KR101545092B1 - 저항형 센싱 장치 및 방법 - Google Patents

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최병덕
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

전압 강하를 보상하기 위한 센싱 장치 및 방법을 제공한다. 구체적으로, 센싱 장치는 적어도 하나의 로우 라인 각각에 구동 전압을 제공하는 전압 제공부, 상기 전압 제공부의 출력단 및 상기 적어도 하나의 로우 라인 각각의 입력 단을 연결하는 적어도 하나의 제1 스위치 어레이 및상기 제1 스위치 어레이 중 제1 스위치가 단락되는 경우, 상기 단락된 제1 스위치에서의 전압 강하를 보상하는 전압 보상부를 포함한다. 또한, 센싱 장치는 상기 적어도 하나의 로우 라인으로부터의 전압 값을 컬럼 라인을 통해 판독하는 리드 아웃 회로를 포함할 수 있다.

Description

저항형 센싱 장치 및 방법{RESISTIVE SENSING APPARATUS AND METHOD}
저항형 센싱 장치 및 방법을 제공한다. 보다 특별하게는 저항형 센싱 장치의 로우 라인에 연결되는 스위치에서 발생하는 전압 강하를 보상하기 위한 방법을 제공한다.
최근에는 다양한 물리적 신호를 전기 신호로 변환할 수 있는 다양한 센서 시스템이 활발이 개발되고 있다. 이러한 다양한 센서, 촉각 센서(Tactile Sensor) 또는 터치 센서(Touch Sensor) 등은 최근 각종 전자 장치의 입력 수단으로 개발되고 있다.
이와 같은 센서 시스템은 적어도 하나의 로우 라인과 로우 라인과 교차하는 컬럼 라인 및 저항으로 모델링 되는 센서 어레이로 구성된다. 또한, 센서 시스템에서 감지하고자 하는 물리적 신호에 따른 저항의 변화를 검출하기 위해서는 전자 회로 시스템이 필요하다.
기존의 저항의 변화를 검출하기 위한 전자 회로 시스템에서, 저항 어레이의 로우 라인을 구동하는 로우 드라이버에서는, 로우 라인과 로우 드라이버를 연결하는 스위치에서 전압 강하가 발생한다. 스위치에서 발생하는 전압 강하로 인해, 센싱 결과에 오차가 발생할 뿐만 아니라, 다른 센서의 동작에 따라 센서의 센싱 값이 변하는 간섭오차가 발생하는 문제가 발생된다.
전압 강하를 방지하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있으나, 소비전력 및 시스템 복잡도 증가 등의 부가적인 문제가 발생하고 있다.
일측에 따르면, 적어도 하나의 로우 라인 각각에 구동 전압을 제공하는 전압 제공부, 상기 전압 제공부의 출력단 및 상기 적어도 하나의 로우 라인 각각의 입력단을 연결하는 적어도 하나의 제1 스위치 어레이 및 상기 제1 스위치 어레이 중 제1 스위치가 단락되는 경우, 상기 단락된 제1 스위치에서의 전압 강하를 보상하는 전압 보상부를 포함하는 센싱 장치를 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 스위치가 단락되는 경우, 상기 전압 보상부는 상기 전압 제공부 및 상기 제1 스위치의 출력단을 연결하여, 상기 제1 스위치의 출력단에 상기 구동 전압이 인가되도록 보상할 수 있다.
또한, 상기 전압 제공부의 출력단에 연결되는 제1 입력 단, 상기 전압 보상부에 연결되는 제2 입력 단 및 상기 제 1 스위치 어레이의 입력 단에 연결되는 출력단을 포함하는 증폭기를 더 포함할 수 있다.
더불어, 상기 전압 보상부의 출력 단은 상기 제1 스위치 어레이의 출력 단에 연결될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 스위치 어레이의 스위치 및 상기 제1 스위치 어레이의 스위치에 연결되는 상기 전압 보상부의 스위치는 동시에 단락 또는 개방될 수 있다.
또한, 상기 전압 보상부의 스위치는 병렬로 연결될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 로우 라인으로부터의 전압 값을 컬럼 라인을 통해 판독하는 리드 아웃 회로를 더 포함할 수 있다.
더불어, 상기 구동 전압이 제공된 로우 라인 및 상기 전압 값이 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 위치를 검출하는 센싱 검출부를 더 포함할 수 있다.
다른 일측에 따르면, 적어도 하나의 로우 라인 및 컬럼 라인과 상기 컬럼 라인과 상기 로우 라인을 연결하는 저항을 포함하는 저항 어레이, 로우 라인 선택 신호에 의해 선택된 로우 라인의 입력단에 연결된 제1 스위치를 단락하고, 상기 제1 스위치의 출력 노드와 증폭기의 제2 입력 단을 연결하여 상기 제1 스위치에서의 전압 강하를 보상하고, 상기 선택된 로우 라인을 구동하는 로우 드라이버 및 상기 구동된 로우 라인에 연결된 저항의 변화를 상기 컬럼 라인을 통해 판독하는 리드아웃 회로를 포함하는 센싱 장치를 제공한다.
일실시예에 따르면, 상기 로우 드라이버는, 상기 적어도 하나의 로우 라인 각각의 입력단에 연결된 제1 스위치 어레이의 출력단 및 상기 증폭기의 제2 입력 단을 연결하여, 상기 제1 스위치의 출력단에 구동 전압이 인가되도록 보상하는 제2 스위치 어레이를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 스위치 어레이의 스위치 및 상기 제1 스위치 어레이의 스위치에 연결되는 상기 제2 스위치 어레이의 스위치는 동시에 단락 또는 개방될 수 있다.
더불어, 상기 로우 라인 선택 신호는, 상기 제1 스위치 어레이의 스위치 및 상기 제1 스위치 어레이의 스위치에 연결되는 상기 제2 스위치 어레이의 스위치는 동시에 단락 또는 개방되도록 조절할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 증폭기의 제1 입력 단은 구동 전압과 연결될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 구동된 로우 라인 및 상기 저항의 변화가 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 위치를 검출하는 센싱 검출부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일측에 따르면, 로우 라인 선택 신호에 의해 선택된 로우 라인에 연결된 제1 스위치를 단락하는 단계, 상기 제1 스위치의 출력 노드와 증폭기의 제2 입력 단을 연결하여 상기 제1 스위치에서의 전압 강하를 보상하고, 상기 선택된 로우 라인을 구동하는 단계, 상기 구동된 로우 라인에 연결된 저항의 변화를 상기 컬럼 라인을 통해 판독하는 단계 및 상기 구동된 로우 라인 및 상기 저항의 변화가 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 위치를 검출하는 단계를 포함하는 센싱 방법을 제공한다.
도 1은 일비교예에 따른 센싱 장치를 도시한다.
도 2는 다른 일비교예에 따른 센싱 장치를 도시한다.
도 3은 일실시예에 따른 센싱 장치의 로우 드라이버의 블록도를 도시한다.
도 4는 일실시예에 따른 센싱 장치의 블록도를 도시한다.
도 5는 일비교예에 따른 스위치에서의 전압 강하 발생 과정을 도시한다.
도 6은 일실시예에 따른 증폭기를 통한 로우 라인 전압에 대한 전압 강하 보상 과정을 도시한다.
도 7은 일실시예에 따른 센싱 장치의 회로를 도시한다.
도 8은 일실시예에 따른 전압 보상부의 내부 회로를 도시한다.
도 9a는 일실시예에 따른 제1 로우 라인이 선택된 경우의 센싱 장치의 회로 동작을 도시한다.
도 9b는 일실시예에 따른 제2 로우 라인이 선택된 경우의 센싱 장치의 회로 동작을 도시한다.
도 10은 일실시예에 따른 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하에서, 일부 실시예들를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 권리범위가 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
도 1은 일비교예에 따른 센싱 장치를 도시한다.
도 1은 일비교예에 따른 센싱 장치의 회로도를 도시한다. 도 1을 참조하면, 로우 드라이버(Row Driver)에 있어서, 로우 라인(Row Line)을 구동하기 위한 전원이 로우 라인의 입력 단에 연결된 스위치로 바로 공급되게 된다.
이와 같이 구동 전원이 상기 스위치로 바로 공급되게 되면, 상기 스위치에서 전압 강하(VDR)가 발생한다. 스위치에서의 전압 강하로 인해 로우 라인에는 구동 전압이 그대로 전달되지 않고, 구동 전압에서 전압 강하(VDR)가 된 전압이 공급되어 손실이 발생한다.
로우 라인에 구동 전압이 그대로 전달되지 않고, 전압 강하(VDR)로 인해 손실된 전압이 전달됨으로 인해 센싱에 있어서 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 센싱 오차를 줄이기 위해 스위치에서의 전압 강하를 보상하기 위한 방법이 요구된다.
도 2는 다른 일비교예에 따른 센싱 장치를 도시한다.
도 2는 다른 일 비교예에 따른 센싱 장치의 회로도를 도시한다. 도 2에 도시된 센싱 장치에서는 도 1에서 발생한 스위치에서의 전압 강하 문제를 해결하기 위해 각 로우 라인의 입력 단에 버퍼 증폭기(Buffer Amplifier) 및 다중화기(MUX: Multiplexer)를 연결할 수 있다.
도 2와 같이 다중화기를 이용함으로써 센싱 장치의 회로에서 발생할 수 있는 크로스토크 전류(Crosstalk Current)를 제거할 수 있고, 버퍼 증폭기를 이용하여 전압 강하를 보상할 수 있다. 다만, 모든 로우 라인 바다 버퍼 증폭기를 연결하기 때문에, 소비 전력 및 회로 복잡도(Complexity)가 증가하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 간단한 회로를 통하여 상술한 문제점을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
도 3은 일실시예에 따른 센싱 장치의 로우 드라이버의 블록도를 도시한다.
일실시예에 따르면, 센싱 장치의 로우 드라이버는 전압 제공부(310), 각 로우 라인의 입력 단에 연결되는 제1 스위치 어레이(320) 전압 보상부(330) 및 증폭기(340)를 포함할 수 있다.
전압 제공부(310)는 각 로우 라인을 구동하기 위한 구동 전압을 제공할 수 있다. 상기 구동 전압이 각 로우 라인에 전압 강하 없이 전달되는 경우, 센싱에 있어서의 오차를 방지할 수 있다.
제1 스위치 어레이(320)는 적어도 하나의 로우 라인의 입력단 및 전압 제공부(310)의 출력단과 연결될 수 있다. 제1 스위치 어레이(320)는 적어도 하나의 로우 라인 각각의 입력단에 연결되는 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.
로우 라인 선택 신호(Row Line Select Signal)(S1, S2, S3)는 구동하기 위한 로우 라인을 선택할 수 있다. 상기 로우 라인 선택 신호에 의해 구동하기 위한 로우 라인이 선택되는 경우, 선택된 로우 라인의 입력단과 연결되는 제1 스위치가 단락될 수 있다. 상기 제1 스위치는 제1 스위치 어레이(320)에 포함되는 스위치로서, 제1 스위치가 단락됨으로 인하여 전압 제공부(310)에서 공급되는 구동 전압을 상기 선택된 로우 라인으로 전달 할 수 있다. 다만, 도 1에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 스위치에 의해 구동 전압이 전달되는 과정에서 전압 강하가 발생할 수 있고, 전압 강하로 인해 센싱 오차가 발생할 수 있다.
전압 보상부(330)는 상기 제1 스위치가 단락됨으로 인해 발생할 수 있는 전압 강하를 보상할 수 있다. 센싱 장치에 있어서 전압 강하는 센싱 오차를 발생시킬 수 있으므로, 상기 전압 강하를 보상할 필요가 있다. 센싱 장치는 센싱 오차로 인하여 센싱하고자 하는 위치를 정확히 감지하지 못할 수 있다.
전압 보상부(330)는 상기 제1 스위치가 단락되는 경우, 전압 제공부(310) 및 제1 스위치의 출력단을 연결하여, 상기 제1 스위치의 출력단에 상기 구동 전압이 인가되도록 함으로써 전압을 보상할 수 있다.
구체적으로, 전압 보상부(310)는 전압 강하를 보상하기 위하여 증폭기(340)를 이용할 수 있다. 증폭기(340)는 전압 제공부(310)의 출력 단에 제1 입력 단이 연결되고, 전압 보상부(310)에 제2 입력 단이 연결되며, 제1 스위치 어레이(320)의 입력 단에 출력 단이 연결될 수 있다. 또한, 전압 보상부(310)의 출력 단은 제1 스위치 어레이(320)의 출력 단에 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이 증폭기(340)가 연결되어, 상기 증폭기(340)가 버퍼 증폭기의 역할 하여 구동하기 위한 로우 라인의 입력 단과 연결되는 제1 스위치에 의한 전압 강하를 보상할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전압 보상부(330)는 스위치 어레이로 구성될 수 있다. 상기 전압 보상부(330)의 스위치 어레이는 제1 스위치 어레이(320)의 출력단 및 증폭기(340)의 제2 입력 단을 연결하여 로우 라인 선택 신호에 의해 단락되는 제1 스위치의 출력 단에 구동 전압이 인가되도록 할 수 있다. 이로 인하여, 제1 스위치로 인해 발생하는 전압 강하를 보상할 수 있다.
또한, 제1 스위치 어레이(310)의 스위치 및 제1 스위치 어레이(310)의 스위치에 연결되는 전압 보상부(330)의 스위치는 동시에 단락 또는 개방될 수 있다. 이로 인하여, 로우 라인 선택 신호는 제1 스위치 어레이(310)의 스위치 및 상기 제1 스위치 어레이의 스위치에 연결되는 전압 보상부(330)의 스위치를 동시에 단락 또는 개방되도록 조절할 수 있다. 결과적으로, 제1 스위치 어레이(320)의 스위치와 전압 보상부(330)의 스위치는 로우 라인 선택 신호에 의해 연동되어 동일한 동작을 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전압 보상부(330)의 출력 단은 제1 스위치 어레이(320)의 출력 단에 연결되므로, 전압 보상부(330)의 스위치는 병렬로 연결될 수 있다. 이로 인하여 전압 보상부(330)의 스위치는 각 로우 라인 별로 연결될 수 있다.
일실시예에 따른 센싱 장치는 전압 보상부(330)로 인하여 각 로우 라인마다 버퍼 증폭기를 연결하지 않을 수 있다. 하나의 증폭기(340)만을 이용하여 증폭기(340)의 제1 입력 단에 인가되는 구동 전압을 각 로우 라인에 전달할 수 있으므로, 각 로우 라인 별로 버퍼 증폭기를 연결하지 않아 회로의 복잡도가 감소할 수 있다. 이로 인하여, 회로에 요구되는 소자의 수가 감소하기 때문에, 회로가 소비하는 전력 역시 감소할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 센싱 장치의 블록도를 도시한다.
일실시예에 따르면, 센싱 장치는 로우 드라이버(410), 저항 어레이(420), 리드아웃 회로(Read-Out Circuit)(430) 및 센싱 검출부(440)를 포함할 수 있다.
로우 드라이버(410)는 저항 어레이(420)의 로우 라인을 구동하는 회로일 수 있다. 도 3에서 설명한 바와 같이, 일실시예에 따른 로우 드라이버(410)는 제1 스위치 어레이(320)의 스위치에 의해 발생할 수 있는 전압 강하를 보상할 수 있다. 또한, 전압 보상부(330)를 이용하여 하나의 증폭기(340)만을 통해 전압 강하를 보상할 수 있으므로, 회로의 복잡도 및 소비 전력이 감소할 수 있다.
저항 어레이(420)는 적어도 하나의 로우 라인 및 컬럼 라인과 상기 로우 라인과 컬럼 라인을 연결하는 저항을 포함할 수 있다. 저항 어레이(420)는 상기 저항의 변화 및 전압 값를 통하여 다양한 물리적 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 센싱 장치는 저항 어레이(420)를 포함하기 때문에 저항형 센싱 장치라 할 수도 있다.
저항 어레이(420)의 각 로우 라인의 입력 단은 로우 드라이버(410)와 연결되고, 저항 어레이(420)의 각 컬럼 라인의 출력 단은 리드아웃 회로(430)와 연결될 수 있다.
리드아웃 회로(430)는 저항 어레이(420)의 로우 라인 중에서 구동되는 로우 라인의 저항의 변화 또는 전압 값을 컬럼 라인을 통해 판독할 수 있다. 리드아웃 회로(430)의 입력 단 각각은 저항 어레이(420)의 각 컬럼 라인의 출력단과 연결될 수 있다.
저항 어레이(420)의 각 컬럼 라인마다 동일한 서브 리드아웃 회로가 연결될 수 있다. 서브 리드아웃 회로는 증폭기 및 저항으로 구성될 수 있다. 저항은 상기 컬럼 라인의 출력단과 상기 증폭기의 출력단을 연결할 수 있다.
증폭기는 제1 입력 단에 참조 전압(VREF)가 연결되고, 제2 입력 단에 상기 컬럼 라인의 출력 단이 연결될 수 있다. 또한, 증폭기의 출력은 센싱 검출부에 제공될 수 있다.
센싱 검출부(440)는 상기 구동 전압이 제공된 로우 라인 및 상기 저항의 변화 또는 전압 값이 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 위치를 검출할 수 있다. 센싱 검출부(440)는 상기 구동된 로우 라인과 상기 판독된 컬럼 라인에 대응하는 위치를 센싱 포인트로 검출할 수 있다. 또한, 센싱 검출부(440)는 검출된 센싱 포인트를 프로세서 등으로 전달하여 대응하는 명령을 수행하도록 할 수 있다.
도 5는 일비교예에 따른 스위치에서의 전압 강하 발생 과정을 도시한다.
도 5는 일비교예에 따른 로우 라인에서의 전압 강하가 발생하는 과정을 도시한 회로도이다. 도 5를 참조하면, 로우 라인 선택 신호(S1)에 의해 스위치가 동작되는 경우, 구동 전압(VEX)가 그대로 로우 라인에 전달되지 않을 수 있다. 로우 라인 선택 신호(S1)에 의해 스위치가 단락되고, 스위치가 단락 됨에 따라 스위치에서 전압 강하(VDR)가 발생하게 될 수 있다.
스위치에서의 전압 강하(VDR)로 인하여, 실제적으로 로우 라인의 전압(VROW)은 구동 전압(VEX)에서 스위치에서의 전압 강하(VDR)가 감소한 전압이 될 수 있다. 이로 인하여 구동 전압(VEX)이 로우 라인으로 전달되지 않고, 전압 강하(VDR)만큼 감소된 전압이 로우 라인 전압(VROW)이 되므로 센싱 오차가 발생할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 증폭기를 통한 로우 라인 전압에 대한 전압 강하 보상 과정을 도시한다.
도 6은 일실시예에 따른 로우 라인에서의 전압 강하 보상 과정을 도시한 회로도이다. 도 6을 참조하면, 로우 라인 선택 신호(S1)에 의해 스위치가 동작 되는 경우 도 5와 마찬가지로 전압 강하(VDR)가 발생할 수 있다. 이와 같이 전압 강하(VDR)가 발생하게 된다면 도 5와 같이 로우 라인 전압(VROW)과 구동 전압(VEX) 간의 차이가 발생할 수 있다.
따라서, 이와 같은 전압 강하(VDR)를 보상하기 위해 증폭기를 이용할 수 있다. 도 6에서 도시된 바와 같이 증폭기의 제1 입력 단에 구동 전압(VEX)을 연결하고, 증폭기의 제2 입력 단을 스위치의 출력 단에 연결할 수 있다. 이를 통하여 상기 증폭기가 버퍼 증폭기의 역할을 할 수 있으므로, 구동 전압(VEX)이 전압 강하가 되지 않고 로우 라인 전압(VROW)으로 인가될 수 있다. 이와 같이 구동 전압(VEX)에 전압 강하가 발생하지 않고, 로우 라인 전압(VROW)으로 인가된다면, 전압 강하(VDR)로 인해 발생하는 오차를 제거할 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 센싱 장치의 회로를 도시한다.
도 7은 일실시예에 따른 센싱 장치의 회로도를 구체적으로 도시한다. 도 4에서 설명한 바와 같이 로우 드라이버(410)의 출력 단이 저항 어레이(420)의 로우 라인의 입력 단으로 연결될 수 있다. 또한, 저항 어레이(420)의 컬럼 라인의 출력 단이 리드아웃 회로(430)의 입력 단으로 연결될 수 있다.
로우 드라이버(410)의 구체적 연결 상태는 도 3에서 설명한 바와 같다. 증폭기(340)의 제1 입력 단이 구동 전압(VEX)과 연결되고, 증폭기(340)의 제2 입력 단이 전압 보상부(330)와 연결되며, 증폭기(340)의 출력 단이 제1 스위치 어레이(320)의 입력 단과 연결될 수 있다. 전압 보상부(33)의 출력 단은 제1 스위치 어레이(320)의 출력 단과 연결된다.
저항 어레이(420)는 적어도 하나의 로우 라인과 컬럼 라인 및 상기 로우 라인과 컬럼 라인을 연결하는 저항을 포함한다. 상기 저항은 가변저항 일 수 있으며, 각 가변 저항은 서로 다른 범위를 가지는 가변저항 일 수 있다.
리드아웃 회로(430)는 각 컬럼 라인마다 동일한 서브 리드아웃 회로가 연결될 수 있다. 서브 리드아웃 회로는 증폭기 및 저항으로 구성될 수 있다. 저항은 상기 컬럼 라인의 출력단과 상기 증폭기의 출력단을 연결할 수 있다.
다만, 도 6에서 도시된 회로는 설명의 목적을 위한 일 예일 뿐이며, 이에 제한되는 것이 아님은 해당 기술분야의 통상의 기술자에게 있어 명백할 것이다.
도 8은 일실시예에 따른 전압 보상부의 내부 회로를 도시한다.
도 8을 참조하면, 전압 보상부(330)는 스위치 어레이로 구성될 수 있다. 전압 보상부(330)의 스위치 어레이는 로우 라인 선택 신호(S1, S2, S3)에 의해 저항 어레이(420)의 각 로우 라인으로 연결될 수 있다. 이로 인하여 각 로우 라인에 인가되는 전압(VH1, VH2, VH3)에 전압 강하를 보상하여 구동 전압(VEX)을 그대로 인가할 수 있다.
또한, 제1 스위치 어레이(310)의 스위치 및 제1 스위치 어레이(310)의 스위치에 연결되는 전압 보상부(330)의 스위치는 동시에 단락 또는 개방될 수 있다. 따라서, 제1 스위치 어레이(320)의 스위치와 전압 보상부(330)의 스위치는 로우 라인 선택 신호에 의해 연동되어 동일한 동작을 수행할 수 있다.
도 9a는 일실시예에 따른 제1 로우 라인이 선택된 경우의 센싱 장치의 회로 동작을 도시한다.
도 9a에서는 제1 로우 라인 선택 신호(S1)에 의해 제1 로우 라인이 선택 된 경우의 센싱 장치의 회로도이다. 제1 로우 라인 선택 신호(S1)가 전압 보상부(330)에 입력됨에 따라 전압 보상부(330)의 제1 로우 라인에 대응하는 스위치 및 제1 스위치 어레이(320)의 제1 로우 라인에 대응하는 스위치가 단락될 수 있다.
상기 제1 로우 라인 선택 신호(S1)에 의해 상기 전압 보상부(330)의 제1 로우 라인에 대응하는 스위치 및 제1 스위치 어레이(320)의 제1 로우 라인에 대응하는 스위치는 연동되어 동작할 수 있다.
리드아웃 회로(430)는 상기 제1 로우 라인 선택 신호(S1)에 의해 구동된 제1 로우 라인에 연결된 저항의 변화 또는 전압 값을 각 컬럼 라인 별로 판독할 수 있다. 상기 제1 로우 라인 및 상기 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 검출부(440)는 센싱 위치를 검출할 수 있다.
도 9b는 일실시예에 따른 제2 로우 라인이 선택된 경우의 센싱 장치의 회로 동작을 도시한다.
도 9b에서는 제2 로우 라인 선택 신호(S2)에 의해 제2 로우 라인이 선택 된 경우의 센싱 장치의 회로도이다. 제2 로우 라인 선택 신호(S2)가 전압 보상부(330)에 입력됨에 따라 전압 보상부(330)의 제2 로우 라인에 대응하는 스위치 및 제1 스위치 어레이(320)의 제2 로우 라인에 대응하는 스위치가 단락될 수 있다.
상기 제2 로우 라인 선택 신호(S2)에 의해 상기 전압 보상부(330)의 제2 로우 라인에 대응하는 스위치 및 제1 스위치 어레이(320)의 제2 로우 라인에 대응하는 스위치는 연동되어 동작할 수 있다.
리드아웃 회로(430)는 상기 제2 로우 라인 선택 신호(S2)에 의해 구동된 제2 로우 라인에 연결된 저항의 변화 또는 전압 값을 각 컬럼 라인 별로 판독할 수 있다. 상기 제2 로우 라인 및 상기 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 검출부(440)는 센싱 위치를 검출할 수 있다.
도 10은 일실시예에 따른 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계(1010)에서, 제1 스위치 어레이(320)는 로우 라인 선택 신호에 의해 로우 라인에 연결된 제1 스위치를 단락할 수 있다. 상기 로우 라인 선택 신호에 따라 제1 스위치 어레이(320)의 상기 로우 라인 선택 신호에 의해 선택된 로우 라인에 대응하는 제1 스위치를 단락할 수 있다.
단계(1020)에서 전압 보상부(330)는 상기 제1 스위치의 출력 단과 로우 드라이버(410)에 포함된 증폭기(340)의 제2 입력 단을 연결하여 제1 스위치에서의 전압 강하를 보상하고, 상기 선택된 로우 라인을 구동할 수 있다. 증폭기(340)는 버퍼 증폭기의 역할을 하여 구동 전압을 선택된 로우 라인의 입력 단으로 전달할 수 있고, 이로 인하여 전압 강하로 인해 발생하는 센싱 오차를 제거할 수 있다.
단계(1030)에서 리드아웃 회로(430)는 구동된 로우 라인에 연결된 저항의 변화 또는 전압 값을 컬럼 라인을 통해 판독할 수 있다. 리드아웃 회로는 각 컬럼 라인의 출력단에 연결된 서브 리드 아웃 회로를 통해 구동된 로우 라인에 연결된 저항의 변화 또는 전압 값을 판독할 수 있다.
단계(1040)에서 센싱 검출부(440)는 구동된 로우 라인 및 저항의 변화 또는 전압 값이 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 위치를 검출할 수 있다. 센싱 검출부(440)는 상기 구동된 로우 라인과 상기 판독된 컬럼 라인에 대응하는 위치를 센싱 포인트로 검출할 수 있다. 또한, 센싱 검출부(440)는 검출된 센싱 포인트를 프로세서 등으로 전달하여 대응하는 명령을 수행하도록 할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 로우 라인 각각에 구동 전압을 제공하는 전압 제공부;
    상기 전압 제공부의 출력단 및 상기 적어도 하나의 로우 라인 각각의 입력 단을 연결하는 적어도 하나의 제1 스위치 어레이; 및
    상기 제1 스위치 어레이 중 제1 스위치가 단락되는 경우, 상기 단락된 제1 스위치에서의 전압 강하를 보상하는 전압 보상부
    를 포함하는 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압 보상부는,
    상기 제1 스위치가 단락되는 경우, 상기 전압 제공부 및 상기 제1 스위치의 출력단을 연결하여, 상기 제1 스위치의 출력단에 상기 구동 전압이 인가되도록 보상하는, 센싱 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전압 제공부의 출력단에 연결되는 제1 입력 단, 상기 전압 보상부에 연결되는 제2 입력 단 및 상기 제 1 스위치 어레이의 입력 단에 연결되는 출력 단을 포함하는 증폭기
    를 더 포함하는 센싱 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전압 보상부의 출력 단은 상기 제1 스위치 어레이의 출력 단에 연결되는 센싱 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 스위치 어레이의 스위치 및 상기 제1 스위치 어레이의 스위치에 연결되는 상기 전압 보상부의 스위치는 동시에 단락 또는 개방되는 센싱 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전압 보상부의 스위치는 병렬로 연결되는, 센싱 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 로우 라인으로부터의 전압 값을 컬럼 라인을 통해 판독하는 리드 아웃 회로
    를 더 포함하는, 센싱 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구동 전압이 제공된 로우 라인 및 상기 전압 값이 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 위치를 검출하는 센싱 검출부
    를 더 포함하는, 센싱 장치.
  9. 적어도 하나의 로우 라인 및 컬럼 라인과 상기 컬럼 라인과 상기 로우 라인을 연결하는 저항을 포함하는 저항 어레이;
    로우 라인 선택 신호에 의해 선택된 로우 라인의 입력단에 연결된 제1 스위치를 단락하고, 상기 제1 스위치의 출력 단과 증폭기의 제2 입력 단을 연결하여 상기 제1 스위치에서의 전압 강하를 보상하고, 상기 선택된 로우 라인을 구동하는 로우 드라이버; 및
    상기 구동된 로우 라인에 연결된 저항의 변화를 상기 컬럼 라인을 통해 판독하는 리드아웃 회로
    를 포함하는 센싱 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 로우 드라이버는,
    상기 적어도 하나의 로우 라인 각각의 입력단에 연결된 제1 스위치 어레이의 출력단 및 상기 증폭기의 제2 입력 단을 연결하여, 상기 제1 스위치의 출력단에 구동 전압이 인가되도록 보상하는 제2 스위치 어레이를 포함하는, 센싱 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 스위치 어레이의 스위치 및 상기 제1 스위치 어레이의 스위치에 연결되는 상기 제2 스위치 어레이의 스위치는 동시에 단락 또는 개방되는 센싱 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 로우 라인 선택 신호는, 상기 제1 스위치 어레이의 스위치 및 상기 제1 스위치 어레이의 스위치에 연결되는 상기 제2 스위치 어레이의 스위치를 동시에 단락 또는 개방되도록 조절하는, 센싱 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 증폭기의 제1 입력 단은 상기 로우 라인을 구동하기 위한 구동 전압과 연결되는, 센싱 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 구동된 로우 라인 및 상기 저항의 변화가 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 위치를 검출하는 센싱 검출부
    를 더 포함하는, 센싱 장치.
  15. 로우 라인 선택 신호에 의해 선택된 로우 라인에 연결된 제1 스위치를 단락하는 단계;
    상기 제1 스위치의 출력 단과 증폭기의 제2 입력 단을 연결하여 상기 제1 스위치에서의 전압 강하를 보상하고, 상기 선택된 로우 라인을 구동하는 단계;
    상기 구동된 로우 라인에 연결된 저항의 변화를 컬럼 라인을 통해 판독하는 단계; 및
    상기 구동된 로우 라인 및 상기 저항의 변화가 판독된 컬럼 라인에 기초하여 센싱 위치를 검출하는 단계
    를 포함하는 센싱 방법.
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