고, 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 최종 좌표들을 생성함에 있어서, 이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 모션 벡터를 결정하고, 상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정할 수 있다. 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 현재 최종 좌표로 결정하고, 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 노이즈에 의한 좌표로 결정하고 상기 현재 입력 좌표를 제거할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법 및 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법은 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 현재 검출 좌표를 이동하여 현재 입력 좌표를 생성함으로써 미세한 떨림 현상을 효과적으로 제거할 수 있고, 사용자의 움직 임에 따라 현재 입력 좌표가 위치할 수 있는 유효 영역을 가변적으로 설정하여 현재 입력 좌표를 필터링함으로써 연속적인 이미지를 입력하는 경우 입력의 시점 및 종점에서 주로 발생하는 비정상적으로 튀는 현상을 효과적으로 제거할 수 있다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있 을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하 게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치(100)는 터치 패널(touch panel)(110), 터치 패널 컨트롤러(touch panel controller)(120) 및 디스플레이부(display unit)(130)를 포함한다.
예를 들어, 터치 패널(110)은 디스플레이부(130) 위에 배치되어 사용자의 터치 위치에 상응하는 터치 신호들을 생성할 수 있다. 터치 패널 컨트롤러(120)는 상기 터치 신호들에 기초하여 사용자가 터치한 좌표를 계산하여 최종 좌표들을 생성할 수 있다. 디스플레이부(130)는 상기 최종 좌표에 기초하여 사용자의 터치 동작에 따른 이미지를 출력할 수 있다.
터치 패널(110)상에서 사용자가 터치를 유지한 상태에서 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지(image)를 입력하는 경우, 터치 패널 컨트롤러(120)는 상기 터치 신호들에 기초하여 주기적으로 사용자의 터치 위치를 나타내는 상기 최종 좌표들을 생성할 수 있다.
상기 최종 좌표들을 생성함에 있어서, 앞서 설명한 바와 같이, 터치 패널의 물리적인 문제로 인해 노이즈가 발생하게 되므로, 디스플레이부(130)의 출력 결과에는 미세한 떨림 현상 또는 입력의 시점 및 종점에서 주로 발생하는 비정상적으로 튀는 현상이 나타나게 된다.
따라서 사용자가 터치 패널(110)상에 입력한 이미지를 정확하게 디스플레이 부(130)에 출력하기 위해서, 터치 패널 컨트롤러(120)는 상기 최종 좌표들을 생성함에 있어서 터치한 좌표 검출시 발생하는 노이즈를 제거하여 상기 최종 좌표들을 생성한다. 이하 터치 패널 컨트롤러(120)에 의한 노이즈 제거 방법 및 상기 노이즈 제거 방법을 사용한 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린(touch screen)에서의 노이즈(noise) 제거 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법은 터치 스크린상에서의 사용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성하고(단계 S1100), 상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 필터링(filtering)하여 최종 좌표들을 생성한다(단계 S1200).
터치 스크린상에서 사용자가 터치를 유지한 상태에서 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지를 입력하는 경우, 일정 주기에 따라 주기적으로 사용자의 터치 위치에 따른 상기 입력 좌표들을 생성할 수 있다.
상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 선택적으로 제거함으로써 최종 좌표들을 생성할 수 있다. 상기 최종 좌표들은 터치 스크린에 의해 사용자의 터치 위치로 최종적으로 결정된 좌표들을 나타낸다.
도 3a는 도 2의 입력 좌표들을 생성하는 단계(S1100)의 일 예를 나타내는 순 서도이다.
도 3a를 참조하면, 입력 좌표들을 생성하는 단계(S1100)에서는 상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 검출하여 현재 검출 좌표를 생성하고(단계 S1110), 상기 현재 검출 좌표가 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 보정 영역에 포함되는지 여부에 기초하여 현재 입력 좌표를 결정할 수 있다(단계 S1120).
상기 직전 최종 좌표는 상기 최종 좌표들을 생성하는 과정에 있어서 이미 생성된 상기 최종 좌표들 중에서 바로 직전에 최종 좌표로 결정되었던 좌표를 나타낸다.
도 3b는 도 3a의 현재 검출 좌표를 생성하는 단계(S1100)의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 3b를 참조하면, 현재 검출 좌표를 생성하는 단계(S1110)에서는 상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 n(n은 양의 정수)회 샘플링하여 n개의 좌표 샘플들을 생성한다(단계 S1111).
상기 설명한 바와 같이, 터치 스크린상에서 사용자가 터치를 유지한 상태에서 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지를 입력하는 경우, 주기적으로 사용자의 터치 위치에 따른 상기 입력 좌표들을 생성할 수 있다. 상기 입력 좌표들 각각을 생성하기 위해, 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 매 주기마다 n회 샘플링하여 생성된 상기 n개의 좌표 샘플들을 사용할 수 있다.
상기 n개의 좌표 샘플들을 구성하는 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들 중에서 각각 k(k는 n이하의 양의 정수)개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 선택한다(단계 S1113).
상기 k개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 선택하는 단계(S1113)에서는 상기 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들을 각각 올림차순 또는 내림차순으로 소팅(sorting)하고(단계 S1115), 상기 소팅된 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들 중에서 각각 중간 값에 해당하는 상기 k개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 선택할 수 있다(단계 S1117).
상기 선택된 k개의 제1 방향 좌표들의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 제1 방향 좌표로 결정하고, 상기 선택된 k개의 제2 방향 좌표들의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 제2 방향 좌표로 결정할 수 있다(단계 S1119).
상기 제1 방향은 x축 방향으로 정의할 수 있고, 상기 제2 방향은 y축 방향으로 정의할 수 있으며, 이 때, 상기 제1 방향 좌표는 x좌표로 정의할 수 있고, 상기 제2 방향 좌표는 y좌표로 정의할 수 있다. 이하, 상기 제1 방향은 x축 방향으로 정의하고, 상기 제2 방향은 y축 방향으로 정의하여 설명한다.
예를 들어, n=8, k=4인 경우에 대한 도 3b의 현재 검출 좌표를 생성하는 단계(S1110)를 설명하면 아래와 같다.
현재 주기에서 생성된 8개의 좌표 샘플들이 (x0, y0),......, (x7, y7)이고, x0 내지 x7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 중간 값에 해당하는 4개의 x좌표인 세 번째 내지 여섯 번째 x좌표가 각각 xa1, xa2, xa3 및 xa4이고, y0 내지 y7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 중간 값에 해당하는 4개의 y좌표인 세 번째 내지 여섯 번째 x좌표가 각각 yb1, yb2, yb3 및 yb4라고 하면, 아래의 [수학식 1]에 의해 xa1, xa2, xa3 및 xa4의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 x좌표로 결정하고, [수학식 2]에 의해 yb1, yb2, yb3 및 yb4의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 y좌표로 결정할 수 있다.
xC = (xa1 + (xa2 + xa3) << 1 + (xa2 + xa3) + xa4) >> 3
= (xa1 + 3*xa2 + 3*xa3 + xa4) / 8
yC = (yb1 + (yb2 + yb3) << 1 + (yb2 + yb3) + yb4) >> 3
= (yb1 + 3*yb2 + 3*yb3 + yb4) / 8
여기서, xC 및 yC는 각각 상기 현재 검출 좌표의 x좌표 및 y좌표를 나타낸다.
상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]에서는 x0 내지 x7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 네 번째 및 다섯 번째의 x좌표(xa2, xa3) 및 y0 내지 y7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 네 번째 및 다섯 번째의 y좌표(yb2, yb3)에 대해서는 3의 가중치를 가하고, x0 내지 x7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 세 번째 및 여섯 번째의 x좌표(xa1, xa4) 및 y0 내지 y7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 세 번째 및 여섯 번째의 y좌표(yb1, yb4)에 대해서는 1의 가중치를 가함으로써 시프트(shift) 연산을 통해 빠르게 상기 현재 검출 좌표를 생성할 수 있다.
실시예에 따라서 가중치를 상기와 다르게 가하여 상기 현재 검출 좌표를 생성할 수도 있다.
도 3b를 참조하여 상기 설명한 바와 같이, 현재 검출 좌표를 생성하는 단계(S1110)는 n개의 좌표를 샘플링하고, 상기 n개의 좌표 샘플들을 소팅하여 중간 값에 해당하는 좌표 샘플들을 가중평균함으로써 상기 현재 검출 좌표를 생성하기 때문에, 사용자의 실제 터치 위치를 정확하게 검출할 수 있고, 상기 가중평균은 시프트 연산을 통해 수행되므로 빠른 속도로 상기 현재 검출 좌표를 생성할 수 있다.
다시 도 3a를 참조하면, 상기 현재 입력 좌표를 결정하는 단계(S1120)는 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역에 포함되는지 여부를 판단하여(단계 S1130), 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하고(단계 S1140), 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정할 수 있다(단계 S1150).
도 4a는 사용자가 빠른 속도로 직선을 입력한 경우 발생할 수 있는 터치 스 크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 4b는 사용자가 느린 속도로 직선을 입력한 경우 발생할 수 있는 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b에서 좌표(P1)는 상기 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P2)는 상기 직전 최종 좌표가 결정되기 직전에 최종 좌표로 결정되었던 좌표, 즉, 두 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P3)는 세 시점 이전의 최종 좌표를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b에서 상기 두 시점 이전의 최종 좌표(P2)는 노이즈로 인해 사용자의 실제 터치 위치로부터 y축 방향으로 일정 거리(d)만큼 떨어진 위치로 검출된 것을 나타낸다.
도 4a를 참조하면, 상기 세 시점 이전의 최종 좌표(P3)와 상기 두 시점 이전의 최종 좌표(P2) 사이의 거리가 먼 경우, 노이즈로 인한 출력의 왜곡 현상이 인식하지 못할 정도로 적게 나타난다.
이에 반해, 도 4b를 참조하면, 상기 세 시점 이전의 최종 좌표(P3)와 상기 두 시점 이전의 최종 좌표(P2) 사이의 거리가 가까운 경우, 노이즈로 인한 출력의 왜곡현상이 뚜렷이 나타나고 이는 미세한 떨림으로 인식된다.
따라서 현재 입력 좌표를 결정하는 단계(S1120)는 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 상기 보정 영역에 포함되는지 여부를 판단하여(단계 S1130) 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역에 포함되는 경우에만 상기 현재 검출 좌표의 위치를 보정할 수 있다.
즉, 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표와 가까운 거리에 위치하는 경우에는 노이즈로 인한 미세 떨림이 육안으로 인식될 정도로 나타나므로 상기 현재 검출 좌표의 위치를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하는 반면에(단계 S1140), 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표와 먼 거리에 위치하는 경우에는 노이즈가 발생하더라도 노이즈로 인한 출력의 왜곡 현상이 육안으로 인식될 정도로 나타나지 않으므로 동작 속도를 증가시키기 위해 상기 현재 검출 좌표의 위치를 이동하지 않고 상기 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정할 수 있다(단계 S1150).
도 5a는 도 3a의 현재 입력 좌표를 결정하는 단계(S1120)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a에서 좌표(P1)는 상기 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(C)는 상기 현재 검출 좌표를 나타낸다. 상기 보정 영역(A)은 상기 직전 최종 좌표(P1)를 중심으로 하여 x축 방향으로 2a(a는 양의 정수), y축 방향으로 2b(b는 양의 정수)의 길이를 갖는 직사각형 영역으로 설정될 수 있다.
예를 들면, x축 방향으로 480픽셀을 포함하고, y축 방향으로 800픽셀을 포함하는 터치 스크린의 경우 상기 보정 영역(A)의 x축 방향의 길이는 64픽셀, 즉, a=32, y축 방향의 길이는 128픽셀, 즉, b=64로 설정될 수 있다.
상기 현재 검출 좌표(C)가 상기 직전 최종 좌표(P1)를 중심으로 하는 상기 보정 영역(A)에 포함되는지 여부의 판단(단계 S1130)은 아래의 [수학식 3]에 의해 수행될 수 있다.
(|x1-xC| <= a) and (|y1-yC| <= b)
여기서, 상기 직전 최종 좌표(P1)의 좌표는 (x1, y1)이고, 상기 현재 검출 좌표(C)의 좌표는 (xC, yC)이다.
상기 [수학식 3]을 만족하는 경우에는 상기 현재 검출 좌표(C)는 상기 직전 최종 좌표(P1)를 중심으로 하는 상기 보정 영역(A)에 포함되는 경우이므로 상기 현재 검출 좌표(C) 및 상기 직전 최종 좌표(P1) 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표(C) 및 상기 직전 최종 좌표(P1) 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표(C)를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정할 수 있다(단계 S1140).
반면에, 상기 [수학식 3]을 만족하지 않는 경우에는 상기 현재 검출 좌표(C)는 상기 직전 최종 좌표(P1)를 중심으로 하는 상기 보정 영역(A) 외부에 위치하는 경우이므로 상기 현재 검출 좌표(C)를 이동시키지 않고 상기 현재 검출 좌표(C)를 상기 현재 입력 좌표로 결정할 수 있다(단계 S1150).
도 5b는 도 3a의 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하는 단계(S1140)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b에서 좌표(P1)는 상기 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(C)는 상기 현재 검출 좌표를 나타내고, 좌표(S)는 상기 이동된 현재 검출 좌표를 나타내는 것으로서 상기 이동된 현재 검출 좌표는 상기 현재 입력 좌표(S)로 결정된다.
도 5b를 참조하면, 상기 현재 검출 좌표(C) 및 상기 직전 최종 좌표(P1) 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표(C) 및 상기 직전 최종 좌표(P1) 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표(C)를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표(S)로 결정할 수 있다.
상기 현재 입력 좌표(S)는 아래의 [수학식 4] 및 [수학식 5]에 의해 결정될 수 있다.
|xS-x1| : |xC-x1| = |xC-x1| : a
|yS-y1| : |yC-y1| = |yC-y1| : b
여기서, 상기 직전 최종 좌표(P1)의 좌표는 (x1, y1)이고, 상기 현재 검출 좌표(C)의 좌표는 (xC, yC)이고, 상기 현재 입력 좌표(S)의 좌표는 (xS, yS)이다.
즉, 상기 현재 입력 좌표(S)가 상기 직전 최종 좌표(P1)로부터 x축 방향으로 떨어진 거리(|xS-x1|)에 대한 상기 현재 검출 좌표(C)가 상기 직전 최종 좌표(P1)로부터 x축 방향으로 떨어진 거리(|xC-x1|)의 비율은, 상기 현재 검출 좌표(C)가 상기 직전 최종 좌표(P1)로부터 x축 방향으로 떨어진 거리(|xC-x1|)에 대한 상기 직전 최종 좌표(P1)로부터 x축 방향으로 상기 보정 영역(A)의 경계까지의 거리(a)의 비율과 동일하도록 상기 현재 입력 좌표(S)의 x좌표를 결정할 수 있다.
마찬가지로, 상기 현재 입력 좌표(S)가 직전 입력 좌표(P1)로부터 y축 방향으로 떨어진 거리(|yS-y1|)에 대한 터치 좌표(C)가 직전 입력 좌표(P1)로부터 y축 방향으로 떨어진 거리(|yC-y1|)의 비율은, 터치 좌표(C)가 직전 입력 좌표(P1)로부터 y축 방향으로 떨어진 거리(|yC-y1|)에 대한 직전 입력 좌표(P1)로부터 y축 방향으로 일정 영역(A)의 경계까지의 거리(b)의 비율과 동일하도록 상기 현재 입력 좌표(S)의 y좌표를 결정할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여 상기 보정 영역은 직사각형의 영역인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 실시예에 따라서 상기 보정 영역은 상기 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 원형의 영역 또는 타원형의 영역 등 다른 형상의 영역으로 설정될 수도 있다.
도 6a는 도 3a의 현재 입력 좌표를 결정하는 단계(S1120)가 적용되지 않은 경우에 대한 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6a에서 사각형의 칸들 각각은 상기 디스플레이 장치의 픽셀들 각각을 나타낸다.
도 6a를 참조하면, 사용자가 픽셀과 픽셀의 경계선(z)을 따라 x축 방향으로 직선을 그은 경우, 상기 입력 좌표들은 터치한 좌표 검출시 발생하는 노이즈로 인해 경계선(z)의 위쪽에 있는 픽셀 또는 경계선(z)의 아래쪽에 있는 픽셀로 불규칙적으로 결정된다.
따라서 도 6a에 도시된 바와 같이, 현재 입력 좌표를 결정하는 단계(S1120)가 적용되지 않은 경우, 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과에 미세한 떨림 현상이 발생하게 된다.
도 6b는 도 3a의 현재 입력 좌표를 결정하는 단계(S1120)가 적용된 경우에 대한 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6b에서 사각형의 칸들 각각은 상기 디스플레이 장치의 픽셀들 각각을 나타낸다.
도 6b를 참조하면, 사용자가 픽셀과 픽셀의 경계선(z)을 따라 x축 방향으로 직선을 그은 경우, 터치한 좌표 검출시 발생하는 노이즈로 인해 상기 현재 검출 좌표가 경계선(z)의 위쪽에 있는 픽셀 또는 경계선(z)의 아래쪽에 있는 픽셀로 불규칙적으로 결정되더라도, 현재 입력 좌표를 결정하는 단계(S1120)를 통해, 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정함으로써 노이즈가 제거되므로 상기 디스플레이 장치의 출력 결과에 미세한 떨림 현상이 발생하지 않는다.
도 6b에서는 상기 경계선(z)의 위쪽에 있는 픽셀 상에 직선이 출력된 것을 나타내고 있으나, 직선상의 최초의 픽셀이 상기 경계선(z)의 아래쪽에 있는 픽셀로 결정된 경우에는 상기 경계선(z)의 아래쪽에 있는 픽셀 상에 직선이 출력될 수도 있다.
도 2 내지 6B를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법은, 상기 현재 검출 좌표와 상기 직전 최종 좌표와의 위치 관계에 따라 선택적으로 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정함으로써, 터치 스크린의 속도를 저하시키지 않으면서 터치한 좌표 검출시 발생하는 노이즈로 인한 미세한 떨림 현상을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 7은 도 2의 최종 좌표들을 생성하는 단계(S1200)의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 최종 좌표들을 생성하는 단계(S1200)에서는 이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 모션 벡터(motion vector)를 결정한다(단계 S1210). 상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정하고(단계 S1220), 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는지 여부를 판단한다(단계 S1230). 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 현재 최종 좌표로 결정할 수 있다(단계 S1240). 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 노이즈에 의한 좌표로 결정하여 상기 현재 입력 좌표를 제거하고 상기 현재 최종 좌표를 생성하지 않을 수 있다(단계 S1250).
이하, 도 7의 각 단계에 대해 상세히 설명한다.
도 8은 도 7의 모션 벡터를 결정하는 단계(S1210)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에서 좌표(P1)는 상기 최종 좌표들을 생성하는 과정에 있어서 이미 생성된 상기 최종 좌표들 중에서 바로 직전에 최종 좌표로 결정되었던 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P2)는 상기 직전 최종 좌표가 결정되기 직전에 최종 좌표로 결정되었던 좌표, 즉, 두 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P3)는 세 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P4)는 네 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P5)는 다섯 시점 이전의 최종 좌표를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 상기 모션 벡터는 상기 두 시점 이전의 최종 좌표(P2)를 시점으로 하고, 상기 직전 최종 좌표(P1)를 종점으로 하는 벡터(M)로 결정될 수 있다.
상기 모션 벡터는 터치 스크린상에서의 사용자의 연속적인 터치 동작에 있어서, 터치 위치가 터치 스크린상에서 이동하는 방향 및 속도를 나타낸다.
도 9 내지 도 11은 도 7의 유효 영역을 설정하는 단계(S1220)를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11에서 좌표(P1)는 상기 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P2)는 상기 두 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P3)는 세 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P4)는 네 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P5)는 다섯 시점 이전의 최종 좌표를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 상기 직전 최종 좌표(P1)를 시점으로 하는 상기 모션 벡터(M)의 종점(O)을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기(|M|)를 반지름으로 하는 원형의 영역(V)을 상기 유효 영역으로 고려할 수 있다.
그러나 사용자가 한 지점에서 터치한 상태에서 일정 시간 동안 정지한 후 이미지를 입력하기 위해 이동을 하는 경우, 상기 직전 최종 좌표(P1) 및 상기 두 시점 이전의 최종 좌표(P2)는 서로 동일하게 되어 상기 모션 벡터(M)는 영벡터가 된다. 이러한 경우 상기 유효 영역(V)의 면적이 0이 된다는 문제점이 있다.
도 10은 상기 문제점을 해결하기 위한 상기 유효 영역을 설정하는 방법을 나타낸다.
도 10에서 좌표(S)는 상기 현재 입력 좌표를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 상기 직전 최종 좌표(P1)를 시점으로 하는 상기 모션 벡터(M)의 종점(O)을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기(|M|)에 일정 상수(e)(e는 양의 정수)를 더한 값을 반지름으로 하는 원형의 영역(V')을 상기 유효 영역으로 설정할 수 있다.
도 10과 관련하여 설명한 방법에 의해 상기 유효 영역을 설정하는 경우, 상기 유효 영역(V')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 유클리디언 거리(Euclidean Distance)가 상기 모션 벡터의 크기(|M|)에 일정 상수(e)를 더한 값보다 큰지 여부를 결정함으로써 상기 현재 입력 좌표(S)가 상기 유효 영역(V')에 포함되는지 여부를 판단(단계 S1230)할 수 있다.
도 10과 관련하여 설명한 상기 유효 영역 설정 방법에 따르면, 상기 유효 영 역(V')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 유클리디언 거리를 구하는 데에 많은 시간이 소요되어 터치 스크린의 동작 속도가 저하될 가능성이 있으므로, 도 11에서는 터치 스크린의 동작 속도를 보다 증가시킬 수 있는 상기 유효 영역을 설정하는 방법을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 상기 직전 최종 좌표(P1)를 시점으로 하는 상기 모션 벡터(M)의 종점(O)을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기(|M|)에 일정 상수(e)를 더한 값의 두 배를 대각선의 길이로 갖는 정사각형의 영역(V'')을 상기 유효 영역으로 설정할 수 있다.
이 경우, 상기 유효 영역(V'')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 맨하탄 거리(Manhattan Distance)가 상기 유효 영역(V'')의 꼭지점과 상기 유효 영역의 중점(O) 사이의 맨하탄 거리보다 큰지 여부를 결정함으로써 상기 현재 입력 좌표(S)가 상기 유효 영역(V'')에 포함되는지 여부를 판단(단계 S1230)할 수 있다.
즉, 아래의 [수학식 6]을 만족하는 경우, 상기 현재 입력 좌표(S)는 상기 유효 영역(V'')에 포함되므로, 상기 현재 입력 좌표(S)를 상기 현재 최종 좌표로 결정하고(단계 S1240), 아래의 [수학식 6]을 만족하지 않는 경우, 상기 현재 입력 좌표(S)는 상기 유효 영역(V'')에 포함되지 않으므로, 상기 현재 입력 좌표(S)를 노이즈에 의한 좌표로 결정하고 상기 현재 입력 좌표(S)를 제거할 수 있다(단계 S1250).
|xS-xO| + |yS-yO| <= |M| + e
여기서, 상기 유효 영역의 중심의 좌표는 (xO, yO)이고, 상기 현재 입력 좌표는 (xS, yS)이다.
일반적으로 터치 스크린상에서 사용자가 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지를 입력하는 경우, 사용자의 움직임의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 상기 현재 입력 좌표가 위치할 수 있는 영역이 결정된다. 다시 말하면, 사용자가 터치 스크린상에서 연속적인 이미지를 그리는 경우, 사용자의 움직임이 이동하던 방향, 즉, 상기 모션 벡터 방향의 영역에 상기 현재 입력 좌표가 위치할 가능성이 높고, 또한 사용자의 움직임의 이동 속도가 빠를수록, 즉, 상기 모션 벡터의 크기가 클수록 상기 현재 입력 좌표가 위치할 수 있는 영역이 넓어진다.
따라서 도 2 및 도 7 내지 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법은, 상기 이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 상기 모션 벡터를 결정하고, 상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정하여, 사용자의 움직임에 따라 상기 현재 입력 좌표가 위치할 수 있는 상기 유효 영역의 위치 및 크기를 상이하게 설정함으로써, 연속적인 이미지를 입력하는 경우 입력의 시점 및 종점에서 주로 발생하는 비정상적으로 튀는 현상, 즉, 입력된 지점과 무관한 지점의 좌표가 터치된 것으로 검출되어 이미지가 왜곡되는 현상을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치 에서의 터치 동작 디스플레이 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법은 터치 스크린상에서 사용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성하고(단계 S2100), 상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 필터링하여 최종 좌표들을 생성하고(단계 S2200), 상기 최종 좌표들에 기초하여 상기 사용자의 연속적인 터치 동작에 따른 이미지를 출력한다(단계 S2300).
입력 좌표들을 생성하는 단계(S2100)에서는 상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 검출하여 현재 검출 좌표를 생성하고, 상기 현재 검출 좌표가 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 보정 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하고, 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정할 수 있다.
상기 직전 최종 좌표는 상기 최종 좌표들을 생성하는 과정에 있어서 이미 생성된 상기 최종 좌표들 중에서 바로 직전에 최종 좌표로 결정되었던 좌표를 나타낸다.
입력 좌표들을 생성하는 단계(S2100)에서는 도 2 내지 도 6b와 관련하여 설 명한 단계(S1100)와 동일하게 수행될 수 있다. 도 2 내지 도 6b와 관련하여 단계(S1100)에 대해 상세히 설명하였으므로, 중복을 피하기 위해 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
최종 좌표들을 생성하는 단계(S2200)에서는 이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 모션 벡터를 결정하고, 상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정하고, 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는지 여부를 판단하여, 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 현재 최종 좌표로 결정하고, 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 노이즈에 의한 좌표로 결정하고 상기 현재 입력 좌표를 제거할 수 있다.
최종 좌표들을 생성하는 단계(S2200)는 도 2 및 도 7 내지 도 11과 관련하여 설명한 단계(S1200)와 동일하게 수행될 수 있다. 도 2 및 도 7 내지 도 11과 관련하여 단계(S1200)에 대해 상세히 설명하였으므로, 중복을 피하기 위해 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
상기 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치는 입력 좌표들을 생성하는 단계(S2100) 및 최종 좌표들을 생성하는 단계(S2200)를 통해 생성된 상기 최종 좌표들에 기초하여 상기 사용자의 연속적인 터치 동작에 따른 이미지를 출력한다(단계 S2300). 이 때, 상기 현재 최종 좌표가 상기 사용자의 연속적인 터치 동작 중에 최초로 생성된 최종 좌표인 경우, 상기 디스플레이 장치는 상기 현재 최종 좌표에 해당하는 화면상의 위치에 점을 디스플레이하고, 상기 현재 최종 좌표가 상기 최초로 생성된 최종 좌표 이후에 생성된 최종 좌표인 경우, 상기 디스플레이 장치는 상기 현재 최종 좌표와 상기 직전 최종 좌표를 연결하는 직선을 디스플레이할 수 있다.
도 12의 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법은 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), MP3 플레이어 등과 같이 터치 스크린 장치를 구비하는 임의의 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
또한, 도 12의 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법은 감압식 터치 스크린 및 정전식 터치 스크린을 포함하는 모든 종류의 터치 스크린을 구비하는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13의 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 장치(3000)는 터치 패널 컨트롤러에 포함된다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 장치(3000)는 좌표 생성부(coordinate generation unit)(3100) 및 노이즈 필터링부(noise filtering unit)(3200)를 포함한다.
좌표 생성부(3100)는 터치 스크린상에서의 사용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성한다. 터치 스크린상에서 사용자가 터치를 유지한 상태에서 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지를 입력하는 경우, 좌표 생성부(3100)는 일정 주기에 따라 주기적으로 사용자의 터치 위치에 따른 상기 입력 좌표들을 생성할 수 있다.
노이즈 필터링부(3200)는 좌표 생성부(3100)로부터 제공되는 입력 좌표들을 수신하여, 상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 필터링하여 최종 좌표들을 생성한다. 노이즈 필터링부(3200)는 상기 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 선택적으로 제거함으로써 최종 좌표들을 생성할 수 있다. 상기 최종 좌표들은 터치 스크린에 의해 사용자의 터치 위치로 최종적으로 결정된 좌표들을 나타낸다.
좌표 생성부(3100)는 좌표 검출부(3110) 및 좌표 보정부(3120)를 포함할 수 있다.
좌표 검출부(3110)는 상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 검출하여 현재 검출 좌표를 생성할 수 있다.
좌표 보정부(3120)는 좌표 검출부(3110)로부터 제공되는 상기 현재 검출 좌표를 수신하여, 상기 현재 검출 좌표가 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 보정 영역에 포함되는지 여부에 기초하여 현재 입력 좌표를 결정할 수 있다.
상기 직전 최종 좌표는 상기 최종 좌표들을 생성하는 과정에 있어서 이미 생성된 상기 최종 좌표들 중에서 바로 직전에 최종 좌표로 결정되었던 좌표를 나타낸다.
도 14는 도 13의 좌표 검출부(3110)의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 좌표 검출부(3110)는 좌표 샘플링부(coordinate sampling unit)(3111), 좌표 선택부(coordinate selection unit)(3113) 및 좌표 계산부(coordinate calculation unit)(3115)를 포함할 수 있다.
좌표 샘플링부(3111)는 상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 n(n은 양의 정수)회 샘플링하여 n개의 좌표 샘플들을 생성할 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 터치 스크린상에서 사용자가 터치를 유지한 상태에서 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지를 입력하는 경우, 주기적으로 사용자의 터치 위치에 따른 상기 입력 좌표들을 생성할 수 있다. 상기 입력 좌표들 각각을 생성하기 위해, 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 매 주기마다 n회 샘플링하여 생성된 상기 n개의 좌표 샘플들을 사용할 수 있다.
좌표 선택부(3113)는 좌표 샘플링부(3111)로부터 제공되는 상기 n개의 좌표 샘플들을 수신하여, 상기 n개의 좌표 샘플들을 구성하는 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들 중에서 각각 k(k는 n이하의 양의 정수)개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 선택할 수 있다. 구체적인 동작에 있어서, 좌표 선택부(3113)는 상기 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들을 각각 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하고, 상기 소팅된 n개의 제1 방향 좌표들 및 n개의 제2 방향 좌표들 중에서 각각 중간 값에 해당하는 상기 k개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 선택할 수 있다.
좌표 계산부(3115)는 좌표 선택부(3113)로부터 제공되는 상기 k개의 제1 방향 좌표들 및 k개의 제2 방향 좌표들을 수신하여, 상기 k개의 제1 방향 좌표들의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 제1 방향 좌표로 결정하고, 상기 k개의 제2 방향 좌표들의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 제2 방향 좌표로 결정할 수 있다.
상기 제1 방향은 x축 방향으로 정의할 수 있고, 상기 제2 방향은 y축 방향으로 정의할 수 있으며, 이 때, 상기 제1 방향 좌표는 x좌표로 정의할 수 있고, 상기 제2 방향 좌표는 y좌표로 정의할 수 있다. 이하, 상기 제1 방향은 x축 방향으로 정의하고, 상기 제2 방향은 y축 방향으로 정의하여 설명한다.
예를 들어, n=8, k=4인 경우에 대한 도 14의 좌표 검출부(3110)의 동작에 대해 설명하면 아래와 같다.
좌표 샘플링부(3111)는 8개의 좌표 샘플들((x0, y0),......, (x7, y7))을 생성하고, 좌표 선택부(3113)는 x0 내지 x7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 중간 값에 해당하는 4개의 x좌표인 세 번째 내지 여섯 번째 x좌표(xa1, xa2, xa3, xa4)를 선택하고, y0 내지 y7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 중간 값에 해당하는 4개의 y좌표(yb1, yb2, yb3, yb4)를 선택한다. 좌표 계산부(3115)는 아래의 [수학식 7]에 의해 xa1, xa2, xa3 및 xa4의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 x좌표로 결정하고, [수학식 8]에 의해 yb1, yb2, yb3 및 yb4의 가중평균값을 상기 현재 검출 좌표의 y좌표로 결정한다.
xC = (xa1 + (xa2 + xa3) << 1 + (xa2 + xa3) + xa4) >> 3
= (xa1 + 3*xa2 + 3*xa3 + xa4) / 8
yC = (yb1 + (yb2 + yb3) << 1 + (yb2 + yb3) + yb4) >> 3
= (yb1 + 3*yb2 + 3*yb3 + yb4) / 8
여기서, xC 및 yC는 각각 상기 현재 검출 좌표의 x좌표 및 y좌표를 나타낸다.
상기 [수학식 7] 및 [수학식 8]에서는 x0 내지 x7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 네 번째 및 다섯 번째의 x좌표(xa2, xa3) 및 y0 내지 y7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 네 번째 및 다섯 번째의 y좌표(yb2, yb3)에 대해서는 3의 가중치를 가하고, x0 내지 x7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 세 번째 및 여섯 번째의 x좌표(xa1, xa4) 및 y0 내지 y7을 올림차순 또는 내림차순으로 소팅하여 세 번째 및 여섯 번째의 y좌표(yb1, yb4)에 대해서는 1의 가중치를 가함으로써 시프트(shift) 연산을 통해 빠르게 상기 현재 검출 좌표를 생성할 수 있다.
실시예에 따라서 좌표 검출부(3110)는 가중치를 상기와 다르게 가하여 상기 현재 검출 좌표를 생성할 수도 있다.
도 14를 참조하여 상기 설명한 바와 같이, 좌표 검출부(3110)는 n개의 좌표를 샘플링하고, 상기 n개의 좌표 샘플들을 소팅하여 중간 값에 해당하는 좌표 샘플들을 가중평균함으로써 상기 현재 검출 좌표를 생성하기 때문에, 사용자의 실제 터 치 위치를 정확하게 검출할 수 있고, 상기 가중평균은 시프트 연산을 통해 수행되므로 빠른 속도로 상기 현재 검출 좌표를 생성할 수 있다.
도 15는 도 13의 좌표 보정부(3120)의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 15를 참조하면, 좌표 보정부(3120)는 보정 판단부(correction determining unit)(3121) 및 좌표 이동부(coordinate shift unit)(3123)를 포함할 수 있다.
보정 판단부(3121)는 좌표 검출부(3110)로부터 제공되는 상기 현재 검출 좌표를 수신하여, 상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역에 포함되는지 여부를 판단하여 보정 제어 신호(C_CON)를 생성할 수 있다.
도 5a를 참조하여 보정 판단부(3121)의 동작에 대해 설명한다.
도 5a에서 좌표(P1)는 상기 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(C)는 상기 현재 검출 좌표를 나타낸다. 보정 판단부(3121)는 상기 직전 최종 좌표(P1)를 중심으로 하여 x축 방향으로 2a(a는 양의 정수), y축 방향으로 2b(b는 양의 정수)의 길이를 갖는 직사각형 영역(A)을 상기 보정 영역으로 설정할 수 있다.
예를 들면, x축 방향으로 480픽셀을 포함하고, y축 방향으로 800픽셀을 포함하는 터치 스크린의 경우, 보정 판단부(3121)는 상기 보정 영역(A)의 x축 방향의 길이는 64픽셀, 즉, a=32, y축 방향의 길이는 128픽셀, 즉, b=64로 설정할 수 있다.
보정 판단부(3121)는 아래의 [수학식 9]에 의해 상기 현재 검출 좌표(C)가 상기 보정 영역(A)에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다.
(|x1-xC| <= a) and (|y1-yC| <= b)
여기서, 상기 직전 최종 좌표(P1)의 좌표는 (x1, y1)이고, 상기 현재 검출 좌표(C)의 좌표는 (xC, yC)이다.
상기 [수학식 9]를 만족하는 경우, 보정 판단부(3121)는 제1 값을 갖는 상기 보정 제어 신호(C_CON)를 생성하고, 상기 [수학식 9]를 만족하지 않는 경우, 보정 판단부(3121)는 제2 값을 갖는 상기 보정 제어 신호(C_CON)를 생성할 수 있다.
좌표 이동부(3123)는 상기 보정 제어 신호(C_CON) 및 상기 현재 검출 좌표(xC, yC)를 수신하여, 상기 현재 입력 좌표를 생성할 수 있다.
보다 상세하게는, 좌표 이동부(3123)는, 상기 보정 제어 신호(C_CON)가 상기 제1 값을 갖는 경우, 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하고, 상기 보정 제어 신호(C_CON)가 상기 제2 값을 갖는 경우, 상기 현재 검출 좌표를 이동시키지 않고 상기 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정할 수 있다.
도 5b를 참조하여 상기 보정 제어 신호(C_CON)가 상기 제1 값을 갖는 경우에 대한 좌표 이동부(3123)의 동작에 대해 설명한다.
도 5b에서 좌표(P1)는 상기 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(C)는 상기 현 재 검출 좌표를 나타내고, 좌표(S)는 상기 이동된 현재 검출 좌표를 나타내는 것으로서 상기 이동된 현재 검출 좌표는 상기 현재 입력 좌표(S)로 결정된다.
좌표 이동부(3123)는 상기 보정 제어 신호(C_CON)가 상기 제1 값을 갖는 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 현재 검출 좌표(C) 및 상기 직전 최종 좌표(P1) 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표(C) 및 상기 직전 최종 좌표(P1) 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표(C)를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표(S)로 결정할 수 있다.
좌표 이동부(3123)는 아래의 [수학식 10]9] 및 [수학식 11]에 의해 상기 현재 입력 좌표(S)를 결정할 수 있다.
|xS-x1| : |xC-x1| = |xC-x1| : a
|yS-y1| : |yC-y1| = |yC-y1| : b
여기서, 상기 직전 최종 좌표(P1)의 좌표는 (x1, y1)이고, 상기 현재 검출 좌표(C)의 좌표는 (xC, yC)이고, 상기 현재 입력 좌표(S)의 좌표는 (xS, yS)이다.
즉, 좌표 이동부(3123)는 상기 현재 입력 좌표(S)가 상기 직전 최종 좌표(P1)로부터 x축 방향으로 떨어진 거리(|xS-x1|)에 대한 상기 현재 검출 좌표(C)가 상기 직전 최종 좌표(P1)로부터 x축 방향으로 떨어진 거리(|xC-x1|)의 비율은, 상기 현재 검출 좌표(C)가 상기 직전 최종 좌표(P1)로부터 x축 방향으로 떨어진 거리(|xC-x1|)에 대한 상기 직전 최종 좌표(P1)로부터 x축 방향으로 상기 보정 영역(A)의 경계까지의 거리(a)의 비율과 동일하도록 상기 현재 입력 좌표(S)의 x좌표를 결정할 수 있다.
마찬가지로, 좌표 이동부(3123)는 상기 현재 입력 좌표(S)가 직전 입력 좌표(P1)로부터 y축 방향으로 떨어진 거리(|yS-y1|)에 대한 터치 좌표(C)가 직전 입력 좌표(P1)로부터 y축 방향으로 떨어진 거리(|yC-y1|)의 비율은, 터치 좌표(C)가 직전 입력 좌표(P1)로부터 y축 방향으로 떨어진 거리(|yC-y1|)에 대한 직전 입력 좌표(P1)로부터 y축 방향으로 일정 영역(A)의 경계까지의 거리(b)의 비율과 동일하도록 상기 현재 입력 좌표(S)의 y좌표를 결정할 수 있다.
이상, 좌표 보정부(3120)는, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 보정 영역을 직사각형의 영역으로 설정한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 실시예에 따라서 상기 보정 영역을 상기 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 원형의 영역 또는 타원형의 영역 등 다른 형상의 영역으로 설정할 수도 있다.
도 13 내지 15를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 13에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 장치(3000)는, 상기 현재 검출 좌표와 상기 직전 최종 좌표와의 위치 관계에 따라 선택적으로 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정함으로써, 터치 스크린의 속도를 크게 저하시키지 않으면서 터치한 좌표 검출시 발생하는 노이즈로 인한 미세한 떨림 현상을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 16은 도 13의 노이즈 필터링부(3200)의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 노이즈 필터링부(3200)는 버퍼부(buffer unit)(3210), 모션 벡터 결정부(motion vector determining unit)(3220), 유효 영역 설정부(valid area setting unit)(3230), 필터링 판단부(filtering determining unit)(3240) 및 스위치부(3250)를 포함할 수 있다.
버퍼부(3210)는 스위치부(3250)로부터 상기 최종 좌표들을 수신하여, 상기 최종 좌표들을 저장하고, 상기 저장된 최종 좌표들을 제공할 수 있다. 버퍼부(3210)는 상기 최종 좌표들을 저장하기 위한 메모리부를 포함할 수 있다.
모션 벡터 결정부(3220)는 버퍼부(3210)로부터 이전 최종 좌표들을 수신하여, 상기 이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 모션 벡터를 결정할 수 있다.
도 8을 참조하여 모션 벡터 결정부(3220)의 동작에 대해 설명한다.
도 8에서 좌표(P1)는 상기 최종 좌표들을 생성하는 과정에 있어서 이미 생성된 상기 최종 좌표들 중에서 바로 직전에 최종 좌표로 결정되었던 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P2)는 상기 직전 최종 좌표가 결정되기 직전에 최종 좌표로 결정되었던 좌표, 즉, 두 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P3)는 세 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P4)는 네 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌 표(P5)는 다섯 시점 이전의 최종 좌표를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 모션 벡터 결정부(3220)는 상기 두 시점 이전의 최종 좌표(P2)를 시점으로 하고, 상기 직전 최종 좌표(P1)를 종점으로 하는 벡터(M)를 상기 모션 벡터로 결정할 수 있다.
상기 모션 벡터는 터치 스크린상에서의 사용자의 연속적인 터치 동작에 있어서, 터치 위치가 터치 스크린상에서 이동하는 방향 및 속도를 나타낸다.
다시 도 16을 참조하면, 유효 영역 설정부(3230)는 모션 벡터 결정부(3220)로부터 수신한 상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정할 수 있다.
필터링 판단부(3240)는 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는지 여부를 판단하여 필터링 제어 신호(F_CON)를 생성할 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하여 유효 영역 설정부(3230) 및 필터링 판단부(3240)의 동작에 대해 설명한다.
도 9 내지 도 11에서 좌표(P1)는 상기 직전 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P2)는 상기 두 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P3)는 세 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P4)는 네 시점 이전의 최종 좌표를 나타내고, 좌표(P5)는 다섯 시점 이전의 최종 좌표를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 상기 직전 최종 좌표(P1)를 시점으로 하는 상기 모션 벡터(M)의 종점(O)을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기(|M|)를 반지름으로 하는 원형의 영역(V)을 상기 유효 영역으로 고려할 수 있다.
그러나 사용자가 한 지점에서 터치한 상태에서 일정 시간 동안 정지한 후 이 미지를 입력하기 위해 이동을 하는 경우, 상기 직전 최종 좌표(P1) 및 상기 두 시점 이전의 최종 좌표(P2)는 서로 동일하게 되어 상기 모션 벡터(M)는 영벡터가 된다. 이러한 경우 상기 유효 영역(V)의 면적이 0이 된다는 문제점이 있다.
따라서 유효 영역 설정부(3230)는 도 10에 도시된 바에 따라 상기 유효 영역을 설정할 수 있다.
도 10에서 좌표(S)는 상기 현재 입력 좌표를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 유효 영역 설정부(3230)는 상기 직전 최종 좌표(P1)를 시점으로 하는 상기 모션 벡터(M)의 종점(O)을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기(|M|)에 일정 상수(e)(e는 양의 정수)를 더한 값을 반지름으로 하는 원형의 영역(V')을 상기 유효 영역으로 설정할 수 있다.
이 경우, 필터링 판단부(3240)는 상기 유효 영역(V')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 유클리디언 거리가 상기 모션 벡터의 크기(|M|)에 일정 상수(e)를 더한 값보다 큰지 여부를 결정함으로써 상기 현재 입력 좌표(S)가 상기 유효 영역(V')에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 필터링 판단부(3240)는 상기 판단 결과, 상기 유효 영역(V')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 유클리디언 거리가 상기 모션 벡터의 크기(|M|)에 일정 상수(e)를 더한 값보다 작거나 같은 경우, 제1 값을 갖는 상기 필터링 제어 신호(F_CON)를 생성하고, 상기 유효 영역(V')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 유클리디언 거리가 상기 모션 벡터의 크기(|M|)에 일정 상수(e)를 더한 값보다 큰 경우, 상기 제2 값을 갖는 필터링 제어 신호(F_CON)를 생성할 수 있다.
한편, 유효 영역 설정부(3230)가 상기 유효 영역을 도 10에 도시된 바와 같이 원형의 영역으로 설정하는 경우, 필터링 판단부(3240)가 상기 유효 영역(V')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 유클리디언 거리를 구하는 데에 많은 시간이 소요되어 터치 스크린의 동작 속도가 저하될 가능성이 있으므로, 터치 스크린의 동작 속도를 보다 증가시키기 위해 유효 영역 설정부(3230)는 도 11에 도시된 바에 따라 상기 유효 영역을 설정할 수도 있다.
도 11을 참조하면, 유효 영역 설정부(3230)는 상기 직전 최종 좌표(P1)를 시점으로 하는 상기 모션 벡터(M)의 종점(O)을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기(|M|)에 일정 상수(e)를 더한 값의 두 배를 대각선의 길이로 갖는 정사각형의 영역(V'')을 상기 유효 영역으로 설정할 수 있다.
이 경우, 필터링 판단부(3240)는 상기 유효 영역(V'')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 맨하탄 거리가 상기 유효 영역(V'')의 꼭지점과 상기 유효 영역의 중점(O) 사이의 맨하탄 거리보다 큰지 여부를 결정함으로써 상기 현재 입력 좌표(S)가 상기 유효 영역(V'')에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다.
필터링 판단부(3240)는 상기 판단 결과, 상기 유효 영역(V'')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 맨하탄 거리가 상기 유효 영역(V'')의 꼭지점과 상기 유효 영역의 중점(O) 사이의 맨하탄 거리보다 작거나 같은 경우, 제1 값을 갖는 상기 필터링 제어 신호(F_CON)를 생성하고, 상기 유효 영역(V'')의 중점(O) 및 상기 현재 입력 좌표(S) 사이의 맨하탄 거리가 상기 유효 영역(V'')의 꼭지점과 상기 유효 영역의 중점(O) 사이의 맨하탄 거리보다 큰 경우, 상기 제2 값을 갖는 필터링 제어 신호(F_CON)를 생성할 수 있다.
즉, 아래의 [수학식 12]를 만족하는 경우, 필터링 판단부(3240)는 상기 제1 값을 갖는 상기 필터링 제어 신호(F_CON)를 생성하고, 아래의 [수학식 12]를 만족하지 않는 경우, 필터링 판단부(3240)는 상기 제2 값을 갖는 상기 필터링 제어 신호(F_CON)를 생성할 수 있다.
|xS-xO| + |yS-yO| <= |M| + e
여기서, 상기 유효 영역의 중심의 좌표는 (xO, yO)이고, 상기 현재 입력 좌표는 (xS, yS)이다.
다시 도 16을 참조하면, 스위치부(3250)는 상기 필터링 제어 신호(F_CON) 및 상기 현재 입력 좌표를 수신하여 현재 최종 좌표를 생성한다.
보다 상세하게는, 스위치부(3250)는 상기 필터링 제어 신호(F_CON)가 상기 제1 값을 갖는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 현재 최종 좌표로 생성하고, 상기 필터링 제어 신호(F_CON)가 상기 제2 값을 갖는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 노이즈에 의한 좌표로 결정하여 상기 현재 입력 좌표를 제거하고 상기 현재 최종 좌표를 생성하지 않을 수 있다.
일반적으로 터치 스크린상에서 사용자가 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지를 입력하는 경우, 사용자의 움직임의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 상기 현재 입력 좌표가 위치할 수 있는 영역이 결정된다. 다시 말하면, 사용자가 터치 스크린 상에서 연속적인 이미지를 그리는 경우, 사용자의 움직임이 이동하던 방향, 즉, 상기 모션 벡터 방향의 영역에 상기 현재 입력 좌표가 위치할 가능성이 높고, 또한 사용자의 움직임의 이동 속도가 빠를수록, 즉, 상기 모션 벡터의 크기가 클수록 상기 현재 입력 좌표가 위치할 수 있는 영역이 넓어진다.
따라서 도 13 및 16을 참조하여 설명한 바와 같이, 도 13에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 장치(3000)는, 상기 이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 상기 모션 벡터를 결정하고, 상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정하여, 사용자의 움직임에 따라 상기 현재 입력 좌표가 위치할 수 있는 상기 유효 영역의 위치 및 크기를 상이하게 설정함으로써, 연속적인 이미지를 입력하는 경우 입력의 시점 및 종점에서 주로 발생하는 비정상적으로 튀는 현상, 즉, 입력된 지점과 무관한 지점의 좌표가 터치된 것으로 검출되어 이미지가 왜곡되는 현상을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도 17을 참조하면, 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치(4000)는 터치 패널(110), 좌표 생성부(3100) 및 노이즈 필터링부(3200)를 포함하는 터치 패널 컨트롤러, 및 디스플레이부(130)를 포함한다.
터치 패널(110)은 디스플레이부(130) 위에 배치되고, 사용자의 터치 위치에 상응하는 터치 신호들을 생성한다.
좌표 생성부(3100)는 상기 터치 신호들에 기초하여 터치 스크린상에서의 사 용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성한다. 터치 스크린상에서 사용자가 터치를 유지한 상태에서 연속적으로 문자, 그림 등의 이미지를 입력하는 경우, 좌표 생성부(3100)는 일정 주기에 따라 주기적으로 사용자의 터치 위치에 따른 상기 입력 좌표들을 생성할 수 있다.
도 13 내지 도 15와 관련하여 좌표 생성부(3100)의 구성 및 동작에 대해 상세히 설명하였으므로, 중복을 피하기 위해 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
노이즈 필터링부(3200)는 좌표 생성부(3100)로부터 제공되는 입력 좌표들을 수신하여, 상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 필터링하여 최종 좌표들을 생성한다. 노이즈 필터링부(3200)는 상기 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 선택적으로 제거함으로써 최종 좌표들을 생성할 수 있다. 상기 최종 좌표들은 터치 스크린에 의해 사용자의 터치 위치로 최종적으로 결정된 좌표들을 나타낸다.
도 13 및 도 16과 관련하여 노이즈 필터링부(3200)의 구성 및 동작에 대해 상세히 설명하였으므로, 중복을 피하기 위해 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
디스플레이부(130)는 노이즈 필터링부(3200)로부터 수신한 상기 최종 좌표들에 기초하여 상기 사용자의 연속적인 터치 동작에 따른 이미지를 출력할 수 있다. 이 때, 상기 현재 최종 좌표가 상기 사용자의 연속적인 터치 동작 중에 최초로 생성된 최종 좌표인 경우, 디스플레이 장치(4000)는 상기 현재 최종 좌표에 해당하는 화면상의 위치에 점을 디스플레이하고, 상기 현재 최종 좌표가 상기 최초로 생성된 최종 좌표 이후에 생성된 최종 좌표인 경우, 디스플레이 장치(4000)는 상기 현재 최종 좌표와 상기 직전 최종 좌표를 연결하는 직선을 디스플레이할 수 있다.
도 17의 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치(4000)는 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), MP3 플레이어 등과 같이 터치 스크린 장치를 구비하는 임의의 디스플레이 장치일 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(4000)가 구비하는 터치 스크린은 감압식 터치 스크린 및 정전식 터치 스크린을 포함하는 모든 종류의 터치 스크린일 수 있다.
본 발명은 감압식 터치 스크린 및 정전식 터치 스크린을 포함하는 모든 종류의 터치 스크린에서, 터치한 좌표 검출시 발생하는 노이즈를 효과적으로 제거하도록 유용하게 이용될 수 있다.
또한 본 발명은 노트북, 휴대폰, PDA, MP3 플레이어 등과 같이 이미지를 출력할 수 있으면서 터치 스크린 장치를 구비하는 임의의 디스플레이 장치에서 터치한 좌표 검출시 발생하는 노이즈를 효과적으로 제거하여 사용자가 입력한 이미지를 정확하게 출력하도록 유용하게 이용될 수 있다.
상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3a는 도 2의 입력 좌표들을 생성하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 3b는 도 3a의 현재 검출 좌표를 생성하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 4a는 사용자가 빠른 속도로 직선을 입력한 경우 발생할 수 있는 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4b는 사용자가 느린 속도로 직선을 입력한 경우 발생할 수 있는 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 3a의 현재 입력 좌표를 결정하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 도 3a의 이동된 현재 검출 좌표를 현재 입력 좌표로 결정하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 도 3a의 현재 입력 좌표를 결정하는 단계가 적용되지 않은 경우에 대한 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 3a의 현재 입력 좌표를 결정하는 단계가 적용된 경우에 대한 터 치 스크린을 구비한 디스플레이 장치의 출력 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2의 최종 좌표들을 생성하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 7의 모션 벡터를 결정하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 도 7의 유효 영역을 설정하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린에서의 노이즈 제거 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 도 13의 좌표 검출부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 15는 도 13의 좌표 보정부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 16은 도 13의 노이즈 필터링부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
C: 현재 검출 좌표 S: 현재 입력 좌표
P1: 직전 최종 좌표 P2: 두 시점 이전의 최종 좌표
P3: 세 시점 이전의 최종 좌표 P4: 네 시점 이전의 최종 좌표
P5: 다섯 시점 이전의 최종 좌표 A: 보정 영역
V, V', V'': 유효 영역 M: 모션 벡터

Claims (10)

  1. 터치 스크린상에서의 사용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성하는 단계; 및
    상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 필터링하여 최종 좌표들을 생성하는 단계를 포함하는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 입력 좌표들을 생성하는 단계는,
    상기 터치 스크린상에서의 사용자의 터치 위치를 검출하여 현재 검출 좌표를 생성하는 단계; 및
    상기 현재 검출 좌표가 직전 최종 좌표를 중심으로 하는 보정 영역에 포함되는지 여부에 기초하여 현재 입력 좌표를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 현재 입력 좌표를 결정하는 단계는,
    상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리에 기초하여 상기 현재 검출 좌표 및 상기 직전 최종 좌표 사이의 거리가 감소하도록 상기 현재 검출 좌표를 이동하여 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하는 단계; 및
    상기 현재 검출 좌표가 상기 보정 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 이동된 현재 검출 좌표를 상기 현재 입력 좌표로 결정하는 단계는,
    상기 현재 입력 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 제1 방향으로 떨어진 거리에 대한 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제1 방향으로 떨어진 거리의 비율은, 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제1 방향으로 떨어진 거리에 대한 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제1 방향으로 상기 보정 영역의 경계까지의 거리의 비율과 동일하도록 상기 현재 입력 좌표의 제1 방향 좌표를 결정하는 단계; 및
    상기 현재 입력 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 제2 방향으로 떨어진 거리에 대한 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제2 방향으로 떨어진 거리의 비율은, 상기 현재 검출 좌표가 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제2 방향으로 떨어진 거리에 대한 상기 직전 최종 좌표로부터 상기 제2 방향으로 상기 보정 영역의 경계까지의 거리의 비율과 동일하도록 상기 현재 입력 좌표의 제2 방향 좌표를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 최종 좌표들을 생성하는 단계는,
    이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 모션 벡터를 결정하는 단계;
    상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정하는 단계;
    현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 현재 최종 좌표로 결정하는 단계; 및
    상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 노이즈에 의한 좌표로 결정하고 상기 현재 입력 좌표를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모션 벡터를 결정하는 단계는,
    직전 최종 좌표를 종점으로 하고, 두 시점 이전의 최종 좌표를 시점으로 하는 벡터를 상기 모션 벡터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 유효 영역을 설정하는 단계는,
    직전 최종 좌표를 시점으로 하는 상기 모션 벡터의 종점을 중심으로 하고, 상기 모션 벡터의 크기에 일정 상수를 더한 값의 두 배를 대각선의 길이로 갖는 정사각형의 영역을 상기 유효 영역으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 현재 입력 좌표와 상기 유효 영역의 중심 사이의 맨하탄 거리(Manhattan Distance)와 상기 유효 영역의 꼭지점과 상기 유효 영역의 중심 사이의 맨하탄 거리를 비교하여 상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는지의 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린에서의 노이즈 제거 방법.
  9. 터치 스크린상에서 사용자의 연속적인 터치 동작에 따라 입력 좌표들을 생성하는 단계;
    상기 터치 동작의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 가변적으로 설정되는 유효 영역에 기초하여 상기 입력 좌표들을 필터링하여 최종 좌표들을 생성하는 단계; 및
    상기 최종 좌표들에 기초하여 상기 사용자의 연속적인 터치 동작에 따른 이미지를 출력하는 단계를 포함하는 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 최종 좌표들을 생성하는 단계는,
    이전 최종 좌표들에 기초하여 사용자의 움직임을 나타내는 모션 벡터를 결정하는 단계;
    상기 모션 벡터에 기초하여 상기 유효 영역을 설정하는 단계;
    현재 입력 좌표가 상기 유효 영역에 포함되는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 현재 최종 좌표로 결정하는 단계; 및
    상기 현재 입력 좌표가 상기 유효 영역 외부에 위치하는 경우, 상기 현재 입력 좌표를 노이즈에 의한 좌표로 결정하고 상기 현재 입력 좌표를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린을 구비한 디스플레이 장치에서의 터치 동작 디스플레이 방법.
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