KR101456649B1 - Capacitive Sensor and Method for Elimination of Noise Therefor - Google Patents

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Abstract

노이즈 성분을 자동으로 제거할 수 있는 정전용량 센서 및 이를 위한 노이즈 제거 방법을 제시하기 위한 것으로, 본 기술의 일 실시예에 따른 정전용량 센서는 정전용량 변화가 검출됨에 따라, 복수의 감지 주파수를 출력하는 주파수 발생부 및 복수의 감지 주파수 각각의 변화율에 기초하여 유효 감지 주파수를 선택하며, 선택된 유효 감지 주파수에 기초하여 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하는 잡음 제거부를 포함할 수 있다.A capacitive sensor capable of automatically removing a noise component and a noise removing method therefor. The capacitive sensor according to an embodiment of the present invention detects a change in capacitance, And a noise canceller for selecting a valid detection frequency based on the rate of change of each of the plurality of detection frequencies and determining whether to enable the detection signal based on the selected effective detection frequency.

Description

정전용량 센서 및 이를 위한 노이즈 제거 방법{Capacitive Sensor and Method for Elimination of Noise Therefor}Technical Field [0001] The present invention relates to a capacitive sensor and a noise canceling method for the same,

본 발명은 센싱 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정전용량 센서 및 이를 위한 노이즈 제거 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensing device, and more particularly, to a capacitive sensor and a noise removing method therefor.

정전용량 센서는 도체에 전위가 인가될 때 전하가 축전되는 효과를 이용하여 물리량을 정량화하는 센서이다. 이러한 정전용량 센서는 터치센서, 비데의 착좌센서, 정수기 등의 수위감지 센서 등 그 응용 분야가 다양하다.The electrostatic capacitance sensor is a sensor that quantifies a physical quantity by utilizing the effect of accumulating electric charge when a potential is applied to a conductor. Such capacitive sensors have various applications such as a touch sensor, a bidet seat sensor, and a water level sensor such as a water purifier.

일반적으로, 정전용량 센서는 정전용량 변화에 따라 변화되는 감지 주파수의 변화를 기준 주파수와 비교하여 기 설정치 이상 차이가 나면 감지 신호를 출력하도록 구성된다. 그리고, 최근에는 감지 주파수를 발생시키는 주파수 발생부의 충방전 지연 성분으로 인한 오차를 개선하기 위해 복수의 감지 주파수를 이용하여 정전용량 변화를 감지하는 MFM(Multi-Frequency Modulation) 방식이 이용되고 있다.Generally, the capacitance sensor is configured to compare a change in the sensing frequency, which changes in accordance with a change in capacitance, with a reference frequency, and output a sensing signal when a difference is greater than a predetermined value. Recently, an MFM (Multi-Frequency Modulation) method has been used to detect a capacitance change using a plurality of detection frequencies in order to improve an error due to a charge / discharge delay component of a frequency generator generating a detection frequency.

도 1은 일반적인 정전용량 센서의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a general capacitance sensor.

도 1에 도시한 것과 같이, 정전용량 센서(10)는 정전용량 변화 검출부(101), 주파수 발생부(103), 주파수 카운터(105), 변화 기준값 제공부(107), 정전용량 변화 계산부(109), 출력 기준값 제공부(111), 비교부(113) 및 출력부(115)를 포함한다.1, the electrostatic capacitance sensor 10 includes a capacitance change detecting unit 101, a frequency generating unit 103, a frequency counter 105, a change reference value providing unit 107, a capacitance change calculating unit 109, an output reference value providing unit 111, a comparing unit 113, and an output unit 115.

주파수 발생부(103)는 예를 들어 복수의 감지 주파수를 발생하여 정전용량 변화 검출부(101)에 인가한다.The frequency generating unit 103 generates a plurality of detection frequencies, for example, and applies the detected frequency to the capacitance change detecting unit 101. [

주파수 발생부(103)에서 발생된 감지 주파수는 정전용량 변화 검출부(101) 즉, 패드를 통해 주파수 카운터(105)로 인가되며, 이에 따라 주파수 카운터(105)는 감지 주파수별로 발진 횟수를 카운트한다.The detection frequency generated by the frequency generator 103 is applied to the frequency counter 105 through the capacitance change detecting unit 101 or the pad so that the frequency counter 105 counts the number of oscillations per detection frequency.

정전용량 변화 계산부(109)는 변화 기준값 제공부(107)에서 출력되는 감지 주파수별 기준 발진 횟수와 주파수 카운터(105)에 의해 카운트한 감지 주파수별 발진 횟수를 비교한다.The capacitance change calculator 109 compares the number of oscillations of each sensing frequency outputted from the change reference value providing unit 107 with the number of oscillations of each sensing frequency counted by the frequency counter 105.

그리고, 비교부(113)는 주파수 카운터(105)의 출력값으로부터 획득되는 각 감지 주파수별 변화량의 평균값과, 출력 기준값 제공부(111)에서 제공되는 기준값을 비교하여 출력 제어 신호를 발생한다. 이에 따라, 출력부(115)는 비교부(113)의 출력 제어신호에 응답하여 입력 신호 감지 여부에 따른 제어신호를 출력한다.The comparison unit 113 compares the average value of the variation amounts of the respective detection frequencies obtained from the output values of the frequency counter 105 with the reference values provided by the output reference value providing unit 111 to generate an output control signal. Accordingly, the output unit 115 outputs a control signal according to whether the input signal is sensed in response to the output control signal of the comparison unit 113.

이러한 정전용량 센서에서, 정전용량 변화 검출부(101)는 접촉 여부에 따라 정전용량 값이 변화되는 캐패시터를 포함한다. 이 캐패시터는 기 설정된 최고 전압(VH) 및 최저전압(VL)에 따라 충전 및 방전을 반복하도록 구성되며, 도 2와 같은 전압 파형을 갖는다.In such a capacitance sensor, the capacitance change detection unit 101 includes a capacitor whose capacitance value changes according to whether or not it is in contact. This capacitor is configured to repeatedly perform charging and discharging in accordance with the predetermined maximum voltage VH and the lowest voltage VL, and has a voltage waveform as shown in Fig.

도 2는 일반적인 정전용량 변화 검출 장치에서의 캐패시터 전압 파형을 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing a capacitor voltage waveform in a general capacitance change detecting apparatus.

접촉 여부에 따라 정전용량값이 변화되는 캐패시터에 정전류를 인가하여, 캐패시터의 전압이 기 설정된 최고 전압(VH)에 도달하면 캐패시터는 방전을 시작한다. 캐피시터가 방전을 시작하여 기 설정된 최저 전압(VL)에 도달하면 다시 최고 전압(VH)에 도달할 때까지 충전 동작이 이루어진다.A constant current is applied to the capacitor whose capacitance value changes according to the contact, and when the voltage of the capacitor reaches the predetermined maximum voltage (VH), the capacitor starts discharging. When the capacitor starts discharging and reaches the predetermined lowest voltage VL, the charging operation is performed until the voltage reaches the maximum voltage VH again.

도 1에 도시한 주파수 발생부(103)는 도 2에 도시한 것과 같은 캐패시터의 정전용량 변화에 대응하는 적어도 하나의 감지 신호를 정전용량 변화 검출부(101)로 제공하고, 주파수 카운터(105)는 지정된 시간 동안 감지 신호의 발진 횟수를 카운트하여 캐패시터의 용량 변화를 감지하게 된다. 즉, 캐패시터의 충전 및 방전 시간을 측정하여, 정전용량이 증가하면 충전 및 방전 시간이 증가하고, 정전용량이 감소하면 충전 및 방전 시간이 감소하는 차이를 특성을 이용하여 정전용량 변화를 감지한다.The frequency generating unit 103 shown in FIG. 1 provides at least one sensing signal corresponding to a capacitance change of the capacitor as shown in FIG. 2 to the capacitance change detecting unit 101, and the frequency counter 105 The number of times of oscillation of the sensing signal is counted for a predetermined period of time to detect a capacitance change of the capacitor. That is, by measuring the charging and discharging time of the capacitor, the capacitance change is detected by using the characteristic that the charging and discharging time is increased when the capacitance is increased and the charging and discharging time is decreased when the capacitance is decreasing.

이러한 방법을 통해 캐패시터의 정전용량 변화를 검출할 때 온도/습도의 변화, 순간적으로 발생하는 정전기, 시스템 전원 노이즈 등과 같은 외부 어플리케이션 환경에 의해 노이즈가 부가될 수 있으며, 이러한 노이즈에 의해 캐패시터의 전압 파형이 간섭을 받게 되어, 정전용량의 변화를 검출하는 데 오차가 발생할 수 있다.In this way, noise can be added due to external application environment such as temperature / humidity change, instantaneous static electricity, system power supply noise, and the like when detecting a change in capacitance of the capacitor by such a method. This interference is received, and an error may occur in detecting a change in capacitance.

도 3 및 도 4는 일반적인 정전용량 센서에서 터치 발생에 따른 감지 주파수 변화를 설명하기 위한 도면으로, 주파수 발생부(103)가 n개의 감지 주파수로 정전용량 변화를 감지하는 경우를 예로 들어 설명한다.FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining a change in sensing frequency according to the generation of a touch in a general capacitive sensor, and an example in which the frequency generating unit 103 senses a change in capacitance at n sensing frequencies will be described as an example.

먼저, 도 3a는 터치가 발생하기 않은 상황에서 감지 주파수(f1~fn)의 양상을 나타낸다. 그리고, 도 3b는 터치가 발생한 경우 감지 주파주(f1~fn)의 변화 양상(f1'~fn')을 나타낸다. 터치가 발생한 경우 감지 주파수(f1~fn)가 전체적으로 도 3b와 같이 좌측(화살표 방향)으로 이동한 것을 알 수 있다. 즉, 감지 주파수(f1~fn)는 양(+)의 변화율을 갖게 된다.First, FIG. 3A shows the patterns of the detection frequencies f1 to fn in a situation where no touch occurs. FIG. 3B shows the change patterns f1 'to fn' of the sensing frequency f1 to fn when a touch occurs. When the touch occurs, it is found that the detection frequencies f1 to fn are moved to the left (arrow direction) as a whole as shown in FIG. 3B. That is, the detection frequencies f1 to fn have a positive rate of change.

도 4는 도 3b의 주파수 변화를 수치화한 결과를 나타낸다. 감지 주파수(f1~fn)의 변화율이 기 설정된 문턱값(TH) 이상일 경우 터치가 발생한 것으로 인식하게 된다.FIG. 4 shows a result obtained by digitizing the frequency change of FIG. 3B. When the rate of change of the detection frequencies f1 to fn is equal to or greater than a preset threshold value TH, the touch is recognized as having occurred.

이와 같이, 정상적인 터치가 발생한 경우, 감지 주파수(f1~fn)는 동일한 방향으로 비슷한 변화율만큼 이동하는 것을 알 수 있으며, 그 변화율이 기 설정된 문턱값(TH) 이상이 되는 경우 터치 감지 신호가 출력되게 된다.In this way, when a normal touch occurs, it can be seen that the detection frequencies f1 to fn are shifted in the same direction by a similar rate of change. When the rate of change is equal to or greater than a preset threshold value TH, do.

도 5a 및 5b는 노이즈에 따른 감지 주파수 변화를 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are diagrams for explaining a change in the detection frequency according to noise.

먼저, 도 5a는 터치나 노이즈가 발생하지 않은 경우 감지 주파수(f1~fn)의 양상을 나타내고, 도 5b는 노이즈에 의해 감지 주파수(f1~fn)가 변화된 양상(f1"~fn")을 나타낸다.5A shows patterns of the detection frequencies f1 to fn when no touch or noise is generated and FIG. 5B shows patterns f1 to fn in which the detection frequencies f1 to fn are changed by noise .

특히, 조명이나 무전기 등과 같은 외부 환경에 의해 주파수 성분의 노이즈가 개입되는 경우 감지 주파수(f1~fn)는 해당 노이즈 성분이 갖는 주파수 측으로 이동한다.In particular, when noise of a frequency component is interfered with by an external environment such as an illumination or a radio, the detection frequencies f1 to fn shift to the frequency side of the noise component.

예를 들어, 도 5b에 도시한 것과 같이 노이즈 성분의 주파수가 f2와 f3사이의 값(fx)인 경우를 가정한다. 노이즈 성분의 주파수(fx)보다 낮은 주파수의 감지 주파수는 fx측으로 우향 이동하고, 노이즈 성분의 주파수(fx)보다 높은 주파수의 감지 주파수는 fx측으로 좌향 이동함을 알 수 있다.For example, it is assumed that the frequency of the noise component is a value (fx) between f2 and f3 as shown in Fig. 5B. It can be seen that the detection frequency of the frequency lower than the frequency component fx of the noise component moves to the fx side and the detection frequency of the frequency component higher than the frequency component fx of the noise component moves to the fx side.

즉, fx 보다 낮은 감지 주파수는 음(-)의 변화율로 이동하고 fx보다 높은 감지 주파수는 양(+)의 변화율로 이동한다.That is, a detection frequency lower than fx moves at a rate of change of negative (-), and a detection frequency higher than fx moves at a rate of change of positive (+).

그리고, fx를 중심으로 그 주변의 감지 주파수들의 변화율은 매우 클 것이나 fx에서 멀리 있는 감지 주파수 성분은 그 변화율이 매우 작을 것이다.Then, the change rate of the detection frequencies around the fx is very large, but the change rate of the detection frequency components far from the fx will be very small.

하지만, 현재의 정전용량 센서는 노이즈 성분 특히, 주파수 성분의 노이즈가 발생한 경우에도 이를 이벤트로 처리하여 신호 감지 여부에 따른 제어신호를 출력하기 위한 내부 동작을 수행한다. 이에 따라 정전용량 센서가 불필요한 동작을 수행할 수 있고, 노이즈 성분에 의한 정전용량 변화를 터치로 인식하는 등 감지 신뢰성을 담보할 수 없는 상황이다.However, the current capacitive sensor performs an internal operation for processing a noise component, especially a noise component of a frequency component, as an event and outputting a control signal according to whether the signal is sensed. Accordingly, the capacitive sensor can perform unnecessary operation, and the sensing reliability can not be secured by recognizing the capacitance change due to the noise component as a touch.

본 기술은 노이즈 성분을 자동으로 제거할 수 있는 정전용량 센서 및 이를 위한 노이즈 제거 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.The present technology has a technical problem of providing a capacitance sensor capable of automatically removing a noise component and a noise removal method therefor.

본 기술의 일 실시예에 의한 정전용량 센서는 복수의 감지 주파수를 출력하는 주파수 발생부; 및 정전용량 변화 검출부를 통한 상기 복수의 감지 주파수 각각의 변화율에 기초하여 유효 감지 주파수를 선택하며, 선택된 상기 유효 감지 주파수에 기초하여 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하는 잡음 제거부;를 포함할 수 있다.The capacitance sensor according to an embodiment of the present invention includes a frequency generator for outputting a plurality of detection frequencies; And a noise eliminator for selecting a valid sensed frequency based on the rate of change of each of the plurality of sensed frequencies through the electrostatic capacity change detecting unit and determining whether to enable the sensed signal based on the selected sensed sensed frequency have.

아울러, 본 기술의 다른 실시예에 의한 정전용량 센서는 복수의 감지 주파수를 생성하는 주파수 발생부; 상기 주파수 발생부에서 생성된 상기 복수의 감지 주파수에 응답하여 정전용량 변화를 검출하는 정전용량 변화 검출부; 상기 정전용량 변화 검출부에서 제공되는 정전용량 변화에 응답하여, 복수의 감지 주파수 각각의 변화율이 지정된 범위 내에 포함되는 감지 주파수를 유효 감지 주파수로 선택하여 감지 신호의 인에이블 신호를 출력하는 감지부; 및 상기 감지 신호의 인에이블 신호에 응답하여, 상기 유효 감지 주파수의 변화율과 출력 기준값의 비교 결과에 따라 제어신호를 출력하는 출력 제어부; 를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a capacitive sensor comprising: a frequency generator for generating a plurality of detection frequencies; A capacitance change detector for detecting a capacitance change in response to the plurality of detection frequencies generated by the frequency generator; A sensing unit for selecting a sensing frequency in which a rate of change of each of the plurality of sensing frequencies is within a specified range, in response to a capacitance change provided by the capacitance change detecting unit, and outputting an enable signal of the sensing signal; And an output control unit responsive to the enable signal of the sensing signal for outputting a control signal according to a comparison result between the rate of change of the effective sensing frequency and the output reference value. . ≪ / RTI >

한편, 본 기술의 일 실시예에 의한 정전용량 센서를 위한 노이즈 제거 방법은 정전용량 변화에 응답하여 가변되는 복수의 감지 주파수의 변화율을 기초로 하여 감지 신호의 인에이블 신호를 출력하는 감지부를 포함하는 정전용량 센서를 위한 노이즈 제거 방법으로서, 정전용량 변화가 검출됨에 따라, 상기 감지부가 복수의 감지 주파수 각각의 발진 횟수를 카운트하는 과정; 상기 감지부가 상기 복수의 감지 주파수 각각의 카운트 결과와 기준 발진 횟수를 비교하는 과정; 및 상기 복수의 감지 주파수 각각의 변화율을 기초로, 상기 변화율이 지정된 범위 내에 포함되는 적어도 하나의 감지 주파수를 선택하고 상기 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하는 잡음 제거 과정;을 포함할 수 있다.Meanwhile, a noise removing method for a capacitive sensor according to an embodiment of the present invention includes a sensing unit for outputting an enable signal of a sensing signal based on a rate of change of a plurality of sensing frequencies varying in response to a change in capacitance A noise removing method for a capacitive sensor, comprising: counting a number of oscillations of each of a plurality of sensing frequencies as a capacitance change is detected; Comparing the count result of each of the plurality of detection frequencies with the reference oscillation frequency; And a noise removal process for selecting at least one detection frequency included in the predetermined range based on a rate of change of each of the plurality of detection frequencies and determining whether to enable the detection signal.

본 기술에서는 노이즈 특히, 주파수 성분의 노이즈가 발생한 경우 감지 주파수의 변화율을 기초로 노이즈를 제거할 수 있어 정전용량 센서의 감지 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In this technology, it is possible to remove noise based on the rate of change of the detection frequency when noise, particularly, noise of frequency components occurs, thereby improving the sensing reliability of the capacitance sensor.

아울러, 노이즈에 의한 이벤트로 판정되는 경우 이후의 불필요한 동작을 생략할 수 있어 정전용량 센서의 동작 효율을 개선할 수 있다.In addition, when it is determined that the event is caused by noise, the following unnecessary operation can be omitted, and the operation efficiency of the capacitance sensor can be improved.

도 1은 일반적인 정전용량 센서의 구성도,
도 2는 일반적인 정전용량 변화 검출 장치에서의 캐패시터 전압 파형을 나타내는 도면,
도 3 및 도 4는 일반적인 정전용량 센서에서 터치 발생에 따른 감지 주파수 변화를 설명하기 위한 도면,
도 5a 및 5b는 노이즈에 따른 감지 주파수 변화를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 정전용량 센서의 구성도,
도 7은 도 6에 도시한 잡음 제거부의 일 예시도,
도 8a 및 8b는 도 7에 도시한 정렬부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 9a 및 9b는 도 7에 도시한 필터링부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 노이즈 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a schematic view of a general capacitance sensor,
2 is a diagram showing a capacitor voltage waveform in a general capacitance change detecting apparatus,
FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining a change in sensing frequency according to a touch generation in a general capacitance sensor,
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining changes in the detection frequency according to noise;
6 is a configuration diagram of a capacitance sensor according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is an example of the noise removing unit shown in FIG. 6,
8A and 8B are diagrams for explaining the operation of the alignment unit shown in FIG. 7,
9A and 9B are diagrams for explaining the operation of the filtering unit shown in FIG. 7,
10 and 11 are flowcharts for explaining a noise removing method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 정전용량 센서의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a capacitance sensor according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 정전용량 센서(20)는 정전용량 변화 검출부(210), 감지부(220), 주파수 발생부(230) 및 출력 제어부(240)를 포함하도록 구성할 수 있다.6, the capacitance sensor 20 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a capacitance change detection unit 210, a sensing unit 220, a frequency generation unit 230, and an output control unit 240 . ≪ / RTI >

정전용량 변화 검출부(210)는 예를 들어 캐패시터를 포함하는 패드로 구성할 수 있으며, 캐패시터의 정전용량 변화를 검출한다.The capacitance change detecting unit 210 may be formed of, for example, a pad including a capacitor, and detects a capacitance change of the capacitor.

주파수 발생부(230)는 예를 들어 복수의 감지 주파수에 따른 신호를 주기적으로 생성하여 정전용량 변화 검출부(210)로 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서, 주파수 발생부(230)에서 발생되는 복수의 감지 주파수는 초기 주파수를 정전용량 변화에 대해 시분할하여 발생하는 주파수일 수 있다.The frequency generator 230 periodically generates a signal corresponding to a plurality of detection frequencies, for example, and provides the signal to the capacitance change detector 210. In an embodiment of the present invention, the plurality of detection frequencies generated by the frequency generator 230 may be a frequency generated by time-sharing the initial frequency with respect to the capacitance change.

감지부(220)는 정전용량 변화 검출부(210)에서 정전용량 변화가 감지됨에 따라 노이즈 성분이 제거된 감지 신호를 출력한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 의한 감지부(220)는 주파수 카운터(222), 정전용량 변화 계산부(224), 잡음 제거부(226) 및 변화 기준값 제공부(228)를 포함할 수 있다.The sensing unit 220 outputs a sensing signal in which the noise component is removed as the capacitance change is detected by the capacitance change detecting unit 210. In particular, the sensing unit 220 according to an embodiment of the present invention may include a frequency counter 222, a capacitance change calculator 224, a noise eliminator 226, and a change reference value provider 228 .

보다 구체적으로, 주파수 카운터(222)는 정전용량 변화 검출부(101)를 통해 감지 주파수가 인가됨에 따라, 감지 주파수 별로 발진 횟수를 카운트한다. 정전용량 변화 계산부(224)는 변화 기준값 제공부(228)에서 출력되는 감지 주파수별 기준 발진 횟수와 주파수 카운터(222)에 의해 카운트한 감지 주파수별 발진 횟수를 비교한다. 한편, 잡음 제거부(226)는 정전용량 변화 계산부(224)에서 계산된 비교 결과 즉, 감지 주파수별 변화율에 따라, 복수의 감지 주파수 중 노이즈 성분이 반영된 감지 주파수를 제거하고, 제거하고 난 후의 나머지 감지 주파수를 감지 신호로 생성하여 출력 제어부(240)로 제공한다.More specifically, the frequency counter 222 counts the number of oscillations per sensing frequency as the sensing frequency is applied through the electrostatic capacitance change detector 101. The capacitance change calculator 224 compares the number of reference oscillations per detection frequency output from the change reference value providing unit 228 with the number of oscillations per detection frequency counted by the frequency counter 222. On the other hand, the noise removing unit 226 removes the detection frequency in which noise components are reflected from the plurality of detection frequencies according to the comparison result calculated by the capacitance change calculating unit 224, that is, And generates the remaining detection frequency as a detection signal and provides it to the output control unit 240.

일반적으로, 변화 기준값 제공부(228)는 정전용량 센서(20)에 전원이 인가된 시점의 초기 발진 횟수를 변화 기준값으로 획득하여 제공하거나, 또는 기 설정된 기준값을 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 변화 기준값 제공부(228)는 전원 인가 시점의 초기 발진 횟수를 변화 기준값으로 제공하는 것이 바람직하다.In general, the change reference value providing unit 228 may obtain the number of times of the initial oscillation at the time when the electric power is applied to the capacitance sensor 20 as a change reference value, or may provide a preset reference value. In this embodiment, the change reference value providing portion 228 preferably provides the number of times of initial oscillation at the time of power application as a change reference value.

출력 제어부(240)는 감지부(220)에서 제공되는 감지 신호를 출력 기준값과 비교하여, 입력 신호 감지 여부에 따른 제어신호를 출력한다. 본 발명의 일 실시예에서, 출력 제어부(240)는 도 1에 도시한 것과 같이 비교부, 출력 기준값 제공부 및 출력부로 구성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 출력 제어부(240)는 감지부(220)에서 노이즈 성분이 제거된 감지 주파수별 변화량의 평균값과 출력 기준값을 비교하여 출력 제어신호를 발생하고, 이 출력 제어신호에 응답하여 입력 신호 감지 여부에 따른 제어신호를 출력하는 것이다.The output control unit 240 compares the sensing signal provided from the sensing unit 220 with an output reference value and outputs a control signal according to whether the input signal is sensed. In an embodiment of the present invention, the output controller 240 may include a comparator, an output reference value supplier, and an output unit as shown in FIG. 1, but the present invention is not limited thereto. That is, the output controller 240 compares the average value of the amount of change of the noise components removed by the sensing unit 220 with the output reference value to generate an output control signal, and in response to the output control signal, And outputs the control signal.

주파수 발생부(230) 및 출력 제어부(240)의 구성과 무관하게, 본 발명에서는 감지부(220)에서 정전용량 변화가 검출되었더라도, 그 변화의 원인이 노이즈, 특히 주파수 성분의 노이즈에 의한 것이라면 감지 신호를 출력하지 않음으로써 주파수 카운터(230) 및 출력 제어부(240)가 불필요한 동작을 수행하지 않도록 제어할 수 있다.Regardless of the configuration of the frequency generator 230 and the output controller 240, in the present invention, even if a change in capacitance is detected in the sensing unit 220, if the cause of the change is due to noise, It is possible to control the frequency counter 230 and the output control unit 240 not to perform unnecessary operations.

즉, 상술한 도 5와 관련된 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 주파수 성분의 노이즈가 발생한 경우 해당 노이즈의 주파수 성분 주변의 감지 주파수는 변화율이 상당하고, 노이즈의 주파수 성분으로부터 멀리 있을수록 감지 주파수의 변화율은 미소할 것이다. 본 발명에서는 이러한 점에 착안하여, 복수의 감지 주파수 중 주파수 변화율이 고른, 즉 변화율이 지정된 범위 내에 포함되어 있는 감지 주파수만을 유효 감지 주파수로 선택하여 감지 신호의 인에이블 여부를 결정한다.5, when the noise of the frequency component occurs, the change rate of the detection frequency around the frequency component of the noise is significant, and as the distance from the frequency component of the noise increases, the change rate of the detection frequency Will smile. In the present invention, it is determined whether or not the detection signal is enabled by selecting only the detection frequency in which the rate of change in frequency among the plurality of detection frequencies is equal, that is, the change rate is within the specified range.

도 7은 도 6에 도시한 잡음 제거부의 일 예시도이다.7 is a diagram illustrating an example of the noise removing unit shown in FIG.

도 7에 도시한 것과 같이, 잡음 제거부(224)는 정렬부(310), 필터링부(320) 및 연산부(330)를 포함한다. 그리고, 필요에 따라 옵션 설정부(340)를 더 포함할 수 있으나, 옵션 설정부(340)를 채용하지 않고 기타 저장 수단을 통해 옵션값을 고정 설정해 두는 것도 가능하다.7, the noise removing unit 224 includes an aligning unit 310, a filtering unit 320, and a calculating unit 330. [ Optionally, the option setting unit 340 may be further included. However, it is also possible to set the option value to a fixed value through other storage means without employing the option setting unit 340. [

보다 구체적으로 설명하면, 정렬부(310)는 정전용량 변화 검출부(210)에서 정전용량 변화가 검출됨에 따라 정전용량 변화 계산부(224)의 비교 결과에 따라 감지 주파수별로 변화율을 정렬한다. 본 발명의 일 실시예에서, 정렬부(310)는 감지 주파수의 변화율을 오름차순으로 나열하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the alignment unit 310 aligns the rate of change for each sensing frequency according to the comparison result of the capacitance change calculator 224 as the capacitance change is detected by the capacitance change detector 210. In an embodiment of the present invention, the sorting unit 310 arranges the rate of change of the detection frequency in ascending order, but is not limited thereto.

도 8a 및 8b는 본 발명의 일 실시예에 의한 노이즈 제거 방법 중 주파수 정렬 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining the frequency alignment process of the noise canceling method according to an embodiment of the present invention.

도 8a에는 노이즈 성분에 따라 감지 주파수(f1~fn)의 변화율을 나타내었으며, 감지 주파수 f1 및 f2는 음(-)의 변화율을 갖고, 그 외의 주파수는 양(+)의 변화율을 갖는 것을 알 수 있다.8A shows the rate of change of the detection frequencies f1 to fn according to the noise components and the detection frequencies f1 and f2 have a rate of change of negative and the other frequencies have a rate of change of positive have.

도 8b에는 도 8에 도시한 감지 주파수(f1~fn)의 변화율을 오름차순으로 정렬한 상태를 나타낸다.FIG. 8B shows a state in which the change rates of the detection frequencies f1 to fn shown in FIG. 8 are arranged in ascending order.

앞서 설명하였듯이, 주파수 성분의 노이즈가 발생한 경우 해당 노이즈의 주파수보다 낮은 감지 주파수는 음(-)의 변화율을 갖고 해당 노이즈의 주파수보다 높은 감지 주파수는 양(+)의 변화율을 갖는다. 그리고, 도 8a 및 8b를 참조하면 감지 주파수 f2와 f3 사이에 주파수 성분의 노이즈가 발생하였음을 유추할 수 있다. 이에 따라, 감지 주파수 f1, f2, f3, f4 등은 그 변화율이 상당하고 나머지 감지 주파수의 변화율은 미소한 것을 알 수 있다.As described above, when noise of a frequency component occurs, the detection frequency lower than the frequency of the noise has a rate of change of negative (-), and the detection frequency higher than the frequency of the noise has a rate of change of positive (+). Referring to FIGS. 8A and 8B, it can be deduced that noises of frequency components occur between the detection frequencies f2 and f3. Accordingly, it can be seen that the change rates of the detection frequencies f1, f2, f3, f4, and the like are significant, and the rate of change of the remaining detection frequencies is small.

한편, 필터링부(320)는 정렬부(310)의 감지 주파수 변화율 정렬 결과를 참조하여 주파수 변화율이 고른 감지 주파수만을 유효 감지 주파수로 선택한다.On the other hand, the filtering unit 320 selects only the detection frequency having the frequency change rate as the effective detection frequency by referring to the sorting result of the sorting unit 310.

이를 위해, 필터링부(320)는 정렬부(310)의 정렬 결과로부터 변화율이 낮은 순으로 지정된 제 1 개수의 감지 주파수를 제거하고, 제거하고 남은 감지 주파수에 대하여 지정된 제 2 개수의 감지 주파수를 순차적으로 선택할 수 있다.For this, the filtering unit 320 removes a first number of detection frequencies designated in descending order of change rate from the alignment result of the alignment unit 310, removes the second number of detection frequencies designated for the remaining detection frequency sequentially .

도 9a 및 9b는 본 발명의 일 실시예에 의한 노이즈 제거 방법 중 주파수 필터링 과정을 설명하기 위한 도면이다.9A and 9B are views for explaining a frequency filtering process in a noise removing method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 9a는 도8b와 같이 정렬된 감지 주파수에 대하여 제 1 개수, 예를 들어 3개의 감지 주파수를 제거한 결과를 나타낸다. 변화율이 낮은 순으로 감지 주파수를 제거하기 위한 기준 즉, 제 1 개수는 옵션 설정부(340)를 통해 고정 또는 가변 설정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.First, FIG. 9A shows a result obtained by removing a first number, for example, three detection frequencies, for an array of detected frequencies as shown in FIG. 8B. The first number may be fixed or variable through the option setting unit 340, but the present invention is not limited thereto.

한편, 도 9b는 도 9a와 같이 제 1 개수의 감지 주파수가 제거된 후 제 2 개수, 예를 들어 4개의 감지 주파수를 순차적으로 선택한 경우를 나타낸다. 제 2 개수의 감지 주파수를 선택함에 따라 그 외의 주파수 즉, 변화율이 큰 감지 주파수는 자동적으로 제거되게 된다. 아울러, 이 경우에도 변화율이 고른 감지 주파수를 선택하기 위한 기준, 즉 제 2 개수는 옵션 설정부(340)를 통해 고정 또는 가변 설정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, FIG. 9B shows a case where a second number, for example, four detection frequencies are sequentially selected after the first number of detection frequencies are removed as shown in FIG. 9A. By selecting the second number of detection frequencies, other frequencies, that is, detection frequencies having a large change rate, are automatically removed. Also, in this case, the criterion for selecting the detection frequency with a constant rate of change, that is, the second number may be fixed or variable through the option setting unit 340, but is not limited thereto.

다시 도 7을 참조하면, 연산부(330)는 필터링부(320)에서 변화율이 고른 감지 주파수가 유효 감지 주파수로서 선택되면, 선택된 감지 주파수의 변화율에 대한 평균치를 계산한다. 그리고, 연산부(330)는 계산된 평균치가 지정된 설정값 보다 높은 경우 감지 신호를 인에이블시킨다. 즉, 노이즈가 아닌 터치 발생에 의해 정전용량 변화가 발생한 것으로 판단하여 감지 신호를 출력하고, 뒷 단의 구성부가 입력 신호 감지 여부에 따른 제어신호를 출력하기 위한 동작을 수행하도록 하는 것이다.Referring to FIG. 7 again, the operation unit 330 calculates an average value of the rate of change of the selected sensing frequency when the sensing frequency having a constant rate of change is selected as the effective sensing frequency. Then, the operation unit 330 enables the sensing signal when the calculated average value is higher than the set value. That is, it is determined that a capacitance change has occurred due to the occurrence of a touch, not a noise, so that a sensing signal is outputted, and an operation for outputting a control signal according to whether or not the constituent part of the rear end senses an input signal is performed.

반면 계산된 평균치가 지정된 설정값 이하인 경우에는 감지 신호를 디스에이블시켜 뒷단의 구성부가 동작하지 않도록 제어한다. 다시 말해, 노이즈에 의해 정전용량이 변화된 경우 주파수 카운터(230) 및 출력 제어부(240)를 디스에이블시키는 것이다.On the other hand, if the calculated average value is equal to or less than the specified set value, the detection signal is disabled and control is performed such that the constituent part at the rear end does not operate. In other words, when the capacitance changes due to noise, the frequency counter 230 and the output control unit 240 are disabled.

이에 따라, 노이즈에 의한 이벤트에 의해 정전용량이 변화된 경우 불필요한 동작을 수행하지 않게 되어 전력 소모를 줄일 수 있고, 감지 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, unnecessary operations are not performed when the capacitance changes due to an event caused by noise, so that power consumption can be reduced and detection reliability can be improved.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 노이즈 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.10 and 11 are flowcharts for explaining a noise removing method according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 주파수 발생부(230)는 기 설정된 주기로 예를 들어 복수의 감지 주파수를 발생한다(S10). 이러한 상태에서 정전용량 변화 검출부(210)에 의해 정전용량 변화가 검출되는 경우(S20), 감지부(220)는 감지 주파수별로 발진 횟수를 카운트하고(S30), 카운트 결과와 변화 기준값을 비교한 다(S35).Referring to FIG. 10, the frequency generator 230 generates a plurality of detection frequencies, for example, at predetermined intervals (S10). If a capacitance change is detected by the capacitance change detecting unit 210 in this state (S20), the sensing unit 220 counts the number of oscillations per sensing frequency (S30), and compares the count result with the change reference value (S35).

그리고, 복수의 감지 주파수 각각의 변화율을 기초로 변화율이 고른 즉, 지정된 범위 내에 있는 적어도 하나의 감지 주파수를 선택함으로써 잡음 성분을 제거한다(S40).Then, at step S40, the noise component is removed by selecting at least one detection frequency having a rate of change based on the rate of change of each of the plurality of detection frequencies, that is, within a specified range.

도 11은 잡음 제거 과정(S40)의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.11 is a flowchart for explaining an example of the noise removal process (S40).

본 발명의 일 실시예에서, 정전용량 센서의 잡음을 제거하기 위해 잡음 제거부(224)의 정렬부(310)는 감지 주파수를 변화율에 따라 정렬한다(S401). 이 때에는 감지 주파수를 변화율에 따라 오름차순으로 나열하는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, the alignment unit 310 of the noise removing unit 224 aligns the detection frequency according to the change rate to remove the noise of the capacitance sensor (S401). In this case, it is preferable to arrange the detection frequencies in ascending order according to the change rate.

그리고, 필터링부(320)는 정렬된 감지 주파수의 변화율에 대하여 변화율이 낮은 순으로 지정된 제 1 개수의 감지 주파수를 삭제하는 1차 필터링 과정을 수행하고(S403), 삭제하고 난 후의 감지 주파수를 순차적으로 지정된 제 2 개수 선택하는 2차 필터링 과정을 수행한다(S405). 본 실시예에서는 2차 필터링 과정에서 제 2 개수의 감지 주파수를 순차적으로 선택하는 것에 대해 설명하였으나, 변화율이 높은 지정된 제 3 개수의 감지 주파수를 삭제하는 방법으로 2차 필터링 과정을 수행할 수 있음은 물론이다.The filtering unit 320 performs a first filtering process for deleting the first number of detection frequencies in descending order of the rate of change of the detected detection frequency (S403), and sequentially sets the detection frequency after the deletion (Step S405). In step S405, the second filtering process is performed. In the present embodiment, the second number of detection frequencies are sequentially selected in the second filtering process. However, the second filtering process can be performed by deleting a specified third number of detection frequencies having a high rate of change Of course.

다음, 연산부(330)는 단계 S405를 통해 최종 선택된 감지 주파수들에 대한 변화율을 평균하고(S407), 계산된 평균치를 설정값과 비교한다(S409). 그리고, 계산된 평균치가 설정값보다 큰 경우에는 감지 신호를 인에이블시키는 한편(S411), 평균치가 설정값 이하인 경우에는 감지 신호를 디스에이블시킨다(S413).Next, the operation unit 330 averages the rate of change with respect to the finally selected detection frequencies in step S405, and compares the calculated average value with the set value in step S409. If the calculated average value is larger than the set value, the detection signal is enabled (S411). If the average value is less than the set value, the detection signal is disabled (S413).

이후, 도 10에 도시한 것과 같이, 감지 신호가 인에이블된 경우에는(S50) 주파수 카운터(230) 및 출력 제어부(240)를 통해 입력 신호 감지 여부에 따른 제어신호를 출력하는 과정을 수행한다(S60). 제어신호 출력 과정(S60)은 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 노이즈가 제거된 감지 주파수와 출력 기준값을 비교하여 입력 신호 감지 여부에 따른 제어신호를 출력할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.10, when the sensing signal is enabled (S50), a process of outputting a control signal according to whether the input signal is sensed is performed through the frequency counter 230 and the output control unit 240 S60). The control signal output process S60 may be performed in various manners. For example, it is possible to output the control signal according to whether the input signal is detected by comparing the noise-removed detection frequency with the output reference value, but the present invention is not limited thereto.

결과적으로, 본 발명에서는 정전용량 변화가 발생된 경우 상대적으로 변화율이 낮거나 높은 감지 주파수를 제외하고, 변화율이 고른 감지 주파수만을 이용하여 감지 여부를 판단할 수 있다.As a result, in the present invention, when a capacitance change occurs, it is possible to determine whether the capacitance is detected by using only a detection frequency having a relatively low rate of change or a high detection frequency except for a high detection rate.

따라서, 주파수 성분을 갖는 노이즈에 의해 정전용량이 변화된 경우 이를 노이즈로 인식할 수 있고, 이에 따라 불필요한 동작이 이루어지는 것을 방지하여 전력 소모를 줄일 수 있음은 물론, 정전용량 센서의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, when the capacitance changes due to the noise having the frequency component, it can be recognized as noise, thereby preventing unnecessary operation, thereby reducing power consumption and improving the operational reliability of the capacitance sensor. have.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

20 : 정전용량 센서
210 : 정전용량 변화 검출부
220 : 감지부
230 : 주파수 발생부
240 : 출력 제어부
20: Capacitive sensor
210: Capacitance change detector
220:
230: Frequency generator
240:

Claims (14)

복수의 감지 주파수를 출력하는 주파수 발생부; 및
정전용량 변화 검출부를 통한 상기 복수의 감지 주파수 각각의 변화율에 기초하여 유효 감지 주파수를 선택하며, 선택한 상기 유효 감지 주파수의 변화율을 평균하여 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하는 잡음 제거부;를 포함하고,
상기 잡음 제거부는, 상기 복수의 감지 주파수를 상기 변화율에 따라 정렬하는 정렬부;
상기 정렬부의 정렬 결과로부터 상기 유효 감지 주파수를 선택하는 필터링부; 및
상기 필터링부에서 선택한 상기 유효 감지 주파수의 변화율을 평균하여 상기 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하는 연산부;를 포함하는 정전용량 센서.
A frequency generator for outputting a plurality of detection frequencies; And
And a noise removing unit for selecting a valid detection frequency based on a change rate of each of the plurality of detection frequencies through the capacitance change detection unit and determining whether to enable the detection signal by averaging the change rates of the selected effective detection frequencies ,
Wherein the noise eliminator comprises: an alignment unit for aligning the plurality of detection frequencies according to the rate of change;
A filtering unit for selecting the effective detection frequency from an alignment result of the alignment unit; And
And a calculator for determining whether to enable the sensing signal by averaging the rate of change of the effective sensing frequency selected by the filtering unit.
제 1 항에 있어서,
상기 잡음 제거부는, 상기 복수의 감지 주파수 각각에 대하여, 상기 변화율이 지정된 범위 내에 포함되는 감지 주파수를 상기 유효 감지 주파수로 선택하는 정전용량 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the noise removing unit selects, as the effective detection frequency, a detection frequency that includes the change rate within a specified range for each of the plurality of detection frequencies.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 정렬부는 상기 복수의 감지 주파수를 상기 변화율에 따라 오름차순으로 정렬하고,
상기 필터링부는, 상기 오름차순으로 정렬된 결과로부터 변화율이 낮은 순으로 지정된 제 1 개수의 감지 주파수를 제거하고, 제거된 감지 주파수 다음 주파수부터 순차적으로 제 2 개수의 상기 유효 감지 주파수를 선택하는 정전용량 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the sorting unit arranges the plurality of detection frequencies in ascending order according to the change rate,
Wherein the filtering unit removes a first number of detection frequencies designated in descending order of the rate of change from the results sorted in ascending order and selects a second number of the effective detection frequencies sequentially from the next frequency of the detected frequency, .
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 개수 및 상기 제 2 개수를 고정 또는 가변 설정하기 위한 옵션 설정부를 더 포함하는 정전용량 센서.
5. The method of claim 4,
And an option setting unit for setting the first number and the second number to fixed or variable.
복수의 감지 주파수를 생성하는 주파수 발생부;
상기 주파수 발생부에서 생성된 상기 복수의 감지 주파수에 응답하여 정전용량 변화를 검출하는 정전용량 변화 검출부;
상기 정전용량 변화 검출부에서 제공되는 정전용량 변화에 응답하여, 복수의 감지 주파수 각각의 변화율이 지정된 범위 내에 포함되는 감지 주파수를 유효 감지 주파수로 선택하고, 선택한 상기 유효 감지 주파수의 변화율을 평균하여 감지 신호의 인에이블 신호를 출력하는 감지부; 및
상기 감지 신호의 인에이블 신호에 응답하여, 상기 유효 감지 주파수의 변화율과 출력 기준값의 비교 결과에 따라 제어신호를 출력하는 출력 제어부;를 포함하고,
상기 감지부는, 상기 정전용량 변화 검출부에서 제공되는 복수의 감지 주파수 각각의 발진 횟수를 카운트하는 주파수 카운터;
상기 주파수 카운터에서 카운트한 발진 횟수와 기준 발진 횟수를 비교하는 변화 기준값 제공부;
상기 변화 기준값 제공부에서 비교한 상기 복수의 감지 주파수 각각의 상기 변화율에 기초하여 유효 감지 주파수를 선택하며, 선택한 상기 유효 감지 주파수의 변화율을 평균하여 상기 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하도록, 상기 복수의 감지 주파수를 상기 변화율에 따라 정렬하는 정렬부와, 상기 정렬부의 정렬 결과로부터 상기 유효 감지 주파수를 선택하는 필터링부와, 상기 필터링부에서 선택한 상기 유효 감지 주파수의 변화율을 평균하여 상기 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하는 연산부를 구비하는 잡음 제거부;
를 포함하는 정전용량 센서.
A frequency generator for generating a plurality of detection frequencies;
A capacitance change detector for detecting a capacitance change in response to the plurality of detection frequencies generated by the frequency generator;
Wherein the electrostatic capacity change detecting unit selects a sensing frequency in which a rate of change of each of the plurality of sensing frequencies is within a specified range as a valid sensing frequency in response to a change in capacitance provided by the capacitance change detecting unit, A sensing unit for outputting an enable signal of the sensing unit; And
And an output control unit responsive to the enable signal of the sensing signal for outputting a control signal according to a comparison result between the rate of change of the effective sensing frequency and the output reference value,
Wherein the sensing unit comprises: a frequency counter for counting the number of oscillations of each of the plurality of sensing frequencies provided by the capacitance change detecting unit;
A change reference value providing unit for comparing the number of oscillations counted by the frequency counter and the reference oscillation count;
Selecting a valid detection frequency based on the rate of change of each of the plurality of detection frequencies compared in the change reference value providing unit and determining whether to enable the detection signal by averaging a rate of change of the selected effective detection frequency, A filtering unit for selecting the effective detection frequency from the alignment result of the alignment unit; and a controller for averaging the rate of change of the effective detection frequency selected by the filtering unit, A noise eliminator having an arithmetic section for determining whether or not it can be ablated;
.
삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 잡음 제거부는, 상기 복수의 감지 주파수 각각에 대하여, 상기 변화율이 지정된 범위 내에 포함되는 감지 주파수를 상기 유효 감지 주파수로 선택하는 정전용량 센서.
The method according to claim 6,
Wherein the noise removing unit selects, as the effective detection frequency, a detection frequency that includes the change rate within a specified range for each of the plurality of detection frequencies.
삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 정렬부는 상기 복수의 감지 주파수를 상기 변화율에 따라 오름차순으로 정렬하고,
상기 필터링부는, 상기 정렬부의 정렬 결과로부터 변화율이 낮은 순으로 지정된 제 1 개수의 감지 주파수를 제거하고, 제거된 감지 주파수 다음 주파수부터 순차적으로 제 2 개수의 상기 유효 감지 주파수를 선택하는 정전용량 센서.
The method according to claim 6,
Wherein the sorting unit arranges the plurality of detection frequencies in ascending order according to the change rate,
Wherein the filtering unit removes a first number of detection frequencies designated in descending order of the rate of change from the alignment result of the alignment unit and sequentially selects a second number of effective detection frequencies starting from the next frequency of the detected frequency.
정전용량 변화에 응답하여 가변되는 복수의 감지 주파수의 변화율을 기초로 하여 감지 신호의 인에이블 신호를 출력하는 감지부를 포함하는 정전용량 센서를 위한 노이즈 제거 방법으로서,
정전용량 변화가 검출됨에 따라, 상기 감지부가 상기 복수의 감지 주파수 각각의 발진 횟수를 카운트하는 과정;
상기 감지부가 상기 복수의 감지 주파수 각각의 발진 횟수 카운트 결과와 기준 발진 횟수를 비교하는 과정; 및
상기 복수의 감지 주파수 각각의 변화율을 기초로, 상기 변화율이 지정된 범위 내에 포함되는 적어도 하나의 감지 주파수를 유효 감지 주파수로 선택하고, 선택한 상기 유효 감지 주파수의 변화율을 평균하여 상기 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하는 잡음 제거 과정;을 포함하고,
상기 잡음 제거 과정은, 상기 감지 주파수를 상기 변화율에 따라 정렬하는 단계;
상기 감지 주파수의 상기 변화율이 낮은 순으로 지정된 제 1 개수의 감지 주파수를 삭제하는 단계;
상기 삭제 후 잔존하는 감지 주파수를 지정된 제 2 개수 순차적으로 선택하여 상기 유효 감지 주파수를 선택하는 유효 감지 주파수 선택 단계; 및
상기 유효 감지 주파수 선택 단계에서 선택된 상기 유효 감지 주파수들에 대한 변화율의 평균치와 설정값을 비교하여 감지 신호의 인에이블 여부를 결정하는 단계;를 포함하는 노이즈 제거 방법.
And a sensing unit for outputting an enable signal of a sensing signal based on a rate of change of a plurality of sensing frequencies varying in response to a change in capacitance, the method comprising:
Counting the number of oscillations of each of the plurality of sensing frequencies as the sensing unit detects a change in capacitance;
Comparing the number of oscillation counts of each of the plurality of detection frequencies with the reference oscillation number; And
Selecting at least one detection frequency in which the rate of change is within a specified range as a valid detection frequency based on a rate of change of each of the plurality of detection frequencies and averaging the rate of change of the selected effective frequency to check whether the detection signal is enabled And a noise removal process for determining a noise reduction process,
The noise removal process may include: sorting the detection frequency according to the change rate;
Deleting a first number of detection frequencies in descending order of the change rate of the detection frequency;
Selecting an effective detection frequency by sequentially selecting a second number of detection frequencies remaining after the deletion; And
And determining whether to enable the sensing signal by comparing the average value of the rate of change with respect to the valid detection frequencies selected in the valid detection frequency selection step.
삭제delete 제 11 항에 있어서,
상기 감지 주파수를 정렬하는 단계는 상기 변화율에 따라 오름차순으로 나열하는 단계인 노이즈 제거 방법.
12. The method of claim 11,
And arranging the detection frequencies in ascending order according to the change rate.
제 11 항에 있어서,
상기 잡음 제거 과정 이후, 상기 감지 신호가 인에이블됨에 따라, 상기 정전용량 센서가 입력 신호 감지 여부에 따른 제어신호를 출력하는 과정을 더 포함하는 노이즈 제거 방법.
12. The method of claim 11,
Further comprising the step of outputting a control signal depending on whether the capacitance sensor senses an input signal as the sensing signal is enabled after the noise removal process.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050017740A (en) * 2003-08-08 2005-02-23 블루솔텍(주) Door Locking Device using touch type electrostatic capacitance sensor
KR20080048756A (en) * 2006-11-29 2008-06-03 에이디반도체(주) Capacitive sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050017740A (en) * 2003-08-08 2005-02-23 블루솔텍(주) Door Locking Device using touch type electrostatic capacitance sensor
KR20080048756A (en) * 2006-11-29 2008-06-03 에이디반도체(주) Capacitive sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102167619B1 (en) * 2019-06-28 2020-10-19 한일의료기 주식회사 Electric thermal mat for detecting body using capacitance sensor

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