KR20180130442A - Touch detection device and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 복수의 터치를 동시에 검출 가능한 터치 검출 장치 및 터치 검출 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a touch detection device and a touch detection method capable of simultaneously detecting a plurality of touches.
유저가 터치한 위치 좌표를 특정하는 것이 가능한 터치 패널은, 뛰어난 유저 인터페이스 수단으로서 디스플레이와 휴대 단말용에 널리 채용되고 있다. 이러한 터치 패널의 대표적인 방식으로서는, 예를 들면 저항막 방식과 정전 용량 방식을 들 수 있다. 특히 투사형 정전 용량 방식의 터치 패널에서는, 복수의 터치를 동시에 검출할 수 있기 때문에 줌 인/줌 아웃과 회전 등 다채로운 유저 조작이 실현 가능하다. A touch panel capable of specifying coordinates of a position touched by a user is widely adopted for displays and mobile terminals as excellent user interface means. As a representative method of such a touch panel, for example, a resistance film method and a capacitance method can be given. In particular, in the projection-type capacitive touch panel, since a plurality of touches can be detected at the same time, various user operations such as zoom in / zoom out and rotation can be realized.
예를 들면 특허문헌 1에 기재된 정전 용량 방식 터치 패널은, 절연층을 개재하고 대향된 복수의 행 전극과 열 전극을 가지고 있고, 행 전극과 열 전극의 교점에 설치된 터치 센서의 정전 용량의 변화에 기초한 신호 분포의 극대를 측정하여 멀티 터치를 검출하고 있다. For example, the electrostatic capacitive touch panel disclosed in
근년 디스플레이의 대형화에 수반하여 디스플레이에 사용되는 터치 패널도 대형화되고 있다. 한편 터치 패널에 사용하는 터치 센서의 수를 늘리는 것은 소비 전력과 제조 비용이 커지기 때문에 어렵다. 따라서 터치 패널이 대형화되면 터치 센서의 배치 간격은 커지고, 터치 패널의 터치 분해능은 저하되는 경향이 있다. In recent years, as the display has become larger, the touch panel used in the display is also becoming larger. On the other hand, increasing the number of touch sensors used in the touch panel is difficult because of increased power consumption and manufacturing cost. Therefore, when the size of the touch panel is increased, the arrangement interval of the touch sensor is increased, and the touch resolution of the touch panel tends to be lowered.
특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 터치 패널이 대형화되어 터치 센서의 배치 간격이 멀티 터치의 터치 간격과 동등하거나 혹은 그 이상이 되면 복수의 터치를 구별할 수 없게 된다는 과제가 있었다. In the technology described in
본 발명의 일 관점에 따르면 복수의 터치 센서가 2차원상으로 배치된 터치 패널과, 터치 센서로 검지한 신호의 2차원 분포에 기초하여 멀티 터치를 검출하는 터치 검출부를 구비한 터치 검출 장치로서, 터치 검출부에 있어서, 신호의 2차원 분포의 극대로부터 터치 포인트 및 터치 수를 검출하는 제 1 검출부와, 터치 포인트의 주변 영역에 있어서의 신호의 총계로부터 터치 수를 추정하는 제 2 검출부를 가지고, 제 1 검출부에서 검출한 터치 수와 제 2 검출부에서 추정한 터치 수가 일치하지 않는 경우, 주변 영역으로부터 다른 터치 후보를 검색하는 터치 검출 장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, there is provided a touch detection device including a touch panel in which a plurality of touch sensors are two-dimensionally arranged, and a touch detection section that detects multi-touch based on a two- A touch detection unit includes a first detection unit for detecting a touch point and a touch number from a maximum of a two-dimensional distribution of a signal, and a second detection unit for estimating a touch number from a total of signals in a peripheral region of the touch point, When the number of touches detected by the first detecting unit and the number of touches estimated by the second detecting unit do not coincide with each other, searching for another touch candidate from the surrounding area is provided.
본 발명의 다른 관점에 따르면 복수의 터치 센서가 2차원상으로 배치된 터치 패널과, 터치 센서로 검지한 신호의 2차원 분포에 기초하여 멀티 터치를 검출하는 터치 검출부를 구비한 터치 검출 장치에 있어서 이용되는 터치 검출 방법으로서, 신호의 2차원 분포의 극대로부터 터치 포인트 및 터치 수를 검출하는 제 1 검출 단계와, 터치 포인트의 주변 영역에 있어서의 신호의 총계로부터 터치 수를 추정하는 제 2 검출 단계와, 제 1 검출 단계에서 검출한 터치 수와 제 2 검출 단계에서 추정한 터치 수가 일치하지 않는 경우, 주변 영역으로부터 다른 터치 후보를 검색하는 검색 단계를 가지는 터치 검출 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a touch sensing apparatus including a touch panel in which a plurality of touch sensors are two-dimensionally arranged, and a touch detection section that detects multi-touch on the basis of a two- A touch detection method comprising: a first detection step of detecting a touch point and a touch number from a maximum of a two-dimensional distribution of a signal; a second detection step of estimating a touch number from a total of signals in a peripheral region of the touch point And a searching step of searching for a different touch candidate from the surrounding area when the number of taps detected in the first detecting step and the number of taps estimated in the second detecting step do not coincide with each other.
본 발명에 의하면 복수의 터치를 동시에 검출하는 분해능을 향상할 수 있는 터치 검출 장치 및 터치 검출 방법을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a touch detection apparatus and a touch detection method capable of improving the resolution for simultaneously detecting a plurality of touches.
도 1은 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 장치의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 상호 용량 검출형 정전 용량 방식의 터치 패널의 구성 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 장치에 있어서의 터치 센서의 배열 예를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 장치에 있어서의 터치 후보의 검색 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 6은 제 2 실시형태에 따른 터치 검출 방법에 있어서의 중심 계산 처리를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram conceptually showing a configuration of a touch detection apparatus according to the first embodiment.
Fig. 2 is a view schematically showing a configuration example of a mutual capacitance detection type capacitive touch panel.
3 is a diagram schematically showing an arrangement example of a touch sensor in the touch detection device according to the first embodiment.
4 is a diagram for explaining touch candidate search processing in the touch detection apparatus according to the first embodiment.
5 is a flowchart showing a touch detection method according to the first embodiment.
6 is a diagram for explaining center calculation processing in the touch detection method according to the second embodiment.
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 적절히 변경 가능하다. 또한 각 도면에 있어서 동일하거나 또는 상당한 기능을 가지는 것은 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하거나 또는 간결히 하는 경우도 있다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. In the drawings, the same or equivalent functions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted or may be concise.
<제 1 실시형태>≪ First Embodiment >
이하 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 장치에 대하여 설명한다. 도 1은, 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 장치의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다. 본 실시형태의 터치 검출 장치는, 터치 패널(1) 및 제어 장치(2)를 구비하여 구성된다. 도 1에 도시한 터치 검출 장치는, 예를 들면 디스플레이 장치와 휴대 단말 등에 대해서 적용될 수 있다. A touch detection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below. 1 is a block diagram conceptually showing a configuration of a touch detection apparatus according to the first embodiment. The touch detection device of the present embodiment is configured by including a
터치 패널(1)은, 원리적으로 멀티 터치를 검출하는 것이 가능한 것이라면 된다. 예를 들면 도 2에는, 상호 용량 검출형 정전 용량 방식의 터치 패널(1)의 구성 예를 개략적으로 도시하고 있다. 상호 용량 검출형 터치 패널(1)은, 도 2에 도시한 것과 같이 절연층을 개재하고 대향된 복수의 행 전극(101)과 열 전극(102)을 가지고 있다. 그리고 행 전극(101)과 열 전극(102)의 교점에 설치된, 후술하는 터치 센서의 정전 용량 변화에 기초한 신호를 측정하여 터치를 검지한다. 터치 패널(1)은, 상호 용량 검출형 이외에도, 예를 들면 자기 용량 검출형이어도 된다. The
제어 장치(2)는, 터치 패널(1)을 제어하기 위한 마이크로 프로세서 및 메모리를 구비한 반도체 IC로서, 터치 검출부(20), 구동부(21) 및 제어부(22)를 가지고 있다. 구동부(21)는, 도 2에 도시한 것과 같이 터치 패널(1)의 행 전극(101)과 열 전극(102)을 통하여 터치 센서에 전압을 인가한다. The
터치 검출부(20)는, 행 전극(101)과 열 전극(102)의 교점에 설치된 터치 센서의 정전 용량 변화에 기초한 신호의 2차원 분포를 해석하여 멀티 터치를 검출한다. 본 실시형태의 터치 검출부(20)는, 제 1 검출부(201)와 제 2 검출부(202)를 가지는 것을 특징으로 하고 있다. 제 1 검출부(201)와 제 2 검출부(202)의 구체적인 동작에 대해서는 이후에 도 3을 참조하여 설명한다. The
제어부(22)는, 제어 장치(2)의 외부로부터의 입력에 따라서 터치 패널(1)의 전체를 제어하는 한편 터치 검출부(20)가 검출한 터치 데이터를 제어 장치(2)의 외부로 출력한다. The
도 3은, 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 장치에 있어서의 터치 센서(100)의 배열 예를 모식적으로 도시한 도면이다. 본 실시형태의 터치 패널(1)은, 2차원상으로 배치된 복수의 터치 센서(100)를 가지고 있다. 3 is a diagram schematically showing an arrangement example of the
도 3(a) ~ 도 3(c)는, 싱글 터치(110), 멀티 터치(111 ~ 113), 빅 터치(114)가, 터치 센서(100)의 배열에 대해서 이루어진 경우의 예를 각각 도시하고 있다. 또한 도 3(d) ~ 도 3(f)는, 싱글 터치(110), 멀티 터치(111 ~ 113), 빅 터치(114)가 이루어진 경우의, 터치 센서(100)의 정전 용량 변화에 기초한 신호의 2차원 분포를 각각 도시하고 있다. 3A to 3C show examples of the case where the
여기서 싱글 터치(110)란, 예를 들면 1개의 손가락에 의해 터치가 이루어진 것과 같은 경우이다. 또한 멀티 터치(111 ~ 113)란, 예를 들면 복수의 손가락에 의해 동시에 터치가 이루어진 것과 같은 경우이다. 또한 빅 터치(114)란, 예를 들면 면적이 큰 엄지손가락 등으로 광범위에 터치가 이루어진 것과 같은 경우나 물방울 등이 정전 용량 방식 터치 패널(1)에 부착된 것과 같은 경우이다. Here, the
또한 도 3(a) ~ 도 3(c)에는, 6행 x 6열(또는 5열)의 합계 33개 터치 센서(100)만 도시하고 있지만, 일반적인 터치 패널(1)은 보다 많은 터치 센서(100)를 가지고 있다. 또한 도 3(a) ~ 도 3(c)에서는, 터치 센서(100)의 형상을 크로스 형상으로 했지만, 터치 센서(100)의 형상은, 행 방향의 길이와 열 방향의 길이를 동일하게 한 십자 형상이어도 되고, 그 밖에 예를 들면 장방형상이나 정방형상 등이어도 된다. 터치 센서(100)를 크로스 형상 또는 십자 형상으로 함으로써, 인접하는 터치 센서(100)의 수를 늘릴 수 있으므로, 후술하는 중심 계산에 있어서의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 3 (a) to 3 (c) show only 33
싱글 터치(110), 멀티 터치(111 ~ 113), 빅 터치(114)는, 각각 취득되는 신호 분포에 특징이 있어, 도 3(d) ~ 도 3(f)에 도시한 것과 같은 신호의 2차원 분포를 해석하여 판별하는 것이 가능하다. 예를 들면 빅 터치(114)는, 도 3(f)에 도시한 것과 같이 소정의 문턱값(도 3(f)에서는 200)을 넘는 신호의 극대를 가지고 있음으로써 판별이 가능하다. The
다음으로 도 3(a)에 도시한 싱글 터치(110)의 검출 방법에 대하여 설명한다. 전술한 것과 같이 본 실시형태의 터치 검출부(20)는, 제 1 검출부(201) 및 제 2 검출부(202)를 가지는 것을 특징으로 하고 있다. 우선 제 1 검출부(201)는, 유저에 의해 터치된 위치 좌표(이하 '터치 포인트')와, 터치 포인트의 총 수(이하 '터치 수')를, 신호 분포의 극대로부터 검출한다. 예를 들면 도 3(d)에서는, 신호 분포에 있어서 소정의 제 1 문턱값(= 10)을 넘은 극대(= 90)를, 싱글 터치(110)로서 검출하고 있다. Next, the detection method of the
또한 제 1 검출부(201)는, 검출된 싱글 터치(110)에 대해서 고유 ID를 부가(라벨링)한다. 그리고 싱글 터치(110) 주변의 라벨링 영역(120)을, 싱글 터치(110)의 신호 분포를 특징짓는 영역으로서 설정한다. 예를 들면 도 3(d)에서는, 싱글 터치(110)의 극대에 인접하는 6개의 터치 센서(100)의 영역을, 라벨링 영역(120)으로서 설정하고 있다. In addition, the first detection unit 201 adds (labels) a unique ID to the detected
또한 여기서 설정되는 라벨링 영역(120)은, 이후의 중심 계산 처리에 있어서 중심을 계산하기 위한 중심 계산 영역으로서도 이용된다. 라벨링 영역(120)은, 검출한 극대값의 크기 등에 따라서 범위를 다르게 하는 것도 가능하지만, 라벨링 영역(120)을 너무 넓게 하면 이후의 중심 계산 처리에 시간을 필요로 해서 터치 패널(1)의 응답이 느려지므로 용도에 따라서 적절히 조정될 수 있다. The
한편 제 2 검출부(202)는, 제 1 검출부(201)가 설정한 라벨링 영역(120)에 있어서의 신호의 총계로부터, 터치 수를 추정한다. 예를 들면 도 3(d)에서는, 라벨링 영역(120)에 있어서의 신호의 총계(= 127)를 소정의 제 2 문턱값(= 80)으로 나누고, 그 값(127/80 = 1.59)의 소수점 이하를 버린 값(= 1)을 터치 수로서 추정하고 있다. 터치 검출부(20)는, 제 1 검출부(201)에서 검출한 터치 수와 제 2 검출부(202)에서 추정한 터치 수가 모두 1로 일치하고 있으므로, 싱글 터치(110)가 이루어졌다고 판별한다. 또한 제 2 검출부(202)에서 총계를 계산하는 싱글 터치(110)의 주변 영역은, 라벨링 영역(120)과는 별개의 영역이어도 된다. 예를 들면 어떠한 (소정의 문턱값 이상의)신호가 검출된 영역에서 총계를 계산하도록 해도 된다. On the other hand, the
다음으로 도 3(b)에 도시한 멀티 터치(111 ~ 113)의 검출 방법에 대하여 설명한다. 우선 제 1 검출부(201)는, 유저에 의해 터치된 터치 포인트 및 터치 수를, 신호 분포의 극대로부터 검출한다. 예를 들면 도 3(e)에서는, 신호 분포에 있어서 소정의 제 1 문턱값(= 10)을 넘은 극대(= 81, 72)를, 각각 멀티 터치(111, 112)로서 검출하고 있다. Next, the detection method of the multi-touches 111 to 113 shown in Fig. 3 (b) will be described. First, the first detection unit 201 detects the number of touch points and touches touched by the user from the maximum of the signal distribution. For example, in FIG. 3E, the maximum distances (= 81 and 72) exceeding a predetermined first threshold value (= 10) in the signal distribution are detected as
또한 제 1 검출부(201)는, 검출한 멀티 터치(111, 112)에 대해서 고유 ID를 부가(라벨링)한다. 그리고 멀티 터치(111, 112) 주변의 라벨링 영역(121, 122)을, 멀티 터치(111, 112)의 신호 분포를 특징짓는 영역으로서 각각 설정한다. 예를 들면 도 3(e)에서는, 멀티 터치(111)의 극대에 인접하는 6개의 터치 센서(100)의 영역을, 라벨링 영역(121)으로서 설정하고 있다. 또한 멀티 터치(112)의 극대에 인접하는 6개의 터치 센서(100)의 영역을, 라벨링 영역(122)으로서 설정하고 있다. Further, the first detection unit 201 adds (labels) a unique ID to the detected multi-touches 111 and 112. The
여기서 도 3(e)에서는, 제 1 검출부(201)는 멀티 터치(113)를 검출할 수 없고 터치 수는 2라고 검출하고 있다. 이는, 도 3(b)에 있어서 멀티 터치(112, 113)가 서로 너무 근접해 있고, 터치 센서(100)의 배치 간격이 멀티 터치(112, 113)의 터치 간격과 동등하거나 혹은 그 이상으로 되어 있기 때문이다. 이 결과 도 3(e)에서는, 멀티 터치(113)의 신호에 멀티 터치(112)의 신호가 중첩되어 멀티 터치(113)의 극대가 소실되었다. 또한 도 3(e)에서는, 멀티 터치(113)의 신호가 2개의 터치 센서(100)에 분산되어 있고, 이것도 제 1 검출부(201)가 멀티 터치(113)의 극대를 검출할 수 없는 이유 중 하나이다.3 (e), the first detection unit 201 can not detect the multi-touch 113 and detects that the number of touches is two. This is because the multi-touches 112 and 113 are too close to each other in FIG. 3 (b) and the arrangement interval of the
그래서 제 2 검출부(202)는, 제 1 검출부(201)가 설정한 라벨링 영역(121, 122)에 있어서의 신호의 총계로부터, 터치 수를 추정한다. 예를 들면 도 3(e)에서는, 라벨링 영역(121, 122)에 있어서의 신호의 총계(= 292)를 소정의 제 2 문턱값(= 80)으로 나누고, 그 값(292/80 = 3.65)의 소수점 이하를 버린 값(= 3)을 터치 수로서 추정하고 있다. 또한 제 2 검출부(202)에서 총계를 계산하는 멀티 터치(111, 112)의 주변 영역은, 라벨링 영역(121, 122)과는 별개의 영역이어도 된다. 예를 들면 어떠한 (소정의 문턱값 이상의)신호가 검출된 영역에서 총계를 계산하도록 해도 된다. Thus, the
터치 검출부(20)는, 제 1 검출부(201)에서 검출한 터치 수(= 2)와, 제 2 검출부(202)에서 추정한 터치 수(= 3)가 일치하지 않기 때문에 제 1 검출부(201)에 의해 검출되지 않은 터치 포인트가 따로 존재한다고 판단한다. 그리고 라벨링 영역(121, 122) 내로부터 다른 터치 후보를 검색한다. 터치 후보의 검색 처리에 대해서는 나중에 도 4를 참조하여 설명한다. The
이와 같이 본 실시형태에서는, 신호 분포의 극대로부터 터치 포인트를 검출하는 제 1 검출부(201)와, 신호의 총계로부터 터치 수를 추정하는 제 2 검출부(202)를 병용하고 있다. 이로써 터치 센서(100)의 배치 간격이 멀티 터치(112, 113)의 터치 간격과 동등하거나 혹은 그 이상인 경우라도 복수의 터치를 구별할 수 있다. As described above, in the present embodiment, the first detection unit 201 that detects touch points from the maximum of the signal distribution and the
또한 도 3(c)에 도시한 빅 터치(114)를 판별하는 경우도, 제 2 검출부(202)를 병용함으로써 빅 터치(114)를 더욱 정확하게 판별할 수 있다. 예를 들면 도 3(f)에서는, 빅 터치(114) 주변의 라벨링 영역(124)에 있어서의 신호 총계는 2631로 매우 커졌다. 따라서 라벨링 영역(124)에 있어서의 신호 총계가, 소정의 제 3 문턱값(도 3(f)에서는 2000)을 넘은 극대를, 빅 터치(114)로서 판별할 수 있다. Also in the case of discriminating the
또한 제 1 검출부(201)에서 이용하는 제 1 문턱값과, 제 2 검출부(202)에서 이용하는 제 2 문턱값은, 터치 센서(100)의 위치 좌표마다 설정하도록 해도 된다. 이로써 터치 패널(1)의 단부에 배치된 터치 센서(100)와, 터치 패널(1)의 중앙부에 배치된 터치 센서(100)에서 감도 레벨이 다른 것과 같은 경우에도 터치를 정확히 검출할 수 있다. The first threshold value used in the first detection unit 201 and the second threshold value used in the
도 4는, 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 장치에 있어서의 터치 후보 검색 처리를 설명하기 위한 도면이다. 좌측에 도시한 도 4(b) 및 도 4(e)는, 앞선 도 3(b) 및 도 3(e)와 동일한 도면이다. 한편 도 4(g) 및 도 4(h)는, 제 1 검출부(201)와 제 2 검출부(202)에서 터치 수가 일치하지 않는 경우에 다른 터치 후보를 검색하는 처리 예를 도시하고 있다. 4 is a diagram for explaining a touch candidate search process in the touch detection device according to the first embodiment. Fig. 4 (b) and Fig. 4 (e) on the left side are the same views as Fig. 3 (b) and Fig. 3 (e). On the other hand, FIG. 4 (g) and FIG. 4 (h) show an example of processing for searching for another touch candidate when the first detection unit 201 and the
도 4(g)에서는, 라벨링 영역(121, 122) 내에 있어서, 멀티 터치(111, 112)를 제외하고 가장 큰 신호(= 39)를, 터치 후보로서 검색하고 있다. 이 터치 후보는, 멀티 터치(112)와 너무 근접해서 제 1 검출부(201)에서는 검출하지 못한 멀티 터치(113)이다. 본 실시형태에서는, 이와 같이 제 1 검출부(201)와 제 2 검출부(202)를 병용함으로써, 멀티 터치(112, 113)의 터치 간격이 작은 경우에도 양자를 구별할 수 있다. 또한 터치 후보 검색은, 검색 범위를 넓히거나 해서 더욱 고도의 검색 처리를 수행하는 것도 가능하지만, 알고리즘을 너무 복잡하게 하면 검색 처리에 시간을 필요로 해서 터치 패널(1)의 응답이 느려지므로, 용도에 따라서 적절히 조정될 수 있다. 4 (g), the largest signal (= 39) except for the multi-touches 111 and 112 is searched in the
그 후 제 1 검출부(201)는, 검색된 터치 후보를 포함하여 다시 한 번 신호 분포의 극대값으로부터 터치 포인트 및 터치 수를 검출한다. 그리고 도 4(h)에서는, 검출된 멀티 터치(111 ~ 113)에 대해서 고유 ID를 부가(라벨링)하는 한편 멀티 터치(111 ~ 113)의 신호 분포를 특징짓는 영역으로서 라벨링 영역(121 ~ 123)을 각각 설정한다. Then, the first detection unit 201 detects the touch point and the number of touches from the maximum value of the signal distribution once again including the searched touch candidate. In FIG. 4 (h), the
이 결과 제 1 검출부(201)에서 검출한 터치 수와 제 2 검출부(202)에서 추정한 터치 수가 모두 3으로 일치하므로, 터치 검출부(20)는, 3개의 멀티 터치(111 ~ 113)가 이루어졌다고 판별한다. 그 후 터치 검출부(20)는, 검출된 멀티 터치(111 ~ 113)의 중심을 계산한다. 중심 계산의 구체적인 방법에 대해서는 이후 제 2 실시형태에서 도 6을 참조하여 설명한다. As a result, since the number of touches detected by the first detecting unit 201 and the number of touches estimated by the second detecting
도 5는, 제 1 실시형태에 따른 터치 검출 방법을 도시한 플로우 차트이다. 도 5는, 지금까지 설명한 멀티 터치(111 ~ 113)의 검출 방법을 플로우 차트로서 나타낸 것이다. 5 is a flowchart showing a touch detection method according to the first embodiment. Fig. 5 is a flowchart showing the detection method of the
우선 단계 S01에 있어서, 구동부(21)는, 터치 패널(1)의 행 전극(101)과 열 전극(102)을 통하여 터치 센서(100)에 전압을 인가한다. 터치 검출부(20)는, 행 전극(101)과 열 전극(102)의 교점에 설치된 터치 센서(100)의 정전 용량 변화에 기초한 신호를 AD 변환하고, 그 2차원 분포를 취득한다. The driving
다음으로 단계 S02에 있어서, 터치 검출부(20)는, 단계 S01에서 취득한 신호의 2차원 분포를 해석하고, 터치 포인트를 검출하기 위한 위치 산출 영역을 설정한다. 위치 산출 영역은, 예를 들면 단계 S01에 있어서 어떠한 (소정의 문턱값 이상의)신호가 검출된 영역이 설정된다. 이후의 처리는, 이 위치 산출 영역에 있어서 이루어진다. Next, in step S02, the
단계 S03에 있어서, 제 1 검출부(201)는, 신호 분포의 극대로부터 터치 포인트 및 터치 수를 검출한다. 한편 단계 S04에 있어서, 제 2 검출부(202)는, 터치 포인트의 주변 영역에 있어서의 신호의 총계로부터 터치 수를 추정한다. 여기서 단계 S03과 단계 S04는, 어느 쪽을 먼저 수행해도 된다. 제 2 검출부(202)에 의한 추정 처리를, 제 1 검출부(201)에 의한 검출 처리보다 나중에 수행하는 경우는, 도 4에 도시한 라벨링 영역(121, 122)을 주변 영역으로서, 신호의 총계를 계산한다. 한편 제 2 검출부(202)에 의한 추정 처리를, 제 1 검출부(201)에 의한 검출 처리보다 먼저 수행하는 경우는, 단계 S02에 있어서 설정한 위치 산출 영역을 주변 영역으로서, 신호의 총계를 계산한다. In step S03, the first detection unit 201 detects the touch point and the number of touches from the maximum of the signal distribution. On the other hand, in step S04, the second detecting
단계 S05에 있어서, 터치 검출부(20)는, 제 1 검출부(201)에서 검출한 터치 수와 제 2 검출부(202)에서 추정한 터치 수가 일치하는지 아닌지를 판정한다. 터치 수가 일치하는 경우(YES)는 단계 S06으로 넘어가서, 검출한 멀티 터치(111 ~ 113)의 중심 계산을 포함한 좌표 보정 처리를 수행하고, 터치 검지 처리를 종료한다. 한편 터치 수가 일치하지 않는 경우(NO)는 단계 S07로 넘어간다. In step S05, the
단계 S07에 있어서, 터치 검출부(20)는, 제 1 검출부(201)에 의해 검출되지 않은 터치 포인트가 따로 존재한다고 판단하고, 제 1 검출부(201)에 의해 설정된 라벨링 영역(122, 122)으로부터 다른 터치 후보를 검색한다. 이 검색 처리는, 예를 들면 도 4를 참조하여 설명한 것과 같다. In step S07, the
그 후 단계 S03으로 돌아와서, 제 1 검출부(201)는, 검색된 터치 후보를 포함하여 다시 한 번 신호 분포의 극대로부터 터치 포인트 및 터치 수를 검출한다. 그리고 단계 S05에 있어서, 터치 검출부(20)는, 제 1 검출부(201)에서 검출한 터치 수와 제 2 검출부(202)에서 추정한 터치 수가 일치할 때까지 단계 S07 ~ 단계 S05를 반복한다. 터치 수가 일치하면 단계 S06으로 넘어가서, 검출한 멀티 터치(111 ~ 113)의 중심 계산을 포함한 좌표 보정 처리를 수행하고, 터치 검지 처리를 종료한다. Returning to step S03, the first detection unit 201 detects the touch point and the number of touches again from the maximum of the signal distribution including the searched touch candidate. Then, in step S05, the
이상과 같이 본 실시형태에서는, 터치 센서에서 검지한 신호의 2차원 분포의 극대로부터 터치 포인트 및 터치 수를 검출하는 제 1 검출부와, 터치 포인트의 주변 영역에 있어서의 신호 총계로부터 터치 수를 추정하는 제 2 검출부를 가지고 있다. 그리고 제 1 검출부에서 검출한 터치 수와 제 2 검출부에서 추정한 터치 수가 일치하지 않는 경우에는 주변 영역으로부터 다른 터치 후보를 검색하도록 하고 있다. As described above, according to the present embodiment, the first detecting section detects the touch point and the number of taps from the maximum of the two-dimensional distribution of the signal detected by the touch sensor, and the second detecting section estimates the number of taps from the total signal in the peripheral region of the touch point And a second detection section. When the number of touches detected by the first detection unit and the number of touches estimated by the second detection unit do not match, another touch candidate is searched from the surrounding area.
이러한 구성에 의하면, 터치 센서(100)의 배치 간격이 터치 간격과 동등하거나 혹은 그 이상인 것과 같은 경우와, 터치가 2개의 터치 센서(100)에 분산되어 있는 것과 같은 경우에도 복수의 터치를 구별할 수 있다. 특히 본 실시형태에서는, 근년 대형화되고 있는 디스플레이에 이용되는 인셀형 혹은 온셀형 터치 검출 장치에 있어서, 소비 전력과 비용을 억제하면서 복수의 터치를 동시에 검출하는 분해능을 향상시킬 수 있다. According to such a configuration, even when the arrangement interval of the
<제 2 실시형태>≪ Second Embodiment >
이하, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 터치 검출 장치에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 도 5에 도시한 단계 S06에 있어서의 좌표 보정 처리를 더욱 고정밀도로 수행하는 방법에 대하여 설명한다. 도 6은, 제 2 실시형태에 따른 터치 검출 방법에 있어서의 중심 계산 처리를 설명하기 위한 도면이다. Hereinafter, a touch detection apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a method of performing coordinate correction processing in step S06 shown in Fig. 5 with higher accuracy will be described. Fig. 6 is a diagram for explaining the center calculation processing in the touch detection method according to the second embodiment.
가장 좌측에 도시한 도 6(h)는, 앞선 도 4(h)와 동일한 도면이다. 한편 도 6(i) ~ 도 6(m)은, 앞선 제 1 실시형태에서 설명한 방법을 이용하여 검출한 멀티 터치(111 ~ 113)에 대한 중심 계산 처리의 예를 도시하고 있다. 이하에서는, 제 1 실시형태와 다른 점을 중심으로 설명하고, 제 1 실시형태와 중복되는 설명에 대해서는 생략하거나 또는 간결히 하는 경우도 있다. Fig. 6 (h) at the leftmost position is the same as Fig. 4 (h). 6 (i) to 6 (m) show examples of the center calculation processing for the multi-touches 111 to 113 detected using the method described in the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described, and descriptions overlapping with the first embodiment may be omitted or may be concise.
우선 제 1 터치(111)의 중심 계산 방법에 대하여 도 6(i)를 참조하여 설명한다. 제 1 터치(111)의 라벨링 영역(121) 내에는, 다른 제 2 터치(112), 제 3 터치(113)가 존재하지 않는다. 즉 제 1 터치(111)의 신호 분포는, 다른 제 2 터치(112), 제 3 터치(113)의 신호에 의한 영향이 적으므로, 통상적인 중심 계산 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 터치 검출부(20)는 제 1 터치(111)의 중심(xG)을, 하기 식 (1)에 의해 계산한다. First, the center calculation method of the
(1) (One)
여기서 중심(xG) 및 위치 좌표(xij)는, 벡터이다. 신호 s(xij)는, 위치 좌표(xij)에 배치된 터치 센서(100)에서 검지된 신호값으로, 위치 좌표(xij)의 첨자는, 터치 센서(100)가 배치된 행 전극(101)의 행 번호(i) 및 열 전극(102)의 열 번호(j)를 나타내고 있다. ∑의 합은, 라벨링 영역(121) 내의 모든 위치 좌표(xij)에 대해서 수행된다. Here, the center (x G ) and the position coordinates (x ij ) are vectors. Signal s (x ij) is the subscript of the position coordinates (x ij) in a signal value measured at the
다음으로, 제 2 터치(112)의 중심 계산 방법에 대하여 도 6(j) 및 도 6(l)을 참조하여 설명한다. 제 2 터치(112)의 라벨링 영역(122) 내에는, 다른 제 3 터치(113)가 존재한다. 즉 제 2 터치(112)의 신호 분포는, 다른 제 3 터치(113)의 신호에 의한 영향이 크므로, 제 1 터치(111)와 동일한 중심 계산을 그대로 수행하면, 제 2 터치(112)의 중심이 제 3 터치(113) 측으로 크게 치우쳐서 계산된다. Next, the center calculation method of the
그래서 본 실시형태에서는, 제 2 터치(112)의 중심 계산 영역 내에 다른 제 3 터치(113)가 존재하는 경우, 다른 제 3 터치(113)의 중심 계산 영역 내의 신호 레벨을 낮추는 보정을 수행한 후에 상기 식 (1)의 중심 계산을 수행한다. 예를 들면 도 6(l)에서는, 라벨링 영역(123) 내의 신호값을 1/16로 보정한 후에 제 2 터치(112)의 중심(xG)을, 상기 식 (1)로 계산하고 있다. 이로써 근접한 제 3 터치(113)에 의한 영향을 완화하고, 제 2 터치(112)의 중심을 정확히 계산할 수 있다. Therefore, in the present embodiment, when the third touch 113 exists in the center calculation area of the
제 3터치(113)의 중심 계산 방법도 마찬가지로, 도 6(m)에 도시한 것과 같이 제 2 터치(112)의 중심 계산 영역 내의 신호 레벨을 낮추는 보정을 수행한 후에 상기 식 (1)의 중심 계산을 수행한다. 이로써 근접한 제 2 터치(112)에 의한 영향을 완화하고, 제 3 터치(113)의 중심을 정확히 계산할 수 있다. Similarly to the center calculation method of the third touch 113, after performing correction for lowering the signal level in the center calculation area of the
이상과 같이 본 실시형태의 터치 검출부는, 검출한 터치 포인트의 중심 계산 영역 내에 다른 터치 포인트가 존재하는 경우, 다른 터치 포인트의 중심 계산 영역 내의 신호를 소정의 값으로 나눈 후에 터치 포인트의 중심을 계산한다. 이와 같은 구성에 의하면 복수의 터치를 동시에 검출하는 분해능을 더욱 향상시킬 수 있다. As described above, in the case where another touch point exists in the center calculation region of the detected touch point, the touch detection section of the present embodiment calculates the center of the touch point after dividing the signal in the center calculation region of the other touch point by a predetermined value do. According to such a configuration, the resolution for simultaneously detecting a plurality of taps can be further improved.
또한 이상의 설명에서는, 중심을 계산하는 중심 계산 영역으로서 라벨링 영역(121 ~ 123)을 이용했지만, 라벨링 영역(121 ~ 123)과는 별개 영역을 중심 계산 영역으로서 설정해도 된다. 예를 들면 검출한 멀티 터치(111 ~113)의 터치 좌표로부터 일정 거리 범위 내의 영역을 중심 계산 영역으로서 설정해도 된다. Further, in the above description, the
<기타 실시형태><Other Embodiments>
상술한 실시형태는, 모두 본 발명을 실시하는데 있어서의 구체화된 예를 나타낸 것에 불과하며, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안 된다. 즉 본 발명은 그 기술 사상 또는 주요 특징으로부터 벗어나지 않고 다양한 형태로 실시할 수 있다. The foregoing embodiments are merely illustrative of specific embodiments in the practice of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be carried out in various forms without departing from the technical idea or main features thereof.
1: 터치 패널
2: 제어 장치
20: 터치 검출부
201: 제 1 검출부
202: 제 2 검출부
21: 구동부
22: 제어부
100: 터치 센서
111 ~ 113: 멀티 터치
120 ~ 124: 라벨링 영역(중심 계산 영역)1: Touch panel
2: Control device
20:
201: first detection unit
202:
21:
22:
100: Touch sensor
111 ~ 113: Multi-touch
120 to 124: Labeling area (center calculation area)
Claims (13)
상기 터치 검출부에 있어서,
상기 신호의 2차원 분포의 극대로부터 터치 포인트 및 터치 수를 검출하는 제 1 검출부와,
터치 포인트의 주변 영역에 있어서의 상기 신호의 총계로부터 터치 수를 추정하는 제 2 검출부를 가지고,
상기 제 1 검출부에서 검출한 터치 수와 상기 제 2 검출부에서 추정한 터치 수가 일치하지 않는 경우에는 상기 주변 영역으로부터 다른 터치 후보를 검색하는 터치 검출 장치.
A touch detection apparatus comprising: a touch panel having a plurality of touch sensors arranged in a two-dimensional pattern; and a touch detection section for detecting multi-touch based on a two-dimensional distribution of signals detected by the touch sensor,
In the touch detection unit,
A first detecting unit for detecting a touch point and a touch number from a maximum value of a two-dimensional distribution of the signal;
And a second detecting section for estimating the number of touches from the total of the signals in the peripheral region of the touch point,
When the number of touches detected by the first detecting unit does not match the number of touches estimated by the second detecting unit, searches for another touch candidate from the surrounding area.
상기 터치 패널은, 절연층을 개재하여 대향된 복수의 행 전극과 열 전극을 가지고,
상기 터치 검출부는, 상기 행 전극과 상기 열 전극의 교점에 설치된 상기 터치 센서의 정전 용량의 변화에 기초한 상기 신호의 2차원 분포를 취득하는 터치 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the touch panel has a plurality of row electrodes and column electrodes facing each other with an insulating layer interposed therebetween,
Wherein the touch detection unit acquires a two-dimensional distribution of the signal based on a change in capacitance of the touch sensor provided at an intersection of the row electrode and the column electrode.
상기 제 1 검출부는, 상기 신호의 2차원 분포에 있어서 소정의 제 1 문턱값을 넘은 극대를 상기 터치 포인트로서 검출하는 한편 상기 터치 포인트의 총 수를 터치 수로서 검출하는 터치 검출 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first detection unit detects a maximum value exceeding a first threshold value in the two-dimensional distribution of the signal as the touch point, and detects the total number of touch points as the number of taps.
상기 제 2 검출부는, 소정의 제 2 문턱값으로 상기 총계를 나눈 값을 터치 수로서 추정하는 터치 검출 장치.
The method of claim 3,
And the second detection section estimates a value obtained by dividing the total by a predetermined second threshold value as the number of taps.
상기 제 1 문턱값 또는 상기 제 2 문턱값이, 상기 터치 센서의 위치 좌표마다 설정되는 터치 검출 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the first threshold value or the second threshold value is set for each of the position coordinates of the touch sensor.
상기 제 1 검출부는, 상기 신호의 2차원 분포에 있어서 상기 총계가 소정의 제 3 문턱값을 넘은 극대를, 빅 터치로 판정하는 터치 검출 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the first detection unit determines a maximum value in which the total amount exceeds a predetermined third threshold value in a two-dimensional distribution of the signal by a big touch.
상기 터치 검출부는, 상기 주변 영역에 있어서 가장 큰 상기 신호를 상기 터치 후보로서 검색하는 터치 검출 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the touch detection unit searches the largest signal in the peripheral region as the touch candidate.
상기 터치 검출부는, 상기 터치 포인트의 중심 계산 영역 내에 다른 상기 터치 포인트가 존재하는 경우, 상기 다른 상기 터치 포인트의 중심 계산 영역 내의 상기 신호를 소정의 값으로 나눈 후에 상기 터치 포인트의 중심을 계산하는 터치 검출 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the touch detecting unit is configured to calculate a center of the touch point by calculating a center of the touch point after calculating the center of the touch point after dividing the signal in the center calculation area of the other touch point by a predetermined value, Detection device.
상기 터치 센서의 형상이 크로스 형상인 터치 검출 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the shape of the touch sensor is a cross shape.
디스플레이에 사용되는 인셀형 혹은 온셀형의 상기 터치 패널을 구비한 터치 검출 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
A touch detection device comprising the touch panel of an in-cell type or an on-cell type used in a display.
상기 신호의 2차원 분포의 극대로부터 터치 포인트 및 터치 수를 검출하는 제 1 검출 단계와,
터치 포인트의 주변 영역에 있어서의 상기 신호의 총계로부터 터치 수를 추정하는 제 2 검출 단계와,
상기 제 1 검출 단계에서 검출한 터치 수와 상기 제 2 검출 단계에서 추정한 터치 수가 일치하지 않는 경우, 상기 주변 영역으로부터 다른 터치 후보를 검색하는 검색 단계를 가지는 터치 검출 방법.
A touch detection method used in a touch detection apparatus having a touch panel in which a plurality of touch sensors are two-dimensionally arranged and a touch detection section for detecting multi-touch based on a two-dimensional distribution of signals detected by the touch sensor ,
A first detecting step of detecting a touch point and a touch number from a maximum of a two-dimensional distribution of the signal;
A second detecting step of estimating a touch number from the total of the signals in the peripheral region of the touch point,
And a search step of searching for another touch candidate from the surrounding area when the number of touches detected in the first detection step and the number of touches estimated in the second detection step do not coincide with each other.
상기 제 1 검출 단계보다 먼저 상기 제 2 검출 단계를 수행하는 터치 검출 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the second detecting step is performed before the first detecting step.
상기 검색 단계에서 상기 터치 후보를 검색한 후에 상기 터치 후보를 포함하여 다시 한 번 상기 제 1 검출 단계를 수행하는 터치 검출 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the touch candidate is searched in the searching step and then the first detecting step is performed once again including the touch candidate.
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