WO2024005293A1 - Non-touch type sensor having improved recognition distance, and display comprising same - Google Patents

Non-touch type sensor having improved recognition distance, and display comprising same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a non-touch type sensor and to a kiosk using same and, more specifically, to a non-touch type sensor using a reflective optical sensor and to a new kiosk that enables placing an order in a non-touch manner by using same when an infectious disease, such as covid19, is prevalent. In addition, a sensor area is sufficiently spaced apart from a display of a touch screen, and is configured to effectively inform a user of the sensor area, so that it is possible to prevent a user who intends to use in the non-touch manner from unintentionally touching the touch screen.

Description

인식거리가 향상된 비터치형 센서 및 이를 포함하는 디스플레이Non-touch sensor with improved recognition distance and display including same
본 발명은 비터치형 센서 및 이를 이용한 키오스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사형 광센서를 이용한 비터치형 센서 및 이를 이용하여 코로나와 같은 감염병의 유행시 비터치 방식으로 주문할 수 있는 새로운 키오스크에 관한 것이다. The present invention relates to a non-touch sensor and a kiosk using the same. More specifically, it relates to a non-touch sensor using a reflective optical sensor and a new kiosk that uses the same to enable ordering in a non-touch manner during the spread of infectious diseases such as coronavirus. .
감염병이 유행할 경우, 여러 명이 함께 사용하는 물건을 통해 감염병이 확산될 수 있다. 예를 들어, 감염자가 터치스크린이 장착된 키오스크를 통해서 주문할 경우, 터치스크린이 병원균에 오염될 수 있으며, 오염된 터치스크린을 통해 감염병이 확산될 수 있다. If an infectious disease is prevalent, it can spread through items shared by multiple people. For example, if an infected person places an order through a kiosk equipped with a touch screen, the touch screen may be contaminated with pathogens, and the infectious disease may spread through the contaminated touch screen.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 대한민국 특허 제2372045호에서는, 컨텍리스 에어터치 기반 키오스크를 제시하고 있으며, 에어 터치입력을 감지하는 복수의 에어센서의 기울기를 세팅하는 단계; 상기 세팅된 복수의 에어센서로부터 출력되는 적외선을 기반으로 형성되는 센싱영역에 기초하여 상기 에어 터치입력을 감지하는 단계; 상기 감지된 에어 터치입력의 유효성을 판단하는 단계; 상기 에어 터치입력이 유효입력으로 판단되면, 상기 유효입력으로 판단된 에어 터치입력인 유효 터치입력을 키오스크 제어 시스템의 통신 프로토콜 신호로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 통신 프로토콜 신호를 상기 키오스크 제어 시스템의 컴퓨팅 장치로 송신하는 단계로 이루어진다. To solve this problem, Republic of Korea Patent No. 2372045 proposes a contactless air touch-based kiosk, which includes the steps of setting the tilt of a plurality of air sensors that detect air touch input; Detecting the air touch input based on a sensing area formed based on infrared rays output from the plurality of air sensors set; determining validity of the detected air touch input; When the air touch input is determined to be a valid input, converting the valid touch input, which is the air touch input determined to be a valid input, into a communication protocol signal of the kiosk control system; and transmitting the converted communication protocol signal to a computing device of the kiosk control system.
하지만 이러한 방식은 손가락의 클릭 전 위치를 파악하는 에어센서(AS2)와 그 감지영역(SA2)가 키오스크 화면에 수평한 수평면을 이루고 있어서, 감지 영역을 터치스크린에서 소정 거리만큼 이격되도록 하기 위해서는, 발광 및 수광 센서를 터치스크린에 수직 방향으로 소정 거리만큼 이격되도록 돌출시켜 설치해야 하는 문제가 있다. However, in this method, the air sensor (AS2), which detects the position of the finger before clicking, and its detection area (SA2) form a horizontal plane on the kiosk screen, so in order to keep the detection area a certain distance away from the touch screen, it is necessary to emit light. Additionally, there is a problem in that the light receiving sensor must be protruded and installed at a predetermined distance perpendicular to the touch screen.
또한, 센서들이 터치스크린에서 수직 방향으로 과도하게 돌출되어 설치되는 것을 피하기 위해, 감지영역(SA2)을 화면에 인접하게 형성할 경우, 사용 중 화면에 손가락이 터치될 가능성이 커지게 되며, 펜데믹과 같이 감염병이 유행하는 시기에는 사용자들이 화면에 손가락을 가까이 접근시키는 것을 꺼리는 경향이 있어, 시장 확대가 어려울 수 있다. Additionally, in order to avoid installing sensors that protrude excessively vertically from the touch screen, if the sensing area (SA2) is formed adjacent to the screen, the possibility of a finger touching the screen during use increases, and During times when infectious diseases are prevalent, users tend to be reluctant to bring their fingers close to the screen, which may make it difficult to expand the market.
또한, 감지 영역이 수평면을 이루고 있어서, 손가락이 수평면을 이루는 감지영역에 정확하게 위치하지 않면서 위치 감지가 어렵게 된다는 문제가 있다.Additionally, since the sensing area is in a horizontal plane, there is a problem in that position detection becomes difficult as the finger is not accurately located in the horizontal sensing area.
본원 발명에서 해결하고자 하는 과제는 새로운 비터치식 감지센서를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a new non-touch detection sensor.
본원 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 새로운 비터치식 감지 방법을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a new non-touch sensing method.
본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 터치스크린과 충분히 이격된 감지 영역을 가지며, 감지 영역의 수직 방향 폭이 넓어 손가락의 감지가 편리한 새로운 비터치형 감지 센서를 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a new non-touch type detection sensor that has a detection area sufficiently spaced from the touch screen and has a wide vertical width of the detection area, making it convenient to detect a finger.
본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 터치스크린과 충분히 이격된 감지 영역을 가지며, 감지 영역의 수직 방향 폭이 넓어 손가락의 감지가 편리한 새로운 비터치식 감지 방법을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a new non-touch sensing method that has a sensing area sufficiently spaced from the touch screen and has a wide vertical width of the sensing area, making it convenient to detect a finger.
본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 새로운 비터치식 감지 센서를 가지는 키오스크를 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a kiosk with a new non-touch detection sensor.
본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 터치에 의한 감염을 막을 수 있으며, 감지 영역이 키오스크 화면에서 멀리 이격되고 손가락의 감지가 편리한 새로운 비터치식 키오스크를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a new non-touch kiosk that can prevent infection by touch, has a detection area spaced far away from the kiosk screen, and is convenient for finger detection.
본 발명은 일 측면에서, In one aspect, the present invention
터치스크린과;with touch screen;
상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며; A first reflective optical sensor including a plurality of first light-emitting and light-receiving elements arranged at an angle along one side of the touch screen, wherein the light-receiving and light-emitting elements constituting the first reflective optical sensor are connected to the touch screen. The monitor emits and receives light at an angle;
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;A second reflective optical sensor including a plurality of second light-emitting and light-receiving elements disposed at a plurality of angles along the other opposite side of the touch screen, wherein the light-receiving and light-emitting elements constituting the second reflective optical sensor are Light is emitted and received at an angle on the touch screen monitor;
상기 제1 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부;를 포함하는 것을 제1 비터치식 센서 모듈을 제공한다. A first position determined using the number of light-receiving elements outputting a light-receiving signal from the first reflective optical sensor, and a first position determined using the number of light-receiving elements outputting a light-receiving signal from the second reflective optical sensor. 2. A first non-touch sensor module is provided, including a control unit that determines the position and movement of the finger using the position.
이론적으로 한정된 것은 아니지만, 제1 비터치식 센서 모듈은 터치스크린의 일측에 상기 터치스크린에 대해 경사지게 수발광하는 제1 반사형 광센서를 배치하여, 상기 터치스크린에서 수직 방향으로 제1 간격 이격된 감지 영역을 형성하고, 제1 반사형 광센서의 경사진 수발광으로 인해 발생되는 감지 사각 영역은 터치스크린의 타측에 상기 터치스크린에 대해 경사지게 수발광하는 제2 반사형 광센서를 통해서 감지하게 된다. 또한, 제1 반사형 광센서 및 제2 반사형 광센서는 2 이상의 각도로 경사지게 수발광함으로써, 상기 터치스크린에서 수직 방향으로 소정 범위를 이루는 감지 영역을 형성하게 된다. Although not limited in theory, the first non-touch sensor module arranges a first reflective optical sensor on one side of the touch screen to receive and emit light at an angle with respect to the touch screen, and is spaced apart from the touch screen at a first distance in the vertical direction. A detection area is formed, and the detection blind area generated by the oblique light reception and emission of the first reflective optical sensor is sensed through the second reflective optical sensor on the other side of the touch screen, which receives and emits light obliquely with respect to the touch screen. . Additionally, the first reflective optical sensor and the second reflective optical sensor receive and emit light obliquely at an angle of two or more, thereby forming a sensing area forming a predetermined range in the vertical direction on the touch screen.
상기 제1 비터치식 센서모듈에서, 상기 반사형 광센서들은 15~45°의 각도로 방출 및 수광할 수 있으며, 바람직하게는 15~25°범위의 저각, 25~35°범위의 중각, 및 35~45°범위의 고각으로 광을 방출 및 수광할 수 있다. In the first non-touch sensor module, the reflective optical sensors can emit and receive light at an angle of 15 to 45°, preferably a low angle in the 15 to 25° range, a medium angle in the 25 to 35° range, and Light can be emitted and received at an elevation angle ranging from 35 to 45 degrees.
상기 제1 비터치식 센서 모듈에서, 상기 반사형 광센서들은 터치스크린에 경사지게 광을 방출 및 수광할 수 있도록, 발광 및 수광 소자를 경사지게 배치하거나, 렌즈를 이용하거나, 또는 양자를 둘 다 사용할 수 있다.In the first non-touch sensor module, the reflective optical sensors may slantly arrange the light emitting and light receiving elements to emit and receive light slanted to the touch screen, use a lens, or use both. there is.
상기 제1 비터치식 센서 모듈에서, 상기 반사형 광센서들은 상기 터치스크린과 다각 경사면을 가지는 좌우 경사판에 실장되어, 터치스크린과 다수의 각도로 경사지게 발광 및 수광이 이루어질 수 있다. In the first non-touch sensor module, the reflective optical sensors are mounted on left and right inclined plates having multiple inclined surfaces similar to the touch screen, so that light can be emitted and received at an angle at multiple angles relative to the touch screen.
상기 제1 비터치식 센서 모듈에서, 센서 모듈은 손가락의 위치를 보다 정확하게 측정하기 위해 터치 스크린의 일측 및 타측에 수직하는 상하측에 대향하는 한 쌍의 반사형 광센서가 더 형성될 수 있다. In the first non-touch sensor module, the sensor module may further include a pair of reflective optical sensors facing the upper and lower sides perpendicular to one side and the other side of the touch screen to more accurately measure the position of the finger.
상기 제1 비터치식 센서 모듈에서, 상기 일측에 위치하는 반사형 광센서의 발광 소자들은 소정 간격을 이루면서 평행하게 발광될 수 있다. In the first non-touch sensor module, the light emitting elements of the reflective optical sensor located on one side may emit light in parallel while being spaced at a predetermined interval.
상기 제1 비터치식 센서 모듈에서, 상기 반사형 광센들의 발광소자들은 손가락의 정확한 위치를 확인하기 위해서 제어부에 의해서 하나씩 차례로 조사될 수 있다.In the first non-touch sensor module, the light emitting elements of the reflective light sensors can be illuminated one by one by the control unit to confirm the exact position of the finger.
상기 제1 비터치식 센서 모듈에서 상기 반사형 광센서들의 수광 소자들은 반사광의 폭을 결정할 수 있도록 동시에 수신될 수 있다. In the first non-touch sensor module, the light-receiving elements of the reflective optical sensors may receive the reflected light simultaneously to determine the width of the reflected light.
이론적으로 한정된 것은 아니지만, 상기 제1 비터치식 센서 모듈에서 손가락의 위치가 일측(y축)을 따라서 배치된 제1 반사형 광센서와 멀 수로, 손가락에 반사된 반사광의 확산 범위가 넓어지면서 제1 반사형 광센서에서 반사광을 수광하는 수광소자의 좌우 폭이 늘어나게 되고, 반대로 손가락의 위치가 제1 반사형 광센서와 가까울수록 손가락에 반사된 반사광의 확산 범위가 좁아지면서 제1 광센서에서 반사광을 수광하는 수광소자의 좌우 폭이 줄어들게 되므로, 이를 이용해서 제1 반사형 광센서와 손가락 사이의 거리(x 좌표)를 계산할 수 있게 되며, 반사광을 수광하는 수광소자의 좌우 폭의 중심부에 해당되는 수광소자의 위치(y 좌표)를 계산할 수 있게 된다. 또한, 다각으로 배치된 수광소자의 강도를 이용해서 터치스크린으로부터의 수직 거리(z좌표)를 계산할 수 있게 된다, Although not limited in theory, the position of the finger in the first non-touch sensor module is the distance between the first reflective optical sensor disposed along one side (y-axis), and the diffusion range of the reflected light reflected by the finger is expanded, 1 The left and right widths of the light receiving elements that receive reflected light from the reflective optical sensor increase, and conversely, as the position of the finger approaches the first reflective optical sensor, the diffusion range of the reflected light reflected by the finger narrows, and the reflected light from the first optical sensor becomes narrower. Since the left and right width of the light receiving element that receives light is reduced, it is possible to use this to calculate the distance (x coordinate) between the first reflective optical sensor and the finger, and the center of the left and right width of the light receiving element that receives reflected light is The position (y coordinate) of the light receiving element can be calculated. In addition, it is possible to calculate the vertical distance (z coordinate) from the touch screen using the intensity of light-receiving elements arranged at multiple angles.
상기 제1 비터치식 센서 모듈에서, 상기 제어부는 제1 반사형 광센서의 발광 소자들을 차례로 발광시키면서 수광 소자들의 신호를 이용해서 손가락의 위치에 관한 제1 위치를 확인하는 단계와, 제2 반사형 광센서의 발광 소자들을 차례로 발광시키면서 수광 소자들의 신호를 이용해서 손가락의 위치에 관한 제2 위치 정보를 확인하는 단계와, 상기 제1 위치 및 제2 위치를 이용해서 손가락의 위치를 확인하는 단계를 통해 손가락의 위치 및 동작을 결정할 수 있다. In the first non-touch sensor module, the control unit sequentially emits light in the light-emitting elements of the first reflective optical sensor and uses signals from the light-receiving elements to confirm a first position of the finger, and performing a second reflection. Confirming second position information regarding the position of the finger using signals from the light-receiving elements while sequentially emitting light from the light-emitting elements of the fluorescent sensor, and confirming the position of the finger using the first and second positions. Through this, the position and movement of the finger can be determined.
본 발명의 일 실시에 있어서, In one implementation of the present invention,
상기 제1 비터치식 센서 모듈은The first non-touch sensor module is
터치스크린과;with touch screen;
다각 경사면을 가지며 터치스크린을 따라 좌우측에 길게 형성된 좌우 경사판과;Left and right inclined plates having multi-angled inclined surfaces and formed long on the left and right sides along the touch screen;
상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도로 좌우 경사판의 일측에 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며; A first reflective optical sensor including a plurality of first light-emitting and light-receiving elements disposed on one side of the left and right inclined plates at a plurality of angles along one side of the touch screen, wherein the light receiving and light-emitting elements constituting the first reflective optical sensor The elements emit and receive light at an angle to the touch screen monitor;
상기 터치 스크린의 일측에 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 좌우 경사판의 타측에 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;A second reflective optical sensor including a plurality of second light-emitting and light-receiving elements disposed on the other side of the left and right inclined plates at a plurality of angles along the other side opposite to one side of the touch screen, wherein the second reflective optical sensor The light-receiving and light-emitting elements that form the light emit and receive light at an angle to the touch screen monitor;
상기 제1 반사형 광센서에서 반사광에 의한 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 반사광에 의한 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부;를 포함하고A first position determined using the number of light-receiving elements that output a light-receiving signal by reflected light in the first reflective optical sensor, and the number of light-receiving elements that output a light-receiving signal by reflected light in the second reflective optical sensor A control unit that determines the position and movement of the finger using the second position determined using
상기 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지 영역을 가질 수 있다. The touch screen may have sensing areas spaced apart by a predetermined distance.
본 발명은 다른 일 측면에서, In another aspect, the present invention
터치스크린과;with touch screen;
상기 터치스크린의 하부에 격자형으로 배치된 반사형 광센서들로 이루어진 광센서부, 상기 반사형 광센서들은 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지영역으로 광을 조사하고, 상기 감지영역에 위치하는 손가락에 반사되는 반사광을 수광하여 수광신호를 출력하고;An optical sensor unit consisting of reflective optical sensors arranged in a grid at the bottom of the touch screen, the reflective optical sensors radiate light to a detection area spaced at a predetermined distance on the touch screen, and a finger located in the detection area Receives the reflected light reflected and outputs a light-receiving signal;
반사형 광센서들에서 출력되는 수광신호를 이용해서, 손가락이 위치를 결정하는 제어부;를 포함하는 제2 비터치식 센서 모듈을 제공한다. A second non-touch sensor module including a control unit that determines the position of a finger using light-receiving signals output from reflective optical sensors is provided.
상기 제2 비터치식 센서 모듈에서, 상기 터치 스크린은 하면에 위치하는 반사형 광센서에서 출력되는 광과 손가락에 의해서 반사되는 반사광이 통과할 수 있는 투광성 터치스크린일 수 있다. In the second non-touch sensor module, the touch screen may be a translucent touch screen through which light output from a reflective optical sensor located on the lower surface and reflected light reflected by a finger can pass.
상기 제2 비터치식 센서 모듈에서, 상기 터치 스크린은, 상기 반사형 광센서가 적외광을 사용할 경우, 외부에서 유입되는 가시광을 포함하는 외란광을 필터링할 수 있는 가시광 필터링이 가능한 터치스크린일 수 있다. In the second non-touch sensor module, the touch screen may be a touch screen capable of filtering visible light, which can filter out disturbance light including visible light coming from the outside when the reflective optical sensor uses infrared light. there is.
상기 제2 비터치식 센서 모듈에서, 상기 터치 스크린은 상기 표면에 사용자가 손가락을 터치하면, 손가락과 스크린의 상호 작용을 통해 손가락이 터치된 위치를 알 수 있도록 구성된 통상의 터치스크린일 수 있다. In the second non-touch sensor module, the touch screen may be a conventional touch screen configured to recognize the touched location of the finger through interaction between the finger and the screen when the user touches the surface.
상기 제2 비터치식 센서 모듈에서, 상기 반사형 광센서들은 제어부에 의해서 하나씩 또는 한줄씩 차례로 발광 및 수광되고, 각 반사형 광센서에서 출력되는 수광 신호를 제어부로 송신하고, 제어부는 출력되는 수광 신호의 강도를 이용해서 손가락이 위치하는 단위 격자를 결정하고, 단위 격자에서의 손가락 위치를 차례로 결정할 수 있다. In the second non-touch sensor module, the reflective optical sensors emit and receive light one by one or row by row by the control unit, transmit the light-receiving signal output from each reflective optical sensor to the control unit, and the control unit receives the output light. Using the strength of the signal, the unit grid where the finger is located can be determined, and the finger's position in the unit grid can be determined in turn.
이론적으로 한정된 것은 아니지만, 상기 제2 비터치식 센서 모듈에서, 상기 손가락이 위치하는 단위 격자의 결정은, 반사형 광센서와 손가락까지의 거리가 반사광의 강도와 비례하므로, 반사광의 강도가 큰 4개의 반사형 광센서가 손가락이 위치하는 단위 격자를 구성하며, 손가락이 위치하는 단위 격자를 구성하는 4개의 반사형 광센서와 손가락 사이의 거리를 이용해서 단위 격자에서 손가락의 위치를 결정할 수 있게 된다.Although not limited in theory, in the second non-touch sensor module, the determination of the unit grid where the finger is located is determined by the fact that the distance between the reflective optical sensor and the finger is proportional to the intensity of the reflected light, so the intensity of the reflected light is large. Four reflective optical sensors make up the unit grid where the finger is located, and the position of the finger in the unit grid can be determined using the distance between the four reflective optical sensors that make up the unit grid where the finger is located and the finger. .
상기 제2 비터치식 센서 모듈에서 상기 제어부는 손가락이 위치하는 단위 격자를 이루는 4개의 반사형 광센서의 출력이 날카롭게 증가하였다가 줄어드는 신호를 이용해서 선택 동작을 확인할 수 있다. 이론적으로 한정된 것은 아니지만, 메뉴의 선택이 이루어지면 이를 선택하기 위해서 순간적으로 손가락을 터치스크린 방향으로 전진시켰다가 후진시키는 행동을 하기 때문에, 전진시 손가락이 위치하는 단위 격자에서 출력이 늘어나고 후진시 손가락이 위치하는 단위 격자에서 출력이 줄어들게 된다. In the second non-touch sensor module, the control unit can confirm the selection operation using a signal in which the output of four reflective optical sensors forming a unit grid where the finger is positioned sharply increases and then decreases. Although it is not limited in theory, when a menu selection is made, the finger is momentarily advanced toward the touch screen and then moved backward in order to select it. When moving forward, the output increases in the unit grid where the finger is located, and when moving backward, the finger moves forward. The output is reduced in the unit grid where it is located.
본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 제2 비터치식 센서모듈은 In one embodiment of the present invention, the second non-touch sensor module
투광형 터치스크린과;an illuminated touch screen;
상기 터치스크린의 하부에 손가락을 둘러싸는 단위 격자를 가지도록 격자형으로 배치된 반사형 광센서들로 이루어진 광센서부, 여기서, 상기 반사형 광센서들은 상기 터치스크린을 투과하여 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지영역으로 광을 조사하고, 상기 감지영역에 위치하는 손가락에 반사되는 반사광을 수광하여 수광신호를 출력하고;An optical sensor unit composed of reflective optical sensors arranged in a grid shape so as to have a unit grid surrounding a finger at the bottom of the touch screen, wherein the reflective optical sensors transmit through the touch screen and are spaced at a predetermined distance from the touch screen. irradiating light to a separated sensing area, receiving reflected light reflected from a finger located in the sensing area, and outputting a light-receiving signal;
반사형 광센서들에서 출력되는 수광신호를 이용해서 감지 영역에서 손가락을 둘러싸는 단위 격자를 결정하고, 상기 단위 격자를 이루는 광소자들에서 출력되는 신호의 강도를 이용해서 단위 격자 내에서 손가락의 위치를 결정하는 제어부;를 포함할 수 있다. The unit grid surrounding the finger in the sensing area is determined using light-receiving signals output from reflective optical sensors, and the position of the finger within the unit grid is determined using the intensity of the signal output from the optical elements forming the unit grid. It may include a control unit that determines.
본 발명에 있어서, 상기 터치 스크린은 화면에 사용자가 손가락을 터치하면, 손가락과 스크린의 상호 작용을 통해 손가락이 터치된 위치를 알 수 있도록 구성된 통상의 터치스크린일 수 있다. In the present invention, the touch screen may be a conventional touch screen configured so that when a user touches the screen with his or her finger, the location where the finger was touched can be known through the interaction between the finger and the screen.
본 발명에 있어서, 상기 터치 스크린은 감압식 터치 스크린 또는 정전식 터치 스크린일 수 있으며, 상업적으로 구입해서 사용하는 것도 가능하다. 상기 터치 스크린은 직사각형 터치스크린일 수 있다. In the present invention, the touch screen may be a resistive touch screen or a capacitive touch screen, and may also be purchased and used commercially. The touch screen may be a rectangular touch screen.
본 발명에 있어서, 상기 반사형 광센서는 터치스크린 전방에서 비터치식으로 움직이는 사용자의 손가락의 움직임을 감지하기 위해 감지 영역에 적외선을 방출하는 발광소자와, 사용자의 손가락에 반사되어 입사되는 반사광을 수광하는 수광소자를 포함하는 반사형 광센서일 수 있다. In the present invention, the reflective optical sensor includes a light emitting element that emits infrared rays in a sensing area to detect the movement of the user's finger moving in a non-touch manner in front of the touch screen, and reflected light that is reflected and incident on the user's finger. It may be a reflective optical sensor including a light receiving element that receives light.
본 발명에 있어서, 상기 반사형 광센서를 이루는 발광 소자와 수광 소자는 하나의 몰드에 발광칩과 수광칩을 포함하는 일체형 반사형 광센서일 수 있다. In the present invention, the light-emitting element and the light-receiving element forming the reflective optical sensor may be an integrated reflective optical sensor including a light-emitting chip and a light-receiving chip in one mold.
본 발명의 다른 실시에 있어서, 상기 반사형 광센서를 이루는 발광 소자와 수광소자는 두개의 몰드에 발광칩과 수광칩이 각각 포함하는 독립형 반사형 광센서일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the light-emitting element and the light-receiving element forming the reflective optical sensor may be an independent reflective optical sensor that includes a light-emitting chip and a light-receiving chip in two molds, respectively.
본 발명에 있어서, 상기 반사형 광센서는 인쇄회로 기판 또는 리드프레임으로 이루어진 하나의 기판과, 상기 기판의 상면에 이격되어 실장된 발광칩 및 수광칩과, 상기 기판의 상면에서 발광칩과 수광칩을 둘러싸는 수지 몰드와, 상기 몰드의 상면에 형성되는 렌즈와, 상기 발광칩과 수광칩 사이에 설치되는 광차단용 격벽을 포함하는 일체형 반사형 광센서일 수 있다. In the present invention, the reflective optical sensor includes a substrate made of a printed circuit board or a lead frame, a light emitting chip and a light receiving chip mounted on the upper surface of the substrate, and a light emitting chip and a light receiving chip on the upper surface of the substrate. It may be an integrated reflective optical sensor including a resin mold surrounding the mold, a lens formed on the upper surface of the mold, and a light blocking partition installed between the light-emitting chip and the light-receiving chip.
본 발명에 있어서, 상기 발광 소자 및 수광 소자는 제어부에 의해서 발광 및 수광이 제어될 수 있으며, 바람직하게는 상기 발광 소자는 제어부에 의해서 발광 여부 및 발광 순서가 제어될 수 있으며, 상기 수광 소자는 제어부로 각각의 출력 여부와 출력 강도가 입력될 수 있다. In the present invention, the light-emitting element and the light-receiving element may be controlled to emit and receive light by a control unit. Preferably, whether the light-emitting element emits light and the order in which it emits light may be controlled by a control unit, and the light-receiving element is controlled by a control unit. Each output status and output intensity can be input.
본 발명에 있어서, 상기 발광 소자는 인가되는 전류에 의해서 적외선이 발광되는 적외선 발광칩, 예를 들어, 적외선 발광 다이오드 칩을 포함하는 소자일 수 있다. In the present invention, the light-emitting device may be a device including an infrared light-emitting chip that emits infrared rays by an applied current, for example, an infrared light-emitting diode chip.
본 발명에 있어서, 상기 수광 소자는 사용자의 손가락에 반사되어 입사되는 광량에 따라 전류가 출력되는 수광칩, 예를 들어, 적외선 포토 다이오드 또는 포토 트랜지서터를 포함하는 소자일 수 있다.In the present invention, the light-receiving element may be a light-receiving chip that outputs a current according to the amount of light reflected and incident on the user's finger, for example, an element including an infrared photodiode or a photo transistor.
본 발명의 실시에 있어서, 의도치않은 터치를 방지하기 위해서 상기 터치스크린과 감지 영역사이에 형성되는 제1 간격은 10 cm 이상 이격될 수 있으며, 바람직하게는 15 cm ~ 20 cm 일 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 감지 영역의 상하 간격을 이루는 제2 간격은 적절한 반사 광량을 이용해서 손가락의 위치 파악 및 터치 동작 감지가 이루어질 수 있도록 20~50 cm 일 수 있다. In the practice of the present invention, in order to prevent unintentional touches, the first gap formed between the touch screen and the sensing area may be 10 cm or more, and preferably 15 cm to 20 cm. In the practice of the present invention, the second interval forming the upper and lower spacing of the sensing area may be 20 to 50 cm so that the location of the finger and detection of the touch motion can be performed using an appropriate amount of reflected light.
본 발명은 일 측면에 있어서, In one aspect, the present invention
터치스크린과;with touch screen;
상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들이 배치되는 제1 반사형 광센서와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며; A first reflective optical sensor having a plurality of first light-emitting and light-receiving elements arranged at an angle along one side of the touch screen, wherein the light-receiving and light-emitting elements constituting the first reflective optical sensor are disposed on the touch screen. The monitor emits and receives light at an angle;
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;A second reflective optical sensor including a plurality of second light-emitting and light-receiving elements disposed at a plurality of angles along the other opposite side of the touch screen, wherein the light-receiving and light-emitting elements constituting the second reflective optical sensor are Light is emitted and received at an angle on the touch screen monitor;
상기 제1 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부;를 포함하는 제1 비터치식 센서 모듈이 장착된 키오스크를 제공할 수 있다.A first position determined using the number of light-receiving elements outputting a light-receiving signal from the first reflective optical sensor, and a first position determined using the number of light-receiving elements outputting a light-receiving signal from the second reflective optical sensor. 2 A kiosk equipped with a first non-touch sensor module including a control unit that determines the position and movement of the finger using the position can be provided.
본 발명은 다른 일 측면에 있어서,In another aspect, the present invention
본 발명은 일 측면에서, In one aspect, the present invention
터치스크린과;with touch screen;
상기 터치스크린의 하부에 격자형으로 배치된 반사형 광센서들로 이루어진 광센서부, 상기 반사형 광센서들은 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지영역으로 광을 조사하고, 상기 감지영역에 위치하는 손가락에 반사되는 반사광을 수광하여 수광신호를 출력하고;An optical sensor unit consisting of reflective optical sensors arranged in a grid at the bottom of the touch screen, the reflective optical sensors radiate light to a detection area spaced at a predetermined distance on the touch screen, and a finger located in the detection area Receives the reflected light reflected and outputs a light-receiving signal;
반사형 광센서들에서 출력되는 수광신호를 이용해서, 손가락이 위치를 결정하는 제어부;를 포함하는 제2 비터치식 센서 모듈이 장착된 키오스크를 제공할 수 있다.A kiosk equipped with a second non-touch sensor module including a control unit that determines the position of a finger using light-receiving signals output from reflective optical sensors can be provided.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 결정된 손가락의 위치와 동작과, 터치스크린에 표시된 정보를 비교하여, 터치스크린 작동 정보를 확인하고, 확인된 작동 정보에 따라서 키오스크 장치를 제어하는 키오스크 제어부일 수 있다.In the present invention, the control unit may be a kiosk control unit that compares the determined position and movement of the finger with information displayed on the touch screen, checks the touch screen operation information, and controls the kiosk device according to the confirmed operation information.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 터치식 모드와 비터치식 모드를 동시에 유지하거나 둘 중 하나를 선택할 수 있으며, 바람직하게는 터치식 모드와 비터치식 모드를 선택적으로 운영할 수 있다. In the present invention, the control unit can simultaneously maintain the touch mode and the non-touch mode or select one of the two, and preferably can selectively operate the touch mode and the non-touch mode.
본 발명의 실시에 있어서, 터치식 모드의 선택적 운영은, 방역이 필요하지 않는 일반적인 상황에서, 발광 및 수광 소자의 기능을 불활성화시키는 방식으로 이루어질 수 있다. In implementing the present invention, selective operation of the touch mode can be achieved by deactivating the functions of the light emitting and light receiving elements in general situations where quarantine is not required.
본 발명의 다른 일 실시에 있어서, 비터치식 모드의 선택적 운영은, 거리두기와 같은 방역이 필요한 상황에서, 터치 기능을 불활성화시켜 비터치식 모드로만 운영할 수 있다. In another implementation of the present invention, the selective operation of the non-touch mode can be operated only in the non-touch mode by disabling the touch function in situations where quarantine such as social distancing is necessary.
본 발명에 있어서, 상기 키오스크 제어부는 키오스크가 비터치식 모드로 운전시 이를 키오스크 사용자에게 이를 안내할 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 안내는 터치식 스크린에 키오스크가 비터치식으로 운영되고 있음을 알리는 문자를 표시하는 방식으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 다른 실시에 있어서, 상기 안내는 키오스크에 내장된 스피커를 통해서 음성으로 이루어질 수 있다. 상기 사용 방법 안내는 터치 스크린과 손가락 사이의 적절한 거리를 포함할 수 있다. In the present invention, the kiosk control unit can guide the kiosk user when the kiosk is operated in a non-touch mode. In the practice of the present invention, the guidance may be provided by displaying text on the touch screen indicating that the kiosk is being operated in a non-touch manner. In another implementation of the present invention, the guidance may be provided by voice through a speaker built into the kiosk. The usage instructions may include an appropriate distance between the touch screen and the finger.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 안내는 광학적으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 손가락이 적절한 센싱 영역에 있을 경우, 이를 램프를 이용해서 표시해주는 방식으로 이루어질 수 있다. In the practice of the present invention, the guidance can be done optically, and preferably by using a lamp to indicate when the finger is in an appropriate sensing area.
본 발명이 실시에 있어서, 상기 안내는 손이 적절한 위치에 있을 경우, 터치 스크린에 손가락을 표면하는 방식으로 이루어질 수 있다. In the practice of the present invention, the guidance may be provided by placing a finger on the touch screen when the hand is in an appropriate position.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 네트워크를 통해서 연결된 관리용 서버에 의해서 제어될 수 있으며, 상기 관리용 서버에 의해서 상기 관리용 서버에 연결된 다수의 키오스크들의 작동 모드가 터치식 또는 비터치식으로 상호 전환될 수 있다.In the present invention, the control unit can be controlled by a management server connected through a network, and the operation mode of a plurality of kiosks connected to the management server is switched between touch and non-touch by the management server. It can be.
본 발명은 일 측면에 있어서, In one aspect, the present invention
터치스크린의 일측을 따라서 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며; Disposing a first reflective optical sensor including a plurality of first light-emitting and light-receiving elements arranged at a plurality of angles along one side of the touch screen, wherein the light-receiving and light-emitting elements constituting the first reflective optical sensor are as described above. Light is emitted and received at an angle on the touch screen monitor;
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;Disposing a second reflective optical sensor including a plurality of second light emitting and light receiving elements arranged at a plurality of angles along the other opposite side of the touch screen, wherein the light receiving and light emitting elements forming the second reflective optical sensor The elements emit and receive light at an angle to the touch screen monitor;
상기 제1 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 제1 위치와 상기 제2 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 단계;를 포함하는 제1 비터치식 위치 확인 방법을 제공한다.A first position is determined using the number of light-receiving elements that output light-receiving signals from the first reflective optical sensor, and a second position is determined using the number of light-receiving elements that output light-receiving signals from the second reflective optical sensor. It provides a first non-touch location confirmation method including a step of determining the position and movement of a finger using the method.
본 발명은 일 실시에 있어서, 상기 제1 비터치식 위치 확인 방법은 In one embodiment of the present invention, the first non-touch location confirmation method is
터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지 영역을 가지도록 터치스크린의 좌우측에 터치스크린을 따라 길게 연장된 다각 경사면을 가지는 좌우 경사판을 설치하는 단계;Installing left and right inclined plates having polygonal inclined surfaces extending long along the touch screen on the left and right sides of the touch screen so as to have sensing areas spaced at a predetermined distance from the touch screen;
터치스크린의 일측을 따라서 좌우 경사판의 일측에 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며; A step of disposing a first reflective optical sensor including a plurality of first light-emitting and light-receiving elements arranged at an angle on one side of the left and right inclined plates along one side of the touch screen, wherein light receiving forming the first reflective optical sensor and the light emitting elements emit and receive light at an angle to the touch screen monitor.
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 좌우 경사판의 타측에 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;Disposing a second reflective optical sensor including a plurality of second light-emitting and light-receiving elements disposed at a plurality of angles on the other side of the left and right inclined plates along the other opposite side of the touch screen, wherein the second reflective optical sensor The light receiving and light emitting elements forming the light emitting and receiving light at an angle to the touch screen monitor;
상기 제1 반사형 광센서에서 반사광에 의해 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 제1 위치와 상기 제2 반사형 광센서에서 반사광에 의해 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다. Using the number of light-receiving elements that output a light-receiving signal by reflected light from the first reflective optical sensor, the first position and the number of light-receiving elements that output a light-receiving signal by reflected light from the second reflective optical sensor are used. It may include determining the position and movement of the finger using the determined second position.
본 발명은 일 측면에 있어서, In one aspect, the present invention
터치스크린의 하부에 격자형으로 배치된 반사형 광센서들로 이루어진 광센서부를 설치하는 단계, 여기서,상기 반사형 광센서들은 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지영역으로 광을 조사하고, 상기 감지영역에 위치하는 손가락에 반사되는 반사광을 수광하여 수광신호를 출력하고;Installing an optical sensor unit consisting of reflective optical sensors arranged in a grid at the bottom of the touch screen, wherein the reflective optical sensors irradiate light to a detection area spaced at a predetermined distance from the touch screen, and the detection area Receives reflected light reflected from the finger located at and outputs a light-receiving signal;
반사형 광센서들에서 출력되는 수광신호를 이용해서, 손가락을 둘러싸는 단위 격자를 결정하고, 손가락을 둘러싸는 단위 격자에서 손가락이 위치를 결정하는 단계;를 포함하는 제2 비터치식 위치 확인 방법을 제공한다.A second non-touch positioning method comprising: determining a unit grid surrounding the finger using light-receiving signals output from reflective optical sensors, and determining the position of the finger in the unit grid surrounding the finger; provides.
본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 제2 비터치식 위치 확인 방법은 In one embodiment of the present invention, the second non-touch location confirmation method
투광성 터치스크린의 하부에 손가락 보다 넓은 단위 격자를 이루도록 격자형으로 배치된 반사형 광센서들로 이루어진 광센서부를 설치하는 단계, 여기서,상기 반사형 광센서들은 터치스크린을 투과하여 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지영역으로 광을 조사하고, 상기 감지영역에 위치하는 손가락에 반사되는 반사광을 수광하여 수광신호를 출력하고;Installing an optical sensor unit composed of reflective optical sensors arranged in a grid to form a unit grid wider than a finger at the lower part of a translucent touch screen, wherein the reflective optical sensors transmit through the touch screen and are spaced at a predetermined distance from the touch screen. irradiating light to a separated sensing area, receiving reflected light reflected from a finger located in the sensing area, and outputting a light-receiving signal;
반사형 광센서들에서 출력되는 수광신호를 이용해서, 손가락을 둘러싸는 단위 격자를 결정하고, 상기 단위 격자를 이루는 광소자들에서 출력되는 신호의 강도를 이용해서 손가락을 둘러싸는 단위 격자에서 손가락이 위치를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.Using the light-receiving signals output from the reflective optical sensors, a unit grid surrounding the finger is determined, and the strength of the signal output from the optical elements forming the unit grid is used to identify the finger in the unit grid surrounding the finger. It may include a step of determining the location.
본 발명에 따라 인식 거리가 향상된 새로운 비터치식 센서 모듈이 제공되었다. 또한, 본 발명에 따라 인식 거리가 향상된 새로운 비터치식 센서 모듈이 장착된 새로운 키오스크가 제공되었다. According to the present invention, a new non-touch sensor module with improved recognition distance has been provided. Additionally, according to the present invention, a new kiosk equipped with a new non-touch sensor module with improved recognition distance was provided.
본 발명에 따른 키오스크는 평상시 터치식으로 운용되며, 필요시 비터치식으로 운용될 수 있어서, 방역 상황에 따라서 탄력적 운용이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 비터치식 키오스크는 센싱 영역이 터치스크린 화면에서 충분히 이격되어 있으며, 이를 사용자에게 효과적으로 알릴 수 있도록 구성되어, 비터치식으로 사용하고자 하는 사용자가 의도치 않게 터치스크린을 터치하게 되는 문제를 방지할 수 있다. The kiosk according to the present invention is normally operated in a touch manner and can be operated in a non-touch manner when necessary, so it has the advantage of being able to operate flexibly depending on the quarantine situation. In addition, the non-touch kiosk according to the present invention has a sensing area sufficiently spaced from the touch screen screen and is configured to effectively inform the user of this, preventing the user who wishes to use the non-touch kiosk from unintentionally touching the touch screen. problems can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 비터치식 키오스크는 네트워크를 통해서 서버에 연결되고, 서버에 의해서 일괄적으로 비터치식과 터치식으로 변환될 수 있어, 방역시 효율적으로 사용될 수 있다.In addition, the non-touch kiosk according to the present invention is connected to a server through a network, and can be converted into non-touch and touch types at once by the server, so it can be used efficiently during quarantine.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 제1 센서 모듈을 보여주는 도면이다. 1 is a diagram showing a first sensor module according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 제1 센서 모듈를 통한 물체에 대한 검출 방법을 설명하는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a method for detecting an object through a first sensor module according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1 센서모듈에 사용되는 일체형 반사형 센서의 작동을 보여주는 도면이다. Figure 3 is a diagram showing the operation of the integrated reflective sensor used in the first sensor module of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 제1 센서모듈에서 일측 반사형 센서들로부터 물체의 거리를 검출 방법을 설명하는 도면이다. Figure 4 is a diagram illustrating a method of detecting the distance of an object from one-side reflective sensors in the first sensor module according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 제1 센서모듈에서 일측 반사형 센서들이 물체의 높이 변화를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다. Figure 5 is a diagram explaining how one-side reflective sensors detect a change in the height of an object in the first sensor module according to the present invention.
도 6는 본 발명에 따른 제1 센서모듈에서 양측 반사형 센서들로부터 물체의 거리를 검출하는 과정을 설명하는 도면이다. Figure 6 is a diagram illustrating the process of detecting the distance of an object from both reflective sensors in the first sensor module according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 제1 센서모듈에서 양측 반사형 센서들이 물체의 높이 변화를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다. Figure 7 is a diagram illustrating a method in which both reflective sensors detect a change in the height of an object in the first sensor module according to the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시에 따른 제1 센서모듈을 보여주는 도면이다. Figure 8 is a diagram showing a first sensor module according to another embodiment of the present invention.
도 9은 본 발명에 따른 제1 센서모듈의 수광칩에서 발생된 신호가 제어부로 전달되는 과정을 보여주는 도면이다. Figure 9 is a diagram showing the process in which a signal generated from the light receiving chip of the first sensor module according to the present invention is transmitted to the control unit.
도 10은 본 발명에 따른 제1 센서모듈이 결합된 키오스크의 일 실시예를 보여주는 도면이다. Figure 10 is a diagram showing an embodiment of a kiosk combined with a first sensor module according to the present invention.
도 11는 본 발명에 따른 제1 센서모듈이 결합된 키오스크가 비터치식으로 작동되는 화면을 보여주는 도면이다. Figure 11 is a diagram showing a screen on which a kiosk coupled with a first sensor module according to the present invention is operated in a non-touch manner.
도 12는 본 발명에 따른 제1 센서모듈이 결합된 키오스크가 원격 서버에 의해서 관리되는 상태를 보여주는 도면이다.Figure 12 is a diagram showing a state in which a kiosk coupled with a first sensor module according to the present invention is managed by a remote server.
도 13은 본 발명에 따른 제2 비터치식 센서 모듈의 구성을 보여주는 도면이다. Figure 13 is a diagram showing the configuration of a second non-touch sensor module according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 제2 비터치식 센서 모듈의 광센서부에서 반사형 광센서들의 격자형 배치상태를 보여주는 도면이다. Figure 14 is a diagram showing the grid arrangement of reflective optical sensors in the optical sensor unit of the second non-touch sensor module according to the present invention.
도 15는 본 발명에 따른 제2 비터치식 센서 모듈에 사용되는 반사형 광센서 단면을 보여주는 도면이다. Figure 15 is a diagram showing a cross section of a reflective optical sensor used in the second non-touch sensor module according to the present invention.
도 16은 도 13의 선분을 따른 단면을 보여주는 도면이다.FIG. 16 is a diagram showing a cross section along the line segment of FIG. 13.
도 17은 본 발명에 따른 제2 비티치식 센서모듈에 반사광이 입력되는 과정을 보여주는 도면이다. Figure 17 is a diagram showing the process in which reflected light is input to the second non-teach sensor module according to the present invention.
도 18은 본 발명에 따른 제2 비터치식 센서모듈의 세부 작동을 보여주는 도면이다. Figure 18 is a diagram showing the detailed operation of the second non-touch sensor module according to the present invention.
도 19는 본 발명에 따른 제2 비터치식 센서모듈이 손가락을 둘러싸는 단위 격자 결정을 설명하는 도면이다. Figure 19 is a diagram explaining the unit lattice crystal of the second non-touch sensor module surrounding the finger according to the present invention.
도 20은 본 발명에 따른 제2 비터치식 센서모듈에서 단위격자 내에서 손가락의 위치 결정을 설명하는 도면이다. Figure 20 is a diagram explaining the positioning of a finger within a unit grid in the second non-touch sensor module according to the present invention.
도 21은 본 발명에 따른 제2 센서모듈이 결합된 키오스크의 일 실시예를 보여주는 도면이다. Figure 21 is a diagram showing an embodiment of a kiosk combined with a second sensor module according to the present invention.
도 22는 본 발명에 따른 제2 센서모듈이 결합된 키오스크가 비터치식으로 작동되는 화면을 보여주는 도면이다. Figure 22 is a diagram showing a screen on which a kiosk coupled with a second sensor module according to the present invention is operated in a non-touch manner.
도 23은 본 발명에 따른 제2 센서모듈이 손가락이 광소자로부터 발광되는 적외선 광원이 다수의 광센서에 입력되는 강도를 측정되는 범위를 도시한것이다. Figure 23 shows the range in which the second sensor module according to the present invention measures the intensity of the infrared light source emitted from the optical element of the finger being input to a plurality of optical sensors.
도 24는 본 발명에 따른 제2 센서모듈이 광원으로부터 이격된 거리에 따른 광원의 반사 넓이를 그림으로 설명한 내용이다.Figure 24 illustrates the reflection area of the light source according to the distance of the second sensor module according to the present invention from the light source.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명을 예시하기 위한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. The following examples are not intended to limit the invention, but rather to illustrate the invention.
실시예 1Example 1
이하, 도 1 내지 도 12에서는 제1 비터치 센서 모듈을 이용한 실시예를 예시한다. 도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 비터치식 센서 모듈(1)은 Hereinafter, FIGS. 1 to 12 illustrate an embodiment using the first non-touch sensor module. As shown in FIGS. 1 to 3, the first non-touch sensor module 1 according to the present invention
터치스크린(10)과;a touch screen (10);
상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들이 배치되는 제1 반사형 광센서(100)와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며; A first reflective optical sensor 100 in which a plurality of first light-emitting and light-receiving elements are arranged at an angle along one side of the touch screen, where the light-receiving and light-emitting elements forming the first reflective optical sensor are Light is emitted and received at an angle on the touch screen;
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서(200)와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;A second reflective optical sensor 200 including a plurality of second light emitting and light receiving elements disposed at a plurality of angles along the other opposite side of the touch screen, wherein the light receiving and light emitting elements forming the second reflective optical sensor The elements emit and receive light at an angle to the touch screen;
상기 제1 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부(300);을 포함한다.A first position determined using the number of light-receiving elements outputting a light-receiving signal from the first reflective optical sensor, and a first position determined using the number of light-receiving elements outputting a light-receiving signal from the second reflective optical sensor. 2 It includes a control unit 300 that determines the position and movement of the finger using the position.
제1 반사형 광센서(100)는 터치스크린(10)의 일측에 배치되는 다각 경사면(101)에 반사형 광센서(102)들이 실장되어 이루어진다. 다각 경사면(101)은 고경사면(101'), 중경사면(101"), 및 저경사면(101"')으로 이루어지며, 반사형 광센서들은 동일한 조광범위를 가진다. 고경사면(101')에 실장된 반사형 광센서들은, 저각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 저각용 제1 반사형 광센서(110)를 이루며, 중경사면(101")에 실장된 반사형 광센서들은 중각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 중각용 제1 반사형 광센서(120)를 이루며, 저경사면(101"')에 실장된 반사형 광센서들은 고각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 고각용 제1 반사형 광센서(130)를 이룬다. The first reflective optical sensor 100 is formed by mounting reflective optical sensors 102 on a polygonal inclined surface 101 disposed on one side of the touch screen 10. The polygonal slope 101 is composed of a high slope 101', a medium slope 101", and a low slope 101"', and the reflective optical sensors have the same illumination range. The reflective optical sensors mounted on the high slope surface 101' form the first low angle reflective optical sensor 110 that illuminates and receives reflected light at a low angle, and the reflective optical sensors mounted on the medium slope surface 101'' The optical sensors form the first reflective optical sensor 120 for medium angle, which dims light at a medium angle and receives reflected light, and the reflective optical sensors mounted on the low slope (101"') illuminate the light at a high angle and receive reflected light. It forms the first reflective optical sensor 130 for high angle light reception.
제2 반사형 광센서(200)는 터치스크린(10)의 타측에 배치되는 다각 경사면(201)에 반사형 광센서(202)들이 실장되어 이루어진다. 다각 경사면(201)은 고경사면(201'), 중경사면(201"), 및 저경사면(201"')으로 이루어지며, 반사형 광센서들은 동일한 조광범위를 가진다. 고경사면(201')에 실장된 반사형 광센서들은, 저각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 저각용 제2 반사형 광센서(210)를 이루며, 중경사면(201")에 실장된 반사형 광센서들은 중각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 중각용 제2 반사형 광센서(220)를 이루며, 저경사면(101"')에 실장된 반사형 광센서들은 고각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 고각용 제2 반사형 광센서(230)을 이룬다.The second reflective optical sensor 200 is formed by mounting reflective optical sensors 202 on a polygonal inclined surface 201 disposed on the other side of the touch screen 10. The polygonal slope 201 is composed of a high slope 201', a medium slope 201", and a low slope 201"', and the reflective optical sensors have the same illumination range. The reflective optical sensors mounted on the high slope surface 201' form a second low angle reflective optical sensor 210 that illuminates and receives reflected light at a low angle, and the reflective optical sensors mounted on the medium slope surface 201'' The optical sensors form the second reflective optical sensor 220 for medium angle, which dims light at a medium angle and receives reflected light, and the reflective optical sensors mounted on the low slope (101"') illuminate the light at a high angle and receive reflected light. It forms a second reflective optical sensor 230 for high angle light reception.
도 3a에서 도시된 바와 같이, 제1 반사형 광센서(100)를 이루는 반사형 광센서(102)는 발광 소자와 수광 소자가 하나의 몰드를 통해 일체를 이루는 일체형 반사형 광센서이며, 기판(103)과, 상기 기판에 실장되어 적외광을 발광시키는 발광칩(104)와, 나란히 실장되는 수광칩(105)과 상기 발광칩(104) 및 수광칩(105)을 둘러싸는 몰딩(106)과, 경사진 발광 및 수광을 위해 발광되는 광 또는 수광되는 광을 굴절 및/또는 집광시키는 렌즈(107)를 포함하여 이루어진다. 제1 반사형 광센서(102)의 몰딩(106)은 외란광을 차단할 수 있도록 검은색 에폭시 수지로 이루어지며, 발광칩(104)는 발광 다이오드칩으로 이루어지며, 일반 가시광과 분리될 수 있도록 적외광이 발광하는 적외광 다이오드칩이 사용된다. 수광칩(105)은 적외광이 입사되면 전기적 신호가 출력되는 포토 다이오드가 사용된다. 상기 렌즈(107)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 반구형 렌즈가 사용될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 발광칩(104)과 수광칩(105)사이에는 직접적인 크로스톡을 방지하기 위해서, 광차단용 격벽(108)이 형성된다. As shown in FIG. 3A, the reflective optical sensor 102 constituting the first reflective optical sensor 100 is an integrated reflective optical sensor in which a light-emitting element and a light-receiving element are integrated through one mold, and a substrate ( 103), a light-emitting chip 104 mounted on the substrate to emit infrared light, a light-receiving chip 105 mounted side by side, and a molding 106 surrounding the light-emitting chip 104 and the light-receiving chip 105; , and includes a lens 107 that refracts and/or condenses the emitted or received light for oblique light emission and reception. The molding 106 of the first reflective optical sensor 102 is made of black epoxy resin to block extraneous light, and the light-emitting chip 104 is made of a light-emitting diode chip and can be separated from general visible light. An infrared light diode chip that emits external light is used. The light receiving chip 105 uses a photo diode that outputs an electrical signal when infrared light is incident. The lens 107 may be formed in various shapes. For example, a hemispherical lens may be used, but is not limited thereto. A light blocking barrier 108 is formed between the light emitting chip 104 and the light receiving chip 105 to prevent direct crosstalk.
발광칩(104)에서 발광된 광은 확산되면서 렌즈(107)에 도달하고, 렌즈 표면에서 굴절되어 소정범위로 집광되면서 방출된다. 손가락(f)에 반사된 광은 렌즈 표면에서 굴절되어 집광된다. The light emitted from the light emitting chip 104 diffuses and reaches the lens 107, is refracted at the lens surface, and is condensed and emitted in a predetermined range. The light reflected by the finger (f) is refracted and condensed on the lens surface.
도 3b 에서 도시된 바와 같이, 제2 반사형 광센서(200)를 이루는 반사형 광센서(202)는 제1 반사형 광센서(100)를 이루는 반사형 광센서(200)과 동일하게 발광 소자와 수광소자가 일체를 이루는 일체형 반사형 광센서이며, 동일한 형태로 작동한다. As shown in FIG. 3B, the reflective optical sensor 202 forming the second reflective optical sensor 200 is a light emitting element in the same manner as the reflective optical sensor 200 forming the first reflective optical sensor 100. It is an integrated reflective optical sensor in which the and light receiving elements are integrated, and operates in the same form.
도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 제어부(300)는 제1 반사형 광센서(100)에서 저각용 제1 반사형 광센서(110)를 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 제1 반사형 광센서에서 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인한다. 다음 중각용 제1 반사형 광센서(120)를 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인한다. 다음 고각용 제1 반사형 광센서(130)을 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인하고, 이를 통해서 손가락의 제1 위치와 동작을 결정한다. As shown in FIGS. 1 and 2, the control unit 300 sequentially turns on the first low-angle reflective optical sensor 110 in the first reflective optical sensor 100 along the y direction to emit light, Check the reflective optical sensors that output light-receiving signals by reflected light reflected from the finger in the first reflective optical sensor. Next, the first reflective optical sensor 120 for the middle angle is sequentially turned on along the y direction to emit light, and the reflective optical sensors that output light-receiving signals by the reflected light reflected from the finger are checked. Next, the first reflective optical sensor 130 for elevation is turned on in sequence along the y direction to emit light, and the reflective optical sensors that output light reception signals by the reflected light reflected from the finger are checked, and through this, the first reflective optical sensor 130 is turned on in the y direction to emit light. 1 Determine location and movement.
제어부(300)은 제1 반사형 광센서(100)을 통해서 손가락의 제1 위치를 확인한 후, 제2 반사형 광센서(200)에서 저각용 제1 반사형 광센서(210)를 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 제2 반사형 광센서에서 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인한다. 다음 중각용 제2 반사형 광센서(220)를 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인한다. 다음 고각용 제2 반사형 광센서(230)을 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인하고, 이를 통해서 손가락의 위치와 동작을 결정한다. After confirming the first position of the finger through the first reflective optical sensor 100, the control unit 300 moves the first reflective optical sensor 210 for low angle in the y direction in the second reflective optical sensor 200. Accordingly, the reflective optical sensors are checked by turning on in order to emit light and outputting a light reception signal by the reflected light reflected from the finger at the second reflective optical sensor. Next, the second reflective optical sensors 220 for the middle angle are sequentially turned on along the y-direction to emit light, and the reflective optical sensors that output light-receiving signals by the reflected light reflected from the finger are checked. Next, the second high-angle reflective optical sensor 230 is turned on sequentially along the y direction to emit light, and the reflective optical sensors that output light-receiving signals by the reflected light reflected from the finger are checked, and the position of the finger is checked through this. and decide the action.
손가락의 정확한 x 및 y 위치와 동작을 결정하기 위해서, 반사광이 입사되는 수광소자의 폭을 이용한다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 제1 반사형 광센서(100)를 이루는 반사형 광센서(102)들은 터치스크린(10)을 가로질러서 평행하게 연장되는 광경로를 가지며, 전방에 손가락(f)이 위치하지 않으면(n=1, 2, 3, 5, 6, 7), 제1 반사형 광센서(100)에서 출사된 발광은 반사되지 않고 감지 영역 S를 통과하게 되고, 제1 반사형 광센서(100)의 전방에 손가락(F)가 위치하면(n=4), 제1 반사형 광센서(100)의 발광칩에서 출사된 광은 손가락에 반사되고, 반사된 광은 확산되면서 제1 반사형 광센서(100)들의 수광칩들에 입사되어 전기적 신호를 출력하게 된다. To determine the exact x and y position and motion of the finger, the width of the light receiving element on which the reflected light is incident is used. As shown in FIG. 4, the reflective optical sensors 102 constituting the first reflective optical sensor 100 have an optical path extending in parallel across the touch screen 10, and a finger (f) is positioned in front. If this is not located (n = 1, 2, 3, 5, 6, 7), the light emitted from the first reflective optical sensor 100 is not reflected and passes through the detection area S, and the first reflective light When the finger F is positioned in front of the sensor 100 (n=4), the light emitted from the light-emitting chip of the first reflective optical sensor 100 is reflected by the finger, and the reflected light spreads to the first It is incident on the light-receiving chips of the reflective optical sensors 100 and outputs an electrical signal.
반사형 광센서(100)에서 하단에 위치한 첫 번째(n=1) 반사형 광센서부터 차례로 전원을 공급하여 발광하면, 첫 번째(n=1) 반사형 광센서에서 발광시에는 수광신호가 인식되지 않게 되며, 두번째(n=2) 및 세번째(n=3)에서도 수광신호가 인식되지 않게 된다. When power is supplied and emits light in turn starting from the first (n=1) reflective optical sensor located at the bottom of the reflective optical sensor 100, a light reception signal is recognized when the first (n=1) reflective optical sensor emits light. This causes the light reception signal to not be recognized in the second (n=2) and third (n=3) cases as well.
네번째(n=4) 반사형 광센서에서 발광되면, 반사광에 의한 수광신호가 발생하게 된다. 또한, 다섯번 째(n=3), 여섯번 째(n=6) 및 일곱 번째(n=7)에서도 수광 신호가 발생되지 않게 된다. 이를 통해, 손가락의 위치(y좌표)가 네번째(n=4) 반사형 광센서 전방에 위치하는 것을 알 수 있게 된다. When light is emitted from the fourth (n=4) reflective optical sensor, a light reception signal is generated by the reflected light. Additionally, the light reception signal is not generated in the fifth (n=3), sixth (n=6), and seventh (n=7) cases. Through this, it can be seen that the position of the finger (y coordinate) is located in front of the fourth (n=4) reflective optical sensor.
또한, 손가락이 반사형 광센서(100)에 가까운 위치에 있는 경우, 예를 들어, 손가락(f1) 위치에 있는 경우, 반사광은 b1 영역으로 확산하여, 반사형 광센서(n=4)를 포함하여 3개의 반사형 광센서(n=3, 4, 5)에서 수광신호가 발생하게 된다. 한편, 손가락이 반사형 광센서(200)에서부터 먼 위치에 있는 경우, 예를 들어, 손가락(f2) 위치에 있는 경우, 반사광은 더 넓은 b2 영역으로 확산하여, 반사형 광센서(n=4)를 포함하여 5개의 반사형 광센서(n= 2, 3, 4, 5, 6)에서 수광신호가 발생하게 된다. In addition, when the finger is in a position close to the reflective optical sensor 100, for example, when the finger is at the position f1, the reflected light diffuses to the b1 area and includes the reflective optical sensor (n = 4). As a result, light-receiving signals are generated from three reflective optical sensors (n = 3, 4, 5). On the other hand, when the finger is far from the reflective optical sensor 200, for example, at the finger (f2) position, the reflected light spreads to a wider b2 area, and the reflective optical sensor (n = 4) Light reception signals are generated from five reflective optical sensors (n= 2, 3, 4, 5, 6), including.
수광 신호가 발생하는 제1 반사형 광센서(100)의 폭은 제1 반사형 광센서(110)과 손가락 사이의 거리와 비례하므로, 이를 통해 손가락의 x좌표를 알 수 있게 된다. Since the width of the first reflective optical sensor 100, where the light reception signal is generated, is proportional to the distance between the first reflective optical sensor 110 and the finger, the x-coordinate of the finger can be known through this.
손가락의 y 좌표는 수광신호가 발생하는 광센서 중에서 중심에 위치하는 광센서를 통해서도 확인할 수 있으며, 점등시 반사신호가 나타나는 광센서와 대비하여 정확도를 높일 수 있다. The y-coordinate of the finger can also be confirmed through the optical sensor located in the center among the optical sensors that generate the light-receiving signal, and accuracy can be increased compared to the optical sensor that shows a reflected signal when turned on.
제어부의 데이터 베이스에는 손가락의 위치 및 거리에 따라서, 수광되는 반사형 광센서의 수에 관한 데이터가 미리 저장될 수 있으며, 이를 광센서의 수광신호와 대비하여 손가락의 위치를 빠르게 확인할 수 있다. Data on the number of reflective optical sensors receiving light according to the position and distance of the finger can be stored in advance in the database of the control unit, and the position of the finger can be quickly confirmed by comparing this with the light-receiving signal of the optical sensor.
손가락의 정확한 z 위치와 동작을 결정하기 위해서, 도 5에서 도시된 바와 같이, 저각용 제1 반사형 광센서(110)과, 중각용 제1 반사형 광센서(120)과 고각용 제1 반사형 광센서(130)에서 차례로 광을 조사한다. In order to determine the exact z position and motion of the finger, as shown in FIG. 5, a first reflective optical sensor 110 for a low angle, a first reflective optical sensor 120 for a medium angle, and a first reflective optical sensor for a high angle are used. Light is sequentially irradiated from the fluorescent optical sensor 130.
저각용 제1 반사형 광센서(110)과 고각용 제1 반사형 광센서(130)의 발광시에는 반사광이 없으므로, 저각용 제1 반사형 광센서(110)의 z축 감지 영역과, 고각용 제1 반상형 광센서(130)의 z축 감지 영역에는 손가락이 없다고 판단하고, 중각용 제1 반사형 광센서(120)의 발광시에는 저각용 제1 반사형 광센서(110), 중각용 제1 반사형 광센서(120), 및 고각용 제1 반사형 광센서(130)에서 수광 신호가 감지되므로 제1 반상형 광센서(110)의 z축 방향 감지 범위에 손가락이 있다고 판단한다.Since there is no reflected light when the first reflective optical sensor 110 for low angle and the first reflective optical sensor 130 for high angle emit light, the z-axis detection area of the first reflective optical sensor 110 for low angle, and the first reflective optical sensor 130 for low angle, It is determined that there is no finger in the z-axis sensing area of the first half-angle optical sensor 130, and when the first reflective optical sensor 120 for medium angle emits light, the first reflective optical sensor 110 for low angle, medium angle optical sensor 110 Since the light reception signal is detected by the first reflective optical sensor 120 for high angle and the first reflective optical sensor 130 for high angle, it is determined that the finger is in the z-axis direction detection range of the first semi-image optical sensor 110. .
또한, 클릭 또는 선택시 손가락의 위치가 순간적으로 z축 방향으로 내려간 후 다시 올라가는 동작이 이루어지면서, 저각용 제1 반사형 광센서(110), 중각용 반사형 광센서(120), 및 고각용 반사형 광센서(130)에 입사되는 수광량이 순간적으로 변하게 되며, 이를 이용해서 클릭 또는 선택 동작이 이루어진 것으로 판단한다. 이에 따라서, 제1 반사형 광센서(100)을 이용해서 손가락의 제1 위치와 동작이 결정된다.In addition, when clicking or selecting, the position of the finger momentarily goes down in the z-axis direction and then moves up again, and the first reflective optical sensor 110 for low angle, the reflective optical sensor 120 for medium angle, and the reflective optical sensor 120 for high angle are used. The amount of light incident on the reflective optical sensor 130 changes momentarily, and it is determined that a click or selection operation has been made using this. Accordingly, the first position and motion of the finger are determined using the first reflective optical sensor 100.
도 6에서 도시된 바와 같이, 제2 반사형 광센서(200)을 이용해서 손가락의 정확한 x 및 y 위치와 동작을 결정하기 위해서, 동일하게 반사광이 입사되는 수광소자의 폭을 이용한다. 제2 반사형 광센서(200)를 이루는 반사형 광센서(202)들은 터치스크린(10)을 가로질러서 평행하게 연장되는 광경로를 가지며, 전방에 손가락(f)이 위치하지 않으면(n=1', 2', 3', 5', 6', 7'), 제2 반사형 광센서(200)에서 출사된 발광은 반사되지 않고 감지 영역 S를 통과하게 되고, 제2 반사형 광센서(200)의 전방에 손가락(F)가 위치하면(n=4'), 제2 반사형 광센서(200)의 발광칩에서 출사된 광은 손가락에 반사되고, 반사된 광은 확산되면서 제2 반사형 광센서(200)들의 수광칩들에 입사되어 전기적 신호를 출력하게 된다. As shown in FIG. 6, in order to determine the exact x and y positions and movements of the finger using the second reflective optical sensor 200, the width of the light receiving element through which the reflected light is incident is used. The reflective optical sensors 202 constituting the second reflective optical sensor 200 have an optical path extending in parallel across the touch screen 10, and when the finger f is not positioned in front (n=1 ', 2', 3', 5', 6', 7'), the light emitted from the second reflective optical sensor 200 is not reflected and passes through the detection area S, and the second reflective optical sensor ( When the finger F is positioned in front of 200 (n=4'), the light emitted from the light emitting chip of the second reflective optical sensor 200 is reflected by the finger, and the reflected light is diffused and reflected secondly. It is incident on the light-receiving chips of the fluorescent sensors 200 and outputs an electrical signal.
제2 반사형 광센서(200)에서 하단에 위치한 첫 번째(n=1') 반사형 광센서부터 차례로 전원을 공급하여 발광하면, 첫 번째(n=1') 반사형 광센서에서 발광시에는 수광신호가 인식되지 않게 되며, 두번째(n=2') 및 세번째(n=3')에서도 수광신호가 인식되지 않게 된다. When power is supplied in order from the first (n=1') reflective optical sensor located at the bottom of the second reflective optical sensor 200 to emit light, when the first (n=1') reflective optical sensor emits light, The light-receiving signal is not recognized, and the light-receiving signal is not recognized in the second (n=2') and third (n=3') cases.
네번째(n=4') 반사형 광센서에서 발광되면, 반사광에 의한 수광신호가 발생하게 된다. 또한, 다섯번 째(n=3'), 여섯번 째(n=6') 및 일곱 번째(n=7')에서도 수광 신호가 발생되지 않게 된다. 이를 통해, 손가락의 위치(y좌표)가 네번째(n=4') 반사형 광센서 전방에 위치하는 것을 알 수 있게 된다. When light is emitted from the fourth (n=4') reflective optical sensor, a light reception signal is generated by the reflected light. Additionally, the light reception signal is not generated in the fifth (n=3'), sixth (n=6'), and seventh (n=7') cases. Through this, it can be seen that the position of the finger (y-coordinate) is located in front of the fourth (n=4') reflective optical sensor.
또한, 손가락이 제2 반사형 광센서(200)에 가까운 위치에 있는 경우, 예를 들어, 손가락(f2) 위치에 있는 경우, 반사광은 b2' 영역으로 좁게 확산하여, 1개의 반사형 광센서(n=4')에서 수광신호가 발생하게 된다. 한편, 손가락이 반사형 광센서(200)에서부터 먼 위치에 있는 경우, 예를 들어, 손가락(f1) 위치에 있는 경우, 반사광은 더 넓은 b2' 영역으로 확산하여, 반사형 광센서(n=4')를 포함하여 3개의 반사형 광센서(n= 3', 4', 5')에서 수광신호가 발생하게 된다. In addition, when the finger is in a position close to the second reflective optical sensor 200, for example, when the finger is at the position f2, the reflected light is narrowly diffused into the b2' area, and one reflective optical sensor ( A light reception signal is generated at n=4'). On the other hand, when the finger is located far from the reflective optical sensor 200, for example, when the finger is at the position f1, the reflected light spreads to a wider b2' area, and the reflective optical sensor (n=4 '), the light-receiving signal is generated from three reflective optical sensors (n= 3', 4', 5').
수광 신호가 발생하는 제2 반사형 광센서(200)의 폭은 제2 반사형 광센서(210)과 손가락 사이의 거리와 비례하므로, 이를 통해 손가락의 x좌표를 알 수 있게 된다. Since the width of the second reflective optical sensor 200, which generates a light reception signal, is proportional to the distance between the second reflective optical sensor 210 and the finger, the x-coordinate of the finger can be known through this.
손가락의 y 좌표는 수광신호가 발생하는 광센서 중에서 중심에 위치하는 광센서를 통해서도 확인할 수 있으며, 점등시 반사신호가 나타나는 광센서와 대비하여 정확도를 높일 수 있다. The y-coordinate of the finger can also be confirmed through the optical sensor located in the center among the optical sensors that generate the light-receiving signal, and accuracy can be increased compared to the optical sensor that shows a reflected signal when turned on.
손가락의 정확한 z 위치와 동작을 결정하기 위해서, 도 7에서 도시된 바와 같이, 저각용 제2 반사형 광센서(210)과, 중각용 제2 반사형 광센서(220)과 고각용 제2 반사형 광센서(230)에서 차례로 광을 조사한다. In order to determine the exact z position and motion of the finger, as shown in Figure 7, a second reflective optical sensor 210 for low angle, a second reflective optical sensor 220 for medium angle, and a second reflective optical sensor for high angle. Light is sequentially irradiated from the fluorescent optical sensor 230.
저각용 제2 반사형 광센서(210)과 고각용 제2 반사형 광센서(230)의 발광시에는 반사광이 없으므로, 저각용 제2 반사형 광센서(210)의 z축 감지 영역과, 고각용 제2 반사형 광센서(230)의 z축 감지 영역에는 손가락이 없다고 판단하고, 중각용 제2 반사형 광센서(220)의 발광시에는 저각용 제2 반사형 광센서(210), 중각용 제2 반사형 광센서(220), 및 고각용 제2 반사형 광센서(230)에서 수광 신호가 감지되므로 제2 반사형 광센서(210)의 z축 방향 감지 범위에 손가락이 있다고 판단한다.Since there is no reflected light when the second reflective optical sensor 210 for low angle and the second reflective optical sensor 230 for high angle emit light, the z-axis detection area of the second reflective optical sensor 210 for low angle, and the second reflective optical sensor 230 for low angle, It is determined that there is no finger in the z-axis detection area of the second reflective optical sensor 230 for low angle, and when the second reflective optical sensor 220 for medium angle emits light, the second reflective optical sensor 210 for low angle, medium angle optical sensor 210 Since the light reception signal is detected by the second reflective optical sensor 220 for high angle and the second reflective optical sensor 230 for high angle, it is determined that the finger is in the z-axis direction detection range of the second reflective optical sensor 210. .
또한, 클릭 또는 선택시 손가락의 위치가 순간적으로 z축 방향으로 내려간 후 다시 올라가는 동작이 이루어지면서, 저각용 제2 반사형 광센서(210), 중각용 제2 반사형 광센서(220), 및 고각용 제2 반사형 광센서(230)에 입사되는 수광량이 순간적으로 변하게 되며, 이를 이용해서 클릭 또는 선택 동작이 이루어진 것으로 판단한다. 이에 따라서, 제2 반사형 광센서(200)을 이용해서 손가락의 제2 위치와 동작이 결정된다.In addition, when clicking or selecting, the position of the finger momentarily moves down in the z-axis direction and then moves up again, and the second reflective optical sensor 210 for a low angle, the second reflective optical sensor 220 for a medium angle, and The amount of light incident on the second reflective optical sensor 230 for high angle changes momentarily, and it is determined that a click or selection operation has been made using this. Accordingly, the second position and motion of the finger are determined using the second reflective optical sensor 200.
제어부(300)는 제1 반사형 광센서로부터 손가락의 제1 위치와 동작이 결정되고, 제2 반사형 광센서로부터 손가락의 제2 위치와 동작이 결정되면, 이를 이용해서 최종적인 손가락의 위치와 동작을 결정한다. When the first position and motion of the finger are determined from the first reflective optical sensor and the second position and motion of the finger are determined from the second reflective optical sensor, the control unit 300 uses these to determine the final finger position and Decide on action.
제어부(300) 데이터 베이스에는 손가락의 위치와 동작에 따라서 제1 반사형 광센서(100)를 구성하는 제1 광소자(102) 각각의 출력 데이터와, 제2 반사형 광센서(100)를 구성하는 제2 광소자(202) 각각의 출력 데이터 데이터가 데이터 베이스에 미리 저장되고, 이를 이용해서 손가락의 위치와 동작을 추적한다. The control unit 300 database contains output data of each of the first optical elements 102 constituting the first reflective optical sensor 100 and the second reflective optical sensor 100 according to the position and movement of the finger. The output data of each second optical element 202 is stored in advance in a database, and the position and motion of the finger are tracked using this data.
본 발명의 다른 실시에 있어서, 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)는 상이한 다각면에 실장되는 대신 수평면에 실장되고, 렌즈를 통해서 조광 각도가 조절된 것이다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 제1 반사형 광센서(100)는 터치스크린(10)의 일측에 배치되는 제1 평면(101)에 제1 반사형 광소자(102)들이 실장되어 이루어진다. 반사형 광센서(102)들은 상부에 형성된 렌즈에 따라서 상이한 조광범위를 가진다. 제1 평면(101)에 실장되어, 저각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 저각용 제1 반사형 광센서(102')와, 중각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 중각용 제1 반사형 광센서(102")와, 고각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 고각용 제1 반사형 광센서(103")으로 이루어진다. In another implementation of the present invention, the first reflective optical sensor 100 and the second reflective optical sensor 200 are mounted on a horizontal plane instead of being mounted on different polygonal surfaces, and the illumination angle is adjusted through a lens. As shown in FIG. 8, the first reflective optical sensor 100 is formed by mounting first reflective optical elements 102 on a first plane 101 disposed on one side of the touch screen 10. The reflective optical sensors 102 have different illumination ranges depending on the lens formed on the top. A first reflective optical sensor 102' for low angle, which is mounted on the first plane 101 and illuminates light at a low angle and receives reflected light, and a first reflective optical sensor 102' for medium angle, which illuminates light at a medium angle and receives reflected light. It consists of an optical sensor 102" and a first reflective optical sensor 103" for high angle that illuminates light at a high angle and receives reflected light.
제2 반사형 광센서(200)는 터치스크린(10)의 일측에 배치되는 제2 평면(201)에 제2 반사형 광소자(202)들이 실장되어 이루어진다. 반사형 광소자(202)들은 상부에 형성된 렌즈에 따라서 상이한 조광범위를 가진다. 제2 평면(201)에 실장되어, 저각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 저각용 제2 반사형 광센서(202')와, 중각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 중각용 제2 반사형 광센서(202")와, 고각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 고각용 제2 반사형 광센서(203")로 이루어진다. The second reflective optical sensor 200 is formed by mounting second reflective optical elements 202 on a second plane 201 disposed on one side of the touch screen 10. The reflective optical elements 202 have different illumination ranges depending on the lens formed on the top. A second reflective optical sensor 202' for low angle, which is mounted on the second plane 201 and illuminates light at a low angle and receives reflected light, and a second reflective optical sensor 202' for medium angle, which illuminates light at a medium angle and receives reflected light. It consists of an optical sensor 202" and a second reflective optical sensor 203" for high angle that illuminates light at a high angle and receives reflected light.
도 9에 도시된 바와 같이, 손가락에 반사되고 수광칩으로 입사되는 반사광은 광-전류 변환 과정을 거쳐서 제어부(300)로 제공된다. 먼저, 포토 다이오드로 이루어진 수광칩(220)은 수광되는 광량에 비례하여 미세 전류를 생성하기 때문에, 손가락에 반사된 반사광이 수광칩(220)에 다량 입사되면, 미세 전류의 양이 많아지고, 손가락에 반사된 반사광이 수광칩(220)에 소량 입사되거나 입사되지 않을 경우, 미세 전류의 양은 적어지거나 암전류만 흐르게 된다. As shown in FIG. 9, the reflected light reflected by the finger and incident on the light receiving chip is provided to the control unit 300 through a light-current conversion process. First, since the light receiving chip 220 made of a photo diode generates a micro current in proportion to the amount of light received, when a large amount of reflected light reflected from the finger is incident on the light receiving chip 220, the amount of micro current increases, and the finger If a small amount of reflected light is incident on the light receiving chip 220 or is not incident on the light receiving chip 220, the amount of micro current is reduced or only a dark current flows.
출력된 미세 전류는 증폭변환부(230)에서 전압으로 변환 및 증폭되어 전압신호로 출력된다. 증폭부(230)에서 증폭되어 출력된 전압 신호는 디지털 변환부(240)에서 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 후, 제어부(300)로 전송된다. 입력된 수치를 통해서 제어부(300)는 수광 소자에 입사된 광량을 파악하게 된다.The output microcurrent is converted to voltage in the amplification and conversion unit 230, amplified, and output as a voltage signal. The voltage signal amplified and output by the amplifier 230 is converted from an analog signal to a digital signal by the digital converter 240 and then transmitted to the control unit 300. Through the input value, the control unit 300 determines the amount of light incident on the light receiving element.
도 10 내지 도 11에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비터치식 센서 모듈이 적용된 키오스크(1000)는 약 10 ~ 30 인치 크기를 가지며, 직사각형 형태를 이루는 터치 스크린(10)이 키오스크(1000)의 몸체부(1002) 정면 상단에 형성된다. 터치스크린(10)은 화면에 사용자가 손가락을 터치하면, 손가락이 스크린의 표면에 가하는 압력을 이용해서 스크린과 터치된 위치를 파악하는 감압식 터치스크린이나, 손가락이 스크린의 표면에 가하는 전기적 변화를 이용해서 터치된 위치를 파악하는 정전식 터치 스크린을 사용한다. As shown in FIGS. 10 and 11, the kiosk 1000 to which the non-touch sensor module according to the present invention is applied has a size of about 10 to 30 inches, and the touch screen 10, which has a rectangular shape, is used in the kiosk 1000. It is formed at the upper front of the body portion 1002. The touch screen 10 is a pressure-sensitive touch screen that uses the pressure the finger applies to the surface of the screen to determine the screen and the touched location when the user touches the screen, or uses the electrical changes the finger applies to the surface of the screen. It uses a capacitive touch screen that detects the touched location.
상기 터치스크린(10)에는 바탕화면에 다수의 메뉴바(110)들이 형성된다. 메뉴바(1100)들은 직사각형 형태로 이루어지며, 상호간에 소정 간격 이격되어 있다. 메뉴바(1100) 내부 영역은 터치 및 비터치에 의한 작동기능이 활성화되어 있으며, 메뉴바 외부 영역은 터치 및 비터치에 의한 작동 기능이 불활성화되어 있다. 메뉴바(1100)는 각 화면마다 다르게 형성된다. A plurality of menu bars 110 are formed on the background screen of the touch screen 10. The menu bars 1100 have a rectangular shape and are spaced apart from each other at a predetermined distance. In the area inside the menu bar 1100, touch and non-touch operation functions are activated, and in the area outside the menu bar, touch and non-touch operation functions are inactivated. The menu bar 1100 is formed differently for each screen.
상기 터치스크린(10)의 일측에는 손가락의 위치와 움직임을 감지하기 위해서 제1 반사형 광센서(100)이 설치되고, 타측에는 제1 반사형 광센서(100)에서 감지된 손가락의 위치와 움직임을 검증하거나, 제1 반사형 광센서(100)에 의해서 감지되지 않는 영역에 위치하는 손가락의 위치와 움직임을 감지하기 위해서, 제2 반사형 광센서(200)가 설치된다. A first reflective optical sensor 100 is installed on one side of the touch screen 10 to detect the position and movement of the finger, and on the other side, the position and movement of the finger detected by the first reflective optical sensor 100 is installed. In order to verify or detect the position and movement of a finger located in an area not detected by the first reflective optical sensor 100, the second reflective optical sensor 200 is installed.
제어부(300)는 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)에서 입력되는 신호를 이용해서 손가락의 위치 및 동작을 파악하는 비터치식 신호 입력부(310)와, 스크린의 터치에 의해서 입력되는 신호가 입력되는 터치신호 입력부(320)와, 비터치식 신호 입력부(310) 및/또는 터치식 신호 입력부(320)에서 입력되는 신호를 이용해서 키오스크를 동작을 제어하는 실행부(330)과, 상기 실행부(330)에 입력되는 신호를 선택하는 입력 신호 선택부(340)을 포함한다. The control unit 300 includes a non-touch signal input unit 310 that determines the position and movement of the finger using signals input from the first reflective optical sensor 100 and the second reflective optical sensor 200, and a screen. Execution of controlling the operation of the kiosk using signals input from the touch signal input unit 320, the non-touch signal input unit 310, and/or the touch signal input unit 320, where signals are input by touch. It includes a unit 330 and an input signal selection unit 340 that selects a signal input to the execution unit 330.
입력 신호 선택부(340)에서는 관리자가 실행부(330)에 입력되는 신호를 터치신호, 비터치신호, 터치신호와 비터치 신호의 조합에서 선택한다. In the input signal selection unit 340, the manager selects a signal input to the execution unit 330 from a touch signal, a non-touch signal, or a combination of a touch signal and a non-touch signal.
일반적인 상황에서, 예를 들어, 거리 두기와 같은 별도의 방역 지침이 없을 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)로 입력되는 신호를 터치신호로 설정하여, 실행시 터치신호 입력부(320)에서 입력되는 신호를 사용한다, In a general situation, for example, when there are no separate quarantine guidelines such as social distancing, the manager sets the signal input from the input signal selection unit 340 to the execution unit 330 as a touch signal, and when executing the touch signal The signal input from the input unit 320 is used,
방역이 강화된 상황, 예를 들어, 거리 두기와 같은 강력한 방역지침이 시행되고 있을 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호를 비터치신호로 설정하여, 실행시 비터치신호 입력부(310)에서 입력되는 신호를 사용한다. In a situation where quarantine has been strengthened, for example, when strong quarantine guidelines such as social distancing are being implemented, the manager sets the signal input from the input signal selection unit 340 to the execution unit 330 as a non-touch signal, When running, the signal input from the non-touch signal input unit 310 is used.
방역 강화 정도가 낮은 경우, 예를 들어, 거리 두기가 권고 상태인 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호를 비터치신호 및 터치신호로 설정하여, 실행시 터치에 의한 신호입력과 비터치에 의한 신호 입력이 동시에 가능하도록 조정된다. When the degree of quarantine strengthening is low, for example, when social distancing is recommended, the manager sets the signal input from the input signal selection unit 340 to the execution unit 330 as a non-touch signal and a touch signal, and executes the It is adjusted so that signal input by touch and signal input by non-touch are possible simultaneously.
상기 입력 신호 선택부(340)에서 비터치신호가 선택되면, 실행부(330)에서는 터치스크린(100)에 비터치식 입력 상태임을 공지하는 멘트와 사용방법을 안내하는 멘트가 포함된 안내화면을 제공한다. 안내된 사용 방법에 따라 터치스크린에서 10~20 cm 정도 이격해서 터치하면, 시작화면으로 변환된다. 사용자는 안내 화면을 시작 변환하는 방식으로 터치 스크린에서 소정간격 이격된 상태로 손을 움직여서 시작화면을 조작한다. When a non-touch signal is selected in the input signal selection unit 340, the execution unit 330 displays a guidance screen on the touch screen 100 including a comment notifying that the input is in a non-touch input state and a comment guiding how to use it. to provide. If you touch the touch screen at a distance of 10 to 20 cm according to the instructions, it will be converted to the start screen. The user operates the start screen by moving his or her hand at a predetermined distance from the touch screen to start and change the guidance screen.
또한, 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호가 비터치신호로 설정되면, 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)에 전원이 공급되고, 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)에서 입력되는 신호를 이용해서 손가락의 높이와 위치를 확인한다. In addition, when the signal input from the input signal selection unit 340 to the execution unit 330 is set to a non-touch signal, power is supplied to the first reflective optical sensor 100 and the second reflective optical sensor 200. The height and position of the finger are confirmed using signals input from the first reflective optical sensor 100 and the second reflective optical sensor 200.
또한, 손가락이 정상범위에 있을 경우, 즉, 손가락이 터치스크린에서 규정된 거리만큼 이격되어 위치하는 경우, 터치스크린 화면에 손가락이 표시되도록 하고, 손가락이 터치스크린에서 규정된 거리만큰 이격되지 않은 경우, 예를 들어, 너무 가깝거나 너무 멀리 이격된 경우, 화면에 손가락이 표시되지 않도록 하거나, 정상범위에 있을 때의 손가락과 다른 모양, 예를 들어, 점선, 색상, 채우기 등이 상이한 손가락을 표시하여 사용자가 스스로 터치스크린과 적절한 거리에 손이 이격되어 있는지를 확인할 수 있도록 한다. In addition, if the finger is within the normal range, that is, if the finger is spaced apart from the touch screen by a specified distance, the finger is displayed on the touch screen screen, and the finger is not spaced more than the specified distance away from the touch screen. For example, if the finger is too close or too far away, the screen does not display the finger, or displays the finger with a different shape (e.g., dotted line, color, fill, etc.) than the finger in the normal range. This allows the user to check whether their hands are at an appropriate distance from the touch screen.
사용자가 손을 움직여 터치스크린에 형성된 메뉴바를 선택하면, 키오스크는 다음 화면으로 이동하면서 주문을 완료하게 된다. When the user moves his hand and selects the menu bar formed on the touch screen, the kiosk moves to the next screen and completes the order.
도 12에서 도시된 바와 같이, 상기와 같은 키오스크들이 다수개가 서로 다른 위치의 매장에 설치되고, 키오스크들은 하나의 중앙 관리 서버에 연결된 경우, 관리 서버에 의해서 원격으로 신호 입력 방식이 조절한다. 관리서버(500)는 정부의 방역 지침에 따라 일률적으로 키오스크 입력 방식을 변경하여, 키오스크가 터치식 또는 비터치식으로 운용될 수 있도록 조정한다.As shown in FIG. 12, when a plurality of the above kiosks are installed in stores at different locations and the kiosks are connected to one central management server, the signal input method is remotely controlled by the management server. The management server 500 uniformly changes the kiosk input method in accordance with the government's quarantine guidelines and adjusts the kiosk so that it can be operated in a touch or non-touch manner.
실시예 2Example 2
이하, 도 13 내지 도 24에서는 제2 비터치 센서 모듈을 이용한 실시예를 예시한다. 도 13 내지 도 24에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제2 비터치식 센서 모듈(10)은 Hereinafter, Figures 13 to 24 illustrate an embodiment using a second non-touch sensor module. As shown in FIGS. 13 to 24, the second non-touch sensor module 10 according to the present invention
터치스크린(100)과; 상기 터치스크린(100)의 하부에 격자형으로 배치된 반사형 광센서(210)들로 이루어진 광센서부(200)와; 반사형 광센서(210)들에서 출력되는 수광신호를 이용해서, 손가락이 위치를 결정하는 제어부(300)로 이루어진다. a touch screen 100; an optical sensor unit 200 made up of reflective optical sensors 210 arranged in a grid shape at the bottom of the touch screen 100; It consists of a control unit 300 that determines the position of the finger using light-receiving signals output from reflective optical sensors 210.
상기 터치 스크린(100)은 직사각형 또는 정사각형 형태로 이루어지며, 소정 두께를 가지며, 하부에 위치하는 반사형 광센서의 광이 투과될 수 있는 평판형 터치스크린이다. The touch screen 100 is a flat touch screen that has a rectangular or square shape, has a predetermined thickness, and can transmit light from a reflective optical sensor located at the bottom.
상기 터치 스크린(100)은 사용자가 손가락을 터치하면, 손가락과 스크린의 상호 작용을 통해 손가락이 터치된 위치를 알 수 있도록 구성되고, 감압식 센서(도시되지 않음)가 부착된 터치스크린을 사용한다. The touch screen 100 is configured so that when a user touches a finger, the location where the finger was touched can be known through the interaction between the finger and the screen, and uses a touch screen with a pressure-sensitive sensor (not shown) attached.
도 14에서 도시된 바와 같이, 터치스크린의 하부에 위치하는 광센서부(200)는 반사형 광센서(210)들은 수평선들과 수직선들이 교차되는 교차점들에 배치되어 격자 구조를 이룬다. 수평선들과 수직선들은 동일 간격을 이루고 있어, 격자구조는 정사각형 단위 격자(U)들로 이루어진 격자구조를 이룬다. As shown in FIG. 14, the optical sensor unit 200 located at the bottom of the touch screen has reflective optical sensors 210 arranged at intersections where horizontal and vertical lines intersect to form a grid structure. The horizontal and vertical lines are equally spaced, forming a grid structure made up of square unit grids (U).
도 15에서 도시된 바와 같이, 상기 광센서부를 이루는 반사형 광센서(210)는, 발광 소자와 수광 소자가 하나의 몰드를 통해 일체를 이루는 일체형 반사형 광센서이며, 기판(211)과, 상기 기판에 실장되어 적외광을 발광시키는 발광칩(212)와, 나란히 실장되는 수광칩(213)과 상기 발광칩(212) 및 수광칩(213)을 둘러싸는 몰딩(214)과, 경사진 발광 및 수광을 위해 발광되는 광 또는 수광되는 광을 굴절 및/또는 집광시키는 렌즈(215)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 15, the reflective optical sensor 210 forming the optical sensor unit is an integrated reflective optical sensor in which a light-emitting element and a light-receiving element are integrated through one mold, and includes a substrate 211 and the A light emitting chip 212 mounted on a substrate and emitting infrared light, a light receiving chip 213 mounted side by side, a molding 214 surrounding the light emitting chip 212 and the light receiving chip 213, and an inclined light emitting and It includes a lens 215 that refracts and/or condenses light emitted or received for light reception.
반사형 광센서(210)의 몰딩(214)은 외란광을 차단할 수 있도록 검은색 에폭시 수지로 이루어지며, 발광칩(212)는 발광 다이오드칩으로 이루어지며, 일반 가시광과 분리될 수 있도록 적외광이 발광하는 적외광 다이오드칩이 사용된다. 수광칩(213)은 적외광이 입사되면 전기적 신호로 미세 전류가 출력되는 포토 다이오드가 사용된다. 상기 렌즈(215)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 반구형 렌즈가 사용될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 발광칩(212)과 수광칩(213)사이에는 직접적인 크로스톡을 방지하기 위해서, 광차단용 격벽(216)이 형성된다. The molding 214 of the reflective optical sensor 210 is made of black epoxy resin to block external light, and the light emitting chip 212 is made of a light emitting diode chip, and emits infrared light so that it can be separated from general visible light. An infrared light diode chip that emits light is used. The light receiving chip 213 uses a photo diode that outputs a minute current as an electrical signal when infrared light is incident. The lens 215 may be formed in various shapes, for example, a hemispherical lens may be used, but is not limited thereto. A light blocking barrier 216 is formed between the light emitting chip 212 and the light receiving chip 213 to prevent direct crosstalk.
발광칩(212)에서 발광된 광은 확산되면서 렌즈(215)에 도달하고, 렌즈 표면에서 굴절되어 소정범위로 지향각을 가지고 집광되면서 방출된다. 손가락(f)에 반사된 광은 렌즈 표면에서 굴절되어 집광된다. The light emitted from the light emitting chip 212 spreads and reaches the lens 215, is refracted on the lens surface, and is condensed and emitted with a beam angle in a predetermined range. The light reflected by the finger (f) is refracted and condensed on the lens surface.
도 16에서 도시된 바와 같이, 반사형 광센서(210)들은 터치스크린(100)의 하부에 배치되고, 터치스크린(100)을 통과하여 수직하는 방향으로 광을 조사한다. 반사형 광센서(210)는 소정의 지향각을 가지면서 확산되어 조사된다. 지향각 범위는 범위 내에 물체가 있으면 광이 반사되어 다시 반사형 광센서(210)로 유입되는 범위를 의미한다. 반사형 광센서(210)들은 각각 제어부에 연결되어, 제어부에서 미리 정해진 발광 순서대로 발광되며, 입력되는 반사광 신호는 제어부(300)로 전달한다. As shown in FIG. 16, the reflective optical sensors 210 are disposed below the touch screen 100 and irradiate light in a vertical direction through the touch screen 100. The reflective optical sensor 210 is irradiated in a diffuse manner with a predetermined beam angle. The beam angle range refers to the range where light is reflected and flows back into the reflective optical sensor 210 if there is an object within the range. The reflective optical sensors 210 are each connected to a control unit, emit light in a predetermined light emission sequence in the control unit, and transmit the input reflected light signal to the control unit 300.
도 17에서 도시된 바와 같이, 제어부에 의해서 반사형 광센서(210)들이 정해진 순서대로 전원이 인가될 때, 전방에 손가락이 없으면 발광된 광이 감지 영역을 투과하여 반사광이 입사되지 않으며, 전방에 손가락이 있으면 손가락에 반사된 반사광이 유입된다. 반사형 광센서(210)로 입력된 반사광은 광-전류 변환 과정을 거쳐서 제어부(300)으로 입력된다. 반사형 광센서(210)에 실장되는 포토 다이오드 수광칩은 수광되는 광량에 비례하여 미세 전류를 아나로그적으로 출력한다. 출력된 미세 전류는 전압신호로의 변환, 변환된 신호의 증폭, 디지털 신호로의 변환 등을 거쳐 제어부로 전송된다. As shown in FIG. 17, when power is applied to the reflective optical sensors 210 in a predetermined order by the control unit, if there is no finger in front, the emitted light passes through the sensing area and the reflected light is not incident, and there is no finger in front. When there is a finger, the reflected light reflected by the finger flows in. The reflected light input to the reflective optical sensor 210 is input to the control unit 300 through a light-current conversion process. The photodiode light receiving chip mounted on the reflective optical sensor 210 analogically outputs a minute current in proportion to the amount of light received. The output microcurrent is transmitted to the control unit through conversion into a voltage signal, amplification of the converted signal, and conversion into a digital signal.
도 18에서 도시된 바와 같이, 제어부(300)는 아날로그 디지털 변환부(AD CONVERT), 필터 및 증폭부(OPAMP), 다중화부(MUX RX). 다중화 출력부(MUX TX), 중앙처리부(MCU), USB 변환부, 부저, 및 DC 입력부를 포함한다. As shown in FIG. 18, the control unit 300 includes an analog-to-digital converter (AD CONVERT), a filter and amplifier (OPAMP), and a multiplexer (MUX RX). It includes a multiplexed output unit (MUX TX), central processing unit (MCU), USB converter, buzzer, and DC input unit.
제어부(300)의 중앙처리부(MCU)는 기준 발생기로부터 동기 신호를 입력 받아 광센서부(200)에서 다중화 송신 제어회로(MUX TX)에 의해 IR LED를 순서대로 점등하게 한다. The central processing unit (MCU) of the control unit 300 receives a synchronization signal from the reference generator and turns on the IR LEDs in order by the multiplexed transmission control circuit (MUX TX) in the optical sensor unit 200.
광센서부(200)에서는 손가락으로부터 반사되는 IR신호를 수신용 PHOTO TR ARRAY를 통해 수신하고, 이를 MUX RX 신호에 의해 하나씩 수신한다. IR(Infra Red)광 신호는 반사된 적외선 광에 대해 반사된 광원이 Photo Tr로 수신되고 이를 통해 Photo Tr가 동작하여 수신된 광원의 세기에 따라 컬렉터와 이미터간 전압이 낮아지는 정도가 다르게 된다. 수신 데이터는 스위처를 통해 AD 변환 회로(ADC)로 전달된다. AD 변환기(ADC)는 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. AD변환기로부터 수신된 반사광 데이터는 데이터 프레임에 정렬되어 USB를 통해 PC로 전달된다.The optical sensor unit 200 receives IR signals reflected from the finger through the reception PHOTO TR ARRAY, and receives them one by one through the MUX RX signal. The IR (Infra Red) light signal is received by Photo Tr, and the reflected infrared light is received by Photo Tr, and the degree to which the voltage between the collector and emitter is lowered varies depending on the intensity of the received light source. The received data is transmitted to the AD conversion circuit (ADC) through the switcher. The AD converter (ADC) converts the received analog signal into a digital signal. The reflected light data received from the AD converter is sorted into a data frame and transmitted to the PC via USB.
제어부(300)에 의한 IR LED의 순서에 따른 점등은, 도 7에서 도시된 바와 같은 센서 회로를 통해 구현된다. 적외선 어레이 발광부와 물체에 의한 반사광 입력을 위한 포토센서 어레이부로 되어 있으며 병렬로 다수의 센서가 연결되어 있다. 병렬로 연결된 신호 선에는 PULL UP저항이 연결되어 있으며 가수의 센서가 M x N의 형태로 배열되어 시간차에 의해 병렬로 연결된 에미터가 LOW로 변하면서 순차적으로 센서를 동작시키고 이에 따라 제어 신호에 해당하는 센서만 순차적으로 동작하게 된다. The sequential lighting of the IR LEDs by the control unit 300 is implemented through a sensor circuit as shown in FIG. 7. It consists of an infrared array light emitting unit and a photo sensor array unit for inputting reflected light from objects, and multiple sensors are connected in parallel. A pull up resistor is connected to the signal line connected in parallel, and the mantissa sensors are arranged in the form of M Only the sensors operating sequentially operate.
도 19에서 도시된 바와 같이, 손가락(f)의 위치를 확인하기 위해서, 제어부(300)을 통해서 격자 구조를 이루면서 배치된 다수의 반사형 광센서(210)을 제1 행부터 줄단위로 발광시킨다. 이에 따라, 제1행 및 제2행에서는 신호가 없으며, 손가락(f)와 인접한 제3행 및 제4 행에서 신호가 감지되고, 다시 제5행 부터 제9행까지는 신호가 감지되지 않게 된다. 또한, 제3행 및 제4행에서, 제6열 및 제7열에서만 신호가 발생된다. As shown in FIG. 19, in order to check the position of the finger f, a plurality of reflective optical sensors 210 arranged in a grid structure are emitted row by row starting from the first row through the control unit 300. . Accordingly, there is no signal in the first and second rows, a signal is detected in the third and fourth rows adjacent to the finger f, and again no signal is detected in the fifth to ninth rows. Additionally, signals are generated only in the 3rd and 4th rows and the 6th and 7th columns.
따라서, 제어부(300)는 제3행 및 제4행과, 제6열 및 제7열의 광소자(210)으로 이루어진 단위 행렬에 손가락이 위치함을 확인할 수 있다. Accordingly, the control unit 300 can confirm that the finger is located in the unit matrix consisting of the optical elements 210 in the third and fourth rows and the sixth and seventh columns.
도 20에서 도시된 바와 같이, 손가락은 36, 37, 46, 47 광소자로 이루어진 단위 유닛의 상부에 존재하게 된다. 단위 유닛을 이루는 광소자들에 입력되는 광의 강도는 손가락과의 상대적인 위치에 따라 달라지므로, 단위 유닛을 이루는 광소자에 입력된 수신세기의 차이를 비교하여 가까운 정도를 수치화하고 이 수치를 기준으로 신호의 강도 차이를 계산하여 세밀한 위치를 찿아내게 된다. 연산방법은 상하 센서의 강도차이를 연산하여 비율을 계산하고 다시 좌우 센서의 신호 강도를 연산하여 터치포인트를 찾아내게 된다. 예를 들어 0∼100 까지의 신호강도가 있다면 X1은 30, X2는 70의 신호강도가 인식되었을 때 두 신호의 차이점 X = X2- X1이고 계산치는 40이 된다. 따라서 제일 가까운 터치 포인트의 강도는 70(거리측정)이고As shown in FIG. 20, the finger is present at the top of a unit consisting of 36, 37, 46, and 47 optical elements. Since the intensity of light input to the optical elements forming a unit unit varies depending on the relative position of the finger, the degree of closeness is quantified by comparing the difference in reception intensity input to the optical elements forming the unit unit, and the signal is signaled based on this value. By calculating the difference in intensity, the precise location is found. The calculation method calculates the ratio by calculating the difference in intensity between the upper and lower sensors, and then calculates the signal intensity of the left and right sensors to find the touch point. For example, if there are signal strengths from 0 to 100, when X1 is recognized as 30 and X2 as 70, the difference between the two signals is Therefore, the intensity of the nearest touch point is 70 (distance measurement).
우측으로 조금 이격된 상태로 약 Xp(터치포인트) = ((100 - 40) /100 ) * 100으로 계산하면 약 60%정도 우측으로 이격된 위치로 추출할 수 있다. 보다 정확한 계산치는 강도와 거리에 관계에 따라 성립된 공식에 따라 추출될 수 있다.If the position is slightly spaced to the right and calculated as approximately More accurate calculation values can be extracted according to a formula established according to the relationship between intensity and distance.
또한, 클릭 또는 선택시 손가락의 위치가 순간적으로 터치스크린 방향으로 내려간 후 다시 올라가는 동작이 이루어지면서, 단위 유닛을 이루는 36, 37, 46, 47 광소자(210)에 입사되는 수광량이 순간적으로 증가하였다가 줄어드는 방식으로 변하게 되므로, 이러한 변화를 확인하여 클릭 또는 선택 동작이 이루어진 것으로 판단한다. 이에 따라서, 손가락의 위치와 동작이 결정된다. In addition, when clicking or selecting, the position of the finger momentarily moves down toward the touch screen and then moves up again, causing an instantaneous increase in the amount of light received incident on the 36, 37, 46, and 47 optical elements 210 that make up the unit unit. Since changes in a decreasing manner, it is determined that a click or selection action has occurred by checking this change. Accordingly, the position and movement of the finger are determined.
도 21 내지 도 22에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비터치식 센서 모듈(10)이 적용된 키오스크(1000)는 약 10 ~ 30 인치 크기를 가지며, 직사각형 형태를 이루는 터치 스크린(100)이 키오스크(1000)의 몸체부(1200) 정면 상단에 형성된다. As shown in FIGS. 21 and 22, the kiosk 1000 to which the non-touch sensor module 10 according to the present invention is applied has a size of about 10 to 30 inches, and the touch screen 100, which has a rectangular shape, is used in the kiosk. It is formed at the upper front of the body portion 1200 of (1000).
도 23에서 도시된 바와 같이, 손가락은 광소자로부터 발광되는 적외선 광원이 다수의 광센서에 입력되는 강도를 측정되는 범위를 도시한 것이다. 도 24는 광원으로부터 이격된 거리에 따른 광원의 반사 넓이를 그림으로 설명한 내용이다. 손가락으로부터 반사되는 광원은 광원과의 거리에 의해 반사되는 광원의 확산 현상으로 그 크기가 변하게 된다. 이에 따라 광원으로부터 손가락의 거리가 멀어 질수록 반사 광원의 세기는 약해지고 반사되는 면적은 넓어지게 된다. 이에 따라, 반사광이 입력되는 범위를 통해서 손가락과 터치스크린 사이의 이격 거리와, 손가락과 선택 동작을 확인할 수 있게 된다. As shown in FIG. 23, the finger represents the range in which the intensity of the infrared light source emitted from the optical element is input to the plurality of optical sensors. Figure 24 illustrates the reflection area of the light source according to the distance from the light source. The size of the light source reflected from the finger changes due to the diffusion phenomenon of the reflected light source depending on the distance from the light source. Accordingly, as the distance of the finger from the light source increases, the intensity of the reflected light source weakens and the reflected area increases. Accordingly, it is possible to check the distance between the finger and the touch screen and the selection action between the finger and the touch screen through the range where the reflected light is input.
터치스크린(100)은 화면에 사용자가 손가락을 터치하면, 손가락이 스크린의 표면에 가하는 압력을 이용해서 스크린과 터치된 위치를 파악하는 감압식 터치스크린이나, 손가락이 스크린의 표면에 가하는 전기적 변화를 이용해서 터치된 위치를 파악하는 정전식 터치 스크린을 사용한다. The touch screen 100 is a pressure-sensitive touch screen that uses the pressure applied by the finger to the surface of the screen when the user touches the screen and determines the screen and the touched location, or uses the electrical change applied by the finger to the surface of the screen. It uses a capacitive touch screen that detects the touched location.
상기 터치스크린(100)에는 바탕화면에 다수의 메뉴바(1100)들이 형성된다. 메뉴바(1100)들은 직사각형 형태로 이루어지며, 상호간에 소정 간격 이격되어 있다. 메뉴바(1100) 내부 영역은 터치 및 비터치에 의한 작동기능이 활성화되어 있으며, 메뉴바 외부 영역은 터치 및 비터치에 의한 작동 기능이 불활성화되어 있다. 메뉴바(1100)는 각 화면마다 다르게 형성된다. A plurality of menu bars 1100 are formed on the background screen of the touch screen 100. The menu bars 1100 have a rectangular shape and are spaced apart from each other at a predetermined distance. In the area inside the menu bar 1100, touch and non-touch operation functions are activated, and in the area outside the menu bar, touch and non-touch operation functions are inactivated. The menu bar 1100 is formed differently for each screen.
제어부(300)는 광센서부(200)에서 입력되는 신호를 이용해서 손가락의 위치 및 동작을 파악하는 비터치식 신호 입력부(310)와, 스크린의 터치에 의해서 입력되는 신호가 입력되는 터치신호 입력부(320)와, 비터치식 신호 입력부(310) 및/또는 터치식 신호 입력부(320)에서 입력되는 신호를 이용해서 키오스크를 동작을 제어하는 실행부(330)과, 상기 실행부(330)에 입력되는 신호를 선택하는 입력 신호 선택부(340)을 포함한다. The control unit 300 includes a non-touch signal input unit 310 that detects the position and movement of the finger using a signal input from the optical sensor unit 200, and a touch signal input unit that receives a signal input by touching the screen. (320), an execution unit 330 that controls the operation of the kiosk using signals input from the non-touch signal input unit 310 and/or the touch signal input unit 320, and the execution unit 330 It includes an input signal selection unit 340 that selects an input signal.
입력 신호 선택부(340)에서는 관리자가 실행부(330)에 입력되는 신호를 터치신호, 비터치신호, 터치신호와 비터치 신호의 조합에서 선택한다. In the input signal selection unit 340, the manager selects a signal input to the execution unit 330 from a touch signal, a non-touch signal, or a combination of a touch signal and a non-touch signal.
일반적인 상황에서, 예를 들어, 거리 두기와 같은 별도의 방역 지침이 없을 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)로 입력되는 신호를 터치신호로 설정하여, 실행시 터치신호 입력부(320)에서 입력되는 신호를 사용한다, In a general situation, for example, when there are no separate quarantine guidelines such as social distancing, the manager sets the signal input from the input signal selection unit 340 to the execution unit 330 as a touch signal, and when executing the touch signal The signal input from the input unit 320 is used,
방역이 강화된 상황, 예를 들어, 거리 두기와 같은 강력한 방역지침이 시행되고 있을 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호를 비터치신호로 설정하여, 실행시 비터치신호 입력부(310)에서 입력되는 신호를 사용한다. In a situation where quarantine has been strengthened, for example, when strong quarantine guidelines such as social distancing are being implemented, the manager sets the signal input from the input signal selection unit 340 to the execution unit 330 as a non-touch signal, When running, the signal input from the non-touch signal input unit 310 is used.
방역 강화 정도가 낮은 경우, 예를 들어, 거리 두기가 권고 상태인 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호를 비터치신호 및 터치신호로 설정하여, 실행시 터치에 의한 신호입력과 비터치에 의한 신호 입력이 동시에 가능하도록 조정된다. When the degree of quarantine strengthening is low, for example, when social distancing is recommended, the manager sets the signal input from the input signal selection unit 340 to the execution unit 330 as a non-touch signal and a touch signal, and executes the It is adjusted so that signal input by touch and signal input by non-touch are possible simultaneously.
상기 입력 신호 선택부(340)에서 비터치신호가 선택되면, 실행부(330)에서는 터치스크린(100)에 비터치식 입력 상태임을 공지하는 멘트와 사용방법을 안내하는 멘트가 포함된 안내화면을 제공한다. 안내된 사용 방법에 따라 터치스크린에서 10~20 cm 정도 이격해서 터치하면, 시작화면으로 변환된다. 사용자는 안내 화면을 시작 변환하는 방식으로 터치 스크린에서 소정간격 이격된 상태로 손을 움직여서 시작화면을 조작한다. When a non-touch signal is selected in the input signal selection unit 340, the execution unit 330 displays a guidance screen on the touch screen 100 including a comment notifying that the input is in a non-touch input state and a comment guiding how to use it. to provide. If you touch the touch screen at a distance of 10 to 20 cm according to the instructions, it will be converted to the start screen. The user operates the start screen by moving his or her hand at a predetermined distance from the touch screen to start and change the guidance screen.
또한, 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호가 비터치신호로 설정되면, 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)에 전원이 공급되고, 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)에서 입력되는 신호를 이용해서 손가락의 높이와 위치를 확인한다. In addition, when the signal input from the input signal selection unit 340 to the execution unit 330 is set to a non-touch signal, power is supplied to the first reflective optical sensor 100 and the second reflective optical sensor 200. The height and position of the finger are confirmed using signals input from the first reflective optical sensor 100 and the second reflective optical sensor 200.
또한, 손가락이 정상범위에 있을 경우, 즉, 손가락이 터치스크린에서 규정된 거리만큼 이격되어 위치하는 경우, 터치스크린 화면에 손가락이 표시되도록 하고, 손가락이 터치스크린에서 규정된 거리만큰 이격되지 않은 경우, 예를 들어, 너무 가깝거나 너무 멀리 이격된 경우, 화면에 손가락이 표시되지 않도록 하거나, 정상범위에 있을 때의 손가락과 다른 모양, 예를 들어, 점선, 색상, 채우기 등이 상이한 손가락을 표시하여 사용자가 스스로 터치스크린과 적절한 거리에 손이 이격되어 있는지를 확인할 수 있도록 한다. In addition, if the finger is within the normal range, that is, if the finger is spaced apart from the touch screen by a specified distance, the finger is displayed on the touch screen screen, and the finger is not spaced more than the specified distance away from the touch screen. For example, if the finger is too close or too far away, the screen does not display the finger, or displays the finger with a different shape (e.g., dotted line, color, fill, etc.) than the finger in the normal range. This allows the user to check whether their hands are at an appropriate distance from the touch screen.
사용자가 손을 움직여 터치스크린에 형성된 메뉴바를 선택하면, 키오스크는 다음 화면으로 이동하면서 주문을 완료하게 된다.When the user moves his hand and selects the menu bar formed on the touch screen, the kiosk moves to the next screen and completes the order.

Claims (7)

  1. 터치스크린과;with touch screen;
    다각 경사면을 가지며 터치스크린을 따라 좌우측에 길게 형성된 좌우 경사판과;Left and right inclined plates having multi-angled inclined surfaces and formed long on the left and right sides along the touch screen;
    상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도로 좌우 경사판의 일측에 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며; A first reflective optical sensor including a plurality of first light-emitting and light-receiving elements disposed on one side of the left and right inclined plates at a plurality of angles along one side of the touch screen, wherein the light receiving and light-emitting elements constituting the first reflective optical sensor The elements emit and receive light at an angle to the touch screen monitor;
    상기 터치 스크린의 일측에 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 좌우 경사판의 타측에 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;A second reflective optical sensor including a plurality of second light-emitting and light-receiving elements disposed on the other side of the left and right inclined plates at a plurality of angles along the other side opposite to one side of the touch screen, wherein the second reflective optical sensor The light-receiving and light-emitting elements that form the light emit and receive light at an angle to the touch screen monitor;
    상기 제1 반사형 광센서에서 반사광에 의한 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 반사광에 의한 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부;를 포함하고A first position determined using the number of light-receiving elements that output a light-receiving signal by reflected light in the first reflective optical sensor, and the number of light-receiving elements that output a light-receiving signal by reflected light in the second reflective optical sensor A control unit that determines the position and movement of the finger using the second position determined using
    상기 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 비터치식 센서 모듈.A non-touch sensor module characterized by having a sensing area spaced apart from the touch screen by a predetermined distance.
  2. 제1항에 있어서, According to paragraph 1,
    반사형 광센서와 손가락까지의 거리가 수광신호를 출력하는 수광소자의 수에 비례하는 것을 특징으로 하는 비터치식 센서 모듈.A non-touch sensor module characterized in that the distance between the reflective optical sensor and the finger is proportional to the number of light-receiving elements that output light-receiving signals.
  3. 제1항에 있어서, According to paragraph 1,
    감지 영역이 터치스크린에서 10 cm 이상 이격된 것을 특징으로 하는 비터치식 센서 모듈.A non-touch sensor module characterized in that the sensing area is spaced more than 10 cm from the touch screen.
  4. 제1항에 있어서, According to paragraph 1,
    감지 영역이 터치스크린에서 20 ~ 50 cm 인 것을 특징으로 하는 비터치식 센서 모듈.A non-touch sensor module characterized by a detection area of 20 to 50 cm from the touch screen.
  5. 제1항에 있어서, According to paragraph 1,
    상기 반사형 광센서들은 하나씩 차례로 발광되고, 동시에 수광되며, The reflective optical sensors emit light one by one and receive light simultaneously,
    상기 제어부는 제1 반사형 광센서에서 제1 위치에 관한 신호가 입력되고, 제2 반사형 광센서로부터 제2 위치에 관한 신호가 입력될 경우, 입력된 제1 위치와 제2 위치를 조합하여 손가락의 위치를 결정하며, 그리고When a signal regarding the first position is input from the first reflective optical sensor and a signal regarding the second position is input from the second reflective optical sensor, the control unit combines the input first position and the second position. determine the position of the fingers, and
    제1 반사형 광센서와 제2 반사형 광센서 중 어느 하나에서만 신호가 있을 경우, 입력되는 위치신호만을 이용해서 손가락의 위치를 결정하는 것을 특징으로 비터치식 센서모듈. A non-touch sensor module characterized in that when there is a signal from only one of the first reflective optical sensor and the second reflective optical sensor, the position of the finger is determined using only the input position signal.
  6. 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지 영역을 가지도록 터치스크린의 좌우측에 터치스크린을 따라 길게 연장된 다각 경사면을 가지는 좌우 경사판을 설치하는 단계;Installing left and right inclined plates having polygonal inclined surfaces extending long along the touch screen on the left and right sides of the touch screen so as to have sensing areas spaced at a predetermined distance from the touch screen;
    터치스크린의 일측을 따라서 좌우 경사판의 일측에 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며; A step of disposing a first reflective optical sensor including a plurality of first light-emitting and light-receiving elements arranged at an angle on one side of the left and right inclined plates along one side of the touch screen, wherein light receiving forming the first reflective optical sensor and the light emitting elements emit and receive light at an angle to the touch screen monitor.
    상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 좌우 경사판의 타측에 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;Disposing a second reflective optical sensor including a plurality of second light-emitting and light-receiving elements disposed at a plurality of angles on the other side of the left and right inclined plates along the other opposite side of the touch screen, wherein the second reflective optical sensor The light-receiving and light-emitting elements forming the light emitting and receiving light at an angle to the touch screen monitor;
    상기 제1 반사형 광센서에서 반사광에 의해 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 제1 위치와 상기 제2 반사형 광센서에서 반사광에 의해 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비터치식 위치 확인 방법.Using the number of light-receiving elements that output a light-receiving signal by reflected light from the first reflective optical sensor, the first position and the number of light-receiving elements that output a light-receiving signal by reflected light from the second reflective optical sensor are used. A non-touch positioning method comprising: determining the position and movement of the finger using the determined second position.
  7. 제1항에 따른 비터치식 센서 모듈을 포함하는 키오스크.A kiosk comprising a non-touch sensor module according to claim 1.
PCT/KR2023/000683 2022-06-29 2023-01-13 Non-touch type sensor having improved recognition distance, and display comprising same WO2024005293A1 (en)

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