KR20140089660A - 터치 패드, 디스플레이 장치 및 터치 패드의 제어 방법 - Google Patents

터치 패드, 디스플레이 장치 및 터치 패드의 제어 방법 Download PDF

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KR20140089660A
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Abstract

본 발명은 터치 면으로부터의 조작체의 근접 여부를 검출하여 근접 이벤트를 발생시키는 근접 검출부; 터치 면과 조작체의 터치 여부를 검출하여 터치 이벤트를 발생시키는 터치 검출부; 근접 이벤트에 기초하여 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 예측하고 터치 이벤트에 기초하여 조작체의 터치 점의 좌표를 인식하는 좌표 인식부; 및 예측된 좌표 및 인식된 좌표의 정보 출력을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 터치 패드의 터치 면에 조작체 근접 시 사용자의 타깃 선택 의도가 있다고 예측하고, 이때 조작체의 근접도에 기초하여 조작체가 터치될 위치를 예측하여 디스플레이 패널 상에 표시함으로써 사용자와의 인터랙션을 감소시킬 수 있다.
또한 조작체의 터치 위치 예측 시 조작체의 근접도에 기초하여 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드 또는 상대 좌표 맵핑 모드로 자동 전환하면서 터치 점의 위치를 예측한 후 디스플레이 패널 상에 표시하기 때문에 디스플레이 패널 내 커서를 빠르게 이동시킬 수 있고, 또한 조밀한 링크 선택 시 링크 선택을 용이하게 할 수 있다.

Description

터치 패드, 디스플레이 장치 및 터치 패드의 제어 방법 {Touch pad, display apparatus and method for controlling touch pad}
본 발명은 터치 인식의 정확도와 속도를 향상시키기 위한 터치 패드, 이 터치 패드와 통신을 수행하는 디스플레이 장치 및 터치 패드의 제어 방법에 관한 것이다.
스마트 TV, 셋톱박스(set-top box), DVD(Digital Video Disc) 플레이어, 노트북, PDA, 스마트 폰과 같은 스마트 단말기 등의 멀티미디어 기기는 이전의 아날로그 기기와 다르게 GUI(Graphic User Interface) 환경의 다양한 애플리케이션을 포함한다.
멀티미디어 기기 내의 다양한 애플리케이션은 적외선 리모컨 또는 터치 패드 등과 같은 입력 장치에 입력된 신호에 의해 선택되고, 선택 시 프로그램을 수행한다.
여기서 적외선 리모컨은 방향버튼 및 선택버튼과 같은 복수의 버튼을 포함하고, 사용자는 적외선 리모컨의 버튼을 이용하여 멀티미디어 기기의 디스플레이 상의 메뉴 창을 트리 형태로 확장해 나아가면서 애플리케이션을 선택한다.
이와 같이 적외선 리모컨을 사용하여 애플리케이션을 조작하는 경우 많은 제약이 있으며 불편함도 많다.
그리고, 터치 패드가 디스플레이 상에 마련된 터치 스크린의 경우, 디스플레이의 크기가 커질 수록 터치 패드의 크기 또한 커져야 하기 때문에 제조 비용이 높아지고, 사용 시 사용자가 터치 스크린 앞으로 다가가야 하기 때문에 사용하기 힘든 문제가 있다.
예를 들어, 70인치 PDP TV가 터치스크린으로 이루어진 경우, 제조 시 고가의 비용이 소비되고, 사용자가 넓은 화면을 이동하면서 스크린을 터치해야 하기 때문에 사용상에도 문제가 많다.
또한 노트북과 같이 터치 패드를 디스플레이와 분리된 상태에서 입력 수단으로만 이용하는 경우, 터치 패드는 디스플레이에 나타나 있는 물체들 중에서 하나의 물체를 선택하기 위해 사용되는 마우스와 동일한 기능을 수행한다.
이때 터치 패드는 사용자의 손가락 또는 펜이 터치 패드에 접촉되면, 접촉된 위치에 해당하는 데이터를 컴퓨터의 운영체제에 포함된 포트 드라이버를 통해 입력하고, 입력된 데이터를 마우스 드라이버를 통해 상대적인 좌표값으로 변환하여 인식한 다음 디스플레이 드라이버를 통해 모니터의 화면상에 표시되는 마우스 포인터를 상대적인 좌표값에 상응하여 이동시킨다.
이와 같이 상대 좌표 맵핑 방식을 사용하는 터치패드는 디스플레이 보다 그 크기가 매우 작기 때문에 커서를 조작하기 위해서 다수의 클러칭(clutching) 동작을 요구한다. 특히 스마트 TV와 같은 큰 디스플레이의 경우 클러칭 동작은 조작 측면에서의 퍼포먼스(performance)를 감소시키는 주요한 원인이 된다.
이러한 클러칭 동작을 최소화 하기 위해서 컨트롤 디스플레이 게인(Control-Display gain: CD gain)이 높은 절대 좌표 맵핑 방식을 터치 패드에 적용하는 방법이 사용되고 있다.
이러한 절대좌표 맵핑 방식의 경우, 사용자는 화면 상의 대략적인 위치에 직관적이고 빠르게 접근할 수 있지만, 웹 페이지의 링크와 같이 작은 타깃들이 밀집되어 있는 환경에서는 정밀한 선택에 어렵다는 문제가 있고, 타깃들이 밀집되어 있을 때 정확한 선택을 위한 사용자의 노력이 필요한 문제가 있다.
일 측면은 터치 면에 근접한 조작체의 근접도에 기초하여 사용자의 타깃 선택 의도를 예측하는 터치 패드, 이 터치 패드와 통신을 수행하여 입력 정보를 제공받는 디스플레이 장치 및 터치 패드의 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 조작체가 터치될 터치 점의 위치 예측 시 조작체의 근접도에 기초하여 절대 좌표 맵핑 모드 및 상대 좌표 맵핑 모드를 자동 전환하면서 터치 점의 위치를 미리 예측하는 터치 패드, 이 터치 패드와 통신을 수행하여 입력 정보를 제공받는 디스플레이 장치 및 터치 패드의 제어 방법을 제공한다.
또 다른 측면은 예측된 터치 점의 위치 및 인식된 터치 점의 위치가 디스플레이 패널 상에 표시되도록 하는 터치 패드, 이 터치 패드와 통신을 수행하여 입력 정보를 제공받는 디스플레이 장치 및 터치 패드의 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 터치 패드는, 터치 면으로부터의 조작체의 근접 여부를 검출하여 근접 이벤트를 발생시키는 근접 검출부; 근접 이벤트에 기초하여 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 예측하는 좌표 인식부; 및 예측된 좌표의 정보 출력을 제어하는 제어부를 포함한다.
좌표 인식부는, 근접 이벤트에 기초하여 조작체의 근접도를 획득하고 획득된 근접도와 기준 근접도를 비교하고, 획득된 근접도가 기준 근접도 이하이면 사용자의 타깃 선택 의도로 판단하여 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측한다.
획득된 근접도는, 조작체가 터치 면의 수직 방향에 위치한 거리이다.
좌표 인식부는, 근접 이벤트에 기초하여 조작체가 일정 시간 동안 수직 방향으로 이동하는 수직 이동량을 산출하고, 산출된 수직 이동량과 기준 수직 이동량을 비교하고 산출된 수직 이동량이 기준 수직 이동량 이상이면 조작체의 터치 위치를 상대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측한다.
좌표 인식부는, 획득된 근접도가 영이면 터치 면에 조작체가 터치되었다고 판단하고, 조작체의 터치 점의 좌표를 인식한다.
좌표 인식부는, 근접 이벤트에 기초하여 일정 시간 동안 조작체가 터치 면과 수평 방향으로 이동하는 수평 이동량을 산출하고, 산출된 수평 이동량과 기준 수평 이동량을 비교하고, 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량을 초과하면 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측하고, 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량 이하이면 상대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측한다.
터치 패드는 터치 면과 조작체의 터치 여부를 검출하여 터치 이벤트를 발생시키는 터치 검출부를 더 포함하고, 좌표 인식부는 터치 이벤트에 기초하여 조작체의 터치 점의 좌표를 인식한다.
터치 패드는 제어부의 명령에 기초하여 예측된 좌표 및 인식된 좌표의 정보를 디스플레이 장치로 전송하는 통신부를 더 포함한다.
좌표 인식부는, 제1 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시킨다.
좌표 인식부는, 제1 컨트롤 디스플레이 게인을 미리 정해진 제2 컨트롤 디스플레이 게인으로 변경한다.
다른 측면에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널; 터치 패드에서 전송된 조작체와 터치 면 사이의 근접도 및 좌표 정보에 기초하여 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 크기 및 위치를 제어하고, 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 위치가 타깃의 인식 영역 이내인지 판단하고 타깃의 인식 영역 이내라고 판단되면 타깃의 인식 영역 내의 타깃을 선택 제어하는 제어부를 포함한다.
제어부는, 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 위치가 타깃의 인식 영역의 외부라고 판단되면 터치 패드에 타깃 선택 실패 정보의 전송을 제어한다.
또 다른 측면에 따른 터치 패드의 제어 방법은, 터치 패드의 제어 방법에 있어서, 근접 검출부에서 발생되는 근접 이벤트에 기초하여 터치 면에 근접한 조작체가 존재하는지 판단하고, 터치면에 근접한 조작체가 존재한다고 판단되면 조작체의 근접 이벤트에 기초하여 근접도를 획득하고, 획득된 근접도와 기준 근접도를 비교하고, 획득된 근접도가 기준 근접도 이하이면 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측하여 예측된 터치 점의 좌표를 디스플레이 장치로 출력하고, 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표 예측을 수행하면서 획득된 근접도의 변화량을 산출하고, 산출된 근접도의 변화량과 기준 변화량을 비교하여 터치 점을 예측하기 위한 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어하되, 절대 좌표 맵핑 모드와 상대 좌표 맵핑 모드를 자동으로 전환 제어하여 터치 점의 좌표를 예측하고, 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어에 대응하여 예측된 터치 점의 좌표를 디스플레이 장치로 출력한다.
근접도의 변화량은, 터치 면에 대한 수직 방향의 수직 이동량 및 터치 면에 대한 수평 방향의 수평 이동량을 포함한다.
수평 이동량은, 터치 면의 수평 방향 중 제1방향의 이동량과, 제1방향과 수직인 제2방향의 이동량을 포함한다.
획득된 근접도의 변화량과 기준 변화량을 비교하여 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어하는 것은, 조작체가 일정 시간 동안 수직 방향으로 이동하는 수직 이동량을 산출하고, 산출된 수직 이동량과 기준 수직 이동량을 비교하고, 산출된 수직 이동량이 기준 수직 이동량 이상이면 상대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측하고, 산출된 수직 이동량이 기준 수직 이동량 미만이면 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측하는 것을 포함한다.
획득된 근접도의 변화량과 기준 변화량을 비교하여 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어하는 것은, 획득된 근접도에 기초하여 일정 시간 동안 조작체가 터치 면과 수평 방향으로 이동하는 수평 이동량을 산출하고, 산출된 수평 이동량과 기준 수평 이동량을 비교하고, 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량을 초과하면 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측하고, 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량 이하이면 상대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측하는 것을 포함한다.
절대 좌표 맵핑 모드를 상대 좌표 맵핑 모드로 전환하는 것은, 제1 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시키는 것을 포함한다.
제1 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시키는 것은, 터치 면과 조작체의 근접도에 비례하여 제1 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시키는 것을 포함한다.
절대 좌표 맵핑 모드를 상대 좌표 맵핑 모드로 전환하는 것은, 제1 컨트롤 디스플레이 게인을 미리 정해진 제2 컨트롤 디스플레이 게인으로 변경하는 것을 포함한다.
터치 패드의 제어 방법은, 터치 검출부에서 발생되는 터치 이벤트에 기초하여 터치 면에 조작체가 터치되었는지 판단하고, 터치 면에 조작체가 터치되었다고 판단되면 터치 이벤트에 기초하여 조작체의 터치 점의 좌표를 인식하고, 인식된 좌표를 디스플레이 장치로 출력하는 것을 더 포함한다.
터치 패드의 제어 방법은, 디스플레이 장치로부터 타깃 선택 실패 정보가 수신되면 상대 좌표 맵핑 모드로 터치 점을 다시 예측하는 것을 더 포함한다.
터치 패드의 제어 방법은, 디스플레이 장치로 획득된 근접도를 출력하는 것을 더 포함한다.
일 측면에 따르면, 터치 패드의 터치 면에 조작체 근접 시 사용자의 타깃 선택 의도가 있다고 예측하고, 이때 조작체의 근접도에 기초하여 조작체가 터치될 위치를 예측하여 디스플레이 패널 상에 표시함으로써 사용자와의 인터랙션을 감소시킬 수 있다.
조작체의 터치 위치 예측 시 조작체의 근접도에 기초하여 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드 또는 상대 좌표 맵핑 모드로 자동 전환하면서 터치 점의 위치를 예측한 후 디스플레이 패널 상에 표시하기 때문에 디스플레이 패널 내 커서를 빠르게 이동시킬 수 있고, 또한 조밀한 링크 선택 시 링크 선택을 용이하게 할 수 있다.
특히 대형 디스플레이 장치의 동작을 터치패드로 조작을 할 때, 빠른 조작과 동시에 조밀한 링크 선택이 용이하다.
또한 조작체의 3차원 공간상의 움직임을 디스플레이 패널 상의 그래픽을 통하여 표현할 때 커서의 오프셋(offset)을 최소화할 수 있다.
특히 조작체로 손가락을 이용할 때 손가락이 터치 면에 근접한 상태에서 포인팅한 타깃을 선택하기 위하여 손가락이 터치패드에 접근하는 동안 컨트롤 디스플레이 게인이 점진적으로 전환되기 때문에, 손가락의 관절의 동작 특성(pivot)으로 인하여 발생하는 커서 오프셋 및 갑작스런 모드 전환으로 인한 사용성의 혼동을 최소화할 수 있다.
또한 조작체가 타깃을 선택하는 과정 동안 커서의 좌표계를 점진적으로 전환하여 의도하지 않은 타깃이 선택되는 것을 최소화할 수 있다.
또한 터치 패드 사용 시 터치 점의 위치 인식 방법인 상대 좌표 맵핑 방식 및 절대좌표 맵핑 방식을 수동으로 전환하기 위한 별도의 사용법을 학습하지 않아도 되기 때문에 그 사용이 편리하다.
도 1은 실시예에 따른 터치 패드와 디스플레이 장치를 포함하는 멀티미디어 시스템의 예시도이다.
도 2는 실시예에 따른 터치 패드와 디스플레이 장치를 포함하는 멀티미디어 시스템의 제어 구성도이다.
도 3은 실시예에 따른 터치 패드와 디스플레이 장치의 절대 좌표 맵핑 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 터치 패드의 제어 순서도이다.
도 5a, 5b 및 5c는 일 실시예에 따른 터치 패드와 디스플레이 장치의 좌표 맵핑 전환 예시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 터치 패드의 터치 지점 및 디스플레이 장치의 터치 점 표시 예시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 터치 패드의 제어 순서도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 터치 패드와 디스플레이 장치를 포함하는 멀티 미디어 시스템의 예시도이다.
터치 패드(100)는 디스플레이 장치(200)의 동작 명령을 입력하기 위한 입력 장치로, 손가락 또는 펜 등과 같은 조작체가 터치 면(100a)에 근접한 경우 근접한 조작체의 근접 위치를 검출하고, 또한 조작체가 터치 면(100a)에 터치된 경우 터치된 조작체의 터치 위치를 검출한다.
터치 패드(100)는 조작체의 근접 위치가 검출되면 검출된 근접 위치에 대한 좌표 정보를 디스플레이 장치(200)에 전송하고, 또한 조작체의 터치 위치가 검출되면 검출된 터치 위치에 대한 좌표 정보를 디스플레이 장치(200)에 전송한다.
터치 패드(100)는 디스플레이 장치(200)와 기계적으로 분리되어 마련됨으로써 동작 명령을 입력하는 사용자의 위치의 제약 없이 디스플레이 장치(200)의 동작을 용이하게 조작할 수 있다.
이러한 터치 패드(100)는 디스플레이 장치(200) 내에 배치되는 것도 가능하다.
예를 들어, 노트북과 같이 하나의 본체 내에 터치 패드(100)와 디스플레이 장치(200)가 마련되는 것도 가능하고, 터치 스크린과 같이 디스플레이 장치의 디스플레이 패널과 터치 패드(100)가 일체로 배치되는 것도 가능하다.
이러한 터치 패드(100)는 감압식(Resistive), 정전 용량식(Capacitive), 적외선(IR)식, 광학식, 초음파식(SAW), 전기장(E-field) 왜곡 감지식 중 어느 하나의 터치 방식으로 터치 입력을 검출한다.
디스플레이 장치(200)는 시각적이면서 입체적인 영상 정보를 표시하는 장치이다.
디스플레이 장치(200)는 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게, 부피, 및 설치 공간의 제약을 줄이고 대화면의 영상 구현 및 평판화가 용이하며, 고화질 등 여러 가지로 성능이 우수한 평판 디스플레이 장치(Flat Display Device)이다.
이러한 평판 디스플레이 장치에는 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device : LCD), 일렉트로 루미네센스 디스플레이 장치(Electro-Luminescence Display Device : ELD), 전계 방출 디스플레이 장치(Field Emission Display Device : FED) 및 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함), 박막액정디스플레이 장치(TFT-LCD), 플렉시블 디스플레이 장치, 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 등이 있다.
이 중 LCD 디스플레이 장치(200)의 구조를 예를 들어 설명하면, LCD 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 확산판, 도광판, 백라이트 유닛, 섀시를 포함한다.
디스플레이 패널은 액정을 이용하여 문자, 숫자, 임의의 아이콘 등의 영상을 표시하는 패드이다.
확산판은 백 라이트 유닛에서 나오는 빛을 면을 따라 확산시켜 화면 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 해 주는 반투명 패드로, 백 라이트 유닛에서 발광된 광의 휘도 등을 향상시켜 디스플레이 패널로 공급한다. 즉 확산판은 백 라이트 유닛의 발광 다이오드(LED)의 광을 증대시키고 전체 면의 밝기를 균일하게 유지시킨다.
도광판은 백 라이트 유닛의 광원을 디스플레이 패널 전체로 균일하게 입사시키고, 백라이트 유닛은 디스플레이 패널의 후면 또는 측면에서 빛을 방출한다.
즉 디스플레이 패널은 액정 자체에서 빛을 내지 못하기 때문에 백 라이트 유닛에서 방출된 빛의 투과량과 색상을 조절함으로써 영상이 보이도록 한다.
섀시는 영상 표시 및 사운드 출력에 필요한 구동 모듈이 연결되는 패드이다.
구동 모듈의 예로는, 영상 표시 및 사운드 출력을 제어하기 위한 각종 인쇄 회로 기판, 외부 기기와의 연결을 위한 인터페이스 장치, 외부 기기와의 통신을 위한 통신 장치, 각 장치에 동작 전원을 공급하는 전원 장치 등이 있다.
이러한 섀시는 방열과 강도가 우수한 금속으로 이루어진다.
디스플레이 장치(200)는 외관을 형성하고 디스플레이 패널, 확산판, 도광판, 백라이트 유닛, 섀시를 수용하는 베젤 및 커버를 더 포함한다. 이러한, 베젤과 커버는 디스플레이 패널의 영상 비 표시면을 커버하고 외부의 충격으로부터 각종 구성품을 보호한다.
이러한 디스플레이 장치(200)는 백라이트 유닛 및 디스플레이 패널 등의 구동을 제어함으로써 디스플레이 패널에 영상이 표시되도록 한다.
디스플레이 장치(200)는 퍼스널 컴퓨터(PC)의 모니터, 노트북의 모니터, 이동 통신 단말기, 텔레비전 등으로, 본 실시예에서 디스플레이 장치(200)로 텔레비전 중 스마트 텔레비전을 예를 들어 설명한다.
여기서 스마트 텔레비전은 방송 시청 뿐만 아니라 인터넷 접속 기능이 부가된 텔레비전으로, 각종 앱(App)의 설치가 가능하고 웹 서핑 및 VOD 시청, 소셜 네트워크 서비스, 게임, 컨텐츠를 인터넷에서 실시간으로 다운받는 것이 가능하며, 뉴스, 이메일 등을 바로 확인하는 것이 가능하도록 하는 등의 다양한 기능을 활용할 수 있는 다기능 텔레비전이다.
디스플레이 장치(200)는 방송 시청 시에 방송과 관련된 채널 및 볼륨 조정을 위한 아이콘 등을 표시하고, 방송 이외의 부가 기능 이용 시에 복수 앱(App)과 관련된 아이콘, 컨텐츠와 관련된 아이콘, 실행 정보 등을 표시한다. 여기서 디스플레이 장치에 표시되는 각종 아이콘들은 사용자에 의해 선택되는 타깃이 된다.
디스플레이 장치(200)는 터치패드(100)와 같은 입력 장치에 입력된 사용자의 의도에 따른 입력 위치를 커서 등으로 표시하고, 터치패드(100)와 같은 입력 장치를 통해 커서의 위치에 배치된 타깃이 선택되면 선택된 타깃에 대응하는 동작을 실행하고 실행 정보에 대한 영상을 표시한다.
디스플레이 장치가 스마트 텔레비전인 경우, 터치 패드는 리모컨의 기능을 수행한다.
도 2는 실시예에 따른 터치 패드와 디스플레이 장치를 포함하는 멀티 미디어 시스템의 제어 구성도이다.
터치 패드(100)는 근접 검출부(110), 터치 검출부(120), 좌표 인식부(130), 제1제어부(140) 및 제1통신부(150)를 포함한다.
근접 검출부(110)는 터치 패드(100)의 터치 면과 조작체의 직접적인 터치가 아닌 비접촉된 상태인 조작체의 근접 여부를 검출한다.
즉, 근접 검출부(110)는 터치 면(100a)에 조작체가 근접하면 근접 이벤트를 발생시킨다.
여기서 근접 이벤트는 터치 면(100a)과 조작체 사이의 거리인 근접도 및 조작체의 위치 정보를 인식하기 위한 신호이다.
이러한 근접 검출부(110)는 터치 패드에 배치되되 터치 검출부(120)와 별도로 배치된 다수개의 센서 모듈 어레이를 통해 구현 가능하다. 이때, 센서 모듈은 IR 센서 또는 광학 렌즈일 수 있다.
아울러, 터치 검출부(120)가 IR 방식 또는 광학식인 경우 근접 검출부(110)는 터치 검출부(120)와 일체로 마련 가능하다.
터치 검출부(120)는 터치 패드(100)에 배치되되 터치 패드(100)의 터치 면에 직접적으로 접촉된 조작체의 터치 여부를 검출하고, 터치 이벤트를 발생시킨다.
여기서 터치 이벤트는 조작체가 터치된 터치 점의 위치를 인식하기 위한 신호이다.
이러한 터치 검출부(120)는 감압식, 정전식(Capacitive), 적외선(IR)식, 광학식(Optical) 및 초음파식 중 하나의 방식으로 터치 점의 위치를 검출하는 것이 가능하다.
좌표 인식부(130)는 근접 검출부(110)에서 전송된 근접 이벤트에 기초하여 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 예측하고, 터치 검출부(120)에서 전송된 터치 이벤트에 기초하여 조작체가 터치된 터치 점의 좌표를 인식한다.
좌표 인식부(130)는 디스플레이 장치(200)의 디스플레이 패널의 좌표와 대응하는 좌표의 정보를 포함한다.
즉 좌표 인식부(130)에서 예측된 터치 점의 좌표 및 좌표 인식부(130)에서 인식된 터치 점의 좌표는, 디스플레이 장치(200)의 디스플레이 패널에 맵핑되는 좌표와 대응하는 좌표로, 터치 점이 예측된 위치나 인식된 위치에 대응하는 좌표 값이 미리 설정되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 터치 패드(100)의 좌표와 디스플레이 장치(200)의 좌표는, 가로 n1(예를 들어 10개) 개 및 세로 n2 개(예를 들어 8개)로 좌표 축 당 서로 같은 개수의 좌표 값을 갖는다.
이때 터치 패드와 디스플레이 장치의 가로 좌표 및 세로 좌표의 단위 축 값은, 터치 패드(100)의 터치 인식 영역의 크기와 디스플레이 장치(200)의 디스플레이 패널의 영상 표시 영역의 크기의 비율에 대응한다.
예를 들어, 터치 패드(100)의 터치 인식 영역의 크기가 가로 X1, 세로 Y1 이고, 디스플레이 장치(200)의 디스플레이 패널의 영상 표시 영역의 크기가 가로 X2, 세로 Y2일 때, 두 장치(100, 200)의 크기 비율은 가로 X1:X2 이고 세로 Y1:Y2 이 된다.
이때 터치 패드(100)의 가로 좌표의 단위 축 값과 디스플레이 장치의 가로 좌표의 단위 축 값의 비율은 X1:X2 이고, 터치 패드(100)의 세로 좌표의 단위 축 값과 디스플레이 장치의 세로 좌표의 단위 축 값의 비율은 Y1:Y2 이다.
이로 인해 절대 좌표 맵핑 모드로 좌표 맵핑 시, 조작체가 터치 패드의 좌표 (-3, 2)를 터치하면 디스플레이 장치의 좌표(-3, 2) 지점에 커서가 표시된다.
아울러, 디스플레이 장치에 표시된 커서의 위치 산출 시, 터치 패드에서 인식된 좌표값과, 두 장치(100, 200)의 크기 비율에 기초하여 산출하는 것도 가능하다. 이는 터치 패드 또는 디스플레이 장치에서 산출 가능하다.
이러한 좌표 인식부(130)를 좀 더 구체적으로 설명한다.
좌표 인식부(130)는 근접 이벤트에 기초하여 조작체의 근접도를 획득하고, 획득된 근접도와 기준 근접도를 비교하고, 획득된 근접도가 기준 근접도를 이하이면 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측한다.
여기서 근접 이벤트의 신호에 대응하는 근접도는 미리 설정되어 있다.
좌표 인식부(130)는 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측하면서 획득된 근접도의 변화량을 산출하고, 산출된 근접도의 변화량과 기준 변화량을 비교하고 비교 결과에 기초하여 터치 점을 예측하기 위한 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어한다.
여기서 근접도는 터치 면으로부터의 수직 방향의 거리로 터치 면과 조작체 사이의 거리이다. 즉, 근접도는 터치 면에서 Z축 방향의 축 값이다. 아울러 터치 면과 수평을 이루는 수평 좌표를 X축 및 Y축을 갖는 좌표로 설정한다.
그리고 근접도의 변화량은 터치 면에 대한 수직 방향의 수직 이동량 및 터치 면에 대한 수평 방향의 수평 이동량을 포함하고, 수평 이동량은 터치 면의 수평 방향 중 제1수평방향의 이동량과, 제1수평방향과 수직인 제2수평방향의 이동량을 포함한다.
즉, 수평 이동량은 좌표의 X축과 Y축의 변화량이다.
좌표 인식부(130)는 획득된 근접도에 기초하여 조작체가 일정 시간 동안 수직 방향으로 이동하는 수직 이동량과, 조작체가 일정 시간 동안 터치 면과 제1 수평 방향으로 이동하는 제1수평 이동량과, 조작체가 일정 시간 동안 터치 면과 제2 수평 방향으로 이동하는 제2수평 이동량을 각각 산출하고, 산출된 수직 이동량과 기준 수직 이동량을 비교하고, 산출된 제1 수평 이동량과 제1 기준 수평 이동량을 비교하며, 산출된 제2수평 이동량과 제2기준 수평 이동량을 비교한다.
좌표 인식부(130)는 산출된 수직 이동량이 기준 수직 이동량 이상이고, 산출된 제1 수평 이동량이 제1 기준 수평 이동량 이하이며, 산출된 제2수평 이동량이 제2기준 수평 이동량 이하이면 상대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측한다.
반면 좌표 인식부(130)는 산출된 수직 이동량이 기준 수직 이동량 미만이고, 산출된 제1 수평 이동량이 제1 기준 수평 이동량을 초과하며, 산출된 제2수평 이동량이 제2기준 수평 이동량을 초과하면 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측한다.
좌표 인식부(130)는 절대 좌표 맵핑 모드를 상대 좌표 맵핑 모드로 전환할 때 컨트롤 디스플레이 게인을 감소시키고, 상대 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드로 전환할 때 컨트롤 디스플레이 게인을 증가시킨다.
컨트롤 디스플레이 게인(CD Gain: Control Display Gain)은 이동 중인 조작체가 터치될 터치 점의 위치를 디스플레이 패널에 커서로 표시할 때 디스플레이 패널에 표시되는 커서의 위치 변화 량을 조정하기 위한 게인이다.
즉, 컨트롤 디스플레이 게인은 조작체의 일정 이동량에 대한 커서의 위치 변화량을 조정하기 위한 게인이다.
예를 들어, 절대 좌표 맵핑 모드로 디스플레이 패널에 커서를 표시할 경우 조작체가 X 축으로만 1만큼 이동하였다면 커서의 위치가 X 축으로 1 만큼 이동하지만, 상대 좌표 맵핑 모드로 모드 전환 후 컨트롤 디스플레이 게인을 0.3으로 변경한 경우 조작체가 X 축으로만 1만큼 이동하였다면 커서의 위치는 X 축으로 0.3 만큼 이동한다.
좌표 인식부(130)는 컨트롤 디스플레이 게인 감소 시에 제1 컨트롤 디스플레이 게인에서 제2컨트롤 디스플레이 게인까지 점진적으로 감소시킨다.
이때 터치 패드의 터치 면과 조작체 사이의 거리인 근접도에 비례하여 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시킨다.
또한 좌표 인식부(130)는 컨트롤 디스플레이 게인 감소 시에 제1 컨트롤 디스플레이 게인을 미리 정해진 제2 컨트롤 디스플레이 게인으로 변경하는 것도 가능하다.
여기서 제1 컨트롤 디스플레이 게인은 최초에 설정된 기준 게인으로 대략 1이고, 제2 컨트롤 디스플레이 게인은 최소 게인으로, 대략 0.3이다.
좌표 인식부(130)는 터치 면에 조작체의 터치가 검출되면 조작체의 터치 점의 좌표를 인식하고, 제1제어부(140)로부터 좌표 맵핑 모드의 전환 신호가 수신되면 좌표 맵핑 모드를 상대 좌표 맵핑 모드로 전환하여 터치 점의 좌표를 다시 예측한다.
제1제어부(140)는 근접 이벤트에 기초하여 예측된 좌표의 정보 및 터치 이벤트에 기초하여 인식된 좌표의 정보가 디스플레이 장치(200)로 출력되도록 제1통신부(150)의 동작을 제어한다.
제1제어부(140)는 디스플레이 장치(200)로부터 타깃 선택 실패 정보가 수신되면 상대 좌표 맵핑 모드로 전환하여 터치 점의 좌표를 예측하도록 좌표 인식부(130)에 좌표 맵핑 모드의 전환 신호를 전송한다.
제1제어부(140)는 디스플레이 장치(200)에 획득된 근접도가 출력되도록 제1통신부(150)의 동작을 제어한다.
제1통신부(150)는 디스플레이 장치와 유무선 통신을 통해 연결되어 디스플레이 장치와 통신을 수행한다.
이러한 제1통신부(150)는 제1제어부(140)의 명령에 따라 터치 패드(100)에 입력된 터치 점의 좌표 정보를 디스플레이 장치로 전송하고, 디스플레이 장치(200)에서 전송된 정보를 제1제어부(140)에 전송한다.
디스플레이 장치(200)는 제2통신부(210), 제2제어부(220), 저장부(230), 구동부(240) 및 디스플레이 패널(250)을 포함한다.
제2통신부(210)는 터치 패드와 유무선 통신을 수행하여 터치 패드로부터 전송되는 입력 정보를 수신하고, 수신된 입력 정보를 제2제어부(220)에 전송한다.
여기서 수신된 입력 정보는, 조작체가 터치될 터치 점의 예측 위치에 대한 좌표 정보 또는 조작체가 터치된 터치 점의 인식 위치에 대한 좌표 정보이다.
제 2통신부(210)는 제2제어부(220)의 명령에 기초하여 타깃 선택 실패 정보를 터치 패드(100)에 전송한다.
제2제어부(220)는 터치 패드(100)에서 전송된 근접도 및 터치 점의 좌표 정보에 기초하여 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 표시를 제어하고, 터치 패드에서 전송된 좌표 정보의 변화에 기초하여 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 이동을 제어한다.
이때 제2제어부(220)는 조작체와 터치 면의 근접도에 기초하여 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 크기를 조절한다.
예를 들어 터치 면과 조작체의 근접도가 가까워질수록 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 크기를 감소시킨다.
아울러 제2제어부(220)는 터치 면과 조작체의 근접도가 기준 근접도를 초과하는 경우의 커서와, 기준 근접도 이하일 때의 커서가 서로 다른 형상의 커서로 표시되도록 커서의 형상을 제어하는 것도 가능하다.
제2제어부(220)는 근접도가 0이거나 또는 터치 면에 조작체가 터치되면 조작체가 터치된 터치 면적만큼의 커서의 크기를 조절하는 것도 가능하다.
여기서 근접도가 0인 것은, 조작체와 터치 면의 거리가 0인 것으로 터치면에 조작체가 터치된 것을 의미한다.
제2제어부(220)는 터치 패드에서 전송된 터치 점의 인식 위치가 타깃의 인식 영역 이내인지 판단하고 타깃의 인식 영역 이내이면 타깃의 인식 영역 내의 타깃을 선택하여 선택된 타깃에 대한 동작 실행을 제어하고, 터치 점의 인식 위치가 타깃의 인식 영역의 외부라고 판단되면 타깃 선택에 실패하였다고 판단하고, 타깃 선택의 실패 정보의 전송을 제어한다.
제 2 제어부(220)는 터치 패드로부터 전달받은 사용자의 입력 정보에 따라 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
저장부(230)는 디스플레이 패널에 표시된 각종 아이콘 등의 위치 정보를 저장하고, 디스플레이 패널의 위치별 좌표 값을 저장한다.
구동부(240)는 제2제어부(220)의 명령에 기초하여 디스플레이 패널(250)에 영상이 표시되도록 디스플레이 패널을 동작시킨다.
디스플레이 패널(250)은 방송 신호 중 영상 신호를 표시하고, 각종 컨텐츠 정보를 표시하며, 각종 아이콘 등을 표시한다.
또한 디스플레이 패널(250)은 사용자가 입력하고자 하는 정보의 입력 위치를 나타나는 커서를 표시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 터치 패드의 제어 순서도로, 도 1, 도 2, 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하여 설명한다.
터치 패드는 근접 검출부(110)에서 근접 이벤트가 발생하는지 판단한다.
터치 패드는 근접 검출부(110)에서 근접 이벤트가 발생되었다고 판단되면 발생된 근접 이벤트의 신호에 기초하여 터치 면(100a)과 조작체 사이의 거리인 근접도를 획득(301)한다.
다음 터치 패드는 획득된 근접도와 기준 근접도를 비교(302)하고, 획득된 근접도가 기준 근접도를 이하이면 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측(303)하고, 예측된 터치 점의 좌표 정보 및 근접도를 디스플레이 장치(200)에 전송한다.
이때 디스플레이 장치(200)는 예측된 좌표 정보에 대응하는 위치에 터치 점을 표시하되 근접도에 대응하는 크기로 터치 점의 크기를 조절하여 표시한다. 여기서 터치 점은 원의 형상 또는 화살표의 형상 등 다양한 형상으로 구현 가능하다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 패드와 디스플레이 장치 사이의 좌표 맵핑 시, 조작체가 터치 패드의 터치 면의 좌표 (3, 2) 지점에 근접하여 위치하고 있으면 디스플레이 장치의 좌표(-3, 2) 위치에 커서가 표시된다.
다음 터치 패드(100)는 절대 좌표 맵핑 모드로 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 예측하면서 근접 이벤트의 신호에 기초하여 일정 시간 동안 터치 면에 근접한 조작체의 위치 변화량을 산출(304)한다.
여기서 위치 변화량은 터치 면과 수직 방향에 대한 조작체의 수직 이동량과, 터치 면과 수평 방향에 대한 조작체의 수평 이동량을 포함한다.
즉 터치 패드는 터치 면에 근접한 조작체가 일정 시간 동안 수직 방향으로 이동하는 수직 이동량과, 조작체가 일정 시간 동안 터치 면과 제1 수평 방향으로 이동하는 제1수평 이동량과, 조작체가 일정 시간 동안 터치 면과 제2 수평 방향으로 이동하는 제2수평 이동량을 각각 산출한다.
여기서 수직 이동량은 Z축 이동량(△Z)이고, 제1 수평 이동량은 X축 이동량(△X)이며 제2수평 이동량은 Y축 이동량(△Y)이다.
아울러 일정 시간 동안 측정된 좌표 값 중에서 최대값과 최소값의 차이를 이동량으로 산출하는 것도 가능하다.
다음 터치 패드는 산출된 위치 변화량과 기준 위치 변화량을 비교(305)한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명한다.
터치 패드는 산출된 Z축 이동량(△Z)과 기준 수직 이동량(Zr)을 비교하고, 산출된 X축 이동량(△X)과 제1 기준 수평 이동량(Xr)을 비교하며, 산출된 Y축 이동량(△Y)과 제2기준 수평 이동량(Yr)을 비교한다.
그리고 터치 패드는 산출된 Z축 이동량(△Z)이 기준 수직 이동량(Zr) 이상이고, 산출된 X축 이동량(△X)이 제1 기준 수평 이동량(Xr) 이하이며, 산출된 Y축 이동량(△Y)이 제2기준 수평 이동량(Yr) 이하이면 터치 점을 예측하기 위한 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드에서 상대 좌표 맵핑 모드로 전환(306)하고, 제1컨트롤 디스플레이 게인을 제2 컨트롤 디스플레이 게인까지 점진적으로 감소시키면서 터치 점의 좌표를 예측(307)한다.
이때 터치 면과 조작체 사이의 거리인 근접도(Z축 값)에 비례하여 감소되는 컨트롤 디스플레이 게인의 값을 조절한다.
여기서 제1컨트롤 디스플레이 게인은 제2 컨트롤 디스플레이 게인보다 큰 게인 값이다.
다음 터치 패드는 예측된 터치 점의 좌표 정보 및 근접도를 디스플레이 장치(200)에 전송한다.
이때 디스플레이 장치(200)는 예측된 좌표 정보에 대응하는 디스플레이 패널의 위치에 터치 점을 표시하되 근접도에 대응하는 크기로 터치 점의 크기를 조절하여 표시한다. 즉, 근접도가 작을 수록 디스플레이 장치에 표시되는 터치 점의 크기를 감소시킨다.
이를 도 5b를 참조하여 설명한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 상대 좌표 맵핑 모드로 터치 패드와 디스플레이 장치 사이의 좌표 맵핑 시, 디스플레이 패널에 터치 점이 좌표(3, 2)에 표시된 상태에서 조작체를 X축으로 -1만큼 이동시키고 Y축으로 0만큼 이동시키면, 디스플레이 장치에 표시될 터치 점이 상대 좌표 맵핑 모드로 맵핑됨으로 인해 터치 패드에서의 이동량에 따라 디스플레이 패널의 터치 점이 이동한다.
이때 디스플레이 장치의 터치 점의 위치가 좌표(2, 3)로 1차적으로 예측되고, 1차적으로 예측된 좌표 값은 점진적으로 감소하는 컨트롤 디스플레이 게인에 의해 계속적으로 재 예측된다.
예를 들어, 근접도가 감소함에 따라 컨트롤 디스플레이 게인이 1, 0.9, 0.6, 0.3으로 점진적으로 감소된다고 가정했을 때, 디스플레이 장치에 표시되는 터치 점의 좌표는 (2, 3), (2.1, 2.9), (2.4, 2.6), (2.7, 2.3)으로 점진적으로 변화한다.
즉 제1컨트롤 디스플레이 게인이 제2컨트롤 디스플레이 게인인 0.3까지 점진적으로 감소됨에 따라 터치 점의 좌표가 (2.7, 2.3)로 최종 예측된 후 디스플레이 패널의 좌표 (2.7, 2.3) 위치에 터치 점이 표시된다.
아울러, 터치 패드의 터치 면에 조작체가 터치되기 전 또는 터치 패드의 터치 면과 조작체의 근접도가 0이 되기 전에 타깃이 변경될 수 있는 점을 고려하여 상대 좌표 맵핑 모드로 좌표 맵핑을 수행하면서 조작체의 위치 변화량을 계속적으로 산출하고, 근접도가 커지거나 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량을 초과하면 상대 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드로 전환하고, 컨트롤 디스플레이 게인을 증가시킨다.
반면 터치 패드(100)는 산출된 Z축 이동량(△Z)이 기준 수직 이동량(Zr) 미만이거나, 산출된 X축 이동량(△X)이 제1 기준 수평 이동량(Xr)을 초과하거나, 또는 산출된 Y축 이동량(△Y)이 제2기준 수평 이동량(Yr)을 초과하면 절대 좌표 맵핑 모드를 유지시킨 상태에서 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측(303)한다. 이때 컨트롤 디스플레이 게인은 제1컨트롤 디스플레이 게인으로 유지된다.
다음 터치 패드(100)는 예측된 터치 점의 좌표 정보 및 근접도를 디스플레이 장치(200)에 전송한다.
이때 디스플레이 장치(200)는 예측된 좌표 정보에 대응하는 위치에 터치 점을 표시하되 근접도에 대응하는 크기로 터치 점의 크기를 조절하여 표시한다. 즉, 근접도가 커질 수록 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 크기를 증가시킨다.
도 5c를 참조하여 설명한다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 패드와 디스플레이 장치 사이의 좌표 맵핑 시, 터치 패드의 터치 면에 근접한 조작체의 이전 좌표가 (3, 2)에서 현재 좌표가 (2, 3)로 변화되면 디스플레이 장치에 터치 점이 절대 좌표 맵핑 모드로 맵핑됨에 따라 디스플레이 장치의 터치 점이 좌표(3, 2)에서 좌표 (2, 3) 위치로 변화되어 표시된다.
즉, 상대 좌표 맵핑 모드로 터치 패드와 디스플레이 장치 사이의 좌표 맵핑 시에는 디스플레이 장치에 표시된 터치 점의 좌표 및 터치 패드에 근접한 조작체의 이동량에 기초하여 디스플레이 장치에 표시될 좌표가 예측되지만, 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 패드와 디스플레이 장치 사이의 좌표 맵핑 시에는 터치 패드에 근접한 조작체의 위치에 따라 디스플레이 장치에 표시될 터치 점의 위치가 예측된다.
이와 같이 터치 패드는 조작체가 터치 면에 접촉되기 전까지 근접 이벤트에 기초하여 조작체의 위치 변화량을 산출하고 산출된 위치 변화량에 기초하여 좌표 맵핑 모드를 전환하면서 조작체에 의해 터치될 터치 점을 내비게이션한다.
다음 터치 패드는 터치 면에 조작체의 터치가 발생되었는지 판단(308)한다.
여기서 터치 발생 판단은, 근접도가 0이거나, 터치 검출부에 터치 이벤트가 발생하였는지 여부로 판단한다.
다음 터치 패드는 터치 면에 조작체가 터치되었다고 판단되면 조작체의 터치 점의 좌표를 인식하고, 인식된 터치 점의 좌표를 디스플레이 장치에 출력(309)한다.
이때 디스플레이 장치는 인식된 좌표 정보에 대응하는 디스플레이 패널의 좌표를 확인하고, 확인된 좌표에 터치 점을 표시한다.
그리고 디스플레이 장치는 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 위치가 타깃 인식 영역 이내에 위치하는지 판단하고, 터치 점의 위치가 타깃의 인식 영역 이내에 위치한다고 판단되면 해당 타깃을 선택한 후 타깃에 대한 동작을 실행한다.
이때 디스플레이 장치는 터치 점을 최소 크기로 조절하여 표시한다.
도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 조작체인 손가락이 터치 패드에 근접할수록 디스플레이 장치에 표시되는 터치 점을 축소시켜 표시하되, 조작체의 근접도, 위치 변화량 및 컨트롤 디스플레이 게인의 조정에 기초하여 터치 점의 중심을 조정하여 표시한다. 따라서 터치 점의 오프셋을 줄일 수 있다.
즉 손가락이 터치 면에 근접한 상태에서 포인팅할 타깃을 선택하기 위하여 터치패드에 접근하는 동안 손가락의 관절의 동작 특성(pivot)으로 인하여 발생하는 커서 오프셋을 절대 좌표 맵핑 모드에서 상대 좌표 맵핑 모드로 점진적으로 전환시킴으로써 최소화시킬 수 있다.
또한 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 조작체인 손가락이 터치 패드에 접촉되면 디스플레이 장치에 표시되는 터치 점을 최소 크기로 표시한다.
그리고, 디스플레이 장치에 표시되는 터치 점의 위치가 타깃(T)의 인식 영역(A) 이내인지 판단하고, 타깃(T)의 인식 영역(A) 이내라고 판단되면 해당 타깃을 실행시키는 것이다.
반면 디스플레이 장치는 터치 점의 위치가 타깃의 인식 영역 외부에 위치한다고 판단되면 터치 패드로 타깃 선택 실패 정보를 전송한다.
터치 패드는 디스플레이 장치로 터치 점이 인식된 좌표 정보를 전송한 후 디스플레이 장치로부터 타깃 선택 실패 정보가 수신되는지 판단(310)하고, 디스플레이 장치로부터 타깃 선택 실패 정보가 수신되었다고 판단되면 좌표 맵핑 모드를 상대 좌표 맵핑 모드로 실행하여 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 다시 예측한다.
아울러, 조작체의 근접도에 기초하여 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드로 실행하여 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 다시 예측하는 것도 가능하다.
도 7은 다른 실시예에 따른 터치 패드의 제어 순서도이다.
터치 패드는 근접 검출부(110)에서 근접 이벤트가 발생하는지 판단한다.
터치 패드는 근접 검출부(110)에서 근접 이벤트가 발생되었다고 판단되면 발생된 근접 이벤트의 신호에 기초하여 터치 면(100a)과 조작체 사이의 거리인 근접도를 획득(311)한다.
다음 터치 패드는 획득된 근접도와 기준 근접도를 비교(312)하고, 획득된 근접도가 기준 근접도를 이하이면 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측(313)하고, 예측된 터치 점의 좌표 정보 및 근접도를 디스플레이 장치(200)에 전송한다.
이때 디스플레이 장치(200)는 예측된 좌표 정보에 대응하는 위치에 터치 점을 표시하되 근접도에 대응하는 크기로 터치 점의 크기를 조절하여 표시한다. 여기서 터치 점은 원의 형상 또는 화살표의 형상 등 다양한 형상으로 구현 가능하다.
다음 터치 패드(100)는 절대 좌표 맵핑 모드로 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 예측하면서 근접 이벤트의 신호에 기초하여 일정 시간 동안 터치 면에 근접한 조작체의 위치 변화량을 산출(314)한다.
다음 터치 패드는 산출된 위치 변화량과 기준 위치 변화량을 비교(315)한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명한다.
터치 패드는 산출된 Z축 이동량(△Z)과 기준 수직 이동량(Zr)을 비교하고, 산출된 X축 이동량(△X)과 제1 기준 수평 이동량(Xr)을 비교하며, 산출된 Y축 이동량(△Y)과 제2기준 수평 이동량(Yr)을 비교한다.
그리고 터치 패드는 산출된 Z축 이동량(△Z)이 기준 수직 이동량(Zr) 이상이고, 산출된 X축 이동량(△X)이 제1 기준 수평 이동량(Xr) 이하이며, 산출된 Y축 이동량(△Y)이 제2기준 수평 이동량(Yr) 이하이면 터치 점을 예측하기 위한 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드에서 상대 좌표 맵핑 모드로 전환(316)하고, 제1컨트롤 디스플레이 게인을 제2 컨트롤 디스플레이 게인으로 변경시키고 변경된 제2컨트롤 디스플레이 게인을 이용하여 터치 점의 좌표를 예측(317)한다.
여기서 제1컨트롤 디스플레이 게인은 제2 컨트롤 디스플레이 게인보다 큰 게인 값이다.
다음 터치 패드는 예측된 터치 점의 좌표 정보 및 근접도를 디스플레이 장치(200)에 전송한다.
이때 디스플레이 장치(200)는 예측된 좌표 정보에 대응하는 디스플레이 패널의 위치에 터치 점을 표시하되 근접도에 대응하는 크기로 터치 점의 크기를 조절하여 표시한다. 즉, 근접도가 작을 수록 디스플레이 장치에 표시되는 터치 점의 크기를 감소시킨다.
아울러, 터치 패드의 터치 면에 조작체가 터치되기 전 또는 터치 패드의 터치 면과 조작체의 근접도가 0이 되기 전에 타깃이 변경될 수 있는 점을 고려하여 상대 좌표 맵핑 모드로 좌표 맵핑을 수행하면서 조작체의 위치 변화량을 계속적으로 산출하고, 근접도가 커지거나 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량을 초과하면 상대 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드로 전환하고, 컨트롤 디스플레이 게인을 제2컨트롤 디스플레이 게인에서 제1컨트롤 디스플레이 게인으로 변경한다.
예를 들어, 근접도의 변화량이 기준 변화량 이상이면 컨트롤 디스플레이 게인을 1에서 0.3으로 변경한다. 이 때 디스플레이 장치에 표시되는 터치 점의 좌표는 (2, 3)에서 (2.7, 2.3)으로 최종 예측된 후 디스플레이 패널의 좌표 (2.7, 2.3) 위치에 터치 점이 표시된다.
반면 터치 패드(100)는 산출된 Z축 이동량(△Z)이 기준 수직 이동량(Zr) 미만이거나, 산출된 X축 이동량(△X)이 제1 기준 수평 이동량(Xr)을 초과하거나, 또는 산출된 Y축 이동량(△Y)이 제2기준 수평 이동량(Yr)을 초과하면 절대 좌표 맵핑 모드를 유지시킨 상태에서 절대 좌표 맵핑 모드로 터치 점의 좌표를 예측(313)한다. 이때 컨트롤 디스플레이 게인은 제1컨트롤 디스플레이 게인으로 유지된다.
다음 터치 패드(100)는 예측된 터치 점의 좌표 정보 및 근접도를 디스플레이 장치(200)에 전송한다.
이때 디스플레이 장치(200)는 예측된 좌표 정보에 대응하는 위치에 터치 점을 표시하되 근접도에 대응하는 크기로 터치 점의 크기를 조절하여 표시한다. 즉, 근접도가 커질 수록 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 크기를 증가시킨다.
이와 같이 터치 패드는 조작체가 터치 면에 접촉되기 전까지 근접 이벤트에 기초하여 조작체의 위치 변화량을 산출하고 산출된 위치 변화량에 기초하여 좌표 맵핑 모드를 전환하면서 조작체에 의해 터치될 터치 점을 내비게이션한다.
다음 터치 패드는 터치 면에 조작체의 터치가 발생되었는지 판단(318)한다.
여기서 터치 발생 판단은, 근접도가 0이거나, 터치 검출부에 터치 이벤트가 발생하였는지 여부로 판단한다.
다음 터치 패드는 터치 면에 조작체가 터치되었다고 판단되면 조작체의 터치 점의 좌표를 인식하고, 인식된 터치 점의 좌표를 디스플레이 장치에 출력(319)한다.
이때 디스플레이 장치는 인식된 좌표 정보에 대응하는 디스플레이 패널의 좌표를 확인하고, 확인된 좌표에 터치 점을 표시한다.
그리고 디스플레이 장치는 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 위치가 타깃 인식 영역 이내에 위치하는지 판단하고, 터치 점의 위치가 타깃의 인식 영역 이내에 위치한다고 판단되면 해당 타깃을 선택한 후 타깃에 대한 동작을 실행한다.
이때 디스플레이 장치는 터치 점을 최소 크기로 조절하여 표시한다.
디스플레이 장치(200)에 표시되는 터치 점의 위치가 타깃(T)의 인식 영역(A) 이내인지 판단하고, 타깃(T)의 인식 영역(A) 이내라고 판단되면 해당 타깃을 실행시키는 것이다.
반면 디스플레이 장치(200)는 터치 점의 위치가 타깃의 인식 영역 외부에 위치한다고 판단되면 터치 패드로 타깃 선택 실패 정보를 전송한다.
터치 패드(100)는 디스플레이 장치로 터치 점이 인식된 좌표 정보를 전송한 후 디스플레이 장치로부터 타깃 선택 실패 정보가 수신되는지 판단(320)하고, 디스플레이 장치로부터 타깃 선택 실패 정보가 수신되었다고 판단되면 좌표 맵핑 모드를 상대 좌표 맵핑 모드로 실행하여 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 다시 예측한다.
아울러, 조작체의 근접도에 기초하여 좌표 맵핑 모드를 절대 좌표 맵핑 모드로 실행하여 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 다시 예측하는 것도 가능하다.
100: 터치 패드 200: 디스플레이 장치

Claims (23)

  1. 터치 면으로부터의 조작체의 근접 여부를 검출하여 근접 이벤트를 발생시키는 근접 검출부;
    상기 근접 이벤트에 기초하여 상기 조작체가 터치될 터치 점의 좌표를 예측하는 좌표 인식부; 및
    상기 예측된 좌표의 정보 출력을 제어하는 제어부를 포함하는 터치 패드.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 좌표 인식부는,
    상기 근접 이벤트에 기초하여 상기 조작체의 근접도를 획득하고 상기 획득된 근접도와 기준 근접도를 비교하고, 상기 획득된 근접도가 기준 근접도 이하이면 사용자의 타깃 선택 의도로 판단하여 절대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하는 터치 패드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 획득된 근접도는, 상기 조작체가 상기 터치 면의 수직 방향에 위치한 거리인 터치 패드.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 좌표 인식부는,
    상기 근접 이벤트에 기초하여 상기 조작체가 일정 시간 동안 상기 수직 방향으로 이동하는 수직 이동량을 산출하고, 상기 산출된 수직 이동량과 기준 수직 이동량을 비교하고 상기 산출된 수직 이동량이 기준 수직 이동량 이상이면 상기 조작체의 터치 위치를 상대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하는 터치 패드.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 좌표 인식부는,
    상기 획득된 근접도가 영이면 상기 터치 면에 조작체가 터치되었다고 판단하고, 상기 조작체의 터치 점의 좌표를 인식하는 터치 패드.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 좌표 인식부는,
    상기 근접 이벤트에 기초하여 일정 시간 동안 상기 조작체가 상기 터치 면과 수평 방향으로 이동하는 수평 이동량을 산출하고, 상기 산출된 수평 이동량과 기준 수평 이동량을 비교하고, 상기 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량을 초과하면 절대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하고, 상기 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량 이하이면 상대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하는 터치 패드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 면과 상기 조작체의 상기 터치 여부를 검출하여 터치 이벤트를 발생시키는 터치 검출부를 더 포함하고,
    상기 좌표 인식부는 상기 터치 이벤트에 기초하여 상기 조작체의 터치 점의 좌표를 인식하는 터치 패드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부의 명령에 기초하여 상기 예측된 좌표 및 인식된 좌표의 정보를 디스플레이 장치로 전송하는 통신부를 더 포함하는 터치 패드.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 좌표 인식부는,
    제1 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시키는 터치 패드.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 좌표 인식부는,
    제1 컨트롤 디스플레이 게인을 미리 정해진 제2 컨트롤 디스플레이 게인으로 변경하는 터치 패드.
  11. 디스플레이 패널;
    터치 패드에서 전송된 조작체와 터치 면 사이의 근접도 및 좌표 정보에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 크기 및 위치를 제어하고, 상기 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 위치가 타깃의 인식 영역 이내인지 판단하고 상기 타깃의 인식 영역 이내라고 판단되면 상기 타깃의 인식 영역 내의 타깃을 선택 제어하는 제어부를 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널에 표시되는 터치 점의 위치가 상기 타깃의 인식 영역의 외부라고 판단되면 상기 터치 패드에 타깃 선택 실패 정보의 전송을 제어하는 디스플레이 장치.
  13. 터치 패드의 제어 방법에 있어서,
    근접 검출부에서 발생되는 근접 이벤트에 기초하여 터치 면에 근접한 조작체가 존재하는지 판단하고,
    상기 터치면에 근접한 조작체가 존재한다고 판단되면 상기 조작체의 근접 이벤트에 기초하여 근접도를 획득하고,
    상기 획득된 근접도와 기준 근접도를 비교하고,
    상기 획득된 근접도가 기준 근접도 이하이면 절대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하여 상기 예측된 터치 점의 좌표를 디스플레이 장치로 출력하고,
    상기 절대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표 예측을 수행하면서 상기 획득된 근접도의 변화량을 산출하고,
    상기 산출된 근접도의 변화량과 기준 변화량을 비교하여 터치 점을 예측하기 위한 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어하되, 상기 절대 좌표 맵핑 모드와 상대 좌표 맵핑 모드를 자동으로 전환 제어하여 상기 터치 점의 좌표를 예측하고,
    상기 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어에 대응하여 예측된 터치 점의 좌표를 디스플레이 장치로 출력하는 터치 패드의 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 근접도의 변화량은,
    상기 터치 면에 대한 수직 방향의 수직 이동량 및 상기 터치 면에 대한 수평 방향의 수평 이동량을 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 수평 이동량은,
    상기 터치 면의 수평 방향 중 제1방향의 이동량과, 상기 제1방향과 수직인 제2방향의 이동량을 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 획득된 근접도의 변화량과 기준 변화량을 비교하여 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어하는 것은,
    상기 조작체가 일정 시간 동안 상기 수직 방향으로 이동하는 수직 이동량을 산출하고,
    상기 산출된 수직 이동량과 기준 수직 이동량을 비교하고,
    상기 산출된 수직 이동량이 기준 수직 이동량 이상이면 상대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하고,
    상기 산출된 수직 이동량이 기준 수직 이동량 미만이면 상기 절대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하는 것을 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 획득된 근접도의 변화량과 기준 변화량을 비교하여 좌표 맵핑 모드의 전환을 제어하는 것은,
    상기 획득된 근접도에 기초하여 일정 시간 동안 상기 조작체가 상기 터치 면과 수평 방향으로 이동하는 수평 이동량을 산출하고,
    상기 산출된 수평 이동량과 기준 수평 이동량을 비교하고,
    상기 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량을 초과하면 절대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하고,
    상기 산출된 수평 이동량이 기준 수평 이동량 이하이면 상대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점의 좌표를 예측하는 것을 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 절대 좌표 맵핑 모드를 상기 상대 좌표 맵핑 모드로 전환하는 것은,
    제1 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시키는 것을 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제1 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시키는 것은,
    상기 터치 면과 상기 조작체의 근접도에 비례하여 상기 제1 컨트롤 디스플레이 게인을 점진적으로 감소시키는 것을 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  20. 제 13 항에 있어서, 상기 절대 좌표 맵핑 모드를 상기 상대 좌표 맵핑 모드로 전환하는 것은,
    제1 컨트롤 디스플레이 게인을 미리 정해진 제2 컨트롤 디스플레이 게인으로 변경하는 것을 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  21. 제 13 항에 있어서,
    터치 검출부에서 발생되는 터치 이벤트에 기초하여 상기 터치 면에 조작체가 터치되었는지 판단하고,
    상기 터치 면에 조작체가 터치되었다고 판단되면 상기 터치 이벤트에 기초하여 상기 조작체의 터치 점의 좌표를 인식하고,
    상기 인식된 좌표를 상기 디스플레이 장치로 출력하는 것을 더 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치로부터 타깃 선택 실패 정보가 수신되면 상기 상대 좌표 맵핑 모드로 상기 터치 점을 다시 예측하는 것을 더 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
  23. 제 13 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치로 상기 획득된 근접도를 출력하는 것을 더 포함하는 터치 패드의 제어 방법.
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