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KR101177650B1 - 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법 및 그 휴대 기기 - Google Patents

휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법 및 그 휴대 기기 Download PDF

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KR101177650B1
KR101177650B1 KR1020110021647A KR20110021647A KR101177650B1 KR 101177650 B1 KR101177650 B1 KR 101177650B1 KR 1020110021647 A KR1020110021647 A KR 1020110021647A KR 20110021647 A KR20110021647 A KR 20110021647A KR 101177650 B1 KR101177650 B1 KR 101177650B1
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KR
South Korea
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pressure
touch screen
touch
pressure sensor
portable device
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KR1020110021647A
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Inventor
이기혁
허성국
Original Assignee
한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 터치 스크린과, 상기 터치 스크린에 발생하는 압력을 감지하기 위한 압력 센서를 포함하는 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법에 있어서, 상기 휴대 기기는 상기 터치 스크린 상에 터치 이벤트가 발생하면, 터치 이벤트가 발생된 시점의 압력 값을 상기 압력 센서로부터 취득하는 단계, 상기 휴대 기기는 상기 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하는 단계, 상기 휴대 기기는 상기 압력 벡터를 저장하는 단계 및 상기 휴대 기기는 터치 이벤트의 종료 여부를 확인하여, 터치 이벤트가 종료되면 저장된 압력 벡터의 집합인 압력 벡터 셋(set)과 상기 터치 이벤트 정보를 구동중인 어플리케이션에 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 터치 스크린을 구비한 휴대 기기에서 터치 스크린을 마찰력으로 미는 힘을 측정할 수 있게 함으로써, 입력의 자유도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법 및 그 휴대 기기 {Method for controlling touch screen in portable device, and portable device of the same}
본 발명은 휴대 기기에 탑재된 터치스크린을 손으로 미는 힘을 측정하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 손가락으로 조작하는 터치스크린 아래와 주위에 압력 센서를 두어 휴대 기기에서 터치스크린이 수직 및 수평 방향으로 밀리는 힘을 측정하고, 이를 터치스크린으로부터 얻어진 터치 좌표의 움직임과 함께 분석함으로써 3차원 벡터 입력으로 사용하거나 터치 제스처를 다양화하는 방법에 관한 것이다.
휴대 기기의 성능 개선과 스마트폰 운영체제의 대중화에 의해 게임이나 악기 연주 등의 다양한 응용 프로그램들이 활발하게 개발되고 있으며, 많은 응용프로그램에 대하여 유연한 입력을 제공하기 위한 터치스크린이 많은 수의 휴대 기기에 탑재되고 있다. 또한 터치스크린 조작을 위한 펜을 꺼내는 불편함이 없도록 손가락을 이용하여 조작하도록 설계한 휴대 기기가 다수 개발되고 있다.
이와 같이 손가락을 이용하여 조작하도록 설계된 휴대 기기의 경우 화면을 조작할 때 손가락과 화면이 닿는 위치에 대한 정보만을 얻고 활용할 수 있어 조작의 자유도가 제한되는 문제가 존재한다. 또한, 터치 제스처의 경우 동일한 움직임에 매핑될 수 있는 동작이 여러 개가 존재할 경우, 여러 손가락을 사용하는 등의 방법으로 구분해야 하나, 이런 방법으로 구분하는 것은 직관적이지 않아 사용자가 암기하는 데 있어 어려움이 있다.
최근 터치스크린 기반의 휴대 기기에서의 조작을 더 다양하게 하기 위하여 누르는 압력을 측정할 수 있는 터치스크린이나 터치 면적을 검출하려는 시도 등이 활발하게 진행되고 있다.
본 발명은 터치스크린을 마찰력을 이용하여 수직 및 수평 방향으로 미는 힘을 측정함으로써 터치스크린 위에서 손가락을 움직이지 않고 화면에 수직 및 수평한 방향으로 가하는 힘과 손가락을 터치스크린 위에서 움직일 때 발생하는 수직 및 수평 방향의 힘 패턴을 응용 프로그램에서 사용할 수 있게 함으로써, 휴대 기기에서의 조작 자유도를 높이고 기존에 없던 새로운 방식의 조작을 가능하게 하는 터치 스크린 조작 방법 및 휴대 기기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 터치 스크린과, 상기 터치 스크린에 발생하는 압력을 감지하기 위한 압력 센서를 포함하는 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법에 있어서, 상기 휴대 기기는 상기 터치 스크린 상에 터치 이벤트가 발생하면, 터치 이벤트가 발생된 시점의 압력 값을 상기 압력 센서로부터 취득하는 단계, 상기 휴대 기기는 상기 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하는 단계, 상기 휴대 기기는 상기 압력 벡터를 저장하는 단계 및 상기 휴대 기기는 터치 이벤트의 종료 여부를 확인하여, 터치 이벤트가 종료되면 저장된 압력 벡터의 집합인 압력 벡터 셋(set)과 상기 터치 이벤트 정보를 구동중인 어플리케이션에 전달하는 단계를 포함한다.
상기 휴대 기기는 터치 이벤트의 종료 여부 확인 결과, 터치 이벤트가 종료되지 않았으면 계속해서 상기 압력 센서로부터 압력 값을 취득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 휴대 기기는 터치 이벤트가 발생된 시점의 압력 값을 상기 압력 센서로부터 취득하는 단계후에, 상기 휴대 기기는 터치 이벤트 발생 직전에 상기 터치 스크린에 가해지는 압력 값을 이용하여 상기 압력 센서로부터 취득한 압력 값을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 휴대 기기는 터치 스크린, 상기 터치 스크린에 가해지는 압력을 감지하기 위한 압력 센서 및 상기 터치 스크린을 터치하는 터치 이벤트가 발생하면, 상기 압력 센서로부터 압력 값을 수신하고, 수신된 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하며, 터치 이벤트가 종료되면 저장된 압력 벡터의 집합인 압력 벡터 셋(set)과 상기 터치 이벤트 정보를 구동중인 어플리케이션에 전달하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 터치 이벤트가 종료되지 않았으면 계속해서 상기 압력 센서로부터 압력 값을 취득할 수 있다.
상기 제어부는, 터치 이벤트 발생 직전에 상기 터치 스크린에 가해지는 압력 값을 이용하여 상기 압력 센서로부터 수신한 압력 값을 보정하는 압력신호 보정부, 상기 압력 센서로부터 취득한 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하는 압력 벡터화 처리부 및 상기 압력 벡터와 상기 터치 스크린에 가해지는 터치 입력 정보를 함께 분석하여 처리하는 분석부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 압력신호 보정부는 상기 압력 센서로부터 수신한 압력 값에 터치 이벤트 발생 직전의 압력 값을 빼는 방식으로 보정할 수 있다.
상기 압력 센서는 상기 터치 스크린에 가해지는 수평 방향의 압력을 감지하기 위하여, 상기 터치 스크린의 측면에 하나 이상의 갯수로 구비될 수 있다. 이때, 상기 압력 센서는 상기 터치 스크린과 휴대 기기의 프레임 사이에 위치하되, 상기 터치 스크린을 바라보는 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 압력 센서는 상기 터치 스크린의 측면과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.
상기 압력 센서는 상기 터치 스크린에 가해지는 수직 방향의 압력을 감지하기 위하여, 상기 터치 스크린의 후면에 하나 이상의 갯수로 구비될 수 있다. 이때, 휴대 기기는 상기 터치 스크린의 후면에 탄성이 있는 재질로 구비되는 지지대를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면 터치 스크린을 구비한 휴대 기기에서 터치 스크린을 마찰력으로 미는 힘을 측정할 수 있게 함으로써, 기존의 터치스크린에서 터치 지점만을 측정할 수 있던 데 비하여 터치 지점에 추가적인 2.5 자유도의 힘 벡터를 측정할 수 있어 입력의 자유도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이러한 특성은 3차원 컨텐츠의 조작 등 높은 자유도의 입력이 필요한 응용 프로그램에서 모드 전환이나 버튼의 추가 없이도 쉽게 3차원 컨텐츠를 조작할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 터치스크린에서 터치 제스처를 사용할 때, 동일한 위치 이동이 있는 터치 제스처는 동일한 동작에만 매핑할 수 있었던 기존의 터치스크린과 달리, 동일한 위치 이동이라도 화면에 가한 힘에 따라 마찰력이 달라지고 이에 의하여 화면이 측면으로 밀리는 정도를 구분하여 다른 동작으로 사용할 수 있다. 즉, 힘을 조절해서 물체를 조작하는 것은 자연스러운 동작이므로, 본 발명을 활용하면 직관적인 방법으로 터치 제스처를 다양화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기를 정면에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기를 측면에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기에서의 터치스크린 조작 및 그에 따라 생성된 힘 벡터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기의 내부구성을 보여주는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기를 정면에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 휴대 기기(100)는 버튼(101), 터치 스크린(102), 압력 센서(103)를 포함하여 이루어진다. 본 발명에서 압력 센서(103)들은 터치 스크린(102)의 측면 및 후면에 다양한 형태로 배치할 수 있으나, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 도 1을 참고하여 설명하기로 한다.
압력 센서(103)는 터치 스크린(102)에 가해지는 압력을 감지하는 역할을 한다. 본 발명에서 압력 센서들(103)은 터치스크린(102)의 밀리는 정도를 측정하기 위하여 터치스크린(102)과 휴대 기기(100) 프레임 사이에 터치스크린 방향을 바라보게 설치되어 터치스크린에 평행하며 터치스크린의 상하방향과 좌우방향의 압력을 측정한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기를 측면에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 휴대 기기(100)는 터치스크린(102) 후면에 네 개 이상의 압력 센서(103)를 장착하고, 터치 스크린(102)에 수직한 방향으로 받는 압력을 측정한다.
본 발명의 일 실시예에서 터치 스크린(102) 후면에 장착된 네 개의 압력 센서(103)가 터치 스크린(102)을 지지하지만, 터치스크린(102)의 무게가 무겁거나, 터치스크린에 강한 힘을 가하여 사용하려 할 때에는, 터치스크린(102) 아래에 탄성이 있는 재질의 지지대를 설치하여 센서에 가해지는 힘을 줄이도록 하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 압력 센서(103)는 터치 스크린(102)에 가해지는 수평 방향의 압력을 감지하기 위하여, 터치 스크린(102)의 측면에 하나 이상의 갯수로 구비될 수 있다. 즉, 압력 센서(103)는 터치 스크린(102)과 휴대 기기(100)의 프레임 사이에 위치하되, 터치 스크린(102)을 바라보는 방향으로 배치된다. 이때,압력 센서(103)는 터치 스크린(102)의 측면과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기의 내부구성을 보여주는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 휴대 기기(100)는 압력 센서(103), 제어부(520), 터치스크린(102)를 포함하여 이루어진다.
압력 센서(103)는 터치스크린(102) 측면과 하면에 구비되어 있다.
제어부(520)는 터치 스크린(102)을 터치하는 터치 이벤트가 발생하면, 압력 센서(103)로부터 압력 값을 수신하고, 수신된 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하며, 터치 이벤트가 종료되면 저장된 압력 벡터의 집합인 압력 벡터 셋(set)과 터치 이벤트 정보를 구동중인 어플리케이션에 전달한다.
본 발명에서 제어부(520)는 터치 이벤트가 종료되지 않았으면 계속해서 압력 센서(103)로부터 압력 값을 취득하게 된다.
제어부(520)는 압력신호 보정부(522), 압력 벡터화 처리부(524), 분석부(526)를 포함하여 이루어진다.
압력신호 보정부(522)는 터치 이벤트 발생 직전에 터치 스크린(102)에 가해지는 압력 값을 이용하여 압력 센서(103)로부터 수신한 압력 값을 보정하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 압력신호 보정부(522)는 압력 센서(103)로부터 수신한 압력 값에 터치 이벤트 발생 직전의 압력 값을 빼는 방식으로 보정할 수 있다.
압력 벡터화 처리부(524)는 압력 센서(103)로부터 취득한 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하는 역할을 한다.
분석부(526)는 압력 벡터와 터치 스크린(102)에 가해지는 터치 입력 정보를 함께 분석하여 처리한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기에서의 터치스크린 조작 및 그에 따라 생성된 힘 벡터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 휴대 기기의 터치 스크린(102)을 엄지 손가락(200)으로 화살표 진행 방향으로 터치하면, 3차원의 힘 벡터(201)가 생성된다. 도 3에서 힘 벡터(201)는 하단 45도 방향과 화살표 길이의 크기를 갖는다.
본 발명에서는 이렇게 터치 스크린(102) 터치시 발생되는 3차원 힘 벡터(201)를 이용하여 입력의 자유도를 향상시킬 수 있다.
이제 전술한 바와 같은 구조를 갖는 휴대 기기에서의 터치 스크린 조작 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 휴대 기기(100)는 터치 스크린(103) 상에 터치 이벤트가 발생하면(S401), 터치 이벤트가 발생된 시점의 압력 값을 압력 센서(103)로부터 취득한다(S402).
본 발명에서 사용자가 휴대 기기(100)를 잡고 있는 자세에 따라 터치 스크린(102)에 작용하는 중력의 방향이 다르다. 이에 따라서 압력 센서(103)에 기본적으로 가해지는 압력이 존재하며, 이러한 압력을 제거하기 위하여 터치 직전의 압력 값을 이용하여 입력된 압력 센서(103)로부터 취득한 압력 값을 보정한다(S403).
다음, 취득한 압력 값을 각 압력 센서(103)의 배치와 연관하여 3차원 압력 벡터로 변환한다(S404). 그리고, 변환한 압력 벡터를 메모리에 저장한다(S405).
다음, 터치 이벤트의 종료 여부를 확인하여(S406), 터치 이벤트가 종료되면 저장된 압력 벡터의 집합인 압력 벡터 셋(set)과 터치 이벤트 정보를 구동중인 어플리케이션에 전달한다(S407).
반면, 터치이벤트의 종료 여부를 확인하여(S406), 터치 이벤트가 종료되지 않았으면 계속해서 압력 센서(103)로부터 압력 값을 취득한다(S402).
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
100 휴대 기기 102 터치스크린
103 압력 센서 200 엄지 손가락
201 힘 벡터

Claims (12)

  1. 터치 스크린과, 상기 터치 스크린에 발생하는 압력을 감지하기 위한 압력 센서를 포함하는 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법에 있어서,
    상기 휴대 기기는 상기 터치 스크린 상에 터치 이벤트가 발생하면, 터치 이벤트가 발생된 시점의 압력 값을 상기 압력 센서로부터 취득하는 단계;
    상기 휴대 기기는 상기 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하는 단계;
    상기 휴대 기기는 상기 압력 벡터를 저장하는 단계; 및
    상기 휴대 기기는 터치 이벤트의 종료 여부를 확인하여, 터치 이벤트가 종료되면 저장된 압력 벡터의 집합인 압력 벡터 셋(set)과 상기 터치 이벤트 정보를 구동중인 어플리케이션에 전달하는 단계를 포함하는 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휴대 기기는 터치 이벤트의 종료 여부 확인 결과, 터치 이벤트가 종료되지 않았으면 계속해서 상기 압력 센서로부터 압력 값을 취득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 휴대 기기는 터치 이벤트가 발생된 시점의 압력 값을 상기 압력 센서로부터 취득하는 단계후에,
    상기 휴대 기기는 터치 이벤트 발생 직전에 상기 터치 스크린에 가해지는 압력 값을 이용하여 상기 압력 센서로부터 취득한 압력 값을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기에서의 터치 스크린 제어 방법.
  4. 터치 스크린;
    상기 터치 스크린에 가해지는 압력을 감지하기 위한 압력 센서; 및
    상기 터치 스크린을 터치하는 터치 이벤트가 발생하면, 상기 압력 센서로부터 압력 값을 수신하고, 수신된 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하며, 터치 이벤트가 종료되면 저장된 압력 벡터의 집합인 압력 벡터 셋(set)과 상기 터치 이벤트 정보를 구동중인 어플리케이션에 전달하는 제어부를 포함하는 휴대 기기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 터치 이벤트가 종료되지 않았으면 계속해서 상기 압력 센서로부터 압력 값을 취득하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    터치 이벤트 발생 직전에 상기 터치 스크린에 가해지는 압력 값을 이용하여 상기 압력 센서로부터 수신한 압력 값을 보정하는 압력신호 보정부;
    상기 압력 센서로부터 취득한 압력 값을 3차원 압력 벡터로 변환하는 압력 벡터화 처리부; 및
    상기 압력 벡터와 상기 터치 스크린에 가해지는 터치 입력 정보를 함께 분석하여 처리하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압력신호 보정부는 상기 압력 센서로부터 수신한 압력 값에 터치 이벤트 발생 직전의 압력 값을 빼는 방식으로 보정하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 터치 스크린에 가해지는 수평 방향의 압력을 감지하기 위하여, 상기 터치 스크린의 측면에 하나 이상의 갯수로 구비되는 것임을 특징으로 하는 휴대 기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 터치 스크린과 휴대 기기의 프레임 사이에 위치하되, 상기 터치 스크린을 바라보는 방향으로 배치되는 것임을 특징으로 하는 휴대 기기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 터치 스크린의 측면과 평행하게 배치되는 것임을 특징으로 하는 휴대 기기.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 압력 센서는 상기 터치 스크린에 가해지는 수직 방향의 압력을 감지하기 위하여, 상기 터치 스크린의 후면에 하나 이상의 갯수로 구비되는 것임을 특징으로 하는 휴대 기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 터치 스크린의 후면에 탄성이 있는 재질로 구비되는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.
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