KR20180095229A - 호버링 터치 검출 장치 및 방법 - Google Patents

호버링 터치 검출 장치 및 방법 Download PDF

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KR20180095229A
KR20180095229A KR1020170021450A KR20170021450A KR20180095229A KR 20180095229 A KR20180095229 A KR 20180095229A KR 1020170021450 A KR1020170021450 A KR 1020170021450A KR 20170021450 A KR20170021450 A KR 20170021450A KR 20180095229 A KR20180095229 A KR 20180095229A
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정재규
한태희
김윤기
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주식회사 지2터치
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Abstract

본 발명은 호버링 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 호버링 터치 검출 장치는, 다수의 로우와 컬럼으로 배열된 터치 센서들; 상기 터치 센서들에 연결되는 센서 신호선들; 및 상기 터치 센서들에서 발생하는 터치 검출 신호를 상기 센서 신호선들을 통해 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함하는 터치 스크린에 있어서, 상기 터치 드라이브 IC는, 호버링 터치가 검출되면, 상기 호버링 터치의 위치 좌표 값을 연속적으로 2 회 이상 검출하고, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 목표 터치 위치 좌표 값을 획득할 수 있다. 또한, 본 발명은 상술한 실시예와 다른 실시예들도 포함한다.

Description

호버링 터치 검출 장치 및 방법{Apparatus and method for detecting hovering touch}
본 발명은, 예를 들어, 스마트 폰(smart phone) 등과 같이, 터치 스크린(touch screen)이 구비된 다양한 유형의 전자 장치에 적용되는 호버링 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치 스크린은, 스마트 폰, PDA(Personal Digital Assistants), 그리고 PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 모바일 기기는 물론, 네비게이션, 넷북, 노트북, DID(Digital Information Device), 그리고 IPTV(Internet Protocol TV) 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치에 적용될 수 있다.
상기 터치 스크린은, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 그리고 OLED(Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 위에 부가되거나, 상기 디스플레이 내부에 일체형으로 내장될 수 있다.
상기 터치 스크린이 적용되는 디스플레이는, 터치 스크린 부착형(add-on type) 디스플레이, 터치 스크린 상판형(on-cell type) 디스플레이, 그리고 터치 스크린 내장형(in-cell type) 디스플레이 등으로 다양하게 구분될 수 있다.
상기 터치 스크린은, 예를 들어, 저항막 방식, 정전용량 방식, 전자기 유도 방식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 등과 같은 다양한 유형의 터치 방식이 적용될 수 있고, 상기 정전용량 방식이 적용되는 터치 스크린은, 정전용량(Capacitive) 터치 스크린 등으로 일컬어질 수 있다. 이하에서는, 상기 정전용량 터치 스크린을, 터치 스크린이라고 약칭한다.
상기 터치 스크린은, 예를 들어, 손가락 또는 전자 펜 등과 같은 터치 입력 도구가, 상기 터치 스크린에 배열된 터치 센서(touch sensor)에 접촉 또는 접근함에 따라, 상기 터치 센서에서 발생하는 터치 커패시턴스(Ct: touch capacitance)에 의한 전압 변화에 기반하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있다.
상기 손가락 또는 터치 입력 도구가, 상기 터치 스크린 상에 직접 접촉하는 것을 리얼 터치(real touch)라고 하고, 상기 터치 스크린과 소정의 이격 간격 이내로 접근하는 것을 호버링 터치(hovering touch)라고 할 수 있다. 여기서, 상기 리얼 터치와 호버링 터치는, 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
도 1 및 도 2는 호버링 터치를 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 예를 들어, 사용자의 손가락(10)이, 상기 터치 스크린(100)을 향해, 수직 방향으로 이동하여 접근하는 경우, 이때, 상기 손가락의 떨림이 없다고 가정하면, 상기 터치 스크린(100)에 배열된 다수의 터치 센서들(예: T1~T9) 중 적어도 하나의 터치 센서(예: T5)에 의해, 호버링 터치가 검출된다. 이 경우, 사용자가 목표로 하는 위치의 터치 센서(예: T5)에 의해 호버링 터치가 검출된다.
반면, 도 2를 참조하면, 사용자의 손가락(10)이, 상기 터치 스크린(100)을 향해, 소정의 경사각으로 이동하여 접근하는 경우, 이때, 상기 손가락의 떨림이 없다고 가정하면, 상기 터치 스크린(100)에 배열된 다수의 터치 센서들(예: T1~T9) 중 적어도 하나의 터치 센서(예: T6)에 의해, 호버링 터치가 검출된다.
그러나, 이 경우, 사용자가 목표로 하는 위치의 터치 센서(예: T5)와, 실제로 호버링 터치가 검출된 위치의 터치 센서(예: T6)가, 불일치하는 호버링 터치 에러가 발생할 수 있다.
최근에는, 터치 스크린의 기술 발전에 따라, 호버링 터치 감도가 증가하고, 터치 스크린에 배열되는 터치 센서들의 이격 간격이 조밀해지고 있다. 이에 따라, 상기와 같은 호버링 터치 에러의 발생 가능성이 증가하고 있다.
본 발명의 실시예는, 예를 들어, 실제로 검출되는 호버링 터치의 위치 좌표 값들에 기반하여, 사용자가 목표로 하는 호버링 터치의 위치 좌표 값을 획득할 수 있도록 하기 위한 호버링 터치 검출 장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 호버링 터치 검출 장치는, 다수의 로우와 컬럼으로 배열된 터치 센서들; 상기 터치 센서들에 연결되는 센서 신호선들; 및 상기 터치 센서들에서 발생하는 터치 검출 신호를 상기 센서 신호선들을 통해 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함하는 터치 스크린에 있어서, 상기 터치 드라이브 IC는, 호버링 터치가 검출되면, 상기 호버링 터치의 위치 좌표 값을 연속적으로 2 회 이상 검출하고, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 목표 터치 위치 좌표 값을 획득할 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC는, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 임시 저장하기 위한 메모리; 및 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 상기 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 추적하여, 호버링 터치의 이동 거리 및 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값을 획득할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 목표 터치 위치 좌표 값을, 사전에 설정된 호버링 칼리브레이션 맵 내에 검색하여 획득할 수 있다.
상기 호버링 칼리브레이션 맵에는, 모션 벡터 방식을 적용하여, 상기 호버링 터치의 이동 거리와 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값들이 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다.
상기 컨트롤러는, 호버링 터치 모드가 설정되면, 상기 터치 센서들에 인가되는 구동 전압을 증가시켜, 호버링 터치 감도를 증가시킬 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 터치 검출 신호의 신호 레벨에 기반하여, 상기 호버링 터치와 리얼 터치를 구분할 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC는, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 대한 지터 성분을 제거하기 위한 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 필터는, 현재의 위치 좌표 값과 이전의 위치 좌표 값에 서로 다른 가중치를 부여한 후 평균 값을 산출하여 출력하는 평균 가중 필터일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 호버링 터치 검출 방법은, 다수의 로우와 컬럼으로 배열된 터치 센서들; 상기 터치 센서들에 연결되는 센서 신호선들; 및 상기 터치 센서들에서 발생하는 터치 검출 신호를 상기 센서 신호선들을 통해 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함하는 터치 스크린에 있어서, 상기 터치 스크린에서, 터치 드라이브 IC에 의해, 호버링 터치가 검출되면, 상기 호버링 터치의 위치 좌표 값을 연속적으로 2 회 이상 검출하는 동작; 및 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하는 동작을 포함 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC는, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 임시 저장하기 위한 메모리; 및 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 상기 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 획득하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 추적하여, 호버링 터치의 이동 거리 및 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값을 획득할 수 있다.
상기 획득하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 목표 터치 위치 좌표 값을, 사전에 설정된 호버링 칼리브레이션 맵 내에 검색하여 획득할 수 있다.
상기 호버링 칼리브레이션 맵에는, 모션 벡터 방식을 적용하여, 상기 호버링 터치의 이동 거리와 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값들이 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다.
상기 컨트롤러에 의해, 호버링 터치 모드가 설정되면, 상기 터치 센서들에 인가되는 구동 전압을 증가시켜, 호버링 터치 감도를 증가시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 터치 검출 신호의 신호 레벨에 기반하여, 상기 호버링 터치와 리얼 터치를 구분할 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC는, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 대한 지터 성분을 제거하기 위한 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 필터는, 현재의 위치 좌표 값과 이전의 위치 좌표 값에 서로 다른 가중치를 부여한 후 평균 값을 산출하여 출력하는 평균 가중 필터일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 실제로 검출되는 호버링 터치의 위치 좌표 값들에 기반하여, 사용자가 목표로 하는 호버링 터치의 위치 좌표 값을 획득함으로써, 사용자가 목표로 하는 위치의 터치 센서와, 실제로 호버링 터치가 검출된 위치의 터치 센서가 불일치하는 호버링 터치 에러의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 실제로 검출된 호버링 터치의 위치 좌표 값에 대한 노이즈 성분인 지터 성분을, 평균 가중 필터 등을 이용하여 효율적으로 필터링함으로써. 호버링 터치의 고유 특성인 떨림 등에 기인한 호버링 터치 에러의 발생을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 호버링 터치를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 호버링 터치 검출 장치 및 방법이 적용되는 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 목표 터치의 위치 좌표 값을 획득하는 과정을 예시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 호버링 칼리브레이션 맵을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 평균 가중 필터를 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 호버링 터치 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 스마트 폰 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치에 적용되는 터치 스크린에서, 실제로 검출되는 호버링 터치의 위치 좌표 값들에 기반하여, 사용자가 목표로 하는 호버링 터치의 위치 좌표 값을 획득함으로써, 호버링 터치 에러가 발생하지 않도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예가 적용되는 터치 스크린은, LCD, PDP, 그리고 OLED 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 위에 부가되거나, 상기 디스플레이 내부에 일체형으로 내장될 수 있다. 상기 터치 스크린은, 터치 미 발생시 검출된 전압과, 터치 발생으로 인해 터치 정전용량이 부가될 때 검출된 전압 간의 크기를 비교하여, 두 전압의 크기 차이로 터치를 검출하는 터치 검출 방법과 같은 다양한 유형의 터치 검출 방법이 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예가 적용되는 디스플레이는, 터치 스크린 부착형 디스플레이, 터치 스크린 상판형 디스플레이, 그리고 터치 스크린 내장형 디스플레이일 수 있다. 상기 디스플레이는, 임의 형태의 정지화상(예, JPG, TIF) 또는 동영상(MPEG-2, MPEG-4) 등과 같은 다양한 콘텐츠의 이미지를 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예가 적용되는 전자 장치는, 스마트 폰 등과 같이, 터치 스크린을 구비한 전자 장치로서, 스마트 폰은 물론, 그 이외의 전자 장치, 예를 들어, 태블릿 PC 등과 같이 터치 스크린을 구비한 다양한 유형의 전자 장치일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 호버링 터치 검출 장치 및 방법이 적용되는 터치 스크린의 구성을 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 터치 스크린(200)은, 예를 들어, 정전용량 터치 스크린일 수 있고, 다수의 터치 센서들(210)과, 다수의 센서 신호선들(220), 그리고 터치 드라이브 IC(TDI: Touch drive IC)(230) 등을 포함할 수 있다.
상기 터치 센서들(210)은, 예를 들어, 다수의 로우(row)와 컬럼(column)의 매트릭스(matrix) 형태 등으로 다양하게 배열될 수 있고, 직사각형 또는 마름모 형상이거나, 또는 하나 이상의 마름모들이 연결된 독특한 형상일 수 있다.
상기 터치 센서들(210)은, 예를 들어, 전도성 투명 물질(예: ITO(Indium Tin Oxide))이거나, 전도성 불투명 물질(예: metal)로 형성될 수 있고, 터치 패드(touch pad) 등과 같은 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
상기 센서 신호선들(220)은, 상기 터치 센서들에 독립적으로 연결될 수 있고, 상기 터치 센서들에 의해 생성되는 터치 커패시턴스(Ct)를, 상기 터치 드라이브 IC(230)로 전달하기 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 각 컬럼에 속하는 터치 센서들의 일측(예: 우측)에 나란히 배열될 수 있다.
상기 센서 신호선들은(220)은, 상기 터치 드라이브 IC와 상기 터치 센서 간의 이격 거리에 따라, 서로 다른 폭(width)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 드라이브 IC와 가장 먼 거리에 배열된 제1 컬럼(col 1) 내의 제1 터치 센서(R1, C1)에 연결된 제1 센서 신호선의 폭은, 상기 터치 드라이브 IC와 가장 가까운 거리에 배열된 제1 컬럼 내의 제6 터치 센서(R6, C1)에 연결된 제6 센서 신호선의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다.
상기 센서 신호선들(220)은, 예를 들어, 전도성 투명 물질(예: ITO)이거나, 전도성 불투명 물질(예: metal)로 형성될 수 있고, 더 나아가, 상기 터치 스크린의 일부 영역(예: 중앙 부분)에서는, 상기 전도성 투명 물질이고, 나머지 다른 영역(예: 외곽 부분)에서는, 상기 전도성 불투명 물질로 형성될 수도 있으며, 터치 패드 연결선(touch pad link line) 등과 같이 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC(230)은, 상기 터치 센서들에 터치 검출 구동 전압을 인가하여 구동시키고, 상기 터치 센서들에서 발생한 터치 커패시턴스를 상기 센서 신호선들을 통해 수신하여, 터치 여부 및 터치 위치를 검출할 수 있고, 터치 IC 등과 같은 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
상기 터치 센서들(210)과 상기 센서 신호선들(220)이 배열된 전체 영역은, 터치 영역(touch area)으로 일컬어질 수 있고, 상기 터치 드라이브 IC(230)에 의해 터치 센서들이 실제로 구동되는 일부 영역은, 센싱 영역(sensing area)으로 일컬어질 수 있고, 터치 센서들이 구동되지 않은 나머지 영역은, 난센싱(non-sensing area) 영역 등을 다양하게 일컬어질 수 있다. 상기 센싱 영역과 상기 난센싱 영역은, 상기 터치 드라이브 IC에 의해 주기적 또는 임의적으로 교번될 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC(230)은, 예를 들어, LCD 또는 AMOLED 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이에 포함된 디스플레이 드라이브 IC(DDI: Display Drive IC)와 연동하거나, 상기 DDI와 일체화되어 하나의 IC(예: TDDI(Touch Display Drive IC))로 제작될 수 있고, 스마트 폰 등과 같은 전자 장치에 포함된 씨피유(CPU: Central Processing Unit) 또는 엠씨유(MCU: Micro Controller Unit) 등과 연동할 수 있다.
상기 터치 드라이브 IC(230)은, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 터치 구동을 위한 구동부(231), 터치 검출을 위한 터치 검출부(232), 터치 신호 처리를 위한 신호 처리부(233), 터치 데이터 저장을 위한 메모리부(234), 전원 공급을 위한 전원부(235), 터치 구동 및 검출 제어를 위한 컨트롤러(236), 터치 타이밍 제어를 위한 타이밍 제어부(237), 터치 구동 전압 생성을 위한 전압 생성부(238), 그리고 외부 통신을 위한 통신부(239) 등을 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러(236)는, 상기 구성 요소들 중 하나 이상을 제어함과 아울러, 상기 통신부(239)를 통해 외부 구성 요소와의 인터페이스를 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 컨트롤러(236)는, 상기 통신부(236)을 통해, 전술한 바 있는 디스플레이의 DDI와 연동하거나, 스마트 폰 등과 같은 전자 장치의 씨피유(CPU) 또는 엠씨유(MCU) 등과 연동할 수 있다.
상기 컨트롤러(236)는, 상기 터치 검출부(232)와 상기 신호 처리부(233), 그리고 상기 타이밍 제어부(237) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 터치 여부 및 터치 위치를 검출하는 터치 액티브 모드(touch active mode)와, 터치 여부만을 검출하는 터치 아이들 모드(touch idle mode)를 지원할 수 있다.
상기 컨트롤러(236)는, 예를 들어, 사용자의 손가락 또는 터치 입력 도구가, 터치 스크린 상에 직접 접촉되는 리얼 터치(real touch)와, 소정 간격 이내로 접근되는 호버링 터치(hovering touch)를 구분할 수 있다.
예를 들어, 상기 터치 센서에 의해 발생하는 터치 검출 신호의 신호 레벨이, 사전에 설정된 제1 기준 범위(예: 1~1.2V)에 속하면, 호버링 터치로 판단하고, 상기 제1 기준 범위 보다 높게 설정된 제2 기준 범위(예: 1.3~2V)에 속하면, 리얼 터치로 판단할 수 있다. 여기서, 상기 터치 검출 신호의 신호 레벨은, 전술한 바와 같이, 터치 센서에서 발생하는 터치 커패시턴스에 의한 전압 변화 량을 의미할 수 있다.
상기 컨트롤러(236)는, 예를 들어, 호버링 터치가 검출되면, 상기 호버링 터치의 위치 좌표 값을 연속적으로 2 회 이상 검출하고, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 사용자가 원하는 목표 터치의 위치 좌표 값을 획득할 수 있다.
예를 들어, 연속적으로 검출된 제1 호버링 터치의 위치 좌표 값과, 제2 호버링 터치의 위치 좌표 값을 비교 및 추적하여, 상기 제1 및 제2 호버링 터치 간의 이동 거리 및 이동 방향에 상응하는 목표 터치의 위치 좌표 값을 예측하여 획득할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 목표 터치의 위치 좌표 값을 획득하는 과정을 예시한 도면이다.
상기 컨트롤러(236)은, 예를 들어, 호버링 터치 모드를 설정할 수 있다. 상기 호버링 터치 모드는, 사용자의 선택에 의해 설정되거나, 리얼 터치 또는 호버링 터치가 적어도 1 회 이상 검출됨에 따라 자동으로 설정되거나, 스마트 폰 등과 같은 전자 장치에서 현재 실행 중인 애플리케이션의 종류 또는 동작 상태 등에 따라 자동으로 설정될 수 있다.
상기 컨트롤러(236)는, 예를 들어, 상기 호버링 터치 모드가 설정되면, 상기 터치 센서들에 인가되는 구동 전압을 증가시켜, 호버링 터치 감도를 증가시키고, 이후 호버링 터치의 위치 좌표 값을 연속적으로 2 회 이상 검출하여, 상기 터치 드라이브 IC(230)의 메모리부(234)에 임시 저장하거나, 상기 컨트롤러(236)의 내부 메모리(예: 버퍼 메모리) 등에 임시 저장할 수 있다.
상기 컨트롤러(236)는, 상기 임시 저장된 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 비교 및 추적하여, 상기 제1 및 제2 호버링 터치 간의 이동 거리 및 이동 방향에 상응하는 목표 터치의 위치 좌표 값을 예측하여 획득할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 예를 들어, 사용자의 손가락 또는 터치 입력 도구가, 상기 터치 스크린(200)을 향해, 소정의 경사각으로 이동하여 접근하는 경우, 이때 상기 손가락 또는 터치 입력 도구의 떨림이 없다고 가정하면, 상기 터치 스크린(200)에 배열된 다수의 터치 센서들 중 적어도 어느 하나의 터치 센서에 의해 호버링 터치가 검출될 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 터치 스크린(200)에 배열된 제1 내지 제9 터치 센서들(T1~T9) 중, 제7 터치 센서(T7)에 의해, 제1 호버링 터치(hovering touch 1)가 검출되고, 이후 제6 터치 센서(T6)에 의해, 제2 호버링 터치(hovering touch 2)가 연속적으로 검출되는 경우, 상기 컨트롤러(236)는, 상기 제1 및 제2 호버링 터치의 위치 좌표 값들을 비교 및 추적하여, 사용자가 목표로 하는 목표 터치의 위치 좌표 값으로서, 제5 터치 센서(T5)의 위치 좌표 값을 예측하여 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 터치 스크린(200)에 배열된 제1 내지 제9 터치 센서들(T1~T9) 중, 제3 터치 센서(T3)에 의해, 제1 호버링 터치(hovering touch 1)가 검출되고, 이후 제4 터치 센서(T4)에 의해, 제2 호버링 터치(hovering touch 2)가 연속적으로 검출되는 경우, 상기 컨트롤러(236)는, 상기 제1 및 제2 호버링 터치의 위치 좌표 값들을 비교 및 추적하여, 사용자가 목표로 하는 목표 터치의 위치 좌표 값으로서, 제5 터치 센서(T5)의 위치 좌표 값을 예측하여 획득할 수 있다.
또한, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 사용자의 손가락 또는 터치 입력 도구가, 터치 스크린을 향해, 수직 방향으로 이동하여 접근하는 경우, 제1 및 제2 호버링 터치의 위치 좌표 값들이 동일하게 되므로, 상기 컨트롤러(236)는, 상기 제1 및 제2 호버링 터치의 위치 좌표 값들과 동일한 목표 터치의 위치 좌표 값을 획득할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 호버링 칼리브레이션 맵을 예시한 도면이다.
상기 컨트롤러(236)은, 도 4 및 도 5를 참조로 전술한 바와 같이, 연속적으로 검출된 제1 및 제2 호버링 터치 간의 이동 거리 및 이동 방향에 상응하는 목표 터치의 위치 좌표 값을 예측하여 획득할 수 있다.
상기 컨트롤러(236)은, 이를 위하여, 호버링 칼리브레이션 맵(hovering calibration map)을 이용할 수 있다. 여기서, 상기 호버링 칼리브레이션 맵은, 호버링 내비게이션 맵 등과 같은 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있다.
상기 호버링 칼리브레이션 맵에는, 예를 들어, 모션 벡터(motion vector) 방식 등을 적용하여, 호버링 터치의 이동 거리와 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값들이 룩업 테이블(lookup table) 형태로 저장될 수 있고, 상기 터치 드라이브 IC의 메모리부(234) 또는 상기 컨트롤러(236)의 내부 메모리 등에 저장되거나 업데이트 될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 호버링 칼리브레이션 맵에는, 예를 들어, 다수의 로우와 컬럼으로 배열된 터치 센서들과 일대일(1:1) 대응되도록, 다수의 위치 좌표 값들이 X 축과 Y 축의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
상기 컨트롤러(236)는, 예를 들어, 제1 호버링 터치(detect1)가, 상기 호버링 칼리브레이션 맵의 위치 좌표 값 (X,Y)=(3,4)에 대응되고, 제2 호버링 터치(detect2)가, 상기 호버링 칼리브레이션 맵의 위치 좌표 값 (X,Y)=(4,5)에 대응되는 경우, 상기 제1 및 제2 호버링 터치 간의 이동 거리와 방향에 기반한 모션 벡터에 기반하여, 사용자가 목표로 하는 목표 호버링 터치(target)가, 상기 호버링 칼리브레이션 맵의 위치 좌표 값 (X,Y)=(5,6)에 대응된다고 예측할 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 상기 컨트롤러(236)는, 예를 들어, 제1 호버링 터치(detect1)가, 상기 호버링 칼리브레이션 맵의 위치 좌표 값 (X,Y)=(3,4)에 대응되고, 제2 호버링 터치(detect2)가, 상기 호버링 칼리브레이션 맵의 위치 좌표 값 (X,Y)=(5,6)에 대응되는 경우, 상기 제1 및 제2 호버링 터치 간의 이동 거리와 방향에 기반한 모션 벡터에 기반하여, 사용자가 목표로 하는 목표 호버링 터치(target)가, 상기 호버링 칼리브레이션 맵의 위치 좌표 값 (X,Y)=(7,8)에 대응된다고 예측할 수 있다.
이에 따라, 상기 컨트롤러(236)는, 상기와 같이 호버링 칼리브레이션 맵을 이용하여, 사용자가 원하는 목표 터치의 위치 좌표 값을 효율적으로 예측하여 획득함으로써, 호버링 터치 에러의 발생을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 평균 가중 필터를 예시한 도면이다.
상기 컨트롤러(236)은, 도 6 및 도 7을 참조로 전술한 바와 같이, 연속적으로 검출된 제1 및 제2 호버링 터치 간의 이동 거리 및 이동 방향에 상응하는 목표 터치의 위치 좌표 값을, 상기 호버링 칼리브레이션 맵을 이용하여 예측 및 획득할 수 있다.
상기 호버링 터치의 경우, 터치 스크린 상에 직접 접촉되는 리얼 터치와는 달리, 상기 터치 스크린과 소정의 이격 거리 이내로 접근하는 사용자의 손가락 또는 터치 입력 도구에 의해 발생한다. 이에 따라, 상기 호버링 터치의 위치 좌표 값에는, 예를 들어, 무의식적인 사용자의 손 떨림 등에 기인한 불규칙 노이즈인 지터(jitter) 성분이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기와 같이 호버링 터치의 위치 좌표 값에 포함된 지터 성분을 제거하기 위한 필터(filter)를 사용할 수 있다. 상기 필터는, 상기 터치 드라이브 IC 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 드라이브 IC 내의 터치 검출부(232), 신호 처리부(233), 또는 컨트롤러(236) 중 적어도 어느 하나에 포함되거나, 별도로 구성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 필터는, 예를 들어, 평균 가중 필터(AWF: average weight filter)가 사용될 수 있다. 상기 평균 가중 필터(51)는, 2 개의 입력들과 1 개의 출력을 가질 수 있다.
상기 2 개의 입력들 중 제1 입력에는, 제1 호버링 터치의 위치 좌표 값을 지연시키기 위한 지연 소자(50)(예: 버퍼)가 설치될 수 있고, 상기 2 개의 입력들 중 제2 입력에는, 지연 소자가 설치되지 않을 수 있다.
이에 따라, 상기 평균 가중 필터(51)에는, 이전의 제1 호버링 터치의 위치 좌표 값(Dk-1)과, 현재의 제2 호버링 터치의 위치 좌표 값(Dk)이, 동시에 입력될 수 있고, 상기 이전의 제1 호버링 위치 좌표 값(Dk-1)과 상기 현재의 제2 호버링 위치 좌표 값(Dk)에, 서로 다른 가중치(예: M, N)를 부여할 수 있다.
예를 들어, 상기 이전의 제1 호버링 터치의 위치 좌표 값(Dk-1)에 가중치 M=40을 부여하고, 상기 현재의 제2 호버링 터치의 위치 좌표 값(Dk)에 가중치 N=60을 부여한 후 합산하고, 상기 합산 결과를, 상기 가중치들의 합 M+N=100으로 나누어서 산출되는 평균 값(예: Dk')을 출력할 수 있다.
상기 평균 가중 필터는, 스무스(smooth) 필터 등과 같은 임의의 다른 명칭으로 다양하게 일컬어질 수 있고, 하드웨어 또는 소프트웨어 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
이에 따라, 실제로 검출된 호버링 터치의 위치 좌표 값에 대한 지터 성분을, 상기 평균 가중 필터 등을 이용하여 효율적으로 필터링함으로써. 호버링 터치의 고유 특성인 떨림 등에 기인한 호버링 터치 에러의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
200: 터치 스크린 210: 터치 센서
220: 센서 신호선 230: 터치 드라이브 IC
231: 구동부 232: 터치 검출부
233: 신호처리부 234: 메모리부
235: 전원부 236: 컨트롤러
237: 타이밍 제어부 238: 전압생성부
239: 통신부

Claims (18)

  1. 다수의 로우와 컬럼으로 배열된 터치 센서들;
    상기 터치 센서들에 연결되는 센서 신호선들; 및
    상기 터치 센서들에서 발생하는 터치 검출 신호를 상기 센서 신호선들을 통해 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함하는 터치 스크린에 있어서,
    상기 터치 드라이브 IC는, 호버링 터치가 검출되면,
    상기 호버링 터치의 위치 좌표 값을 연속적으로 2 회 이상 검출하고,
    상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 드라이브 IC는,
    상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 임시 저장하기 위한 메모리; 및
    상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 상기 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하기 위한 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 추적하여, 호버링 터치의 이동 거리 및 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 목표 터치 위치 좌표 값을, 사전에 설정된 호버링 칼리브레이션 맵 내에 검색하여 획득하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 호버링 칼리브레이션 맵에는, 모션 벡터 방식을 적용하여, 상기 호버링 터치의 이동 거리와 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값들이 룩업 테이블 형태로 저장되는 것은 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 호버링 터치 모드가 설정되면, 상기 터치 센서들에 인가되는 구동 전압을 증가시켜, 호버링 터치 감도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 터치 검출 신호의 신호 레벨에 기반하여, 상기 호버링 터치와 리얼 터치를 구분하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 터치 드라이브 IC는,
    상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 대한 지터 성분을 제거하기 위한 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필터는, 현재의 위치 좌표 값과 이전의 위치 좌표 값에 서로 다른 가중치를 부여한 후 평균 값을 산출하여 출력하는 평균 가중 필터인 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 장치.
  10. 다수의 로우와 컬럼으로 배열된 터치 센서들;
    상기 터치 센서들에 연결되는 센서 신호선들; 및
    상기 터치 센서들에서 발생하는 터치 검출 신호를 상기 센서 신호선들을 통해 수신하는 터치 드라이브 IC를 포함하는 터치 스크린에 있어서,
    상기 터치 스크린에서, 터치 드라이브 IC에 의해, 호버링 터치가 검출되면, 상기 호버링 터치의 위치 좌표 값을 연속적으로 2 회 이상 검출하는 동작; 및
    상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 터치 드라이브 IC는,
    상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 임시 저장하기 위한 메모리; 및
    상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 기반하여, 상기 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하기 위한 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 획득하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들을 추적하여, 호버링 터치의 이동 거리 및 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 획득하는 동작은, 상기 컨트롤러에 의해, 상기 목표 터치 위치 좌표 값을, 사전에 설정된 호버링 칼리브레이션 맵 내에 검색하여 획득하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 호버링 칼리브레이션 맵에는, 모션 벡터 방식을 적용하여, 상기 호버링 터치의 이동 거리와 방향에 상응하는 목표 터치 위치 좌표 값들이 룩업 테이블 형태로 저장되는 것은 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 컨트롤러에 의해, 호버링 터치 모드가 설정되면, 상기 터치 센서들에 인가되는 구동 전압을 증가시켜, 호버링 터치 감도를 증가시키는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 터치 검출 신호의 신호 레벨에 기반하여, 상기 호버링 터치와 리얼 터치를 구분하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 터치 드라이브 IC는,
    상기 2 회 이상의 위치 좌표 값들에 대한 지터 성분을 제거하기 위한 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 필터는, 현재의 위치 좌표 값과 이전의 위치 좌표 값에 서로 다른 가중치를 부여한 후 평균 값을 산출하여 출력하는 평균 가중 필터인 것을 특징으로 하는 호버링 터치 검출 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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