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KR101178848B1 - 멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법 - Google Patents

멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR101178848B1
KR101178848B1 KR1020090074384A KR20090074384A KR101178848B1 KR 101178848 B1 KR101178848 B1 KR 101178848B1 KR 1020090074384 A KR1020090074384 A KR 1020090074384A KR 20090074384 A KR20090074384 A KR 20090074384A KR 101178848 B1 KR101178848 B1 KR 101178848B1
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touch point
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 복수의 터치수단에 의해 터치 입력부가 동시에 터치되면, 복수의 센서가 각 터치 포인트로부터 발생하는 진동신호를 감지하여 입력순서에 따라 조합된 신호의 거리 정보로부터 교차점을 측정하여 각 터치 포인트의 위치를 인식한다. 본 발명에 따르면, 터치 입력장치의 모서리에 센서를 배치하는 정도의 간단한 구조로서 터치 포인트의 정확한 좌표인식이 가능하며, 그에 따라 빠른 응답성을 만족하는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 터치패널의 크기에 제약 없이 터치 포인트의 좌표를 인식하는 것이 가능하며, 동시에 복수의 터치 포인트가 발생한 경우, 복수의 터치 포인트를 모두 정확하고 빠르게 인식하는 것이 가능한 이점이 있다.

Description

멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법{Appratus and method for recognizing of multi touch point}
본 발명은 멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 상세하게는 터치 입력 장치의 모서리에 진동 감지 센서를 부착하여 진동파의 진동 전파 시간을 감지함으로써 멀티 터치 포인트의 위치를 인식하는 멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-032-03, 과제명: 퍼스널 Life Log기반 지능형 서비스 기술개발].
일반적으로, 터치 패널은 손가락이나 터치펜 등을 사용하여 터치함으로써 원하는 사항을 입력할 수 있는 수단을 말한다. 여기서, 터치 패널에는 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 표시장치를 터치함으로써 원하는 입력을 할 수 있는 터치스크린(Touch Screen), 노트북에 주로 사용되는 터치패드(Touch Pad), 그래픽 작업에 많이 사용되는 디지타이저 또는 테블릿 등 있다.
이러한 터치 패널은 좌표를 인식하는 수단에 따라서 접촉식의 정전용량방 식(Capacitive Overlay), 압력식의 저항막 방식(Resistive Overlay), 압력식 표면 초음파 방식(Surface Acoustic Wave), 적외선 스캐닝 방식(Scanning Infrared), 압전방식 등이 있으며 주로 컴퓨터의 입력장치로 사용되고 있다.
정전량 방식은 패널 면에 손이나 도체를 접촉시켰을 때 인체가 지닌 전기용량이 더해져서 발생하는 접촉점에서의 전기용량 변화를 탐색하는 방식으로 반드시 손가락으로 접촉해야만 하는 단점이 있다. 외부 요소들에 의해 영향을 받지 않으며, 높은 투명도를 가지고 있다.
저항막방식은 사용자가 지정한 패턴상의 좌표에 대한 배치된 도전막이 접촉에 의해 스위칭 됨으로써 터치된 영역을 인치하게 되는 방식으로 일반적으로 보다 알맞은 가격대이지만 투명도가 낮으며, 코팅된 계층이 날카로운 물체 등으로 인해 상처가 생길 수 있는 것이 단점입니다. 저항성 터치 스크린 패널은 먼지나 물과 같은 외부 요소들에 의해 영향을 받지 않는다.
표면 초음파방식 기술은 터치 스크린 패널 위로 지나가는 초음파를 사용하는 방식으로 패널이 접촉되었을 때 일부 초음파가 흡수되고 초음파 내의 이러한 변화를 인식하는 것으로 다른 방식 중에서 가장 진보된 형태이지만, 외부 요소들에 의해 손상을 입을 수 있는 단점이 있다.
마지막으로, 압전방식은 압전소자로부터 발생하는 전압차를 연산하는 방식이다.
그러나, 상기와 같은 터치 패널의 경우, 패널 전체에 센서를 설치해야 하므로 비용이 많이 드는 문제가 있다. 또한, 패널 전체에 센서를 설치해야 하므로, 그 크기가 대형화될 수록 비용은 더욱 증가하게 된다. 따라서, 그 비용을 절감시킬 필요가 있다.
최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안이 강구되고 있긴 하지만, 터치 포인트가 복수개인 경우에 적용되는 방안은 제시되지 않고 있다. 따라서, 터치 포인트가 복수개인 경우에서 각 터치 포인트의 위치를 인식할 수 있는 방안 연구가 강구되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 구조와 정확한 좌표인식, 빠른 응답성 등의 터치패널이 갖추어야 할 제 조건을 만족시킬 수 있는 멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 터치패널의 크기에 제약 없이 터치 포인트의 좌표를 인식하는 것이 가능한 멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 동시에 복수의 터치 포인트가 발생한 경우, 복수의 터치 포인트를 모두 인식하는 것이 가능한 멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치는, 터치 입력부, 상기 터치 입력부 상에 배치되어, 복수의 터치수단에 의해 상기 터치 입력부가 동시에 터치되면, 각 터치 포인트로부터 발생하는 진동신호를 감지하는 복수의 센서를 구비한 진동 감지부, 상기 복수의 센서에 의해 감지된 각각의 진동신호로부터 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 거리 측정부, 및 상기 거리 측정부에 의해 측정된 거리 정보에 따라 각 진동신호에 대한 교차점을 측정하고, 상기 측정된 교차점으로부터 상기 각 터치 포인트의 위치를 인식하는 터치 포인트 인식부를 포함한다.
상기 터치 포인트 인식부는 상기 거리 측정부에 의해 측정된 각 진동신호에 대한 거리 정보에 대응하여 복수의 원 궤적을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 터치 포인트 인식부는 상기 각 센서를 중심으로 하는 어느 하나의 원 궤적이 모두 교차되는 지점을 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기 거리 측정부는 상기 진동신호의 전파전달시간에 근거하여 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 거리 측정부는 상기 터치 입력부가 터치된 시각과 진동신호의 전파 전달시간의 차이를 이용하여 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 터치수단에 의해 상기 터치 입력부가 터치된 시각을 측정하는 터치 시각 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 터치 시각 측정부는, 상기 터치 입력부로부터 측정된 전기적신호의 정전용량 또는 도전율을 이용하여 터치시작시간을 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 터치 입력부는 다각형 구조로 형성된 것을 특징으로 하며, 이때 상기 터치 입력부는 사각형 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 진동 감지부는 상기 복수의 센서가 상기 터치 입력부의 모서리에 각각 배치된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 방법은, 복수의 터치수단에 의해 터치 입력부가 동시에 터치 된 경우, 복수의 센서가 각 터치 포인트로부터 발생하는 진동신호를 감지하는 단계, 상기 복수의 센서에 의해 감지된 각각의 진동신호로부터 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 단계, 및 상기 측정하는 단계에서 측정된 거리 정보에 따라 각 진동신호에 대한 교차점을 측정하고, 상기 측정된 교차점으로부터 상기 각 터치 포인트의 위치를 인식하는 단계를 포함한다.
상기 인식하는 단계는 상기 측정하는 단계에서 측정된 각 진동신호에 대한 거리 정보에 대응하여 복수의 원 궤적을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인식하는 단계는 상기 각 센서를 중심으로 하는 어느 하나의 원 궤적이 모두 교차되는 지점을 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정하는 단계는 상기 진동신호의 전파전달시간에 근거하여 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정하는 단계는 상기 터치 입력부가 터치된 시각과 진동신호의 전파 전달시간의 차이를 이용하여 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 터치수단에 의해 상기 터치 입력부가 터치되는 시각을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 터치 입력장치의 모서리에 센서를 배치하는 정도의 간단한 구조로서 터치 포인트의 정확한 좌표인식이 가능하며, 그에 따라 빠른 응답성을 만족하는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 터치패널의 크기에 제약 없이 터치 포인트의 좌표를 인식하는 것이 가능하며, 동시에 복수의 터치 포인트가 발생한 경우, 복수의 터치 포인트를 모두 정확하고 빠르게 인식하는 것이 가능한 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치의 구성을 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
먼저, 도 1은 본 발명의 멀티 터치 포인트 인식 장치에서 사용자에 의해 터치되는 터치 입력부의 구성을 나타낸 것이다. 여기서, 터치 입력부(110)는 디스플레이 장치일 수 있다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니며, 보안기, 실내외 등의 바닥 판넬, 장판 등과 같이 터치 가능한 요소라면 어디에든 적용 가능하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 사용자가 손을 이용해 터치 입력부(110)에서 복수의 지점을 동시에 터치하면, 터치 입력부(110)의 각 모서리에 배치된 센서들은 각 터치 포인트로부터의 진동신호를 감지한다. 따라서, 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치는 각 센서로부터 감지된 진동신호에 근거하여 해당 터치 포인트의 위치를 인식하게 된다.
본 발명에 따르면, 기존의 터치 패널과 같이 터치 입력부 전체에 센서를 배치하지 않아도 되므로 생산비용을 크게 절감시킬 수 있으며, 터치 입력부의 크기에 구애받지 않고 이용될 수 있는 이점이 있다.
도 1에 도시된 멀티 터치 포인트 인식 장치의 구성은 도 2를 참조하여 좀 더 상세히 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 터치 입력부(110), 진동 감지부(120), A/D 변환부(130), 거리 측정부(140) 및 터치 포인트 인식부(150)를 포함한다.
터치 입력부(110)는 다각형 구조로 형성되며, 바람직하게는 사각형의 형태를 갖도록 구성된다. 이때, 터치 입력부(110)의 크기는 제한받지 않으며, 소형부터 대형까지 다양하게 적용 가능하다.
진동 감지부(120)는 복수의 센서, 즉, 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125), 및 제4 센서(127)를 포함한다. 각 센서는 진동감지센서로서, 터치 입력부(110)의 각 모서리에 배치되어 터치 입력부(110)가 사용자에 의해 터치되면, 그로 인해 발생되는 진동신호를 감지한다. 이때, 각 센서는 각 터치 포인트로부터 발생된 모든 진동신호를 감지하게 된다.
A/D 변환부(130)는 진동 감지부(120)의 각 센서에 의해 감지된 신호를 디지털 신호로 변환하여, 변환된 신호를 거리 측정부(140)로 전달한다. 이때, A/D 변환부(130)에는 복수의 A/D 변환부(130), 즉, 제1 A/D 변환부(131), 제2 A/D 변환부(133), 제3 A/D 변환부(135), 및 제4 A/D 변환부(137)가 구비된다. 이때, 각 A/D 변환부(131, 133, 135, 137)는 진동 감지부(120)의 각 센서(121, 123, 135, 127)의 수 만큼 구비되며, 각 A/D 변환부(131, 133, 135, 137)는 진동 감지부(120)의 각 센서(121, 123, 135, 127)에 대응되도록 연결된다.
거리 측정부(140)는 각 A/D 변환부(130)로부터 신호가 입력되면, 각 A/D 변환부(130)별로 입력된 신호에 대한 전파전달시간을 측정한다. 거리 측정부(140)는 각 A/D 변환부(130)를 통해 입력된 신호를 각 센서로부터 감지된 신호별로 전파전달시간을 각각 측정한다.
한편, 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치는, 각 진동신호에 대한 전파전달시간을 측정하기 위해, 복수의 터치수단에 의해 터치 입력부(110)가 터치된 시각을 측정하는 터치 시각 측정부(160)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 터치 시각 측정부(160)는 터치 입력부(110) 터치 시, 측정된 각 진동신호의 정전용량 또는 도전율을 이용하여 터치 시작 시간을 측정한다.
이후, 거리 측정부(140)는 조합된 각 신호로부터 각 센서와 적어도 둘 이상의 터치 포인트 사이의 거리를 측정한다. 이때, 거리 측정부(140)는 각 신호의 진동 전파 시간을 계산하여 거리를 측정하거나, 혹은 터치 입력부(110)의 터치 시각으로부터 각 센서의 진동신호 감지시간을 기초로 하여 거리를 측정하도록 한다. 물론, 터치 포인트로부터 각 센서들 사이의 거리를 측정하는 방법은 어느 하나의 방법에 한정되는 것은 아니며, 기존의 수신신호로부터 거리를 측정하는 방법을 적용하여 측정 가능하다. 이때, 각 터치 포인트로부터 발생된 진동신호는 각 센서에 전달되기까지 다른 신호에 의해 신호 간섭이 일어나지 않는 것으로 가정한다.
거리 측정부(140)는 센서별로 감지된 각 진동신호에 대한 거리 측정이 완료되면, 해당 정보를 터치 포인트 인식부(150)로 전달한다.
터치 포인트 인식부(150)는 거리 측정부(140)에 의해 측정된 각 센서별 진동 신호들의 거리정보가 입력되면, 각 진동신호의 거리정보에 기초하여 각 진동신호들 간의 교차점을 인식한다.
이때, 터치 포인트 인식부(150)는 거리 측정부(140)에 의해 측정된 각 진동신호에 대한 거리 정보에 대응하여 복수의 원 궤적을 생성한다. 여기서, 터치 포인트 인식부(150)는 복수의 원 궤적이 교차되는 지점을 인식함으로써, 각 진동신호들 간의 교차점을 인식한다. 상세하게는, 각 센서에 대응되는 어느 하나의 원 궤적이 모두 교차되는 지점을 인식한다.
예를 들어, 터치 포인트가 총 3인 경우, 각 터치 포인트로부터 발생된 진동신호는 각 센서로 전달된다. 각 센서는 3개의 터치 포인트에 의해 발생된 진동신호가 각각 입력된다. 따라서, 터치 포인트 인식부(150)는 각 센서별로 3개의 진동신호에 대한 거리 정보에 대응하여 총 12개의 원 궤적을 생성한다. 이때, 터치 포인트 인식부(150)는 각 센서에 입력된 진동신호 중 어느 하나의 거리정보에 따른 원 궤적이 모두 교차되는 지점, 즉, 4개의 센서가 구비된 경우라면 센서A, B, C, D를 중심으로 하는 4개의 원 궤적이 모두 교차되는 지점을 인식한다.
이 경우, 4개의 원 궤적이 모두 교차되는 지점은 총 3개가 된다. 터치 포인트 인식부(150)는 이때 교차된 지점을 터치 포인트로 인식한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 도 5 및 도 8을 참조하도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 멀티 터치 포인트 인식 장치에 대해 도 3 내지 도 8을 참조하여 실시예를 설명한다.
도 3 내지 도 5는 터치 포인트가 두 개인 경우의 예시도를 나타낸 것이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 터치 입력부(110)의 A, B 지점이 동시에 터치되면, 터치 포인트 A, B에서 진동신호가 발생된다. 이때, 발생된 진동신호는 터치 입력부(110)의 각 모서리에 배치된 센서들로 각각 전달된다.
다시 말해, 터치 포인트 A로부터 발생된 진동신호는 제1 센서(121), 제2센서, 제3 센서(125), 및 제4 센서(127)로 각각 전달된다. 이때, 터치 포인트 A로부터 발생된 진동신호 중 제1 센서(121)로 입력된 진동신호는 NA1, 제2 센서(123)로 입력된 진동신호는 NA2. 제3 센서(125)로 입력된 진동신호는 NA3, 그리고 제4 센서(127)로 입력된 진동신호는 NA4인 것으로 한다.
마찬가지로, 터치 포인트 B로부터 발생된 진동신호 또한 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125), 및 제4 센서(127)로 각각 전달된다. 이때, 터치 포인트 B로부터 발생된 진동신호 중 제1 센서(121)로 입력된 진동신호는 NB1, 제2 센서(123)로 입력된 진동신호는 NB2, 제3 센서(125)로 입력된 진동신호는 NB3, 그리고 제4 센서(127)로 입력된 진동신호는 NB4인 것으로 한다.
이때, 터치 포인트 A와 터치 포인트 B로부터 발생된 진동신호는 서로 중첩되어 다른 신호에 대해 간섭하지 않는 것으로 가정한다.
도 4는 각 센서로 입력된 진동신호를 나열한 것이다.
다시 말해, 제1 센서(121)로 입력되는 신호는 NA1, NB1이다. 한편, 제2 센서(123)로 입력되는 신호는 NA2, NB2이다. 한편, 제3 센서(125)로 입력되는 신호는 NA3, NB3이다. 한편, 제4 센서(127)로 입력되는 신호는 NA4, NB4이다.
이때, 거리 측정부(140)는 각 센서별로 입력된 신호에 근거하여, 해당 신호의 전달 거리를 측정한다.
즉, 거리 측정부(140)는 제1 센서(121)로 입력된 신호 NA1과 NB1 각각에 대한 신호전달거리를 측정한다. 또한, 거리 측정부(140)는 제2 센서(123)로 입력된 신호 NA2와 NB2 각각에 대한 신호전달거리를 측정한다. 마찬가지로, 거리 측정부(140)는 제3 센서(125)로 입력된 신호 NA3과 NB3 각각에 대한 신호전달거리를 측정한다. 마지막으로, 거리 측정부(140)는 제4 센서(127)로 입력된 신호 NA4와 NB4 각각에 대한 신호전달거리를 측정한다.
이후, 거리 측정부(140)는 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125) 및 제4 센서(127)로 각각 입력된 신호에 대한 거리 측정 결과를 터치 포인트 인식부(150)로 전달한다.
터치 포인트 인식부(150)는 거리 측정부(140)로부터 전달된 거리 측정 결과에 근거하여 각 신호의 거리에 따른 교차점을 측정한다. 이에 대한 실시예는 도 5를 참조한다.
터치 포인트 인식부(150)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 거리 측정부(140)로부터의 측정 거리에 따라 각 신호별로 원 궤도를 생성한다. 다시 말해, 터치 포인트 인식부(150)는 제1 센서(121)로 입력된 신호 NA1의 거리에 따른 원 궤적 RA1과, NB1의 거리에 따른 원 궤적 RB1을 생성한다.
또한, 터치 포인트 인식부(150)는 제2 센서(123)로 입력된 신호 NA2의 거리 에 따른 원 궤적 RA2와, NB2의 거리에 따른 원 궤적 RB2를 생성한다. 또한, 터치 포인트 인식부(150)는 제3 센서(125)로 입력된 신호 NA3의 거리에 따른 원 궤적 RA3과, NB3의 거리에 따른 원 궤적 RB3을 생성한다. 또한, 터치 포인트 인식부(150)는 제4 센서(127)로 입력된 신호 NA4의 거리에 따른 원 궤적 RA4와, NB4의 거리에 따른 원 궤적 RB4를 생성한다.
이때, 터치 포인트 인식부(150)는 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125) 및 제4 센서(127)로부터의 신호에 대응하는 원 궤도가 모두 교차하는 교차점을 확인한다.
즉, 터치 포인트 인식부(150)는 RA1, RA2, RA3, 및 RA4가 교차하는 교차점 P와, RB1, RB2, RB3, RB4가 교차하는 교차점 Q의 위치를 확인한다. 여기서, 교차점 P의 위치는 터치 포인트 A에 해당되고, 교차점 Q의 위치는 터치 포인트 B에 해당된다.
이로써, 두 개의 터치 포인트가 동시에 주어진 경우, 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치는 상기와 같은 방법으로 인해 두 개의 터치 포인트 A, B의 위치를 인식하게 된다.
한편, 도 6 내지 도 8은 터치 포인트가 세 개인 경우의 예시도를 나타낸 것으로, 이는 터치 포인트가 세 개 이상인 경우에도 동일하게 적용된다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 터치 입력부(110)의 A, B, C 지점이 동시에 터치되면, 터치 포인트 A, B, C에서 진동신호가 발생된다. 이때, 발생된 진동신호 는 터치 입력부(110)의 각 모서리에 배치된 센서들로 각각 전달된다.
다시 말해, 터치 포인트 A로부터 발생된 진동신호는 제1 센서(121), 제2센서, 제3 센서(125), 및 제4 센서(127)로 각각 전달된다. 이때, 터치 포인트 A로부터 발생된 진동신호는 모두 같은 파형으로 각 센서에 전달되나, 도 6의 실시예에서는 편의상, 제1 센서(121)로 입력된 진동신호는 NA1, 제2 센서(123)로 입력된 진동신호는 NA2. 제3 센서(125)로 입력된 진동신호는 NA3, 그리고 제4 센서(127)로 입력된 진동신호는 NA4인 것으로 한다.
마찬가지로, 터치 포인트 B로부터 발생된 진동신호 또한 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125), 및 제4 센서(127)로 각각 전달된다. 이때, 터치 포인트 B로부터 발생된 진동신호는 모두 같은 파형으로 각 센서에 전달되나, 도 6의 실시예에서는 편의상, 제1 센서(121)로 입력된 진동신호는 NB1, 제2 센서(123)로 입력된 진동신호는 NB2, 제3 센서(125)로 입력된 진동신호는 NB3, 그리고 제4 센서(127)로 입력된 진동신호는 NB4인 것으로 한다.
한편, 터치 포인트 C로부터 발생된 진동신호 또한 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125), 및 제4 센서(127)로 각각 전달된다. 이때, 터치 포인트 C로부터 발생된 진동신호는 모두 같은 파형으로 각 센서에 전달되나, 도 6의 실시예에서는 편의상, 제1 센서(121)로 입력된 진동신호는 NC1, 제2 센서(123)로 입력된 진동신호는 NC2, 제3 센서(125)로 입력된 진동신호는 NC3, 그리고 제4 센서(127)로 입력된 진동신호는 NC4인 것으로 한다.
이때, 터치 포인트 A, B, C로부터 발생된 진동신호는 서로 중첩되어 다른 신 호에 대해 간섭하지 않는 것으로 가정한다.
도 7은 각 센서로 입력된 진동신호를 나열한 것이다.
다시 말해, 제1 센서(121)로 입력되는 신호는 NA1, NB1, NC1이다. 한편, 제2 센서(123)로 입력되는 신호는 NA2, NB2, NC2이다. 한편, 제3 센서(125)로 입력되는 신호는 NA3, NB3, NC3이다. 한편, 제4 센서(127)로 입력되는 신호는 NA4, NB4, NC4이다.
이때, 거리 측정부(140)는 각 센서별로 입력된 신호에 근거하여, 해당 신호의 전달 거리를 측정한다.
즉, 거리 측정부(140)는 제1 센서(121)로 입력된 신호 NA1과 NB1 각각에 대한 신호전달거리를 측정한다. 또한, 거리 측정부(140)는 제2 센서(123)로 입력된 신호 NA2와 NB2 각각에 대한 신호전달거리를 측정한다. 마찬가지로, 거리 측정부(140)는 제3 센서(125)로 입력된 신호 NA3과 NB3 각각에 대한 신호전달거리를 측정한다. 마지막으로, 거리 측정부(140)는 제4 센서(127)로 입력된 신호 NA4와 NB4 각각에 대한 신호전달거리를 측정한다.
이후, 거리 측정부(140)는 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125) 및 제4 센서(127)로 각각 입력된 신호에 대한 거리 측정 결과를 터치 포인트 인식부(150)로 전달한다.
터치 포인트 인식부(150)는 거리 측정부(140)로부터 전달된 거리 측정 결과에 근거하여 각 신호의 거리에 따른 교차점을 측정한다. 이에 대한 실시예는 도 8 을 참조한다.
터치 포인트 인식부(150)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 거리 측정부(140)로부터의 측정 거리에 따라 각 신호별로 원 궤도를 생성한다. 다시 말해, 터치 포인트 인식부(150)는 제1 센서(121)로 입력된 신호 NA1의 거리에 따른 원 궤적 RA1과, NB1의 거리에 따른 원 궤적 RB1, 및 NC1의 거리에 따른 원 궤적 RC1을 생성한다. 또한, 터치 포인트 인식부(150)는 제2 센서(123)로 입력된 신호 NA2의 거리에 따른 원 궤적 RA2와, NB2의 거리에 따른 원 궤적 RB2, 및 NC2의 거리에 따른 원 궤적 RC2를 생성한다.
또한, 터치 포인트 인식부(150)는 제3 센서(125)로 입력된 신호 NA3의 거리에 따른 원 궤적 RA3과, NB3의 거리에 따른 원 궤적 RB3, 및 NC3의 거리에 따른 원 궤적 RC3을 생성한다. 또한, 터치 포인트 인식부(150)는 제4 센서(127)로 입력된 신호 NA4의 거리에 따른 원 궤적 RA4와, NB4의 거리에 따른 원 궤적 RB4, 및 NC4의 거리에 따른 원 궤적 RC4를 생성한다.
이때, 터치 포인트 인식부(150)는 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125) 및 제4 센서(127)로부터의 신호에 대응하는 원 궤도가 모두 교차하는 교차점을 확인한다.
즉, 터치 포인트 인식부(150)는 RA1, RA2, RA3, 및 RA4가 교차하는 교차점 X와, RB1, RB2, RB3, RB4가 교차하는 교차점 Y, 그리고 RC1, RC2, RC3, RC4가 교차하는 교차점 Z의 위치를 확인한다. 여기서, 교차점 X의 위치는 터치 포인트 A에 해당되고, 교차점 Y의 위치는 터치 포인트 B에 해당되며, 교차점 Z의 위치는 터치 포 인트 C에 해당된다.
이로써, 세 개의 터치 포인트가 동시에 주어진 경우에도, 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치는 상기와 같은 방법으로 인해 세 개의 터치 포인트 A, B, C의 위치를 인식하게 된다. 물론, 그 이상의 터치 포인트가 동시에 주어진 경우에도, 같은 방법에 의해 해당 터치 포인트를 모두 인식하는 것이 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 방법에 대한 동작 흐름을 살펴보면 다음과 같다. 도 9는 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
먼저, 복수의 터치수단(예를 들어, 터치펜, 손가락 등)에 의해 터치 입력부(110)가 동시에 터치되면(S900), 복수의 터치 포인트로부터 진동신호가 발생한다. 이때, 터치 입력부(110)의 각 모서리에 배치된 제1 센서(121) 내지 제4 센서(127)는 복수의 터치 포인트로부터 발생된 진동신호를 입력 받는다(S910).
각 센서에 입력된 신호는 입력된 순서대로 A/D 변환부(130)에 의해 디지털 신호로 변환되어, 거리 측정부(140)로 전달된다. 거리 측정부(140)는 각 센서로 입력된 진동신호에 대한 신호 전달 시간을 감지하고(S920), 신호전달시간에 근거하여 각 신호에 대한 전달거리를 측정한다(S930).
이때, 거리 측정부(140)는 측정된 거리 데이터를 터치 포인트 인식부(150)로 출력한다(S960). 따라서, 터치 포인트 인식부(150)는 거리 측정부(140)로부터의 거리 정보에 기초하여, 각 진동신호로부터 측정된 거리 정보에 대응하는 원 궤적을 생성한다(S940).
이후, 터치 포인트 인식부(150)는 제1 센서(121), 제2 센서(123), 제3 센서(125) 및 제4 센서(127)로부터의 신호에 대응하는 원 궤도가 모두 교차하는 교차점을 확인한다(S950).
마지막으로, 터치 포인트 인식부(150)는 'S950' 과정에서 확인된 교차점으로부터 복수의 터치 포인트의 위치를 인식하게 된다(S960).
이상에서와 같이 본 발명에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치 및 그 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 터치 포인트 인식 장치의 동작 설명에 참조되는 예시도이다.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 터치 포인트 인식 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

Claims (16)

  1. 멀티 터치 포인트 인식 장치로서,
    터치 입력부;
    상기 터치 입력부 상에 배치되어, 복수의 터치수단에 의해 상기 터치 입력부가 동시에 터치되면, 각 터치 포인트로부터 발생하는 진동신호를 감지하는 복수의 센서를 구비한 진동 감지부;
    상기 복수의 센서에 의해 감지된 각각의 진동신호로부터 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및
    상기 거리 측정부에 의해 측정된 거리 정보에 따라 각 진동신호에 대한 교차점을 측정하고, 상기 측정된 교차점으로부터 상기 각 터치 포인트의 위치를 인식하는 터치 포인트 인식부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치 포인트 인식부는,
    상기 거리 측정부에 의해 측정된 각 진동신호에 대한 거리 정보에 대응하여 복수의 원 궤적을 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 터치 포인트 인식부는,
    상기 각 센서를 중심으로 하는 어느 하나의 원 궤적이 모두 교차되는 지점을 인식하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 거리 측정부는,
    상기 진동신호의 전파전달시간에 근거하여 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 거리 측정부는,
    상기 터치 입력부가 터치된 시각과 진동신호의 전파 전달시간의 차이를 이용하여 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 터치수단에 의해 상기 터치 입력부가 터치된 시각을 측정하는 터치 시각 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 터치 시각 측정부는,
    상기 터치 입력부로부터 측정된 전기적신호의 정전용량 또는 도전율을 이용하여 터치시작시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치 입력부는,
    다각형 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 터치 입력부는,
    사각형 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 진동 감지부는,
    상기 복수의 센서가 상기 터치 입력부의 모서리에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 장치.
  11. 멀티 터치 포인트 인식 방법으로서,
    복수의 터치수단에 의해 터치 입력부가 동시에 터치 된 경우, 복수의 센서가 각 터치 포인트로부터 발생하는 진동신호를 감지하는 단계;
    상기 복수의 센서에 의해 감지된 각각의 진동신호로부터 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 단계; 및
    상기 측정하는 단계에서 측정된 거리 정보에 따라 각 진동신호에 대한 교차점을 측정하고, 상기 측정된 교차점으로부터 상기 각 터치 포인트의 위치를 인식하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 인식하는 단계는,
    상기 측정하는 단계에서 측정된 각 진동신호에 대한 거리 정보에 대응하여 복수의 원 궤적을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 인식하는 단계는,
    상기 각 센서를 중심으로 하는 어느 하나의 원 궤적이 모두 교차되는 지점을 인식하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 측정하는 단계는,
    상기 진동신호의 전파전달시간에 근거하여 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 측정하는 단계는,
    상기 터치 입력부가 터치된 시각과 진동신호의 전파 전달시간의 차이를 이용하여 상기 복수의 센서와 각 터치 포인트 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수의 터치수단에 의해 상기 터치 입력부가 터치되는 시각을 측정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치 포인트 인식 방법.
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