KR101920658B1 - Motion Sensor Using Electrostatic Capacity and Method for Sensing Therefor - Google Patents

Motion Sensor Using Electrostatic Capacity and Method for Sensing Therefor Download PDF

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KR101920658B1 KR1020170076736A KR20170076736A KR101920658B1 KR 101920658 B1 KR101920658 B1 KR 101920658B1 KR 1020170076736 A KR1020170076736 A KR 1020170076736A KR 20170076736 A KR20170076736 A KR 20170076736A KR 101920658 B1 KR101920658 B1 KR 101920658B1
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정상보
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Abstract

The present invention provides a motion sensor in a capacitance manner capable of improving a speed and accuracy of motion sensing, and a motion sensing method therefor. According to an embodiment of the present invention, the motion sensor in a capacitance manner comprises: a touch device having first electrodes which are arranged on a left end and a right end and second electrodes which are arranged on an upper end and a rear end; and a capacitance sensor integrated circuit (IC) calculating movement coordinates of a detection subject by using a first difference value and a first average value for a capacitance change rate of each of the first electrodes and using a second difference value and a second average value for a capacitance change rate of each of the second electrodes as proximity movement of the detection subject occurs in the touch device, and determining and outputting a type of motion of the detection object based on the calculated movement coordinates.

Description

정전용량 방식의 모션 센서 및 이를 위한 모션 감지 방법{Motion Sensor Using Electrostatic Capacity and Method for Sensing Therefor}[0001] The present invention relates to a capacitive motion sensor and a motion sensing method for the same. [0002]

본 발명은 모션 센서에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정전용량 방식의 모션 센서 및 이를 위한 모션 감지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motion sensor, and more particularly, to a capacitive motion sensor and a motion sensing method therefor.

디지털 기기를 터치하거나 근접해 있는 사용자의 모션(Motion) 또는 제스처(Gesture)를 인식하여 그에 대응하는 이벤트를 처리하는 다양한 기술이 제안되고 있다.Various technologies have been proposed for recognizing motion or gesture of a user who touches a digital device or nearby, and processes an event corresponding to the motion.

근접한 사용자의 모션 또는 제스처는 비접촉 방식으로 대상물의 근접을 검출하는 다양한 센서들을 이용하여 검출할 수 있다. 비접촉 검출 센서의 예로, 자기의 영향으로 내부의 전류가 변화하는 홀 소자와 영구자석을 결합한 것, 램프나 발광 다이오드와 광센서를 결합한 것, 정전용량의 변화를 검출하는 것 등을 들 수 있다.The motion or gesture of a nearby user can be detected using various sensors that detect the proximity of the object in a non-contact manner. Examples of the noncontact detection sensor include a combination of a Hall element and a permanent magnet whose internal current changes due to magnetic effects, a combination of a lamp, a light emitting diode and an optical sensor, and a change in capacitance.

모션 또는 제스처를 인식하고 그에 대응하는 출력을 발생하기 위해서는 보다 더 정확하고 신속하게 모션을 인식하는 것이 중요하다.In order to recognize the motion or gesture and generate the corresponding output, it is important to recognize the motion more accurately and quickly.

본 기술의 실시 예는 모션 감지의 신속성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 정전용량 방식의 모션 센서 및 이를 위한 모션 감지 방법을 제공할 수 있다.Embodiments of the present technology can provide a capacitive motion sensor capable of improving the speed and accuracy of motion detection and a motion sensing method therefor.

본 기술의 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 센서는 좌단 및 우단에 배치된 제1 전극들 및 상단 및 하단에 배치된 제2 전극들을 구비하는 터치장치 및 상기 터치장치에 피검지체의 근접 이동이 발생함에 따라, 상기 제1 전극들 각각의 캐패시턴스 변화율에 대한 제1 차이 값과 제1 평균 값 및 상기 제2 전극들 각각의 캐패시턴스 변화율에 대한 제2 차이 값과 제2 평균 값을 이용하여 상기 피검지체의 이동 좌표들을 연산하고, 상기 연산된 이동 좌표들에 근거하여 상기 피검지체의 모션의 종류를 판단하고 출력하도록 구성되는 정전용량 센서 IC를 포함하도록 구성될 수 있다.The capacitive motion sensor according to an embodiment of the present invention includes a touch device having first electrodes disposed at left and right ends and second electrodes disposed at upper and lower ends, A first difference value and a first mean value for a capacitance change rate of each of the first electrodes and a second difference value and a second mean value for a capacitance change rate of each of the second electrodes, And a capacitance sensor IC configured to calculate movement coordinates of the detection subject and to determine and output the kind of motion of the detection subject based on the calculated movement coordinates.

본 기술의 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 센서를 위한 모션 감지 방법은 좌단 및 우단에 배치된 제1 전극들 및 상단 및 하단에 배치된 제2 전극들을 구비하는 터치장치에 대한 근접 모션을 판단하는 정전용량 방식의 모션 센서를 위한 모션 감지 방법으로서, 상기 터치장치에 피검지체의 근접 이동이 발생함에 따라, 상기 제1 전극들 각각의 캐패시턴스 변화율에 대한 제1 차이 값과 제1 평균 값 및 상기 제2 전극들 각각의 캐패시턴스 변화율에 대한 제2 차이 값과 제2 평균 값을 이용하여 상기 피검지체의 이동 좌표들을 연산하는 단계; 및 상기 연산된 이동 좌표들에 근거하여 상기 피검지체의 모션의 종류를 판단하고 출력하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.A motion sensing method for a capacitive motion sensor according to an embodiment of the present invention includes a first step of sensing a proximity motion of a touch device including first electrodes disposed at left and right ends and second electrodes disposed at an upper and a lower end, And a first average value and a second average value of a capacitance change rate of each of the first electrodes and a second average value of capacitance change rates of the first electrodes, Calculating moving coordinates of the object to be detected by using a second difference value and a second average value of a capacitance change rate of each of the second electrodes; And determining and outputting the type of motion of the detection subject based on the calculated movement coordinates.

본 기술에 의하면 모션 센서에 근접한 피검지체의 유효 모션을 정확하게 판별할 수 있다. 아울러, 유효한 모션에 대응하는 이벤트를 신속하고 정확하게 처리할 수 있다.According to this technique, it is possible to accurately determine the effective motion of the detection target in proximity to the motion sensor. In addition, an event corresponding to a valid motion can be processed quickly and accurately.

도 1은 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 센서의 구성도이다.
도 2는 일 실시 예에 의한 정전용량 센서 IC의 구성도이다.
도 3은 일 실시 예에 의한 터치장치의 개략 구성도이다.
도 4는 일 실시 예에 의한 터치장치에서 피검지체의 근접 위치 변화에 따른 캐패시턴스 변화량을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 센서에서 피검지체의 근접 위치 변화에 따른 대향 전극의 캐패시턴스 변화량 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 터치장치 상의 피검지체의 근접 위치들을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6b는 도 6a의 I-I′를 따라 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 피검지체의 모션 종류를 판단하는 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram of a capacitive motion sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of a capacitance sensor IC according to an embodiment.
3 is a schematic configuration diagram of a touch device according to an embodiment.
4 is a view for explaining capacitance variation according to a change of a proximity position of a detection target in a touch device according to an embodiment.
5 is a view for explaining the difference in capacitance variation of the counter electrode in accordance with the change of the proximity position of the detection target in the capacitive motion sensor according to the embodiment.
Fig. 6A is an exemplary view showing the proximity positions of the detection target on the touch device. Fig.
6B is a cross-sectional view taken along II 'of FIG. 6A.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a capacitance sensing method according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram for explaining an example of judging the motion type of the detection subject.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 기술의 실시 예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present technology will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 센서의 구성도이다.1 is a block diagram of a capacitive motion sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 센서(10)는 정전용량 센서 IC(100) 및 터치장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a capacitive motion sensor 10 according to an embodiment may include a capacitive sensor IC 100 and a touch device 200.

정전용량 센서 IC(100)는 터치장치(200)의 캐패시턴스 변화에 기초하여 모션을 판정하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 정전용량 센서 IC(100)가 판정하는 모션은 좌-우 이동, 우-좌 이동, 상-하 이동 및 하-상 이동 모션을 포함할 수 있다.The capacitance sensor IC 100 can be configured to determine motion based on the capacitance change of the touch device 200. [ In one embodiment, the motion determined by the capacitive sensor IC 100 may include left-right motion, right-left motion, up-down motion, and down-motion motion.

터치장치(200)는 피검지체가 근접함에 따라 캐패시턴스가 변화되는 패널 형태일 수 있다. 일 실시 예에서, 터치장치(200)는 좌단채널(210), 우단채널(220), 상단채널(230) 및 하단채널(240)을 포함할 수 있다.The touch device 200 may be in the form of a panel in which the capacitance changes as the detection subject approaches. In one embodiment, the touch device 200 may include a left end channel 210, a right end channel 220, a top channel 230, and a bottom channel 240.

정전용량 센서 IC(100)는 피검지체가 터치장치(200)에 근접 상태를 유지하는 동안 지속적으로 피검지체의 이동 좌표를 획득하도록 구성될 수 있다. 그리고, 피검지체의 초기 근접 좌표 및 지속적으로 획득한 이동 좌표에 기초하여 피검지체의 이동 거리 및 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 피검지체의 이동 거리가 기 설정된 이동 거리보다 큰 경우, 즉, 피검지체가 터치장치(200)에 근접을 유지한 상태로 기 설정된 거리 이상의 거리만큼 이동하였다면, 정전용량 센서 IC(100)는 피검지체의 이동에 따른 모션의 종류를 판단할 수 있다.The capacitive sensor IC 100 can be configured to continuously acquire the movement coordinates of the object to be inspected while the object to be inspected maintains the proximity to the touch device 200. [ The movement distance and direction of the detection subject can be determined based on the initial proximity coordinates of the detection subject and the continuously obtained movement coordinates. For example, if the movement distance of the object to be inspected is larger than the preset movement distance, that is, if the object to be inspected is moved by a distance equal to or longer than a predetermined distance while being kept close to the touch device 200, Can determine the type of motion in accordance with the movement of the detection subject.

도 2는 일 실시 예에 의한 정전용량 센서 IC의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a capacitance sensor IC according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 의한 정전용량 센서 IC(100)는 컨트롤러(110), 메모리(120), 캐패시턴스 측정부(130), 좌표 획득부(140) 및 모션 판단부(150)를 포함하도록 구성될 수 있다.2, the capacitance sensor IC 100 includes a controller 110, a memory 120, a capacitance measurement unit 130, a coordinate acquisition unit 140, and a motion determination unit 150 . ≪ / RTI >

컨트롤러(110)는 예를 들어 중앙처리장치일 수 있으며, 정전용량 센서 IC(100)의 동작 전반을 제어하도록 구성될 수 있다.The controller 110 may be, for example, a central processing unit and may be configured to control the overall operation of the capacitive sensor IC 100.

메모리(120)는 정전용량 센서 IC(100)가 동작하는 데 필요한 프로그램, 응용 프로그램, 제어 데이터, 동작 파라미터, 처리 결과 등을 저장할 수 있다.The memory 120 may store programs, application programs, control data, operation parameters, processing results, and the like necessary for the capacitance sensor IC 100 to operate.

캐패시턴스 측정부(130)는 터치장치(200)에 구비된 각 전극 즉, 좌단전극(210), 우단전극(220), 상단전극(230) 및 하단전극(240) 각각에 대한 캐패시턴스를 측정하도록 구성될 수 있다.The capacitance measuring unit 130 may be configured to measure capacitance of each of the electrodes of the touch device 200, that is, the left and right electrodes 210, 220, 230, .

좌표 획득부(140)는 터치장치(200)에 피검지체가 근접하여 캐패시턴스가 변화됨에 따라, 근접이 발생한 위치에 대응하는 좌표를 연산하도록 구성될 수 있다. 아울러, 피검지체가 터치장치(200)에 근접을 유지한 상태로 이동함에 따라 피검지체의 이동에 따른 좌표를 지속적으로 연산하도록 구성될 수 있다. 좌표 획득부(140)가 좌표를 연산하는 방법은 이후 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.The coordinate acquiring unit 140 may be configured to calculate coordinates corresponding to the position where the proximity occurred as the capacitance of the object is approximated by the touch device 200. [ Further, as the object to be inspected moves close to the touch device 200, it can be configured to continuously calculate the coordinates according to the movement of the object. The manner in which the coordinate obtaining section 140 calculates the coordinates will be described in detail with reference to the drawings hereinafter.

모션 판단부(150)는 좌표 획득부(140)에서 연산한 피검지체의 초기 근접 좌표 및 지속적으로 획득한 이동 좌표에 기초하여 피검지체의 이동 거리 및 방향을 판단할 수 있다.The motion determiner 150 can determine the moving distance and the direction of the detected object on the basis of the initial proximity coordinates of the object to be inspected calculated by the coordinate obtaining unit 140 and the continuously obtained moving coordinates.

일 실시 예에서, 모션 판단부(150)는 피검지체의 초기 근접 좌표 및 이동 좌표에 기초하여 피검지체가 이동하는 방향에 대응하는 한 쌍의 대향 전극에 대한 정보를 획득할 수 있다. 아울러, 이동 좌표에 기초하여 피검지체의 이동 거리 및 방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 피검지체가 터치장치(200)에 근접한 후 소정의 방향으로 기 설정된 거리 이상 이동하였다면, 모션 판단부(150)는 피검지체에 의한 근접 이벤트를 유효한 모션으로 판단하는 한편, 피검지체의 이동 방향에 근거하여 모션의 종류를 판단할 수 있다.In one embodiment, the motion determiner 150 may obtain information on a pair of counter electrodes corresponding to the direction in which the object to be detected moves based on the initial close coordinates and the movement coordinates of the object to be inspected. In addition, the movement distance and direction of the detection subject can be determined based on the movement coordinates. For example, if the object to be inspected moves close to the touch device 200 and then moves over a predetermined distance in a predetermined direction, the motion determiner 150 determines the proximity event by the object to be inspected as valid motion, The type of motion can be determined based on the moving direction.

도 3은 일 실시 예에 의한 터치장치의 개략 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a touch device according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 터치 장치(200)의 가장자리에 전도성 전극이 구비될 수 있다. 전도성 전극은 좌단채널인 좌단 전극(210), 우단채널인 우단전극(220), 상단채널인 상단전극(230) 및 하단채널인 하단전극(240)으로 구분할 수 있다. 이후부터는 설명의 편의를 위하여 해당 구성을 지칭하는 용어로서 ‘채널’로 통일하여 사용할 것이다.Referring to FIG. 3, a conductive electrode may be provided at an edge of the touch device 200. The conductive electrode may be divided into a left end electrode 210 as a left end channel, a right end electrode 220 as a right end channel, an upper end electrode 230 as an upper end channel, and a lower end electrode 240 as a lower end channel. Hereinafter, for the sake of convenience of description, the term " channel "

도 4는 일 실시 예에 의한 터치장치에서 피검지체의 근접 위치의 변화에 따른 캐패시턴스 변화량을 설명하기 위한 도면이다. 여기에서, 캐패시턴스 변화량은 기 설정된 기준 캐패시턴스와 측정된 캐패시턴스 간의 차이 값을 의미할 수 있다.FIG. 4 is a view for explaining capacitance variation according to a change of a proximity position of a detection target in a touch device according to an embodiment. Here, the capacitance change amount may mean a difference value between the predetermined reference capacitance and the measured capacitance.

터치장치(200)에 피검지체가 근접한 후 특정 방향으로 이동하는 경우를 가정한다.It is assumed that the touch sensing device 200 moves in a specific direction after the sensing object comes close.

초기 근접 좌표의 관점에서 살펴보면, 피검지체가 특정 방향으로 이동할수록 도 4에 도시한 것과 같이 캐패시턴스 변화량은 점차 감소하는 경향을 보일 수 있다.From the viewpoint of the initial close proximity coordinates, the capacitance change amount tends to gradually decrease as shown in FIG. 4 as the object to be detected moves in a specific direction.

도 5는 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 센서에서 피검지체의 근접 위치 변화에 따른 대향하는 채널들 간의 캐패시턴스 변화량 차이를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a difference in capacitance variation between opposing channels according to a change in the proximity position of the detection target in the capacitive motion sensor according to the embodiment.

정전용량 센서 IC(100)의 모션 판단부(150)가 피검지체의 초기 근접 좌표 및 이동 좌표들에 기초하여 피검지체의 이동에 대응하는 한 쌍의 대향 채널을 획득한 경우, 해당 대향 채널을 통해 관찰되는 캐패시턴스 변화량을 도 5에 도시하였다.When the motion determiner 150 of the capacitance sensor IC 100 acquires a pair of opposite channels corresponding to the movement of the object to be detected on the basis of the initial close coordinates and the movement coordinates of the object to be inspected, The observed amount of change in capacitance is shown in Fig.

그래프 A는 한 쌍의 대향 채널 중 어느 하나인 기준 채널 측에서 피검지체의 초기 근접 좌표를 기준으로 측정한 캐패시턴스 변화량을 나타낸다. 피검지체가 이동하여 기준 채널로부터 멀어짐에 따라 기준 채널에 대한 캐패시턴스 변화량이 점차 감소함을 알 수 있다.The graph A represents the amount of capacitance change measured on the basis of the initial proximity coordinates of the object to be detected on the reference channel side, which is one of the pair of opposing channels. It can be seen that the amount of capacitance change with respect to the reference channel gradually decreases as the object to be detected moves away from the reference channel.

그래프 B는 한 쌍의 대향 채널 중 나머지 하나인 비교 채널에서 측정한 피검지체의 이동에 따른 캐패시턴스 변화량을 나타낸다. 피검지체가 이동하여 비교 채널에 가까워짐에 따라 비교 채널에 대한 캐패시턴스 변화량이 점차 증가함을 알 수 있다.And graph B shows the amount of capacitance change due to the movement of the object to be measured measured in the comparative channel, which is the other of the pair of opposite channels. It can be seen that the amount of change in capacitance with respect to the comparison channel gradually increases as the object to be detected moves closer to the comparison channel.

즉, 피검지체가 기준 채널로부터 멀어지고 비교 채널에 가까워짐에 따라 기준 채널에서 측정된 캐패시턴스와 기 설정된 기준 캐패시턴스 간의 차이 값은 감소하는 반면, 비교 채널에서 측정된 캐패시턴스와 기 설정된 기준 캐패시턴스 간의 차이 값은 증가할 수 있다.That is, as the object to be detected moves away from the reference channel and approaches the comparison channel, the difference between the capacitance measured in the reference channel and the predetermined reference capacitance decreases while the difference between the capacitance measured in the comparison channel and the predetermined reference capacitance is .

그래프 C는 한 쌍의 대향 채널에서 발생하는 캐패시턴스 변화량의 차이 값을 나타낸다. 예를 들어, 피검지체가 터치장치(200)의 좌단채널에 가까운 위치에 근접한 후 우단채널 방향으로 이동하는 경우를 가정한다.And the graph C shows a difference value of the amount of capacitance change occurring in a pair of opposing channels. For example, it is assumed that the object to be inspected moves close to the left end channel of the touch device 200 and then moves toward the right end channel.

정전용량 센서 IC(100)의 모션 판단부(150)는 피검지체의 이동에 따른 좌표를 지속적으로 계산한 결과에 기초하여 좌단채널(210) 및 우단채널(220)을 한 쌍의 대향 채널로서 판단할 수 있다.The motion determiner 150 of the capacitance sensor IC 100 judges the left channel 210 and the right channel 220 as a pair of opposing channels based on the result of continuously calculating the coordinates of the object to be inspected can do.

좌단채널(210)을 기준 채널이라 할 때, 좌단채널(210)에 대한 캐패시턴스 변화량은 피검지체가 우측 방향으로 이동함에 따라 점차 감소하게 된다(A). 반면, 비교 채널인 우단채널(220)에 대한 캐패시턴스 변화량은 피검지체가 우측으로 이동함에 따라 점차 증가하게 된다(B).Assuming that the left end channel 210 is a reference channel, the amount of capacitance change with respect to the left end channel 210 decreases gradually as the detection subject moves rightward (A). On the other hand, the amount of capacitance change for the right channel 220 as the comparison channel gradually increases as the subject moves to the right (B).

정전용량 센서 IC(100)의 모션 판단부(150)는 좌단채널(210)에 대한 캐패시턴스 변화량과 우단채널(220)에 대한 캐패시턴스 변화량의 차이 값(C)을 검출하고, 기 설정된 이동 거리 이상 차이 값(C)이 발생한 경우 피검지체의 모션이 유효 모션인 것으로 판단할 수 있다. 아울러, 해당 대향 채널(210, 220)의 정보에 기초하여 모션의 종류를 좌-우 이동인 것으로 판단할 수 있다. 이에 대하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.The motion determiner 150 of the capacitance sensor IC 100 detects the difference value C between the capacitance change amount for the left end channel 210 and the capacitance change amount for the right end channel 220, It can be determined that the motion of the detection subject is the valid motion when the value C is generated. In addition, it is possible to determine that the type of motion is a left-right movement based on the information of the counter channels 210 and 220. This will be described in more detail as follows.

상기 정전 용량 센서 IC(100)는 터치장치(200)의 각 채널 즉, 좌단채널(210), 우단채널(220), 상단채널(230), 및 하단채널(240)과 전기적으로 접속되어 각 채널들의 캐패시턴스 변화율을 이용하여 피검지체의 근접 위치에 대한 좌표를 획득할 수 있다.The capacitive sensor IC 100 is electrically connected to each channel of the touch device 200, that is, the left channel 210, the right channel 220, the upper channel 230, and the lower channel 240 The coordinates of the proximity position of the object to be detected can be obtained by using the capacitance change rate of each channel.

구체적으로, 정전 용량 센서 IC(100)의 좌표 획득부(140)는 캐패시턴스 측정부(130)에 의해 측정된 좌단채널(210), 우단채널(220), 상단채널(230), 및 하단채널(240)의 캐패시턴스 (이하, ‘측정된 캐패시턴스’라 함)들과 기 설정된 기준 캐패시턴스를 이용하여 좌단채널(210), 우단채널(220), 상단채널(230), 및 하단채널(240) 각각의 캐패시턴스 변화율을 연산할 수 있다.Specifically, the coordinate acquisition unit 140 of the capacitance sensor IC 100 controls the capacitance of the left channel 210, the right channel 220, the upper channel 230, and the lower channel (not shown) measured by the capacitance measurement unit 130 The left channel 210, the right channel 220, the upper channel 230, and the lower channel 240, respectively, by using the capacitance (hereinafter, referred to as 'measured capacitance' The capacitance change rate can be calculated.

또한, 좌표 획득부(140)는 좌단채널(210)의 캐패시턴스 변화율과 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율의 차이 값 및 평균 값을 연산하고, 연산된 차이 값 및 평균 값을 이용하여 피검지체의 근접 위치에 대응하는 X 방향 좌표를 획득할 수 있다. 마찬가지로, 좌표 획득부(140)는 상단채널(230)의 캐패시턴스 변화율과 하단채널(240)의 캐패시턴스 변화율의 차이 값 및 평균 값을 연산하고, 연산된 차이 값 및 평균 값을 이용하여 피검지체의 근접 위치에 대응하는 Y 방향 좌표를 획득할 수 있다.The coordinate acquiring unit 140 calculates the difference value and the average value of the capacitance change rate of the left end channel 210 and the capacitance change rate of the right end channel 220 and calculates the difference The X-direction coordinate corresponding to the position can be obtained. Similarly, the coordinate acquiring unit 140 calculates the difference value and the average value of the capacitance change rate of the upper channel 230 and the capacitance change rate of the lower channel 240, and calculates the difference value and the average value of the capacitance of the lower channel 240, The Y direction coordinate corresponding to the position can be obtained.

각 채널의 캐패시턴스 변화율은 아래의 [수식 1]을 이용하여 연산될 수 있다.The capacitance change rate of each channel can be calculated using the following [Equation 1].

Figure 112017057883159-pat00001
[수식 1]
Figure 112017057883159-pat00001
[Equation 1]

여기에서, ‘a’는 각 채널의 기준 캐패시턴스이고, ‘b’는 각 채널의 측정된 캐패시턴스일 수 있다. 이때, 각 채널의 기준 캐패시턴스 ‘a’는 피검지체가 터치장치(200)에 근접하지 않은 상태에서 각 채널에서 측정된 캐패시턴스일 수 있다.Here, 'a' is the reference capacitance of each channel and 'b' may be the measured capacitance of each channel. In this case, the reference capacitance 'a' of each channel may be a capacitance measured in each channel in a state where the object to be inspected is not adjacent to the touch device 200.

대향하는 두 채널 즉, X 좌표 방향으로 대향하는 좌단채널(210) 및 우단채널(220)의 캐패시턴스 차이 값은 상기 [수식 1]에 의해 연산된 좌단채널(210)의 캐패시턴스 변화율과 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율의 차이 값을 연산하여 얻을 수 있다.The capacitance difference value of the two opposite channels, that is, the left end channel 210 and the right end channel 220 opposed to each other in the X coordinate direction, is determined by the capacitance change rate of the left end channel 210 calculated by the above- ) Of the capacitance change rate of the capacitor.

이때, 본 실시 예에서는 좌단채널(210)을 기준으로 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율에서 좌단채널(210)의 캐패시턴스 변화율을 차감하여 X축 채널 간의 캐패시턴스 변화율의 차이 값을 연산하고, 상단채널(230)을 기준으로 하단채널(240)의 캐패시턴스 변화율에서 상단채널(230)의 캐패시턴스 변화율을 차감하여 Y축 채널 간의 캐패시턴스 변화율의 차이 값을 연산하는 것을 예를 들어 설명할 것이나, 본 발명에서 채널 간의 캐패시턴스 변화율의 차이 값을 연산하는 방법이 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, the capacitance change rate of the left-end channel 210 is subtracted from the capacitance change rate of the right-end channel 220 with respect to the left-end channel 210 to calculate the difference value of the capacitance change rate between the X- The difference in capacitance between the Y-axis channels is computed by subtracting the capacitance change rate of the upper channel 230 from the capacitance change rate of the lower-stage channel 240 based on the capacitance change rate of the lower channel 240. In the present invention, The method of calculating the difference value of the capacitance change rate is not particularly limited to this.

또한, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)의 캐패시턴스 평균 값은 상기 [수식 1]에 의해 연산된 좌단채널(210)의 캐패시턴스 변화율과 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율의 합을 반으로 나눔으로써 얻을 수 있다.The capacitance average value of the left end channel 210 and the right end channel 220 is obtained by dividing the sum of the capacitance change rate of the left end channel 210 and the capacitance change ratio of the right end channel 220, .

대향하는 또 다른 두 채널 즉, Y 방향으로 대향하는 상단채널(230) 및 하단채널(240)의 캐패시턴스 차이 값 및 캐패시턴스 평균 값은 상술한 것과 동일한 방법을 이용하여 얻을 수 있다.The capacitance difference value and the capacitance average value of the two opposing channels, that is, the upper channel 230 and the lower channel 240 facing in the Y direction, can be obtained using the same method as described above.

피검지체의 근접 위치가 치우친 방향에 대한 값 즉, 피검지체의 근접 위치가 터치장치(200)의 좌표 중심부로부터 좌측, 우측, 상측 및 하측 중 어느 방향으로 치우쳤는지의 여부는 상술한 방법으로 얻어진 캐패시턴스의 차이 값을 캐패시턴스의 평균 값으로 나눔으로써 얻을 수 있다. 이후부터는 설명의 편의를 위하여 피검지체의 근접 위치가 치우친 방향에 대한 값을 ‘슬로프율(slope rate)’이라 명명할 것이다.Whether or not the value of the proximity position of the object to be detected, that is, the proximity position of the object to be detected, is shifted from the coordinate center of the touch device 200 to the left, right, upper and lower sides, It can be obtained by dividing the difference value of the capacitance by the average value of the capacitance. Hereinafter, for convenience of explanation, a value for a direction in which the proximity of the object to be detected is shifted will be referred to as a 'slope rate'.

예를 들어, X 축 방향으로 대향하는 두 개의 채널 즉, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)을 제1 채널 그룹이라 가정하면, 제1 채널 그룹의 슬로프율이 양의 값인 경우 피검지체의 근접 위치는 좌표 중심부로부터 우측으로 치우친 것으로 판단될 수 있다. 또한, 제1 채널 그룹의 슬로프율이 음의 값인 경우 피검지체의 근접 위치는 좌표 중심부로부터 좌측으로 치우친 것으로 판단될 수 있다.For example, assuming that two opposite channels in the X-axis direction, that is, the left-end channel 210 and the right-end channel 220 are the first channel group, when the slope rate of the first channel group is a positive value, The proximity position can be judged to be shifted from the center of the coordinate to the right side. In addition, when the slope rate of the first channel group is a negative value, it can be determined that the proximity position of the subject is shifted from the center of the coordinate to the left.

또한, Y축 방향으로 대향하는 두 개의 채널 즉, 상단채널(230) 및 하단채널(240)을 제2 채널 그룹이라 가정하면, 제2 채널 그룹의 슬로프율이 양의 값인 경우 피검지체의 근접 위치는 좌표 중심부로부터 하측으로 치우친 것으로 판단될 수 있다. 또한, 제2 채널 그룹의 슬로프율이 음의 값인 경우 피검지체의 근접 위치는 좌표 중심부로부터 상측으로 치우친 것으로 판단될 수 있다.Assuming that the two channels opposed to each other in the Y axis direction, that is, the upper channel 230 and the lower channel 240 are the second channel group, when the slope rate of the second channel group is a positive value, Can be determined to be shifted downward from the center of the coordinate. Further, when the slope rate of the second channel group is a negative value, it can be determined that the proximity position of the detection subject is shifted upward from the center of the coordinate.

피검지체의 근접 위치에 대한 X 축 좌표 및 Y 축 좌표는 각각 아래의 [수식 2] 및 [수식 3]에 의해 연산될 수 있다.The X-axis coordinate and the Y-axis coordinate with respect to the proximity position of the detection subject can be calculated by the following [Expression 2] and [Expression 3], respectively.

Figure 112017057883159-pat00002
[수식 2]
Figure 112017057883159-pat00002
[Equation 2]

Figure 112017057883159-pat00003
[수식 3]
Figure 112017057883159-pat00003
[Equation 3]

여기에서, ‘posx’는 피검지체의 근접 위치에 대한 X 축 좌표 값이고, ‘posy’는 피검지체의 근접 위치에 대한 Y 축 좌표 값이고, ‘posc’는 중심 좌표 값이고, ‘SRx’는 X축 슬로프율(slope rate)이고, 및 ‘SRy’는 Y축 슬로프율(slope rate)일 수 있다.Here, 'pos x ' is the X-axis coordinate value for the proximity position of the detection object, 'pos y ' is the Y-axis coordinate value for the proximity position of the detection subject, 'pos c ' is the center coordinate value, SR x 'is the X axis slope rate, and' SR y 'is the Y axis slope rate.

상기 [수식 1] 및 [수식 2]를 살펴보면, 피검지체의 근접 위치에 대한 좌표는 슬로프율에 근거하여 획득할 수 있음을 알 수 있다.Referring to [Expression 1] and [Expression 2], it can be seen that the coordinates of the proximity position of the object to be detected can be obtained based on the slope rate.

도 6a는 터치장치 상의 피검지체의 근접 위치들을 예시적으로 도시한 도면이고, 및 도 6b는 도 6a의 I-I′를 따라 절단한 단면을 도시한 도면이다. 도 6a 및 도 6b에서는 X축으로 대향하는 채널들을 도시하였으나, 본 발명은 Y축으로 대향하는 채널들에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 좌단채널(210)의 좌단부의 X축 좌표 즉, XS는 0이고, 우단채널(230)의 우단부의 X축 좌표 즉, XE는 399이며, 터치장치(200)의 정중앙 X축 좌표는 199인 것으로 가정한다. 또한, 좌단채널(210) 및 우단채널(220) 각각의 기준 캐패시턴스는 ‘5’라 가정한다. 또한, 설명의 편의를 위하여 근접 위치 ‘①’은 터치장치(200)의 X축의 중심부인 것으로 가정한다.FIG. 6A is an exemplary view showing the proximity positions of the detection target on the touch device, and FIG. 6B is a view showing a section cut along II 'in FIG. 6A. Although FIGS. 6A and 6B illustrate the channels facing the X axis, the present invention can be similarly applied to the channels facing the Y axis. In addition, X-axis coordinate left end part of the left side channel 210. That is, X S is 0, X-axis coordinate the right end portion of the right end of the channel 230, i.e., X E is 399, and the center X-axis coordinate of the touch device 200 Is assumed to be 199. In addition, it is assumed that the reference capacitance of each of the left-end channel 210 and the right-end channel 220 is '5'. For convenience of explanation, it is assumed that the proximity position '1' is the center of the X-axis of the touch device 200.

피검지체가 ‘①’의 위치에 근접하는 경우, 피검지체의 근접 위치가 좌단채널(210)과 우단채널(220)의 정중앙이므로 좌단채널(210) 및 우단채널(220)에서 측정된 캐패시턴스가 동일할 수 있다. 예를 들어, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)에서 측정된 캐패시턴스를 각각 ‘6’이라 가정한다.The proximity position of the subject to be inspected is the center of the left end channel 210 and the right end channel 220 so that the capacitances measured at the left end channel 210 and the right end channel 220 are the same can do. For example, it is assumed that the capacitances measured in the left end channel 210 and the right end channel 220 are '6', respectively.

좌단채널(210) 및 우단채널(220) 각각의 캐패시턴스 변화량은 ‘1’이며, 좌단채널(210) 및 우단채널(220) 각각의 캐패시턴스 변화율은 상기 [수식 1]에 의해 ‘0.2’으로 연산될 수 있다. 이때, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율이 동일하므로, 좌단채널(210)의 캐패시턴스 변화율과 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율의 차이 값은 ‘0’이고, 평균 값은 ‘0.2’일 수 있다.The capacitance change amount of each of the left end channel 210 and the right end channel 220 is 1 and the capacitance change rate of each of the left end channel 210 and the right end channel 220 is calculated as 0.2 by Equation 1 . In this case, since the capacitance change rates of the left end channel 210 and the right end channel 220 are the same, the difference value between the capacitance change rate of the left end channel 210 and the capacitance change rate of the right end channel 220 is '0' 0.2 '.

그 결과, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)을 포함하는 제1 채널 그룹의 슬로프율(slope rate)은 ‘0’일 수 있으며, 상기 [수식 1]에 의해 피검지체의 근접 위치 ‘①’에 대한 X축 좌표, 즉, Xc는 199일 수 있다.As a result, the slope rate of the first channel group including the left end channel 210 and the right end channel 220 may be '0', and the slope rate of the first channel group including the left end channel 210 and the right end channel 220 may be '0'', That is, X c may be 199. [

동일한 방법으로, 피검지체가 ‘②’의 위치에 근접하는 경우, 피검지체의 근접 위치가 좌단채널(210)과 우단채널(220)의 중심에서 우측으로 치우쳐있으므로 좌단채널(210)에서 측정된 캐패시턴스보다 우단채널(220)에서 측정된 캐패시턴스가 클 수 있다. 예를 들어, 좌단채널(210)에서 측정된 캐패시턴스를 ‘6’이라 하고, 및 우단채널(220)에서 측정된 캐패시턴스를 ‘7’이라 가정한다.In the same manner, when the subject is close to the position of '2', since the proximity position of the detection subject is biased to the right from the center of the left end channel 210 and the right end channel 220, the capacitance measured at the left end channel 210 The capacitance measured in the rightmost channel 220 may be large. For example, assume that the capacitance measured at the left end channel 210 is '6' and the capacitance measured at the right end channel 220 is '7'.

좌단채널(210)의 캐패시턴스 변화량은 ‘1’이고, 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화량은 ‘2’일 수 있다. 또한, 좌단채널(210) 및 우단채널(220) 캐패시턴스 변화율은 상기 [수식 1]에 의해 각각 ‘0.2’ 및 ‘0.4’로 연산될 수 있다. 이때, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율의 차이 값은 ‘0.2’이고, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율의 평균 값은 ‘0.3’이므로, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)을 포함하는 제1 채널 그룹의 슬로프율(slope rate)은 ‘0.67’일 수 있다.The capacitance change amount of the left end channel 210 may be '1' and the capacitance change amount of the right end channel 220 may be '2'. The capacitance change rate of the left end channel 210 and the right end channel 220 can be calculated by Equation 1 as 0.2 and 0.4, respectively. At this time, since the difference value of the capacitance change rate of the left end channel 210 and the right end channel 220 is '0.2' and the average value of the capacitance change rate of the left end channel 210 and the right end channel 220 is '0.3' The slope rate of the first channel group including the right channel 210 and the right channel 220 may be 0.67.

따라서, 상기 [수식 1]에 의해 피검지체의 근접 위치 ‘②’에 대한 X축 좌표, 즉, XCR는 332일 수 있다.Therefore, the X-axis coordinate, i.e., X CR , of the proximity position " 2 "

동일한 방법으로, 피검지체가 ‘③’의 위치에 근접하는 경우, 피검지체의 근접 위치가 좌단채널(210)과 우단채널(220)의 중심에서 좌측으로 치우쳐있으므로 좌단채널(210)에서 측정된 캐패시턴스보다 우단채널(220)에서 측정된 캐패시턴스가 작을 수 있다. 예를 들어, 좌단채널(210)에서 측정된 캐패시턴스를 ‘7’이라 하고, 및 우단채널(220)에서 측정된 캐패시턴스를 ‘6’이라 가정한다.In the same way, when the subject is close to the position of '3', since the proximity position of the detection subject is biased to the left from the center of the left end channel 210 and the right end channel 220, the capacitance measured at the left end channel 210 The capacitance measured in the rightmost channel 220 may be small. For example, assume that the capacitance measured at the left end channel 210 is '7' and the capacitance measured at the right end channel 220 is '6'.

좌단채널(210)의 캐패시턴스 변화량은 ‘2’이고, 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화량은 ‘1’일 수 있다. 또한, 좌단채널(210) 및 우단채널(220) 캐패시턴스 변화율은 상기 [수식 1]에 의해 각각 ‘0.4’ 및 ‘0.2’로 연산될 수 있다. 이때, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율의 차이 값은 ‘-0.2’이고, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)의 캐패시턴스 변화율의 평균 값은 ‘0.3’이므로, 좌단채널(210) 및 우단채널(220)을 포함하는 제1 채널 그룹의 슬로프율(slope rate)은 ‘-0.67’일 수 있다.The capacitance change amount of the left end channel 210 is '2', and the capacitance change amount of the right end channel 220 is '1'. The capacitance change rate of the left end channel 210 and the right end channel 220 can be calculated by Equation 1 as 0.4 and 0.2, respectively. At this time, since the difference value of the capacitance change rate of the left end channel 210 and the right end channel 220 is '-0.2' and the average value of the capacitance change rate of the left end channel 210 and the right end channel 220 is '0.3' The slope rate of the first channel group including the channel 210 and the right channel 220 may be '-0.67'.

따라서, 상기 [수식 1]에 의해 피검지체의 근접 위치 ‘③’에 대한 X축 좌표, 즉, XCL는 66일 수 있다.Therefore, the X-axis coordinate of the proximity position '3' of the retarded object, that is, X CL can be 66 according to [Expression 1].

도 6b에서는 피검지체의 근접 위치들 즉, ‘①’, ‘②’, 및 ‘③’이 Z축 방향으로 동일한 레벨에 위치하는 것으로 도시하였으나, 각 근접 위치의 Z축 레벨은 서로 다를 수 있으며, 본 발명은 피검지체의 근접 위치들의 Z축 레벨이 다른 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. In FIG. 6B, the proximity positions of the object to be detected, that is, '1', '2', and '3' are located at the same level in the Z axis direction, The present invention can be equally applied to the case where the Z-axis levels of the proximity positions of the detection object are different.

도 7은 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 모션 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a capacitance sensing method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 정전용량 센서 IC(100)를 초기화할 수 있다(S101).Referring to FIG. 7, the capacitance sensor IC 100 can be initialized (S101).

그리고, 각 채널(전극)에 대하여 주변 환경 등에 의한 기생성분이 반영된 초기 캐패시턴스 변화량을 계산할 수 있다(S103). 이때, 계산된 초기 캐패시턴스 변화량이 상술한 각 채널의 기 설정된 기준 캐패시턴스로 사용될 수 있다.Then, the initial capacitance change amount reflecting the parasitic component due to the surrounding environment and the like can be calculated for each channel (electrode) (S103). At this time, the calculated initial capacitance change amount can be used as the predetermined reference capacitance of each channel described above.

이후, 시작점을 해제할 수 있다(S105). 이는 시작점이 지정되지 않은 초기화 상태로 돌아가는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 이전 단계에서 모션 출력한 이후 또는 근접이 발생하지 않은 경우 시작점을 미지정 상태로 만드는 것을 의미할 수 있다.Thereafter, the starting point can be released (S105). This may mean that the starting point is returned to an unspecified initialization state. For example, this may mean making the starting point unspecified after motion output in the previous step or when no proximity has occurred.

이후, 터치장치(200)에 피검지체가 근접하였는지 여부를 판단할 수 있다(S107). 근접이 발생한 것으로 판단되면(S107:Y), 터치장치(200)의 채널들 즉, 좌단채널(210), 우단채널(220), 상단채널(230), 및 하단채널(240) 각각의 캐패시턴스 변화율에 근거하여 근접 위치에 대한 X 좌표 및 Y 좌표를 연산할 수 있다(S109). 즉, 피검지체의 현재 위치를 연산할 수 있다.Thereafter, it is possible to determine whether or not the touch object 200 is close to the object to be detected (S107). (S107: Y), the capacitance change rate of each of the channels of the touch device 200, i.e., the left channel 210, the right channel 220, the upper channel 230, and the lower channel 240, The X coordinate and the Y coordinate of the proximity position can be calculated (S109). That is, the current position of the detection subject can be calculated.

이후, 시작점이 지정되어 있는지 여부를 판단할 수 있다(S111). 시작점이 지정되어 있으면(S111:Y), 피검지체가 지정된 시작점 즉, 초기 근접 위치에서 이동함에 따라, 정전용량 센서 IC(100)는 피검지체의 이동에 따른 좌표를 계산하고, 이에 기초하여 피검지체의 위치 즉, 이동 거리 및 방향을 계산할 수 있다(S113). 이때, 피검지체의 이동에 따른 좌표를 계산하는 것은 위에서 상세히 설명하였으므로, 여기에서는 생략한다. 만일, 시작점이 지정되어 있지 않으면(S111:N), S109 단계에서 연산된 피검지체의 현재 위치를 시작점으로 지정할 수 있다(S119).Thereafter, it can be determined whether or not a starting point is designated (S111). When the start point is designated (Y in S111), the capacitance sensor IC 100 calculates the coordinates according to the movement of the object to be detected as the object to be inspected moves from the designated starting point, i.e., the initial proximity position, That is, the moving distance and the direction (S113). At this time, the calculation of the coordinates according to the movement of the retarded object has been described in detail above, and is omitted here. If the start point is not designated (S111: N), the current position of the detected object calculated in the step S109 can be designated as the start point (S119).

단계 S113에서 계산된 이동 거리 및 방향에 기초하여 유효 모션 여부를 판단할 수 있다(S115).It is possible to determine whether or not the motion is effective based on the movement distance and direction calculated in step S113 (S115).

만약, 단계 S113에서 계산된 이동 거리가 해당 방향에 대하여 기 설정된 거리 이상인 경우 유효 모션인 것으로 판단하고(S115:Y), 해당 방향 정보에 기초하여 모션의 종류를 판단하여 출력할 수 있다(S117).If the movement distance calculated in step S113 is equal to or greater than a predetermined distance from the corresponding direction, it is determined that the motion is valid motion (S115: Y), and the type of motion is determined based on the direction information and output (S117) .

한편, 피검지체가 터치장치(200)에 근접하였으나 시작점이 지정되지 않아 현재 위치를 시작점으로 지정한 경우(S119), 또는 이동 방향에 대한 이동 거리가 해당 방향에 대하여 기 설정된 거리 미만임에 따라 유효 모션이 아닌 것으로 판단되는 경우(S115:N)에는 단계 S107로 복귀하고 이후의 과정을 수행할 수 있다.On the other hand, when the current position is designated as the starting point (S119) even if the detected object is close to the touch device 200 but the starting point is not specified, or the moving distance with respect to the moving direction is less than a predetermined distance with respect to the corresponding direction, (S115: N), the process returns to step S107 and the subsequent process can be performed.

또한, 모션 종류를 출력한 이후(S117)에는 S105 단계로 복귀하여 지정된 시작점을 해제할 수 있다.After outputting the motion type (S117), the process returns to step S105 to release the specified starting point.

본 기술에서는 터치장치(200)에 피검지체가 근접한 상태로 이동함에 따라 계산된 이동 거리 및 방향에 근거하여 유효 모션인지의 여부를 판단하고, 유효 모션인 경우 모션의 종류를 출력할 수 있다.According to the present technology, it is determined whether or not the motion is effective based on the movement distance and the direction calculated as the detection target moves to the touch device 200 in the proximity to the touch device 200, and the type of motion can be outputted in the case of effective motion.

따라서 터치장치(200)에 근접한 피검지체의 움직임이 유효한 모션인지의 여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있고, 그에 대응하는 이벤트 또한 정확하게 수행할 수 있다.Therefore, it is possible to quickly and accurately determine whether or not the movement of the detection subject in proximity to the touch device 200 is a valid motion, and the corresponding event can also be accurately performed.

도 8은 피검지체의 모션 종류를 판단하는 예를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining an example of judging the motion type of the detection subject.

피검지체의 초기 근접 위치가 'S'이고, 및 '1', '2', '3', 및 'E'의 순서로 이동한다고 가정하자. 여기에서, 각 근접 위치들 즉, 'S' 내지 'E'에 대한 좌표들은 상술한 방법에 의해 획득될 수 있다.Suppose that the initial proximity position of the object to be detected is 'S', and that it moves in the order of '1', '2', '3', and 'E'. Here, the coordinates for each proximity position, i.e., 'S' to 'E', can be obtained by the method described above.

각 근접 위치들의 좌표들은 각각 X축 좌표 및 Y축 좌표가 달라질 수 있다. 이에 따라, X축 방향 이동 거리가 기 설정된 이동 거리 이상이 되는지 또는 Y축 방향 이동 거리가 기 설정된 이동 거리 이상이 되는지 여부에 근거하여 피검지체의 모션의 종류가 판단될 수 있다.The coordinates of each proximity position may be different for the X-axis coordinate and the Y-axis coordinate, respectively. Accordingly, the type of motion of the detection subject can be determined based on whether the movement distance in the X-axis direction is equal to or greater than the predetermined movement distance or whether the movement distance in the Y-axis direction is equal to or greater than the predetermined movement distance.

예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 피검지체의 X축 방향 이동 거리(D1)가 Y축 방향 이동 거리(D2)보다 먼저 기 설정된 이동 거리 이상이 되면, 피검지체의 모션은 X축에서 좌측으로부터 우측을 향하여 이동하는 것으로 판단될 수 있다.For example, as shown in Fig. 8, when the movement distance D1 in the X-axis direction of the detection subject becomes longer than the Y-axis direction movement distance D2 by a predetermined movement distance or more, the motion of the detection subject moves in the X- It can be judged that it moves from the left side toward the right side.

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.

10 : 정전용량 방식 모션 센서
100 : 정전용량 센서 IC
200 : 터치장치10: Capacitive motion sensor
100: Capacitive Sensor IC
200: Touch device

Claims (12)

좌단 및 우단에 배치된 제1 전극들 및 상단 및 하단에 배치된 제2 전극들을 구비하는 터치장치; 및
상기 터치장치에 피검지체의 근접 이동이 발생함에 따라, 상기 제1 전극들 각각의 캐패시턴스 변화율에 대한 제1 차이 값과 제1 평균 값 및 상기 제2 전극들 각각의 캐패시턴스 변화율에 대한 제2 차이 값과 제2 평균 값을 이용하여 상기 피검지체의 이동 좌표들을 연산하고, 상기 연산된 이동 좌표들에 근거하여 상기 피검지체의 모션의 종류를 판단하고 출력하도록 구성되는 정전용량 센서 IC;
를 포함하고,
상기 정전용량 센서 IC는 상기 제1 전극들 각각의 상기 캐패시턴스 변화율에 대한 상기 제1 차이 값과 상기 제1 평균 값을 이용하여 상기 제1 전극들에 대한 제1 슬로프율(slope rate)을 연산하고, 상기 제2 전극들 각각의 상기 캐패시턴스 변화율에 대한 상기 제2 차이 값과 상기 제2 평균 값을 이용하여 상기 제2 전극들에 대한 제2 슬로프율(slope rate)을 연산하고, 상기 연산된 제1 및 제2 슬로프율(slope rate)들을 이용하여 상기 이동 좌표들을 연산하도록 구성되는 정전용량 방식의 모션 센서.A touch device having first electrodes arranged at left and right ends and second electrodes arranged at upper and lower ends; And
A first difference value and a first average value of a capacitance change rate of each of the first electrodes and a second difference value of a capacitance change rate of each of the second electrodes, And a second average value to determine the type of motion of the detection subject on the basis of the calculated movement coordinates, and output the determined result;
Lt; / RTI >
The capacitive sensor IC calculates a first slope rate for the first electrodes using the first difference value and the first average value for the capacitance change rate of each of the first electrodes , Calculating a second slope rate for the second electrodes using the second difference value and the second average value for the capacitance change rate of each of the second electrodes, 1 and second slope rates. ≪ RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI > 제 1 항에 있어서,
상기 정전용량 센서 IC는, 상기 연산된 이동 좌표들에 근거하여 상기 피검지체의 이동 거리 및 이동 방향을 계산하고, 상기 이동 거리가 상기 이동 방향에 대하여 기 설정된 거리 이상인 경우 상기 피검지체의 근접 이동을 유효한 모션으로 판단하고, 상기 모션의 종류를 판단하고 출력하도록 구성되는 정전용량 방식의 모션 센서.The method according to claim 1,
Wherein the capacitance sensor IC calculates a movement distance and a movement direction of the detection subject on the basis of the calculated movement coordinates and, when the movement distance is not less than a predetermined distance with respect to the movement direction, And judges a valid motion, and judges and outputs the type of the motion. 제 1 항에 있어서,
상기 정전용량 센서 IC는, 상기 터치장치에 대한 상기 피검지체의 근접이 발생하면 상기 피검지체의 현재 위치를 계산하고, 상기 피검지체의 근접 이동의 시작점이 설정되어 있는지 여부를 판단하고, 상기 시작점이 설정되어 있지 않으면, 상기 계산된 피검지체의 현재 위치를 시작점으로 설정하고,
상기 설정된 시작점으로부터 상기 피검지체의 이동에 대응하는 상기 이동 좌표들을 연산하도록 구성되는 정전용량 방식의 모션 센서.The method according to claim 1,
Wherein the capacitance sensor IC calculates a current position of the detection subject when the proximity of the detection subject to the touch device occurs and determines whether or not the start point of the proximity movement of the detection subject is set, If not, the current position of the calculated detection subject is set as a start point,
And calculate the movement coordinates corresponding to the movement of the detection subject from the set start point. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬로프율(slope rate)들은 상기 피검지체의 근접 위치가 상기 터치장치의 정중앙 좌표로부터 치우친 방향 및 치우친 정도를 나타내는 값이고,
상기 제1 슬로프율(slope rate)은 상기 제1 전극들에 대한 상기 캐패시턴스 변화율의 상기 제1 차이 값을 상기 제1 평균 값으로 나눔으로써 연산되고, 및
상기 제2 슬로프율(slope rate)은 상기 제2 전극들에 대한 상기 캐패시턴스 변화율의 상기 제2 차이 값을 상기 제2 평균 값으로 나눔으로써 연산되는 정전용량 방식의 모션 센서.The method according to claim 1,
Wherein the first and second slope rates are values indicative of a shift of the proximity position of the detection target relative to the center of gravity of the touch device,
Wherein the first slope rate is calculated by dividing the first difference value of the capacitance change rate for the first electrodes by the first mean value,
Wherein the second slope rate is calculated by dividing the second difference value of the capacitance change rate with respect to the second electrodes by the second average value. 제5항에 있어서,
상기 정전용량 센서 IC는 상기 제1 및 제2 슬로프율(slope rate)들 각각에 상기 터치장치의 정중앙 좌표를 곱한 값에 상기 터치장치의 정중앙 좌표를 합산하여 상기 이동 좌표들을 연산하도록 구성되는 정전용량 방식의 모션 센서.6. The method of claim 5,
Wherein the capacitive sensor IC is configured to calculate the movement coordinates by summing the center-of-gravity coordinates of the touch device with a value obtained by multiplying each of the first and second slope rates by the center-of-gravity coordinates of the touch device, Motion sensor. 제 3 항에 있어서,
상기 정전용량 센서 IC는, 상기 연산된 이동 좌표들에 기초하여 상기 피검지체의 이동 거리 및 이동 방향을 판단하도록 구성되는 정전용량 방식의 모션 센서.The method of claim 3,
Wherein the capacitance sensor IC is configured to determine a movement distance and a movement direction of the detection subject based on the calculated movement coordinates. 좌단 및 우단에 배치된 제1 전극들 및 상단 및 하단에 배치된 제2 전극들을 구비하는 터치장치에 대한 근접 모션을 판단하는 정전용량 방식의 모션 센서를 위한 모션 감지 방법으로서,
상기 터치장치에 피검지체의 근접 이동이 발생함에 따라, 상기 제1 전극들 각각의 캐패시턴스 변화율에 대한 제1 차이 값과 제1 평균 값 및 상기 제2 전극들 각각의 캐패시턴스 변화율에 대한 제2 차이 값과 제2 평균 값을 이용하여 상기 피검지체의 이동 좌표들을 연산하는 단계; 및
상기 연산된 이동 좌표들에 근거하여 상기 피검지체의 모션의 종류를 판단하고 출력하는 단계;
를 포함하고,
상기 피검지체의 이동 좌표들을 연산하는 단계는,
상기 제1 전극들 각각의 상기 캐패시턴스 변화율에 대한 상기 제1 차이 값과 상기 제1 평균 값을 이용하여 상기 제1 전극들에 대한 제1 슬로프율(slope rate)을 연산하는 단계;
상기 제2 전극들 각각의 상기 캐패시턴스 변화율에 대한 상기 제2 차이 값과 상기 제2 평균 값을 이용하여 상기 제2 전극들에 대한 제2 슬로프율(slope rate)을 연산하는 단계; 및
상기 연산된 제1 및 제2 슬로프율(slope rate)들을 이용하여 상기 이동 좌표들을 연산하는 단계;
를 포함하도록 구성되는 정전용량 방식의 모션 센서를 위한 모션 감지 방법.A motion sensing method for a capacitive motion sensor for determining a proximity motion for a touch device having first electrodes disposed at left and right ends and second electrodes disposed at upper and lower ends,
A first difference value and a first average value of a capacitance change rate of each of the first electrodes and a second difference value of a capacitance change rate of each of the second electrodes, Calculating movement coordinates of the object to be detected by using the first mean value and the second mean value; And
Determining and outputting the type of motion of the detection subject based on the calculated movement coordinates;
Lt; / RTI >
Wherein the step of calculating movement coordinates of the detection subject comprises:
Calculating a first slope rate for the first electrodes using the first difference value and the first average value for the capacitance change rate of each of the first electrodes;
Calculating a second slope rate for the second electrodes using the second difference value and the second average value for the capacitance change rate of each of the second electrodes; And
Calculating the moving coordinates using the calculated first and second slope rates;
Wherein the motion sensor is configured to detect a motion of the subject. 제 8 항에 있어서,
상기 모션의 종류를 판단하고 출력하는 단계는,
상기 연산된 이동 좌표들에 근거하여 상기 피검지체의 이동 거리 및 이동 방향을 계산하는 단계; 및
상기 이동 거리가 상기 이동 방향에 대하여 기 설정된 거리 이상인 경우 상기 피검지체의 근접 이동을 유효한 모션으로 판단하는 단계
를 더 포함하도록 구성되는 정전용량 방식의 모션 센서를 위한 모션 감지 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of determining and outputting the type of motion comprises:
Calculating a movement distance and a movement direction of the detection subject based on the calculated movement coordinates; And
Determining that the proximity movement of the detection subject is a valid motion when the movement distance is a predetermined distance or more with respect to the movement direction
The method further comprising the step of: 제 8 항에 있어서,
상기 이동 좌표들을 연산하는 단계는,
상기 터치 장치에 상기 피검지체의 근접이 발생했는지 여부를 판단하는 단계;
상기 피검지체의 근접이 발생하면 상기 피검지체의 현재 위치를 계산하는 단계;
상기 피검지체의 근접 이동의 시작점이 설정되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 시작점이 설정되어 있지 않으면 상기 계산된 피검지체의 현재 위치를 상기 시작점으로 설정하는 단계
를 더 포함하도록 구성되는 정전용량 방식의 모션 센서를 위한 모션 감지 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the calculating of the moving coordinates comprises:
Determining whether proximity of the detection subject to the touch device has occurred;
Calculating a current position of the detection subject when the proximity of the detection subject occurs;
Determining whether a start point of the proximity movement of the detection subject is set; And
If the starting point is not set, setting the calculated current position of the detected object to the starting point
The method further comprising the step of: 제 8 항에 있어서,
상기 제1 슬로프율(slope rate)은 상기 제1 전극들 각각의 상기 캐패시턴스 변화율에 대한 상기 제1 차이 값을 상기 제1 평균 값으로 나눔으로써 연산되고, 상기 제2 슬로프율(slope rate)은 상기 제2 전극들 각각의 상기 캐패시턴스 변화율에 대한 상기 제2 차이 값을 상기 제2 평균 값으로 나눔으로써 연산되고, 및
상기 이동 좌표들은 상기 연산된 제1 및 제2 슬로프율(slope rate)들 각각에 상기 터치장치의 정중앙 좌표를 곱한 값에 상기 터치장치의 정중앙 좌표를 합산하여 연산되는 정전용량 방식의 모션 센서를 위한 모션 감지 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the first slope rate is calculated by dividing the first difference value for the capacitance change rate of each of the first electrodes by the first average value and the second slope rate is calculated by dividing the first slope rate by Is calculated by dividing the second difference value for the capacitance change rate of each of the second electrodes by the second mean value, and
Wherein the movement coordinates are calculated by summing the center-of-gravity coordinates of the touch device with a value obtained by multiplying the calculated first and second slope rates by the center-of-gravity coordinates of the touch device, Motion detection method. 제 11 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬로프율(slope rate)들은 상기 피검지체의 근접 위치가 상기 터치장치의 정중앙 좌표로부터 치우친 방향 및 치우친 정도를 나타내는 값인 정전용량 방식의 모션 센서를 위한 모션 감지 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the first and second slope rates are values indicating a proximate position of the detection subject in a biased direction and a deviation from a center-of-gravity coordinate of the touch device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010164533A (en) * 2009-01-19 2010-07-29 Alps Electric Co Ltd Motion detection device and motion detection method

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