JP4755278B2 - 接触感知センサー及びその動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、接触感知センサーに関し、特に接触物体の静電容量を利用して接触物体の接触可否を感知することができる接触感知センサーに関する。

韓国特許出願第２００５−２３３８２に開示された接触感知センサーは、図１のような構成により接触物体の静電容量を利用して接触信号と基準信号の遅延時間差を可変することによって、接触物体の接触可否を感知するようにした。

続いて、図１を参照すれば、接触センサーは、基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを発生する基準信号発生部１０と、抵抗Ｒ１１及びキャパシタＣＡＰを有し、接触物体の接触可否に関係なく基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを一定に遅延させて第１信号ｓｉｇ１を発生する第１信号発生部２１と、抵抗Ｒ１２及び接触パッドＰＡＤを有し、接触パッドＰＡＤに接触する接触物体の静電容量によって基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを遅延させて第２信号ｓｉｇ２を発生する第２信号発生部２２と、Ｄ−フリップフロップを有し、第１信号ｓｉｇに応答して第２信号ｓｉｇ２をラッチし、接触信号ｃｏｎ＿ｓｉｇを発生する接触信号発生部３０と、接触信号ｃｏｎ＿ｓｉｇをフィルタリングして出力するフィルタ部４０と、を備える。

接触信号発生部３０は、接触パッドＰＡＤに接触物体が接触し、第２信号ｓｉｇ２の遅延時間が第１信号ｓｉｇ１の遅延時間より大きくなれば、第１レベルを有する接触信号ｃｏｎ＿ｓｉｇを発生し、接触パッドＰＡＤに接触物体が非接触し、第２信号ｓｉｇ２の遅延時間が第１信号ｓｉｇ１の遅延時間より小さくなれば、第２レベルを有する接触信号ｃｏｎ＿ｓｉｇを発生した。

このように、図１の接触センサーは、接触物体の接触可否によって第１信号ｓｉｇ１と第２信号ｓｉｇ２の遅延時間差が可変されるようにするものである。

接触パッドＰＡＤの接触感度が悪いか、または接触物体の静電容量が非常に小さい場合には、第１信号ｓｉｇ１と第２信号ｓｉｇ２の遅延時間差が充分に可変されず、接触感知センサーが誤動作することがあった。

また、接触感知センサーの動作電源電圧、周辺温度、及び周辺湿度などのような動作環境によって第１及び第２信号発生部２１、２２内に設けられる回路素子のインピーダンス値が変化し、これにより、第１信号ｓｉｇ１と第２信号ｓｉｇ２の遅延時間差が可変されることもあった。

しかし、従来の接触感知センサーは、動作環境によって第１及び第２信号発生部２１、２２内に設けられる回路素子のインピーダンス値が変化しても、これを補正することができる手段を提供しない。このため、接触感知センサーの動作特性が動作環境によって不要に変化し、最悪の場合には、誤動作に至る問題があった。

本発明の目的は、パルス信号の伝達可否によって接触物体の接触可否を確認することができるようにすることによって、接触物体の接触感知動作が一層正確になることができる接触感知センサー及びその動作方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、パルス信号のパルス幅を動作環境に適合するように能動的に補正することによって、動作環境が変化して接触感知センサーが誤動作することを事前に防止することができるようにする接触感知センサー及びその動作方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の接触感知センサーは、制御コードに応答してパルス幅が補正されるパルス信号を発生するパルス信号発生部と、接触パッドに接触物体が非接触されれば、パルス信号を伝達し、接触パッドに接触物体が接触されれば、パルス信号を伝達しないパルス信号伝達部と、パルス信号伝達部を介して伝達されるパルス信号を検出するパルス信号検出部と、パルス信号検出部がパルス信号を検出すれば、非接触状態であることを通知し、制御コードを調整してパルス信号のパルス幅を補正する制御部と、を備えることを特徴とする。

この時、第１形態のパルス信号伝達部は、所定の抵抗値を有する抵抗と、接触物体が接触されれば、抵抗の抵抗値と接触物体の静電容量によってパルス信号を充放電し、パルス信号の伝達を抑制する接触パッドとを備え、第２形態のパルス信号伝達部は、制御コードによって抵抗値を可変する可変抵抗と、接触物体が接触されれば、可変抵抗の可変された抵抗値と接触物体の静電容量によってパルス信号を充放電し、パルス信号の伝達を抑制する接触パッドと、を備えることを特徴とする。

また、第１形態のパルス信号発生部は、クロック信号を発生するクロック信号発生器と、制御コードによってクロック信号のカウンティング回数を設定し、カウンティング回数によってパルス信号のパルス幅を可変するカウンターとを備え、第２形態のパルス信号発生部は、クロック信号を発生するクロック信号発生器と、制御コードによってクロック信号の遅延時間を可変する信号遅延機と、遅延部の出力信号を反転させるインバータと、クロック信号と信号反転部の出力信号をアンド演算し、クロック信号の遅延時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を発生する論理ゲートと、を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の接触感知センサーの動作方法は、所定のパルス幅を有するパルス信号を発生する信号発生段階と、接触パッドに接触物体が非接触されれば、パルス信号を伝達し、接触物体が接触されれば、パルス信号を伝達しない信号伝達段階と、パルス信号が伝達されれば、非接触状態であることを通知し、パルス信号が伝達されなければ、接触状態であることを通知する接触通知段階と、非接触状態ならパルス信号のパルス幅を補正する補正段階と、を備えることを特徴とする。

また、第１形態の補正段階は、非接触状態なら、パルス信号のパルス幅を最大値から順次に減少させて、パルス信号が伝達されないしきいパルス幅を獲得するしきいパルス幅獲得段階と、しきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値より小さければ、しきいパルス幅とマージンパルス幅とを加算し、補正パルス幅を獲得する補正パルス幅獲得段階と、パルス信号のパルス幅を補正パルス幅に補正する補正完了段階と、を備えることを特徴とする。

また、第２形態の補正段階は、非接触状態なら、パルス信号のパルス幅を「以前補正時のパルス幅＋許容値」から順次に減少させて、パルス信号が伝達されないしきいパルス幅を獲得するしきいパルス幅獲得段階と、しきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値より小さければ、しきいパルス幅とマージンパルス幅とを加算し、補正パルス幅を獲得する補正パルス幅獲得段階と、パルス信号のパルス幅を補正パルス幅に補正する補正完了段階と、を備えることを特徴とする。

また、第３形態の補正段階は、非接触状態なら、パルス信号のパルス幅を連続近似方式によって増減させて、しきいパルス幅を獲得するしきいパルス幅獲得段階と、しきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値より小さければ、しきいパルス幅とマージンパルス幅とを加算し、補正パルス幅を獲得する補正パルス幅獲得段階と、パルス信号のパルス幅を補正パルス幅に補正する補正完了段階と、を備えることを特徴とする。

本発明の接触感知センサーは、パルス信号の伝達可否によって接触物体の接触可否を確認することができるようにすることによって、接触物体の接触感知動作が一層正確になるようにした。また、パルス信号のパルス幅を動作環境に適合するように周期的に補正することによって、動作環境が変化して接触感知センサーが誤動作することを事前に防止することができる。すなわち、接触感知センサーの動作信頼性を増大させることができる。

以下、添付の図面を参照して本発明を説明する。

図２は、本発明による接触感知センサーのブロック図である。

図２を参照すれば、接触感知センサーは、パルス信号発生部１、パルス信号伝達部２、パルス信号検出部３、及び制御部４を備える。

パルス信号発生部１は、制御部４から伝送される制御コードｃｏｄｅのコード値によってパルス信号ｐｕｌのパルス幅を設定し、設定されたパルス幅を有するパルス信号ｐｕｌを発生する。

パルス信号伝達部２は、所定の静電容量を有する接触物体が接触される接触パッドＰＡＤを備え、接触パッドＰＡＤに接触物体が非接触されれば、パルス信号ｐｕｌはそのままパルス信号検出部３に伝達されるが、接触物体が接触されれば、パルス信号ｐｕｌは、接触パッドＰＡＤに印加され、パルス信号検出部３には伝達されない。

この時、接触物体は、所定の静電容量を有するすべての物体が適用されることができ、代表的な例として、多くの電荷を蓄積することができる人間の人体がある。

パルス信号検出部３は、パルス信号伝達部２によって伝達するパルス信号ｐｕｌを検出し、検出結果を制御部４に通知する。

制御部４は、パルス信号検出部３の検出結果によって接触物体の接触可否を通知する出力信号ｏｕｔを生成して外部の装置に出力し、周期的に補正動作を実行し、非接触状態下でパルス信号ｐｕｌのパルス幅を現在の動作環境に適合するように補正する。

図２において、接触感知センサー内のパルス信号発生部１及びパルス信号伝達部２内に設けられる回路素子のインピーダンス値と接触パッドＰＡＤの接触感度は、動作電源電圧、周辺温度、及び周辺湿度など、すなわち接触感知センサーの動作環境によって変化する。これにより、パルス信号検出部３がパルス信号伝達部２によって伝達されるパルス信号ｐｕｌを検出することができるパルス幅も接触感知センサーの動作環境によって可変される。

本発明の制御部４は、動作環境によってパルス信号ｐｕｌのパルス幅を可変し、パルス信号検出部３がパルス信号伝達部２によって伝達されるパルス信号ｐｕｌを常に正確に検出することができるようにし、動作環境が可変されることによって発生し得る接触感知センサーの誤動作を事前に防止する。

図３は、本発明の一実施例による接触感知センサーの詳細回路図である。

図３を参照すれば、パルス信号発生部１は、クロック信号発生器ＧＥＮとセッタブルダウンカウンターＳＤＣとで構成され、パルス信号伝達部２は、抵抗Ｒと接触パッドＰＡＤで構成され、パルス信号検出部３はＴ−フリップフロップＴＦＦで具現される。

クロック信号発生器ＧＥＮは、クロック信号ｃｌｋを発生し、セッタブルダウンカウンターＳＤＣに提供する。

セッタブルダウンカウンターＳＤＣは、制御部４から伝送される制御コードｃｏｄｅのコード値によって可変されるパルス幅を有するパルス信号ｐｕｌを発生する。すなわち、セッタブルダウンカウンターＳＤＣは、制御コードｃｏｄｅのコード値によってクロック信号ｃｌｋのカウンティング回数を決定した後、カウンティング開始時には、パルス信号の信号レベルをハイレベル（ロウレベル）に遷移させ、カウンティング終了時には、パルス信号の信号レベルをさらにロウレベル（ハイレベル）に遷移させて、パルス信号のパルス幅が制御コードｃｏｄｅのコード値によって可変されるようにする。

抵抗Ｒは、所定の抵抗値を有し、接触パッドＰＡＤに接触された接触物体の静電容量を獲得する。抵抗Ｒと接触パッドＰＡＤは、接触物体が接触されれば、抵抗Ｒの抵抗値と接触物体の静電容量によってパルス信号ｐｕｌを充放電し、Ｔ−フリップフロップＴＦＦへの伝達を抑制し、接触物体が非接触されれば、パルス信号ｐｕｌの充放電動作を解除し、パルス信号ｐｕｌをＴ−フリップフロップＴＦＦに伝達する。

Ｔ−フリップフロップＴＦＦは、パルス信号ｐｕｌが伝達されれば、パルス信号ｐｕｌの上昇エッジまたは下降エッジに同期化して出力信号をトグリングし、パルス信号ｐｕｌが伝達されなければ、出力信号をトグリングしない。

制御部４は、Ｔ−フリップフロップＴＦＦがトグリングされる出力信号を出力すれば、接触物体が非接触されたことを通知する出力信号ｏｕｔを生成し、そうでなければ、接触物体が接触されたことを通知する出力信号ｏｕｔを生成し、外部に出力する。

このように図３の接触感知センサーは、接触物体の接触可否によってパルス信号ｐｕｌの伝達可否を決定することによって、接触物体の接触可否を一層正確で且つ容易に確認することができるようにする。

図４は、本発明の他の実施例による接触感知センサーの詳細回路図である。

図４を参照すれば、パルス信号伝達部２、パルス信号検出部３、及び制御部４は、図３と同一に構成するものの、パルス信号発生部１’をクロック信号発生器ＧＥＮ、信号遅延機ＳＩＧＤ、インバータＩ、及びアンドゲートＡＮＤで構成する。

図４では、図３と同一の構成要素については同一の符号を付し、これに関する詳細な説明は省略する。

クロック信号発生器ＧＥＮは、クロック信号ｃｌｋを発生し、信号遅延機ＳＩＧＤ及びアンドゲートＡＮＤにそれぞれ伝送する。

信号遅延機ＳＩＧＤは、制御部４から伝送される制御コードｃｏｄｅのコード値に応答してクロック信号ｃｌｋの遅延時間を可変する。

インバータＩは、信号遅延機ＳＩＧＤから出力されるクロック信号ｄｃｌｋを反転する。

アンドゲートＡＮＤは、クロック信号発生器ＧＥＮから伝送されるクロック信号ｃｌｋと、信号遅延機ＳＩＧＤ及びインバータＩを経て伝送されるクロック信号／ｄｃｌｋとをアンド演算し、信号遅延機ＳＩＧＤの遅延時間に対応するパルス幅を有するパルス信号ｐｕｌを発生する。

例えば、図５のように、信号遅延機ＳＩＧＤの遅延時間が“ｖｄｔ”なら、信号遅延機ＳＩＧＤ及びインバータＩを経て伝送されるクロック信号／ｄｃｌｋの遅延時間も“ｖｄｔ”になる。アンドゲート１４は、クロック信号ｃｌｋ、／ｄｃｌｋをアンド演算し、信号遅延機ＳＩＧＤの遅延時間ｖｄｔに相当するパルス幅を有するパルス信号ｐｕｌを生成する。

このように図４では、クロック信号発生器ＧＥＮ、信号遅延機ＳＩＧＤ、インバータＩ、及びアンドゲートＡＮＤで構成されるパルス信号発生部１’を介して制御コードのコード値によってパルス幅が可変されるパルス信号ｐｕｌを生成し、パルス信号伝達部２、パルス信号検出部３、及び制御部４が図３と同一に動作することができるようにする。

図６は、本発明のさらに他の実施例による接触感知センサーの詳細回路図である。

図６を参照すれば、パルス信号発生部１’とパルス信号伝達部２は、図４と同一に構成するものの、パルス信号検出部３’をＤ−フリップフロップＤＦＦで具現する。

図６では、図４と同一の構成要素については同一の符号を付し、これに関する詳細な説明は省略する。

Ｄ−フリップフロップＤＦＦは、クロック信号発生器ＧＥＮから出力されるクロック信号ｃｌｋは、クロックとして入力され、パルス信号ｐｕｌは、データとして入力される。パルス信号ｐｕｌが伝達されれば、クロック信号ｃｌｋの下降エッジ（または上昇エッジ）に同期化してパルス信号ｐｕｌをラッチし、ハイ信号を発生し、パルス信号ｐｕｌが伝達されなければ、何らの信号もラッチせず、ロウ信号を発生する。

制御部４は、Ｄ−フリップフロップＤＦＦがハイ信号を発生すれば、接触物体が非接触されたことを確認し、ロウ信号を発生すれば、接触物体が接触されたことを確認する。

このように図６では、Ｄ−フリップフロップＤＦＦが接触パッドＰＡＤに対する接触物体の接触可否によって出力信号の信号レベルを可変することによって、制御部４が接触物体の接触可否を容易に確認することができるようにする。

図７は、本発明の一実施例による信号遅延機ＳＩＧＤの詳細回路図である。

図７を参照すれば、信号遅延機ＳＩＧＤは、信号入力端ｃｌｋに連結されたドライバーＤと、ドライバーＤと信号出力端ｄｃｌｋとの間に直列連結された複数の遅延セルＤＣ１〜ＤＣｎとを備え、複数の遅延セルＤＣ１〜ＤＣｎそれぞれは、マルチプレクサｍｕｘ及びインバータＩ１、Ｉ２を備える。

ドライバーＤ０は、クロック信号ｃｌｋをバッファリングした後、複数の遅延セルＤＣ１〜ＤＣｎに伝送する。

複数のマルチプレクサｍｕｘは、制御コードのコード値ｃ０〜ｃｎによって遅延動作を実行する遅延セル（例えば、ＤＣ２〜ＤＣ０）を選択し、選択された遅延セルＤＣ２〜ＤＣ０内のマルチプレクサｍｕｘとインバータＩ１、Ｉ２は、クロック信号ｃｌｋを所定時間遅延させる。

このように図７の信号遅延機ＳＩＧＤは、制御コードｃｏｄｅのコード値によってクロック信号ｃｌｋの遅延動作を実行する遅延セルの個数を可変し、クロック信号ｃｌｋの遅延時間を可変させて、インバータＩとアンドゲートＡＮＤがクロック信号ｃｌｋの遅延時間に相当するパルス幅を有するパルス信号ｐｕｌを発生することができるようにする。

また、本発明の接触感知センサーは、必要に応じてパルス信号伝達部内に設けられる抵抗Ｒを図８のような可変抵抗に代替し、制御部４がその抵抗値を制御し、接触パッドＰＡＤの接触感度を可変させることもできる。

図８は、本発明の他の実施例によるパルス信号伝達部の回路図である。

図８を参照すれば、パルス信号伝達部は、パルス入力端ｐｕｌと対応する抵抗Ｒ０〜Ｒｎとの間にそれぞれ連結された複数のドライバーＤ０〜Ｄｎと、接触パッドＰＡＤに直列連結された複数の抵抗Ｒ０〜Ｒｎを有する可変抵抗ＶＲと、接触パッドＰＡＤとを備える。

この時、制御部４は、図示されてはいないが、補正動作時にパルス信号ｐｕｌのパルス幅を可変するための制御コードｃｏｄｅ以外に可変抵抗ＶＲの抵抗値を制御するための制御コードｃｏｄｅ’をさらに提供するようにする。

可変抵抗ＶＲは、制御コードｃｏｄｅ’のコード値によって動作が制御される複数のドライバーＤ０〜Ｄｎを介してパルス信号ｐｕｌが経て伝送される抵抗の個数を決定する。すなわち、可変抵抗ＶＲは、制御コードｃｏｄｅ’のコード値によって全体抵抗値を可変し、接触パッドＰＡＤの静電容量と連携してＲＣ時定数を可変する。

これにより、接触パッドＰＡＤの充放電特性は、可変抵抗ＶＲによって可変されたＲＣ時定数によって可変され、接触パッドＰＡＤの接触感度は、可変された充放電特性によって可変される。

したがって、図８のパルス信号伝達部は、制御部４が提供する制御コードｃｏｄｅ’のコード値によって接触パッドＰＡＤの接触感度を可変する。

本発明の接触感知センサーは、現在の動作環境によってパルス信号のパルス幅だけでなく、接触物体に対する接触感度をも可変するようにすることによって、補正動作の正確性を増大させる。

図９は、本発明の接触感知センサーの動作方法を説明するための流れ図である。

接触感知センサーの動作が開始されれば、パルス信号発生部１は、所定のパルス幅を有するパルス信号ｐｕｌを発生し、パルス信号伝達部２に出力する（Ｓ１）。

パルス信号伝達部２は、接触パッド２２に接触物体が接触されたら、パルス信号ｐｕｌの伝達を中止し（Ｓ２）、接触パッド２２に接触物体が非接触されたら、パルス信号ｐｕｌをパルス信号検出部３に伝達する（Ｓ３）。

次に、制御部４は、パルス信号検出部３を介してパルス信号ｐｕｌが伝達されたか否かを確認し（Ｓ４）、段階Ｓ４の確認結果、パルス信号ｐｕｌが伝達されなければ、接触パッド２２に接触物体が接触されたことを確認し、ユーザまたは外部の装置に通知する（Ｓ５）。また、制御部４は、「非接触累積時間」をリセットした後、さらに段階Ｓ１に進行し、新しい接触感知動作を実行する（Ｓ６）。

他方、段階Ｓ４の確認結果、パルス信号ｐｕｌが伝達されたら、制御部４は、接触パッド２２に接触物体が非接触されたことを確認し、外部の装置に通知し（Ｓ７）、補正動作実行周期になったかを確認する（Ｓ８）。

段階Ｓ８の確認結果、未だ補正動作実行周期になっていなければ、制御部４は、現在の「非接触累積時間」を１単位増加させた後、さらに段階Ｓ１に進行し、新しい接触感知動作を実行する（Ｓ９）。

他方、段階Ｓ８の確認結果、補正動作実行週期になったら、制御部４は、補正動作を実行し、パルス信号ｐｕｌのパルス幅を現在接触感知センサーの動作環境に適合するように補正する（Ｓ１０）。段階Ｓ１０のパルス信号ｐｕｌの補正動作は、以下の図８、図９、及び図１０でさらに詳しく説明する。

段階Ｓ１０が完了すれば、制御部４は、現在の「非接触累積時間」をリセットした後、補正されたパルス幅を有するパルス信号ｐｕｌを利用した接触感知動作を新たに実行するためにさらに段階Ｓ１に進行する。

図１０は、本発明の一実施例による図９の補正動作（段階Ｓ１０）をさらに詳しく説明するための流れ図である。図１０では、パルス信号ｐｕｌのパルス幅を最大値から順次に減少させながら現在の動作環境に適したパルス幅を獲得するようにする。

まず、制御部４は、パルス信号の補正動作を正常に実行することができる条件であるか否かを確認するために、すなわち接触パッドの接触状態が非接触状態であるか否かを確認するために、「非接触累積時間」が「非接触確認時間」になったか否かを確認する（Ｓ１−１）。

「非接触累積時間」が「非接触確認時間」でなければ、制御部４は、接触パッドが接触状態であること、すなわち非正常的な補正動作状態であることを確認し（Ｓ１−２）、補正動作を終了する。

他方、「非接触累積時間」が「非接触確認時間」であれば、制御部４は、接触パッドが一定時間非接触状態であること、すなわち正常的な補正動作状態であることを確認し、補正動作実行時に発生する接触感知センサーの出力信号によって外部の装置が誤動作しないように現在の出力状態を固定させる（Ｓ１−３）。

また、制御部４は、パルス信号のパルス幅は、最大値に設定し（Ｓ１−４）、パルス信号ｐｕｌがパルス信号伝達部２を介して伝達されるか否かを確認する（Ｓ１−５）。

パルス信号ｐｕｌが伝達されれば、パルス信号ｐｕｌのパルス幅を１単位減少させた後（Ｓ１−６）、さらに段階Ｓ１−５に進行し、パルス信号ｐｕｌが伝達されない時まで、パルス信号ｐｕｌのパルス幅を順次に減少させる。

パルス信号ｐｕｌが伝達されなければ（Ｓ１−５）、制御部４は、現在パルス幅をしきいパルス幅として獲得し（Ｓ１−７）、現在のしきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値以上であるか否かを確認する（Ｓ１−８）。ここで、許容値は、パルス信号の補正動作の正常動作可否を確認するための値であって、ユーザによって設定可能な値である。

現在のしきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値以上なら、制御部４は、補正動作が非正常的な条件の下で実行されたことを確認し（Ｓ１−２）、補正動作を終了する。

他方、現在のしきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値より小さければ、制御部４は、補正動作が正常的な条件の下で実行されたことを確認し、現在のしきいパルス幅とマージンパルス幅とを加算し、現在の動作環境に適した補正パルス幅を獲得する（Ｓ１−９）。ここで、マージンパルス幅は、接触パッド２２の接触感度を反映する値であって、ユーザによって設定可能な値である。補正パルス幅は、パルス信号検出部３が現在の動作環境の下でパルス信号ｐｕｌの伝達可否を検出することができる最小のパルス幅になる。

また、制御部４は、パルスパルス信号ｐｕｌを補正パルス幅に補正した後（Ｓ１−１０）、補正動作を終了し、図９の段階Ｓ１１に進行する。

図１１は、本発明の他の実施例による図９の補正動作（段階Ｓ１０）をさらに詳しく説明するための流れ図である。

図１１では、パルス信号ｐｕｌのパルス幅を「以前補正時のパルス幅＋許容値」から順次に減少させながら現在の動作環境に適したパルス幅を獲得するようにする。

すなわち、図１１の段階Ｓ１−４’での制御部４は、図１０の段階Ｓ１−４とは異なって、制御部パルス信号のパルス幅を「以前補正時のパルス幅＋許容値」に設定した後（Ｓ１−４’）、段階Ｓ１−５及び段階Ｓ１−６を通じてパルス信号のパルス幅を順次に減少する。

したがって、図１１の補正動作は、図１０の補正動作と同様に現在の動作環境に適した補正パルス幅を獲得するようにするものの、パルス幅の検索範囲を限定し、補正動作がさらに迅速に実行されることができるようにする。

図１２は、本発明のさらに他の実施例による図９の補正動作（段階Ｓ１０）をさらに詳しく説明するための流れ図である。図１２では、現在の動作環境に適したパルス信号ｐｕｌのパルス幅をアナログ−デジタルコンバータ分野において広く使用されている連続近似（Successive Approximation）方式によって獲得するようにする。

まず、制御部４は、図１０と同様に段階Ｓ１−１乃至Ｓ１−３を実行した後、パルス信号のパルス幅は、最大値ｍａｘの半値、すなわち中間値ｍｉｄに設定し、パルス幅増減単位Δｐｕｌは、パルス信号の中間値ｍｉｄと最大値ｍａｘの中間値に設定する（Ｓ２−１）。

また、制御部４は、パルス信号ｐｕｌが伝達されなければ（Ｓ２−２）、パルス信号ｐｕｌのパルス幅を既設定されたパルス幅増減単位Δｐｕｌの１／２だけ増加させた後（Ｓ２−３）、さらに段階Ｓ２−２に進行する動作を繰り返し実行し、パルス信号ｐｕｌが伝達されるまでパルス幅増減単位Δｐｕｌを１／２ずつ減少させながらパルス信号ｐｕｌのパルス幅を順次に増加させる。

段階Ｓ２−２とＳ２−３の繰り返し実行結果、パルス信号ｐｕｌが伝達され始めれば（Ｓ２−２）、制御部４は、パルス信号ｐｕｌのパルス幅を既設定されたパルス幅増減単位Δｐｕｌの１／２だけ減少させた後（Ｓ２−４）、パルス信号ｐｕｌが伝達されるか否かを確認する動作（Ｓ２−５）をさらに繰り返し実行し、パルス信号ｐｕｌが伝達されない時までパルス幅増減単位Δｐｕｌを１／２ずつ減少させながらパルス信号ｐｕｌのパルス幅を順次に増加させる。

制御部４は、パルス信号ｐｕｌのパルス幅が図１３のように一定値に収斂される時まで（Ｓ２−６）、段階Ｓ２−２と段階Ｓ２−５を数回にわたって繰り返し実行し、パルス信号ｐｕｌのパルス幅を一定値に収斂した後、この時のパルス幅をしきいパルス幅として獲得する（Ｓ２−７）。

段階Ｓ２−６で、パルス幅は、図１３に示されたように、段階Ｓ−２及びＳ２−３を通じて順次に増加し、段階Ｓ−４及びＳ２−５を通じて順次に減少する動作を繰り返し実行することによって、一定値に収斂されることが分かる。

制御部４は、現在のしきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値以上であるか否かを確認し（Ｓ２−８）、許容値以上なら、補正動作が非正常的な条件の下で実行されたことを確認し（Ｓ１−２）、補正動作を終了し、許容値より小さければ、補正動作が正常的な条件の下で実行されたことを確認し、現在のしきいパルス幅とマージンパルス幅とを加算し、現在の動作環境に適した補正パルス幅を獲得する（Ｓ２−６）。

次に、制御部４は、パルスパルス信号ｐｕｌを補正パルス幅に補正した後（Ｓ２−７）、補正動作を終了し、図９の段階Ｓ１１に進行する。

このように図１２の補正動作も図１０の補正動作と同様に現在の動作環境に適した補正パルス幅を獲得し、これを通じてパルス信号のパルス幅を補正するようにする。

以上において説明した本発明は、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施形態及び添付された図面に限定されるものではない。

従来の技術による接触感知センサーの詳細回路図である。 本発明による接触感知センサーのブロック図である。 本発明の一実施例による接触感知センサーの詳細回路図である。 本発明の他の実施例による接触感知センサーの詳細回路図である。 図４の信号遅延機の遅延時間とパルス信号のパルス幅間の相関関係を説明するための図である。 本発明のさらに他の実施例による接触感知センサーの詳細回路図である。 本発明の一実施例による信号遅延機（ＳＩＧＤ）の詳細回路図である。 本発明の他の実施例によるパルス信号伝達部の回路図である。 本発明の接触感知センサーの動作方法を説明するための流れ図である。 本発明の一実施例による図９の補正動作（段階Ｓ１０）をさらに詳しく説明するための流れ図である。 本発明の他の実施例による図９の補正動作（段階Ｓ１０）をさらに詳しく説明するための流れ図である。 本発明のさらに他の実施例による図９の補正動作（段階Ｓ１０）をさらに詳しく説明するための流れ図である。 図１２の補正動作でしきいパルス幅を捜した方法を説明するためのグラフである。

符号の説明

１ パルス信号発生部
２ パルス信号伝達部
３ パルス信号検出部
４ 制御部

Claims (20)

1. 制御コードに応答してパルス幅が補正されるパルス信号を発生するパルス信号発生部と、
   接触パッドに接触物体が非接触されれば、前記パルス信号を伝達し、前記接触パッドに前記接触物体が接触されれば、前記パルス信号を伝達しないパルス信号伝達部と、
   前記パルス信号伝達部を介して伝達される前記パルス信号を検出するパルス信号検出部と、
   前記パルス信号検出部が前記パルス信号を検出すれば、非接触状態であることを通知し、前記制御コードを調整して前記パルス信号のパルス幅を補正する制御部と、を備えることを特徴とする接触感知センサー。
2. 前記制御部は、
   前記パルス信号のパルス幅を最大値から順次に減少させながら前記パルス信号検出部が前記パルス信号を検出し始める補正パルス幅を獲得し、前記パルス信号のパルス幅を前記補正パルス幅に補正することを特徴とする請求項１に記載の接触感知センサー。
3. 前記制御部は、
   前記パルス信号のパルス幅を「以前補正時のパルス幅＋許容値」から変化する前記パルス信号検出部が前記パルス信号を検出し始める補正パルス幅を獲得し、前記パルス信号のパルス幅を前記補正パルス幅に補正することを特徴とする請求項１に記載の接触感知センサー。
4. 前記制御部は、
   前記パルス信号のパルス幅を連続近似方式によって変化する前記パルス信号検出部が前記パルス信号を検出し始める補正パルス幅を獲得し、前記パルス信号のパルス幅を前記補正パルス幅に補正することを特徴とする請求項１に記載の接触感知センサー。
5. 前記連続近似方式は、
   前記パルス信号伝達部が前記パルス信号を検出しなければ、パルス幅増減単位を１／２ずつ減少させながら前記パルス幅を順次に増加させ、前記パルス信号を検出すれば、前記パルス幅増減単位を１／２ずつ減少させながら前記パルス幅を順次に減少させる動作を繰り返し実行することによって収斂されるパルス幅を前記補正パルス幅として獲得することを特徴とする請求項４に記載の接触感知センサー。
6. 前記パルス信号伝達部は、
   所定の抵抗値を有する抵抗と、
   前記接触物体が接触されれば、前記抵抗の抵抗値と前記接触物体の静電容量によって前記パルス信号を充放電し、前記パルス信号の伝達を抑制する接触パッドと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の接触感知センサー。
7. 前記パルス信号伝達部は、
   前記制御コードによって抵抗値を可変する可変抵抗と、
   前記接触物体が接触されれば、前記可変抵抗の可変された抵抗値と前記接触物体の静電容量によって前記パルス信号を充放電し、前記パルス信号の伝達を抑制する接触パッドと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の接触感知センサー。
8. 前記可変抵抗は、
   直列連結された複数の抵抗と、
   前記制御コードに応答して前記クロック信号が経由して伝送される前記複数の抵抗の個数を可変する複数のドライバーと、を備えることを特徴とする請求項７に記載の接触感知センサー。
9. 前記パルス信号発生部は、
   クロック信号を発生するクロック信号発生器と、
   前記制御コードによって前記クロック信号のカウンティング回数を設定し、前記カウンティング回数によって前記パルス信号のパルス幅を可変するカウンターと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の接触感知センサー。
10. 前記パルス信号検出部は、
    前記パルス信号に応答してトグリングされる出力信号を発生するＴ−フリップフロップを備えることを特徴とする請求項９に記載の接触感知センサー。
11. 前記パルス信号発生部は、
    クロック信号を発生するクロック信号発生器と、
    前記制御コードによって前記クロック信号の遅延時間を可変する信号遅延機と、
    前記遅延部の出力信号を反転させるインバータと、
    前記クロック信号と前記信号反転部の出力信号とをアンド演算し、前記クロック信号の遅延時間に相当するパルス幅を有する前記パルス信号を発生する論理ゲートと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の接触感知センサー。
12. 前記信号遅延機は、
    前記制御コードのコードそれぞれに対応して直列連結され、前記対応するコードのコード値に応答して前記クロック信号の遅延可否が決定される複数の遅延セルを備えることを特徴とする請求項１１に記載の接触感知センサー。
13. 前記複数の遅延セルそれぞれは、
    前段遅延セルの出力信号と前記クロック信号を入力され、前記対応するコードのコード値に応答して前記前段遅延セルの出力信号及び前記クロック信号のうちいずれか１つを選択して出力するマルチプレクサと、
    前記マルチプレクサから前記クロック信号が伝送されれば、前記クロック信号を遅延させた後に、後段の遅延セルに出力する偶数個のインバータと、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の接触感知センサー。
14. 前記パルス信号検出部は、
    前記パルス信号に応答して出力信号をトグリングするＴ−フリップフロップを備えることを特徴とする請求項１１に記載の接触感知センサー。
15. 前記パルス信号検出部は、
    前記クロック信号に応答して前記パルス信号をラッチするＤ−フリップフロップを備えることを特徴とする請求項１１に記載の接触感知センサー。
16. 所定のパルス幅を有するパルス信号を発生する信号発生段階と、
    接触パッドに接触物体が非接触されれば、前記パルス信号を伝達し、前記接触物体が接触されれば、前記パルス信号を伝達しない信号伝達段階と、
    前記パルス信号が伝達されれば、非接触状態であることを通知し、前記パルス信号が伝達されなければ、接触状態であることを通知する接触通知段階と、
    非接触状態なら前記パルス信号のパルス幅を補正する補正段階と、を備えることを特徴とする接触感知センサーの動作方法。
17. 前記補正段階は、
    前記非接触状態なら、前記パルス信号のパルス幅を最大値から順次に減少させて、前記パルス信号が伝達されないしきいパルス幅を獲得するしきいパルス幅獲得段階と、
    前記しきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値より小さければ、前記しきいパルス幅とマージンパルス幅とを加算し、補正パルス幅を獲得する補正パルス幅獲得段階と、
    前記パルス信号のパルス幅を前記補正パルス幅に補正する補正完了段階と、を備えることを特徴とする請求項１６に記載の接触感知センサーの動作方法。
18. 前記補正段階は、
    前記非接触状態なら、前記パルス信号のパルス幅を「以前補正時のパルス幅＋許容値」から順次に減少させて、前記パルス信号が伝達されないしきいパルス幅を獲得するしきいパルス幅獲得段階と、
    前記しきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値より小さければ、前記しきいパルス幅とマージンパルス幅とを加算し、補正パルス幅を獲得する補正パルス幅獲得段階と、
    前記パルス信号のパルス幅を前記補正パルス幅に補正する補正完了段階と、を備えることを特徴とする請求項１６に記載の接触感知センサーの動作方法。
19. 前記補正段階は、
    前記非接触状態なら、前記パルス信号のパルス幅を連続近似方式によって増減させて、前記しきいパルス幅を獲得するしきいパルス幅獲得段階と、
    前記しきいパルス幅と以前補正時のしきいパルス幅との差が許容値より小さければ、前記しきいパルス幅とマージンパルス幅とを加算し、補正パルス幅を獲得する補正パルス幅獲得段階と、
    前記パルス信号のパルス幅を前記補正パルス幅に補正する補正完了段階と、を備えることを特徴とする請求項１６に記載の接触感知センサーの動作方法。
20. 前記しきいパルス幅獲得段階は、
    前記パルス信号のパルス幅とパルス幅増減単位を初期化する段階と、
    前記パルス信号が伝達されなければ、前記パルス幅増減単位を１／２ずつ減少させながら前記パルス幅を順次に減少させ、前記パルス信号が伝達されれば、前記パルス幅増減単位を１／２ずつ減少させながら前記パルス幅を順次に増加させる動作を繰り返し実行することによって前記パルス幅を収斂する段階と、
    前記収斂されたパルス幅を前記しきいパルス幅として獲得する段階と、を備えることを特徴とする請求項１９に記載の接触感知センサーの動作方法。

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