KR20110037300A - 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법에 관한 것으로, 센싱 회로부에 의해 검출된 센싱 데이터 중 최대값을 가진 센싱 데이터를 임시 최대 터치 좌표로 설정하고, 센싱 데이터 중 최대 근사값을 이루는 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정하며, 상기 임시 최대 터치 좌표와 상기 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표를 비교하여 두 좌표가 유사할 경우 두 좌표를 이용하여 터치 좌표를 구하기 때문에 터치 좌표를 더욱 정확하게 계산할 수 있을 뿐만 아니라 템플릿 데이터를 미리 저장하지 않기 때문에 템플릿 데이터를 저장하기 위한 별도의 저장매체가 필요하지 않아 터치 좌표 계산을 위한 회로의 크기 및 비용을 줄일 수 있다.
터치스크린, 모멘트, 유사도
Description
본 발명은 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법에 관한 것이다.
현재, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), MP3 플레이어, 셀룰러폰 등의 휴대용단말기는 이동과 휴대에 용이하도록 그 크기가 점점 소형화되고 있다.
이에 따라, 종래의 키 버튼 입력 방식 대신 사용자가 보다 편리하게 정보를 선택하거나 입력할 수 있도록 터치스크린 방식이 채용되고 있다.
이러한, 터치스크린은 그 동작원리에 따라 크게 저항막방식(Resistive Overlay), 표면초음파방식(Surface Acoustic Wave), 적외선 방식(Infrared Beam), 정전용량방식(Capacitive Overlay) 등이 있다.
특히, 최근에는 휴대폰 등의 모바일 장치에서 정전용량방식의 터치스크린이 주로 사용되고 있는데, 이러한 정정용량방식의 터치스크린은 터치 센서를 포함한 회로의 정전용량 변화를 감지한 후 감지된 데이터를 읽어들여 터치 좌표를 직접 출력하거나 터치 좌표의 일정한 데이터를 출력하여 터치 좌표를 계산한다.
이러한, 터치 좌표는 사용자가 입력하는 정보를 정확하게 입력받기 위해 정확한 터치 좌표의 계산이 이루어지는 게 바람직하나, 고해상도의 터치스크린에서는 터치 시 터치스크린에 형성된 다수의 터치패드가 눌려지기 때문에 정확한 터치 좌표의 계산이 어려운 문제가 있었다.
이에 따라, 터치 좌표를 정확하게 계산하기 위해 터치 좌표 지점의 데이터를 읽어 들여 템플릿에 저장한 후 미리 저장되어 있는 템플릿과 비교하여 일치하는 경우 그 데이터를 이용하여 터치 좌표를 계산하는 방법이 한국 공개특허공보 제2008-28852호에 개시되어 있으나, 이는 기존의 템플릿들을 미리 저장하기 위한 저장부 외에 접촉 센서에서 검출한 데이터를 저장하기 위한 별도의 템플릿 저장부가 필요하기 때문에 추가적인 저장 매체의 사용으로 인해 전체 터치 좌표를 결정하기 위한 회로가 커지는 문제가 있다.
[인용문헌]
한국 공개특허공보 제10-2008-0028852호
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터치 좌표를 정확하게 계산할 수 있고, 터치 좌표를 계산하기 위한 회로의 크기 및 비용을 줄일 수 있는 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치는 터치스크린에 터치가 이루어질 때 상기 터치스크린에서 이루어진 터치에 감응하여 터치가 이루어진 좌표와 해당 좌표의 정전용량 값을 검출하는 센싱 회로부; 상기 센싱 회로부로부터 전송된 센싱 데이터를 저장하는 센싱 데이터 저장부; 상기 센싱 데이터 저장부에 저장된 센싱 데이터를 분석하여 터치의 이상 유무를 판단하는 센싱 데이터 분석부; 상기 터치의 이상이 없는 센싱 데이터가 상기 센싱 데이터 분석부에서 전송되면, 전송된 센싱 데이터에서 최대 정전용량 값을 찾아 그 값을 임시 최대 터치 좌표로 결정하는 터치 최대 근접부; 상기 터치 최대 근접부에서 전송된 센싱 데이터들 중 가중치가 비슷한 센싱 데이터를 유사 데이터 군으로 분류하고, 일정 비율의 임계값을 중심으로 상기 센싱 데이터들을 근사 데이터 군별로 분류하여 가중치를 분류하며, 상기 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터들의 유사도를 검사하고, 전체 센싱 데이터들의 가중치가 비슷하거나 상기 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데 이터들이 유사도가 없을 경우 상기 센싱 회로부가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부에 센싱 신호를 제공하며, 상기 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터들이 유사도가 있을 경우 상기 근사 데이터 군들 중 최대값을 갖는 근사 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정하며, 상기 최대 근사 데이터 군의 터치 좌표와 그 터치 좌표에 대한 모멘트를 계산하여 상기 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표를 계산하고, 상기 터치 최대 근접부로부터 전송된 임시 최대 터치 좌표와 상기 중심 좌표의 유사도를 검사하는 터치 좌표 비교부; 및 상기 터치 좌표 비교부에 의해 상기 중심 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 유사하다고 판단될 경우 상기 중심 좌표의 모멘트와 상기 임시 최대 터치 좌표의 모멘트를 이용하여 새로운 터치 좌표를 계산하여 출력하는 터치 좌표 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치에서 상기 센싱 회로부는 상기 터치스크린에 형성된 터치패드 중 터치가 발생하지 않은 터치패드에서 전송된 신호와 터치가 발생 된 터치패드에서 전송된 터치 신호의 시간 차이를 이용하여 해당 좌표의 정전용량을 검출한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치에서 상기 센싱 데이터 분석부는 상기 센싱 데이터 저장부에 저장된 최대 정전용량 값이 기준 값보다 작으면 터치 이외의 것에 의한 센싱 데이터로 판단하여 상기 센싱 회로부가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부에 센싱 신호를 전송하고, 상기 최대 정전용량 값이 상기 기준 값과 동일하거나 상기 기준 값보다 클 경우 터치에 의한 센싱 데이터인 것으로 판단하여 상기 센싱 데이터 저장부에 저장된 센싱 데이터를 상기 터치 최대 근접부에 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치에서 상기 터치 좌표 비교부와 터치 좌표 추출부는 아래의 수식 1을 이용하여 중심 좌표와 새로운 터치 좌표를 계산하는 것을 특징으로 한다.
[수식 1]
여기서, 
는 최대 근사 x좌표, xm은 x좌표에 존재하는 질량, ym은 y좌표에 존재하는 질량, n은 근사 데이터 군의 수, 
는 최대 근사 y좌표를 의미한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출방법은 (a) 터치스크린에서 터치가 발생 된 좌표와 해당 좌표의 정전용량 값을 포함하는 센싱 데이터를 검출하는 단계; (b) 상기 센싱 데이터를 센싱 데이터 저장부에 저장하는 단계; (c) 상기 센싱 데이터가 터치에 의한 것인지 터치 이외의 것에 의한 것인지를 분석하는 단계; (d) 상기 센싱 데이터가 터치에 의한 것일 경우 상기 센싱 데이터에서 최대 정전용량 값을 찾아 그 값을 임시 최대 터치 좌표로 설정하는 단계; (e) 상기 센싱 데이터가 터치에 의한 것일 경우 상기 센싱 데이터들을 가중치가 비슷한 유사 데이터 군으로 분류하고, 일정 비율의 임계값을 중심으로 상기 센싱 데이터들을 근사 데이터 군별로 분류하여 가중치를 분류하는 단계; (f) 상기 근사 데이터 군들의 유사도를 검사하는 단계; (g) 상기 근사 데이터 군들이 유사할 경우 상기 근사 데이터 군 중 최대 근사 값을 이루는 근사 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정하는 단계; (h) 상기 최대 근사 데이터 군을 이용하여 상기 최대 근사 데이터 군의 최대 근사 좌표들과 그 터치 좌표에 대한 모멘트를 계산하여 상기 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표를 계산하는 단계; (i) 상기 임시 최대 터치 좌표와 상기 중심 좌표의 유사도를 검사하는 단계; 및 (j) 상기 중심 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 유사할 경우 상기 중심 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표를 모멘트로 하여 새로운 좌표를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출방법은 상기(c) 단계에서, 상기 센싱 데이터가 터치 이외의 것에 의한 것일 경우 상기 (a) 단계를 수행한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출방법은 상기 (f) 단계에서, 상기 근사 데이터 군들이 유사하지 않을 경우 상기 (a) 단계를 수행한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출방법은 상기 (i) 단계에서, 상기 중심 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 유사하지 않을 경우 상기 (a) 단계를 수행한다.
본 발명은 센싱 회로부에 의해 검출된 센싱 데이터 중 최대값을 가진 센싱 데이터를 임시 최대 터치 좌표로 설정하고, 상기 센싱 데이터 중 최대 근사값으로 이루어진 근사 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정한 후 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표와 비교하여 두 좌표가 유사할 경우 두 좌표의 모멘트를 이용하여 터치 좌표를 구하기 때문에 터치 좌표를 더욱 정확하게 계산할 수 있다.
또한, 본 발명은 템플릿 데이터를 미리 저장하지 않고도 정확한 터치 좌표를 계산할 수 있기 때문에 템플릿 데이터를 저장하기 위한 별도의 저장매체가 필요하지 않아 터치 좌표 계산을 위한 회로의 크기 및 비용을 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치는 센싱 회로부(20), 센싱 데이터 저장부(30), 센싱 데이터 분석부(40), 터치 최대 근접부(50), 터치 좌표 비교부(60), 및 터치 좌표 추출부(70)를 포함하도록 구성된다.
상기 센싱 회로부(20)는 터치스크린(10)에 정방형 배열로 형성된 다수 개의 터치패드(12) 중 가로방향(즉, X축 방향)으로 배열된 터치패드(12)들과 연결된 제 1 터치 센서부(22)와 상기 터치스크린(10)에 정방형 배열로 형성된 다수 개의 터치패드(12) 중 세로방향(즉, Y축 방향)으로 배열된 터치패드(12)들과 연결된 제 2 터치 센서부(24)를 포함한다.
이때, 제 1 터치 센서부(22)와 제 2 터치 센서부(24)는 각각 다수의 터치 센서(26)들로 구성된다.
이러한, 센싱 회로부(20)는 터치스크린(10)에 터치가 이루어지면, 터치스크린(10)에서 이루어진 터치에 감응하여 터치가 이루어진 좌표(즉, 터치 센서(26)들의 위치)와 해당 좌표의 정전용량 값을 검출한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 상기 터치스크린(10)에 형성된 터치패드(12)는 터치 발생 시 터치 강도에 따라 서로 다른 크기의 정전용량을 갖게 되는데, 이 정전용량의 크기에 따라 터치패드(12)에서 상기 터치 센서(26)로 전송되는 터치 신호의 지연시간이 달라 지게 된다.
즉, 터치 신호의 지연시간은 정전용량이 클수록 길어지고, 정전용량이 작을수록 짧아진다.
이에 따라, 상기 센싱 회로부(20)는 터치패드(12)가 터치 신호를 전송하면, 터치 센서(26)가 터치 신호를 전송한 터치패드(12)의 위치(즉, X축 방향 좌표와 Y축 방향 좌표)를 검출함과 아울러 터치패드(12)에서 전송된 터치 신호의 지연시간을 이용하여 해당 좌표의 정전용량 값을 검출하게 된다.
이때, 상기 센싱 회로부(20)는 터치가 발생하지 않은 터치패드(12)에서 전송 된 신호와 터치가 발생 된 터치패드(12)에서 전송된 터치 신호의 시간 차이를 이용하여 해당 좌표에서 발생 된 정전용량 값을 검출한다.
상기 센싱 데이터 저장부(30)는 상기 센싱 회로부(20)로부터 터치가 발생 된 좌표값과 해당 좌표의 정전용량 값을 전송받아 내부에 저장한다.
상기 센싱 데이터 분석부(40)는 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된 정전용량 값을 분석하여 터치의 이상 유무를 판단한다.
다시 말해, 상기 센싱 데이터 분석부(40)는 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된 정전용량 값과 기준 값을 비교하여 터치에 의해 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터(즉, 정전용량 값)를 검출한 것인지 터치 이외의 것에 의해 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 검출한 것인지를 판단한다.
이때, 상기 센싱 데이터 분석부(40)는 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된 최대 정전용량 값이 기준 값보다 작으면, 터치 이외의 것에 의해 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 검출한 것으로 판단하여 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부(20)에 센싱 신호를 전송하고, 상기 최대 정전용량 값이 상기 기준 값과 동일하거나 상기 기준 값보다 클 경우 터치에 의해 검출된 것으로 판단한다.
이와 같이, 상기 센싱 데이터 분석부(40)가 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된 정전용량 값이 기준 값보다 작을 경우 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 재검출하도록 센싱 신호를 전송하는 이유는 잘못된 센싱 데이터(즉, 터치 이외의 것에 의한 정전용량 값)를 이용하여 터치 좌표를 계산하는 것을 미리 방지하기 위함이다.
한편, 상기 센싱 데이터 분석부(40)는 터치에 의해 센싱 데이터가 검출되었다고 판단 될 경우 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된 센싱 데이터를 상기 터치 최대 근접부(50)에 전송한다.
상기 터치 최대 근접부(50)는 상기 센싱 데이터 분석부(40)에서 전송된 센싱 데이터(또는 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된 센싱 데이터)에서 최대 정전용량 값을 찾고, 상기 최대 정전용량 값이 검출된 좌표를 임시 최대 터치 좌표로 결정한다.
상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 터치 최대 근접부(50)에서 전송된 센싱 데이터(즉, 정전용량 값)들의 유사도를 검사하기 위해 상기 센싱 데이터들을 가중치(±α, 여기서 α는 최대 정전용량 값과 각 좌표의 정전용량 값 사이의 차이)가 비슷한 유사 데이터 군(즉, α값이 비슷한 데이터 군)으로 분류함과 아울러 일정 비율의 임계값(예를 들면, 인접 센싱 데이터의 ±5%)을 중심으로 센싱 데이터들을 근사 데이터 군별로 분류하여 가중치를 분류한다.
다시 말해, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 터치 최대 근접부(50)에서 전송된 센싱 데이터들을 서로 비교하여 비슷한 크기의 정전용량 값들(즉, 가중치가 비슷한 센싱 데이터)을 유사 데이터 군으로 분류하고, 상기 유사 데이터 군에 포함된 하나의 유사 데이터에서 일정 비율의 임계값(예를 들면, 인접한 센싱 데이터의 ±5%)으로 증가 또는 감소하는 센싱 데이터들 또는 상기 유사 데이터의 좌표를 기준으로 일정 범위 이내(예를 들면, 유사 데이터의 좌표가 (X, Y)일 경우 (X±5, Y ±5) 이내의 범위)에서 일정 비율의 임계값(예를 들면, 인접한 센싱 데이터의 ±5%)으로 증가 또는 감소하는 센싱 데이터들을 근사 데이터 군으로 분류한다.
이러한, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 전체 센싱 데이터들(또는 유사 데이터 군)의 가중치가 비슷할 경우(즉, 정전용량 값이 모두 비슷할 경우)에는 잘못된 센싱 감응 또는 노이즈로 판단하여 잘못된 센싱 데이터로 터치 좌표를 계산하는 것을 미리 방지하기 위해 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부(20)에 센싱 신호를 전송한다.
이에 따라, 상기 센싱 회로부(20)는 터치 좌표 비교부(60)로부터 센싱 신호가 전송될 때 상기 터치스크린(10)에서 전송되는 센싱 데이터를 재검출하게 된다.
한편, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 전체 센싱 데이터들의 가중치 차이가 많을 경우(즉, 노이즈나 에러가 없어 최대 정전용량 값과 최소 정전용량 값의 차이가 많을 경우) 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터들의 유사도 검사를 수행한다.
다시 말해, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터들이 유사할 경우 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 인접한 센싱 데이터와의 가중치가 동일한 센싱 데이터들이 규칙적으로 배치되어 있을 경우에는 근사 데이터 군 중 최대 근사값(예를 들면, 근사 데이터 군에 포함된 좌표들의 정전용량 값의 오차가 가장 작은 데이터 군 또는 근사 데이터 군의 최대 정전용량 값이 가장 큰 데이터 군)을 갖는 근사 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정한다.
그러나, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터들이 유사하지 않을 경우(즉, 인접 센싱 데이터와의 가중치가 동일한 센싱 데이터 들이 불규칙적으로 배치되어 있을 경우)에는 잘못된 센싱 감응 또는 노이즈로 판단하여 잘못된 센싱 데이터로 터치 좌표를 계산하는 것을 미리 방지하기 위해 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부(20)에 센싱 신호를 전송한다.
또한, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 근사 최대 근사 데이터 군과 임시 최대 터치 좌표를 비교하여 임시 최대 터치 좌표 대비 최대 근사 데이터 군이 일정한 수준이 넘으면 잘못된 터치 좌표로 판단하여 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 다시 센싱하도록 센싱 신호를 상기 센싱 회로부(20)에 전송한다.
다시 말해, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 최대 근사 데이터 군의 정전용량 값과 임시 최대 터치 좌표의 정전용량 값을 비교하여 상기 최대 근사 데이터 군의 정전용량 값이 임시 최대 터치 좌표의 정전용량 값보다 기준 범위(예를 들면, ±5%)이상 벗어날 경우 잘못된 터치 좌표로 판단하여 잘못된 센싱 데이터로 터치 좌표를 계산하는 것을 미리 방지하기 위해 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부(20)에 센싱 신호를 전송한다.
이에 따라, 상기 센싱 회로부(20)는 터치 좌표 비교부(60)로부터 센싱 신호가 전송될 때 상기 터치스크린(10)에서 전송되는 센싱 데이터를 재검출하게 된다.
그러나, 최대 근사 데이터 군의 좌표가 임시 최대 터치 좌표와 기준 범위 이내에 존재할 경우 상기 터치 좌표 비교부(60)는 최대 근사 데이터 군을 이용하여 최대 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터의 터치 좌표들과 그 터치 좌표에 대한 모멘트를 계산하여 최대 근사 좌표를 계산한다.
이때, 최대 근사 좌표는 수식 1에 의해 설정된다.
[수식 1]
여기서, 
는 최대 근사 x좌표, xm은 x좌표에 존재하는 질량, ym은 y좌표에 존재하는 질량, n은 근사 데이터 군의 수, 
는 최대 근사 y좌표를 의미한다.
또한, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 터치 최대 근접부(50)로부터 전송되는 상기 임시 최대 터치 좌표를 이용하여 상기 임시 최대 터치 좌표의 최대 터치 센싱 모멘트를 계산한다.
그리고, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 최대 근사 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표의 유사도를 판단한 후 유사할 경우 상기 최대 근사 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표를 상기 터치 좌표 추출부(70)로 전송하고, 유사하지 않을 경우 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부(20)에 센싱 신호를 전송한다.
다시 말해, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 최대 근사 데이터 군의 최대 근사 좌표들과 상기 임시 최대 터치 좌표를 비교하고, 상기 최대 근사 좌표들이 상기 임시 최대 터치 좌표에서 기준 범위(예를 들면, ±5)이상 벗어나지 않을 경우(즉, 최대 근사 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 근접 거리에 있는 경우)에는 상기 최대 근사 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표를 상기 터치 좌표 추출부(70)로 전송하고, 기준 범위를 벗어날 경우(즉, 최대 근사 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 멀리 떨어져 있는 경우)에는 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부(20)에 센싱 신호를 전송한다.
상기 터치 좌표 추출부(70)는 상기 터치 좌표 비교부(60)로부터 임시 최대 터치 좌표와 근사 최대 좌표(즉, 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표)가 전송되면, 임시 최대 터치 좌표와 근사 최대 좌표를 모멘트로 하여 새로운 터치 좌표를 계산한다.
다시 말해, 상기 터치 좌표 추출부(70)는 상기 터치 좌표 비교부(60)로부터 임시 최대 터치 좌표와 근사 최대 좌표(즉, 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표)가 전송되면, 임시 최대 터치 좌표와 근사 최대 좌표를 수식 1에 대입하여 새로운 좌표를 결정한다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치에서 터치 좌표를 산출하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 터치스크린(10)에 터치가 발생 되면, 상기 센싱 회로부(20)는 터치 센서(26)를 이용하여 센싱 데이터를 검출한다(S110).
여기서, 센싱 데이터는 터치가 발생 된 좌표 즉, 터치 좌표와 해당 터치 좌 표의 정전용량 값을 포함한다.
상기 센싱 회로부(20)에 의해 검출된 센싱 데이터는 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된다(S112).
한편, 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 센싱 데이터가 저장되면, 상기 센싱 데이터 분석부(40)는 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된 센싱 데이터를 분석하여 터치에 의한 센싱 데이터인지 터치 이외의 것에 의해 검출된 센싱 데이터인지를 판단한다(S114).
이때, 상기 센싱 데이터 분석부(40)는 상기 센싱 데이터 저장부(30)에 저장된 센싱 데이터가 터치 이외의 것에 의해 검출된 것으로 판단될 경우 상기 센싱 회로부(20)가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부(20)에 센싱 데이터 재검출을 요청하고, 터치에 의한 센싱 데이터로 판단될 경우 센싱 데이터를 터치 최대 근접부(50)로 전송한다.
상기 터치 최대 근접부(50)는 상기 센싱 데이터 분석부(40)에서 센싱 데이터가 전송되면, 전송된 센싱 데이터에서 최대 정전용량 값을 찾은 후 그 값을 임시 최대 터치 좌표로 설정한다(S116).
한편, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 터치 최대 근접부(50)에서 센싱 데이터가 전송되면, 전송된 센싱 데이터들을 서로 비교하여 비슷한 크기의 정전용량 값들을 유사 데이터 군으로 분류한다(S118).
또한, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 유사 데이터 군에 포함된 하나의 유사 데이터와 센싱 데이터들 사이의 유사도를 검사하여 일정 비율의 임계값으로 증가 또는 감소하는 센싱 데이터들 또는 상기 유사 데이터의 좌표를 기준으로 일정 범위 이내에서 일정 비율의 임계값으로 증가 또는 감소하는 센싱 데이터들을 근사 데이터 군으로 분류한다(S120).
그리고, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 근사 데이터 군들이 유사할 경우 근사 데이터 군 중 최대 근사값을 이루는 근사 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정한다(S122).
한편, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 최대 근사 데이터 군을 이용하여 최대 근사 데이터 군의 최대 근사 좌표들과 그 터치 좌표에 대한 모멘트를 계산하여 중심좌표를 계산한다(S124).
또한, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 터치 최대 근접부(50)에 의해 설정된 임시 최대 터치 좌표를 이용하여 상기 임시 최대 터치 좌표의 최대 터치 센싱 모멘트를 계산한다.
이후, 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 최대 근사 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표의 유사도를 판단한다(S126).
이때, 최대 근사 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 유사할 경우 상기 터치 좌표 추출부(70)는 상기 최대 근사 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표를 새로운 모멘트로 하여 수식 1을 이용하여 새로운 좌표를 계산하여 계산된 터치 좌표를 출력한다(S128, S130).
그러나, 상기 최대 근사 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 유사하지 않을 경우 상기 터치 좌표 비교부(60)는 상기 센싱 회로부(10)가 센싱 데이터를 재검출하도록 센싱 신호를 상기 센싱 회로부(10)에 전송한다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법은 센싱 회로부(10)에 의해 검출된 센싱 데이터 중 최대값을 가진 센싱 데이터를 임시 최대 터치 좌표로 설정하고, 상기 센싱 데이터 중 최대 근사값으로 이루어진 근사 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정한 후 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표와 비교하여 두 좌표가 유사할 경우 두 좌표의 모멘트를 이용하여 터치 좌표를 구하기 때문에 터치 좌표를 더욱 정확하게 계산할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법은 템플릿 데이터를 미리 저장하지 않고도 정확한 터치 좌표를 계산할 수 있기 때문에 템플릿 데이터를 미리 저장하기 위한 별도의 저장매체가 필요하지 않아 터치 좌표 계산을 위한 회로의 크기 및 비용을 줄일 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형 예 또는 수정 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 센싱 회로부에 의해 검출된 센싱 데이터의 가중치가 유사한 경우 정전용량의 분포를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 터치 좌표 비교부에 의해 유사도 검사가 수행된 근사 데이터 군의 정전용량 분포를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 터치스크린의 터치 좌표 산출방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 터치스크린 12 : 터치패드
20 : 센싱 회로부 22, 24 : 터치 센서부
26 : 터치 센서 30 : 센싱 데이터 저장부
40 : 센싱 데이터 분석부 50 : 터치 최대 근접부
60 : 터치 좌표 비교부 70 : 터치 좌표 추출부
Claims (8)
- 터치스크린에 터치가 이루어질 때 상기 터치스크린에서 이루어진 터치에 감응하여 터치가 이루어진 좌표와 해당 좌표의 정전용량 값을 검출하는 센싱 회로부;상기 센싱 회로부로부터 전송된 센싱 데이터를 저장하는 센싱 데이터 저장부;상기 센싱 데이터 저장부에 저장된 센싱 데이터를 분석하여 터치의 이상 유무를 판단하는 센싱 데이터 분석부;상기 터치의 이상이 없는 센싱 데이터가 상기 센싱 데이터 분석부에서 전송되면, 전송된 센싱 데이터에서 최대 정전용량 값을 찾아 그 값을 임시 최대 터치 좌표로 결정하는 터치 최대 근접부;상기 터치 최대 근접부에서 전송된 센싱 데이터들 중 가중치가 비슷한 센싱 데이터를 유사 데이터 군으로 분류하고, 일정 비율의 임계값을 중심으로 상기 센싱 데이터들을 근사 데이터 군별로 분류하여 가중치를 분류하며, 상기 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터들의 유사도를 검사하고, 전체 센싱 데이터들의 가중치가 비슷하거나 상기 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터들이 유사도가 없을 경우 상기 센싱 회로부가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부에 센싱 신호를 제공하며, 상기 근사 데이터 군에 포함된 센싱 데이터들이 유사도가 있을 경우 상기 근사 데이터 군들 중 최대값을 갖는 근사 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정하며, 상기 최대 근사 데이터 군의 터치 좌표와 그 터치 좌표에 대한 모멘트를 계 산하여 상기 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표를 계산하고, 상기 터치 최대 근접부로부터 전송된 임시 최대 터치 좌표와 상기 중심 좌표의 유사도를 검사하는 터치 좌표 비교부; 및상기 터치 좌표 비교부에 의해 상기 중심 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 유사하다고 판단될 경우 상기 중심 좌표의 모멘트와 상기 임시 최대 터치 좌표의 모멘트를 이용하여 새로운 터치 좌표를 계산하여 출력하는 터치 좌표 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린의 터치 좌표 산출장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 센싱 회로부는 상기 터치스크린에 형성된 터치패드 중 터치가 발생하지 않은 터치패드에서 전송된 신호와 터치가 발생 된 터치패드에서 전송된 터치 신호의 시간 차이를 이용하여 해당 좌표의 정전용량을 검출하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 터치 좌표 산출장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 센싱 데이터 분석부는 상기 센싱 데이터 저장부에 저장된 최대 정전용량 값이 기준 값보다 작으면 터치 이외의 것에 의한 센싱 데이터로 판단하여 상기 센싱 회로부가 센싱 데이터를 재검출하도록 상기 센싱 회로부에 센싱 신호를 전송하고, 상기 최대 정전용량 값이 상기 기준 값과 동일하거나 상기 기준 값보다 클 경우 터치에 의한 센싱 데이터인 것으로 판단하여 상기 센싱 데이터 저장부에 저장 된 센싱 데이터를 상기 터치 최대 근접부에 전송하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 터치 좌표 산출장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 터치 좌표 비교부와 터치 좌표 추출부는 아래의 수식 1을 이용하여 중심 좌표와 새로운 터치 좌표를 계산하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 터치 좌표 산출장치.[수식 1],
여기서,는 최대 근사 x좌표, xm은 x좌표에 존재하는 질량, ym은 y좌표에 존재하는 질량, n은 근사 데이터 군의 수,
는 최대 근사 y좌표를 의미한다.
- (a) 터치스크린에서 터치가 발생 된 좌표와 해당 좌표의 정전용량 값을 포함하는 센싱 데이터를 검출하는 단계;(b) 상기 센싱 데이터를 센싱 데이터 저장부에 저장하는 단계;(c) 상기 센싱 데이터가 터치에 의한 것인지 터치 이외의 것에 의한 것인지를 분석하는 단계;(d) 상기 센싱 데이터가 터치에 의한 것일 경우 상기 센싱 데이터에서 최대 정전용량 값을 찾아 그 값을 임시 최대 터치 좌표로 설정하는 단계;(e) 상기 센싱 데이터가 터치에 의한 것일 경우 상기 센싱 데이터들을 가중치가 비슷한 유사 데이터 군으로 분류하고, 일정 비율의 임계값을 중심으로 상기 센싱 데이터들을 근사 데이터 군별로 분류하여 가중치를 분류하는 단계;(f) 상기 근사 데이터 군들의 유사도를 검사하는 단계;(g) 상기 근사 데이터 군들이 유사할 경우 상기 근사 데이터 군 중 최대 근사 값을 이루는 근사 데이터 군을 최대 근사 데이터 군으로 설정하는 단계;(h) 상기 최대 근사 데이터 군을 이용하여 상기 최대 근사 데이터 군의 최대 근사 좌표들과 그 터치 좌표에 대한 모멘트를 계산하여 상기 최대 근사 데이터 군의 중심 좌표를 계산하는 단계;(i) 상기 임시 최대 터치 좌표와 상기 중심 좌표의 유사도를 검사하는 단계; 및(j) 상기 중심 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 유사할 경우 상기 중심 좌표와 상기 임시 최대 터치 좌표를 모멘트로 하여 새로운 좌표를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 터치 좌표 산출방법.
- 청구항 5에 있어서,상기(c) 단계에서, 상기 센싱 데이터가 터치 이외의 것에 의한 것일 경우 상기 (a) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 터치 좌표 산출방법.
- 청구항 5에 있어서,상기 (f) 단계에서, 상기 근사 데이터 군들이 유사하지 않을 경우 상기 (a) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 터치 좌표 산출방법.
- 청구항 5에 있어서,상기 (i) 단계에서, 상기 중심 좌표와 임시 최대 터치 좌표가 유사하지 않을 경우 상기 (a) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 터치 좌표 산출방법.
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