KR20230155257A - 차량용 디스플레이 장치 - Google Patents

차량용 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230155257A
KR20230155257A KR1020220054896A KR20220054896A KR20230155257A KR 20230155257 A KR20230155257 A KR 20230155257A KR 1020220054896 A KR1020220054896 A KR 1020220054896A KR 20220054896 A KR20220054896 A KR 20220054896A KR 20230155257 A KR20230155257 A KR 20230155257A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display panel
force sensor
user
pressure value
finger pressure
Prior art date
Application number
KR1020220054896A
Other languages
English (en)
Inventor
손호원
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020220054896A priority Critical patent/KR20230155257A/ko
Priority to US17/985,279 priority patent/US20230359306A1/en
Publication of KR20230155257A publication Critical patent/KR20230155257A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04186—Touch location disambiguation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04142—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position the force sensing means being located peripherally, e.g. disposed at the corners or at the side of a touch sensing plate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/143—Touch sensitive instrument input devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/143—Touch sensitive instrument input devices
    • B60K2360/1438—Touch screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/18—Information management
    • B60K2360/199—Information management for avoiding maloperation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10—Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

차량용 디스플레이 장치가 개시된다. 이 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 하면에 부착되는 포스 센서; 및 상기 포스 센서와 일정 간격을 두고, 상기 포스 센서의 하부에 배치되는 가변 전극을 포함하고, 상기 포스 센서는, 상기 표시 패널에 대한 사용자의 터치 조작 의도를 판단하기 위해, 상기 표시 패널을 통해 전달되는 사용자의 손가락 압력에 따라 발생하는 상기 가변 전극과의 상기 간격 또는 접촉 면적의 변화에 따른 상기 사용자의 손가락 압력치를 측정한다.

Description

차량용 디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS FOR A VEHICLE}
본 발명은 차량용 디스플레이 장치에 관한 것으로, 사용자가 의도하지 않은 화면 터치에 의한 애플리케이션의 실행 오류 등을 개선하기 위한 차량용 디스플레이 장치에 관한 것이다.
전기차 및 자율 주행 차량이 증가함에 따라 차량 내의 디스플레이 시스템에 대한 양적 및 질적인 기능 향상에 대한 소비자 요구가 증대하고 있다. 그러한 소비자 요구 중에 하나는 사용자가 의도하지 않은 화면 터치에 따라 애플리케이션이 실행되는 등의 오류를 개선하는 것이다.
이러한 오류를 개선하기 위해서는, 사용자 의도, 즉, 사용자가 화면을 의도적으로 터치한 것인지 아니면 부주의(또는 실수)로 터치한 것인지를 판단할 수 있는 있어야 하며, 그러한 판단 결과에 따라 애플리케이션이 선택적으로 실행되어야 한다.
그러나 아직까지 사용자 의도에 따라 애플리케이션의 실행 여부를 결정할 수 있는 디스플레이 기술에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사용자가 의도하지 않은 화면 터치에 의한 애플리케이션의 실행 오류 등을 개선하기 위한 차량용 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 하면에 부착되는 포스 센서; 및 상기 포스 센서와 일정 간격을 두고, 상기 포스 센서의 하부에 배치되는 가변 전극을 포함하고,
상기 포스 센서는, 상기 표시 패널에 대한 사용자의 터치 조작 의도를 판단하기 위해, 상기 표시 패널을 통해 전달되는 사용자의 손가락 압력에 따라 발생하는 상기 가변 전극과의 상기 간격 또는 접촉 면적의 변화에 따른 상기 사용자의 손가락 압력치를 측정한다.
실시 예에서, 상기 손가락 압력치는, 상기 간격 또는 접촉 면적의 변화에 따른 커패시턴스의 변화량일 수 있다.
실시 예에서, 상기 포스 센서는, 상기 표시 패널의 가장자리를 따라 연장되는 라인 패턴으로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 포스 센서는, 판 형상으로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 포스 센서는, 일직선의 라인 패턴으로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 포스 센서는, 알파벳 대문자 'E'자 형상으로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 차량용 디스플레이 장치는 상기 포스 센서와 상기 가변 전극 사이의 상기 일정 간격을 유지시키는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일면에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 하면에 부착되어, 상기 표시 패널을 통해 전달되는 사용자의 손가락 압력치를 측정하는 포스 센서; 상기 손가락 압력치와 기준 압력치를 비교하여 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 지를 판단하는 센서 컨트롤러; 및 상기 센서 컨트롤러의 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 터치한 지점에 지정된 애플리케이션을 실행 또는 중지시키는 애플리케이션 프로세서를 포함한다.
실시 예에서, 상기 센서 컨트롤러는, 상기 손가락 압력치가 상기 기준 압력치 이상인 경우, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 것으로 판단하고, 상기 손가락 압력치가 상기 기준 압력치 미만인 경우, 상기 사용자가 의도하지 않게 상기 표시 패널을 터치한 것으로 판단할 수 있다.
실시 예에서, 상기 애플리케이션 프로세서는, 상기 센서 컨트롤러의 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 경우, 상기 애플리케이션을 실행시키고, 반대인 경우, 상기 애플리케이션의 실행을 중지시킬 수 있다.
실시 예에서, 상기 차량용 디스플레이 장치는, 상기 포스 센서와 일정 간격을 두고, 상기 포스 센서의 하부에 배치되는 가변 전극을 더 포함하고, 상기 포스 센서는,
상기 표시 패널을 통해 전달되는 사용자의 손가락 압력에 따라 발생하는 상기 가변 전극과의 상기 간격 또는 접촉 면적의 변화량에 대응하는 커패시턴스 값의 변화량을 상기 손가락 압력치로서 측정하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일면에 따른 차량용 디스플레이 장치의 동작 방법은, 표시 패널에 하면에 부착된 포스 센서가, 상기 표시 패널에서 발생한 사용자의 터치 이벤트에 대응하는 손가락 압력치를 측정하는 단계; 센서 컨트롤러가, 상기 포스 센서로부터 전달된 상기 손가락 압력치를 이용하여 사용자가 터치 조작 의도가 있는지를 판단하는 단계; 및 애플리케이션 프로세서가, 상기 센서 컨트롤러로부터 전달된 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널을 터치한 지점에 지정된 애플리케이션의 실행 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
실시 예에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 손가락 압력치와 사전에 설정한 기준 압력치를 비교하여 사용자가 터치 조작 의도가 있는지를 판단하는 단계일 수 있다.
실시 예에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 손가락 압력치가 상기 기준 압력치 이상인 경우, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 것으로 판단하는 단계; 및 상기 손가락 압력치가 상기 기준 압력치 미만인 경우, 상기 사용자가 의도하지 않게 상기 표시 패널을 터치한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 상기 애플리케이션의 실행 여부를 결정하는 단계는, 상기 센서 컨트롤러의 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 경우, 상기 애플리케이션을 실행시키는 단계; 및 상기 센서 컨트롤러의 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 없는 경우, 상기 애플리케이션의 실행을 중지시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 표시 화면을 가압하는 압력(Force)을 측정하여 사용자 의도를 정확하게 파악함으로써, 의도하지 않은 화면 터치로 인한 애플리케이션의 실행 오류를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널을 위에서 바라볼 때, 표시 패널(130)의 하면에 부착된 포스 센서의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포스 센서의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 포스 센서의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 포스 센서의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 포스 센서와 가변 전극의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 차량용 디스플레이 장치를 제어 관점에서 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)는 차량 내부에 설치되는 디스플레이 장치로서, 예를 들면, 센터 페시아(center fascia), 대시보드(dashboard) 등에 매립된 형태로 설치될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)는, 사용자(또는 운전자)가 의도하지 않은 화면 터치로 인해 애플리케이션이 실행되는 등의 오류를 개선하기 위해, 사용자가 표시 화면을 가압하는 압력(Force)을 측정하여 사용자가 표시 화면에 대한 터치 조작 의도가 있는지를 판단하고, 터치 조작 의도가 있는 것으로 판단된 경우에 목표 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)는 본체(110), 커버 글래스(120), 표시 패널(130), 포스 센서(140), 가변 전극(Variable Geometry Electrode)(150), 댐퍼(160) 및 플레이트(170)를 포함하도록 구성될 수 있다.
본체(110)는 상부가 개방된 내부 공간을 제공하는 구성으로서, 내부 공간에는 표시 패널(130), 포스 센서(140), 가변 전극(Variable Geometry Electrode)(150), 댐퍼(160) 및 플레이트(170)가 수용된다.
커버 글래스(120)는 투명한 재질, 예를 들면 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 양면 테이프(11)에 의해 본체(1110)의 상단부에 접착되어, 본체(1110)의 개방된 상부를 커버한다.
표시 패널(130)는 커버 글래스(120)의 하면 상에 배치되며, LCD 또는 OLED 패널로 구현될 수 있다.
포스 센서(140)는 양면 테이프(13)에 의해 표시 패널(130)의 하면에 부착되며, 커버 글래스(120)를 통해 표시 패널(130)에 전달되는 사용자의 손가락 압력값(force touch)을 센싱 한다.
가변 전극(150)은 일정한 간격(G)을 두고 포스 센서(140)의 하부에 배치된다.
사용자의 손가락 압력이 상기 표시 패널(130)에 전달되면, 포스 센서(140)와 가변 전극(150) 사이의 간격(G) 또는 접촉 면적의 변화가 발생하고, 포스 센서(140)는 간격(G) 또는 접촉 면적의 변화에 따라 발생하는 커패시턴스 값의 변화량을 사용자의 손가락 압력값으로서 센싱한다. 커패시턴스 값의 변화량을 측정하는 점에서, 포스 센서(140)는 일반적인 커패시터의 일전극의 역할을 하고, 가변 전극(160)은 커패시터의 일전극에 대향하는 타전극의 역할을 하는 것으로 볼 수 있다.
이러한 센싱된 손가락 압력값은 사용자가 화면을 의도적으로 터치한 것인지 아니면 부주의로 또는 실수로 터치한 것인지를 판단할 수 있는 정보(데이터)로 활용된다.
댐퍼(또는 러버 댐퍼)(160)는 표시 패널(130)과 후술하는 플레이트(170) 사이에 배치되어 포스 센서(140)와 가변 전극(150) 사이의 일정 간격(G)을 유지시키는 역할을 한다.
본 발명은 댐퍼의 종류, 재질, 형상, 제작 방법 등에 특징이 있는 것이 아니므로, 이에 대한 상세한 설명을 생략하며, 포스 센서(140)와 가변 전극(150) 사이의 일정 간격(G)을 유지시킬 수 있는 것이라면, 그 종류, 재질, 형상, 제작 방법 등에 특별한 제한은 없다.
플레이트(170)는 양면 테이프(15)에 의해 본체(110)의 내부 바닥면에 부착되며, 그 상면에는 전술한 가변 전극(150)이 배치된다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널을 위에서 바라볼 때, 표시 패널(130)의 하면에 부착된 포스 센서의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 2를 참조하면, 포스 센서(140)는 표시 패널(130)의 사이즈, 필요한 센싱 감도 등에 따라 다양한 패턴을 갖도록 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 포스 센서(140)는 표시 패널(130)의 하면의 에지(가장자리)를 따라 연장되는 패턴으로 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포스 센서의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 도 2의 실시 예와는 다르게 포스 센서(140)는 판 형상으로 구현될 수 있다. 이 경우, 포스 센서(140)가 표시 패널(130)의 하면의 전면에 걸쳐 형성되기 때문에, 넓은 면적에 걸쳐 사용자의 손가락 압력치를 고르게 센싱 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 포스 센서의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 포스 센서(140)는 일직선 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 포스 센서(140)가 표시 패널(130)의 하면에 일직선 형태로 형성되기 때문에, 포스 센서가 표시 패널(130)의 최소 면적을 차지하도록 설계하는 경우에 적합하다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 포스 센서의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 5를 참조하면, 포스 센서(140)는 알파벳 대문자 'E'를 반시계방향으로 90도 회전시킨 형태로 구현될 수 있다. 이처럼 포스 센서(140)를 E자 형태로 설계하는 경우, 포스 센서(140)의 사이즈를 줄이는 동시에 센싱 면적을 효율적으로 넓힐 수 있다.
도 2 내지 도 5에서 보여주는 패턴 외에 표시 패널(130)의 사이즈, 목적, 필요한 센싱 감도 등에 따라 포스 센서(140)의 부착 면적, 치수, 형태는 달라질 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 포스 센서와 가변 전극의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서, 참조 기호 ε는 유전율이고, 참조 기호 A는 포스 센서(140)가 가변 전극(150)에 접촉되는 접촉 면전이고, 참조 기호 G는 포스 센서(140)와 가변 전극(150)의 간격이다.
포스 센서(140)에 의해 측정되는 사용자의 손가락 압력치(Cpressure)는 아래의 수학식 1을 통해 계산될 수 있다.
여기서, ε= ε0 × εs이고, ε0는 진공(공기)의 유전율이고, εs는 비유전율(진공의 εs = 1)이다.
상기와 같은 수식을 기반으로 포스 센서와의 거리, 접촉면적 등 모델 별 평가를 통해, 통계적 손가락 압력치(Cpressure)를 얻을 수 있고, 이렇게 얻어진 압력치(Cpressure)의 변화는 사용자가 터치 조작 의도가 있는지를 판단하는 근거로 활용된다.
도 7은 도 1에 도시된 차량용 디스플레이 장치를 제어 관점에서 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 제어 관점에서 바라보면, 센서 컨트롤러(180)와 애플리케이션 프로세서(190)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
도 7에서는 발명의 이해를 돕기 위해 센서 컨트롤러(180)와 애플리케이션 프로세서(190)를 기능별로 구분하여 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 센서 컨트롤러(180)와 애플리케이션 프로세서(190)는 하나로 통합될 수 있다. 예를 들면, 애플리케이션 프로세서(190)의 내부에 센서 컨트롤러(180)가 내장될 수 있다.
센서 컨트롤러(180)는 포스 센서(140)의 전반적인 동작을 제어하는 구성으로서, 무엇보다도 포스 센서(140)에 의해 센싱된 사용자의 손가락 압력치를 기준 압력치와 비교하여 사용자가 표시 패널(130)에 대한 터치 조작 의도가 있는 지를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 제어 명령을 애플리케이션 프로세서(190)로 전달할 수 있다. 여기서, 제어 명령은 애플리케이션의 실행 명령과 애플리케이션의 실행 중지 명령을 포함할 수 있다.
애플리케이션 프로세서(190)는, 사용자가 커버 글래스(120)를 통해 표시 패널(130)을 터치한 경우, 표시 패널(130)로부터 전달된 터치 좌표에 대응하는 애플리케이션을 실행한다.
무엇보다도 애플리케이션 프로세서(190)는 터치 좌표에 대응하는 애플리케이션을 무조건 실행하는 것이 아니라 센서 컨트롤러(180)로부터 전달된 제어 명령에 따라 터치 좌표에 대응하는 애플리케이션의 실행을 중지할 수도 있다. 즉, 애플리케이션 프로세서(190)가 센서 컨트롤러(180)로부터 실행 중지 명령을 수신한 경우, 터치 좌표에 대응하는 애플리케이션의 실행을 중지한다.
보다 구체적으로 설명하면, 먼저, 커버 글래스(120)를 통해 사용자의 손가락 압력이 표시 패널(130)로 전달되면, 표시 패널(130)은 그 손가락 압력을 포스 센서(140)로 전달하게 된다.
표시 패널(130)을 통해 포스 센서(140)로 전달된 손가락 압력에 의해, 포스 센서(140)와 가변 전극(150) 사이의 간격 또는 접촉 면적의 변화가 발생한다.
포스 센서(140)는 포스 센서(140)와 가변 전극(150) 사이의 간격 또는 접촉 면적의 변화에 대응하는 커패시턴스 값의 변화량을 센싱하고, 이러한 커패시턴스 값의 변화량을 손가락 압력치로서 센서 컨트롤러(180)로 전달한다.
센서 컨트롤러(180)는 포스 센서(140)로부터 전달된 손가락 압력치를 사용자의 터치 조작 의도를 판단하기 위해 사전에 실험치를 통해 설정한 기준 압력치와 비교하여 사용자가 의도치 않게 표시 패널(130)을 터치한 것인지 애플리케이션의 실행과 같은 특정한 목적을 수행하기 위해 의도적으로 터치한 것인지를 분석한다.
예를 들면, 센서 컨트롤러(180)는, 손가락 압력치가 기준 압력치 이상인 경우, 사용자가 터치 조작 의도가 있는 것으로 판단하고, 반대인 경우, 의도치 않게 표시 패널(130)을 터치한 것으로 판단한다.
센서 컨트롤러(180)는 사용자가 터치 조작 의도가 있는 것으로 판단한 경우, 실행 제어 명령을 애플리케이션 프로세서(190)로 전달하고, 반대인 경우, 실행 중지 명령을 애플리케이션 프로세서(190)로 전달한다.
애플리케이션 프로세서(190)는, 센서 컨트롤러(180)로부터 실행 중지 명령을 전달받은 경우, 표시 패널(130)로부터 사용자가 터치한 지점의 터치 좌표를 수신하더라도 그 터치 좌표에 설정된 애플리케이션을 실행하지 않는다.
이처럼 본 발명의 실시 예는, 포스 센서(140)에 의해 획득한 사용자의 손가락 압력치를 기반으로 사용자가 표시 패널(130)에 대한 터치 조작 의도가 있는지를 우선적으로 판단하여, 그 판단 결과에 따라 애플리케이션을 실행시킴으로써, 사용자 부주의 혹은 실수로 표시 패널을 터치하여 사용자가 원하지 않은 애플리케이션이 실행되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 디스플레이 장치의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 먼저, S810에서, 표시 패널(130)에 대한 사용자의 터치 이벤트가 발생한다.
이어, S820에서, 표시 패널(130)의 하면에 부착된 포스 센서(140)가 상기 표시 패널(130)에 대한 상기 터치 이벤트에 대응하는 사용자의 손가락 압력치를 측정한다.
이어, S830에서, 센서 컨트롤러(180)가 포스 센서(140)에 의해 측정된 손가락 압력치와 기준 압력치를 비교하여 사용자가 터치 조작 의도가 있는지를 판단한다.
이어, S840에서, 센서 컨트롤러(180)가, 손가락 압력치가 기준 압력치 이상인 경우, 사용자가 터치 조작 의도가 있는 것으로 판단하여, 애플리케이션의 실행을 지시하는 제어 명령을 애플리케이션 프로세서(190)로 전달하고, 애플리케이션 프로세서(190)는 상기 제어 명령에 따라 애플리케이션을 실행한다.
선택적으로, S850에서, 센서 컨트롤러(180)가, 손가락 압력치가 기준 압력치 미만인 경우, 사용자가 의도치 않게 표시 패널(130)을 터치한 것으로 판단하여, 애플리케이션의 실행 중지를 지시하는 제어 명령을 애플리케이션 프로세서(190)로 전달하고, 애플리케이션 프로세서(190)는 상기 제어 명령에 따라 애플리케이션을 실행을 중지한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 포스 센서를 이용하여 사용자가 표시 화면을 가압하는 압력(Force)을 측정하여 사용자 의도를 정확하게 파악하여 애플리케이션을 실행하기 때문에, 사용자의 의도하지 않은 화면 터치로 인한 애플리케이션의 실행 오류를 개선할 수 있다.
미래형 자동차는 자율주행성능 및 전장 기술의 발전 등의 영향으로 자동차 내부 Accessary가 증가하는 추세이다. 대표적으로 차량 모니터 (LCD/OLED 등) 시스템은 점차 대형화, 고해상도 화, 다양화되는 추세에서, 차량에 적용되는 디스플레이 장치에 대한 사용자 요구 사항 역시 높아지고 있다. 본 발명은 그러한 요구 사항들 중에 의도하지 않은 화면 터치에 의한 애플리케이션의 실행 오류를 방지하는 시장 요구를 충분히 만족시킬 수 있을 것이다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하면에 부착되는 포스 센서; 및
    상기 포스 센서와 일정 간격을 두고, 상기 포스 센서의 하부에 배치되는 가변 전극을 포함하고,
    상기 포스 센서는,
    상기 표시 패널에 대한 사용자의 터치 조작 의도를 판단하기 위해, 상기 표시 패널을 통해 전달되는 사용자의 손가락 압력에 따라 발생하는 상기 가변 전극과의 상기 간격 또는 접촉 면적의 변화에 따른 상기 사용자의 손가락 압력치를 측정하는 차량용 디스플레이 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 손가락 압력치는,
    상기 간격 또는 접촉 면적의 변화에 따른 커패시턴스의 변화량인 것을 특징으로 하는 차량용 디스플레이 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 포스 센서는,
    상기 표시 패널의 가장자리를 따라 연장되는 라인 패턴으로 형성된 것인 차량용 디스플레이 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 포스 센서는,
    판 형상으로 형성된 것인 차량용 디스플레이 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 포스 센서는,
    일직선의 라인 패턴으로 형성된 것인 차량용 디스플레이 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 포스 센서는,
    알파벳 대문자 'E'자 형상으로 형성된 것인 차량용 디스플레이 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 포스 센서와 상기 가변 전극 사이의 상기 일정 간격을 유지시키는 댐퍼를 더 포함하는 차량용 디스플레이 장치.
  8. 표시 패널;
    상기 표시 패널의 하면에 부착되어, 상기 표시 패널을 통해 전달되는 사용자의 손가락 압력치를 측정하는 포스 센서;
    상기 손가락 압력치와 기준 압력치를 비교하여 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 지를 판단하는 센서 컨트롤러; 및
    상기 센서 컨트롤러의 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 터치한 지점에 지정된 애플리케이션을 실행 또는 중지시키는 애플리케이션 프로세서
    를 포함하는 차량용 디스플레이 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 센서 컨트롤러는,
    상기 손가락 압력치가 상기 기준 압력치 이상인 경우, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 것으로 판단하고,
    상기 손가락 압력치가 상기 기준 압력치 미만인 경우, 상기 사용자가 의도하지 않게 상기 표시 패널을 터치한 것으로 판단하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  10. 제8항에서,
    상기 애플리케이션 프로세서는,
    상기 센서 컨트롤러의 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 경우, 상기 애플리케이션을 실행시키고, 반대인 경우, 상기 애플리케이션의 실행을 중지시키는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  11. 제8항에서,
    상기 포스 센서와 일정 간격을 두고, 상기 포스 센서의 하부에 배치되는 가변 전극을 더 포함하고,
    상기 포스 센서는,
    상기 표시 패널을 통해 전달되는 사용자의 손가락 압력에 따라 발생하는 상기 가변 전극과의 상기 간격 또는 접촉 면적의 변화량에 대응하는 커패시턴스 값의 변화량을 상기 손가락 압력치로서 측정하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  12. 표시 패널에 하면에 부착된 포스 센서가, 상기 표시 패널에서 발생한 사용자의 터치 이벤트에 대응하는 손가락 압력치를 측정하는 단계;
    센서 컨트롤러가, 상기 포스 센서로부터 전달된 상기 손가락 압력치를 이용하여 사용자가 터치 조작 의도가 있는지를 판단하는 단계;
    애플리케이션 프로세서가, 상기 센서 컨트롤러로부터 전달된 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널을 터치한 지점에 지정된 애플리케이션의 실행 여부를 결정하는 단계
    를 포함하는 차량용 디스플레이 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 손가락 압력치와 사전에 설정한 기준 압력치를 비교하여 사용자가 터치 조작 의도가 있는지를 판단하는 단계인 것인 차량용 디스플레이 장치의 동작 방법.
  14. 제12항에서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 손가락 압력치가 상기 기준 압력치 이상인 경우, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 손가락 압력치가 상기 기준 압력치 미만인 경우, 상기 사용자가 의도하지 않게 상기 표시 패널을 터치한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 것인 차량용 디스플레이 장치의 동작 방법.
  15. 제12항에서,
    상기 애플리케이션의 실행 여부를 결정하는 단계는,
    상기 센서 컨트롤러의 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 있는 경우, 상기 애플리케이션을 실행시키는 단계; 및
    상기 센서 컨트롤러의 판단 결과에 따라, 상기 사용자가 상기 표시 패널에 대한 터치 조작 의도가 없는 경우, 상기 애플리케이션의 실행을 중지시키는 단계
    를 포함하는 것인 차량용 디스플레이 장치의 동작 방법.
KR1020220054896A 2022-05-03 2022-05-03 차량용 디스플레이 장치 KR20230155257A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220054896A KR20230155257A (ko) 2022-05-03 2022-05-03 차량용 디스플레이 장치
US17/985,279 US20230359306A1 (en) 2022-05-03 2022-11-11 Vehicular display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220054896A KR20230155257A (ko) 2022-05-03 2022-05-03 차량용 디스플레이 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230155257A true KR20230155257A (ko) 2023-11-10

Family

ID=88648666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220054896A KR20230155257A (ko) 2022-05-03 2022-05-03 차량용 디스플레이 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230359306A1 (ko)
KR (1) KR20230155257A (ko)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9274654B2 (en) * 2009-10-27 2016-03-01 Perceptive Pixel, Inc. Projected capacitive touch sensing
US8570297B2 (en) * 2009-12-14 2013-10-29 Synaptics Incorporated System and method for measuring individual force in multi-object sensing
AU2015100011B4 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Apple Inc. Temperature compensating transparent force sensor
KR101583765B1 (ko) * 2015-07-27 2016-01-08 주식회사 하이딥 스마트폰
CN206848977U (zh) * 2016-02-19 2018-01-05 苹果公司 一种电子设备以及用于电子设备的电容式力传感器
WO2018038367A1 (ko) * 2016-08-26 2018-03-01 주식회사 하이딥 스트레인 게이지가 형성된 디스플레이 패널을 포함하는 터치 입력 장치 및 스트레인 게이지가 형성된 디스플레이 패널 제조 방법
KR102457704B1 (ko) * 2018-04-16 2022-10-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
WO2020079995A1 (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 感圧素子および電子機器
KR20220005740A (ko) * 2020-07-07 2022-01-14 삼성전기주식회사 전자 기기의 동작 신호를 발생시키는 방법, 컴퓨터 프로그램 및 그 전자 기기
FR3116489A1 (fr) * 2020-11-20 2022-05-27 Faurecia Interieur Industrie Elément de garnissage comprenant une couche fonctionnelle en matériau carbone
JP7487148B2 (ja) * 2021-06-14 2024-05-20 双葉電子工業株式会社 静電容量型圧力センサ

Also Published As

Publication number Publication date
US20230359306A1 (en) 2023-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9958994B2 (en) Shear force detection using capacitive sensors
CN105556443B (zh) 使用动态阈值对压感板的点击检测的方法和设备
US9557857B2 (en) Input device with force sensing and haptic response
US9024907B2 (en) Input device with capacitive force sensor and method for constructing the same
US20160041653A1 (en) Device and method for proximity sensing with force imaging
US11513649B2 (en) Sensor device and input device
US9335844B2 (en) Combined touchpad and keypad using force input
US10353485B1 (en) Multifunction input device with an embedded capacitive sensing layer
US9405383B2 (en) Device and method for disambiguating region presses on a capacitive sensing device
EP2458483A2 (en) Touch panel apparatus and touch panel detection method
US9921692B2 (en) Hinged input device
KR20150101723A (ko) 필압의 감지가 가능한 터치 펜
KR20230155257A (ko) 차량용 디스플레이 장치
US9898095B2 (en) Low-profile capacitive pointing stick
US9354720B1 (en) Low-profile capacitive pointing stick
US10452121B2 (en) Method for detecting touch input and touch input device therefor
US20220214796A1 (en) Changing a Proximity Value Associated with a Capacitance Sensor
US9612703B2 (en) Top mount clickpad module
EP3803551B1 (en) Displacement sensing
KR20110092669A (ko) 정전용량식 하이브리드 기능버튼
US20150185908A1 (en) Capacitive Sensor Arrangement and Touch-Sensitive Screen Having A Capacitive Sensor Arrangement
US20240061507A1 (en) Non-Uniform Pressure Actuation Threshold Value
CN112334868A (zh) 用于识别接触的电容传感器系统
US11977708B2 (en) Displacement sensing apparatus
US20240184404A1 (en) Input display device