WO2019022336A1 - 디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법 Download PDF

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WO2019022336A1
WO2019022336A1 PCT/KR2018/003423 KR2018003423W WO2019022336A1 WO 2019022336 A1 WO2019022336 A1 WO 2019022336A1 KR 2018003423 W KR2018003423 W KR 2018003423W WO 2019022336 A1 WO2019022336 A1 WO 2019022336A1
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WO
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signal
electromagnetic wave
signal transmission
frequency
reception unit
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PCT/KR2018/003423
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김관형
김상호
심휘준
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삼성전자주식회사
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Publication date
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    • 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
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

Definitions

  • a display device and a control method of the display device.
  • the touch screen refers to a device capable of detecting a position where a touch means such as a finger or a stylus pen touches a flat surface of a display and receiving a user command based on the detection result.
  • the touch screen is widely used in various devices due to the convenience of its operation.
  • the touch screen is used in various devices such as a smart phone, a tablet PC, a monitor device, a laptop computer, a kiosk, a POS terminal, and a navigation device.
  • the conventional touch screen is implemented by disposing an infrared light emitting diode on a display frame (infrared ray method) or by using a sensor for sensing a pressure applied on a touch screen (a reduced pressure method) (Electrostatic mode) by using a sensor that senses a change in an electrical signal that is generated.
  • a display apparatus and a method of controlling the display apparatus which can more accurately determine the position of a subject to be sensed and suitably receive an input of a user when an input is performed using the sensory object.
  • a display device and a control method of the display device are provided to solve the above-described problems.
  • the display device includes a first signal transmission / reception unit, a second signal transmission / reception unit provided at a position different from the first signal transmission / reception unit, a second signal transmission / reception unit using the first signal transmission / reception unit and the second signal transmission / reception unit, Or a position on the three-dimensional space, and generating a control signal corresponding to the position of the at least one touch screen, and a display operated according to the control signal, wherein the processor is configured to control the first signal transmitter- Wherein at least one of the first signal transmission / reception unit and the second signal transmission / reception unit controls to emit a first electromagnetic wave of a first frequency, and at least one of the first signal transmission / reception unit and the second signal transmission /
  • the first signal transmitting and receiving unit receives a second electromagnetic wave of a second frequency higher than the first frequency, And controls the second signal transmitting and receiving unit to radiate a third electromagnetic wave having a third frequency higher than the first frequency and to generate a second reflected wave corresponding to the second electromagnetic wave and a
  • the processor controls the first signal transmitting and receiving unit to further transmit a fourth electromagnetic wave of a fourth frequency higher than the first frequency and lower than the second frequency and the first signal transmitting and receiving unit controls the fourth signal transmitting and receiving unit to transmit the fourth It is possible to further receive the reflected wave.
  • the processor controls the second signal transmitting / receiving unit to further transmit a fifth electromagnetic wave of a fifth frequency higher than the first frequency and lower than the third frequency, and the second signal transmitting / It is possible to further receive the fifth reflected wave.
  • the processor may determine the presence or absence of a plurality of touch sensing objects based on the fourth reflected wave or the fifth reflected wave.
  • the processor may control the first signal transceiver and the second signal transceiver to transmit the second electromagnetic wave and the third electromagnetic wave, respectively, when it is determined that the plurality of sensors are present.
  • the display device may further include a third signal transmitting and receiving unit which radiates a sixth electromagnetic wave and is disposed at a position different from the first signal transmitting and receiving unit and the second signal transmitting and receiving unit.
  • a third signal transmitting and receiving unit which radiates a sixth electromagnetic wave and is disposed at a position different from the first signal transmitting and receiving unit and the second signal transmitting and receiving unit.
  • the processor may determine the position of any one of the plurality of sensed objects based on at least one of the first signal transmission / reception unit, the second signal transmission / reception unit, and the third signal transmission / reception unit.
  • the processor may control the first signal transmitting / receiving unit to periodically or continuously radiate the first electromagnetic wave.
  • the display device emits an eighth electromagnetic wave in an oblique direction with respect to a surface of the display on which the display screen is displayed and emits the eighth electromagnetic wave corresponding to the eighth electromagnetic wave and receives the eighth reflected wave reflected from the at least one surface- And a signal transmission / reception unit.
  • the processor may determine the position of the at least one surface-sensing apparatus based on the second reflected wave, the third reflected wave, and the eighth reflected wave.
  • the processor is configured to perform a predetermined process on the basis of the second reflected wave, the third reflected wave, and the eighth reflected wave based on the at least one sensible sensor and the first signal transceiver, the second signal transceiver, and the fourth signal transceiver
  • the distance may be determined, and the distance may be used to determine the distance between the at least one surface to be detected and the one surface.
  • a method of controlling a display device includes the steps of transmitting a first electromagnetic wave of a first frequency at a first signal transmitting and receiving section, receiving a first reflected wave corresponding to a first electromagnetic wave and reflected at a touch surface of the touch screen, The first signal transmitting and receiving unit transmitting a second electromagnetic wave having a second frequency higher than the first frequency and receiving a second reflected wave corresponding to the second electromagnetic wave; Receiving the third reflected wave corresponding to the third electromagnetic wave, and determining the position of the touching object based on the second reflected wave and the third reflected wave.
  • the control method of the display device may further include transmitting the fourth electromagnetic wave of the fourth frequency higher than the first frequency and lower than the second frequency by the first signal transmitting and receiving unit and further transmitting the fourth reflected wave corresponding to the fourth electromagnetic wave And further transmitting a fifth electromagnetic wave of a fifth frequency higher than the first frequency and lower than the third frequency and further receiving a fifth reflected wave corresponding to the fifth electromagnetic wave, As shown in FIG.
  • the method of controlling a display device may further include determining whether the at least one touch screen is present based on the fourth reflected wave or the fifth reflected wave.
  • the control method of the display device may further include the steps of the first signal transceiver and the second signal transceiver transmitting the second electromagnetic wave and the third electromagnetic wave, respectively, if it is determined that the plurality of sensors are present have.
  • the control method for a display device wherein when it is determined that the plurality of objects to be inspected exist, the first signal transmitting / receiving unit, the second signal transmitting and receiving unit, and the third signal transmitting and receiving unit respectively transmit the second electromagnetic wave, And the third signal transmission / reception unit is installed at a position different from the first signal transmission / reception unit and the second signal transmission / reception unit.
  • the step of determining the position of the touch panel based on the second reflected wave and the third reflected wave includes a step of determining a position of the touch panel based on any one of the first signal transmission / reception unit, the second signal transmission / reception unit, and the third signal transmission /
  • the step of determining the position of any one of the touch-sensitive supports of the touch panel may be included.
  • the method of controlling a display device further includes a fourth signal transmitting and receiving unit emitting an eighth electromagnetic wave and receiving an eighth reflected wave corresponding to the eighth electromagnetic wave and reflected by the at least one sensing target object,
  • the signal transmitting and receiving unit may emit electromagnetic waves in a tilted direction with respect to one surface of the display screen.
  • the method of controlling a display device may further include determining a position of the at least one touch screen based on the second reflected wave, the third reflected wave, and the eighth reflected wave.
  • the step of determining the position of the at least one surface-sensing object based on the second reflected wave, the third reflected wave, and the eighth reflected wave is performed based on the second reflected wave, the third reflected wave, And determining a distance between one surface-of-sight detection object and the one surface.
  • a display device includes: a display; a display; a plurality of electromagnetic waves that are installed at different positions from each other around the display and emit electromagnetic waves, and the electromagnetic waves are reflected by and transmitted to a surface of the display, A distance between the subject and each of the plurality of signal transmitting / receiving units is calculated using a plurality of signal transmitting / receiving units and the reflected waves received by the plurality of signal transmitting / receiving units, and based on the calculated distance, And a processor for controlling the display based on the position of the at least one touch screen.
  • the display device and the control method of the display device it is possible to solve the problem of coordinate recognition error due to foreign matter contamination, deterioration of the picture quality of the display, or reduction of the luminance.
  • FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a touch-sensitive substrate positioning device.
  • 2A is a block diagram of an embodiment of a signal transmitting and receiving unit.
  • 2B is a front view of an embodiment of a touch-sensitive member position determining device.
  • 2C is a bottom view of one embodiment of the touch-sensitive member position determining device.
  • 3 is a diagram showing an example of sensing the touch operation and the touch operation position of the touch surface object.
  • FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the operation of the processor.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example in which the first signal transmission / reception section transmits the first electromagnetic wave.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example in which the first signal transmission / reception section receives the first reflected wave reflected by the touch sensing object.
  • FIG. 7 is a graph showing the intensity of the signal received by the first signal transmitting / receiving unit when the first reflected wave is received.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example in which the first signal transmitting and receiving unit and the second signal transmitting and receiving unit transmit the second electromagnetic wave and the third electromagnetic wave.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the strength of a signal received by the first signal transmitting / receiving unit.
  • FIG. 10 is a graph showing the intensity of a signal received by the first signal transmitting / receiving unit when the second reflected wave is received.
  • FIG. 11 is a diagram showing a second embodiment of the operation of the processor.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example in which the first signal transmitting and receiving unit and the second signal transmitting and receiving unit transmit the fourth electromagnetic wave and the fifth electromagnetic wave.
  • 13 is a graph showing the intensity of the signal received by the first signal transmitting / receiving unit when the fourth reflected wave is received.
  • FIG. 14 is a block diagram of another embodiment of a touch-sensitive device position locating device.
  • 15 is a diagram illustrating an embodiment in which a plurality of third signal transmission / reception units are further provided.
  • 16 is a diagram showing a third embodiment of the operation of the processor.
  • each of the signal transmitting and receiving sections transmits electromagnetic waves.
  • 18 is a diagram for explaining the strength of a signal received by the first signal transmitting / receiving unit.
  • 19 is a graph for explaining the strength of a signal received by the first signal transmission / reception unit.
  • 20A is a diagram for explaining the intensity of a signal received by the third signal transmitting / receiving unit.
  • 20B is a graph for explaining the strength of a signal received by the third signal transmitting / receiving unit.
  • 21 is a block diagram of still another embodiment of the touch-sensitive target position detecting device.
  • Fig. 22 is a front view of a touch surface detecting apparatus positioning device according to still another embodiment.
  • Fig. 23 is a side view of an embodiment of a touch-sensitive sensor according to another embodiment of the present invention.
  • 24 is a diagram showing a fourth embodiment of the operation of the processor.
  • 25A is a front view of an example in which a three-dimensional touch operation of a touch pad and a three-dimensional touch operation position are sensed.
  • FIG. 25B is a side view of an example of sensing a three-dimensional touch operation and a three-dimensional touch operation position of a touch-sensitive substrate.
  • 26 is a flowchart of the first embodiment of the method for determining the touch surface position.
  • Fig. 27 is a flowchart of a second embodiment of the method for determining the touch surface position.
  • " part " is added may be embodied in software or hardware.
  • 'part' may be embodied as one part, or one part may be embodied as a plurality of parts It is also possible.
  • a part When a part is connected to another part throughout the specification, it may mean a physical connection, or may be electrically connected, depending on which part and the other part.
  • a portion when a portion includes another portion, it does not mean to exclude another portion other than the other portion unless specifically stated to the contrary, meaning that it may include another portion depending on the designer's choice do.
  • first and second are used to distinguish one part from another part, and they do not mean a sequential expression unless there is a special mention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a touch-sensitive substrate positioning device.
  • the touch sensing apparatus position determining apparatus 100 may include a signal transmitting / receiving unit 110 and a processor 120, and may further include a storage unit 180 as needed have.
  • the touch position sensing device 100 refers to a device that determines the position of the touch-sensitive member (10 in Fig. 3) and can receive a predetermined command from the user according to the determined position.
  • the touch-sensitive device positioning device 100 may receive a command corresponding to a point or a zone where the touch-sensitive member 10 is located.
  • the touch sensing object 10 may be in contact with or close to one plane of the touch-sensitive object positioning device 100, for example, at one point on the front surface of the display 190, And may be located close to a point on the space spaced apart.
  • the touch position detecting apparatus 100 is configured to position a touch position on the touch sensing object 10 based on the position of the touch sensing object 10 or a command corresponding to one point on the space Etc.) can be input.
  • the touch sensing device 10 is referred to as a two-dimensional touch operation in which an instruction is inputted into or comes into contact with one point on one plane, and the touch sensing device 10 is positioned at a point in space spaced from the one plane by a certain distance Input of an instruction is referred to as a three-dimensional touch operation.
  • the touch position sensing device 100 may include a predetermined device that can be designed to receive a command in accordance with a two-dimensional touch operation or a three-dimensional touch operation.
  • the touch-sensitive device positioning device 100 may be a display device.
  • the display device may include, for example, an electronic blackboard, a digital television, a monitor device, a smart phone, a tablet PC, a navigation device, an electronic billboard, or various devices capable of displaying other images.
  • the touch sensing device position determining device 100 may be implemented by various devices capable of inputting commands in accordance with contact or proximity such as an outer wall or a wall surface of various devices or buildings, a board, a window, a windshield, It is possible.
  • the touch sensing object 10 can be implemented using various objects capable of sensing the position of the touch sensing object positioning device 100.
  • the touch-sensitive substrate 10 may include a part of the body such as a human finger or a hand, and may include a writing instrument such as a ballpoint pen, a pencil or a stylus pen.
  • various objects that can be employed for inputting commands to the touch-sensitive member positioning device 100 such as a pointer or the like are available as the touch-sensitive member 10.
  • the signal transmitting and receiving unit 110 can transmit or receive a signal for measuring the position of the touch surface 10.
  • the signal transmitting and receiving unit 110 is provided so as to be able to output a predetermined wave and radiate it, and to receive a wave (hereinafter, referred to as a reflection parallax) reflected by the surface-sensing apparatus 10.
  • the wave can include an electromagnetic wave, wherein the electromagnetic wave can include at least one of X-ray, infrared ray, ultraviolet ray, radio wave and microwave. It is also possible to include a sound wave or an ultrasonic wave according to the embodiment of the wave.
  • the touch-sensitive device position determining device 100 may include a plurality of signal transmitting and receiving units 110 (110-1, 110-2, ..., 110-N).
  • Each of the plurality of signal transmitting and receiving units 110-110-1, 110-2, ..., 110-N emits a predetermined wave to the outside independently or in a dependent manner at different positions from each other and corresponds to the received reflected wave So that it can output an electrical signal.
  • the plurality of signal transmission and reception units 110 are implemented using the same kind of apparatuses (for example, all signal transmitting and receiving units equally output and receive electromagnetic waves) Or may be implemented using mutually different devices (for example, one of the signal transmitting and receiving units outputs and receives electromagnetic waves, and the other signal transmitting and receiving unit outputs and receives ultrasonic waves).
  • Each of the plurality of signal transmitting and receiving units 110-1, 110-2, ..., and 110-N starts operation according to a control signal transmitted from the processor 120 and emits a predetermined wave to the outside , And an electrical signal corresponding to the reflected wave can be transmitted to the processor 120 through a circuit or a wire.
  • 2A is a block diagram of an embodiment of a signal transmitting and receiving unit.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 includes an antenna control unit 112, a signal generation unit 113, an antenna 114, an amplification unit 115 and a conversion unit 116. [ At least two of them are arranged to be able to transmit mutual electrical signals through circuits or conductors. Some of them may be omitted depending on the embodiment.
  • the antenna control unit 112 may transmit a control signal related to signal generation to the signal generation unit 113 according to the control of the processor 120 or according to a predefined setting or a user's input.
  • the antenna control unit 112 may perform various computation processes based on the electrical signals corresponding to the waves received by the antenna 114 or may transfer the signals to the processor 120 or the storage unit 180 .
  • the arithmetic processing may include a positioning process of the surface-to-be-exposed body 10 according to the embodiment.
  • the signal generating unit 113 can generate and output an electrical signal of a predetermined frequency (or a predetermined wavelength) in accordance with the control signal received from the processor 120 or the antenna control unit 112.
  • the antenna 114 receives the signal generated by the signal generation unit 113 and converts the received signal into a wave w to generate a wave w corresponding to the electric signal generated by the signal generation unit 113, For example, an electromagnetic wave (W) or an ultrasonic wave can be generated and emitted to the outside.
  • the antenna 114 can generate a wave W having a frequency corresponding to a predetermined frequency and emit it to the outside when an electrical signal of a predetermined frequency is transmitted from the signal generator 113.
  • the antenna 114 may receive waves transmitted from the outside, for example, electromagnetic waves or ultrasonic waves, and may output an electric signal corresponding to the received electromagnetic waves or ultrasonic waves.
  • the output electrical signal may be an analog signal.
  • the portion that emits the wave W of the antenna 114 and the portion that receives the externally transmitted wave to output the electrical signal may be implemented in one piece, or may be implemented separately have.
  • the antenna 114 may be implemented using a directional antenna so that the radiated electromagnetic waves W can be transmitted along one plane generally in one plane.
  • the antenna 114 may have such a directivity that the electromagnetic wave W emitted by the antenna 114 can pass through all or most of one plane.
  • the electrical signals corresponding to the waves received by the antenna 114 may be transmitted to the amplification unit 115, the conversion unit 116, or the antenna control unit 112, for example.
  • the amplification unit 115 may amplify the electrical signal output from the antenna 114 and transmit the amplified electrical signal to the conversion unit 116 or the antenna control unit 112.
  • the conversion unit 116 converts an analog type electrical signal output from the antenna 114 or amplified by the amplification unit 115 into a digital type signal and transmit the converted signal to the antenna control unit 112 have.
  • the antenna control unit 112, the signal generation unit 113, the amplification unit 115, and the conversion unit 116 may be implemented using a predetermined circuit and / or a semiconductor chip that is commonly used. Also, the antenna 114 may be implemented by employing any one of various kinds of commonly used antennas.
  • Signal transmission / reception units 111-2, ..., 111-N other than the first signal transmission / reception unit 111-1 may be provided in the same or partially modified manner as described above.
  • And may include a controller 112, a signal generator 113, an antenna 114, an amplifier 115, and a converter 116.
  • the processor 120 is configured to perform various kinds of arithmetic processing necessary for the operation of the touch-sensitive object positioning device 100 or to control the overall operation of the touch-sensitive device positioning device 100.
  • Processor 120 may run an application (which may be referred to as a program or an app) to perform certain computation, processing, and control operations, or may perform certain computation, processing, and control operations have.
  • an application which may be referred to as a program or an app
  • the processor 120 may be implemented as, for example, a central processing unit (CPU), a microcontroller unit (MCU), a microprocessor, an application processor (AP) A control unit (ECU), and / or other electronic devices capable of generating various kinds of arithmetic processing and control signals. These devices may be implemented using, for example, one or more semiconductor chips and associated components.
  • the processor 120 may generate a control signal for starting the operation of the signal transmitting and receiving unit 110 and may transmit the generated control signal to the signal transmitting and receiving unit 110. If a plurality of signal transmission / reception units 110-1, 110-2, ..., 110-N are provided, the processor 120 may include a plurality of signal transmission / reception units 110-1, 110-2 110-1, 110-2, ..., and 110-N, respectively, and transmits the control signals to the corresponding signal transmitting and receiving units 110-1, 110-2, ..., 110-N . Accordingly, all or a part of the plurality of signal transmission / reception units 110 (110-1, 110-2, ..., 110-N) emit electromagnetic waves, for example.
  • the processor 120 receives information corresponding to the reflected wave reflected from the signal receiving and transmitting unit 110 and is reflected by the sensed object to be sensed 10, and calculates the position of the sensed object 10 based on the received information. If a plurality of signal transmission / reception units 110-1, 110-2, ..., 110-N are provided, the processor 120 may include a plurality of signal transmission / reception units 110-1, 110-2 , ..., 110-N) based on an electrical signal transmitted from at least one of the plurality of sensors 110-N. The process of determining the position of the touch-sensitive substrate 10 by the processor 120 will be described later in detail.
  • the processor 120 may further include a clock 120a that counts the passage of time to acquire the distance to the touch screen 10.
  • the storage unit 180 may store various kinds of information required for the operation of the touch surface sensing apparatus 100 or the processor 120 such as calculation, processing, or control operations in an electronic form.
  • the storage 180 may store applications or data related to the operation of the processor 120 and may provide all or a portion of the stored applications or data to the processor 120 upon a call of the processor 120 have.
  • the application stored in the storage unit 180 may be acquired through an electronic software distribution network.
  • the storage unit 180 may be a magnetic disk storage medium such as a hard disk or a floppy disk, an optical medium such as a magnetic tape, a compact disk (CD) or a digital versatile disk (DVD), a floppy disk, Such as magneto-optical media, ROM, RAM, SD card, flash memory, solid state drive (SSD), etc.,
  • the storage unit 180 may include a buffer memory.
  • the buffer memory may temporarily or non-temporarily store an electrical signal corresponding to the reflected wave, which is output from the signal transmitting and receiving unit 110, in the form of data, and then transmits the stored data to the processor 120.
  • the processor 120 may calculate the position of the subject 10 based on the data transferred from the buffer memory.
  • the touch-sensitive device location device 100 may further include a display 190.
  • the display 190 may be implemented using at least one display panel.
  • the display panel may be implemented using, for example, a plasma display panel (PDP), a light emitting diode (LED) display panel and / or a liquid crystal display have.
  • the light emitting diode panel may include an organic light emitting diode (OLED), and the organic light emitting diode may be a passive matrix OLED (PMOLED) or an active matrix organic light emitting diode (AMOLED) OLED).
  • the display 190 may include a cathode ray tube (CRT).
  • the display 190 may include at least one of various devices capable of being displayed on the screen in addition to the above-described examples.
  • the signal transmission / reception unit 110 is disposed in the case where the touch position sensing device 100 is a display device and two signal transmission / reception units 111-1 and 111-2 are installed.
  • FIG. 2B is a front view of an embodiment of a touch-sensitive member position locating device
  • FIG. 2C is a bottom view of an embodiment of a touch surface position detecting device.
  • forward direction the direction in which the display 190 outputs the screen
  • back direction the direction opposite to the forward direction
  • upward, Direction the four directions orthogonal to the forward direction or the backward direction
  • a direction can be arbitrarily defined depending on the designer.
  • the touch sensing apparatus position determining apparatus 100 as a display device may include a display 190 and may include a signal transmitting / receiving unit 110, that is, a first signal transmitting / receiving unit 111-1 And the second signal transmission / reception unit 111-2 may be installed at the boundary of the display 190 or at the periphery thereof.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 is provided at the lower end or the periphery of the left end of the display 190 and is provided to emit the electromagnetic wave W1 in the direction of the display 190.
  • the second signal transmitting and receiving section 111-2 is provided at the lower end or the periphery of the right end of the display 190 opposite to the position where the first signal transmitting and receiving section 111-1 is installed,
  • the electromagnetic wave W2 can be radiated in the direction of the arrow W2.
  • the installation positions of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 are exemplary, and the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / 2 signal transmission / reception unit 111-2 can be installed at various positions.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 may be installed at the upper ends of the left and right ends of the display 190, respectively. At least one of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 may be installed at the top or bottom of the center of the display 190 or its periphery.
  • At least one of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 may be installed to overlap with a part of the display 190, or may be installed so as not to overlap It is possible.
  • At least one of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 may be installed in the front direction with respect to the display 190, as shown in FIG. 2C.
  • the touch-sensitive device positioning device 100 may include an exterior housing 191 that fixes the display 190 and incorporates various components therein. At least one of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 may be installed in the external housing 191 and installed around the display 190. [ In this case, at least one of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 may be installed in a groove (not shown) formed in the external housing 191, Or may be exposed on the outer surface of the housing 191. Here, the groove may be oriented toward the display 190 or the front direction.
  • the first signal transmission and reception unit 111-1 and the second signal transmission and reception unit 111-2 are arranged such that the electromagnetic waves W1 and W2 emitted along the outer surface of the display 190 are substantially It can be installed so that it can proceed.
  • the directivity of the electromagnetic waves W1 and W2 may be realized by employing the directional antenna 114 and / or the directivity of the first signal transmission / reception section 111-1 and the second signal transmission / reception section 111-2 And may be realized by using a guide member provided around the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 for guiding the traveling direction of the electromagnetic waves W1 and W2 have.
  • 3 is a diagram showing an example of sensing the touch operation and the touch operation position of the touch surface object.
  • the processor 120 generates a control signal for starting operation of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2, and outputs the generated control signal to the first signal transmission / reception unit 111- 1 and the second signal transmission / reception unit 111-2.
  • the processor 120 determines whether the control signal is generated using the clock 120a, when the control signal is transmitted or when the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 (Hereinafter referred to as " emission time point ") expected to emit the electromagnetic waves W1 and W2 may be separately obtained and stored in the storage unit 180 or the like.
  • the first signal transmission and reception section 111-1 and the second signal transmission and reception section 111-2 can emit the electromagnetic waves W1 and W2 in response to reception of a control signal for starting the operation transmitted from the processor 120 have.
  • the electromagnetic waves W1 and W2 are applied to the surface of the touch panel 10 by the touch panel 10, for example, when the touch panel 10, for example, And reflected.
  • the reflected waves RW1 and RW2 are transmitted in the direction of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2. Therefore, the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 receive the reflected waves RW1 and RW2.
  • the first signal transmission and reception unit 111-1 and the second signal transmission and reception unit 111-2 output electrical signals corresponding to the received reflected waves RW1 and RW2 respectively and output the electrical signals to the processor 120 Via storage 180 or directly.
  • the processor 120 determines whether or not the reception time of the electrical signal corresponding to the reflected waves RW1 and RW2 or at least one of the first signal transmission and reception unit 111-1 and the second signal transmission and reception unit 111-2 (Hereinafter referred to as " reception time point ") by using the clock 120a.
  • the processor 120 calculates the distance (2 * d1, 2 * d2) from when the emitted electromagnetic waves W1 and W2 are reflected by the surface of the surface-
  • the distance d1 between the touch sensing object 10 and the first signal transmission and reception unit 111-1 and the distance d1 between the touch sensing object 10 and the second signal transmission and reception unit 111-2 can be calculated and obtained.
  • the distance d2 between the two points can be obtained.
  • the distance h1 between the touch surface 10 and the lower boundary of the display 190 is calculated.
  • the distance h1 between the touch surface 10 and the lower boundary of the display 190 is set to be smaller than the distance h1 between the touch surface 10 and the lower boundary of the display 190. [ Can be used as the y value of the coordinates P (x, y) for the point of contact or proximity of the luggage 10.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 and the lower boundary of the display 190 using the Pythagorean theorem or the trigonometric function, (A point at which a line passing through the touch surface 10 is orthogonal to a lower boundary of the display 190) can be calculated. If the first reference signal transmission / reception unit 111-1 and the lower boundary of the display 190 are located at or near the first signal transmission / reception unit 111-1, The point P1 of the touch surface 10 may be used as the x value of the coordinate P (x, y) at a point at which the touch surface 10 contacts or is close to the touch point.
  • the distance between the second signal transmission / reception unit 111-2 and one point P1 of the lower boundary of the display 190 may be calculated using the Pythagorean theorem or the trigonometric function.
  • the distance dc2 between one end point P1 of the lower boundary of the display 190 and the second signal transmission / reception unit 111-2 is set to a distance dc2 between the second signal transmission / reception unit 111-2 and the display 190, Can be used as the x value of the coordinate P (x, y) for a point at which the touch surface 10 is in contact or close to the touching surface.
  • the coordinate P (x, y) for the point at which the touch surface 10 is located can be calculated and the position of the touch surface 10 can be determined accordingly.
  • the processor 120 executes an operation corresponding to the position of the touch-sensitive substrate 10, for example, execution of an application corresponding to an icon displayed at a position where the touch- Operation can be performed.
  • Fig. 4 is a diagram showing a first embodiment of the operation of the processor
  • Fig. 5 is a diagram showing an example in which the first signal transmission / reception section transmits the first electromagnetic wave
  • Fig. 6 is a diagram showing an example in which the first signal transmission / Fig. 2 is a diagram showing an example of receiving first reflected wave
  • 7 is a graph showing the intensity of the signal received by the first signal transmitting / receiving unit when the first reflected wave is received.
  • the processor 120 may transmit an operation start control signal to the first signal transmission / reception unit 111-1 according to a predefined setting or a user's operation (121).
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 emits and transmits the first electromagnetic wave W11 in response to reception of the control signal (122).
  • the second signal transmission / reception unit 111-2 is controlled not to operate.
  • the first signal transmission / reception section 111-1 sequentially or periodically displays the first electromagnetic wave W11 of the first frequency f11 on the display (FIG. 5) after receiving the operation start control signal 190).
  • the first frequency f11 may be relatively lower than a second frequency (f12 in FIG. 8) and a third frequency (f21 in FIG. 8) described later.
  • the wavelength of the first electromagnetic wave W11 may be relatively longer than the wavelength of the second electromagnetic wave (W12 in Fig. 8) and the third electromagnetic wave (W21 in Fig. 8).
  • the first electromagnetic wave W11 is reflected by the touch sensing object 10, and the first electromagnetic wave W11 is reflected by the touch sensing object 10, (111-1) receives the first reflected wave (RW11) corresponding to the first electromagnetic wave (W11) (123). Since the frequency f11 of the first electromagnetic wave W11 is relatively low, it has a relatively strong diffraction characteristic. Therefore, when the first electromagnetic wave W11 is emitted, in a case where the plurality of touch sensing devices 10 exist at a plurality of points, all or a part of the plurality of touch sensing devices 10 are reflected. Accordingly, the reflected wave RW11 reflected at various distances is transmitted to the first signal transmission / reception unit 111-1.
  • the first signal transceiver 111-1 sequentially transmits a signal corresponding to the first reflected wave RW11 to the processor 120 (124).
  • the processor 120 When the processor 120 receives the signal corresponding to the first reflected wave RW11, it may determine that the touch operation has started in response to the signal (125). In this case, since the emitted first electromagnetic wave W11 has the low frequency f11 and the strong diffraction characteristic as described above, the signal corresponding to the first reflected wave RW11 is relatively And has a low resolution.
  • the second signal transmission and reception unit 111-2 may transmit the first electromagnetic wave W11 and receive the first reflected wave RW11 instead of the first signal transmission and reception unit 111-1, May be configured to determine whether to start the touch operation based on the signal transmitted from the second signal transmission / reception unit 111-2. It is also possible that the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 operate together to determine whether or not the touch operation is started.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which the first signal transmitting and receiving unit and the second signal transmitting and receiving unit transmit the second electromagnetic wave and the third electromagnetic wave
  • FIG. 9 is a view for explaining the strength of a signal received by the first signal transmitting and receiving unit .
  • the processor 120 transmits operation start control signals to the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 (125, 126).
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 start operation in response to reception of the operation start control signal, and as shown in FIG. 8, the second electromagnetic wave W12 and the 3 electromagnetic waves W21 to the top of one side of the display 190 (125-1, 126-1).
  • the first signal transmitting and receiving section 111-1 emits the second electromagnetic wave W12 of the second frequency f12
  • the second signal transmitting and receiving section 111-2 emits the second electromagnetic wave W12 of the third frequency f21.
  • 3 electromagnetic waves W21 3 electromagnetic waves W21.
  • the second frequency f12 and the third frequency f21 may be equal to each other or may be different from each other.
  • the second frequency f12 and the third frequency f21 may be relatively higher than the first frequency f11. In other words, the wavelength of the second electromagnetic wave W12 and the wavelength of the third electromagnetic wave W21 may be shorter than the wavelength of the first electromagnetic wave W11.
  • Each of the electromagnetic waves W12 and W21 emitted by the first signal transmitting and receiving section 111-1 and the second signal transmitting and receiving section 111-2 is reflected by the surface of the surface of the object to be sensed 10 and a reflected wave, And the third reflected wave RW21 and the third reflected wave RW21 are transmitted to the first signal transmitting and receiving unit 111-1 and the second signal transmitting and receiving unit 111-2 respectively 125-2 and 126-2.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 receives the second reflected wave RW12
  • the second signal transmission / reception unit 111-2 receives the third reflected wave W21.
  • a plurality of objects (for example, the thumb end 10b and one peripheral zone z1 and the index finger end 10a and the periphery thereof) on the path of the electromagnetic waves W12 and W21
  • the second electromagnetic wave W12 is transmitted to the thumb end 10b and one region z2 of the periphery thereof and is transmitted to the index finger end 10a and one peripheral zone z2 of the thumb finger 10b and one peripheral zone z2 and one peripheral finger zone z2 around the thumb finger 10b, Reflection occurs.
  • a plurality of second reflected waves W21 reflected at different points are transmitted to the corresponding signal transmitting / receiving unit, for example, the first signal transmitting / receiving unit 111-1.
  • the first signal transmitting and receiving unit 111-1 and the second signal transmitting and receiving unit 111-2 receive the signals corresponding to the reflected waves RW12 and RW21 independently from the processor 120 when receiving the reflected waves RW12 and RW21, (125-3, 126-3).
  • FIG. 10 is a graph showing the intensity of a signal received by the first signal transmitting / receiving unit when the second reflected wave is received.
  • the signal transmitted to the processor 120 has a relatively high resolution. If a reflection is made on a plurality of objects 10a, 10b, z1, and z2, the processor 120 determines the relative strengths at two points z11 and z12 at a plurality of points, A strong signal is received.
  • each of the viewpoints z11, z12 corresponds to the distance of each point z1, z2 on which the reflection shown in Fig. 9 is made.
  • the processor 120 selects any one of the plurality of viewpoints z11 and z12 and displays the position of the point at which the touch operation is performed based on the selected viewpoint (any one of z11 and z12) I. E., A coordinate value) (127).
  • the processor 120 may determine a position corresponding to one end zone z2 of the index finger tip 10a and the periphery thereof among the plurality of points or zones where the reflection is made, as the position where the touch operation is performed.
  • the processor 120 selects a signal at a certain time point, for example, the first time point z12, from the electrical signal transmitted from the first signal transmission / reception section 111-1,
  • the distance corresponding to the selected signal can be calculated based on the time difference between the time point z12 and the time point at which the second electromagnetic wave W12 is emitted. Accordingly, the distance between the subject detection subject 10a and the first signal transmission / reception unit 111-1 can be determined.
  • the processor 120 may perform the same process for the signal corresponding to the third reflected wave W21 received by the second signal transmitting / receiving unit 111-2, The distance between the signal transmitting and receiving unit 111-2 can be determined.
  • the processor 120 can determine the coordinates of the touch surface 10a through the calculation process as described above. In other words, the processor 120 is enabled to obtain coordinates for a position corresponding to the first point of time z12, for example, the position corresponding to one section z2 of the index finger 10a and its periphery . Thus, the position of the touch surface 10a is determined.
  • the processor 120 is operable to determine any one of a plurality of relatively strong points z11, z12 based on at least one of a predefined profile, a learning algorithm and predefined user settings You can choose.
  • the profile may be predefined by the designer depending on the experiment or experience and may include information for selecting a particular point of relatively strong intensity.
  • the processor 120 browses the profile and selects a point at which the intensity of the signal corresponds to a specific range or is located farthest from the signal transmission and reception units 111-1 and 111-2 among the plurality of points z11 and z12 Or the closest located point.
  • Processor 120 may create or update a learning algorithm and select any one of a plurality of points z11 and z12 based on the generated or updated learning algorithm.
  • the processor 120 may receive, for example, a selection instruction for any one of a plurality of points from the user, and may generate and update a learning algorithm based on the user's selection results.
  • the user setting may include information defined by the user to select a specific point among the relatively strong points.
  • the user setting may be defined through a calibration process using a separate user interface.
  • the processor 120 performs arithmetic processing corresponding to the determined position of the surface-detected object to be detected 10a or generates a control signal to determine the position of the surface-to-be-detected- The operation can be controlled.
  • Fig. 11 is a diagram showing a second embodiment of the operation of the processor.
  • Fig. 12 is a diagram showing an example in which the first signal transceiver and the second signal transceiver are transmitting the fourth electromagnetic wave and the fifth electromagnetic wave.
  • 13 is a graph showing the intensity of the signal received by the first signal transmitting / receiving unit when the fourth reflected wave is received.
  • the processor 120 transmits an operation start control signal to the first signal transmission / reception unit 111-1 (131) according to a predefined setting or a user operation, and the first signal transmission /
  • the controller 111-1 may transmit 131-1 the first electromagnetic wave W11 of the first frequency f11 to the front of the display 190 continuously or periodically in response to the reception of the control signal.
  • the second signal transmission / reception unit 111-2 is controlled not to operate.
  • the first signal transmission and reception unit 111-1 outputs a signal to the display unit 190 so that the first and second signal transmission and reception units 111-1, And receives the first reflected wave RW11 (132). Then, the first signal transmission / reception unit 111-1 transmits a signal corresponding to the first reflected wave RW11 to the processor 120 (132-1).
  • the touch sensing targets 10 and 11 may be plural. For example, two hands may perform a touch operation (hereinafter referred to as multi-touch).
  • the processor 120 When the processor 120 receives the signal corresponding to the first reflected wave RW11, it can determine that the touch operation has started in response to the signal (133).
  • the second signal transmission / reception section 111-2 may transmit the first electromagnetic wave W11 and receive the first reflected wave RW11 It is possible.
  • the processor 120 transmits an operation start control signal to the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 (135, 136)
  • the first signal transmitting and receiving section 111-1 and the second signal transmitting and receiving section 111-2 receive the fourth electromagnetic wave W13 of the fourth frequency f13 in response to reception of the operation start control signal, And the fifth electromagnetic wave W22 of the fifth frequency f22 to the top of one side of the display 190, respectively (134-1, 135-1).
  • the fourth frequency f13 and the fifth frequency f22 may be equal to each other or may be different from each other.
  • the fourth frequency f13 and the fifth frequency f22 may be relatively higher than the first frequency f11 and may be relatively lower than the second frequency f12 and the third frequency f21.
  • the wavelength of the fourth electromagnetic wave W13 and the wavelength of the fifth electromagnetic wave W22 are shorter than the wavelength of the first electromagnetic wave W11, and the wavelength of the second electromagnetic wave W12 and the wavelength of the third electromagnetic wave W21 .
  • the fourth electromagnetic wave W13 and the fifth electromagnetic wave W22 are relatively weak in diffraction but strong in resolution than the first electromagnetic wave W11 and are relatively diffracting rather than the second electromagnetic wave W12 and the third electromagnetic wave W21 This is strong, but resolution is weak.
  • the fourth electromagnetic wave (W13) emitted by the first signal transmission / reception section (111-1) is reflected by the surface to be detected 10.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 receives the corresponding fourth reflected wave RW13 (134-2) and transmits the corresponding electrical signal to the processor 120 (134-3).
  • the fifth electromagnetic wave W22 emitted by the second signal transmission / reception section 111-2 is reflected by the surface to be detected 10 and the second signal transmission / reception section 111-2 receives the fifth reflected wave RW22 (135-2).
  • the processor 120 receives the signal corresponding to the fifth reflected wave RW22 (135-3).
  • any one of the plurality of touch sensing apparatuses 10, 11, for example, the first touch sensing apparatus 10, 10a and the first signal transmitting and receiving section 111-1, And the second touch sensing object 11, 11a can be positioned.
  • the touch perceptions 10, 10a, 11, and 11a may be hands 10 and 11 different from each other, or may be a finger end 10a or 11a of the hand 10 or 11, Different finger tips may be single.
  • the fourth electromagnetic wave W13 and the fifth electromagnetic wave W22 are relatively diffracting and can be reflected not only on the second surface to be detected 11 but also on the first surface to be detected 10 on the rear end.
  • the processor 120 receives a stronger signal at a plurality of time points (z13, z14) than at a relatively different point in time as shown in Fig.
  • the processor 120 determines the type of the signal to be transmitted and, when the intensity of the signal at the plurality of time points z13 and z14 becomes relatively strong, the reflection is performed at a plurality of points, that is, , And may determine 136 that a multi-touch operation has been performed. Conversely, if the transmitted signal becomes stronger only at a single point in time, it can be judged that the multi-touch operation has not been performed (that is, it can be determined that the single-touch operation has been performed).
  • the processor 120 sets the first signal transmission / reception section 111-1 and the second signal transmission / reception section 111-1 to determine the precise point at which the touch operation has been performed by the touch sensing object 10.
  • the operation start control signal can be transmitted to each of the transceiver units 111-2 (137, 138).
  • the first signal transmission / reception section 111-1 and the second signal transmission / reception section 111-2 generate a second electromagnetic wave W12 at the second frequency f12 as shown in FIG. 8 in response to reception of the operation start control signal.
  • the third electromagnetic wave W21 of the third frequency f21 to the top of one side of the display 190 (137-1, 138-1).
  • the magnitudes of the second frequency f12 and the third frequency f21 are set to be relatively higher than the magnitudes of the fourth frequency f13 and the fifth frequency f22.
  • the second electromagnetic wave W12 of the second frequency f12 and the third electromagnetic wave W21 of the third frequency f21 are the fourth electromagnetic wave W13 of the fourth frequency f13 and the fourth electromagnetic wave W21 of the fourth frequency f13, the diffraction power is relatively weak but the resolution is higher than that of the fifth electromagnetic wave W22 of the first and second electromagnetic waves f22 and f22.
  • Each of the electromagnetic waves W12 and W21 emitted by the first signal transmitting and receiving section 111-1 and the second signal transmitting and receiving section 111-2 is reflected by the surface of the surface to be detected 10 and 11,
  • the first and second signal transmission and reception units 111-1 and 111-2 receive the corresponding second and third reflected waves RW12 and RW21 137-2 and 137-2.
  • Each of the first signal transmission and reception unit 111-1 and the second signal transmission and reception unit 111-2 transmits an electrical signal corresponding to the received second reflected wave RW12 and the received third reflected wave RW21 to the processor 120
  • the processor 120 uses the electrical signals corresponding to the second and third reflected waves RW12 and RW21 to obtain the same or a part of the variation
  • the coordinate values P1 (x, y) and P2 (x, y) of each of the plurality of touch panels 10 and 11 can be calculated (139).
  • the processor 120 can acquire information on the positions of the plurality of touch panels 10, 11.
  • the processor 120 performs arithmetic / processing corresponding to the position of each of the plurality of touch-sensing target bodies 10, 11 when the positions of the plurality of touch-sensing target bodies 10, 11 are determined, 100 may perform the corresponding operation.
  • FIG. 14 is a block diagram of another embodiment of a touch-sensitive device positioning device
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an embodiment in which a plurality of third signal transmission / reception units are further provided.
  • the touch sensing apparatus position determining apparatus 100 may include a signal transmitting / receiving unit 110 and a processor 120, and may include a storage unit 180 and a display 190, As shown in FIG. The detailed operation and structure of the signal transmission / reception unit 110, the processor 120, the storage unit 180, and the display 190 have already been described.
  • the touch sensing apparatus position determining apparatus 100 includes a first signal transmitting / receiving unit 111-1, a second signal transmitting / receiving unit 111-2, and at least one third signal transmitting / receiving unit 111-3. 111-31, 111-32).
  • the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and the at least one third signal transmission / reception unit 111-3 may be implemented using the same type of apparatus, May be implemented using the device of FIG.
  • a first signal transmission / reception unit 111-1, a second signal transmission / reception unit 111-2, and at least one third signal transmission / reception unit 111-3111-31 and 111-32, May be installed at different positions around the periphery of the display 190, respectively.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 is installed at the lower end of the left end of the display 190 or at the periphery thereof so as to emit the electromagnetic wave W1 in the direction of the display 190
  • the portion 111-2 may be installed at the lower end or the periphery of the right end of the display 190 so as to emit the electromagnetic wave W2 in the direction of the display 190.
  • at least one third signal transmission / reception unit 111-3 (111-31, 111-32) may be installed at the upper end or the periphery of the left and / or right end of the display 190.
  • any one of the third signal transmission / reception units 111-31 may be installed at the upper end or the periphery of the left end of the display 190
  • the other third signal transmitting and receiving section 111-32 is provided at the upper end or the periphery of the right end of the display 190 to emit the electromagnetic wave W3b in the direction of the display 190, In the direction of the display 190.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and the at least one third signal transmission / reception unit 111-3 are connected to the four corners of the display 190, It can be installed around.
  • the third signal transmission and reception units 113-31 and 113-32 may be installed only at the upper end or the periphery of the left end of the display 190 or only at the upper end or the periphery of the right end of the display 190 .
  • At least one of the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and the at least one third signal transmission / reception unit 111-3 may be a part of the display 190 Or may be installed so as not to be overlapped with each other, or may be installed in the front direction with respect to the display 190.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and the at least one third signal transmission / reception unit 111-3 may be installed inside or outside the exterior housing 191 Do.
  • the controller 120 In a case where the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and at least one third signal transmission / reception unit 111-3 (111-31, 111-32) are provided, One embodiment of the operation of the controller 120 will be described.
  • FIG. 16 is a diagram showing a third embodiment of the operation of the processor
  • FIG. 17 is a diagram showing an example in which each signal transmitting and receiving section transmits an electromagnetic wave.
  • the processor 120 first transmits an operation start control signal to the first signal transmitting / receiving unit 111-1 (Step 141) according to a predefined setting or a user operation,
  • the unit 111-1 transmits 141-1 the first electromagnetic wave W11 of the first frequency f11 to the front of the display 190 continuously or periodically in response to the reception of the control signal. Since the control signal is not transmitted to the second signal transmission / reception unit 111-2, the second signal transmission / reception unit 111-2 does not emit the electromagnetic wave.
  • the first signal transmission and reception unit 111-1 receives the first reflected wave RW11 reflected from the surface of the display unit 190 142, and transmits an electrical signal corresponding to the first reflected wave RW11 to the processor 120 (142-1).
  • the processor 120 When the processor 120 receives the signal corresponding to the first reflected wave RW11, it can determine that the touch operation is started in response to the signal (143). As described above, according to the embodiment, the processor 120 may operate the second signal transmission / reception unit 111-2 instead of the first signal transmission / reception unit 111-1 to determine whether or not the touch operation is started .
  • the processor 120 transmits operation start control signals to the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 (145, 146).
  • Each of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 receives the fourth electromagnetic wave of the fourth frequency f13, which is relatively higher than the first frequency f11, (W13) and a fifth electromagnetic wave (W22) of a fifth frequency f22 that is relatively higher than the first frequency f11 (144-1, 145-1).
  • the first signal transmission and reception section 111-1 and the second signal transmission and reception section 111-2 respectively receive the fourth reflected wave RW13 corresponding to the fourth electromagnetic wave W13 and the fifth reflected wave RW13 corresponding to the fifth electromagnetic wave W22,
  • the electrical signals corresponding to the received reflected waves RW13 and RW22 are transmitted to the processor 120 (144-3, 145-3).
  • the processor 120 determines the type of a signal transmitted from each of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2, and if the intensity of the signal is relatively It is determined that the reflection has occurred at a plurality of points, that is, a plurality of touch sensing objects. In other words, the processor 120 may determine 146 that a multi-touch operation has been performed.
  • the processor 120 When it is determined that the multi-touch operation has been performed, the processor 120 includes a first signal transmission / reception unit 111-1, a second signal transmission / reception unit 111-2, and at least one third signal transmission / reception unit 111-3. (147, 148, 149, 150). 17, the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2, and the at least one third signal transmission / reception unit 111-3 are connected to a predetermined frequency (147-1, 148-1, 149-1, 150-1) to emit the electromagnetic waves (W12, W21, W31, W41) of the electromagnetic waves (f11, f21, f31, f32).
  • the electromagnetic wave W31 output from any one of the third signal transmission and reception units 111-31 is referred to as a sixth electromagnetic wave and the electromagnetic wave W32 output from the other third signal transmission and reception unit 111-32 is referred to as a 7 electromagnetic wave.
  • the frequency f12 of the second electromagnetic wave W12, the frequency f21 of the third electromagnetic wave W21, the frequency f31 of the sixth electromagnetic wave W31 and the frequency f41 of the seventh electromagnetic wave W41 are equal to each other Or may be different from each other.
  • the frequency f12 of the second electromagnetic wave W12, the frequency f21 of the third electromagnetic wave W21, the frequency f31 of the sixth electromagnetic wave W31 and the frequency f41 of the seventh electromagnetic wave W41 are May be relatively higher than the frequency f11 of the first electromagnetic wave W11, the frequency f13 of the fourth electromagnetic wave W13 and the frequency f22 of the fifth electromagnetic wave W22. Therefore, the second electromagnetic wave W12, the third electromagnetic wave W21, the sixth electromagnetic wave W31 and the seventh electromagnetic wave W41 are relatively weak in diffraction power than the other electromagnetic waves W11, W13 and W22, .
  • Each of the first signal transmission / reception section 111-1, the second signal transmission / reception section 111-2 and the at least one third signal transmission / reception section 111-3 includes a second reflection wave corresponding to the second electromagnetic wave W12 A third reflected wave RW21 corresponding to the third electromagnetic wave W21 and a sixth reflected wave RW31 corresponding to the sixth electromagnetic wave W31 and a seventh reflected wave RW41 corresponding to the seventh electromagnetic wave W41, (147-2, 148-2, 149-2, 150-2).
  • some of the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and the at least one third signal transmission / reception unit 111-3 are reflected waves (RW12, RW21, RW31 , RW41) may not be received.
  • the electrical signals corresponding to the received reflected waves RW12, RW21, RW31 and RW41 are transmitted to the processor 120 (147-3, 148-3, 149-3, 150-3)
  • the position of the touching object for example, the end 10a of the index finger and its periphery (z4 in Fig. 18 or z5 in Fig. 20a) can be calculated based on the electrical signal (151).
  • FIG. 18 is a graph for explaining the intensity of a signal received by the first signal transmitting / receiving unit
  • FIG. 19 is a graph for explaining the intensity of a signal received by the first signal transmitting / receiving unit.
  • 20A is a graph for explaining the intensity of a signal received by the third signal transmitting / receiving unit
  • FIG. 20B is a graph for explaining the intensity of a signal received by the third signal transmitting / receiving unit.
  • the reflected waves corresponding to another object for example, the index finger 10a and the periphery z4 thereof, are almost not transmitted through the first signal transmission / reception And is not transmitted to the unit 111-1.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 outputs an electrical signal having relatively strong intensity only at a specific point in time z13.
  • the intensity of the signal is not relatively strong at the subsequent time point z14. Therefore, the processor 120 can not recognize the index finger 10a and its periphery z4 as the subject to be sensed.
  • Each of the electromagnetic waves W12, W21, W31, and W41 emits electromagnetic waves W12, W21, W31 and W41 of high frequencies f12, f21, f31 and f32, And is transmitted to its periphery (z4).
  • the sixth electromagnetic wave W31 emitted from any one of the third signal transmission / reception units 111-3 is transmitted to the first signal transmission / reception unit 111-1 It is possible to reach the position where the two electromagnetic waves W12 can not reach (i.e., the end 10a of the index finger and its periphery z5). Accordingly, any one of the third signal transmitting and receiving units, for example, any one of the third signal transmitting and receiving units 111-3, can transmit the second electromagnetic wave W12 emitted from the first signal transmitting and receiving unit 111-1 at the specific time z5 It is possible to output an electrical signal corresponding to a position that can not be reached. Of course, at a specific point in time z6, the third signal transmission / reception unit 111-3 outputs an electrical signal corresponding to a position at which the second electromagnetic wave W12 emitted from the first signal transmission / reception unit 111-1 can reach It is possible.
  • the processor 120 transmits the signal to the other signal transmission / reception section, for example, (For example, the distal end 10a of the index finger and its periphery z5) based on the signal corresponding to the specific point z5 obtained by any one of the third signal transmission and reception units 111-3, It is possible to determine the distance between one third signal transmission / reception section 111-3.
  • the processor 120 may further determine the distance between the touch sensing object and the second signal transmission / reception unit 111-2 and / or the distance between the touch sensing object and the third signal transmission / reception unit 111-3 .
  • the processor 120 may obtain the coordinates of the position of the touching object as described above on the basis of the thus determined distances.
  • the other signal transmission / reception units 111-2 and 111 -31, and 111-32 may receive the reflected waves RW21, RW31, and R41 reflected from the surface of the object to be sensed, and determine the precise position of the sensory object based on the corresponding electrical signals.
  • Fig. 21 is a block diagram of another embodiment of the touch-sensitive member position determining device
  • Fig. 22 is a front view of the touch sensing device position determining device of still another embodiment
  • Fig. 23 is a side view of an embodiment of a touch-sensitive sensor according to another embodiment of the present invention.
  • the touch sensing apparatus position determining apparatus 100 may include a signal transmitting / receiving unit 110 and a processor 120.
  • the touch position sensing device 100 may further include at least one of the storage unit 180 and the display unit 190 according to the embodiment.
  • the detailed operation and structure of the signal transmission / reception unit 110, the processor 120, the storage unit 180, and the display 190 have already been described.
  • the touch sensor image sensing device 100 includes a first signal transmission / reception unit 111-1, a second signal transmission / reception unit 111-2, and a fourth signal transmission / reception unit 111-4 .
  • the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2, and the fourth signal transmission / reception unit 111-4 are implemented using a device capable of emitting and receiving waves of the same or different types It is possible.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2, and the fourth signal transmission / reception unit 111-4 start operations according to the control signal transmitted from the processor 120, It can emit a predetermined wave to the outside, receive a reflected wave corresponding to the wave reflected and emitted from the subject, and transmit an electrical signal corresponding to the reflected wave to the processor 120.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2, and the fourth signal transmission / reception unit 111-4 are respectively connected to the periphery of the display 190 Can be installed.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1 is installed at or near the lower end of the left end of the display 190 so as to emit the electromagnetic wave W1 in the direction of the display 190
  • the second signal transmission / 111-2 may be installed at or near the lower end of the right end of the display 190 so as to emit the electromagnetic wave W2 in the direction of the display 190.
  • At least one of the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 may be connected to the display 190 in the same manner as the fourth signal transmission / reception unit 111-4 described later As shown in FIG.
  • the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may be installed at the top of the display 190.
  • the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may be installed at the center or the periphery of the upper end of the display 190, but the position is not limited to the center or the periphery thereof.
  • the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may be installed at at least one of both ends of the upper end of the display 190 and its vicinity.
  • the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may be installed at a point p2 at the lower end of the display 190.
  • the fourth signal transmission / reception section 111-4 may be installed at the center or the periphery of the lower end of the display 190, or may be provided at any other point, for example, It may be installed at least one or around it.
  • the fourth signal transmission / reception section 111-4 can be installed inclined with respect to the display 190, as shown in Fig.
  • the fourth signal transmission / reception section 111-4 receives the wave output from the fourth signal transmission / reception section 111-4, for example, the electromagnetic wave W4, May be provided in the touch sensor position determining device 100 so as to be emitted while maintaining a substantially constant angle?
  • the angle [theta] between the fourth signal transmission / reception unit 111-4 and the display 190 can be variously defined according to possible positions of the three-dimensional touch operation.
  • the angle [theta] between the fourth signal transmission / reception unit 111-4 and the display 190 may be adjustable according to the embodiment.
  • the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may be rotatable about a predetermined axis orthogonal to the normal line of one plane of the display 190.
  • the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may further include a shaft member.
  • the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may be provided to be rotated by driving a separate motor connected to the shaft member. In this case, the angle ⁇ may be adjusted according to the control of the processor 120 .
  • At least one of the first signal transmission / reception section 111-1, the second signal transmission / reception section 111-2 and the fourth signal transmission / reception section 111-4 is connected to the display 190 Or may be provided so as not to overlap with each other.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2, and the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may be installed in the front direction with respect to the display 190.
  • the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2, and the fourth signal transmission / reception unit 111-4 may be installed inside or outside the exterior housing 191.
  • the touch sensor device positioning apparatus 100 provided with the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and the fourth signal transmission / reception unit 111-4, One embodiment of the operation will be described in detail.
  • FIG. 24 is a view showing a fourth embodiment of the operation of the processor
  • FIG. 25A is a front view of an example of sensing the three-dimensional touch operation and the three-dimensional touch operation position of the touch surface
  • FIG. 25B is a side view of an example of sensing a three-dimensional touch operation and a three-dimensional touch operation position of a touch-sensitive substrate.
  • the processor 120 transmits an operation start control signal to the first signal transmission / reception unit 111-1 (161) in response to a user operation or a predefined setting (161)
  • the controller 111-1 transmits the first electromagnetic wave W11 of the first frequency f11 to one side of the display 190 in response to the operation start control signal 166-1.
  • the first frequency f11 includes a relatively low frequency. If the reflected signal RW11 corresponding to the first electromagnetic wave W11 is received at step 166-2, the first signal transmission / reception unit 111-1 outputs an electrical signal corresponding to the reflected wave RW11, (162).
  • the processor 120 may determine 125 that a touch operation on the display 190 has been started upon receipt of an electrical signal corresponding to the reflected wave RW11.
  • the processor 120 transmits an operation start control signal to at least one of the second signal transmission / reception unit 111-2 and the fourth signal transmission / reception unit 111-4 And may determine whether to start the touch operation based on the electrical signal transmitted from at least one of the second signal transmission / reception unit 111-2 and the fourth signal transmission / reception unit 111-4.
  • the processor 120 transmits the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and the fourth signal transmission / reception unit 111-4 (165, 166, 167).
  • Each of the first signal transmission / reception unit 111-1, the second signal transmission / reception unit 111-2 and the fourth signal transmission / reception unit 111-4 includes a second electromagnetic wave W12, a third electromagnetic wave W21, And transmits the eighth electromagnetic wave W51 (165-1, 166-1, 167-1).
  • the transmitted second electromagnetic wave W12, the third electromagnetic wave W21 and the eighth electromagnetic wave W21 may be reflected by the surface to be detected 10 as shown in Fig.
  • the first signal transmission and reception unit 111-1, the second signal transmission and reception unit 111-2 and the fourth signal transmission and reception unit 111-4 receive the second reflected wave RW11, the third reflected wave RW21, And 165-2, respectively, and can transmit the electrical signals corresponding to the received reflected waves RW11, RW21, and RW51 to the processor 120 (165-3 , 166-3, 167-3).
  • the processor 120 can determine the position of the touch-sensitive substrate 10 by calculating the three-dimensional coordinates of the touch-sensitive substrate 10 based on the received electrical signal, and determines the position of the touch- And perform predetermined arithmetic, processing, and / or control operations.
  • the processor 120 Receiving unit 111-1, the second signal transmitting and receiving unit 111-2 and the fourth signal transmitting and receiving unit 111-4 and the clock signal 120a using the electrical signal and the clock 120a output from the first signal transmitting and receiving unit 111-1,
  • the distance d5 between the first signal transmitting and receiving section 111-1 and the subject sensing device 10 the distance d6 between the second signal transmitting and receiving section 111-2 and the subject sensing device 10
  • the distance d4 between the touch surface 10 and the touch surface 10 can be calculated.
  • the distance dd between the first signal transmission and reception section 111-1 and the fourth signal transmission and reception section 111-4 and the distance dd between the second signal transmission and reception section 111-2 and the fourth signal transmission and reception section 111-4, And the distance df between the first signal transmission / reception unit 111-1 and the second signal transmission / reception unit 111-2 are already known values, the distance de from the point P3 And a point P4 on the display 190 and the coordinates on the plane of the point P4 on the display 190 can be calculated.
  • the coordinate value of the point P3 at which the touch surface 10 is located can be calculated, and the processor 120 can acquire the position of the touch surface 10.
  • the processor 120 first transmits the first signal transmission / reception unit 111-1 and the touch-
  • the xy axis coordinate of the touch surface 10 on the plane of the display 190 as described above is calculated based on the distance between the second signal transmission / reception section 111-2 and the touch screen 10 .
  • the processor 120 calculates the distance between the surface to be detected body 10 and the fourth signal transmission and reception unit 111-4 by using the xy axis coordinate of the surface to be detected 10, Based on the distance between the fourth signal transmission / reception section 111-4 and the fourth signal transmission / reception section 111-4 and the distance d4 between the first and second signal transmission / reception sections 111-4 and 10, The shortest distance h2 between the point P3 where the touch surface 10 is located and the point P4 on the display 190 is calculated. Thus, the coordinate value of the point P3 at which the touch surface 10 is located can be calculated, and the processor 120 can acquire the position of the touch surface 10.
  • FIG. 26 various embodiments of the method of determining the position of the surface to be detected may be described with reference to FIGS. 26 and 27.
  • FIG. 26 various embodiments of the method of determining the position of the surface to be detected may be described with reference to FIGS. 26 and 27.
  • 26 is a flowchart of the first embodiment of the method for determining the touch surface position.
  • the subject detection device position determination apparatus starts driving (1000).
  • the touch position sensing device starts driving
  • at least one of the plurality of signal transmitting and receiving units provided in the touch surface sensing device positioning device starts driving (1001).
  • the plurality of signal transmission / reception units may be provided around one surface of the touch-sensitive device position determining device.
  • the touch-sensitive device positioning device is a display device
  • a plurality of signal transceivers may be installed in the periphery of the display.
  • At least one signal transceiver may emit a first electromagnetic wave of a first frequency (1002).
  • the first frequency means a frequency relatively lower than a second frequency, a third frequency, a sixth frequency, a seventh frequency and / or an eighth frequency described later. Since the first electromagnetic wave has a relatively low frequency, the diffracting property is strong but the resolution is weak.
  • At least one of the signal transmitting and receiving units may radiate the first electromagnetic wave continuously or periodically.
  • the first electromagnetic wave is reflected by the face-sensitive object and the first reflected wave corresponding to the first electromagnetic wave can be transmitted to at least one signal transmitting and receiving unit.
  • the processor provided in the touch surface sensing device determines that the touch operation has been started. In response, the processor transmits control signals to at least two signal transmission / reception units of the plurality of signal transmission / reception units, and at least two signal transmission / reception units that receive the control signal start operation (1004).
  • At least two signal transceivers each emit electromagnetic waves of a predetermined frequency (1005).
  • the two signal transceivers may emit a second electromagnetic wave of a second frequency and a third electromagnetic wave of a third frequency.
  • each of the signal transmitting and receiving sections may transmit a second electromagnetic wave of a second frequency, a third electromagnetic wave of a third frequency, a sixth electromagnetic wave of the sixth frequency, a seventh electromagnetic wave of the seventh frequency, and / Eighth < / RTI > electromagnetic waves of frequency.
  • at least one of the at least two signal transmission / reception units may be formed to be inclined with respect to one plane of the touch-sensitive device position determining device.
  • the second frequency, the third frequency, the sixth frequency, the seventh frequency and the eighth frequency may be a frequency having a relatively higher value than the first frequency. Accordingly, the second electromagnetic wave, the third electromagnetic wave, the sixth electromagnetic wave, the seventh electromagnetic wave and the eighth electromagnetic wave can have relatively low diffraction and high resolution.
  • the emitted second electromagnetic wave and the third electromagnetic wave and the like are reflected by the surface of the object to be sensed, and at least two signal transceivers can receive the corresponding reflected wave.
  • At least two signal transmitting and receiving units output an electrical signal corresponding to the received reflected wave, and the processor can determine the position of the touching object based on the output electrical signal (1006).
  • the processor calculates a distance between at least two signal transmitting / receiving units and a subject to be sensed based on a time difference between the time when the electromagnetic wave is radiated and the time when the reflected wave is received, and determines the coordinates of the touch sensing object based on the calculated distance have.
  • the processor can calculate the coordinates on the two-dimensional plane of the touch surface. Further, when at least one of the signal transmitting and receiving sections is set to be inclined with respect to one surface of the touch surface sensing device, the processor may determine coordinates on the three-dimensional space of the touch surface.
  • the touch-sensitive device positioning device When the position of the touch-sensitive material is determined, the touch-sensitive device positioning device performs a predetermined operation according to the determined position (1007).
  • Fig. 27 is a flowchart of a second embodiment of the method for determining the touch surface position.
  • the touch subject support position determining apparatus starts driving according to a predefined setting or a user's operation (1010).
  • At least one of the plurality of signal transmitting and receiving units provided in the subject position detecting apparatus starts operation 1011, and the first electromagnetic wave of the first frequency is radiated from at least one of the signal transmitting and receiving units 1012.
  • the plurality of signal transmitting and receiving units may be provided around one surface of the touch surface sensing device, as described above.
  • the first frequency includes a relatively low magnitude frequency.
  • the first electromagnetic wave is reflected to the face-sensitive object, and at least one signal transmitting / receiving unit in operation can receive the first reflected wave corresponding to the first electromagnetic wave Example of 1013)
  • the processor determines that the touch operation has been started. If at least two of the plurality of signal transmitting and receiving sections are the fourth electromagnetic wave of the fourth frequency or the fifth electromagnetic wave of the fourth frequency And controls to emit a fifth electromagnetic wave or the like (1014, 1015).
  • the fourth frequency and the fifth frequency are relatively larger than the first frequency. Therefore, the fourth electromagnetic wave and the fifth electromagnetic wave have relatively lower diffraction and higher resolution than the first electromagnetic wave.
  • the fourth electromagnetic wave of the fourth frequency, the fifth electromagnetic wave of the fifth frequency, and the like are reflected by the touch sensitive member, and the fourth and fifth reflected waves corresponding to the fourth and fifth electromagnetic waves are transmitted to at least two signal transmission and reception units.
  • the processor can determine whether a plurality of sensors are present based on the fourth reflected wave and the fifth reflected wave (1016). Since the fourth and fifth frequencies are relatively smaller than the second, third, sixth, seventh, and eighth frequencies, which will be described later, the fourth electromagnetic wave and the fifth electromagnetic wave are the second electromagnetic wave of the second frequency , The third electromagnetic wave of the third frequency, the sixth electromagnetic wave of the sixth frequency, the seventh electromagnetic wave of the seventh frequency and / or the eighth electromagnetic wave of the eighth frequency.
  • the processor can acquire information on the plurality of sensor elements . Accordingly, the processor can determine the presence of a plurality of touch sensing objects, that is, whether multi touch is performed or not.
  • each of the signal transmitting and receiving units may include a second electromagnetic wave of the second frequency, a third electromagnetic wave of the third frequency, a sixth electromagnetic wave of the sixth frequency, a seventh electromagnetic wave of the seventh frequency and / Lt; / RTI >
  • at least one of the at least two signal transmitting / receiving units may be formed to be inclined with respect to one plane of the touch-sensitive device position determining device.
  • the second frequency, the third frequency, the sixth frequency, the seventh frequency and the eighth frequency may be frequencies having relatively higher values than the first, fourth and fifth frequencies.
  • At least two signal transceivers receive the reflected waves corresponding to the emitted electromagnetic waves, and the processor receives the electrical signals corresponding to the received reflected waves.
  • the processor can determine the position of the touch-sensitive substrate in the same manner as described above by using the electrical signal corresponding to the received reflected wave (1019).
  • the touch-sensing device position determining device performs a predetermined operation according to the determined position (1020).
  • the method of detecting a touch surface may be implemented in the form of a program that can be driven by a computer apparatus.
  • the program may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
  • the program may be designed and manufactured using machine code or high-level language code.
  • the program may be specially designed to implement the above-described vehicle charging method, or may be implemented using various functions or definitions that are well known and available to those skilled in the computer software field.
  • the program for implementing the method of determining the touch position may be recorded on a recording medium readable by a computer.
  • the recording medium readable by a computer include a magnetic disk storage medium such as a hard disk or a floppy disk, an optical recording medium such as a magnetic tape, a compact disk or a DVD, a magneto-optical recording medium such as a floppy disk, , A semiconductor storage device such as a RAM or flash memory, and the like.
  • the touch position sensing device and the touch position sensing method have been described.
  • the touch position sensing device and the touch position sensing method are not limited to the above-described embodiments.
  • Various apparatuses and methods that can be modified and modified on the basis of the above-described embodiments by those skilled in the art can also be an example of the above-described touch-sensitive member position-determining apparatus and method of determining the touch-sensitive member position.
  • the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits,
  • the touch-sensitive member position-determining device and the touch-sensitive member position-determining method described above may be an example of the above-described method even if they are replaced or replaced by an equivalent.

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Abstract

디스플레이 장치, 및 디스플레이 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 디스플레이 장치는, 제1 신호 송수신부, 상기 제1 신호 송수신부와 상이한 위치에 설치된 제2 신호 송수신부, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부를 이용하여 적어도 하나의 피감지체의 이차원 공간 또는 삼차원 공간 상의 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치에 대응하는 제어 신호를 생성하는 프로세서 및 상기 제어 신호에 따라 동작하는 디스플레이를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부 중 적어도 하나가 제1 주파수의 제1 전자기파를 방사하도록 제어하고, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부 중 적어도 하나가 상기 적어도 하나의 피감지체에서 반사된 제1 반사파를 수신하면, 상기 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제2 주파수의 제2 전자기파를 방사하고 상기 제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제3 주파수의 제3 전자기파를 방사하도록 제어하고, 상기 제2 전자기파에 대응하는 제2 반사파 및 상기 제3 전자기파에 대응하는 제3 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법
디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
터치 스크린은, 디스플레이의 평면 상에서 손가락이나 스타일러스 펜 등과 같은 터치 수단이 접촉된 위치를 감지하고, 감지 결과를 기반으로 사용자 명령을 입력 받을 수 있는 장치를 의미한다. 터치 스크린은 그 조작의 편의성에 기인하여 다양한 장치에 널리 이용되고 있다. 예를 들어, 터치 스크린은 스마트 폰, 태블릿 피씨, 모니터 장치, 랩톱 컴퓨터, 키오스크, 포스(POS) 단말기, 내비게이션 장치 등 다양한 장치에 적용되어 사용되고 있다.
종래의 터치 스크린은 적외선 발광 다이오드를 디스플레이 테두리에 배치하여 구현되거나(적외선 방식), 터치 스크린 상에 인가되는 압력을 감지하는 센서를 이용하여 구현되거나(감압 방식), 또는 터치 스크린 상에 물체가 접촉되는 경우 발생되는 전기 신호의 변화를 감지하는 센서를 이용하여(정전 방식) 구현된다.
피감지체를 이용하여 입력을 수행하는 경우, 보다 정확하게 피감지체의 위치를 판단하여 적절하게 사용자의 입력을 수신할 수 있는 디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법을 제공된다.
디스플레이 장치는, 제1 신호 송수신부, 상기 제1 신호 송수신부와 상이한 위치에 설치된 제2 신호 송수신부, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부를 이용하여 적어도 하나의 피감지체의 이차원 공간 또는 삼차원 공간 상의 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치에 대응하는 제어 신호를 생성하는 프로세서 및 상기 제어 신호에 따라 동작하는 디스플레이를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부 중 적어도 하나가 제1 주파수의 제1 전자기파를 방사하도록 제어하고, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부 중 적어도 하나가 상기 적어도 하나의 피감지체에서 반사된 제1 반사파를 수신하면, 상기 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제2 주파수의 제2 전자기파를 방사하고 상기 제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제3 주파수의 제3 전자기파를 방사하도록 제어하고, 상기 제2 전자기파에 대응하는 제2 반사파 및 상기 제3 전자기파에 대응하는 제3 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 더 높고 상기 제2 주파수보다 더 낮은 제4 주파수의 제4 전자기파를 더 송신하도록 제어하고 상기 제1 신호 송수신부는 제4 전자기파에 대응하는 제4 반사파를 더 수신할 수 있다.
또는 상기 프로세서는 상기 제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 더 높고 상기 제3 주파수보다 더 낮은 제5 주파수의 제5 전자기파를 더 송신하도록 제어하고 상기 제2 신호 송수신부는 상기 제5 전자기파에 대응하는 제5 반사파를 더 수신할 수도 있다.
상기 프로세서는, 상기 제4 반사파 또는 상기 제5 반사파를 기반으로 복수의 피감지체의 존재 여부를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 복수의 피감지체가 존재한다고 결정되면, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부가 각각 상기 제2 전자기파 및 상기 제3 전자기파를 전송하도록 제어할 수 있다.
디스플레이 장치는, 제6 전자기파를 방사하고 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부와 상이한 위치에 배치되는 제3 신호 송수신부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 프로세서는, 상기 복수의 피감지체가 존재한다고 결정되면, 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 상기 제3 신호 송수신부가 각각 상기 제2 전자기파, 상기 제3 전자기파 및 상기 제6 전자기파를 전송하도록 제어할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 상기 제3 신호 송수신부 중 적어도 하나를 기반으로 복수의 피감지체 중 어느 하나의 위치를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 제1 신호 송수신부가 주기적으로 또는 지속적으로 상기 제1 전자기파를 방사하도록 제어할 수 있다.
디스플레이 장치는, 상기 디스플레이의 화면이 표시되는 일 면에 대해 경사진 방향으로 제8 전자기파를 방사하고, 상기 제8 전자기파에 대응하고 상기 적어도 하나의 피감지체에서 반사된 제8 반사파를 수신하는 제4 신호 송수신부를 더 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제2 반사파, 상기 제3 반사파 및 상기 제8 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제2 반사파, 상기 제3 반사파 및 상기 제8 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체와 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 상기 제4 신호 송수신부와의 거리를 결정하고, 상기 거리를 이용하여 상기 적어도 하나의 피감지체와 상기 일 면 사이의 거리를 결정할 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 제1 신호 송수신부가 제1 주파수의 제1 전자기파를 송신하는 단계, 상기 제1 신호 송수신부가 제1 전자기파에 대응하고 피감지체에 반사된 제1 반사파를 수신하는 단계, 상기 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제2 주파수의 제2 전자기파를 송신하고 상기 제2 전자기파에 대응하는 제2 반사파를 수신하는 단계, 제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제3 주파수의 제3 전자기파를 송신하고, 상기 제3 전자기파에 대응하는 제3 반사파를 수신하는 단계 및 상기 제2 반사파 및 상기 제3 반사파를 기반으로 상기 피감지체의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 상기 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 더 높고 상기 제2 주파수보다 더 낮은 제4 주파수의 제4 전자기파를 더 송신하고 상기 제4 전자기파에 대응하는 제4 반사파를 더 수신하는 단계 및 상기 제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 더 높고 상기 제3 주파수보다 더 낮은 제5 주파수의 제5 전자기파를 더 송신하고 상기 제5 전자기파에 대응하는 제5 반사파를 더 수신하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 상기 제4 반사파 또는 상기 제5 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 복수의 피감지체의 존재 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 상기 복수의 피감지체가 존재한다고 결정되면, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부가 각각 상기 제2 전자기파 및 상기 제3 전자기파를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 상기 복수의 피감지체가 존재한다고 결정되면, 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 제3 신호 송수신부가 각각 상기 제2 전자기파, 상기 제3 전자기파 및 제6 전자기파를 전송하되, 상기 제3 신호 송수신부는 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부와 상이한 위치에 설치되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 반사파 및 상기 제3 반사파를 기반으로 상기 피감지체의 위치를 결정하는 단계는, 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 상기 제3 신호 송수신부 중 어느 하나를 기반으로 복수의 피감지체 중 어느 하나의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 제4 신호 송수신부가 제8 전자기파를 방사하고, 상기 제8 전자기파에 대응하고 상기 적어도 하나의 피감지체에서 반사된 제8 반사파를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 제4 신호 송수신부는 디스플레이의 화면이 표시되는 일 면에 대해 경사진 방향으로 전자기파를 방사할 수 있다.
디스플레이 장치의 제어 방법은, 상기 제2 반사파, 상기 제3 반사파 및 상기 제8 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 반사파, 상기 제3 반사파 및 상기 제8 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정하는 단계는, 상기 제2 반사파, 상기 제3 반사파 및 상기 제8 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체와 상기 일 면 사이의 거리를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 장치는, 디스플레이, 상기 디스플레이 주변의 서로 상이한 위치에 설치되고 각각 전자기파를 방사하고, 상기 전자기파가 상기 디스플레이의 일 면에 접하거나 또는 상기 일 면에 근접한 피감지체에 반사되어 전달되는 반사파를 수신하는 복수의 신호 송수신부 및 상기 복수의 신호 송수부가 수신한 상기 반사파를 이용하여 상기 피검사체와 상기 복수의 신호 송수신부 각각 사이의 거리를 연산하고, 연산된 상기 거리를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 기반으로 상기 디스플레이를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
상술한 디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법에 의하면, 피감지체의 위치를 적절하게 결정함으로써 2차원 상에서의 입력 위치 또는 3차원 상에서의 입력 위치를 보다 정확하게 판단할 수 있게 된다.
또한, 디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법에 의하면, 이물질 오염 등에 의한 좌표 인식 오류나, 디스플레이의 화질 열화 또는 휘도 저하의 문제를 개선할 수 있게 된다.
뿐만 아니라 상술한 디스플레이 장치 및 상기 디스플레이 장치의 제어 방법에 의하면, 터치 감지가 가능한 디스플레이 장치의 제조 단가 및 생산 비용을 절감할 수 있게 된다.
도 1은 피감지체 위치 결정 장치의 일 실시예에 대한 블록도이다.
도 2a는 신호 송수신부의 일 실시예에 대한 블록도이다.
도 2b는 피감지체 위치 결정 장치의 일 실시예에 대한 전면도이다.
도 2c는 피감지체 위치 결정 장치의 일 실시예에 대한 저면도이다.
도 3은 피감지체의 터치 조작 및 터치 조작 위치를 감지하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 프로세서의 동작의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 제1 신호 송수신부가 제1 전자기파를 송신하는 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 제1 신호 송수신부가 피감지체에서 반사된 제1 반사파를 수신하는 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 제1 반사파를 수신한 경우에 있어서 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 도시한 그래프이다.
도 8은 제1 신호 송수신부 및 제2 신호 송수신부가 제2 전자기파 및 제3 전자기파를 송신하는 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제2 반사파를 수신한 경우에 있어서 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 도시한 그래프이다.
도 11은 프로세서의 동작의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 12는 제1 신호 송수신부 및 제2 신호 송수신부가 제4 전자기파 및 제5 전자기파를 송신하는 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 제4 반사파를 수신한 경우에 있어서 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 도시한 그래프이다.
도 14는 피감지체 위치 결정 장치의 다른 실시예에 대한 블록도이다.
도 15는 복수의 제3 신호 송수신부가 더 설치된 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 16은 프로세서의 동작의 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 17은 각각의 신호 송수신부가 전자기파를 송신하는 일례를 도시한 도면이다.
도 18은 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 그래프이다.
도 20a는 제3 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 도면이다.
도 20b는 제3 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 그래프이다.
도 21은 피감지체 위치 결정 장치의 또 다른 실시예에 대한 블록도이다.
도 22는 또 다른 실시예의 피감지체 위치 결정 장치에 대한 전면도이다.
도 23은 또 다른 실시예의 피감지체 위치 결정 장치의 일 실시예에 대한 측면도이다.
도 24는 프로세서의 동작의 제4 실시예를 도시한 도면이다.
도 25a는 피감지체의 3차원 터치 조작 및 3차원 터치 조작 위치를 감지하는 일례에 대한 정면도이다.
도 25b는 피감지체의 3차원 터치 조작 및 3차원 터치 조작 위치를 감지하는 일례에 대한 측면도이다.
도 26은 피감지체 위치 결정 방법의 제1 실시예에 대한 흐름도이다.
도 27은 피감지체 위치 결정 방법의 제2 실시예에 대한 흐름도이다.
이하 명세서 전체에서 동일 참조 부호는 특별한 사정이 없는 한 동일 구성요소를 지칭한다. 이하에서 사용되는 '부'가 부가된 용어는, 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예에 따라 '부'가 하나의 부품으로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 부품들로 구현되는 것도 가능하다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 어떤 부분과 다른 부분에 따라서 물리적 연결을 의미할 수도 있고, 또는 전기적으로 연결된 것을 의미할 수도 있다.
또한, 어떤 부분이 다른 부분을 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분 이외의 또 다른 부분을 제외하는 것이 아니며, 설계자의 선택에 따라서 또 다른 부분을 더 포함할 수 있음을 의미한다.
제 1 이나 제 2 등의 용어는 하나의 부분을 다른 부분으로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 특별한 기재가 없는 이상 이들이 순차적인 표현을 의미하는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
이하 도 1 내지 도 19를 참조하여 피감지체 위치 결정 장치의 여러 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 1은 피감지체 위치 결정 장치의 일 실시예에 대한 블록도이다.
도 1에 도시된 바를 참조하면, 피감지체 위치 결정 장치(100)는, 신호 송수신부(110)와, 프로세서(120)를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 저장부(180)를 더 포함할 수 있다.
피감지체 위치 결정 장치(100)는, 피감지체(도 3의 10)의 위치를 결정하고, 결정된 위치에 따라서 사용자로부터 소정의 명령을 입력 받을 수 있는 장치를 의미한다. 이 경우, 피감지체 위치 결정 장치(100)는 피감지체(10)가 위치하는 지점 또는 구역에 대응하는 명령을 입력 받을 수도 있다.
예를 들어, 피감지체(10)는 피감지체 위치 결정 장치(100)를 이루는 일 평면, 일례로 디스플레이(190) 전면의 일 지점에 접촉 또는 근접하거나, 또는 피감지체(10)가 일 평면과 일정 거리 이격된 공간 상의 일 지점에 근접하여 위치할 수 있다. 피감지체 위치 결정 장치(100)는 피감지체(10)의 위치를 기반으로 피감지체(10)가 접촉된 일 평면 상의 일 지점 또는 공간 상의 일 지점에 대응하는 명령(예를 들어 특정 지점의 선택 명령 등)을 입력 받을 수 있다. 이하 피감지체(10)가 일 평면의 일 지점에 접촉하거나 또는 근접하여 명령이 입력되는 것을 2차원 터치 조작이라고 칭하고, 피감지체(10)가 일 평면과 일정 거리 이격된 공간 상의 일 지점에 위치하여 명령이 입력되는 것을 3차원 터치 조작이라고 칭한다.
피감지체 위치 결정 장치(100)는, 2차원 터치 조작 또는 3차원 터치 조작에 따라서 명령을 입력 받을 수 있도록 설계 가능한 소정의 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 피감지체 위치 결정 장치(100)는 디스플레이 장치일 수도 있다. 여기서, 디스플레이 장치는, 예를 들어, 전자 칠판, 디지털 텔레비전, 모니터 장치, 스마트 폰, 태블릿 피씨, 내비게이션 장치, 전자 광고판 또는 이외 화상을 표시할 수 있는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 또한, 피감지체 위치 결정 장치(100)는, 실시예에 따라서, 각종 장치나 건축물의 외벽이나 벽면, 보드판, 유리창, 윈드쉴드 등과 같이 접촉 또는 근접에 따라서 명령을 입력할 수 있는 각종 장치로 구현될 수도 있다.
피감지체(10)는 피감지체 위치 결정 장치(100)가 위치를 감지할 수 있는 다양한 물체를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 피감지체(10)는 인간의 손가락이나 손과 같이 신체의 일 부분을 포함할 수도 있고, 볼펜, 연필 또는 스타일러스 펜 등과 같은 필기구를 포함할 수도 있다. 또한, 이들 외에도 지시봉 등과 같이 피감지체 위치 결정 장치(100)에 명령을 입력하기 위해 채용 가능한 다양한 물체들이 피감지체(10)로 이용 가능하다.
신호 송수신부(110)는 피감지체(10)의 위치를 측정하기 위한 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 신호 송수신부(110)는, 소정의 파를 출력하여 방사하고 피감지체(10)에서 반사된 파(이하 반사파라 칭함)를 수신할 수 있도록 마련된다. 여기서, 파는 전자기파를 포함할 수 있으며, 여기서 전자기파는 X선, 적외선, 자외선, 라디오파 및 마이크로파 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 파는 실시예에 따라 음파나 초음파를 포함하는 것도 가능하다.
일 실시예에 의하면, 피감지체 위치 결정 장치(100)는 복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N)를 포함할 수도 있다. 복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N)는, 각각 서로 상이한 위치에서 독립적으로 또는 종속적으로 소정의 파를 외부로 방사하고, 수신된 반사파에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있도록 마련된다.
복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N)는 서로 동종의 장치(일례로 모든 신호 송수신부가 동일하게 전자기파를 출력 및 수신하는 장치)를 이용하여 구현될 수도 있고, 서로 이종의 장치(일례로 어느 하나의 신호 송수신부는 전자기파를 출력 및 수신하고, 다른 하나의 신호 송수신부는 초음파를 출력 및 수신하는 장치)를 이용하여 구현될 수도 있다.
복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N) 각각은, 프로세서(120)로부터 전달되는 제어 신호에 따라서 동작을 개시하여 소정의 파를 외부로 방출하고, 반사파에 대응하는 전기적 신호를, 회로나 도선 등을 통하여 프로세서(120)로 전달할 수 있다.
도 2a는 신호 송수신부의 일 실시예에 대한 블록도이다.
도 2a에 도시된 바를 참조하면, 어느 하나의 신호 송수신부, 일례로 제1 신호 송수신부(111-1)는 안테나 제어부(112), 신호 생성부(113), 안테나(114), 증폭부(115) 및 변환부(116)를 포함할 수 있다. 이들 중 적어도 둘은 회로 또는 도선을 통해 상호 전기적 신호를 전달할 수 있도록 마련된다. 이들 중 일부는 실시예에 따라 생략 가능하다.
안테나 제어부(112)는, 프로세서(120)의 제어에 따라 또는 미리 정의된 설정이나 사용자의 입력에 따라서 신호 생성부(113)에 신호 생성과 관련된 제어 신호를 전달할 수 있다. 또한, 안테나 제어부(112)는, 안테나(114)가 수신한 파동에 대응하는 전기적 신호를 기반으로 각종 연산 처리를 수행하거나, 프로세서(120)로 전달하거나, 또는 저장부(180)로 전달할 수 있다. 여기서, 연산 처리는, 실시예에 따라서, 피감지체(10)의 위치 결정 과정을 포함할 수도 있다.
신호 생성부(113)는, 프로세서(120) 또는 안테나 제어부(112)로부터 수신한 제어 신호에 따라서 소정 주파수(또는 소정 파장)의 전기적 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
안테나(114)는 신호 생성부(113)가 생성한 신호를 수신하고, 수신한 신호를 파동(w)으로 변환하여, 신호 생성부(113)가 생성한 전기적 신호에 대응하는 파동(w), 일례로 전자기파(W)나 초음파 등을 생성하여 외부로 방출할 수 있다. 안테나(114)는 신호 생성부(113)에서 소정 주파수의 전기적 신호가 전달되면, 소정 주파수에 대응하는 주파수의 파동(W)을 생성하여 외부로 방출할 수 있다.
또한, 안테나(114)는 외부에서 전달되는 파동, 일례로 전자기파나 초음파 등을 수신하고, 수신한 전자기파나 초음파에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수도 있다. 여기서, 출력되는 전기적 신호는 아날로그 신호일 수 있다.
실시예에 따라서, 안테나(114)의 파동(W)을 방출하는 부분과, 외부에서 전달된 파동을 수신하여 전기적 신호를 출력하는 부분은 일체형으로 구현된 것일 수도 있고, 또는 각각 별도로 구현된 것일 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 안테나(114)는, 방사되는 전자기파(W)가 대체적으로 일 평면 위로 일 평면을 따라서 전달될 수 있도록 지향성 안테나를 이용하여 구현될 수도 있다. 이 경우, 안테나(114)는 안테나(114)에 의해 방사된 전자기파(W)가 일 평면의 전 부분 또는 대부분을 지나갈 수 있을 정도의 지향성을 갖는 것일 수도 있다.
안테나(114)가 수신한 파동에 대응하는 전기적 신호는, 예를 들어, 증폭부(115)로 전달되거나, 변환부(116)로 전달되거나, 또는 안테나 제어부(112)로 직접 전달될 수 있다.
증폭부(115)는, 안테나(114)에서 출력된 전기적 신호를 증폭하여 변환부(116) 또는 안테나 제어부(112)로 전달할 수 있다.
변환부(116)는, 안테나(114)에서 출력되거나 또는 증폭부(115)에 의해 증폭된 아날로그 형태의 전기적 신호를 디지털 형태의 신호로 변환하고, 변환된 신호를 안테나 제어부(112)로 전달할 수 있다.
안테나 제어부(112), 신호 생성부(113), 증폭부(115) 및 변환부(116)는, 통상적으로 이용되는 소정의 회로 및/또는 반도체 칩을 이용하여 구현될 수도 있다. 또한, 안테나(114) 역시 통상적으로 이용되는 다양한 종류의 안테나 중 어느 하나를 채용하여 구현 가능하다.
제1 신호 송수신부(111-1) 이외의 다른 신호 송수신부(111-2, ... , 111-N) 역시 상술한 바와 동일하게 또는 일부 변형된 형태로 마련될 수 있으며, 예를 들어 안테나 제어부(112), 신호 생성부(113), 안테나(114), 증폭부(115) 및 변환부(116)를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 피감지체 위치 결정 장치(100)의 동작에 필요한 각종 연산 처리를 수행하거나, 피감지체 위치 결정 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하도록 마련된다.
프로세서(120)는 애플리케이션(프로그램 또는 앱으로 지칭 가능함)을 구동시켜, 소정의 연산, 처리 및 제어 동작을 수행할 수도 있고, 또는 미리 설정된 애플리케이션에 따라 소정의 연산, 처리 및 제어 동작을 수행할 수도 있다.
프로세서(120)는, 예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit), 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU, Micro Controller Unit), 마이컴(Micom, Micro Processor), 애플리케이션 프로세서(AP, Application Processor), 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Controlling Unit) 및/또는 각종 연산 처리 및 제어 신호의 생성이 가능한 다른 전자 장치 등을 포함할 수 있다. 이들 장치는 예를 들어 하나 또는 둘 이상의 반도체 칩 및 관련 부품을 이용하여 구현 가능하다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(120)는 신호 송수신부(110)의 동작 개시에 대한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 신호 송수신부(110)로 전달할 수 있다. 만약 복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N)가 마련된 경우라면, 프로세서(120)는 복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N) 중 전부 또는 일부에 대한 제어 신호를 생성하고 이를 대응하는 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N) 각각에 전달할 수 있다. 이에 따라 복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N) 중 전부 또는 일부는 파동, 일례로 전자기파를 방출하게 된다.
또한, 프로세서(120)는 신호 송수신부(110)로부터 피감지체(10)에 의해 반사되어 전달되는 반사파에 대응하는 정보를 전달 받고, 이를 기반으로 피감지체(10)의 위치를 연산할 수 있다. 만약 복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N)가 마련된 경우라면, 프로세서(120)는 복수의 신호 송수신부(110; 110-1, 110-2, ... , 110-N) 중 적어도 하나로부터 전달되는 전기적 신호를 기반으로 피감지체(10)의 위치를 연산하여 획득할 수도 있다. 프로세서(120)가 피감지체(10)의 위치를 결정하는 과정에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(120)는 피감지체(10)와의 거리를 획득하기 위해 시간의 경과를 카운트하는 클락(120a)을 더 포함할 수 있다.
저장부(180)는 피감지체 위치 결정 장치(100)의 동작이나 또는 프로세서(120)의 연산, 처리 또는 제어 동작 등에 필요한 각종 정보를 전자적 형태로 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(180)는 프로세서(120)의 동작과 관련된 애플리케이션이나 데이터를 저장하고, 프로세서(120)의 호출에 따라 저장된 애플리케이션 또는 데이터의 전부 또는 일부를 프로세서(120)에 제공할 수 있다. 여기서, 저장부(180)에 저장된 애플리케이션은 전자 소프트웨어 유통망을 통하여 획득된 것일 수도 있다.
저장부(180)는 하드 디스크나 플로피 디스크와 같은 자기 디스크 저장 매체나, 자기 테이프나, 컴팩트 디스크(CD)나 디브이디(DVD)와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 기록 매체(magneto-optical media)나, 롬(ROM), 램(RAM), SD카드, 플래시 메모리, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등과 같은 반도체 저장 장치 등을 이용하여 구현 가능하다.
또한, 저장부(180)는, 버퍼 메모리를 포함할 수 있다. 버퍼 메모리는 신호 송수신부(110)에서 출력되고 반사파에 대응하는 전기적 신호를 데이터의 형태로 일시적 또는 비일시적으로 저장한 후, 저장된 데이터를 프로세서(120)로 전달할 수 있다. 프로세서(120)는 버퍼 메모리로부터 전달된 데이터를 기반으로 피감지체(10)의 위치를 연산할 수 있다.
피감지체 위치 결정 장치(100)가 디스플레이 장치를 이용하여 구현된 경우, 피감지체 위치 결정 장치(100)는 디스플레이(190)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이(190)는 적어도 하나의 디스플레이 패널을 이용하여 구현될 수 있다. 여기서 디스플레이 패널은, 예를 들어, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP, plasma display panel), 발광 다이오드(LED, light emitting diode) 디스플레이 패널 및/또는 액정 디스플레이(LCD, liquid crystal display) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 여기서, 발광 다이오드 패널은, 유기 발광 다이오드(OLED, organic light emitting diode) 등을 포함할 수 있으며, 유기 발광 다이오드는 수동형 유기 발광 다이오드(PMOLED, Passive Matrix OLED) 또는 능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix OLED)를 포함할 수 있다. 물론 실시예에 따라서, 디스플레이(190)는, 음극선관(CRT, Cathod Ray Tube)를포함할 수도 있다. 또한, 디스플레이(190)는 상술한 예시 이외에도 화면 표시가 가능한 다양한 장치 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
이하 피감지체 위치 결정 장치(100)가 디스플레이 장치이고 두 개의 신호 송수신부(111-1, 111-2)가 설치된 경우를 들어 신호 송수신부(110)가 배치된 일례를 설명하도록 한다.
도 2b는 피감지체 위치 결정 장치의 일 실시예에 대한 전면도이고, 도 2c는 피감지체 위치 결정 장치의 일 실시예에 대한 저면도이다. 이하 설명의 편의를 위하여 디스플레이(190)가 화면을 출력하는 방향을 전 방향, 전 방향의 반대 방향을 후 방향이라고 하고, 전 방향 또는 후 방향에 직교하는 네 개의 방향을 상, 하, 좌 및 우 방향이라고 한다. 그러나 이와 같은 방향은 설계자에 따라서 임의적으로 정의 가능하다.
도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치인 피감지체 위치 결정 장치(100)는 디스플레이(190)를 포함할 수 있으며, 신호 송수신부(110), 즉 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는 디스플레이(190)의 경계 또는 그 주변에 설치될 수 있다.
예를 들어, 제1 신호 송수신부(111-1)는 디스플레이(190)의 좌측 말단의 하단 또는 그 주변에 설치되고, 디스플레이(190) 방향으로 전자기파(W1)를 방사할 수 있도록 마련된다. 또한, 제2 신호 송수신부(111-2)는, 제1 신호 송수신부(111-1)가 설치된 위치와는 반대로 디스플레이(190)의 우측 말단의 하단 또는 그 주변에 설치되고, 디스플레이(190) 방향으로 전자기파(W2)를 방사할 수 있도록 마련된다. 상술한 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 각각의 설치 위치는 예시적인 것이며, 설계자의 임의적 선택에 따라서 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는 다양한 위치에 설치 가능하다. 예를 들어, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는 각각 디스플레이(190)의 좌측 말단의 상단 및 우측 말단의 상단에 설치되는 것도 가능하다. 또한, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 중 적어도 하나가 디스플레이(190)의 중심 또는 그 주변의 상단 또는 하단에 설치되는 것도 가능하다.
실시예에 따라서, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 중 적어도 하나는 디스플레이(190)의 일부와 중첩되도록 설치될 수도 있고, 또는 중첩되지 않도록 설치될 수도 있다.
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 중 적어도 하나는 도 2c에 도시된 바와 같이 디스플레이(190)를 기준으로 전면 방향에 설치될 수도 있다.
또한, 피감지체 위치 결정 장치(100)는 디스플레이(190)를 고정시키고 내측에 각종 부품을 내장하는 외장 하우징(191)을 포함할 수 있다. 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 중 적어도 하나는 외장 하우징(191)에 설치되어 디스플레이(190) 주변에 설치될 수도 있다. 이 경우, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 중 적어도 하나는 외장 하우징(191)에 형성된 홈(미도시)에 장착되어 설치될 수도 있고, 또는 외장 하우징(191)의 외면에 노출되어 설치될 수도 있다. 여기서 홈은 디스플레이(190) 방향 또는 전면 방향을 향하도록 마련된 것일 수 있다.
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 대체적으로 디스플레이(190)의 외면을 따라서 방출된 전자기파(W1, W2)가 진행할 수 있도록 설치될 수 있다. 이와 같은 전자기파(W1, W2)의 지향성은, 지향성 안테나(114)를 채용함으로써 실현될 수도 있고, 및/또는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)의 주변에 설치되고, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)에서 방사된 전자기파(W1, W2)의 진행 방향을 가이드하기 위한 가이드부재를 이용하여 실현될 수도 있다.
도 3은 피감지체의 터치 조작 및 터치 조작 위치를 감지하는 일례를 도시한 도면이다.
프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)의 동작 개시에 대한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)로 전달할 수 있다. 이 경우, 프로세서(120)는, 클락(120a)을 이용하여 제어 신호가 생성된 시점, 제어 신호가 전달되는 시점 또는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)가 전자기파(W1, W2)를 방출할 것으로 예상되는 시점에 대한 정보(이하 방사 시점)를 별도로 획득하여 저장부(180) 등에 기록해둘 수 있다.
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는, 프로세서(120)로부터 전달된 동작 개시에 대한 제어 신호의 수신에 응하여 전자기파(W1, W2)를 방출할 수 있다.
만약 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(190)의 전면에 피감지체, 일례로 손가락 끝(10)이 접촉하거나 상당히 근접하여 존재하는 경우, 전자기파(W1, W2)는 피감지체(10)에 의해 반사되게 된다. 이에 따른 반사파(RW1, RW2)는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)의 방향으로 전달된다. 따라서, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는 반사파(RW1, RW2)를 수신한다. 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는 각각 수신된 반사파(RW1, RW2)에 대응하는 전기적 신호를 출력하고, 출력된 전기적 신호는 프로세서(120)로 저장부(180)를 경유하거나 또는 직접 전달될 수 있다.
프로세서(120)는, 반사파(RW1, RW2)에 대응하는 전기적 신호의 수신 시점 또는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 중 적어도 하나가 반사파(RW1, RW2)를 수신한 것으로 예상되는 시점에 대한 정보(이하 수신 시점)를, 클락(120a)을 이용하여 획득한다.
이 경우, 매질이 실질적으로 동일하므로 전자기파(W1, W2, RW1, RW2)의 속도는 일정하다. 따라서, 프로세서(120)는 방사 시점과 수신 시점의 차이를 이용하여, 방출된 전자기파(W1, W2)가 피감지체(10)에 의해 반사되어 돌아오기까지의 거리(2*d1, 2*d2)를 연산 및 획득할 수 있으며, 더 나아가 피감지체(10)와 제1 신호 송수신부(111-1) 사이의 거리(d1) 및 피감지체(10)와 제2 신호 송수신부(111-2) 사이의 거리(d2)가 획득할 수 있게 된다.
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)의 거리(dc)는 알려진 값이므로, 획득된 각각의 거리(d1, d2, d3)를 헤론의 공식에 적용하면, 피감지체(10)와 디스플레이(190)의 하단 경계 사이의 거리(h1)가 연산된다. 만약 피감지체(10)가 접촉 또는 근접한 지점을 2차원 좌표(P(x,y))로 표현하는 경우, 피감지체(10)와 디스플레이(190)의 하단 경계 사이의 거리(h1)는, 피감지체(10)가 접촉 또는 근접한 지점에 대한 좌표 P(x,y)의 y값으로 이용될 수 있다.
피감지체(10)와 디스플레이(190)의 하단 경계 사이의 거리(h1)가 연산되면, 피타고라스의 정리나 삼각 함수를 이용하여 제1 신호 송수신부(111-1)와 디스플레이(190)의 하단 경계의 일 지점(P1, 피감지체(10)를 통과하는 직선이 디스플레이(190)의 하단 경계와 직교하는 지점) 사이의 거리(dc1)가 연산 가능하다. 만약 좌표의 기준이 되는 지점(즉, 원점)이 제1 신호 송수신부(111-1)가 위치한 지점 또는 이에 근사한 지점이라면, 제1 신호 송수신부(111-1)와 디스플레이(190)의 하단 경계의 일 지점(P1)은 피감지체(10)가 접촉 또는 근접한 지점에 대한 좌표 P(x,y)의 x값으로 이용될 수 있다.
또는, 이와 동일하게 제2 신호 송수신부(111-2)와 디스플레이(190)의 하단 경계의 일 지점(P1)의 거리 역시 피타고라스의 정리나 삼각 함수를 이용하여 연산될 수도 있다. 만약 원점이 제2 신호 송수신부(111-2)가 위치한 지점 또는 이에 근사한 지점이라면 제2 신호 송수신부(111-2)와 디스플레이(190)의 하단 경계의 일 지점(P1)의 거리(dc2)는 피감지체(10)가 접촉 또는 근접한 지점에 대한 좌표 P(x,y)의 x값으로 이용될 수 있다.
이와 같이 피감지체(10)가 위치한 지점에 대한 좌표 P(x,y)가 연산될 수 있으며, 이에 따라 피감지체(10)의 위치가 결정될 수 있다.
프로세서(120)는 피감지체(10)의 위치가 결정되면, 피감지체(10)의 위치에 대응하는 동작, 예를 들어 피감지체(10)가 접촉한 위치에 표시되는 아이콘에 대응하는 애플리케이션의 실행 동작을 수행할 수 있다.
이하 도 4 내지 도 10을 참조하여, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)가 마련된 경우에 있어서 프로세서의 동작의 일 실시예를 설명하도록 한다.
도 4는 프로세서의 동작의 제1 실시예를 도시한 도면이고, 도 5는 제1 신호 송수신부가 제1 전자기파를 송신하는 일례를 도시한 도면이며, 도 6은 제1 신호 송수신부가 피감지체에서 반사된 제1 반사파를 수신하는 일례를 도시한 도면이다. 도 7은 제1 반사파를 수신한 경우에 있어서 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 도시한 그래프이다.
도 4에 도시된 바를 참조하면, 프로세서(120)는 미리 정의된 설정 또는 사용자의 조작에 따라서 동작 개시 제어 신호를 제1 신호 송수신부(111-1)로 전달할 수 있다(121). 제1 신호 송수신부(111-1)는 제어 신호의 수신에 응하여 제1 전자기파(W11)를 방출하여 송신한다(122). 이 경우, 제2 신호 송수신부(111-2)는 동작하지 않도록 제어된다.
제1 신호 송수신부(111-1)는, 동작 개시 제어 신호를 수신한 이후, 도 5에 도시된 바와 같이, 연속적으로 또는 주기적으로 제1 주파수(f11)의 제1 전자기파(W11)를 디스플레이(190)의 전면 위로 방출할 수 있다. 여기서, 제1 주파수(f11)는 후술하는 제2 주파수(도 8의 f12) 및 제3 주파수(도 8의 f21)보다 상대적으로 낮은 것일 수 있다. 동일한 의미로, 제1 전자기파(W11)의 파장은 제2 전자기파(도 8의 W12) 및 제3 전자기파(도 8의 W21)의 파장보다 상대적으로 길 수 있다.
만약 도 6에 도시된 바와 같이 피감지체(10)가 디스플레이(190)의 일 면에 접하거나 또는 근접하게 되면, 제1 전자기파(W11)는 피감지체(10)에 반사되고, 제1 신호 송수신부(111-1)는 제1 전자기파(W11)에 대응하는 제1 반사파(RW11)을 수신하게 된다(123). 제1 전자기파(W11)의 주파수(f11)는 상대적으로 낮으므로, 상대적으로 강한 회절성을 갖는다. 따라서, 제1 전자기파(W11)가 방출되는 경우 복수의 지점에 복수의 피감지체(10)가 존재하는 경우, 복수의 피감지체(10)의 전부 또는 일부에서 반사가 이루어지게 된다. 따라서, 다양한 거리에서 반사된 반사파(RW11)가 제1 신호 송수신부(111-1)로 전달된다.
순차적으로 제1 신호 송수신부(111-1)는 제1 반사파(RW11)에 대응하는 신호를 프로세서(120)로 전달한다(124).
프로세서(120)는 제1 반사파(RW11)에 대응하는 신호를 수신하면, 이에 응하여 터치 조작이 개시되었다고 판단할 수 있다(125). 이 경우, 방출된 제1 전자기파(W11)는 상술한 바와 같이 낮은 주파수(f11) 및 강한 회절성을 가지므로, 제1 반사파(RW11)에 대응하는 신호는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상대적으로 낮은 해상도를 갖는다.
실시예에 따라서, 제1 신호 송수신부(111-1) 대신에 제2 신호 송수신부(111-2)가 제1 전자기파(W11)를 송신하고 제1 반사파(RW11)를 수신하고, 프로세서(120)는 제2 신호 송수신부(111-2)에서 전달되는 신호를 기반으로 터치 조작의 개시 여부를 판단하도록 마련되는 것도 가능하다. 또한, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)가 함께 동작하여 터치 조작의 개시 여부가 판단될 수 있도록 설계되는 것도 가능하다.
도 8은 제1 신호 송수신부 및 제2 신호 송수신부가 제2 전자기파 및 제3 전자기파를 송신하는 일례를 도시한 도면이고, 도 9는 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 도면이다.
터치 조작이 개시되었다고 판단되면, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)에 동작 개시 제어 신호를 전송한다(125, 126).
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는, 동작 개시 제어 신호의 수신에 응하여 동작을 개시하여 도 8에 도시된 바와 같이 제2 전자기파(W12) 및 제3 전자기파(W21)를 디스플레이(190)의 일 면의 상단으로 방출할 수 있다(125-1, 126-1). 이 경우, 제1 신호 송수신부(111-1)는 제2 주파수(f12)의 제2 전자기파(W12)를 방출하고, 제2 신호 송수신부(111-2)는 제3 주파수(f21)의 제3 전자기파(W21)를 방출할 수 있다. 제2 주파수(f12) 및 제3 주파수(f21)는 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있다. 제2 주파수(f12) 및 제3 주파수(f21)는, 제1 주파수(f11)보다 상대적으로 더 높을 수 있다. 다시 말해서, 제2 전자기파(W12)의 파장 및 제3 전자기파(W21)의 파장은 제1 전자기파(W11)의 파장보다 더 짧을 수 있다.
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)가 방출한 각각의 전자기파(W12, W21)는 피감지체(10)에 반사되고, 이에 따른 반사파, 즉 제2 반사파(RW12) 및 제3 반사파(RW21)는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)로 각각 전달된다(125-2, 126-2). 다시 말해서, 제1 신호 송수신부(111-1)는 제2 반사파(RW12)를 수신하고, 제2 신호 송수신부(111-2)는 제3 반사파(W21)를 수신한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 전자기파(W12, W21)의 경로 상에 복수의 물체(예를 들어 엄지 손가락 말단(10b)과 그 주변의 일 구역(z1) 및 검지 손가락 말단(10a)과 그 주변의 일 구역(z2))가 존재하는 경우, 방사된 전자기파, 일례로 제2 전자기파(W12)는, 엄지 손가락 말단(10b)과 그 주변의 일 구역(z2)에 전달되고, 또한 검지 손가락 말단(10a)과 그 주변의 일 구역(z2)에 전달되고, 엄지 손가락 말단(10b)과 그 주변의 일 구역(z2) 및 검지 손가락 말단(10a)과 그 주변의 일 구역(z2)에서는 각각 독립적으로 반사가 발생하게 된다. 이에 따라, 서로 상이한 지점에서 반사된 복수의 제2 반사파(W21)가 대응하는 신호 송수신부, 일례로 제1 신호 송수신부(111-1)로 전달되게 된다.
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는 반사파(RW12, RW21)를 수신하면, 반사파(RW12, RW21)에 대응하는 신호를 각각 독립적으로 프로세서(120)로 전달한다(125-3, 126-3).
도 10은 제2 반사파를 수신한 경우에 있어서 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 도시한 그래프이다.
상술한 바와 같이 제2 전자기파(W12) 및 제3 전자기파(W21)는 그 주파수(f12, f21)가 상대적으로 높으므로, 프로세서(120)에 전달되는 신호는, 상대적으로 높은 해상도를 갖게 된다. 만약 복수의 물체(10a, 10b, z1, z2)에서 반사가 이루어진 경우, 프로세서(120)는 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 지점, 일례로 두 개의 시점(z11, z12)에서 상대적으로 세기가 강한 신호를 수신하게 된다. 여기서, 각각의 시점(z11, z12)은 도 9에 도시된 반사가 이루어진 각각의 지점(z1, z2)의 거리에 대응한다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 복수의 시점(z11, z12) 중 어느 하나의 시점을 선택하고, 선택된 시점(z11 및 z12 중 어느 하나)를 기반으로 터치 조작이 이루어진 지점의 위치(즉, 좌표값)를 결정할 수 있다(127). 예를 들어, 프로세서(120)는 반사가 이루어진 복수의 지점 또는 구역 중에서 검지 손가락 말단(10a) 및 그 주변의 일 구역(z2)에 대응하는 위치를 터치 조작이 이루어진 위치로 결정할 수 있다.
보다 구체적으로 예를 들어, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1)에서 전달된 전기적 신호로부터 어느 하나의 시점, 일례로 제1 시점(z12)의 신호를 선택하고, 선택된 제1 시점(z12)과 제2 전자기파(W12)가 방출된 시점 사이의 시간차를 기반으로 선택된 신호에 대응하는 거리를 연산할 수 있다. 이에 따라 피감지체(10a)와 제1 신호 송수신부(111-1) 사이의 거리가 결정될 수 있다. 마찬가지로 프로세서(120)는 제2 신호 송수신부(111-2)가 수신한 제3 반사파(W21)에 대응하는 신호에 대해서도 이와 동일한 과정을 수행할 수 있으며, 이에 따라 피감지체(10a)와 제2 신호 송수신부(111-2) 사이의 거리가 결정될 수 있다. 각각의 거리들이 결정되면, 상술한 바와 같은 연산 과정을 거쳐 프로세서(120)는 피감지체(10a)의 좌표를 결정할 수 있다. 다시 말해서, 프로세서(120)는 제1 시점(z12)에 대응하는 지점, 예를 들어 검지 손가락 말단(10a) 및 그 주변의 일 구역(z2)에 대응하는 위치에 대한 좌표를 획득할 수 있게 된다. 이에 따라 피감지체(10a)의 위치가 결정된다.
일 실시예에 의하면, 프로세서(120)는, 미리 정의된 프로파일, 학습 알고리즘 및 미리 정의된 사용자 설정 중 적어도 하나를 기반으로 상대적으로 세기가 강한 복수의 지점(z11, z12) 중 어느 하나의 지점을 선택할 수 있다.
프로파일은 실험 또는 경험에 따라서 설계자에 의해 미리 정의된 것일 수 있으며, 상대적으로 세기가 강한 지점 중 특정한 지점을 선택하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 프로파일을 열람하여 신호의 세기가 특정 범위에 해당하는 지점을 선택하거나, 또는 복수의 지점(z11, z12) 중 신호 송수신부(111-1, 111-2)에서 가장 멀리 위치하거나 또는 가장 근접하여 위치한 지점을 선택할 수도 있다.
학습 알고리즘은 심층 신경망(DNN, Deep Neural Network), 콘볼루션 신경망(CNN, Convolutional Neural Network), 순환 신경망(RNN, Recurrent Neural Network), 심층 신뢰 신경망(DBN, Deep Belief Network) 및 심층 Q-네트워크(Deep Q-Networks) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 학습 알고리즘을 생성 또는 갱신하고, 생성 또는 갱신된 학습 알고리즘을 기반으로 복수의 지점(z11, z12) 중 어느 하나의 지점을 선택할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(120)는, 예를 들어, 복수의 지점 중 어느 하나에 대한 선택 명령을 사용자로부터 수신하고, 사용자의 선택 결과를 기반으로 학습 알고리즘을 생성 및 갱신할 수도 있다.
사용자 설정은, 상대적으로 세기가 강한 지점 중 특정한 지점을 선택하기 위해 사용자에 의해 정의된 정보를 포함할 수 있다. 사용자 설정은 별도로 마련된 사용자 인터페이스를 이용한 캘리브레이션 과정을 통하여 정의될 수도 있다.
상술한 바와 같이 피감지체(10a)의 위치가 결정되면, 프로세서(120)는 결정된 피감지체(10a)의 위치에 대응하는 연산 처리를 수행하거나 제어 신호를 생성하여 피감지체 위치 결정 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.
이하 도 11 내지 도 14를 참조하여, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)가 마련된 경우에 있어서 프로세서의 동작의 일 실시예를 설명하도록 한다.
도 11은 프로세서의 동작의 제2 실시예를 도시한 도면이고, 도 12는 제1 신호 송수신부 및 제2 신호 송수신부가 제4 전자기파 및 제5 전자기파를 송신하는 일례를 도시한 도면이다. 도 13은 제4 반사파를 수신한 경우에 있어서 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 도시한 그래프이다.
도 11에 도시된 바에 의하면, 프로세서(120)는 미리 정의된 설정 또는 사용자의 조작에 따라서 동작 개시 제어 신호를 제1 신호 송수신부(111-1)로 전달하고(131), 제1 신호 송수신부(111-1)는 제어 신호의 수신에 응하여 연속적으로 또는 주기적으로 제1 주파수(f11)의 제1 전자기파(W11)를 디스플레이(190) 전면 위로 송신할 수 있다(131-1). 상술한 바와 동일하게, 제2 신호 송수신부(111-2)는 동작하지 않도록 제어된다. 제1 전자기파(W11)의 주파수(즉, 제1 주파수, f11)는 후술하는 제2 전자기파(W12)의 주파수(f12), 제3 전자기파(W21)의 주파수(f21), 제4 전자기파(W13)의 주파수(f13) 및 제5 전자기파(W22)의 주파수(f22) 보다 상대적으로 낮도록 설정된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 피감지체(10, 11)가 디스플레이(190)의 일 면에 접하거나 또는 근접하게 되면, 제1 신호 송수신부(111-1)는 피감지체(10)에 반사된 제1 반사파(RW11)을 수신한다(132). 이어서, 제1 신호 송수신부(111-1)는 제1 반사파(RW11)에 대응하는 신호를 프로세서(120)로 전달한다(132-1). 여기서, 피감지체(10, 11)는 복수일 수 있다. 예를 들어, 두 개의 손이 터치 조작을 수행할 수도 있다(이하 멀티 터치라 칭함).
프로세서(120)는 제1 반사파(RW11)에 대응하는 신호를 수신하면, 이에 응하여 터치 조작이 개시되었다고 판단할 수 있다(133).
이 경우, 실시예에 따라서, 제1 신호 송수신부(111-1) 대신에 제2 신호 송수신부(111-2)가 제1 전자기파(W11)를 송신하고 제1 반사파(RW11)를 수신하는 것도 가능하다.
터치 조작이 개시되었다고 판단되면, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 각각에 동작 개시 제어 신호를 전송하고(135, 136), 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 동작 개시 제어 신호의 수신에 응하여 제4 주파수(f13)의 제4 전자기파(W13) 및 제5 주파수(f22)의 제5 전자기파(W22)를 각각 디스플레이(190)의 일 면의 상단으로 방출할 수 있다(134-1, 135-1).
여기서, 제4 주파수(f13) 및 제5 주파수(f22)는 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있다. 제4 주파수(f13) 및 제5 주파수(f22)는, 제1 주파수(f11)보다 상대적으로 더 높고, 제2 주파수(f12) 및 제3 주파수(f21)보다 상대적으로 더 낮을 수 있다. 다시 말해서, 제4 전자기파(W13)의 파장 및 제5 전자기파(W22)의 파장은 제1 전자기파(W11)의 파장보다 더 짧고, 제2 전자기파(W12)의 파장 및 제3 전자기파(W21)의 파장보다 짧을 수 있다. 따라서, 제4 전자기파(W13) 및 제5 전자기파(W22)는 제1 전자기파(W11)보다는 상대적으로 회절성은 약하나 해상도는 강하고, 제2 전자기파(W12) 및 제3 전자기파(W21)보다는 상대적으로 회절성이 강하나 해상도는 약하다.
제1 신호 송수신부(111-1)가 방출한 제4 전자기파(W13)는 피감지체(10)에 반사된다. 제1 신호 송수신부(111-1)는 이에 따른 제4 반사파(RW13)를 수신하고(134-2), 이에 대응하는 전기적 신호를 프로세서(120)로 전달한다(134-3). 마찬가지로 제2 신호 송수신부(111-2)가 방출한 제5 전자기파(W22)는 피감지체(10)에 반사되고, 제2 신호 송수신부(111-2)는 제5 반사파(RW22)를 수신한다(135-2). 프로세서(120)는 제5 반사파(RW22)에 대응하는 신호를 수신한다(135-3).
전자기파의 진행 경로에는 복수의 피감지체(10, 11)가 존재할 수 있다. 이 경우, 복수의 피감지체(10, 11) 중 어느 하나의 피감지체, 일례로 제1 피감지체(10, 10a)와 제1 신호 송수신부(111-1) 사이에는 다른 피감지체, 일례로 제2 피감지체(11, 11a)가 위치할 수 있다. 여기서, 피감지체(10, 10a, 11, 11a)는 서로 상이한 손(10, 11)일 수도 있고, 서로 상이한 손(10, 11)의 어느 하나의 손가락 말단(10a, 11a) 또는 동일한 손의 서로 상이한 손가락 말단일 수도 있다. 제4 전자기파(W13) 및 제5 전자기파(W22)는 상대적으로 회절성이 강하므로, 제2 피감지체(11)뿐만 아니라 후단의 제1 피감지체(10)에서도 반사될 수 있다.
이에 따라 프로세서(120)는, 도 13에 도시된 바와 같이 복수의 시점(z13, z14)에서 상대적으로 다른 시점보다 세기가 강한 신호를 수신하게 된다.
프로세서(120)는 전달되는 신호의 형태를 판단하고 복수의 시점(z13, z14)에서 신호의 세기가 상대적으로 강해지면, 복수의 지점, 즉 복수의 피감지체(10, 11)에서 반사가 이루어진 것으로 결정하고, 멀티 터치 조작이 수행되었다고 판단할 수 있다(136). 반대로 전달된 신호가 단일 시점에서만 신호의 세기가 상대적으로 강해지면 멀티 터치 조작이 수행되지 않았다고 판단할 수 있다(다시 말해서, 싱글 터치 조작이 수행되었다고 판단할 수 있다).
멀티 터치 조작이 수행되었다고 판단되면, 프로세서(120)는, 피감지체(10, 11)에 의해 터치 조작이 수행된 정확한 지점을 판단하기 위하여, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 각각에 동작 개시 제어 신호를 전송할 수 있다(137, 138). 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는, 동작 개시 제어 신호의 수신에 응하여 도 8에 도시된 바와 같이 제2 주파수(f12)의 제2 전자기파(W12) 및 제3 주파수(f21)의 제3 전자기파(W21)를 디스플레이(190)의 일 면의 상단으로 방출할 수 있다(137-1, 138-1). 제2 주파수(f12) 및 제3 주파수(f21)의 크기는 제4 주파수(f13) 및 제5 주파수(f22)의 크기보다 상대적으로 높게 마련된다. 다시 말해서, 제2 주파수(f12)의 제2 전자기파(W12) 및 제3 주파수(f21)의 제3 전자기파(W21)는, 제4 주파수(f13)의 제4 전자기파(W13) 및 제5 주파수(f22)의 제5 전자기파(W22)보다 상대적으로 회절성은 약하나 해상도는 높게 된다.
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)가 방출한 각각의 전자기파(W12, W21)는 피감지체(10, 11)에 반사되고, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 각각은 이에 대응하는 제2 반사파(RW12) 및 제3 반사파(RW21)를 수신한다(137-2, 137-2). 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 각각은 수신한 제2 반사파(RW12) 및 제3 반사파(RW21)에 대응하는 전기적 신호를 프로세서(120)로 전달하고(137-3, 138-3), 프로세서(120)는 제2 반사파(RW12) 및 제3 반사파(RW21)에 대응하는 전기적 신호를 이용하여, 도 10을 참조하여 설명한 바와 동일하거나 또는 일부 변형된 방법으로 복수의 피감지체(10, 11) 각각의 좌표값 P1(x,y), P2(x,y)를 연산할 수 있다(139). 이에 따라, 프로세서(120)는 복수의 피감지체(10, 11)의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있게 된다.
프로세서(120)는 복수의 피감지체(10, 11) 각각의 위치가 결정되면, 복수의 피감지체(10, 11) 각각의 위치에 따라서 대응하는 연산/처리를 수행하거나 또는 피감지체 위치 결정 장치(100)가 대응하는 동작을 수행하도록 제어 신호를 생성할 수 있다.
이하 도 14 내지 도 20을 참조하여 피감지체 위치 결정 장치의 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 14는 피감지체 위치 결정 장치의 다른 실시예에 대한 블록도이고, 도 15는 복수의 제3 신호 송수신부가 더 설치된 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 14에 도시된 바를 참조하면, 피감지체 위치 결정 장치(100)는, 신호 송수신부(110)와, 프로세서(120)를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 저장부(180) 및 디스플레이(190) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 신호 송수신부(110), 프로세서(120), 저장부(180) 및 디스플레이(190)에 대한 자세한 동작 및 구조는 이미 기술한 바 있으므로, 이하 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
일 실시예에 의하면, 피감지체 위치 결정 장치(100)는 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3; 111-31, 111-32)를 포함할 수 있다.
제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3)는 서로 동종의 장치를 이용하여 구현될 수도 있고, 서로 이종의 장치를 이용하여 구현될 수도 있다.
제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3; 111-31, 111-32)는 프로세서(120)로부터 전달되는 제어 신호에 따라서 각각 동작을 개시하여, 도 15에 도시된 바와 같이, 소정의 파(W1, W2, W3a, W3b)를 외부로 방출하고, 반사파에 대응하는 전기적 신호를 프로세서(120)로 전달할 수 있다.
도 15에 도시된 바를 참조하면, 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3111-31, 111-32)는 각각 디스플레이(190)의 주변의 서로 상이한 위치에 설치될 수 있다.
예를 들어, 제1 신호 송수신부(111-1)는 디스플레이(190) 방향으로 전자기파(W1)를 방사할 수 있도록 디스플레이(190)의 좌측 말단의 하단 또는 그 주변에 설치되고, 제2 신호 송수신부(111-2)는 디스플레이(190) 방향으로 전자기파(W2)를 방사할 수 있도록 디스플레이(190)의 우측 말단의 하단 또는 그 주변에 설치될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3; 111-31, 111-32)는 디스플레이(190)의 좌측 및/또는 우측 말단의 상단이나 그 주변에 설치될 수 있다. 만약 두 개의 제3 신호 송수신부(113-31, 113-32)가 마련된 경우라면, 어느 하나의 제3 신호 송수신부(111-31)는 디스플레이(190)의 좌측 말단의 상단 또는 그 주변에 설치되어 전자기파(W3a)를 디스플레이(190) 방향으로 방사하도록 마련되고, 다른 하나의 제3 신호 송수신부(111-32)는 디스플레이(190)의 우측 말단의 상단 또는 그 주변에 설치되어 전자기파(W3b)를 디스플레이(190) 방향으로 방사하도록 마련될 수 있다. 다시 말해서, 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3)는 각각 디스플레이(190)의 네 개의 모서리 또는 그 주변에 설치될 수 있다. 실시예에 따라서, 제3 신호 송수신부(113-31, 113-32)는 디스플레이(190)의 좌측 말단의 상단 또는 그 주변에만 설치되거나 또는 디스플레이(190)의 우측 말단의 상단 또는 그 주변에만 설치되는 것도 가능하다.
실시예에 따라서, 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3) 중 적어도 하나는 디스플레이(190)의 일부와 중첩되도록 설치될 수도 있고, 또는 중첩되지 않도록 설치될 수도 있으며, 또한 디스플레이(190)를 기준으로 전면 방향에 설치될 수도 있다. 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3)는 외장 하우징(191)의 내측 또는 외측에 설치되는 것도 가능하다.
이하 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3; 111-31, 111-32)가 마련된 경우에 있어서 프로세서(120)의 동작의 일 실시예를 설명하도록 한다.
도 16은 프로세서의 동작의 제3 실시예를 도시한 도면이고, 도 17은 각각의 신호 송수신부가 전자기파를 송신하는 일례를 도시한 도면이다.
도 16에 도시된 바에 의하면, 먼저 프로세서(120)는 미리 정의된 설정 또는 사용자의 조작에 따라서 동작 개시 제어 신호를 제1 신호 송수신부(111-1)로 전달하고(141), 제1 신호 송수신부(111-1)는 제어 신호의 수신에 응하여 연속적으로 또는 주기적으로 제1 주파수(f11)의 제1 전자기파(W11)를 디스플레이(190) 전면 위로 송신한다(141-1). 제2 신호 송수신부(111-2)로는 제어 신호가 전달되지 않으므로, 제2 신호 송수신부(111-2)는 전자기파를 방출하지 않는다. 적어도 하나의 피감지체가 디스플레이(190)의 일 면에 접하거나 또는 근접하게 되면, 제1 신호 송수신부(111-1)는 피감지체(10)에 반사된 제1 반사파(RW11)을 수신하고(142), 제1 반사파(RW11)에 대응하는 전기적 신호를 프로세서(120)로 전달한다(142-1). 프로세서(120)는 제1 반사파(RW11)에 대응하는 신호를 수신하면, 이에 응하여 터치 조작이 개시되었다고 판단할 수 있다(143). 상술한 바와 같이, 실시예에 따라서, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1) 대신에 제2 신호 송수신부(111-2)를 동작시켜 터치 조작의 개시 여부를 판단할 수도 있다.
터치 조작이 개시되었다고 판단되면, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 각각에 동작 개시 제어 신호를 전송한다(145, 146). 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 각각은, 동작 개시 제어 신호에 따라 제1 주파수(f11)보다 상대적으로 높은 제4 주파수(f13)의 제4 전자기파(W13) 및 제1 주파수(f11)보다 상대적으로 높은 제5 주파수(f22)의 제5 전자기파(W22)를 방출할 수 있다(144-1, 145-1).
제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)는 각각 제4 전자기파(W13)에 대응하는 제4 반사파(RW13) 및 제5 전자기파(W22)에 대응하는 제5 반사파(RW22)를 수신하고(145-2, 145-2), 수신된 반사파(RW13, RW22)에 대응하는 전기적 신호가 프로세서(120)로 전달된다(144-3, 145-3).
상술한 바와 같이 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 각각으로부터 전달되는 신호의 형태를 판단하고 만약 복수의 시점에서 신호의 세기가 상대적으로 강해지면 복수의 지점, 즉 복수의 피감지체에서 반사가 이루어진 것으로 결정한다. 다시 말해서, 프로세서(120)는 멀티 터치 조작이 수행되었다고 판단할 수 있다(146).
멀티 터치 조작이 수행되었다고 판단된 경우, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3) 각각에 동작 개시에 대한 제어 신호를 송신할 수 있다(147, 148, 149, 150). 이에 따라, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3)는 각각 소정 주파수(f11, f21, f31, f32)의 전자기파(W12, W21, W31, W41)를 방출하도록 제어될 수 있다(147-1, 148-1, 149-1, 150-1). 이하 어느 하나의 제3 신호 송수신부(111-31)에서 출력된 전자기파(W31)를 제6 전자기파라 칭하고, 다른 하나의 제3 신호 송수신부(111-32)에서 출력된 전자기파(W32)를 제7 전자기파라 칭한다.
제2 전자기파(W12)의 주파수(f12), 제3 전자기파(W21)의 주파수(f21), 제6 전자기파(W31)의 주파수(f31) 및 제7 전자기파(W41)의 주파수(f41)는 서로 동일할 수도 있고 또는 서로 상이할 수도 있다.
또한, 제2 전자기파(W12)의 주파수(f12), 제3 전자기파(W21)의 주파수(f21), 제6 전자기파(W31)의 주파수(f31) 및 제7 전자기파(W41)의 주파수(f41)는 제1 전자기파(W11)의 주파수(f11), 제4 전자기파(W13)의 주파수(f13) 및 제5 전자기파(W22)의 주파수(f22) 보다 상대적으로 높을 수 있다. 따라서, 제2 전자기파(W12), 제3 전자기파(W21), 제6 전자기파(W31) 및 제7 전자기파(W41)는 다른 전자기파(W11, W13, W22)보다 상대적으로 회절성이 약하면서 해상력이 높을 수 있다.
제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3) 각각은, 제2 전자기파(W12)에 대응하는 제2 반사파(RW12), 제3 전자기파(W21)에 대응하는 제3 반사파(RW21), 제6 전자기파(W31)에 대응하는 제6 반사파(RW31) 및 제7 전자기파(W41)에 대응하는 제7 반사파(RW41)를 수신할 수 있다(147-2, 148-2, 149-2, 150-2). 물론, 상황에 따라서 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3) 중 일부는 반사파(RW12, RW21, RW31, RW41)를 수신하지 않을 수도 있다.
수신된 반사파(RW12, RW21, RW31, RW41)에 대응하는 전기적 신호는 프로세서(120)로 전달되고(147-3, 148-3, 149-3, 150-3), 프로세서(120)는 전달받은 전기적 신호를 기반으로 피감지체, 일례로 검지 손가락의 말단(10a) 및 그 주변(도 18의 z4 또는 도 20a의 z5)의 위치를 연산할 수 있다(151).
도 18은 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 도면이고, 도 19는 제1 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 그래프이다. 도 20a는 제3 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 도면이고, 도 20b는 제3 신호 송수신부가 수신한 신호의 세기를 설명하기 위한 그래프이다.
높은 주파수(f12, f21)의 전자기파(W12, W21)가 방출되는 경우, 전자기파(W12, W21)는 상대적으로 약한 회절성을 갖는다. 따라서, 도 18에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 물체(일례로 검지 손가락 말단(10a) 및 그 주변(z4))까지의 전자기파의 진행 경로 상에 어느 하나의 물체(일례로 엄지 손가락 말단(10b) 및 그 주변(z3))가 위치하는 경우, 높은 주파수(f12, f21)의 전자기파(W12, W21)는 어느 하나의 물체(10b, z3)에서는 대체적으로 회절되지 않아 다른 하나의 물체(10a, z4)까지 거의 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라 다른 하나의 물체(10a, z4)에서는 반사파가 거의 생성되지 않으며, 이에 따라 다른 하나의 물체, 일례로 검지 손가락 말단(10a) 및 그 주변(z4)에 대응하는 반사파는 거의 제1 신호 송수신부(111-1)로 전달되지 않게 된다.
따라서, 제1 신호 송수신부(111-1)에서는 도 19에 도시된 바와 같이 특정한 시점(z13)에서만 상대적으로 세기가 강한 전기적 신호가 출력된다. 다시 말해서, 도 10에서 도시된 바와는 상이하게 이후 시점(z14)에서는 신호의 세기가 상대적으로 강해지지 않게 된다. 그러므로, 프로세서(120)는 검지 손가락 말단(10a) 및 그 주변(z4)을 피감지체로 인식할 수 없게 된다.
만약 도 17에 도시된 바와 같이 서로 상이한 위치에 배치된 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 적어도 하나의 제3 신호 송수신부(111-3)가 각각 높은 주파수(f12, f21, f31, f32)의 전자기파(W12, W21, W31, W41)를 방출한다면, 각각의 전자기파(W12, W21, W31, W41)는 상이한 방향에서 검지 손가락 말단(10a) 및 그 주변(z4)에 전달되게 된다.
예를 들어, 도 20a에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 제3 신호 송수신부(111-3)에서 방출된 제6 전자기파(W31)는, 제1 신호 송수신부(111-1)에서 방출된 제2 전자기파(W12)가 도달할 수 없는 위치(즉, 검지 손가락의 말단(10a) 및 그 주변(z5))에 도달할 수 있다. 이에 따라 다른 신호 송수신부, 일례로 어느 하나의 제3 신호 송수신부(111-3)는, 특정 시점(z5)에 제1 신호 송수신부(111-1)에서 방출된 제2 전자기파(W12)가 도달할 수 없는 위치에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있게 된다. 물론, 특정 시점(z6)에 제3 신호 송수신부(111-3)는 제1 신호 송수신부(111-1)에서 방출된 제2 전자기파(W12)가 도달 가능한 위치에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수도 있다.
프로세서(120)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 신호 송수신부(111-1)로부터 특정 지점(z4)에 대응하는 신호가 획득되지 않았다고 하더라도(z14), 다른 신호 송수신부, 일례로 어느 하나의 제3 신호 송수신부(111-3)에 의해 획득된 특정 지점(z5)에 대응하는 신호를 기반으로 피감지체(일례로 검지 손가락의 말단(10a) 및 그 주변(z5))와 어느 하나의 제3 신호 송수신부(111-3) 사이의 거리를 결정할 수 있게 된다. 또한, 동일하게 프로세서(120)는 피감지체와 제2 신호 송수신부(111-2) 사이의 거리 및/또는 피감지체와 다른 제3 신호 송수신부(111-3) 사이의 거리도 더 결정할 수도 있다. 프로세서(120)는 이와 같이 결정된 거리들을 기반으로 상술한 바와 같이 피감지체의 위치에 대한 좌표를 획득할 수 있다.
따라서, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 제1 신호 송수신부(111-1)가 피감지체에서 반사된 제2 반사파(RW12)를 수신하지 못하더라도, 다른 신호 송수신부들(111-2, 111-31, 111-32) 중 적어도 하나가 피감지체에서 반사된 반사파(RW21, RW31, R41)를 수신할 수도 있으며, 이에 대응하는 전기적 신호를 기반으로 피감지체의 정확한 위치를 결정 가능하게 된다.
이하 도 21 내지 도 25b를 참조하여, 피감지체 위치 결정 장치의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 21은 피감지체 위치 결정 장치의 또 다른 실시예에 대한 블록도이고, 도 22는 또 다른 실시예의 피감지체 위치 결정 장치에 대한 전면도이다. 도 23은 또 다른 실시예의 피감지체 위치 결정 장치의 일 실시예에 대한 측면도이다.
도 21에 도시된 바를 참조하면, 피감지체 위치 결정 장치(100)는 신호 송수신부(110)와, 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 피감지체 위치 결정 장치(100)는, 실시예에 따라서 저장부(180) 및 디스플레이(190) 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다. 신호 송수신부(110), 프로세서(120), 저장부(180) 및 디스플레이(190)에 대한 자세한 동작 및 구조는 이미 기술한 바 있으므로, 이하 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
일 실시예에 의하면, 피감지체 위치 결정 장치(100)는 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)를 포함할 수 있다. 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)는 동종 또는 이종의 파를 방출하고 수신할 수 있는 장치를 이용하여 구현 가능하다.
제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)는 각각 프로세서(120)로부터 전달되는 제어 신호에 따라서 동작을 개시하여, 소정의 파를 외부로 방출하고, 피검사체에 반사되고 방출된 파에 대응하는 반사파를 수신하고, 반사파에 대응하는 전기적 신호를 프로세서(120)로 전달할 수 있다.
도 22에 도시된 바를 참조하면, 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)는 각각 디스플레이(190)의 주변에 설치될 수 있다.
구체적으로 제1 신호 송수신부(111-1)는 디스플레이(190) 방향으로 전자기파(W1)를 방사할 수 있도록 디스플레이(190)의 좌측 말단의 하단 또는 그 주변에 설치되고, 제2 신호 송수신부(111-2)는 디스플레이(190) 방향으로 전자기파(W2)를 방사할 수 있도록 디스플레이(190)의 우측 말단의 하단 또는 그 주변에 설치될 수 있다.
실시예에 따라서, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 중 적어도 하나는 후술하는 제4 신호 송수신부(111-4)와 동일하게 디스플레이(190)에 대해 경사지게 설치될 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 제4 신호 송수신부(111-4)는 디스플레이(190)의 상단에 설치될 수 있다. 이 경우, 제4 신호 송수신부(111-4)는 디스플레이(190)의 상단의 중앙 또는 그 주변에 설치될 수도 있으나, 그 위치는 중앙 또는 그 주변에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제4 신호 송수신부(111-4)는 디스플레이(190)의 상단의 양 말단 중 적어도 하나와 그 주변에 설치되는 것도 가능하다. 다른 실시예에 의하면, 제4 신호 송수신부(111-4)는 디스플레이(190)의 하단의 일 지점(p2)에 설치될 수도 있다. 이 경우에도, 제4 신호 송수신부(111-4)는 디스플레이(190)의 하단의 중앙이나 그 주변에 설치될 수도 있고, 또는 이외의 다른 지점, 일례로 디스플레이(190)의 하단의 양 말단 중 적어도 하나나 그 주변에 설치될 수도 있다.
제4 신호 송수신부(111-4)는, 도 23에 도시된 바와 같이, 디스플레이(190)에 대해 경사지게 설치될 수 있다. 다시 말해서, 제4 신호 송수신부(111-4)는, 제4 신호 송수신부(111-4)에 의해 출력되는 파, 일례로 전자기파(W4)가, 그 우세한 방사 방향이 디스플레이(190)의 전면을 이루는 평면과 대체적으로 일정한 각도(θ)를 유지하면서 방출될 수 있도록 피감지체 위치 결정 장치(100)에 설치될 수도 있다. 제4 신호 송수신부(111-4)와 디스플레이(190) 사이의 각도(θ)는 3차원 터치 조작의 가능한 위치에 따라서 다양하게 정의 가능하다. 제4 신호 송수신부(111-4)와 디스플레이(190) 사이의 각도(θ)는 실시예에 따라 조절 가능할 수도 있다. 다시 말해서, 제4 신호 송수신부(111-4)는 디스플레이(190)의 일 평면의 법선과 직교하는 소정의 축을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수도 있다. 이를 위해 제4 신호 송수신부(111-4)는 축 부재가 더 결합될 수 있다. 필요에 따라 제4 신호 송수신부(111-4)는 축 부재에 연결된 별도의 모터의 구동에 의해 회동되도록 마련될 수도 있으며, 이 경우 상술한 각도(θ)는 프로세서(120)의 제어에 따라 조절 가능하게 될 수 있다.
상술한 바와 동일하게 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 중 적어도 하나는, 실시예에 따라서, 디스플레이(190)의 일부와 중첩되도록 설치될 수도 있고, 또는 중첩되지 않도록 설치될 수도 있다. 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)는 디스플레이(190)를 기준으로 전면 방향에 설치되는 것도 가능하다. 또한, 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)는 외장 하우징(191)의 내측 또는 외측에 설치될 수도 있다.
이하 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)가 마련된 피감지체 위치 결정 장치(100)에 있어서, 프로세서(120) 동작의 일 실시예에 대해 자세히 설명한다.
도 24는 프로세서의 동작의 제4 실시예를 도시한 도면이고, 도 25a는 피감지체의 3차원 터치 조작 및 3차원 터치 조작 위치를 감지하는 일례에 대한 정면도이다. 도 25b는 피감지체의 3차원 터치 조작 및 3차원 터치 조작 위치를 감지하는 일례에 대한 측면도이다.
도 24에 도시된 바와 같이, 프로세서(120)는 사용자의 조작이나 미리 정의된 설정에 따라서 제1 신호 송수신부(111-1)에 동작 개시 제어 신호를 전송하고(161), 제1 신호 송수신부(111-1)는 동작 개시 제어 신호에 응하여 제1 주파수(f11)의 제1 전자기파(W11)를 디스플레이(190)의 일 면 위로 송신한다(166-1). 상술한 바와 같이 제1 주파수(f11)는 상대적으로 낮은 주파수를 포함한다. 만약 제1 전자기파(W11)에 대응하는 반사파(RW11)를 수신하면(166-2), 제1 신호 송수신부(111-1)는 반사파(RW11)에 대응하는 전기적 신호를 출력하여 프로세서(120)로 전달할 수 있다(162). 프로세서(120)는 반사파(RW11)에 대응하는 전기적 신호의 수신에 따라서 디스플레이(190)에 대한 터치 조작이 개시되었다고 판단할 수 있다(125). 이 경우, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1) 대신에 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 중 적어도 하나에 동작 개시 제어 신호를 전송하고, 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 중 적어도 하나로부터 전달되는 전기적 신호를 기반으로 터치 조작의 개시 여부를 판단할 수도 있다.
디스플레이(190)에 대한 터치 조작이 개시되었다고 판단되면, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 각각에 동작 개시 제어 신호를 전송할 수 있다(165, 166, 167). 이에 응하여 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 각각은 제2 전자기파(W12), 제3 전자기파(W21) 및 제8 전자기파(W51)를 송신한다(165-1, 166-1, 167-1).
송신된 제2 전자기파(W12), 제3 전자기파(W21) 및 제8 전자기파(W21)는 도 24에 도시된 바와 같이 피감지체(10)에 의해 반사될 수 있다. 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)는 이에 따른 제2 반사파(RW11) 제3 반사파(RW21) 및 제8 반사파(RW51)를 각각 수신하고(165-2, 166-2, 167-2), 수신한 반사파(RW11, RW21, RW51)에 대응하는 전기적 신호를 프로세서(120)로 전달할 수 있다(165-3, 166-3, 167-3).
프로세서(120)는 수신한 전기적 신호를 기반으로 피감지체(10)의 3차원 좌표를 연산함으로써 피감지체(10)의 위치를 결정할 수 있으며, 필요에 따라 결정된 피감지체(10)의 위치에 대응하는 소정의 연산, 처리 및/또는 제어 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로 예를 들어, 만약 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)가 모두 경사지게 형성된 경우, 프로세서(120)는 제1 신호 송수신부(111-1), 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4)에서 출력된 전기적 신호와 클락(120a)을 이용하여 제1 신호 송수신부(111-1)와 피감지체(10) 사이의 거리(d5), 제2 신호 송수신부(111-2)와 피감지체(10) 사이의 거리(d6) 및 제4 신호 송수신부(111-4)와 피감지체(10) 사이의 거리(d4)를 연산할 수 있다. 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 사이의 거리(dd)와, 제2 신호 송수신부(111-2) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 사이의 거리(de)와, 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2) 사이의 거리(df)는 이미 알려진 값이므로 피감지체(10)가 위치한 지점(P3)과 디스플레이(190) 상의 일 지점(P4) 사이의 최단 거리(h2)의 연산과, 디스플레이(190) 상의 일 지점(P4)의 평면 상의 좌표는 연산될 수 있다. 이에 따라 피감지체(10)가 위치한 지점(P3)에 대한 좌표 값이 연산될 수 있으며, 프로세서(120)는 피감지체(10)의 위치를 획득할 수 있게 된다.
만약 제1 신호 송수신부(111-1) 및 제2 신호 송수신부(111-2)가 경사지지 않게 형성된 경우라면, 프로세서(120)는 먼저 제1 신호 송수신부(111-1) 및 피감지체(10) 사이의 거리와 제2 신호 송수신부(111-2) 및 피감지체(10) 사이의 거리를 기반으로 상술한 바와 같이 디스플레이(190)의 평면 상에서의 피감지체(10)의 x-y축 좌표를 획득한다. 이어서, 프로세서(120)는, 피감지체(10)의 x-y축 좌표를 이용하여, 피감지체(10) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 사이의 거리를 연산하고, 연산된 피감지체(10) 및 제4 신호 송수신부(111-4) 사이의 거리와, 제4 신호 송수신부(111-4) 및 피감지체(10) 사이의 거리(d4)를 기반으로 피타고라스 정리나 사인 함수를 이용하여 피감지체(10)가 위치한 지점(P3)과 디스플레이(190) 상의 일 지점(P4) 사이의 최단 거리(h2)를 연산한다. 이에 따라 피감지체(10)가 위치한 지점(P3)에 대한 좌표 값이 연산될 수 있으며, 프로세서(120)는 피감지체(10)의 위치를 획득할 수 있게 된다.
이하 도 26 및 도 27를 참조하여 피감지체 위치 결정 방법의 여러 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
도 26은 피감지체 위치 결정 방법의 제1 실시예에 대한 흐름도이다.
도 26에 도시된 바를 참조하면, 먼저 피감지체 위치 결정 장치가 구동을 개시한다(1000).
피감지체 위치 결정 장치가 구동을 개시하면, 피감지체 위치 결정 장치에 마련된 복수의 신호 송수신부 중 적어도 하나의 신호 송수신부가 구동을 개시한다(1001). 이 경우, 복수의 신호 송수신부 중 어느 하나의 신호 송수신부, 일례로 제1 신호 송수신부만이 구동을 개시하는 것도 가능하다. 여기서, 복수의 신호 송수신부는 피감지체 위치 결정 장치의 일면의 주변에 설치될 수 있다. 예를 들어, 피감지체 위치 결정 장치가 디스플레이 장치인 경우 복수의 신호 송수신부는 디스플레이의 주변에 설치될 수 있다.
적어도 하나의 신호 송수신부는 제1 주파수의 제1 전자기파를 방사할 수 있다(1002). 제1 주파수는, 후술하는 제2 주파수, 제3 주파수, 제6 주파수, 제7 주파수 및/또는 제8 주파수보다 상대적으로 낮은 값의 주파수를 의미한다. 제1 전자기파는 주파수가 상대적으로 낮기 때문에 회절성이 강하나 해상도는 약하다. 적어도 하나의 신호 송수신부는 제1 전자기파를 연속적으로 또는 주기적으로 방사할 수 있다.
피감지체가 피감지체 위치 결정 장치의 일면에 접하거나 근접하게 되면, 제1 전자기파는 피감지체에 반사되고, 제1 전자기파에 대응하는 제1 반사파가 적어도 하나의 신호 송수신부로 전달될 수 있다.
만약 적어도 하나의 신호 송수신부가 제1 전자기파를 수신하면(1003의 예), 피감지체 위치 결정 장치에 마련된 프로세서는 터치 조작이 개시되었다고 판단한다. 이에 응하여 프로세서는 복수의 신호 송수신부 중 적어도 둘의 신호 송수신부에 제어 신호를 전송하고, 제어 신호를 수신한 적어도 둘의 신호 송수신부는 동작을 개시한다(1004).
적어도 둘의 신호 송수신부는 각각 소정 주파수의 전자기파를 방출한다(1005). 예를 들어, 두 개의 신호 송수신부는 제2 주파수의 제2 전자기파 및 제3 주파수의 제3 전자기파를 방사할 수 있다. 만약 셋 이상의 신호 송수신부가 마련된 경우, 각각의 신호 송수신부는 제2 주파수의 제2 전자기파, 제3 주파수의 제3 전자기파, 제6 주파수의 제6 전자기파, 제7 주파수의 제7 전자기파 및/또는 제8 주파수의 제8 전자기파를 방출할 수도 있다. 여기서, 적어도 둘의 신호 송수신부 중 적어도 하나는 피감지체 위치 결정 장치의 일 평면에 대해 경사지게 형성된 것일 수도 있다. 또한, 제2 주파수, 제3 주파수, 제6 주파수, 제7 주파수 및 제8 주파수는, 상술한 제1 주파수보다 상대적으로 높은 값을 갖는 주파수일 수 있다. 이에 따라, 제2 전자기파, 제3 전자기파, 제6 전자기파, 제7 전자기파 및 제8 전자기파는 상대적으로 낮은 회절성과 높은 해상력을 가질 수 있다.
방출된 제2 전자기파 및 제3 전자기파 등은 피감지체에 의해 반사되고, 적어도 둘의 신호 송수신부는 이에 대응하는 반사파를 수신할 수 있다. 적어도 둘의 신호 송수신부는 수신한 반사파에 대응하는 전기적 신호를 출력하고, 프로세서는 출력된 전기적 신호를 기반으로 피감지체의 위치를 결정할 수 있다(1006). 구체적으로 프로세서는 전자기파가 방사된 시점과 반사파가 수신된 시점 사이의 시간차를 기반으로 적어도 둘의 신호 송수신부와 피감지체 사이의 거리를 연산하고, 연산된 거리를 기반으로 피감지체의 좌표를 결정할 수 있다. 만약 모든 신호 송수신부가 피감지체 위치 결정 장치의 일면과 수평적으로 또는 대략 수평에 가깝게 피감지체 위치 결정 장치에 설치된 경우, 프로세서는 피감지체의 2차원 평면 상의 좌표를 연산할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 신호 송수신부가 피감지체 위치 결정 장치의 일면에 대해 경사지도록 설정된 경우에는 프로세서는 피감지체의 3차원 공간 상의 좌표를 결정할 수도 있다.
피감지체의 위치가 결정되면, 피감지체 위치 결정 장치는 결정된 위치에 따라서 소정의 동작을 수행한다(1007).
도 27은 피감지체 위치 결정 방법의 제2 실시예에 대한 흐름도이다.
도 27에 도시된 바를 참조하면, 미리 정의된 설정 또는 사용자의 조작에 따라서 피감지체 위치 결정 장치가 구동을 개시한다(1010).
피감지체 위치 결정 장치에 마련된 복수의 신호 송수신부 중 적어도 하나의 신호 송수신부가 동작을 개시하고(1011), 이에 따라 적어도 하나의 신호 송수신부로부터 제1 주파수의 제1 전자기파가 방사된다(1012). 여기서, 복수의 신호 송수신부는, 상술한 바와 같이, 피감지체 위치 결정 장치의 일면의 주변에 설치될 수 있다. 제1 주파수는 상대적으로 낮은 크기의 주파수를 포함한다.
피감지체가 피감지체 위치 결정 장치의 일면에 접하거나 근접하게 되면, 제1 전자기파는 피감지체에 반사되고, 동작 중인 적어도 하나의 신호 송수신부는 제1 전자기파에 대응하는 제1 반사파를 수신할 수 있다(1013의 예)
만약 적어도 하나의 신호 송수신부가 제1 전자기파를 수신하면, 이에 응하여 프로세서는 터치 조작이 개시되었다고 판단하고, 복수의 신호 송수신부 중 적어도 둘의 신호 송수신부가 제4 주파수의 제4 전자기파나 제5 주파수의 제5 전자기파 등을 방출하도록 제어한다(1014, 1015). 여기서, 제4 주파수 및 제5 주파수는 제1 주파수보다는 상대적으로 크다. 따라서, 제4 전자기파 및 제5 전자기파는 제1 전자기파보다 상대적으로 낮은 회절성과 높은 해상력을 갖게 된다.
제4 주파수의 제4 전자기파나 제5 주파수의 제5 전자기파 등은 피감지체에 의해 반사되고, 각각에 대응하는 제4 반사파 및 제5 반사파가 적어도 둘의 신호 송수신부로 전달된다. 프로세서는 제4 반사파 및 제5 반사파를 기반으로 복수의 피감지체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(1016). 제4 주파수 및 제5 주파수는 후술하는 제2 주파수, 제3 주파수, 제6 주파수, 제7 주파수 및 제8 주파수보다 상대적으로 작기 때문에, 제4 전자기파 및 제5 전자기파는 제2 주파수의 제2 전자기파, 제3 주파수의 제3 전자기파, 제6 주파수의 제6 전자기파, 제7 주파수의 제7 전자기파 및/또는 제8 주파수의 제8 전자기파보다 상대적으로 높은 회절성을 갖는다. 따라서, 전자기파의 진행 경로 상에 복수의 피감지체가 존재하는 경우, 제4 전자기파 및 제5 전자기파는 각각의 피감지체에 의해 반사될 수 있게 되고, 따라서 복수의 피감지체에 대한 정보를 프로세서는 획득할 수 있게 된다. 이에 따라, 프로세서는 복수의 피감지체의 존재, 즉 멀티 터치 수행 여부를 판단할 수 있게 된다.
멀티 터치의 수행 여부가 판단된 이후, 프로세서는 적어도 둘의 신호 송수신부를 제어하고, 각각의 신호 송수신부는 동작을 개시하여 소정 주파수의 전자기파를 방출할 수 있다(1017, 1018). 예를 들어, 각각의 신호 송수신부는 제2 주파수의 제2 전자기파, 제3 주파수의 제3 전자기파, 제6 주파수의 제6 전자기파, 제7 주파수의 제7 전자기파 및/또는 제8 주파수의 제8 전자기파를 방출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 적어도 둘의 신호 송수신부 중 적어도 하나는 피감지체 위치 결정 장치의 일 평면에 대해 경사지게 형성된 것일 수도 있다. 또한, 제2 주파수, 제3 주파수, 제6 주파수, 제7 주파수 및 제8 주파수는, 상술한 제1 주파수, 제4 주파수 및 제5 주파수보다 상대적으로 높은 값을 갖는 주파수일 수 있다.
적어도 둘의 신호 송수신부는 방출된 전자기파에 대응하는 반사파를 수신하고, 프로세서는 수신한 반사파에 대응하는 전기적 신호를 수신한다. 프로세서는, 수신한 반사파에 대응하는 전기적 신호를 이용하여 상술한 바와 동일하게 피감지체의 위치를 결정할 수 있다(1019).
피감지체의 위치가 결정되면, 피감지체 위치 결정 장치는 결정된 위치에 따라서 소정의 동작을 수행한다(1020).
상술한 실시예에 따른 피감지체 위치 결정 방법은, 컴퓨터 장치에 의해 구동될 수 있는 프로그램의 형태로 구현될 수 있다. 여기서 프로그램은, 프로그램 명령, 데이터 파일 및 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 프로그램은 기계어 코드나 고급 언어 코드를 이용하여 설계 및 제작된 것일 수 있다. 프로그램은 상술한 차량 충전 방법을 구현하기 위하여 특별히 설계된 것일 수도 있고, 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 기술자에게 기 공지되어 사용 가능한 각종 함수나 정의를 이용하여 구현된 것일 수도 있다.
피감지체 위치 결정 방법을 구현하기 위한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체는, 예를 들어, 하드 디스크나 플로피 디스크와 같은 자기 디스크 저장 매체, 자기 테이프, 콤팩트 디스크나 디브이디와 같은 광 기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 기록 매체 및 롬, 램 또는 플래시 메모리 등과 같은 반도체 저장 장치 등 컴퓨터 등의 호출에 따라 실행되는 특정 프로그램을 저장 가능한 다양한 종류의 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
이상 피감지체 위치 결정 장치 및 피감지체 위치 결정 방법의 여러 실시예에 대해 설명하였으나, 피감지체 위치 결정 장치 및 피감지체 위치 결정 방법은 오직 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 상술한 실시예를 기초로 수정 및 변형하여 구현 가능한 다양한 장치나 방법 역시 상술한 피감지체 위치 결정 장치 및 피감지체 위치 결정 방법의 일례가 될 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 또는 치환되더라도 상술한 피감지체 위치 결정 장치 및 피감지체 위치 결정 방법의 일 실시예가 될 수 있다.

Claims (15)

  1. 제1 신호 송수신부;
    상기 제1 신호 송수신부와 상이한 위치에 설치된 제2 신호 송수신부;
    상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부를 이용하여 적어도 하나의 피감지체의 이차원 공간 또는 삼차원 공간 상의 위치를 결정하고, 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치에 대응하는 제어 신호를 생성하는 프로세서; 및
    상기 제어 신호에 따라 동작하는 디스플레이;를 포함하되,
    상기 프로세서는, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부 중 적어도 하나가 제1 주파수의 제1 전자기파를 방사하도록 제어하고,
    상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부 중 적어도 하나가 상기 적어도 하나의 피감지체에서 반사된 제1 반사파를 수신하면, 상기 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제2 주파수의 제2 전자기파를 방사하고 상기 제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제3 주파수의 제3 전자기파를 방사하도록 제어하고,
    상기 제2 전자기파에 대응하는 제2 반사파 및 상기 제3 전자기파에 대응하는 제3 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 더 높고 상기 제2 주파수보다 더 낮은 제4 주파수의 제4 전자기파를 더 송신하도록 제어하고 상기 제1 신호 송수신부는 제4 전자기파에 대응하는 제4 반사파를 더 수신하거나, 또는
    상기 프로세서는, 상기 제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 더 높고 상기 제3 주파수보다 더 낮은 제5 주파수의 제5 전자기파를 더 송신하도록 제어하고 상기 제2 신호 송수신부는 상기 제5 전자기파에 대응하는 제5 반사파를 더 수신하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제4 반사파 또는 상기 제5 반사파를 기반으로 복수의 피감지체의 존재 여부를 결정하는 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 복수의 피감지체가 존재한다고 결정되면, 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부가 각각 상기 제2 전자기파 및 상기 제3 전자기파를 전송하도록 제어하는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    제6 전자기파를 방사하고 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부와 상이한 위치에 배치되는 제3 신호 송수신부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 복수의 피감지체가 존재한다고 결정되면, 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 상기 제3 신호 송수신부가 각각 상기 제2 전자기파, 상기 제3 전자기파 및 상기 제6 전자기파를 전송하도록 제어하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 상기 제3 신호 송수신부 중 적어도 하나를 기반으로 복수의 피감지체 중 어느 하나의 위치를 결정하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 제1 신호 송수신부가 주기적으로 또는 지속적으로 상기 제1 전자기파를 방사하도록 제어하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이의 화면이 표시되는 일 면에 대해 경사진 방향으로 제8 전자기파를 방사하고, 상기 제8 전자기파에 대응하고 상기 적어도 하나의 피감지체에서 반사된 제8 반사파를 수신하는 제4 신호 송수신부;를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제2 반사파, 상기 제3 반사파 및 상기 제8 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정하는 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제2 반사파, 상기 제3 반사파 및 상기 제8 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체와 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 상기 제4 신호 송수신부와의 거리를 결정하고, 상기 거리를 이용하여 상기 적어도 하나의 피감지체와 상기 일 면 사이의 거리를 결정하는 디스플레이 장치.
  11. 제1 신호 송수신부가 제1 주파수의 제1 전자기파를 송신하는 단계;
    상기 제1 신호 송수신부가 제1 전자기파에 대응하고 피감지체에 반사된 제1 반사파를 수신하는 단계;
    상기 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제2 주파수의 제2 전자기파를 송신하고 상기 제2 전자기파에 대응하는 제2 반사파를 수신하는 단계;
    제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 높은 제3 주파수의 제3 전자기파를 송신하고, 상기 제3 전자기파에 대응하는 제3 반사파를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 반사파 및 상기 제3 반사파를 기반으로 상기 피감지체의 위치를 결정하는 단계;를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 더 높고 상기 제2 주파수보다 더 낮은 제4 주파수의 제4 전자기파를 더 송신하고 상기 제4 전자기파에 대응하는 제4 반사파를 더 수신하는 단계; 및
    상기 제2 신호 송수신부가 상기 제1 주파수보다 더 높고 상기 제3 주파수보다 더 낮은 제5 주파수의 제5 전자기파를 더 송신하고 상기 제5 전자기파에 대응하는 제5 반사파를 더 수신하는 단계; 중 적어도 하나를 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제4 반사파 또는 상기 제5 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 복수의 피감지체의 존재 여부를 결정하는 단계;를 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 피감지체가 존재한다고 결정되면, 상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 제3 신호 송수신부가 각각 상기 제2 전자기파, 상기 제3 전자기파 및 제6 전자기파를 전송하되, 상기 제3 신호 송수신부는 상기 제1 신호 송수신부 및 상기 제2 신호 송수신부와 상이한 위치에 설치되는 단계; 및
    상기 제1 신호 송수신부, 상기 제2 신호 송수신부 및 상기 제3 신호 송수신부 중 어느 하나를 기반으로 복수의 피감지체 중 어느 하나의 위치를 결정하는 단계;를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    제4 신호 송수신부가 제8 전자기파를 방사하고, 상기 제8 전자기파에 대응하고 상기 적어도 하나의 피감지체에서 반사된 제8 반사파를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 반사파, 상기 제3 반사파 및 상기 제8 반사파를 기반으로 상기 적어도 하나의 피감지체의 위치를 결정하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 제4 신호 송수신부는 디스플레이의 화면이 표시되는 일 면에 대해 경사진 방향으로 전자기파를 방사하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
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