CN107491199B - 触摸传感器及使用其感测触摸的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种触摸传感器和用于使用该触摸传感器感测触摸的方法，该触摸传感器包括：基板；第一传感器和多个第二传感器，被提供在基板上并且被配置为感测触摸的位置和力，其中，第一传感器被安置在基板的一个表面的中心区域中，多个第二传感器被布置为围绕第一传感器，并且随着距中心区域的距离增加，多个第二传感器的宽度增加。

Description

触摸传感器及使用其感测触摸的方法

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月13日向韩国知识产权局提交的第10-2016-0073200号韩国专利申请的优先权及权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用整体合并于此。

技术领域

本公开的各个实施例涉及一种触摸传感器及使用该触摸传感器感测触摸的方法。

背景技术

随着对信息显示的兴趣增长以及对使用便携式信息媒体的需求增加，正致力于对显示设备的研究和商业化。

最近的显示设备配备有图像显示功能和用于接收用户的触摸的输入的触摸传感器。因此，用户已经变得能够通过触摸传感器来更加方便地使用显示设备。

此外，最近已经做出努力以不仅使用触摸位置而且还使用通过用户的触摸所产生的力来向用户提供各种功能。

发明内容

本公开的目的将提供被优化为圆形形式的触摸传感器结构。

本公开的另一个目的将提供用于使用被优化为圆形形式的触摸传感器来合成地(complexly)识别被触摸的点和触摸的强度(intensity)的方法。

根据本公开的实施例，提供一种触摸传感器，包括：基板；以及第一传感器和多个第二传感器，被提供在基板上并且被配置为感测触摸的位置和力，其中，第一传感器被安置在基板的一个表面的中心区域中，多个第二传感器被布置为围绕第一传感器，并且随着距中心区域的距离增加，多个第二传感器的宽度增加。

此外，多个第二传感器可以提供在面对基板的所述一个表面的另一个表面上。

此外，第一传感器可以是力感测传感器，并且多个第二传感器可以是电容式传感器。

此外，基板可以是具有圆形形状的平面(flat plane)基板。

此外，触摸传感器可以进一步包括使用从第一传感器和多个第二传感器获取的感测信号来计算触摸的位置和触摸的力的强度的传感器控制器。

此外，传感器控制器可以参考极坐标来计算触摸的位置。

此外，传感器控制器可以参考从多个第二传感器获取的感测信号来计算触摸的角坐标。

此外，传感器控制器可以参考通过第一传感器感测到触摸与通过第二传感器感测到触摸之间的时间差来计算距离坐标。

此外，传感器控制器可以计算通过第一传感器感测的力的强度。

此外，传感器控制器可以参考触摸的距离坐标来补偿感测的力的强度。

根据本公开的另一个实施例，提供一种用于控制经由网络连接的交通工具的显示设备，该显示设备包括：显示器，通过包括第一区域的图像显示区域来显示图像；以及触摸传感器，用于检测被输入到第一区域的触摸，其中，在手动驾驶模式中，显示器在第一区域上显示用于控制交通工具的图形用户界面(GUI)。

此外，用于控制交通工具的GUI可以包括：减速控制对象和加速控制对象，用于调整交通工具的速度；多个转向控制对象，用于控制交通工具的转向方向；以及多个档位(gear)控制对象，用于控制交通工具的档位。

此外，加速控制对象可以被安置在减速控制对象的右侧。

此外，转向控制对象可以被安置为围绕减速控制对象和加速控制对象。

此外，显示设备可以响应于从交通工具传送的模式改变信号而进入手动驾驶模式。

此外，显示设备可以进一步包括当进入手动驾驶模式时生成警告声音的声音输出器。

此外，图像显示区域可以进一步包括第二区域，并且在手动驾驶模式中，显示器可以在第二区域上显示围绕交通工具的图像。

此外，触摸传感器可以包括：减速触摸传感器，用于感测被输入到减速控制对象的触摸；加速触摸传感器，用于感测被输入到加速控制对象的触摸；转向触摸传感器，用于感测输入到转向控制对象的触摸；以及档位触摸传感器，用于感测被输入到档位控制对象的触摸。

此外，减速触摸传感器和加速触摸传感器可以是能够感测触摸的力的力传感器。

此外，转向触摸传感器和档位触摸传感器可以是电容式触摸传感器。

根据本公开的实施例，能够提供被优化为圆形形式的触摸传感器。

此外，根据本公开的实施例，能够使用以简单结构布置的传感器来合成地识别被触摸的点和触摸的强度。

此外，根据本公开的实施例，能够仅采用小数量的传感器和布线来实现触摸传感器。

此外，根据本公开的实施例，能够减少死区(dead space)。

此外，根据本公开的实施例，能够提供高的触摸分辨率。

附图说明

在下文中参考附图来描述示例实施例。然而，本系统和方法可以按照不同的形式来体现并且不限于在本文中阐述的实施例。确切地讲，作为示例提供这些实施例，以促进本领域技术人员对本教导的理解。

在附图中，可以为了图示的清楚而夸大附图的尺寸。当要素被称为“在两个要素之间”时，要素可以是在两个要素之间存在的仅有的要素，或者也可以存在一个或多个中间要素。相同的附图标记始终(throughout)指代相同的要素。

图1是图示出根据本公开的实施例的触摸传感器的视图；

图2是图示出沿图1的线I1-I1’截取的横截面的视图；

图3是示意地图示出根据本公开的实施例的包括传感器控制器的触摸传感器的框图；

图4A、图4B和图4C是被提供以解释使用图1和图2中图示出的触摸传感器来检测触摸位置的操作的视图；

图5A是图示出根据本公开的实施例的包括缓冲构件的触摸传感器的视图；

图5B是图示出沿图5A的线I2-I2’截取的横截面的视图；

图6是图示出根据本公开的实施例的包括触摸传感器的集成有触摸传感器类型的显示设备的视图；

图7是图示出根据本公开的另一个实施例的触摸传感器的视图；

图8和图9是图示出根据本公开的另一个实施例的触摸传感器的视图；

图10和图11是被提供以将在应用本公开的实施例的情况下在圆形类型基板中提供的传感器的数量与在应用现有技术的情况下在圆形类型基板中提供的传感器的数量进行比较的视图；

图12是被提供以解释根据本公开的实施例的减少线的数量的效果的视图；

图13是被提供以解释根据本公开的实施例的用于感测触摸的方法的流程图；

图14是图示出根据本公开的实施例的第一传感器的视图；

图15A和图15B是被提供以解释根据本公开的另一个实施例的、第一传感器及其操作方法的视图；

图16A和图16B是被提供以解释根据本公开的另一个实施例的、第一传感器及其操作方法的视图；

图17是图示出根据本公开的实施例的使用显示设备的交通工具控制系统的视图；

图18是图示出根据本公开的实施例的显示设备的视图；

图19是图示出根据本公开的实施例的交通工具的视图；

图20是根据本公开的实施例的显示器和显示器驱动器；

图21A和图21B是图示出根据本公开的实施例的手动驾驶模式中的图像显示区域的视图；

图22是图示出根据本公开的实施例的用于控制交通工具的图形用户界面的视图；

图23是图示出根据本公开的实施例的显示器和触摸传感器的视图；

图24是图示出根据本公开的实施例的第一触摸传感器的视图；

图25是图示出根据本公开的另一个实施例的第一触摸传感器的视图；

图26A、图26B和图26C是图示出根据本公开的实施例的各种形式的减速触摸传感器、加速触摸传感器和转向触摸传感器的示例的视图；

图27是图示出根据本公开的实施例的减速触摸传感器的视图；

图28A和图28B是被提供以解释根据本公开的另一个实施例的减速触摸传感器及其操作方法的视图；

图29A和图29B是被提供以解释根据本公开的另一个实施例的减速触摸传感器及其操作方法的视图；

图30是图示出根据本公开的实施例的使用显示设备的交通工具控制方法的流程图；以及

图31A、图31B、图31C和图31D是图示出根据本公开的实施例的如何通过交通工具控制方法手动地对交通工具进行导航的视图。

具体实施方式

尽管为了说明的目的在本文中示出和描述了本系统和方法的仅某些示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，可以按照各种不同的方式来修改所描述的实施例，而不脱离本系统和方法的精神或范围。因此，附图和描述实际上是说明性的而不是限制性的。当要素被称为被“连接到”另一个要素时，其可以直接地连接到该另一个要素，或者其可以通过一个或多个中间要素间接地连接到该另一个要素。在下文中，相同的附图标记指代相同的要素。在附图中，层的厚度或大小可以为了清楚而夸大并且不必按照比例绘制。在附图中，层和区域的长度和大小可以为了清楚而夸大。在附图中，相同的附图标记表示相同的要素。

在下文中，将参考附图来解释根据本公开的实施例的触摸传感器及使用该触摸传感器感测触摸的方法。

根据本公开的实施例的触摸传感器的配置

图1是图示出根据本公开的实施例的触摸传感器的视图，而图2是沿图1的线I1-I1’截取的横截面。

参考图1和图2，根据本公开的实施例的触摸传感器100可以被配置为包括基板110、第一传感器120和多个第二传感器130。

基板110可以形成为具有某一半径的圆形形状。

基板110可以由诸如玻璃和树脂等等的绝缘材料制成。此外，基板110可以由具有柔性的材料制成以使得其可以弯曲或折叠，并且可以具有单层的结构或多层的结构。

例如，基板110可以包括以下中的至少一个：聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三醋酸纤维素和醋酸丙酸纤维素。然而，构成基板110的材料可以变化，并且因此基板110也可以由纤维增强塑料(FRP)等等制成。

第一传感器120可以位于基板110的一个表面上，例如，位于基板110的中心区域。更具体地，第一传感器120可以位于基板110的中心0。

第一传感器120可以是感测向触摸传感器100施加的力的强度的传感器。

将参考图14至图16B在下文中详细地解释第一传感器120的类型和操作方法。

多个第二传感器130可以位于与基板110的第一传感器120位于其中的一个表面相对的表面上。以另外的方式，多个第二传感器130和第一传感器120可以位于基板110的同一表面上。

如图1所图示，多个第二传感器130中的每个可以形成为：具有某一中心角和半径的扇状形状；具有某一垂直角的等腰三角形形状；或者与前述扇状形状或等腰三角形形状类似的、具有顶点以及随着距顶点的距离增加而增加的第二传感器130的宽度的形状。

此外，多个第二传感器130可以是圆形中的扇区，使得圆形的圆弧形成在相邻扇区之间具有预定间隔的圆形形状。也就是说，多个第二传感器130可以被布置为使得它们的顶点围绕基板110的中心区域，并且使得它们的圆形中的圆弧(或边缘)对应于基板110的圆周。扇区的顶点被形成为远离其中形成有第一传感器120的圆形的中心区域。

同时，尽管图1中的基板110被假定为具有圆形形状，但是对此不存在限制，并且因此基板110的形状可以变化。

多个第二传感器130中的每个是感测电容的改变量以检测触摸位置的电容式触摸传感器，并且因此，包含导电材料。例如，构成第二传感器130的导电材料可以包含金属或者其合金。金属的示例包括金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和铂(Pt)等等。

以另外的方式，导电材料可以由透明导电材料制成。透明导电材料的示例包括银纳米线(AgNW)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡锑(AZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO₂)、碳纳米管和石墨烯等等。

图3是示意地图示出根据本公开的实施例的包括传感器控制器的触摸传感器的框图。

参考图3，根据本公开的实施例的触摸传感器100可以进一步包括传感器控制器150。

传感器控制器150可以获取通过第一传感器120和第二传感器130感测的信号，并且检测施加到触摸传感器100的触摸的位置和触摸的力的强度等等。

为此目的，传感器控制器150可以与第一传感器120和多个第二传感器130进行通信。

同时，尽管为了方便解释在图3中假定在同一传感器控制器150中处理通过第一传感器120感测的信号和通过第二传感器130感测的信号，但是对此不存在限制。例如，可以与彼此分离地提供用于处理从第一传感器120所输出的信号的传感器控制器和用于处理从第二传感器130所输出的信号的传感器控制器。

图4A至图4C是被提供以解释使用图1至图3中图示出的触摸传感器来检测触摸位置的操作的视图。

如前述地，根据本公开的触摸传感器100包括用于感测触摸的力的强度的第一传感器120和用于感测触摸的位置的第二传感器130两者，并且因此，传感器控制器150可以参考通过第一传感器120感测的信号和通过第二传感器130感测的信号来计算触摸位置和触摸的力。

根据本公开，如图4A中所图示，能够使用极坐标来计算触摸位置。

更具体地，假定触摸位置的坐标是T(r，θ)，则能够根据通过多个第二传感器130感测的信号来获取触摸位置的角坐标(θ)，并且参考通过多个第二传感器130感测的信号和通过第一传感器120感测的信号两者来获取触摸位置的距离坐标(r)。

参考图4B，可以依赖于多个第二传感器130当中的从其输入触摸信号的传感器来确定角坐标(θ)。

例如，当与附图标记130-1相对应的第二传感器感测到触摸输入时，触摸位置的角坐标(θ)可以是θ1；而当与附图标记130-2相对应的第二传感器感测到触摸输入时，触摸位置的角坐标可以是θ2。

也就是说，无论在距基板110的中心0多远处输入触摸，被输入到同一第二传感器130-1的触摸具有相同的角坐标θ1。

为了获取前述的触摸输入的角坐标，在某一存储设备(未图示)中，可以在存储器设备中对被指定到多个第二传感器130中的每个的编号和与其相对应的角坐标值进行映射和存储。

然后，不同于用于感测触摸信号的位置的第二传感器130，第一传感器120将手指等等进行接触时所产生的弯曲波(bending wave)感测为触摸信号。

也就是说，如图4C中所图示，通过触摸输入产生的弯曲波可能花费某一时间Δt达到第一传感器120，并且该某一时间Δt可以按照以下的数学等式1来表示。

[数学等式1]

Δt＝t2-t1

(t1是第二传感器130感测到触摸输入时的时间点，而t2是第一传感器120感测到触摸输入时的时间点)

同时，如果介质(medium)相同，则弯曲波总是以某一速度前进，而无论其振幅如何(即，无论触摸力的强度如何)。

因此，距离r——直到第一传感器120感测到通过触摸输入产生的弯曲波为止，波行进的距离——可以按照以下的数学等式2来表示。

[数学等式2]

R＝v×Δt

(v是与基板相对应的波的速度，而Δt通过以上数学等式1被计算并且是在进行触摸输入之后第一传感器120感测到通过触摸输入引起的波所花费的时间)

根据本公开，因为第一传感器120位于基板110的中心0，所以r可以是触摸位置的距离坐标。

也就是说，当获取关于在第一传感器120感测到触摸输入与第二传感器130感测到触摸输入之间的时间差的信息时，能够基于[数学等式1]和[数学等式2]来计算触摸位置的距离坐标r。

同时，波的速度v可以依赖于基板的类型而不同。

当根据前述的方法获取触摸位置的角坐标θ和距离坐标r时，能够指定触摸位置T(r，θ)作为最终的坐标。

在确定触摸位置T(r，θ)之后，能够根据通过第一传感器120感测的信号来计算通过触摸施加的力的强度。

然而，根据本公开，因为第一传感器120未被安置在基板110上的多个位置中，而是替代地仅位于基板110的中心，所以由触摸输入生成的波的强度随着距离r增加而减小。

此外，被触摸的位置与第一传感器120之间的距离越远，则力强度减小的比率越大。

因此，为了计算通过触摸输入生成的力的精确强度，必须依赖于距离r来补偿波的减小量。这里，被触摸的位置与第一传感器120之间的距离越远，则补偿值(或补偿比率)越大。

可以根据以下的[数学等式3]来补偿触摸输入的力的强度。

[数学等式3]

Fc＝Fs×(1+a×r^b)

(Fc是在补偿之后的力的强度，Fs是通过第一传感器120感测的力的强度，r是触摸输入位置与第一传感器120之间的距离以及a和b是任意的常数)。

在这种情况下，依赖于介质——即，基板——的类型，a和b可以不同。

此外，触摸输入位置与第一传感器120之间的距离r可以是通过前述的[数学等式1]和[数学等式2]计算的值。

图5A是图示出根据本公开的实施例的包括缓冲构件的触摸传感器的视图，而图5B是图示出沿图5A的线I2-I2’截取的横截面的视图。

参考图5A和图5B，根据本公开的实施例的触摸传感器100可以进一步包括缓冲构件160。

在基板110上，可以在与提供第一传感器120相同的表面上提供缓冲构件160。此外，缓冲构件160可以与第一传感器120间隔开并且围绕第一传感器120。例如，可以沿着基板110的一个表面的圆周形成缓冲构件160。

缓冲构件160可以维持第二传感器130的均一的高度并且缓解外部冲击，由此执行保护第一传感器120的功能。

为此目的，缓冲构件160可以具有弹性。例如，缓冲构件160可以具有弹性，使得其可以通过来自外部的力变形并且一旦力被移除则恢复为其原始状态。

此外，与第一传感器120的高度相比，缓冲构件160的高度可以相同或者更大，以便相对于外力来保护第一传感器120。

缓冲构件160可以被提供为多孔聚合物，使得其具有弹性。例如，缓冲构件160可以是诸如海绵之类的泡沫状物。

例如，缓冲构件160可以包括热塑性弹性体、聚苯乙烯、聚烯烃、热塑聚胺脂弹性体、聚酰胺、合成橡胶、聚二甲硅氧烷、聚丁二烯、聚异丁烯、聚(苯乙烯-丁苯)、聚氨酯、聚氯丁烯、聚乙烯或硅树脂或者其组合，但是对此不存在限制。

在图5A和图5B中，为了方便解释，图示出缓冲构件160具有沿着基板110的圆周的整体所形成的圆形带状形状，但是对此不存在限制。也就是说，可以仅在基板110的圆周的至少一部分中提供缓冲构件160，只要其可以补偿随着第一传感器120被布置在基板110的下部上所生成的第二传感器130的高度差并且支撑基板110即可。

图6是图示出根据本公开的实施例的包括触摸传感器的集成有触摸传感器的显示设备的视图。

参考图6，根据本公开的实施例的集成有触摸传感器的显示设备包括托架170、容纳在托架170内的显示面板111、第一传感器120、缓冲构件160和窗口180。

图6例示了集成有触摸传感器的显示设备，其中，多个第二传感器130被集成到显示面板111，并且第一传感器120被安置在显示面板111的下部上。

然而，对此不存在限制，并且因此，传感器的位置当然可以变化。例如，如参考图1至图5B所解释地，传感器120、130可以被实现为具有单独的基板110作为介质；或者如图6所图示地，第二传感器130可以被集成到显示面板111。

以另外的方式，可以进行改变，使得第二传感器130被集成到窗口180中。例如，第二传感器130可以形成在窗口180的下表面上。

也就是说，在集成有触摸传感器的显示设备中，第一传感器120和第二传感器130以及与传感器集成的元件的位置可以变化。

同时，尽管在图6中未图示，但是显示设备可以进一步包括偏光板和粘合剂等等。

图7是图示出根据本公开的另一个实施例的触摸传感器的视图。

参考图7，根据本公开的另一个实施例的触摸传感器100a可以包括多个第一传感器123、125。

在这种情况下，多个第一传感器123、125可以被安置在基板110的中心区域中，并且多个第二传感器130可以被布置为围绕中心区域。

在图1和图2中图示出的实施例中，第一传感器120的中心被布置为对应于基板110的中心0。

然而，在图7中图示出的本公开的另一个实施例中，多个第一传感器123、125中的至少一个可以与基板110的中心0以某一距离间隔开。

可以不仅将单个触摸而且还将多个触摸T1、T2同时地输入到触摸传感器100a，并且可以将多个触摸T1、T2输入到具有不同的角坐标但是具有相同的距离坐标r1的位置。

这里，从多个触摸生成的波到达基板的中心花费相同的时间量，并且因此，根据图1和图2中图示出的实施例，第一传感器120同时地感测波。

也就是说，第一传感器120可能不能够将波感测为通过不同的触摸生成的信号而是感测为一个信号，并且因此，第一传感器120不可能计算触摸输入的精确位置。

在图7中图示出的本公开的另一个实施例中，多个第一传感器123、125中的至少一个被提供在不对应于基板的中心0的位置中。

因此，甚至当多个触摸T1、T2被同时地输入到以相同的距离r远离基板110的中心0的位置时，第一传感器123、125与多个触摸T1、T2中的每个之间的距离是不同的。也就是说，第一传感器123、125可以感测在不同的时间点处的触摸输入。

同时，图7例示了根据其他实施例的、其中布置有两个第一传感器123、125的触摸传感器100a，但是对此不存在限制。也就是说，第一传感器123、125的数量可以变化。

图8是图示出根据本公开的另一个实施例的触摸传感器的视图，而图9是图示出图8中图示出的触摸传感器的横截面的视图。

在参考图1至图7解释的实施例中，触摸传感器的基板110是圆形形状。

同时，根据本公开的其他实施例的触摸传感器的基板113可以具有如图8中图示出的圆顶形状，并且因此，基板113的横截面可以具有如图9中所图示的拱形形状。

第一传感器120可以被安置在圆顶形状的基板113内部。更具体地，假定在基板113中具有最高水平(level)的点是基板113的中心，则第一传感器120可以被提供在对应于中心的位置中。

然后，多个第二传感器130可以被安置在基板113的外表面上，并且可以被布置为围绕基板113的在其上提供有第一传感器120的中心区域。

此外，如图8中图示地，多个第二传感器130中的每个可以具有以下形状：在该形状中，随着距第一传感器120的距离增加，第二传感器130的宽度增加。

图10和图11是被提供以将在应用本公开的实施例的情况下在圆形基板上提供的传感器的数量与在应用常规方法的情况下在圆形基板上提供的传感器的数量进行比较和解释的视图。

参考图10和图11，将基于以下假定来进行解释：触摸可以实际上被输入的激活(activation)区域具有为20mm的半径的圆形形状，并且因此，激活区域的周长是40πmm。

图10是例示在应用本公开的实施例的情况下在圆形基板上提供的传感器的数量的视图。

参考图10，将基于布置在基板上的第二传感器130具有为3.925mm的弧长d1的扇状形状的示例进行解释。

在这种情况下，三十二个第二传感器130可以被布置在基板上。

尽管在图10中未图示，但是用于向传感器控制器输出和传送感测信号的线被连接到多个第二传感器130中的每个，并且因为图10中的第二传感器130的数量是三十二，所以必要的线的数量也是三十二。

此外，因为第二传感器130被布置为圆形形式，所以在激活区域中不需要连接线。

图11是例示在应用现有技术的情况下在圆形基板上提供的传感器的数量的视图。

为了客观地将这些触摸传感器与在图10中图示出的触摸传感器进行比较，将基于以下假定来进行解释：图11的传感器137被布置在具有与图10的激活区域的大小相同的大小的激活区域中。

此外，将基于以下假定来进行解释：在用于感测电容的改变量的常规方法之中，本文中使用的现有技术是自电容类型触摸传感器。

此外，假定现有技术的传感器137的每侧的长度d2是4mm，即，类似于图10中所图示的第二传感器130的弧长d1。

参考图11，为了实现具有为20mm的半径的激活区域，需要八十八个传感器137，并且因此，需要被连接到每个传感器137的线的数量也是八十八。

也就是说，与图10中所图示的触摸传感器相比，必须在电容类型触摸传感器中提供2.75倍或更多的线。

此外，线被提供在激活区域内，并且因此，与根据本公开的线相比，所述线具有较低的信噪比(SNR)，以及此外，因为传感器137被提供在激活区域以外的区域中，所以作为不必要的空间的死区增加。

图12是被提供以解释根据本公开的实施例的降低线的数量的效果的视图。

图12例示布置在具有为R的半径的圆形基板上的传感器。此外，将基于以下假定来进行解释：根据本公开的实施例的第二传感器的边缘的长度(或在第二传感器具有扇状形状的情况下圆弧的长度)以及根据现有技术的自电容式触摸传感器的宽度两者都是4mm。也就是说，图10和图11中所图示的d1和d2两者都是4mm。

在这种情况下，在基板上提供根据本公开的大约(2πR)/4数量的第二传感器130。在现有技术的情况下，将在基板上提供大约πR²/16数量的自电容类型触摸传感器137。

也就是说，根据本公开的实施例，与根据现有技术将被提供的自电容类型触摸传感器的数量相比，在圆形基板上提供的传感器的数量减少8/R。

此外，因为触摸传感器所必需的线的数量对应于如前述的在基板上提供的传感器的数量，所以根据本公开，也存在与现有技术相比触摸传感器所必需的线的数量减少多达8/R的效果。

例如，在圆形的半径是16mm的情况下，与现有技术的线的数量相比，线的数量被减少至1/2；而在半径是32mm的情况下，与现有技术的线的数量相比，线的数量被减少至1/4。也就是说，如图12中所图示，半径越大，则减少线的数量的效果越大。

同时，基于现有技术触摸传感器是自电容类型触摸传感器的示例在图10至图11中进行比较，但是替代地，现有技术触摸传感器可以是互电容式触摸传感器。

然而，因为互电容式触摸传感器使用驱动传感器和感测传感器，所以必须提供用于定位驱动传感器的层和用于定位感测传感器的层两者。

也就是说，在使用互电容式触摸传感器实现根据现有技术的触摸传感器的情况下，至少两个层是必要的，并且因此，与实现根据本公开的触摸传感器相比，制造过程将变得更加复杂。

因此，在本公开的实施例的情况下，与在现有技术的情况下相比，能够提供较小数量的传感器，并且此外，也能够减少线的数量。因此，能够简化制造过程并且提高由线引起的SNR效率。

此外，传感器的形状和布置可以被配置为对应于圆形基板的形状和布置，由此也减少死区。

此外，因为当被布置在基板上的第二传感器更靠近基板的中心时第二传感器的宽度更窄，所以当其更靠近基板的中心时，能够实现更高的触摸分辨率。

此外，因为即使通过相同的介质的波重叠，它们也不干扰彼此，所以即使当在触摸传感器上输入多个触摸时也能够计算每个触摸的精确位置。

在下文中，将参考图13来解释根据本公开的使用触摸传感器来感测触摸的方法。

图13是被提供以解释根据本公开的实施例的用于感测触摸的方法的流程图。

当触摸输入发生在根据本公开的触摸传感器上(S100)时，第二传感器感测触摸(S110)。

然后，参考在第二传感器中感测的信号，计算触摸的角坐标(S120)。用于使用第二传感器计算角坐标的方法与以上参考图4A至图4C所提及的方法相同，并且因此将省略进一步的解释。

第一传感器感测触摸(S130)。当在触摸传感器上输入触摸时，通过触摸生成的波花费时间达到位于基板的中心的第一传感器，并且因此，第一传感器可以迟于第二传感器感测到触摸。

然后，计算在第二传感器感测到触摸与第一传感器感测到触摸之间的时间差(S140)。

当计算此类时间时，使用基板中的波速并且使用前述的[数学等式1]和[数学等式2]来计算触摸的距离坐标(S150)。

之后，通过组合计算的角坐标和距离坐标来获取触摸的最终坐标(S160)。

然后，参考从第一传感器获取的信号，计算触摸输入的力的强度(S170)。在这里，因为如前述强度随着波前进而减小，所以可以使用以上计算的距离坐标和[数学等式3]来对力强度补偿与其减少的一样多(as much as it decreased)。

在下文，将参考图14至图16B更加详细地解释本公开的第一传感器。

图14是图示出根据本公开的实施例的第一传感器的视图。

提供第一传感器以执行如上所述的感测输入到基板中的力以及力的强度的功能。

参考图14，根据本公开的实施例的第一传感器可以是可变电阻元件。

可变电阻元件是其电特性根据变形量而改变的元件。其电阻可以响应于从外部施加的力(或力度(strength))而改变。

例如，向可变电阻元件提供的力越大，则可变电阻元件的电阻可以变得越小。或者相反，向可变电阻元件提供的力越小，则可变电阻元件的电阻可以变得越大。

可变电阻元件可以包含其电阻根据施加到其的力而改变的材料。例如，可变电阻元件可以包含被称为力敏材料或力敏电阻器等等的材料。

可变电阻元件可以包含以下中的至少一个：诸如锆钛酸铅(PZT)和聚偏氟乙烯(PVDF)等等的压电材料、碳粉、量子隧道复合材料(QTC)、硅树脂、碳纳米管和石墨烯等等。

此外，可变电阻元件可以包含纳米粒子。纳米粒子可以被提供为纳米管、纳米柱、纳米载荷(nano load)、纳米孔或纳米线等等。

纳米粒子可以是包含碳、石墨、非金属、金属、非金属或金属的导电氧化物或者非金属或金属的导电氮化物的粒子；或涂覆有粒子的绝缘小珠的核壳结构的粒子；或其组合。非金属可以包含锑(Sb)、锗(Ge)、砷(As)以及其合金中的任何一个。金属可以包含锌(Zn)、铝(Al)、钪(Sc)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铟(In)、锡(Sn)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、锶(Sr)、钨(W)、镉(Cd)、钽(Ta)、钛(ti)或者其合金。导电氧化物可以包含氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、掺杂有铝的氧化锌(AZO)、氧化镓铟锌(GIZO)、氧化锌(ZnO)或者其混合化合物。

在本公开的实施例中，纳米粒子可以是碳纳米管、石墨烯和银纳米线中的至少一个，但是对此不存在限制。

此外，可变电阻元件的形状不限于图14中图示出的形状，并且可以因此变化。

图15A和图15B是被提供以解释根据本公开的另一个实施例的第一传感器和操作其的方法的视图。

参考图15A，根据本公开的第一传感器可以包括第一导体115a和第二导体117a。

第一导体115a和第二导体117a可以被布置为与彼此间隔开。

此外，可以存在被布置在第一导体115a和第二导体117a之间的附加的元件。

第一导体115a和第二导体117a包含导电材料。在本公开的实施例中，导电材料可以是金属或者金属的合金。金属的示例包括金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和铂(Pt)等等。

在本公开的实施例中，第一导体115a和第二导体117a可以由透明导电材料制成。透明导电材料的示例包括银纳米线(AgNW)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡锑(AZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO₂)、碳纳米管和石墨烯等等。第一导体115a和第二导体117a可以由单个层或多个层制成。例如，第一导体115a和第二导体117a可以包括多个层，在该多个层中，层叠有前述材料中的两个或更多个。

尽管在附图中图示出第一导体115a和第二导体117a具有板状形状，但是对此不存在限制，并且因此它们的形状可以变化。

此外，第二导体117a可以由与第一导体115a相同的材料或不同的材料制成。

同时，图15A图示出未向第一传感器施加力F的状态，而图15B图示出向第一传感器施加力F的状态。

参考图15A，在未向第一传感器施加力F的情况下，在第一导体115a和第二导体117a之间形成第一电容C1。

参考图15B，在通过用户的触摸等等向第一传感器施加力F的情况下，第一导体115a和第二导体117a之间的距离被改变，并且因此，第一导体115a和第二导体117a的电容可以具有不同的值。例如，通过施加的力F，第一电容C1可以改变为第二电容C2。

因此，第一导体115a和第二导体117a的互电容响应于从外部施加的力F而改变。

图16A和图16B是被提供以解释根据本公开的另一个实施例的、第一传感器和操作其的方法的视图。

参考图16A，根据本公开的第一传感器可以包括第一基板115b和第二基板117b。

第一基板115b和第二基板117b可以被安置为与彼此间隔开。

此外，在第一基板115b和第二基板117b中的每个中，可以形成多个凸出部(projection)119。

第一基板115b和第二基板117b可以被布置为使得在第一基板115b上形成的凸出部119和在第二基板117b上形成的凸出部119面对彼此。此外，可以在与在第二基板117b上形成的凸出部119中的每个相对应的位置中提供在第一基板115b上形成的凸出部119中的每个。

凸出部119包含导电材料。在本公开的实施例中，形成凸出部119的导电材料可以包含金属或金属的合金。在本文中可以使用的金属或金属的合金的示例是与前述材料相同的材料，并且因此进一步的解释将被省略。

同时，尽管按照仿佛椭圆形部分被移除的形状图示出凸出部119，但是对此不存在限制，并且因此，凸出部119的形状可以变化。

同时，图16A图示出未向第一传感器施加力F的状态，而图16B图示出向第一传感器施加力F的状态。

参考图16A，在未向第一传感器施加力F的情况下，在第一基板115b上形成的凸出部119和在第二基板117b上形成的凸出部119与彼此间隔开。

参考图16B，在通过用户的触摸等等向第一传感器施加力F的情况下，第一基板115b和第二基板117b之间的距离改变，并且因此，在第一基板115b上形成的凸出部119和在第二基板117b上形成的凸出部119的一部分彼此接触。

在这里，力F的强度越大，则在第一基板115b上形成的凸出部119与在第二基板117b上形成的凸出部119之间的接触的表面积越大。也就是说，根据凸出部119之间的接触的表面积，能够感测向第一传感器施加的力F并且计算力F的强度。

同时，根据本公开的实施例的第一传感器可以是以上参考图14至图16B提及的传感器之一，但是对此不存在限制。也就是说，前述传感器中的两个或更多个可以被组合并且被用作第一传感器。

在下文中，将参考图17至图31D来解释根据本公开的另一个实施例的显示设备和使用其的交通工具控制方法。

根据本公开的另一个实施例的显示设备的配置

自动驾驶交通工具通常指的是在没有驾驶员的任何操纵的情况下通过由它本身辨识导航环境来进行导航至目的地的交通工具。近来，由于对于自动驾驶技术可以减少由人类的粗心所引起的相当数量的交通事故的期望，自动驾驶技术吸引了很多注意。

自动驾驶技术的发展能够为交通工具中的座位布置带来灵活性。例如，可以不存在如典型的驾驶员的座位的此类事物，并且驾驶员可以不再必要地坐在方向盘之后的某一座位上。

即使交通工具保证安全的自动驾驶，然而，当必要时或由于意想不到的事件，可能需要乘客控制交通工具。

例如，如果乘客面向后方，则他/她可能不能够辨识交通工具的导航情形，或者相应地他/她可能难以控制交通工具。

因此，随着自动驾驶交通工具的发展，对于关于交通工具的安全驾驶操纵的研究连同对用户舒适性的改善存在需求。

图17是图示出根据本公开的实施例的使用显示设备的交通工具控制系统的视图。

参考图17，根据本公开的实施例的交通工具控制系统可以包括显示设备1100和交通工具1200。

显示设备1100可以不仅执行在屏幕上显示内容的通用功能，而且当必要时还执行控制交通工具1200的驾驶的功能。

例如，在交通工具1200正常地执行自动驾驶的情况下，用户可以通过显示设备1100来查看诸如视频和照片等等的各种内容。

此外，在用户对交通工具1200的手动操纵是必要的情况下，能够通过显示设备1100来控制交通工具1200的驾驶。

例如，用户可以通过显示设备1100来控制交通工具1200的导航方向、速度、档位传动等等。

交通工具1200是能够进行自动驾驶并且也能够通过用户的操纵进行手动驾驶的交通工具。

例如，交通工具1200可以在自动驾驶模式期间执行自动驾驶，并且在手动驾驶模式期间执行手动驾驶。

尤其地，在手动驾驶模式期间，可以根据输入到显示设备1100中的用户的命令来控制交通工具1200的运动。

可以经由无线网络来连接显示设备1100和交通工具1200。因此，交通工具1200的乘客可以容易地使用显示设备1100，而无论他们在交通工具1200中的位置如何。

在本文中可以使用各种无线网络，例如，蓝牙、无线保真(Wi-Fi)、射频识别(RFID)、红外线数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂(ZigBee)和近场通信(NFC)等等，但是不进行限制。

显示设备1100可以是便携式终端，例如，智能电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放机(PMP)、平板式设备和可穿戴设备等等。

此外，显示设备1100可以被安置在交通工具1200内部的某一地点。

同时，显示设备1100可以具有或可以不具有柔性。

图18是图示出根据本公开的实施例的显示设备的视图。

参考图18，根据本公开的实施例的显示设备1100可以包括显示器1110、触摸传感器1120、声音输出器1130、触觉模块1140、通信器1150和显示控制器1160。

显示器1110可以通过图像显示区域来显示某些图像。为此目的，显示器1110可以包括被安置在图像显示区域中的多个像素。

显示器1110可以被实现为各种类型的显示面板，例如，有机发光二极管显示面板、液晶显示板、等离子体显示板、电泳显示面板和电湿润显示面板等等，但是不进行限制。

触摸传感器1120可以检测输入到显示设备1100的用户的触摸。

例如，触摸传感器1120可以与显示器1110形成相互分层的结构或者集成的结构，由此实现触摸屏。

具体地，为了辨识被输入到显示器1110的图像显示区域的触摸，触摸传感器1120可以被安置为与图像显示区域的至少一部分重叠。

声音输出器1130可以向用户提供操作显示设备1100所必需的声音。例如，当播放视频或音乐时，声音输出器1130可以输出声音，并且生成信号告知(signaling)某些功能正被执行的信号声音(例如，警告声音)。

此类声音输出器1130可以包括用于输出声音的扬声器。

触觉模块1140可以生成可以被用户感觉的各种触觉效果，例如，振动。可以通过用户的选择或通过设置显示控制器1160来控制在触觉模块1140中生成的振动的强度、模式等等。例如，触觉模块1140可以合成(synthesize)不同的振动并且输出其，或顺序地输出不同的振动。

此外，触觉模块1140可以向用户提供用于用信号告知某一功能正被执行的触觉效果。

通信器1150可以通过无线网络连接到交通工具1200，并且经由无线网络来执行与交通工具1200的数据传送/接收。

显示控制器1160可以控制以上提及的显示设备1100的元件。

例如，显示控制器1160可以根据交通工具1200的驾驶模式来控制显示器1110、触摸传感器1120、声音输出器1130和触觉模块1140的操作。

图19是图示出根据本公开的实施例的交通工具的视图。

参考图19，根据本公开的实施例的交通工具1200可以包括转向设备1210、减速设备1220、加速设备1230、档位设备1240、图像传感器1250、距离传感器1260、通信器1270和交通工具控制器1280。

交通工具控制器1280可以通过在自动驾驶模式期间自动地控制驾驶设备1210、1220、1230、1240来执行交通工具1200的自动驾驶。

例如，交通工具控制器1280可以使用通过图像传感器1250和距离传感器1260感测的信息来自动地控制驾驶设备1210、1220、1230、1240。

图像传感器1250可以被安装到交通工具1200上并且获取围绕交通工具1200的图像(例如，前方图像、后方图像和侧方图像等等)。

多个图像传感器1250可以被安装，并且可以包括用于对围绕交通工具1200的图像进行拍摄的相机。

距离传感器1260可以检测围绕交通工具1200的对象(例如，交通工具和障碍等等)，并且可以测量交通工具1200和对象之间的距离。也就是说，距离传感器1260可以检测关于围绕交通工具1200的对象的信息。例如，距离传感器1260可以被实现为无线电探测和测距(RADAR)、光探测和测距(LIDAR)、超声波传感器、红外线传感器和激光传感器等等，但是不进行限制。

然而，存在由于在自动驾驶模式期间的情形乘客的手动驾驶是必要的情况。

例如，当在对于自动驾驶所必须的图像传感器1250、距离传感器1260等等中的某些事物发生故障(go wrong)时，稳定的自动驾驶不再是可能的，并且因此，交通工具1200可以进入手动驾驶模式。

在这样的情况下，交通工具控制器1280可以通过通信器1150向显示设备1100传送模式改变信号Ce。

在这里，显示设备1100可以通过通信器1150来接收模式改变信号Ce，在该情况下，显示控制器1160可以辨识出交通工具1200进入手动驾驶模式。

作为响应，显示控制器1160可以向显示器1110提供用于控制交通工具的图形用户界面GUI。

用户可以通过对用于控制交通工具的GUI的触摸输入来控制交通工具1200的驾驶。

也就是说，显示控制器1160可以通过触摸传感器1120来辨识用户的触摸输入，并且生成反映用户的触摸输入的交通工具控制信号Ca。在这里，可以通过通信器1150向交通工具1200传送所生成的交通工具控制信号Ca。

因此，交通工具控制器1280可以通过通信器1270来接收交通工具控制信号Ca，并且交通工具控制器1280可以响应于交通工具控制信号Ca来控制转向设备1210、减速设备1220、加速设备1230和档位设备1240中的至少一个。

例如，交通工具控制信号Ca可以包括用于控制交通工具1200的转向的转向控制信号、用于控制交通工具1200的速度的减速和加速控制信号以及用于控制交通工具1200的档位传动的档位控制信号。

同时，交通工具控制器1280可以向显示设备1100传送通过图像传感器1250所获取的交通工具1200的周围的图像信息Cm。

因此，显示设备1100的显示控制器1160可以使用从交通工具1200传送的周围的图像信息Cm来在显示器1110的图像显示区域上显示围绕交通工具1200的图像。

同时，当显示控制器1160从交通工具1200接收模式改变信号Ce时，显示控制器1160可以向用户通知交通工具进入手动驾驶模式。

例如，显示控制器1160可以控制声音输出器1130生成通知交通工具进入手动驾驶模式的警告声音。此外，显示控制器1160可以控制触觉模块1140生成通知交通工具进入手动驾驶模式的触觉效果(例如，振动)。

可以同时地或顺序地生成警告声音和触觉效果，并且可以省略警告声音和触觉效果之一。

交通工具1200的通信器1270可以通过显示设备1100的通信器1150和预定的无线网络来执行无线通信。

图20是图示出根据本公开的实施例的显示器和显示器驱动器的视图。

参考图20，本公开的实施例的显示器1110可以包括多个数据线D1～Dm、多个扫描线S1～Sn和多个像素P。

像素P可以被安置在显示器1110的图像显示区域DA中，并且可以连接到数据线D1～Dm和扫描线S1～Sn。

此外，可以通过数据线D1～Dm和扫描线S1～Sn来向每个像素P提供数据信号和扫描信号。

显示器驱动器1300可以包括扫描驱动器1310、数据驱动器1320和定时控制器1350。

扫描驱动器1310可以响应于扫描驱动器控制信号SCS来向扫描线S1～Sn供给扫描信号。例如，扫描驱动器1310可以向扫描线S1～Sn顺序地供给扫描信号。

扫描驱动器1310可以通过单独的元件(例如，电路板)而电连接到被安置在显示器1110中的扫描线S1～Sn。

在另一个实施例中，扫描驱动器1310可以被直接地安装到显示器1110上。

数据驱动器1320可以从定时控制器1350接收数据驱动器控制信号DCS和图像数据DATA的输入，并且生成数据信号。

数据驱动器1320可以向数据线D1～Dm供给所生成的数据信号。

数据驱动器1320可以通过单独的元件(例如，电路板)电连接到被安置在显示器1110中的数据线D1～Dm。

在另一个实施例中，数据驱动器1320可以被直接地安装到显示器1110上。

当扫描信号被供给到某一扫描线时，可以为连接到某一扫描线的一些像素P供给从数据线D1～Dm传送的数据信号，并且该一些像素P可以发射与所供给的数据信号相对应的某一亮度的光。

定时控制器1350可以生成用于控制扫描驱动器1310和数据驱动器1320的控制信号。

例如，控制信号可以包括用于控制扫描驱动器1310的扫描驱动器控制信号SCS和用于控制数据驱动器1320的数据驱动器控制信号DCS。

此外，定时控制器1350可以向扫描驱动器1310供给扫描驱动器控制信号SCS并且向数据驱动器1320供给数据驱动器控制信号DCS。

定时控制器1350可以转换图像数据以适合数据驱动器1320的规范，并且向数据驱动器1320供给转换后的图像数据DATA。

前述的显示器驱动器1300可以执行用于控制显示器1110的功用，其可以被包括在前述的显示控制器1160中。

图21A和图21B是图示出根据本公开的实施例的在手动驾驶模式中的图像显示区域的视图。

参考图21A，在交通工具1200进入手动驾驶模式的情况下，显示器1110可以在图像显示区域DA的至少一部分上显示用于控制交通工具的GUI M1。

例如，可以在图像显示区域DA中所包括的第一区域A1上显示用于控制交通工具的GUI M1。

此外，显示器1110可以在图像显示区域DA的另一个部分(例如第二区域A2)上显示交通工具1200的周围的图像M2。

在这里，可以通过安装在交通工具1200中的图像传感器1250来获取交通工具1200的周围的图像M2。

因此，乘客可以在查看交通工具1200的周围的图像M2的同时通过用于控制交通工具的GUI M1来手动地控制交通工具1200的驾驶。

图21A图示出图像显示区域DA被划分为两个区域A1、A2的情况，但是图像显示区域DA的划分方法可以变化，并且此外，第一区域A1和第二区域A2的布置结构也可以变化。

参考图21B，不同于图21A，图像显示区域DA可以进一步包括第三区域A3。

在这里，在第三区域A3上，可以显示诸如视频、照片等等的内容M3。

例如，在自动驾驶模式中，用户可以查看在图像显示区域DA上显示的内容M3。

在由于紧急情形进入手动驾驶模式的情况下，可以如图21A中或图21B所图示地来转换图像显示区域DA。

在如图21B中所图示地转换图像显示区域DA的情况下，在自动驾驶模式中，可以连续地显示乘客正在查看的内容M3。

在图21B中，图示出图像显示区域DA被划分为三个区域A1、A2、A3，但是图像显示区域DA的划分方法可以变化，并且此外，第一区域A1、第二区域A2和第三区域A3的布置结构也可以变化。

尽管在自动驾驶模式期间不存在图像显示区域DA的单独的图示，但是基本上可以包括用于显示内容M3的第三区域A3。此外，在自动驾驶模式期间在图像显示区域DA中，除第三区域A3之外，还可以包括用于显示用于控制交通工具的GUI M1的第一区域A1和/或用于显示交通工具1200的周围的图像M2的第二区域A2。

图22是图示出根据本公开的实施例的用于控制交通工具的图形用户界面的视图。

参考图22，在显示器1110的图像显示区域DA之中，可以在第一区域A1上显示用于控制交通工具的GUI M1。

此类用于控制交通工具的GUI M1可以包括用于控制交通工具1200的驾驶的许多对象1410、1420、1430、1440。

例如，用于控制交通工具的GUI M1可以包括用于控制交通工具1200的速度的减速控制对象1410和加速控制对象1420，用于调整交通工具1200的转向方向的多个转向控制对象1430，以及用于调整交通工具1200的档位的多个档位控制对象1440。

在这里，减速控制对象1410可以对应于交通工具的制动器，并且加速控制对象1420可以对应于交通工具的加速器。

此外，转向控制对象1430可以对应于交通工具的方向盘，并且档位控制对象1440可以对应于交通工具的档位控制杆。

加速控制对象1420可以被安置在减速控制对象1410的右侧，并且档位控制对象1440可以被安置在减速控制对象1410、加速控制对象1420和转向控制对象1430的右侧。

此外，可以按照围绕减速控制对象1410和加速控制对象1420的形状来布置转向控制对象1430。

档位控制对象1440中的每个还可以显示档位的档位级别(gear stage)。

例如，档位控制对象1440中的每个还可以分别地显示诸如P、R、N、D、2和1之类的档位级别(gear stage)。

在交通工具1200的手动驾驶模式期间，用户可以通过触摸减速控制对象1410和加速控制对象1420来调整交通工具1200的速度，以及可以通过触摸转向控制对象1430来调整交通工具1200的驾驶方向并且通过触摸档位控制对象1440来调整交通工具1200的档位级别。

图23是图示出根据本公开的实施例的显示器和触摸传感器的视图。

参考图23，根据本公开的实施例的触摸传感器1120可以被安置为与显示器1110重叠。

这用于感测被输入到显示器1110的图像显示区域DA的用户的触摸，并且触摸传感器1120可以与图像显示区域DA的至少一部分重叠。

显示器1110和触摸传感器1120的耦合方法可以变化。例如，可以按照内置(in-cell)方法或者外挂(on-cell)方法来耦合它们，但是不进行限制。

触摸传感器1120可以包括用于感测被输入到第一区域A1的触摸的第一触摸传感器1121。为此目的，第一触摸传感器1121可以被安置为与第一区域A1重叠。

例如，用户可以辨识出被布置在第一区域A1上的用于控制交通工具的GUI M1，并且对用于控制交通工具的GUI M1执行触摸。

在这里，第一触摸传感器1121可以感测触摸的位置、力等等。稍后将解释详述的第一触摸传感器1121。

此外，触摸传感器1120可以包括用于感测被输入到除图像显示区域DA的第一区域A1之外的剩余区域Ar的触摸的第二触摸传感器1122。为此目的，第二触摸传感器1122可以被安置为与剩余区域Ar重叠。

例如，用户可以关于在剩余区域Ar上显示的交通工具1200的周围的图像M2和内容M3执行触摸。

在这里，可以按照各种方法实现第二触摸传感器1122。例如，第二触摸传感器1122可以被实现为电容式触摸传感器、电阻式触摸传感器、光学式触摸传感器等等，但是不进行限制。

图24是图示出根据本公开的实施例的第一触摸传感器的视图。

参考图24，根据本公开的实施例的第一触摸传感器1121可以包括减速触摸传感器1510、加速触摸传感器1520、转向触摸传感器1530和档位触摸传感器1540。

减速触摸传感器1510可以感测被输入到用于控制交通工具的GUI M1的减速控制对象1410的触摸。

此外，减速触摸传感器1510可以被实现为能够感测触摸的力的力传感器，使得其与实际的制动器类似地进行操作。

为了提高触摸输入的精确性，减速控制对象1410可以具有与减速触摸传感器1510的形状相同或不同的形状，并且可以在与第一区域A1中的减速触摸传感器1510重叠的位置上显示减速控制对象1410。

在手动驾驶模式中用户触摸减速控制对象1410的情况下，显示控制器1160可以检测输入触摸的力，并且可以向交通工具控制器1280传送反映所检测到的力的交通工具控制信号Ca。

在这里，交通工具控制器1280可以参考交通工具控制信号Ca中所包括的力信息来调整减速设备1220，并且因此，可以降低交通工具1200的速度。

加速触摸传感器1520可以感测被输入到用于控制交通工具的GUI M1的加速控制对象1420中的触摸。

此外，加速触摸传感器1520可以被实现为能够感测触摸的力的力传感器，使得其与实际的加速器类似地进行操作。

为了提高触摸输入的精确性，加速控制对象1420可以具有与加速触摸传感器1520的形状相同或类似的形状，并且可以在与第一区域A1的加速触摸传感器1520重叠的位置上显示加速控制对象1420。

加速触摸传感器1520可以被安置在减速触摸传感器1510的右侧，其与实际的制动器和加速器的布置结构相同。

当用户在手动驾驶模式中触摸加速控制对象1420时，显示控制器1160可以检测触摸输入的力，并且此外，显示控制器1150可以向交通工具控制器1280传送反映所检测到的力的交通工具控制信号Ca。

在这里，交通工具控制器1280可以参考交通工具控制信号Ca中所包括的力信息来调整加速度设备1230，并且因此，可以提高交通工具1200的速度。

转向触摸传感器1530可以感测被输入到用于控制交通工具的GUI M1的转向控制对象1430的触摸。

在这里，转向触摸传感器1530可以被实现为自电容式触摸传感器。

为此目的，转向触摸传感器1530可以包括多个电极1531，并且显示控制器1160可以基于电极1531的自电容的改变量来检测触摸的位置。

为了提高触摸输入的精确性，转向控制对象1430可以具有与转向触摸传感器1530的电极1531相同或类似的形状，并且可以在第一区域A1中在与每个电极1531重叠的位置上显示转向控制对象1430。

转向触摸传感器1530的电极1531可以被布置为使得它们围绕减速触摸传感器1510和加速触摸传感器1520。

在这里，电极1531的形状和表面积可以依赖于它们的位置而被设置为相同或不同。例如，可以按照双侧对称(bilaterally symmetrical)形式来布置电极1531。

当在手动驾驶模式中用户触摸转向控制对象1430中的至少一个时，显示控制器1160可以检测输入触摸的位置，并且可以向交通工具控制器1280传送反映所检测到的触摸位置的交通工具控制信号Ca。

在这里，交通工具控制器1280可以参考交通工具控制信号Ca中所包括的触摸位置信息来调整转向设备1210，并且因此，可以改变交通工具1200的驾驶方向。

此外，在通过关于转向控制对象1430的滑动触摸等等来生成多个触摸输入的情况下，显示控制器1160可以检测触摸输入的方向，并且可以向交通工具控制器1280传送反映检测到的触摸输入的方向的交通工具控制信号Ca。

因此，交通工具控制器1280可以参考关于交通工具控制信号Ca中所包括的触摸的方向的信息来调整转向设备1210，并且因此，可以改变交通工具1200的驾驶方向。

转向触摸传感器1530的电极1531可以包括导电材料。在本公开的实施例中，导电材料可以包括金属或者其合金。金属的示例包括金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和铂(Pt)等等。

以另外的方式，电极1531可以由透明导电材料制成。透明导电材料的示例包括银纳米线(AgNW)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡锑(AZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO₂)、碳纳米管和石墨烯等等。电极1531可以具有单层的结构或多层的结构，例如，在其中前述材料中的两个或更多个被层叠的多个层。

档位触摸传感器1540可以感测被输入到用于控制交通工具的GUI M1的档位控制对象1440的触摸。

在这里，档位触摸传感器1540可以被实现为自电容式传感器。

为此目的，档位触摸传感器1540可以包括多个电极1541，并且显示控制器1160可以基于电极1541的自电容的改变量来检测触摸位置。

电极1541的形状和表面积可以依赖于它们的位置而被设置为相同或不同。电极1541的形状可以变化，例如，长方形、三角形、圆形等等。

为了提高触摸输入的精确性，档位控制对象1440可以具有与档位触摸传感器1540的电极1541相同或类似的形状，并且可以在第一区域A1中在与每个电极1541重叠的位置上显示档位控制对象1440。

与减速触摸传感器1510、加速触摸传感器1520和转向触摸传感器1530相比，档位触摸传感器1540可以被布置在最右侧，其与实际的档位控制杆的布置结构相同。

当用户在手动驾驶模式中触摸档位控制对象1440中的任何一个时，显示控制器1160可以检测输入触摸的位置，并且因此，可以辨识由用户选择的档位级别。

因此，显示控制器1160可以向交通工具控制器1280传送反映由用户选择的档位级别的信息。

在这里，交通工具控制器1280可以参考关于交通工具控制信号Ca中所包括的档位级别的信息来调整档位设备1240，并且因此，可以改变交通工具1200的档位级别。

档位触摸传感器1540的电极1541可以由与转向触摸传感器1530的电极1531相同的材料制成，并且可以具有与转向触摸传感器1530的电极1531相同的分层结构。

图25是图示出根据本公开的另一个实施例的第一触摸传感器的视图。

参考图25，根据本公开的实施例的转向触摸传感器1530可以被实现为互电容式触摸传感器。

为此目的，转向触摸传感器1530可以包括第一电极1531和第二电极1532。

第一电极1531和第二电极1532可以被布置为使得它们围绕减速触摸传感器1510和加速触摸传感器1520。

在这里，第一电极1531和第二电极1532可以被布置为彼此相互交叉。

例如，在第一电极1531如图25中所图示地安置的情况下，第二电极1532可以在与第一电极1531交叉的方向上弯曲并且延伸。

因此，在第一电极1531和第二电极1532之间形成互电容，并且显示控制器1160可以基于电容的改变量来检测触摸位置。

为了防止第一电极1531和第二电极1532之间的电连接，绝缘薄膜(未图示)可以被安置为接近在其中第一电极1531和第二电极1532彼此交叉的区域。

图26A、图26B和图26C是图示出根据本公开的实施例的减速触摸传感器、加速触摸传感器和转向触摸传感器的形状的各种示例的视图。

参考图26A，减速触摸传感器1510和加速触摸传感器1520可以具有矩形形状。

减速触摸传感器1510和加速触摸传感器1520的实际的形状可以变化。例如，减速触摸传感器1510和加速触摸传感器1520可以具有半圆形形状(参考图24)、圆形形状、三角形形状等等。

参考图26B，转向触摸传感器1530的电极1531可以具有以下形状：在该形状中，越接近外侧，则宽度越大。

例如，电极1531可以具有扇状形状或与扇状类似的形状，但是不进行限制。电极1531的形状可以变化。

参考图26C，转向触摸传感器1530的电极1531可以被布置为使得它们大体上围绕减速触摸传感器1510和加速触摸传感器1520。

图26A、图26B和图26C是图示出本公开的传感器1510、1520、1530的各种形状和布置结构的示例的视图，但是不进行限制。

在下文中，将参考图27至图29B详细地解释根据本公开的实施例的减速触摸传感器1510和加速触摸传感器1520。

在这里，减速触摸传感器1510和加速触摸传感器1520可以具有相同的结构，并且因此，在本文的解释将集中于减速触摸传感器1510。

图27是图示出根据本公开的实施例的减速触摸传感器的视图。

减速触摸传感器1510可以执行如前述地感测触摸的力的力传感器的功能。

参考图27，根据本公开的实施例的减速触摸传感器1510可以包括可变电阻元件1511。

可变电阻元件1511可以被布置在单独的基础层1512上。可变电阻元件1511是其电特性根据其变形的程度而改变的元件。其电阻可以响应于从外部施加的力(或力度)而改变。例如，向可变电阻元件提供的力越大，则可变电阻元件的电阻可以变得越小。或者相反，向可变电阻元件提供的力越大，则可变电阻元件的电阻可以变得越大。

因此，显示控制器1160可以基于可变电阻元件1511的电阻的改变量来检测触摸力。

可变电阻元件1511可以包括其电阻根据向可变电阻元件1511施加的力而改变的材料。例如，可变电阻元件可以包含被称为力敏材料或力敏电阻器等等的材料。

可变电阻元件1511可以包含，诸如锆钛酸铅(PZT)和聚偏氟乙烯(PVDF)等等的压电材料、碳粉、量子隧道复合材料(QTC)、硅树脂、碳纳米管和石墨烯等等中的至少一个。

此外，可变电阻元件1511可以包含纳米粒子。纳米粒子可以被提供为纳米管、纳米柱、纳米载荷、纳米孔或纳米线等等。

纳米粒子可以是包含碳、石墨、非金属、金属、非金属或金属的导电氧化物或者非金属或金属的导电氮化物的粒子；或涂覆有粒子的绝缘小珠的核壳结构的粒子；或其组合。非金属可以包含锑(Sb)、锗(Ge)、砷(As)以及其合金中的任何一个。金属可以包含锌(Zn)、铝(Al)、钪(Sc)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铟(In)、锡(Sn)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、锶(Sr)、钨(W)、镉(Cd)、钽(Ta)、钛(ti)或者其合金。导电氧化物可以包含氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、掺杂有铝的氧化锌(AZO)、氧化镓铟锌(GIZO)、氧化锌或者其混合化合物。

在本公开的实施例中，纳米粒子可以是碳纳米管、石墨烯和银纳米线中的至少一个，但是对此不存在限制。

此外，可变电阻元件1511的形状不限于图27中图示出的形状，并且可以因此变化。

图28A和图28B是被提供以解释根据本公开的另一个实施例的减速触摸传感器和操作其的方法的视图。

参考图28A和图28B，减速触摸传感器1510可以包括第一导体1513和第二导体1514。

第一导体1513和第二导体1514可以被安置为与彼此间隔开。

此外，可以存在被安置在第一导体1513和第二导体1514之间的附加的元件。

第一导体1513和第二导体1514包含导电材料。在本公开的实施例中，导电材料可以是金属或者金属的合金。金属的示例包括金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和铂(Pt)等等。

在本公开的实施例中，第一导体1513和第二导体1514可以由透明导电材料制成。透明导电材料的示例包括银纳米线(AgNW)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡锑(AZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO₂)、碳纳米管和石墨烯等等。第一导体1513和第二导体1514可以由单个层或多个层制成。例如，第一导体1513和第二导体1514可以包括多个层，在该多个层中，层叠有前述材料中的两个或更多个。

尽管在附图中图示出第一导体1513和第二导体1514具有板状形状，但是对此不存在限制，并且因此它们的形状可以变化。

此外，第二导体1514可以由与第一导体1513相同的材料或不同的材料制成。

同时，图28A图示出未向减速触摸传感器1510施加力F的状态，而图28B图示出向减速触摸传感器1510施加力F的状态。

参考图28A，在未向第一传感器施加力F的情况下，在第一导体1513和第二导体1514之间形成第一电容C1。

参考图28B，在通过用户的触摸等等向第一传感器施加力F的情况下，第一导体1513和第二导体1514之间的距离改变，并且因此，由第一导体1513和第二导体1514形成的电容可以改变。例如，通过被施加的力F，第一电容C1可以改变为第二电容C2。

因此，第一导体1513和第二导体1514的互电容可以响应于从外部施加的力F而变化。

因此，显示控制器1160可以基于互电容的改变量来检测触摸力F。

图29A和图29B是被提供以解释根据本公开的另一个实施例的减速触摸传感器和操作其的方法的视图。

参考图29A和图29B，减速触摸传感器1510可以包括第一基板1515和第二基板1516。

第一基板1515和第二基板1516可以被安置为与彼此间隔开。

此外，在第一基板1515和第二基板1516中的每个中，可以形成多个凸出部1517、1518。

第一基板1515和第二基板1516可以被布置为使得在第一基板1515上形成的第一凸出部1517和在第二基板1516上形成的第二凸出部1518面对彼此。此外，可以在与第二凸出部1518中的每个相对应的位置中提供第一凸出部1517中的每个。

凸出部1517、1518可以包含导电材料。在本公开的实施例中，形成凸出部1517、1518的导电材料可以包含金属或者金属的合金。在本文中可以使用的金属或者金属的合金的示例与前述相同，并且因此将省略进一步的解释。

同时，尽管按照仿佛椭圆形部分被移除的形状图示出凸出部1517、1518，但是对此不存在限制，并且因此，凸出部1517、1518的形状可以变化。

同时，图29A图示出未向减速触摸传感器1510施加力F的状态，而图29B图示出向减速触摸传感器1510施加力F的状态。

参考图29A，在未向减速触摸传感器1510施加力F的情况下，第一凸出部1517和第二凸出部1518与彼此间隔开。

参考图29B，在通过用户的触摸等等向减速触摸传感器1510施加力F的情况下，第一基板1515和第二基板1516之间的距离改变，并且因此，第一凸出部1517的一部分和第二凸出部1518彼此接触。

在这里，力F的强度越大，则第一凸出部1517和第二凸出部1518之间的接触的表面面积可以变得越大。

因此，基于第一凸出部1517和第二凸出部1518之间的接触的表面积的改变量，能够检测触摸力F。

图30是图示出根据本公开的实施例的使用显示设备的交通工具控制方法的流程图。

参考图30，被设置为自动驾驶模式的交通工具1200可以执行自动驾驶(参考S1100)。

在这里，乘客可以利用经由无线网络连接到交通工具1200的显示设备1100自由地使用游戏和内容。

之后，可以执行确定在交通工具1200的自动驾驶系统中是否发生错误的步骤(S1200)。

例如，当在自动驾驶中所必要的图像传感器、距离传感器等等中发生错误时，交通工具1200可以结束自动驾驶并且转换至手动驾驶(参考S1300)。

当进入手动驾驶时，显示设备1100可以生成警告声音和/或触觉效果以便通知用户。

如果自动驾驶系统没有故障，则可以继续自动驾驶模式。

当进入手动驾驶模式时，显示设备1100可以在图像显示区域DA的至少一部分上(例如，在第一区域A1上)显示用于控制交通工具的GUI M1(参考S1400)。

在上文已经参考图22解释了用于控制交通工具的GUI M1，并且因此，将省略进一步的解释。

之后，可以执行响应于被输入到用于控制交通工具的GUI M1中的用户的触摸而手动地控制交通工具1200的步骤(S1500)。

也就是说，在要求手动驾驶的紧急情形的情况下，用户可以通过用于控制交通工具的GUI M1中所包括的减速控制对象1410、加速控制对象1420、转向控制对象1430和档位控制对象1440来手动地控制交通工具1200。

在下文中，将参考图31A至图31D关于如何使用显示设备1100来实际地控制交通工具1200进行解释。

图31A、图31B、图31C和图31D是图示出根据本公开的实施例的、如何通过交通工具控制方法手动地对交通工具1200进行导航的视图。

图31A图示出交通工具1200在降低其速度的同时进行左转。用户可以将档位设置为D以使交通工具1200直行。为此目的，在档位控制对象1440之中，用户可以触摸被设置为D档位的档位控制对象。

因为存在当进入手动驾驶模式时交通工具1200需要直行的许多情况，所以当从自动驾驶模式转换为手动驾驶模式时，交通工具1200的档位可以被自动地设置为D档位。在这种情况下，不需要用户进行额外的输入来控制交通工具1200的档位。

此外，为了降低交通工具1200的速度并且使交通工具1200左转，用户可以在已经触摸减速控制对象1410的同时触摸转向控制对象1430。

通过将转向控制对象1430布置为围绕减速控制对象1410和加速控制对象1420，用户可以利用一只手(例如，拇指和食指)来控制交通工具1200的速度和转向。

交通工具1200可以响应于关于减速控制对象1410被输入的触摸力的强度而减速，并且可以响应于关于转向控制对象1430被输入的触摸的方向而左转。

例如，用户可以关于转向控制对象1430向左侧移动触摸输入以便使交通工具1200左转。

图31B图示出交通工具1200在增大其速度的同时进行左转。

用户可以将交通工具1200的档位维持在D档位，这与图31A中相同。

此外，为了使交通工具1200加速并且进行左转，用户可以在已经触摸加速控制对象1420的同时对转向控制对象1430执行触摸。

交通工具1200可以响应于关于加速控制对象1420而被输入的触摸力的强度来加速，并且可以响应于关于转向控制对象1430而被输入的触摸的方向来左转。

例如，用户可以关于转向控制对象1430向左移动触摸输入以使交通工具1200左转。

图31C图示出交通工具1200执行后向停车(rear-parking)操作。

用户可以将档位设置为R档位以进行后退运动。为此目的，在档位控制对象1440之中，用户可以触摸被设置为R档位的档位控制对象。

当有必要对交通工具1200进行减速和转向控制时，当进行后退运动时，用户可以在已经触摸减速控制对象1410的同时触摸转向控制对象1430。

图31D图示出交通工具1200如何在直行的同时减速。

用户可以将交通工具1200的档位维持在D档位，这与图31A中相同。

此外，为了使交通工具1200减速，用户可以对减速控制对象1410执行触摸。

在这里，因为交通工具1200直行，所以不需要额外的转向，并且因此，可以省略对转向控制对象1430的触摸输入。

图31A至图31D例示仅一些交通工具驾驶，并且因此，可以根据用户的输入来进行各种类型的驾驶控制。

根据本公开的前述实施例，能够通过经由无线网络连接到交通工具的显示设备来控制交通工具驾驶。

通过这样做，乘客可以对车辆驾驶进行控制而无论它们的位置如何，并且因此，可以在紧急情况下显著地降低事故的风险。

在本文已经公开了示例实施例，并且尽管采用了特定术语，但是仅以一般的和描述性的意义来使用和解释而不是出于限制的目的。在一些情况下，自提交本申请起，对于本领域普通技术人员将明显的是，与特定实施例结合所描述的特征、特性和/或要素可以单独地使用或同与其他的实施例结合描述的特征、特性和/或要素组合地使用，除非以另外的方式明确地指示。因此，本领域技术人员将理解，可以在形式上和细节上进行各种变化，而不脱离如在所附权利要求中阐明的本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种触摸传感器，包括：

基板；

第一传感器，被提供在所述基板上并且被配置为感测单个触摸的力，

多个第二传感器，被提供在所述基板上并且被配置为感测所述单个触摸的位置；以及

传感器控制器，使用从所述第一传感器和所述多个第二传感器获取的感测信号来计算所述单个触摸的所述位置和所述单个触摸的所述力的强度，

其中，所述第一传感器被安置在所述基板的一个表面的中心区域中，所述多个第二传感器被布置为围绕所述第一传感器，并且随着距所述中心区域的距离增加，所述多个第二传感器的宽度增加，并且

其中，所述传感器控制器参考通过所述第一传感器感测的所述单个触摸与通过所述多个第二传感器感测的所述单个触摸之间的时间差来计算距离坐标。

2.根据权利要求1所述的触摸传感器，

其中，所述多个第二传感器被提供在面对所述基板的所述一个表面的另一个表面上。

3.根据权利要求1所述的触摸传感器，

其中，所述第一传感器是力感测传感器，并且所述多个第二传感器是电容式传感器。

4.根据权利要求1所述的触摸传感器，

其中，所述基板是具有圆形形状的平面基板。

5.根据权利要求1所述的触摸传感器，

其中，所述传感器控制器参考极坐标来计算所述触摸的所述位置。

6.根据权利要求1所述的触摸传感器，

其中，所述传感器控制器参考从所述多个第二传感器获取的所述感测信号来计算所述触摸的角坐标。

7.根据权利要求1所述的触摸传感器，

其中，所述传感器控制器参考所述触摸的所述距离坐标来补偿感测的所述力的强度。

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