KR100909269B1

KR100909269B1 - Contact sensor device and operation mode switching method of the device

Info

Publication number: KR100909269B1
Application number: KR1020070027057A
Authority: KR
Inventors: 이방원
Original assignee: 주식회사 애트랩
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2009-07-27
Also published as: KR20080085462A

Abstract

Disclosed is a touch sensor device of the present invention and a method of switching the operation mode of the device. The touch sensor device receives an input signal contacted on the surface and receives a touch signal that generates a touch signal through a change in internal capacitance. The touch sensor device calculates contact information and forms sensing data. And a contact sensor chip for controlling an operation corresponding to the input signal being contacted. Therefore, in the case of the touch sensor device of the present invention, the entire system can be operated to replace the functions previously performed by the MCU, so that power consumed to perform various operations of the touch sensor device as a touch input on the touch panel is reduced. Significantly reduced and a variety of operations can be switched without a separate operating mode changeover switch, simplifying system configuration and reducing manufacturing costs.

Description

Touch sensor device and the method of switching operation mode

도 1은 종래 기술에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of an electrical contact sensor device according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.2 is a flow chart showing the operation of the electrical contact sensor device according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 회로도이다.3 is a circuit diagram of an electrical contact sensor device according to the present invention.

도 4는 도 3에서 터치 판넬 내 한 개의 접촉 전극과 접촉 센싱부 내 한 개의 접촉 센서의 연결 관계를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a view illustrating a connection relationship between one touch electrode in the touch panel and one touch sensor in the touch sensing unit in FIG. 3.

도 5는 본 발명에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating the operation of the electrical contact sensor device according to the present invention.

본 발명은 접촉센서 장치에 관한 것으로, 특히 터치 판넬 상에 접촉 입력을 감지하여 발생되는 전기 신호를 처리하여 다양한 입력 신호가 의미하는 동작을 수행하도록 제어하는 접촉센서 장치 및 이 장치의 동작 모드 전환 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch sensor device, and more particularly, to a touch sensor device for controlling an electric signal generated by sensing a touch input on a touch panel to perform an operation of various input signals, and a method of switching an operation mode of the device. It is about.

터치 패드는 데이터 입력 장치의 하나로서, 평면상에 매트릭스 형상의 감지점이 배치되어 있고, 사용자가 어디를 눌렀고 어느 방향으로 접촉점이 이동했는지를 감지할 수 있어서 마우스 대용으로 널리 사용되고 있다. 터치 패드는 전기적 스위치들을 평면상으로 배열하거나, 커패시터형 센서 또는 트랜지스터형 센서를 평면상에 배열한 것 등 여러 종류가 있다. The touch pad is one of data input devices, and has a matrix-shaped sensing point disposed on a plane, and is widely used as a mouse because it can sense where the user has pressed and in which direction the touch point has moved. There are various types of touch pads, such as arranging electrical switches in a plane or arranging capacitor-type or transistor-type sensors in a plane.

이들 중 노트북 컴퓨터 등에서 커서의 움직임을 조절하는데 많이 쓰이는 것은 커패시터형 센서를 사용한 복수개의 터치 패드들로 구성된 터치 판넬이다. 이 터치 판넬의 표면은 절연막으로 덮여 있고, 그 절연막의 아래쪽에 가로선과 세로선이 일정 간격으로 배열되어 있다. 이 가로선과 세로선 사이에는 전기적 등가회로로서 커패시터가 나타나는데, 가로선은 제1 전극을 이루고 세로선은 제2 전극을 이루게 된다. Among them, a touch panel composed of a plurality of touch pads using a capacitor type sensor is commonly used to control cursor movement in a notebook computer. The surface of the touch panel is covered with an insulating film, and horizontal lines and vertical lines are arranged at regular intervals below the insulating film. A capacitor appears as an electrical equivalent circuit between the horizontal line and the vertical line. The horizontal line forms the first electrode and the vertical line forms the second electrode.

감지 표면에 손가락이라는 일종의 도체가 접촉되면 이 가로선과 세로선 사이에 나타나는 정전 용량이 접촉되지 않은 곳의 여타선 사이의 정전 용량과는 다른 값을 나타내게 되므로, 가로선에 전압 신호를 인가 하고 세로선에서 커패시터의 정전 용량의 변화를 읽어내어 어느 부분의 감지면이 접촉되어 있는지를 알 수 있게 된다.When a kind of conductor called a finger touches the sensing surface, the capacitance between this horizontal line and the vertical line will be different from the capacitance between the other lines where it is not in contact, so apply a voltage signal to the horizontal line and The change in capacitance can be read to see which part of the sensing surface is in contact.

이와 같은 터치 판넬에는 문자, 숫자, 모양 신호 등을 입력시킬 수 있는데, 정보 입력의 빈도가 높고 편의성을 요하는 경우에는 그 유용성이 매우 크다. 예컨대 종래의 휴대폰은 전화번호 입력을 간편하게 하기 위하여 단축키 기능을 제공하고, 단축키는 전화번호보다는 짧기 때문에 입력이 간편할 수 있으나, 단축키 번호 자체에 의미를 포함시키는 것은 쉬운 일이 아니기 때문에 이 단축번호들을 기억하는 일이 쉽지 않고, 번번이 이를 확인해야 하는 등의 작업은 번거롭다. In such a touch panel, letters, numbers, shape signals, and the like can be input. However, when the frequency of information input is high and convenience is very useful. For example, a conventional mobile phone provides a shortcut function for simplifying a phone number input, and since a shortcut is shorter than a phone number, input may be easy, but it is not easy to include a meaning in the shortcut number itself. It is not easy to remember, and it is cumbersome to have to check it again and again.

그러나 문자, 숫자, 모양 신호 즉 간단한 기호나 모양에는 쉽게 의미를 결부시킬 수 있는데, 예를 들어 특정인의 전화 번호를 입력하고 싶을 때 그 사람의 이름이나 별명에 해당하는 국문의 첫 자음이나 영문의 첫 알파벳을 입력하여 전화 통화를 할 수 있다면 기억하거나 사용하기에 매우 편리할 것이다.However, it is easy to attach meaning to letters, numbers, and shape signals, such as simple symbols or shapes. For example, when you want to enter a person's phone number, the first consonant or the first letter of the Korean name or nickname that corresponds to the person's name or nickname. If you can type in the alphabet and make a phone call, it will be very convenient to remember or use.

도 1은 종래 기술에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 회로도로서, 터치 판넬(10), 접촉 센서 칩(20), MCU(30)를 구비한다. 터치 판넬(10)은 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)로 구성되고 접촉 센서 칩(20)은 복수개의 접촉 센서들(20-1 내지 20-N)로 구성된다.1 is a circuit diagram of an electrical contact sensor device according to the prior art, and includes a touch panel 10, a contact sensor chip 20, and an MCU 30. The touch panel 10 is composed of a plurality of contact electrodes 10-1 to 10 -N and the touch sensor chip 20 is composed of a plurality of touch sensors 20-1 to 20 -N.

터치 판넬(10) 표면에는 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)이 배열되어 접촉여부를 접촉 센서 칩(20)에 알린다. 접촉 센서 칩 (20) 내 복수개의 접촉 센서들(20-1 내지 20-N)은 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)과 전기적으로 연결되며, MCU (30)는 접촉 센서 칩(20)으로부터 얻어지는 신호를 처리하여 문자, 숫자, 모양 신호가 의미하는 동작을 수행하도록 전기적 접촉 센서 장치를 제어한다.A plurality of contact electrodes 10-1 to 10 -N are arranged on the surface of the touch panel 10 to inform the touch sensor chip 20 whether or not the contact is made. The plurality of contact sensors 20-1 to 20 -N in the contact sensor chip 20 are electrically connected to the plurality of contact electrodes 10-1 to 10 -N, and the MCU 30 is a contact sensor chip. The electrical contact sensor device is controlled to process a signal obtained from 20 to perform an operation indicated by a letter, number, or shape signal.

도 2는 종래 기술에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 동작을 나타내는 흐름도로서, 도 1 및 도 2를 참조하여 그 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of an electrical contact sensor device according to the prior art, which will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

먼저, 터치 판넬(10)에 입력되는 문자, 숫자, 모양 신호 등의 패턴 신호와 각각의 입력에 해당하여 활성 모드에서 수행할 동작을 MCU(30) 내에 매핑하여 저장시켜 놓는다.(S10) First, pattern signals such as letters, numbers, and shape signals input to the touch panel 10 and operations to be performed in the active mode corresponding to each input are mapped and stored in the MCU 30 (S10).

전기적 접촉 센서 장치가 수면 모드(sleeping mode)에 있다가 동작이 시작되면 MCU(30)는 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)에 인체가 접촉했는지를 일정 시간 간격으로 체크하게 된다. When the electrical contact sensor device is in a sleep mode and starts to operate, the MCU 30 checks whether the human body contacts the plurality of contact electrodes 10-1 to 10 -N at regular intervals. .

즉, 일정한 시간을 주기로 터치 판넬(10)을 동작시키면(S20) 접촉 센서 칩 (20) 내 복수개의 접촉 센서들(20-1 내지 20-N)은 전기적으로 연결되어 있는 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)로부터 접촉 정보를 인가 받아 전기적 신호를 출력한다.(S30) That is, when the touch panel 10 is operated at a predetermined time (S20), the plurality of touch sensors 20-1 to 20 -N in the touch sensor chip 20 are electrically connected to the plurality of touch electrodes ( 10-1 to 10-N) receives contact information and outputs an electrical signal. (S30)

MCU(30)는 접촉 센서 칩(20)으로부터 출력되는 전기적 신호로부터 접촉점의 시작위치, 이동방향 및 이동 경로를 계산하여 그 값들을 저장해 나가다가, 접촉상태가 종료되면 상기 계산된 값들을 결합하여 하나의 감지 데이터를 형성한다.(S35)The MCU 30 calculates the starting position, the moving direction and the moving path of the contact point from the electrical signal output from the touch sensor chip 20, and stores the values. When the contact state is terminated, the MCU 30 combines the calculated values. Form the sensed data of (S35).

이와 같은 경로로 형성된 감지 데이터와 미리 매핑하여 저장시켜 놓았던 문자, 숫자, 모양 신호를 상호 비교하여(S40) 양자가 동일한 입력 신호가 있는 경우에는 기상 모드로 전환하여(S50) 전기적 접촉 센서 장치가 해당 입력 신호에 해당하는 동작을 수행하게 한다.(S55) Compared to the sensed data formed by such a path and the letters, numbers, and shape signals previously mapped and stored (S40), if both have the same input signal, the device switches to the wake-up mode (S50). To perform the operation corresponding to the input signal (S55).

만일, 양자가 동일한 입력 신호가 없는 경우에는 수면 모드를 유지하고(S15), 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)에 인체가 접촉했는지 여부에 대한 MCU(30)의 체크 동작이 반복된다.If the two input signals do not have the same input signal, the MCU maintains the sleep mode (S15) and checks whether the MCU 30 checks whether the human body contacts the plurality of contact electrodes 10-1 to 10-N. Is repeated.

이때, MCU(30)는 전기적 접촉센서(20)를 통해 터치 판넬(10)에 사람의 손이 접촉되지 않았음을 감지하면 전기적 접촉 센서 장치의 동작을 비활성화시켜 전원 공급을 차단하고, 사람의 손이 접촉되었음을 감지하면 전원 공급부의 동작을 활성화시켜 전기적 접촉 센서 장치의 각 구성 요소에 동작 전원을 공급한다. At this time, when the MCU 30 detects that the human hand does not touch the touch panel 10 through the electrical contact sensor 20, the operation of the electrical contact sensor device is deactivated to cut off the power supply and the human hand. When the contact is detected, the operation of the power supply unit is activated to supply operating power to each component of the electrical contact sensor device.

전기적 접촉 센서 장치가 무선 장치인 경우에는 충전지 또는 건전지를 전력원으로 사용하여 사용시간의 제약을 받기 때문에 최대한으로 사용시간을 늘리는 것이 무엇보다도 중요한데, 종래 기술에 따른 전기적 접촉 센서 장치에서는 상기 터치 판넬(10) 상 접촉점의 시작위치, 이동방향 및 이동 경로를 계산하고 감지 데이터를 형성하여 저장시켜 놓았던 문자, 숫자, 모양 신호들과 비교하여 전기적 접촉 센서 장치가 활성 모드에서 수행할 동작을 제어하는 동작을 MCU(30)가 모두 수행함으로 인해 전력 소모가 많은 문제점이 있었다.When the electrical contact sensor device is a wireless device, the use of a rechargeable battery or a battery as a power source is restricted by the use time, so it is most important to extend the use time as much as possible. In the conventional touch sensor device, the touch panel ( 10) The operation of controlling the operation of the electrical contact sensor device to be performed in the active mode is compared with the letters, numbers, and shape signals calculated by calculating the starting position, the moving direction and the moving path of the phase contact point, and forming and storing the sensing data. Since the MCU 30 all performs, there is a problem in that power consumption is high.

한편, 일단 비활성화 상태에서 터치 판넬(10)에 사람의 손이 접촉되었는지를 감지하기 위해서는 간헐적으로 전원 공급부의 동작을 활성화시켜 접촉 센서 칩(20)과 MCU(30)을 동작시켜야 하므로 응답 속도를 빠르게 하기 위해서는 간헐적인 동작을 빈번히 해야 하고, 이로 이한 전력 소모 증가를 감수해야 했다. On the other hand, in order to detect whether a human hand has touched the touch panel 10 in a deactivated state, it is necessary to activate the operation of the power supply intermittently to operate the contact sensor chip 20 and the MCU 30, thereby increasing the response speed. This requires frequent intermittent operation, and at the expense of increased power consumption.

이로 인해 종래 기술에 따른 전기적 접촉 센서 장치에서는 비활성화 상태에서 기상 모드로 전환하기 위하여 별도의 기계적인 스위치로 구현할 필요가 있고, 문자, 숫자, 모양 신호들이라는 상이한 성격의 신호를 하나의 주어진 터치 판넬(10) 상에 입력시키기 위해서는 별도의 동작 모드 전환 스위치를 사용하여 각 입력 모드를 기상 모드로 전환할 필요가 있어 전기적 접촉 센서 시스템 구성이 다소 복잡하고 제조하는데 추가적인 비용이 소비되었다.For this reason, in the electrical contact sensor device according to the prior art, it is necessary to implement a separate mechanical switch in order to switch from the inactive state to the wake-up mode. 10) In order to input the phase, it is necessary to switch each input mode to the wake mode using a separate operation mode switching switch, so that the electrical contact sensor system configuration is rather complicated and additional cost is required to manufacture.

본 발명의 목적은 패턴신호를 미리 저장하고 터치 판넬 상 접촉 정보로부터 감지 데이터를 형성하여 양자를 비교함으로써 동작 모드를 제어하는 MCU의 기능을 별도의 동작 모드 전환 스위치 없이 대체할 수 있는 접촉 센서 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a touch sensor device that can replace the function of the MCU to control the operation mode by storing the pattern signal in advance and forming the sensed data from the contact information on the touch panel to compare the two without a separate operation mode switch To provide.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method of switching an operation mode of a touch sensor device for achieving the above object.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치는 표면상에 접촉되는 입력 신호를 인가 받아 내부 정전 용량의 변화를 통해 접촉 신호를 발생시키는 터치 판넬, 접촉 신호를 인가 받아 접촉 정보를 계산하고 감지 데이터를 형성하여 미리 저장된 패턴신호와 비교하여 접촉되는 입력 신호에 상응하는 동작을 제어하는 접촉 센서 칩을 구비하는 것을 특징으로 한다.The touch sensor device of the present invention for achieving the above object is a touch panel for generating a touch signal through the change of the internal capacitance by receiving an input signal that is contacted on the surface, calculates the contact information by receiving a touch signal and sensing data And a touch sensor chip configured to control an operation corresponding to an input signal to be contacted in comparison with a previously stored pattern signal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 접촉 센서 칩은 접촉 신호를 인가 받아 접촉 정보를 감지하여 전기적인 상태 변화를 전기 신호로 출력하는 접촉 센싱부, 전기 신호를 인가 받아 접촉 정보를 계산하여 저장하고, 터치 판넬 상 접촉상태가 종료되면 저장된 접촉 정보를 결합하여 상응하는 감지 데이터를 형성하여 출력하는 감지 데이터 생성부, 패턴신호를 미리 저장한 후에 감지 데이터를 인가 받아 패턴신호와 감지 데이터를 비교하여 동일한 신호의 존재 여부에 따라 해당 입력 신호가 의미하는 동작 수행을 제어하는 감지 데이터 분석부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The touch sensor chip of the touch sensor device of the present invention for achieving the above object is a touch sensing unit for detecting a contact information by receiving a touch signal and outputting an electrical state change as an electrical signal, calculates the contact information by receiving an electrical signal When the contact state on the touch panel is terminated, the sensing data generation unit combines the stored contact information to form and output the corresponding sensing data, and stores the pattern signal in advance and receives the sensing data to receive the pattern signal and the sensing data. Compared to the presence or absence of the same signal, characterized in that it comprises a sense data analysis unit for controlling the performance of the operation means that the input signal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 감지 데이터 분석부는 접촉되는 입력 신호에 상응하는 동작을 개시하는 기상 모드로 전환시킬 수 있는 패턴신호를 미리 저장하는 데이터 저장부, 감지 데이터를 일정한 주기로 추출하고 미리 저장된 패턴신호를 인가 받아 비교하여 동일한 신호가 데이터 저장부에 존재하는지 여부를 판단하는 비교부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the sensing data analysis unit of the touch sensor device of the present invention may include a data storage unit for storing a pattern signal that can be switched to a wake-up mode that initiates an operation corresponding to an input signal to be contacted, and periodically detecting the sensing data. And a comparison unit configured to extract and compare the pre-stored pattern signal to determine whether the same signal exists in the data storage unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 비교부 감지 데이터와 동일한 패턴신호가 데이터 저장부에 있는 경우에는 해당 입력 신호가 의미하는 동작을 수행하기 위한 기상 모드 전환 신호를 출력하고, 동일한 패턴신호가 데이터 저장부에 없는 경우에는 가수면 모드를 유지하면서 터치 판넬에 다른 입력 신호의 입력이 있을 때까지 대기하는 것을 특징으로 한다.When the same pattern signal as the comparator detection data of the touch sensor device of the present invention for achieving the above object is present in the data storage unit, and outputs a wake-up mode switch signal for performing the operation of the corresponding input signal, the same pattern When the signal is not present in the data storage unit, it is characterized by waiting for the input of another input signal to the touch panel while maintaining the mantissa mode.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 비교부는 공통으로 사용되는 터치 판넬 상에 문자, 숫자, 모양 신호와 같은 상이한 성격의 입력 신호를 입력시키기 위해서 별도의 동작 모드 전환 스위치 없이 복수개의 다양한 동작을 시작하는 기상 모드 전환 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.Comparing unit of the touch sensor device of the present invention for achieving the above object is a plurality of various without a separate operation mode switch to input input signals of different characteristics, such as letters, numbers, shape signals on a commonly used touch panel And outputting a wake-up mode switch signal for starting the operation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 입력 신호, 패턴신호, 감지 데이터는 문자, 숫자, 모양 신호이고, 접촉 정보는 접촉점의 시작위치, 이동방향 및 이동 경로인 것을 특징으로 한다.Input signal, pattern signal, sense data of the touch sensor device of the present invention for achieving the above object is a character, number, shape signal, the contact information is characterized in that the starting position, the moving direction and the movement path of the contact point.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 접촉 센싱부는 복수개의 접촉 전극들 각각과 전기적으로 연결되어 터치 판넬 상에서의 접촉으로 제 1 시간 지연된 접촉 신호를 인가 받고 기준 신호를 제 1 시간과 상이한 시간동안 지 연한 지연 신호를 인가 받아 양 신호의 위상차를 이용하여 전기 신호를 출력하는 복수개의 접촉 센서들을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the touch sensing unit of the touch sensor device of the present invention is electrically connected to each of the plurality of touch electrodes to receive a first time delayed contact signal by a contact on a touch panel, and to change the reference signal from the first time. It is characterized in that it comprises a plurality of touch sensors for receiving a delayed signal delayed for a time to output an electrical signal by using the phase difference of both signals.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 복수개의 접촉 센서들 각각은 클럭 신호를 기준 신호로서 발생하는 기준 신호 발생부, 기준 신호를 인가 받아 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호를 발생하는 제 1 신호 발생부, 기준 신호를 인가 받아 다이 부착 패드에 접촉 물체의 접촉이 감지되지 않으면 기준 신호를 지연하지 않고, 접촉 물체의 접촉이 감지되면 기준 신호를 제 1 시간 보다 더 많이 지연하여 제 2 신호를 발생하는 제 2 신호 발생부, 제 1 신호에 동기되어 제 2 신호를 샘플링 및 래치하여 감지 신호를 발생한 후에 외부로 출력하는 감지 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, each of the plurality of touch sensors of the touch sensor device of the present invention is a reference signal generator that generates a clock signal as a reference signal, and always receives a first signal regardless of whether a contact object is touched by receiving a reference signal. The first signal generator which delays the first signal and receives the reference signal, does not delay the reference signal if the contact of the contact object is not detected on the die attach pad, and if the contact of the contact object is detected, the first signal is generated. And a second signal generator for generating a second signal by delaying the signal more than time, and a sensing signal generator for sampling and latching the second signal in synchronization with the first signal to generate a sensed signal and outputting the sensed signal to the outside. do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 터치 판넬은 평면상에 매트릭스 형상으로 배열되어 입력 신호를 인가 받아 접촉 신호를 출력하는 복수개의 접촉 전극들, 복수개의 접촉 전극들 표면상에 전기적으로 절연되어 접촉 물체의 접촉시 일정한 정전 용량을 발생시키는 절연막을 구비하는 것을 특징으로 한다.The touch panel of the touch sensor device of the present invention for achieving the above object is electrically arranged on the surface of the plurality of contact electrodes, a plurality of contact electrodes arranged in a matrix on a plane to receive an input signal and output a contact signal And an insulating film which is insulated so as to generate a constant capacitance upon contact of the contact object.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법은 표면상에 접촉되는 입력 신호를 인가 받아 접촉 정보를 접촉 센서 칩에 전달하는 터치 판넬을 구비하는 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법에 있어서, 터치 판넬 표면 상에 접촉되는 입력 신호를 인가 받아 접촉 정보를 계산하여 저장하고, 터치 판넬 상 접촉 상태가 종료되면 저장된 접촉 정보를 결합하여 상응하는 감지 데이터를 형성하여 출력하는 감지 데이터 생성 단계, 패턴신호를 미리 저장한 후에 감지 데이터를 인가 받아 패턴신호와 감지 데이터를 비교하여 동일한 신호의 존재 여부에 따라 해당 입력 신호가 의미하는 동작 수행을 제어하는 감지 데이터 분석 단계, 감지 데이터와 미리 저장된 패턴신호가 동일한 신호가 있는 경우에는 접촉 센서 칩이 기상 모드 전환 신호를 출력하고, 동일한 신호가 없는 경우에는 가수면 모드를 유지하는 동작 모드 전환 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.The operation mode switching method of the touch sensor device of the present invention for achieving the above another object is to switch the operation mode of the touch sensor device having a touch panel for receiving an input signal contacted on the surface to transfer the contact information to the touch sensor chip. In the method, sensing data is generated by receiving an input signal contacted on the touch panel surface, calculating and storing contact information, and generating and outputting corresponding sensing data by combining stored contact information when the contact state on the touch panel is terminated. Step, after storing the pattern signal in advance, the sensing data is applied to compare the pattern signal and the sensing data to compare the sensing signal and the detection data analysis step for controlling the performance of the operation corresponding to the input signal according to the presence of the same signal, the sensing data and the pre-stored When there is a signal with the same pattern signal, the contact sensor chip wakes up. And an operation mode switching step of outputting a mode switching signal and maintaining the mantissa mode when there is no identical signal.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법의 감지 데이터 생성 단계는 입력 신호를 인가 받아 내부 정전 용량의 변화를 통해 접촉 신호를 발생하는 접촉 신호 발생 단계, 접촉 정보를 감지하여 전기적인 상태 변화를 전기 신호로 출력하는 접촉 센싱 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In the sensing data generation step of the operation mode switching method of the touch sensor device of the present invention for achieving the above another object is a touch signal generation step of generating a touch signal through a change in the internal capacitance by receiving an input signal, detecting the contact information And a contact sensing step of outputting an electrical state change as an electrical signal.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법의 감지 데이터 분석 단계는 접촉되는 입력 신호에 상응하는 동작을 개시하는 기상 모드로 전환시킬 수 있는 패턴신호를 미리 저장하는 데이터 저장 단계, 감지 데이터를 일정한 주기로 추출하고 미리 저장된 패턴신호를 인가 받아 비교하여 동일한 신호가 데이터 저장부에 존재하는지 여부를 판단하는 신호 비교단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.Sensing data analysis step of the operation mode switching method of the touch sensor device of the present invention for achieving the another object is a data storage for storing in advance a pattern signal that can be switched to the wake-up mode to start the operation corresponding to the input signal to be contacted And a signal comparison step of determining whether the same signal is present in the data storage unit by extracting the sensed data at regular intervals and receiving and comparing the pre-stored pattern signal.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법의 신호 비교 단계는 공통으로 사용되는 터치 판넬 상에 문자, 숫자, 모양 신호와 같은 상이한 성격의 입력 신호를 입력시키기 위해서 별도의 동작 모드 전환 스위치 없이 복수개의 다양한 동작을 시작하는 기상 모드 전환 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.Signal comparison step of the operation mode switching method of the touch sensor device of the present invention for achieving the above another object is to separate the input signal of different characteristics such as letters, numbers, shape signals on a commonly used touch panel It is characterized by outputting a wake-up mode switch signal for starting a plurality of various operations without the operation mode switch.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법의 동작 모드 전환 단계는 감지 데이터와 미리 저장된 패턴신호가 동일한 신호가 있는 경우에는 해당 입력 신호가 의미하는 동작을 시작하기 위한 기상 모드 전환 신호를 출력하여 동작에 필요한 화면을 터치 판넬에 디스플레이하는 단계, 동일한 신호가 없는 경우에는 가수면 모드를 유지하면서 터치 판넬 상에 다른 입력 신호의 입력이 있을 때까지 대기하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the operation mode switching step of the operation mode switching method of the touch sensor device of the present invention for achieving the above another object, when the sensing data and the pre-stored pattern signal has the same signal, the weather for starting the operation means that the corresponding input signal means Outputting a mode switching signal to display a screen required for operation on the touch panel, and if there is no identical signal, waiting for input of another input signal on the touch panel while maintaining the mantissa mode. It features.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법은 일정한 시간이 경과한 후에 동작 중 가수면 모드로의 전환을 허용하고 있는지 판단하는 단계, 동작 중 가수면 모드로의 전환이 허용되는 경우 동작 중 일정 기간 동안 터치 판넬 상에 또 다른 접촉이 있는지 판단하는 단계, 동작 중 가수면 모드로의 전환이 허용되지 않는 경우 해당 입력 신호가 의미하는 동작에 필요한 화면을 터치 판넬에 디스플레이하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of switching an operation mode of a touch sensor device according to an embodiment of the present invention. Determining whether there is another touch on the touch panel for a certain period of time during the operation; when switching to the mantissa mode during the operation is not permitted, displaying a screen necessary for the operation of the corresponding input signal on the touch panel. It is characterized by further comprising a step.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법의 또 다른 접촉이 있는지 판단하는 단계에서 일정 기간 동안 터치 판넬 상에 또 다른 접촉이 있다고 판단한 경우 해당 입력 신호가 의미하는 동작에 필요한 화면을 터치 판넬에 디스플레이하는 단계, 일정 기간 동안 터치 판넬 상에 또 다른 접촉이 없다고 판단한 경우 터치 판넬 상에 다른 입력 신호의 입력이 있을 때까지 대기하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the step of determining whether there is another contact of the operation mode switching method of the touch sensor device of the present invention for achieving the above another object, if it is determined that there is another contact on the touch panel for a predetermined period, Displaying a required screen on the touch panel, and waiting for input of another input signal on the touch panel when it is determined that there is no other contact on the touch panel for a predetermined period of time.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 센서 장치의 동작 모드 전환 방법의 접촉 센싱 단계는 클럭 신호를 기준 신호로서 발생하는 기준 신호 발생 단계, 기준 신호를 인가 받아 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호를 발생하는 제 1 신호 발생 단계, 기준 신호를 인가 받아 다이 부착 패드에 접촉 물체의 접촉이 감지되지 않으면 기준 신호를 지연하지 않고, 접촉 물체의 접촉이 감지되면 기준 신호를 제 1 시간 보다 더 많이 지연하여 제 2 신호를 발생하는 제 2 신호 발생 단계, 제 1 신호에 동기되어 제 2 신호를 샘플링 및 래치하여 감지 신호를 발생한 후에 외부로 출력하는 감지 신호 발생 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.The touch sensing step of the operation mode switching method of the touch sensor device of the present invention for achieving the above another object is always a reference signal generation step of generating a clock signal as a reference signal, regardless of whether or not the contact object is received by receiving a reference signal A first signal generating step of generating a first signal by a first time delay, if a touch of a contact object is not detected on the die attach pad by receiving a reference signal, the reference signal is not delayed. A second signal generation step of generating a second signal by delaying the signal by more than a first time, and a detection signal generation step of outputting an external signal after generating a detection signal by sampling and latching the second signal in synchronization with the first signal. Characterized in that.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 반도체 장치 및 데이지 체인 통신 방식의 접촉센서 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a semiconductor device and a daisy chain communication type touch sensor device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 회로도로서, 터치 판넬(10)과 접촉 센서 칩(100)을 구비한다. 터치 판넬(10)은 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)로 구성되고 접촉 센서 칩(100)은 접촉 센싱부(20), 데이터 저장부(110), 감지 데이터 생성부(140), 비교부(170), 접촉 위치 데이터 생성부(180)로 구성되며 접촉 센싱부(20)는 복수개의 접촉 센서들(20-1 내지 20-N)로 구성된다.3 is a circuit diagram of an electrical contact sensor device according to the present invention, which includes a touch panel 10 and a contact sensor chip 100. The touch panel 10 includes a plurality of contact electrodes 10-1 to 10 -N, and the touch sensor chip 100 includes a touch sensing unit 20, a data storage unit 110, and a sensing data generation unit 140. ), A comparator 170, and a contact position data generator 180, and the contact sensing unit 20 is configured of a plurality of contact sensors 20-1 to 20 -N.

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 각 구성요소의 기능을 살펴보면 다음과 같다.Referring to Figure 3 looks at the function of each component of the electrical contact sensor device according to the present invention.

터치 판넬(10)은 평면상에 매트릭스 형상의 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)이 배치되어 문자, 숫자, 모양 신호 등 입력 신호를 인가 받아 내부 커패시터량의 변화를 통해 전기 신호로 발생시킨다.The touch panel 10 has a plurality of matrix-shaped contact electrodes 10-1 to 10 -N disposed on a plane to receive an input signal such as a letter, number, shape signal, and the like to change an electric capacitor amount through an internal signal. To occur.

데이터 저장부(110)는 터치 판넬(10)에 입력되어 전기적 접촉 센서 장치의 다양한 동작을 가수면 모드(Pseudo sleeping mode)에서 기상 모드로 전환시킬 수 있는 문자, 숫자, 모양 신호 등의 패턴 신호를 미리 저장시켜 놓는다.The data storage unit 110 may input pattern signals such as letters, numbers, and shape signals that may be input to the touch panel 10 to convert various operations of the electrical contact sensor device from the pseudo sleeping mode to the wake mode. Save it in advance.

접촉 센싱부(20)는 복수개의 접촉 센서들(20-1 내지 20-N)이 터치 판넬(10) 내 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N)과 전기적으로 연결되어 전기 신호를 인가 받아 접촉점의 시작 위치, 이동방향 및 이동 경로를 감지하여 전기적인 상태 변화를 전기 신호로 출력한다.In the touch sensing unit 20, the plurality of touch sensors 20-1 to 20 -N are electrically connected to the plurality of contact electrodes 10-1 to 10 -N in the touch panel 10 to provide an electrical signal. When it is applied, it detects the starting position of the contact point, the moving direction and the moving path, and outputs an electric state change as an electric signal.

감지 데이터 생성부(140)는 접촉 센싱부(20)에서 출력되는 전기 신호를 인가 받아 접촉점의 시작위치, 이동방향 및 이동 경로를 계산하여 그 값들을 저장하고, 접촉상태가 종료되면 저장된 상기 값들을 결합하여 상응하는 문자, 숫자, 모양 신호 등의 감지 데이터를 형성하여 출력한다. The sensing data generating unit 140 receives the electrical signal output from the contact sensing unit 20, calculates a starting position, a moving direction, and a moving path of the contact point, stores the values, and stores the values when the contact state ends. Combined to form and output the sensed data such as letters, numbers and shape signals.

비교부(170)는 일정한 주기로 감지 데이터 생성부(140)에서 형성된 감지 데이터를 추출하여 데이터 저장부(110)에 미리 저장시켜 놓았던 문자, 숫자, 모양 신호 등의 패턴 신호를 상호 비교함으로써 양자가 동일한 입력 신호가 있는 경우에는 해당 입력 신호가 의미하는 동작을 수행하기 위한 기상 모드 전환 신호를 출력하고, 동일한 입력 신호가 없는 경우에는 가수면 모드를 유지하면서 터치 판넬(10)에 다른 문자, 숫자, 모양 신호 등 입력 신호의 또 다른 입력이 있을 때까지 대기한다.The comparator 170 extracts the sensed data formed by the sensed data generator 140 at regular intervals and compares the pattern signals, such as letters, numbers, and shape signals, previously stored in the data storage 110, to each other. If there is an input signal, it outputs a wake-up mode switching signal for performing the operation indicated by the corresponding input signal, and if there is no identical input signal, other letters, numbers, and shapes are displayed on the touch panel 10 while maintaining the mantissa mode. Wait until there is another input of an input signal such as a signal.

접촉 위치 데이터 생성부(180)는 비교부(170)가 기상 모드 전환 신호를 출력할 경우 접촉 센싱부(20)로부터 전기 신호를 인가 받아 비교부(170)의 기상 모드 전환 신호에 응답하여 접촉 위치 좌표인 접촉 위치 데이터를 생성하여 출력한다. The contact position data generator 180 receives an electrical signal from the contact sensing unit 20 when the comparator 170 outputs a wake mode switch signal, and then, in response to the wake mode switch signal of the comparator 170, the touch position. Generate and output contact position data, which is coordinates.

여기에서, 가수면 모드란 전기적 접촉 센서 장치의 모든 블록들이 수면 모드와 기상 모드 전환 후의 활성 상태에서 동작하는 종래 기술과는 달리 본 발명에 따른 전기적 접촉 센서 장치에서 접촉 센싱부(20)는 정상 동작보다 낮은 주파수로 항상 동작을 하고 나머지 블록들(110, 140, 170, 180)은 수면 모드를 유지하는 상태를 말한다.Here, unlike the conventional technology in which all blocks of the electrical contact sensor device operate in the active state after switching between the sleep mode and the wake-up mode, the contact sensing unit 20 operates normally in the electrical contact sensor device according to the present invention. It always operates at a lower frequency and the remaining blocks 110, 140, 170, and 180 are in a sleep mode.

도 4는 도 3에서 터치 판넬 내 한 개의 접촉 전극과 접촉 센싱부 내 한 개의 접촉 센서의 연결 관계를 나타낸 도면으로서, 접촉 전극(10-N), 기준 신호 발생부(21), 제 1 신호 발생부(23), 제 2 신호 발생부(22), 감지 신호 발생부(24)를 구비한다. FIG. 4 is a view illustrating a connection relationship between one touch electrode in the touch panel and one touch sensor in the touch sensing unit in FIG. 3, wherein the contact electrode 10 -N, the reference signal generator 21, and the first signal are generated. A unit 23, a second signal generator 22, and a detection signal generator 24 are provided.

이하 각 블록들의 기능을 살펴보면 다음과 같다. The function of each block is as follows.

기준 신호 발생부(21)는 클럭 신호를 기준 신호(ref_sig)로서 발생하여 제 1 신호 발생부(23)와 제 2 신호 발생부(22)에 각각 인가 한다. The reference signal generator 21 generates a clock signal as a reference signal ref_sig and applies the clock signal to the first signal generator 23 and the second signal generator 22, respectively.

제 1 신호 발생부(23)는 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 항상 기준 신호(ref_sig)를 항상 제 1 시간 지연하여 제 1 신호(sig1)를 발생한다. The first signal generator 23 generates the first signal sig1 by always delaying the reference signal ref_sig for a first time regardless of whether the contact object is in contact.

제 2 신호 발생부(22)는 접촉 물체가 접촉되는 접촉 패드(10-N)를 구비하고, 접촉 패드(10-N)에 접촉 물체가 접촉되지 않으면 기준 신호(ref_sig)를 지연하지 않고, 접촉 패드(10-N)에 접촉 물체가 접촉되면 기준 신호(ref_sig)를 제 1 시간 보다 더 많이 지연하여 제 2 신호(sig2)를 발생한다. The second signal generator 22 includes a contact pad 10 -N through which a contact object is in contact. If the contact object is not in contact with the contact pad 10 -N, the second signal generator 22 does not delay the reference signal ref_sig. When the contact object contacts the pad 10 -N, the reference signal ref_sig is delayed more than the first time to generate the second signal sig2.

즉, 제 2 신호 발생부(22)는 접촉 물체의 비접촉시에는 제 1 신호(sig1)의 위상보다 빠른 위상을 가지는 제 2 신호(sig2)를 생성하고, 접촉시에는 제 1 신호(sig1)의 위상보다 느린 위상을 가지는 제 2 신호(sig2)를 생성한다. That is, the second signal generator 22 generates a second signal sig2 having a phase faster than that of the first signal sig1 when the contact object is not in contact, and when contacting the second signal generator 22. Generate a second signal sig2 having a phase slower than the phase.

여기에서 접촉 물체는 소정의 정전 용량을 가지는 모든 물체가 적용될 수 있으며, 대표적인 예로 많은 양의 전하를 축적할 수 있는 사람의 인체가 있다. Here, the contact object may be any object having a predetermined capacitance, and a representative example is a human body capable of accumulating a large amount of charge.

감지 신호 발생부(24)는 제 1 신호(sig1)에 동기되어 제 2 신호(sig2)를 샘플링 및 래치하여 감지 신호(con_sig)를 발생한다. The sensing signal generator 24 generates a sensing signal con_sig by sampling and latching the second signal sig2 in synchronization with the first signal sig1.

여기에서, 기준신호 발생부(21)의 출력은 접촉 센서 칩(100)의 동작 모드에 따라 주파수를 달리 할 수 있는데, 예를 들어 기상 모드로 전환되기 전에는 낮은 주파수로 출력하고 기상 모드로 전환된 이후에는 높은 주파수로 출력할 수 있다. Here, the output of the reference signal generator 21 may vary in frequency according to the operation mode of the touch sensor chip 100. For example, the output of the reference signal generator 21 outputs at a low frequency and is switched to the wake mode. After that, it can output at high frequency.

이는 의도한 접촉은 속도가 빠르지 않을 것이므로 기상 모드로 전환한 후에는 빠른 접촉 속도에 응답할 수 있도록 하고, 기상 모드로 전환하기 전에는 전력 소모를 감소시키는 동시에 의도하지 않은 접촉에 의한 오동작을 방지하기 위한 것이다.This means that the intended contact will not be fast, so that you can respond to fast contact speeds after switching to wake-up mode, reduce power consumption before switching to wake-up mode, and prevent malfunctions due to unintended contacts. will be.

도 5는 본 발명에 따른 전기적 접촉 센서 장치의 동작을 나타내는 흐름도로서, 도 3 내지 도 5를 참조하여 그 동작을 설명하면 다음과 같다.5 is a flowchart illustrating an operation of the electrical contact sensor device according to the present invention. Referring to FIGS. 3 to 5, the operation thereof will be described below.

이하에서는 터치 판넬(10) 상에서 운전자의 손가락 접촉으로 도로 교통 정보 안내 동작 뿐 아니라 라디오 방송 청취 등의 오디오 동작, TV 방송 시청 등의 비디오 동작을 수행하는 자동차 네비게이터에 적용되는 전기적 접촉 센서 장치를 예로 들어 설명하기로 한다. Hereinafter, an electric contact sensor device applied to a car navigator which performs not only road traffic information guidance operation but also audio operation such as listening to radio broadcast and video operation such as watching TV broadcast by touch of a driver on the touch panel 10 will be described. Let's explain.

먼저, 데이터 저장부(110)는 터치 판넬(10)에 입력되어 가수면 모드에서 기상 모드로 전환시킬 수 있는 문자, 숫자, 모양 신호 등의 패턴 신호를 미리 저장한다.(S100) First, the data storage unit 110 previously stores pattern signals such as letters, numbers, and shape signals that are input to the touch panel 10 and can be switched from the mantissa mode to the wake mode.

예를 들어 "ㄷ" 모양의 문자 신호는 도로 교통 정보 안내 동작을 수행시키기 위한 입력, "^"모양의 패턴 신호는 오디오 동작을 수행시키기 위한 입력, "V" 모양의 문자 신호는 비디오 동작을 수행시키기 위한 입력, "-"모양의 패턴 신호는 이전 동작을 계속하기 위한 입력인 것으로 가정하면 상기 문자 및 패턴신호를 데이터 저장부(110)에 저장한다.For example, a letter signal in the form of a letter "c" is an input for performing a road traffic information guidance operation, a pattern signal in the shape of a "^" shape is an input for performing an audio operation, and a video signal of a "V" shape performs a video operation. Assuming that the pattern signal having an input, "-" shape, is an input for continuing the previous operation, the character and pattern signal are stored in the data storage 110.

운전자가 운전 중에 라디오 방송을 청취하고 싶어 손가락 접촉으로 터치 판넬(10) 상에 "^"모양의 패턴을 입력하였다면 터치 판넬(10) 내 복수개의 접촉 전극들(10-1 내지 10-N) 중 운전자의 손가락이 접촉이 시작된 지점에서의 접촉 전극과 "^"모양의 패턴을 따라 이동하는 궤적상의 접촉 전극들은 각각 접촉 시작 위치, 이동방향 및 이동 경로에 대한 접촉 정보를 내부 커패시터량의 변화를 통해 접촉 신호로 발생시킨다.(S250)If the driver inputs a pattern of "^" on the touch panel 10 by finger contact in order to listen to the radio broadcast while driving, the touch panel 10 may include a plurality of contact electrodes 10-1 to 10-N in the touch panel 10. The contact electrodes at the point where the driver's finger starts contact and the track electrodes moving along the "^" pattern have contact information about the contact start position, the moving direction and the moving path, respectively, by changing the internal capacitor amount. Generated by the contact signal. (S250)

접촉 센싱부(20)는 터치 판넬(10)에서 운전자의 손가락 접촉으로 소정 시간 지연된 전기 신호를 인가 받아 기준 신호를 상이한 시간동안 지연한 전기 신호와의 위상차를 이용하여 접촉 신호를 출력하는데, 감지된 접촉점의 시작위치, 이동방향 및 이동 경로를 감지하여 전기적인 상태 변화를 전기 신호로 출력한다.(S300)The touch sensing unit 20 receives the electrical signal delayed by a predetermined time by the touch of the driver's finger on the touch panel 10 and outputs the touch signal by using a phase difference with the electrical signal that delays the reference signal for a different time. It detects the starting position, the moving direction and the moving path of the contact point and outputs an electrical state change as an electric signal.

감지 데이터 생성부(140)는 접촉 센싱부(20)에서 출력되는 전기 신호를 인가 받아 접촉점의 시작위치, 이동방향 및 이동 경로를 계산하여 그 값들을 저장하여 두었다가, 접촉상태가 종료되면 저장된 상기 값들을 종합하여 상응하는 패턴신호인 "^"모양의 감지 데이터를 형성하여 출력한다.(S350)The sensing data generation unit 140 receives the electrical signal output from the contact sensing unit 20, calculates a starting position, a moving direction, and a moving path of the contact point, stores the values thereof, and stores the values when the contact state ends. These data are combined to form and output the corresponding pattern signal "^" shaped sensing data. (S350)

비교부(170)는 감지 데이터 생성부(140)에서 형성된 "^"모양의 감지 데이터와 데이터 저장부(110)에 미리 저장시켜 놓았던 "ㄷ" 모양의 문자 신호, "^"모양의 패턴 신호, "V" 모양의 문자 신호, "-"모양의 패턴 신호를 상호 비교한다.(S400)The comparator 170 is a "^" shaped sensing data formed by the sensing data generating unit 140 and a "c" shaped text signal previously stored in the data storage 110, a "^" shaped pattern signal, "V" shaped character signals and "-" shaped pattern signals are compared with each other. (S400)

양자가 "^"모양의 신호로서 동일한 패턴 신호가 데이터 저장부(110)에 존재하므로 비교부(170)는 해당 입력 신호가 의미하는 오디오 동작을 수행시키기 위한 기상 모드 전환 신호를 출력하고, 접촉 위치 데이터 생성부(180)가 이 신호에 응답하여 접촉 센싱부(20)의 출력을 접촉 위치 좌표로 만들어 출력하지만(S500), 운전자가 실수로 터치 판넬(10) 상에 "^"모양 대신 "<"모양의 패턴 신호를 입력하였다면 비교부(170)는 양자가 동일한 패턴 신호가 데이터 저장부(110)에 존재하지 않는 것으로 판단하여 기상 모드 전환 신호를 출력하지 않고 가수면 모드를 유지하면서 터치 판넬(10)에 다른 문자, 숫자, 모양 신호 등의 입력이 있을 때까지 대기한 다.(S150)Since the same pattern signal exists in the data storage unit 110 as a signal having a "^" shape, the comparator 170 outputs a wake-up mode switching signal for performing an audio operation corresponding to the corresponding input signal, and the contact position. In response to this signal, the data generator 180 outputs the output of the touch sensing unit 20 as the contact position coordinates (S500), but the driver accidentally "<" on the touch panel 10 instead of the "^" shape. "If the pattern signal is input, the comparator 170 determines that the same pattern signal is not present in the data storage unit 110, so that the touch panel (eg, the touch panel (while maintaining the mantissa mode without outputting the wake mode switching signal) is determined. Wait until there is input of other letters, numbers, shape signals, etc. in 10) (S150).

"^"모양의 패턴 신호가 의미하는 오디오 동작을 수행하기 위한 기상 모드 전환 신호가 출력되면 자동차 네비게이터 내 오디오 시스템이 작동을 시작하고 이와 관련된 사용자 인터페이스(User Interface)가 동작을 하여 터치 판넬(10)은 오디오 동작에 필요한 화면을 디스플레이한다.(S550) 여기에서, 사용자 인터페이스란 각종 전자 기기의 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 해주는 설계 내용을 말하며, 컴퓨터를 쉽고 편리하게 사용할 수 있도록 고안된 아이콘이 대표적인 예라 할 수 있다.When a wake-up mode change signal for performing an audio operation indicated by a "^" pattern signal is output, the audio system in the car navigator starts to operate and a user interface associated with the touch panel 10 operates. (S550) In this case, the user interface refers to a design content that can be easily used by users of various electronic devices, and an icon designed to easily and conveniently use a computer may be a representative example. have.

소정 시간이 경과한 후에, 자동차 네비게이터가 소비 전력의 절약이나 다른 동작으로의 신속한 전환의 편의성 등을 목적으로 동작 중 가수면 모드로의 전환을 허용하고 있는지 판단한다.(S600)After a predetermined time has elapsed, it is determined whether the car navigator permits switching to the mantissa mode during operation for the purpose of saving power consumption or convenience of quick switching to another operation.

자동차 네비게이터가 동작 중 가수면 모드로의 전환이 허용되는 경우라면 접촉 센싱부(20)는 오디오 시스템 동작 중 일정 기간 동안 터치 판넬(10) 상에 운전자의 또 다른 손가락 접촉이 있는지 판단하고(S650), 동작 중 가수면 모드로의 전환이 허용되지 않는 경우라면 오디오 시스템의 동작과 관련된 사용자 인터페이스가 동작을 계속하여 터치 판넬(10)은 오디오 동작에 필요한 화면만을 디스플레이한다.(S550)If the vehicle navigator is allowed to switch to the mantissa mode during operation, the contact sensing unit 20 determines whether there is another driver's finger contact on the touch panel 10 for a predetermined period of time during the audio system operation (S650). If the switch to the mantissa mode is not permitted during operation, the user interface related to the operation of the audio system continues to operate, and the touch panel 10 displays only the screen necessary for the audio operation (S550).

동작 중 가수면 모드로의 전환이 허용되어 접촉 센싱부(20)가 오디오 시스템 동작 중 일정 기간 동안 터치 판넬(10) 상에 운전자의 또 다른 손가락 접촉이 있다고 판단한 경우에는 오디오 시스템의 동작과 관련된 사용자 인터페이스가 동작을 계속하여 터치 판넬(10)은 오디오 동작에 필요한 화면만을 디스플레이하지만(S550), 오디오 시스템 동작 중 일정 기간 동안 터치 판넬(10) 상에 운전자의 또 다른 손가락 접촉이 없다고 판단한 경우에는 터치 판넬(10)에 다른 문자, 숫자, 모양 신호 등의 또 다른 입력이 있을 때까지 대기한다.(S150) When the switch to the mantissa mode is permitted during operation and the touch sensing unit 20 determines that there is another driver's finger contact on the touch panel 10 for a certain period of time during the operation of the audio system, the user related to the operation of the audio system While the interface continues to operate, the touch panel 10 displays only the screen necessary for the audio operation (S550), but if it is determined that there is no other finger contact of the driver on the touch panel 10 for a certain period of time during the audio system operation, the touch is performed. Wait until there is another input of another character, number, shape signal, etc. in the panel 10. (S150)

이와 같이 본 발명에 따른 전기적 접촉 센서 장치는 종래에 MCU가 수행하던 터치 판넬(10) 상 접촉점의 시작위치, 이동방향 및 이동 경로를 계산하고 감지 데이터를 형성하여 저장시켜 놓았던 문자, 숫자, 모양 신호들과 비교하여 전기적 접촉 센서 장치가 활성 모드에서 수행할 동작을 제어하는 모든 동작을 접촉 센서 칩(100)이 수행하게 된다.As described above, the electrical contact sensor device according to the present invention calculates a starting position, a moving direction, and a moving path of a contact point on the touch panel 10, which has been conventionally performed by the MCU, forms letters, numbers, and shapes that are stored by forming and storing sensing data. In comparison with the above, the touch sensor chip 100 performs all operations of controlling the operation of the electrical contact sensor device to be performed in the active mode.

즉, 본 발명에 따른 접촉 센서 칩(100)은 문자, 숫자, 모양 신호들이라는 상이한 성격의 신호를 하나의 주어진 터치 판넬(10) 상에 입력시키기 위해서 별도의 동작 모드 전환 스위치 없이 전기적 접촉 센서 장치의 다양한 동작을 기상 모드로 전환시키는 기상 모드 전환 신호를 출력함으로써 종래에 MCU가 수행하던 기능을 대신하게 된다.That is, the touch sensor chip 100 according to the present invention is an electrical contact sensor device without a separate operation mode switch for inputting a signal having a different character such as letters, numbers and shape signals on one given touch panel 10. By outputting a wake-up mode switch signal for converting various operations of the wake-up mode to replace the functions previously performed by the MCU.

종래에도 터치 판넬(10) 상에 문자, 숫자, 모양 신호 등을 입력할 수 있는 입력장치는 여러 가지 형태로 존재해 왔으나, 본 발명에 따른 접촉 센서 칩(100)의 동작시 소모 전류는 채널당 5uA 정도로서 종래의 다른 접촉 센서 칩(100)의 동작시 소모 전류의 1/10 내지 1/20 밖에 되지 않아 종래의 MCU가 수행하던 기능의 대체로 인한 상기 절전 기능의 유용성이 극대화될 수 있다.Conventionally, input devices capable of inputting letters, numbers, shape signals, and the like on the touch panel 10 have existed in various forms, but the current consumption when operating the touch sensor chip 100 according to the present invention is 5uA per channel. As a degree, only 1/10 to 1/20 of the current consumption during the operation of the other conventional touch sensor chip 100 may be maximized in the usefulness of the power saving function due to the replacement of the function performed by the conventional MCU.

상기에서는 자동차 네비게이터에 적용되는 전기적 접촉 센서 장치를 하나의 실시예로 들어 설명하였으나, 터치 판넬(10)을 사용하는 휴대폰, PDA, PMP 등의 휴대용 통신 기기와 모니터, 마우스 등의 컴퓨터 주변 기기에도 본 발명을 적용할 수 있음은 당연하다.In the above, the electrical contact sensor device applied to the automobile navigator has been described as an embodiment. However, the present invention also applies to a portable communication device such as a mobile phone, a PDA, and a PMP using a touch panel 10, and a computer peripheral device such as a monitor and a mouse. Naturally, the invention can be applied.

상기에서는 설명의 편의상 기상 모드 전환 신호가 있는 경우에 접촉 센싱부(20)가 동작하고, 감지 데이터 생성부(140)와 비교부(170)는 항상 동작하는 것으로 설명을 하였으나, 별도의 외부 신호에 의해 동작 모드를 변경할 수 있고, 감지 데이터 생성부(140)와 비교부(170)가 접촉 센싱부(20)의 출력이 없을 경우 수면 모드로 동작할 수 있음은 당연하다. In the above description, for convenience of description, the touch sensing unit 20 operates when there is a wake-up mode switching signal, and the sensing data generating unit 140 and the comparing unit 170 always operate, but in a separate external signal. It is natural that the operation mode may be changed, and the sensing data generation unit 140 and the comparison unit 170 may operate in the sleep mode when there is no output of the contact sensing unit 20.

또한, 지금까지는 접촉 센싱부(20)가 단순히 접촉과 비접촉만을 출력하는 것으로 설명하였지만, 접촉 센싱부(20)가 접촉에 의한 정전 용량의 변화 값을 출력하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있음은 당연하다. 이 경우에는 데이터 저장부(110)에 미리 저장된 패턴 신호에 정전 용량의 값을 포함시켜 사용할 수 있다.In addition, although the touch sensing unit 20 has been described as simply outputting contact and non-contact so far, the present invention can be applied to the case where the touch sensing unit 20 outputs a change value of capacitance due to contact. Of course. In this case, the capacitance value may be included in the pattern signal stored in the data storage 110 in advance.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

본 발명의 접촉 센서 장치는 종래에 전체 시스템을 동작시켜 MCU가 수행하던 기능을 대신할 수 있어 터치 판넬 상에 접촉 입력으로 접촉 센서 장치의 다양한 동작을 수행시키기 위해 소모되는 전력이 현저하게 감소되고, 별도의 동작 모드 전환 스위치 없이 다양한 동작을 전환시킬 수 있어 시스템 구성이 간편하고 제조 비용이 절약된다. The touch sensor device of the present invention can replace the functions previously performed by the MCU by operating the entire system, thereby significantly reducing the power consumed to perform various operations of the touch sensor device as a touch input on the touch panel. Various operations can be switched without a separate operation mode switch, simplifying system configuration and reducing manufacturing costs.

Claims

A touch panel receiving an input signal contacting the surface to generate a contact signal through a change in internal capacitance;

A touch sensor chip which receives the touch signal to calculate contact information, forms sensing data, and controls an operation corresponding to the touched input signal by comparing with a pre-stored pattern signal,

The contact sensor chip

A data storage unit which stores in advance a pattern signal capable of switching to a wake-up mode in which an operation corresponding to the touched input signal is initiated; And

And a comparator configured to extract the sensed data at regular intervals and to receive and compare the pre-stored pattern signal to determine whether the same signal exists in the data storage unit.

The method of claim 1,

The contact sensor chip

A touch sensing unit configured to receive the touch signal and sense the touch information to output an electrical state change as an electric signal;

And a sensing data generation unit configured to receive and receive the electrical signal, calculate and store the contact information, and form and output the corresponding sensing data by combining the stored contact information when the contact state on the touch panel ends. Contact sensor device.

delete

The method of claim 1,

The comparison unit

If the same pattern signal as the sensed data is in the data storage unit, a wake-up mode switch signal for performing an operation corresponding to the corresponding input signal is outputted,

And if the same pattern signal is not present in the data storage unit, maintaining the mantissa mode while waiting for input of another input signal to the touch panel.

The method of claim 4, wherein

The comparison unit

Outputting the wake-up mode switch signal for starting a plurality of various operations without a separate operation mode switch for inputting input signals having different characteristics such as letters, numbers and shape signals on the touch panel which are commonly used. Touch sensor device, characterized in that.

The method of claim 5,

The input signal, the pattern signal and the sensed data are letters, numbers, and shape signals.

And wherein the contact information is a starting position, a moving direction, and a moving path of the contact point.

The method of claim 2,

The contact sensing unit

A phase difference between the two signals that is electrically connected to each of the plurality of contact electrodes and receives the touch signal delayed by a first time by a contact on the touch panel and a delay signal delayed by a reference signal for a time different from the first time. And a plurality of touch sensors for outputting the electrical signal by using the touch sensor device.

The method of claim 7, wherein

Each of the plurality of contact sensors

A reference signal generator for generating a clock signal as a reference signal;

A first signal generator which receives the reference signal and always generates a first signal with a first time delay regardless of whether a contact object is in contact with the touch object;

If the reference signal is applied and the contact of the contact object is not detected on the die attach pad, the reference signal is not delayed. If the contact of the contact object is detected, the reference signal is delayed more than the first time to receive the second signal. A second signal generator that generates;

And a sensing signal generator for sampling and latching the second signal in synchronization with the first signal to generate a sensing signal and outputting the sensing signal to the outside.

The method of claim 1,

The touch panel is

A plurality of contact electrodes arranged in a matrix on a plane to receive an input signal and to output the contact signal;

And an insulating film electrically insulating on the surfaces of the plurality of contact electrodes to generate a constant capacitance upon contact of the contact object.

The method of claim 4, wherein

The mantissa mode is

And the touch sensing unit always operates at a lower frequency than normal operation, and the data storage unit, the sensing data generator, and the comparator maintain a sleep mode.

The method of claim 7, wherein

The contact sensing unit

And outputting a change value of the capacitance due to the contact to include the change value of the capacitance in the prestored pattern signal.

In the method of switching the operation mode of the touch sensor device having a touch panel for receiving an input signal in contact with the surface and transmitting the contact information to the touch sensor chip,

Sensing data which receives the input signal contacted on the touch panel surface to calculate and store the contact information, and when the contact state on the touch panel ends, combines the stored contact information to form and output corresponding sensing data. Generation step;

A sensing data analysis step of storing the pattern signal in advance and receiving the sensing data to compare the pattern signal with the sensing data to control performance of a corresponding input signal according to whether the same signal exists;

The touch sensor chip outputs a wake-up mode change signal when the sensing data and the pre-stored pattern signal have the same signal, and maintains the mantissa mode when the same signal does not exist. Method for switching the operation mode of the touch sensor device characterized in that.

The method of claim 12,

The sensing data generating step

A touch signal generation step of receiving the input signal and generating a touch signal through a change in internal capacitance;

And a touch sensing step of sensing the touch information and outputting an electrical state change as an electric signal.

The method of claim 13,

The sensing data analysis step

A data storage step of storing in advance the pattern signal capable of switching to a wake-up mode in which an operation corresponding to the touched input signal is initiated;

And a signal comparing step of extracting the sensed data at regular intervals and receiving and comparing the pre-stored pattern signal to determine whether the same signal exists in the data storage unit.

The method of claim 14,

The signal comparison step

Outputting the wake-up mode switch signal for starting a plurality of various operations without a separate operation mode switch for inputting input signals of different characteristics such as letters, numbers, shape signals on the touch panel commonly used Operation mode switching method of the touch sensor device.

The method of claim 12,

The operation mode switching step

If the sensing data and the pre-stored pattern signal have the same signal, displaying the screen required for the operation on the touch panel by outputting the wake-up mode switching signal for starting the operation indicated by the corresponding input signal;

And if the same signal does not exist, waiting for the input of another input signal on the touch panel while maintaining the mantled-surface mode.

The method of claim 12,

The operation mode switching method of the touch sensor device

Determining whether to allow the transition to the mantissa mode during operation after a predetermined time elapses;

Determining whether there is another contact on the touch panel for a certain period of time during operation when switching to the mantissa mode is permitted;

And displaying a screen necessary for the operation of the corresponding input signal on the touch panel when switching to the mantissa mode is not permitted during the operation.

The method of claim 17,

In the step of determining whether there is another contact

If it is determined that there is another contact on the touch panel for the predetermined period, displaying a screen necessary for the operation of the corresponding input signal on the touch panel;

And waiting until there is an input of another input signal on the touch panel when it is determined that there is no other contact on the touch panel for the predetermined period.

The method of claim 18,

And wherein the contact information is a starting position, a moving direction, and a moving path of a contact point.

The method of claim 13,

The contact sensing step

A reference signal generation step of generating a clock signal as a reference signal;

A first signal generation step of receiving the reference signal and always generating a first signal with a first time delay regardless of whether a contact object is in contact;

If the reference signal is applied and the contact of the contact object is not detected by the die attach pad, the reference signal is not delayed. Generating a second signal generating step;

And a sensing signal generating step of generating a sensing signal after sampling and latching the second signal in synchronization with the first signal and outputting the sensing signal to the outside.