KR101949951B1 - 적응형 반사광 터치 센서 - Google Patents
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Abstract
적응형 반사광 터치 센서(100, 400)가 제공된다. 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는, 광(RLI, RLO)이 반사하는 방향으로 광을 방출시키는 에미터(110), 반사광(RLI, RLO)의 광 진폭을 측정하도록 포지셔닝된 센서(120, 410), 센서(120, 410)에 커플링된 프로세서 보드(150)를 포함하고, 여기서 프로세서 보드(150)는 반사광(RLI, RLO)의 측정된 광 진폭의 이동 평균을 계산하고 어써트 임계치를 계산하도록 구성된다.
Description
아래에서 설명되는 실시예들은 터치 센서들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적응형 반사광 터치 센서(adaptive reflected light touch sensor)들에 관한 것이다.
계측기(instrument)들은 산업 애플리케이션들에서 프로세스들을 제어하기 위해 사용된다. 예컨대, 계측기들은 파이프라인을 통해 흐르는 재료들의 특성들, 챔버 내에서 실행되는 프로세스들의 특성들을 측정하고, 환경 조건들을 모니터링하는 등에 사용될 수 있다. 계측기들은, 예컨대, 오퍼레이터에 의해 액세스가능한 인터페이스를 통해 측정치들의 데이터를 제공할 수 있다. 계측기들에 의해 제공되는 데이터를 사용하여, 다른 디바이스들, 이를테면, 밸브들, 펌프들, 모터들 등이 다른 프로세스들을 제어하기 위해 동작될 수 있다. 데이터는 또한, 분석, 유체 분류, 환경 조건들에 대한 보상 등에 사용될 수 있다.
계측기는 다양한 산업 애플리케이션들 및 설정들에 사용될 수 있다. 그 결과, 계측기는 종종 광범위한 환경적 사양들을 충족하도록 요구된다. 예컨대, 계측기는 온도 사이클들 또는 부식 환경들에 영향을 받는 동안 높은 습도에서 신뢰가능하게 기능하도록 요구될 수 있다. 계측기는 또한 이러한 환경들에서 데이터 입력을 수락하도록 요구될 수 있다. 예컨대, 파이프라인 상에서 작업하는 오퍼레이터는 다양한 환경적 조건들 하에서 데이터를 계측기에 입력하도록 요구될 수 있다. 데이터를 입력하기 위해, 오퍼레이터는 통상적으로 인터페이스 상의 버튼들을 누른다.
이 버튼들은 오브젝트, 이를테면, 손가락의 존재로 인한 광 강도(light intensity)의 변화들을 검출하는 광 센서들을 갖는 적외선 버튼들로 구성될 수 있다. 적외선 버튼들은 통상적으로 고온 및 저온 환경들 모두에서 동작하도록 캘리브레이팅된다. 그러나, 캘리브레이션 루틴들은 통상적으로 인터페이스에서 발견되는 허용오차들을 필수적으로 포함하지 않는 표준들로 수행된다. 예컨대, 표준 강도 광 빔으로부터 손가락의 표준 거리가 종종 사용된다. 그 결과, 허용오차 스택-업(tolerance stack-up)들 및 제품간 변동들은 종래 기술의 버튼들을 통해 데이터 입력에 에러들을 도입할 수 있다. 게다가, 이 스택-업들 및 변동들은 버튼들이 오퍼레이터와 일치하지 않는다는 느낌을 받게 할 수 있으며, 이는 또한 데이터 에러들을 도입할 수 있거나 또는 데이터 엔트리(data entry)에 딜레이들을 야기할 수 있다.
특정 제품들에 대한 터치 센서들을 구성함으로써 터치 센서들의 신뢰도가 개선될 수 있지만, 이러한 맞춤(custom) 구성들은 고가이며 제품에 추가적인 결함들을 도입하기 쉽다. 이에 따라, 적응형 반사광 터치 센서를 갖춘 인터페이스에 대한 필요성이 존재한다.
개요
적응형 반사광 터치 센서가 제공된다. 일 실시예에 따르면, 적응형 반사광 터치 센서는, 광이 반사하는 방향으로 광을 방출시키는 에미터, 반사광의 광 진폭을 측정하도록 포지셔닝된 센서, 및 센서에 커플링된 프로세서 보드를 포함한다. 게다가, 프로세서 보드는 반사광의 측정된 광 진폭의 이동 평균(moving agerage)을 계산하고 그리고 어써트 임계치(assert threshold)를 계산하도록 구성된다.
적응형 반사광 터치 센서를 구성하기 위한 방법이 제공된다. 일 실시예에 따르면, 방법은, 에미터로부터 광을 방출시키는 단계, 광을 반사시키는 단계, 및 반사광의 광 진폭을 센서를 이용하여 측정하는 단계를 포함한다. 이 방법은, 반사광의 측정된 진폭의 이동 평균을 계산하는 단계 및 어써트 임계치를 계산하는 단계를 더 포함한다.
2개 또는 그 초과의 적응형 반사광 터치 센서들을 포함하는 인터페이스가 제공된다. 일 실시예에 따르면, 2개 또는 그 초과의 적응형 반사광 터치 센서들 각각은 광이 반사하는 방향으로 광을 방출시키는 에미터 및 반사광의 광 진폭을 측정하도록 포지셔닝된 센서를 포함한다. 인터페이스는, 2개 또는 그 초과의 센서들에 커플링되고, 그리고 반사광의 측정된 광 진폭의 이동 평균을 계산하고 어써트 임계치를 계산하도록 구성된 프로세서 보드를 더 포함한다. 프로세서 보드는 2개 또는 그 초과의 적응형 반사광 터치 센서들 각각에 대한 측정된 광 진폭의 이동 평균을 독립적으로 계산한다.
양상들
일 양상에 따르면, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는, 광(RLI, RLO)이 반사하는 방향으로 광을 방출시키는 에미터(110), 반사광(RLI, RLO)의 광 진폭을 측정하도록 포지셔닝된 센서(120, 410), 센서(120, 410)에 커플링된 프로세서 보드(150)를 포함하고, 여기서 프로세서 보드(150)는 반사광(RLI, RLO)의 측정된 광 진폭의 이동 평균을 계산하고 어써트 임계치를 계산하도록 구성된다.
바람직하게, 프로세서 보드(150)는, 측정된 광 진폭이 어써트 임계치보다 더 큰 경우 어써트 카운트를 증분시키고 그리고 이동 평균의 평균 기간을 리셋하도록 추가로 구성된다.
바람직하게, 프로세서 보드(150)는 버튼 누름(button press)을 검출하고 그리고 버튼 히스테리시스(button hysteresis)를 구현하기 위해 누름 임계치를 감소시키도록 추가로 구성된다.
바람직하게, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 광(RLI, RLO)을 반사시키도록 포지셔닝된 윈도우(140)를 더 포함한다.
바람직하게, 반사광(RLI, RLO)은 윈도우(140)의 외부 표면(140o) 및 내부 표면(140i)으로부터 반사된다.
바람직하게, 윈도우(140)는 글래스를 포함한다.
바람직하게, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 윈도우(140)의 내부 표면(140i) 및 베젤(bezel)(13)의 외부 표면에 의해 형성된 갭을 더 포함한다.
바람직하게, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 반사광(RLI, RLO)을 센서(120)를 향해 지향시키는 광 가이드(130)를 더 포함한다.
바람직하게, 광은 적외선 광(infrared light)이다.
일 양상에 따르면, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500)은, 에미터(110)로부터 광을 방출시키는 단계, 광을 반사시키는 단계, 센서(120, 410)를 통해 반사광(RLI, RLO)의 광 진폭을 측정하는 단계, 반사광(RLI, RLO)의 측정된 진폭의 이동 평균을 계산하는 단계, 및 어써트 임계치를 계산하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500)은, 반사광(RLI, RLO)의 측정된 광 진폭이 어써트 임계치보다 더 큰 경우 어써트 카운트를 증분시키는 단계, 및 이동 평균의 평균 기간을 리셋하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500)은, 버튼 누름을 검출하는 단계 및 버튼 히스테리시스를 구현하기 위해 누름 임계치를 감소시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 광을 반사시키는 단계는, 윈도우(140)를 통해 광을 반사시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 윈도우(140)를 통해 광을 반사시키는 단계는, 윈도우(140)의 외부 표면(140o) 및 내부 표면(140i)을 통해 광을 반사시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 윈도우(140)는 글래스로 구성된다.
바람직하게, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500)은, 윈도우(140)의 내부 표면(140i) 및 베젤(13)의 외부 표면에 의해 형성되는 갭을 통해 광을 반사시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500)은, 반사광(RLI, RLO)을 광 가이드(130)를 통해 센서(120, 410)를 향해 지향시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 광은 적외선 광이다.
일 양상에 따르면, 인터페이스(10)는 2개 또는 그 초과의 적응형 반사광 터치 센서들(100, 400)을 포함하고, 2개 또는 그 초과의 적응형 반사광 터치 센서들 각각은 광(RLI, RLO)이 반사하는 방향으로 광을 방출시키는 에미터(110); 반사광(RLI, RLO)의 광 진폭을 측정하도록 포지셔닝된 센서(120, 410), 및 2개 또는 그 초과의 센서들(120, 410)에 커플링된 프로세서 보드(150)를 포함하고, 여기서 프로세서 보드(150)는 반사광(RLI, RLO)의 측정된 광 진폭의 이동 평균을 계산하고 어써트 임계치를 계산하도록 구성되며, 프로세서 보드(150)는 2개 또는 그 초과의 적응형 반사광 터치 센서들(100, 400) 각각에 대해 측정된 광 진폭의 이동 평균을 독립적으로 계산한다.
동일한 참조 번호는 모든 도면들 상에서 동일한 엘리먼트를 나타낸다. 도면들은 반드시 실척대로가 아님을 이해해야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 적응형 반사광 터치 센서(100)를 갖는 인터페이스(10)의 전방 평면도를 도시한다.
도 2는 적응형 반사광 터치 센서(100)를 갖는 인터페이스(10)의, 도 1에서의 2-2에서 취해진, 측단면도를 도시한다.
도 3은 적응형 반사광 터치 센서(100)의 간략화된 표현의 측면도를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 적응형 반사광 터치 센서(400)의 블록도 표현을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 적응시키는 방법(500)을 도시한다.
도 6은 시간 t 축(610) 및 진폭 A 축(620), 및 파형들의 그룹을 갖는 그래프(600)을 도시한다.
도 7은 시간 t 축(710) 및 진폭 A 축(720), 및 파형(730)을 갖는 그래프(700)를 도시한다.
도 1은 일 실시예에 따른 적응형 반사광 터치 센서(100)를 갖는 인터페이스(10)의 전방 평면도를 도시한다.
도 2는 적응형 반사광 터치 센서(100)를 갖는 인터페이스(10)의, 도 1에서의 2-2에서 취해진, 측단면도를 도시한다.
도 3은 적응형 반사광 터치 센서(100)의 간략화된 표현의 측면도를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 적응형 반사광 터치 센서(400)의 블록도 표현을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 적응시키는 방법(500)을 도시한다.
도 6은 시간 t 축(610) 및 진폭 A 축(620), 및 파형들의 그룹을 갖는 그래프(600)을 도시한다.
도 7은 시간 t 축(710) 및 진폭 A 축(720), 및 파형(730)을 갖는 그래프(700)를 도시한다.
도 1-7 및 하기의 설명은, 적응형 반사광 터치 센서의 실시예들의 최적의 모드를 이행하고 사용하는 방법을 당업자들에게 교시하기 위해 특정 예시들을 묘사한다. 신규의 원리들을 교시하는 목적을 위해, 일부 종래의 양상들이 간략화되거나 또는 생략되었다. 당업자들은 본 상세한 설명의 범위 내에 포함되는 이들 예시들로부터의 변동들을 인식할 것이다. 당업자들은 이하에 설명되는 특징들이 다양한 방식으로 결합되어 적응형 반사광 터치 센서의 다수의 변형들을 형성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그 결과, 이하에 설명되는 실시예들은, 이하에 설명된 구체적인 예들에 한정되지 않고, 특허 청구 범위와 그 등가물들에 의해서만 한정된다.
도 1은, 일 실시예에 따른, 적응형 반사광 터치 센서(100)를 갖는 인터페이스(10)의 전방 평면도를 도시한다. 인터페이스(10)는 디스플레이(12) 및 베젤(13)을 갖는 것으로 도시된다. 베젤(13) 내에는, 4개의 적응형 반사광 터치 센서들(100)이 존재하지만, 대안적인 실시예들에서는 그보다 많은 또는 그보다 적은 수가 채용될 수 있다. 적응형 반사광 터치 센서(100)는 에미터(110)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 에미터(110)는 IR LED(infrared light emitting diode)이지만, 임의의 적합한 에미터가 채용될 수 있다. 이하에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 적응형 반사광 터치 센서(100)는 또한, 광이 반사된 후, 에미터(110)에 의해 방출된 광을 감지하는 센서(120)를 포함한다.
도 2는 적응형 반사광 터치 센서(100)를 갖는 인터페이스(10)의, 도 1에서의 2-2에서 취해진, 측단면도를 도시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 적응형 반사광 터치 센서(100)는 도 1을 참조하여 설명된 에미터(110) 및 센서(120)를 포함한다. 또한, 베젤(13) 내에 광 가이드(130)가 도시된다. 광 가이드(130)는 광 가이드(130)의 제 1 원위 단부의 센서(120) 주위에 배치된다. 광 가이드(130)는 윈도우(140)를 향하여 일정 각도로 배향된 제 2 원위 단부를 포함한다. 도시된 실시예에서, 윈도우(140)는 에미터(110) 및 센서(120)에 인접하게 그리고 이들 위에 배치된다. 에미터(110) 및 센서(120)는 프로세서 보드(150)에 커플링된다. 도시된 바와 같이, 에미터(110)는 2개의 리드(lead)들(110a, 110b)을 갖는 프로세서 보드(150)에 커플링된다. 도 1을 참조로 설명된 디스플레이(12)는 또한 프로세서 보드(150)에 커플링된다. 인터페이스(10)는 스페이서(14s)에 커플링된 커버(14)를 포함한다. 스페이서(14s)는 에미터(110) 및 센서(120)로부터 이격된 윈도우(140)를 홀딩한다.
도 2의 실시예에서, 에미터(110) 및 센서(120)는 서로 인접하고 서로 실질적으로 동일 평면에 있다. 대안적인 실시예들에서, 에미터(110) 및 센서(120)는 서로 인접하지 않거나 또는 실질적으로 동일 평면에 있지 않을 수 있다. 예컨대, 센서(120)는 에미터(110)에 대하여 일정 각도로 배향될 수 있다. 이에 따라, 에미터(110)는 광이 반사하는 방향으로 광을 방출시킬 수 있다. 센서(120)를 배향시키는 것은, 예컨대, 센서(120)에 의해 수신된 반사광을 최대화하는 것이 바람직할 수 있다. 에미터(110) 및 센서(120)는 또한 이격될 수 있다. 예컨대, 센서(120)와 이격된 관계로 에미터(110)를 프로세서 보드(150)에 커플링하는 것이 바람직할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 에미터(110) 및 센서(120)는 상이한 프로세서 보드들에 커플링될 수 있다. 이러한 그리고 다른 실시예들에서, 센서(120)는 윈도우(140)에 의해 반사된 광을 수신한다.
도시된 실시예에서, 윈도우(140)는 글래스와 같은 투명 재료로 구성된 평평하고 원형의 형상을 갖지만, 임의의 적합한 형상들 및 재료들이 사용될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 윈도우(140)는 재료들의 합성물과 같은 다른 재료들로 구성될 수 있다. 이러한 그리고 다른 실시예들에서, 도 3을 참조하여 이하에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 윈도우(140)는 에미터(110)에 의해 방출된 광의 하나 또는 그 초과의 부분들을 센서(120)를 향해 반사시킬 수 있다. 다른 실시예들에서, 윈도우(140)는 사용되지 않을 수 있다. 예컨대, 광은, 윈도우(140) 이외의 어떤 것, 이를테면, 베젤(13)에 의해 반사될 수 있거나 또는 주변 환경에 의해 산란할 수 있다. 이에 따라, 적거나 또는 심지어는 무시할 수 있을만 한 양의 광이 반사될 수 있다. 이러한 그리고 다른 반사광은 프로세서 보드(150)에 커플링된 센서(120)에 의해 수신될 수 있다.
프로세서 보드(150)는 적응형 반사광 터치 센서(100)를 구성할 수 있다. 예컨대, 프로세서 보드(150)는 적응형 반사광 터치 센서(100)를 단독으로 또는 조합하여 구성할 수 있는 메모리, 하나 또는 그 초과의 프로세서들, 케이블링 등(미도시)을 포함하는 PCB(printed circuit board)일 수 있다. 예컨대, 프로세서 보드(150) 내 하나 또는 그 초과의 프로세서들은, 데이터를 판독하고 변경하고, 신호들을 전송하고 수신하고, 다른 프로세서 보드들과 통신하는 등의 하나 또는 그 초과의 코드들로 구성된 프로그램을 실행할 수 있다. 이하에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 이러한 그리고 다른 실시예들에서, 프로세서 보드(150)는, 실제 버튼 누름을 검출하기 위해 적응형 반사광 터치 센서(100)를 구성할 수 있다.
도 3은 적응형 반사광 터치 센서(100)의 간략화된 표현의 측면도를 도시한다. 에미터(110)로부터의 광은 윈도우(140)에 의해 반사된다. 도시된 바와 같이, 광은 내부 윈도우 표면(140i) 및 외부 윈도우 표면(140o)에 의해 반사된다. 내부 윈도우 표면(140i)으로부터의 반사광(RLI) 및 외부 윈도우 표면(140o)으로부터의 반사광(RLO)은 예시적인 단일 광 경로들로서 도시되지만 임의의 다른 광 경로일 수 있다. 도 3에 도시되지 않았지만, 도 2를 참조로 설명된 스페이서(14s)는 에미터(110) 및 센서(120)로부터 이격된 윈도우(140)를 홀딩한다. 오퍼레이터(O)의 손가락이 외부 윈도우 표면(140o)에 근접하게 도시되어 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 에미터(110)로부터의 광은 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 센서(120)를 향하여 반사될 수 있다.
적응형 반사광 터치 센서(100) 내의 파라미터들은 환경 조건들, 부분 허용오차들, 및 전력과 같은 인자들로 인해 변할 수 있다. 예컨대, 표면들(140i, 140o)과 에미터(110)와 센서(120) 사이의 거리들은 제품마다 다를 수 있다. 윈도우(140)에 의해 반사된 광의 비율도 또한 제품마다 다를 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 에미터(110)로부터의 광 진폭(예컨대, 강도, 휘도 등)은 또한 동일한 제품 내에서 조차도 다를 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 진폭은 주변 온도와 같은 환경 인자들에 대응할 수 있다. 주변 온도가 증가할 때, 광 진폭은 감소될 수 있다. 프로세서 보드(150)에 의해 에미터(110)에 공급된 전력에서의 섭동(fluctuation)들은 또한 에미터(110)로부터의 광 진폭의 변동들을 야기할 수 있다. 파라미터들에서 이러한 그리고 다른 변동들은, 반사광(RLI, RLO)의 광 진폭뿐만 아니라 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 반사된 광이 변하는 것을 야기할 수 있다. 이하에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 오퍼레이터(O)의 손가락을 검출하는 것은 이러한 변동들에 의해 영향을 받지 않는다.
도 4는 일 실시예에 따른 적응형 반사광 터치 센서(400)의 블록도 표현을 도시한다. 적응형 반사광 터치 센서(400)는 도 1-3을 참조로 앞서 설명된 예시적인 컴포넌트들 및 기능들의 블록 표현들을 포함한다. 또한, 적응형 반사광 터치 센서(400)는 다른 실시예들을 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 적응형 반사광 터치 센서(400)는 프로세서(420)에 커플링된 센서(410)를 포함한다. 센서(410)는 도 2 및 3을 참조로 설명된 센서(120)를 나타낼 수 있다. 프로세서(420)는, 도 2 및 3을 참조로 설명된 프로세서 보드(150) 상의 하나 또는 그 초과의 프로세서들을 나타낼 수 있다. 프로세서(420)는, 필터(422), 모니터링 및 조절 블록(424), 및 조절가능 윈도우 검출 블록(426)을 갖는 것으로 도시된다. 프로세서(420)는 또한 센서(410)에 커플링된 타이밍 제어(428)를 포함한다.
센서(410)는 윈도우(140) 및 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 반사된 광을 검출한다. 윈도우(140)에 의해 반사된 광은, 도 3을 참조로 이전에 설명된 반사광(RLI, RLO), 또는 임의의 다른 반사광과 동일할 수 있다. 도시된 실시예에서, 센서(410)는 광 진폭을 전기 신호로 컨버팅하는 광전 센서이다. 전기 신호는 광 진폭과 상관될 수 있다. 예컨대, 전기 신호의 전압은 광 진폭과 선형 상관성을 가질 수 있다. 즉, 광 진폭의 모든 각각의 단위 증가에 대해, 전기 신호의 전압에 상응하는 단위 증가가 존재한다. 전기 신호의 다른 파라미터들은 광 진폭과 상관될 수 있다. 도시된 실시예에서, 전기 신호는 필터(422)에 전송된다.
필터(422)는 전기 신호로부터 잡음을 제거한다. 예컨대, 전기 신호는, 크로스 토크(cross talk) 또는 다른 원치않는 커플링들로 인해, 고주파 성분들과의 일시적 섭동들을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 필터(422)는 고주파 성분들보다 더 낮은 컷-오프 주파수를 갖는 저역통과 필터일 수 있다. 컷-오프 주파수는 또한 전기 신호로부터 예상되는 가장 높은 주파수보다 더 클 수 있다. 예컨대, 전기 신호는, 측정된 광 진폭과 상관하는 전압을 갖는 DC(direct current) 전기 신호일 수 있다. 저역 통과 필터는, 측정된 광 진폭과 상관하는 전압을 갖는 DC 전기 신호가 모니터링 및 조절 블록(424)에 전달되도록 허용하면서 원치않는 고주파수 성분들을 제거할 수 있다.
모니터링 및 조절 블록(424)은 필터(422)에 의해 제공되는 전기 신호의 평균 조절을 수행한다. 모니터링 및 조절 블록(424)은 전기 신호를 수신하는 디지털 회로일 수 있다. 전기 신호는 어써트 임계치와 비교되어 어써트가 발생했는지 여부를 결정할 수 있다. 어써트는 통상적으로, 전기 신호가 어써트 임계치를 초과할 때 발생한다. 예컨대, 어써트 임계치는 전기 신호에 의해 초과된 전압 레벨일 수 있다. 모니터링 및 조절 블록(424)은 또한 측정된 광 진폭들의 이동 평균을 조절할 수 있다. 모니터링 및 조절 블록(424)은 전기 신호, 측정된 광 진폭들, 및/또는 어써트들을 조절가능 윈도우 검출 블록(426)에 전송할 수 있다.
조절가능 윈도우 검출 블록(426)에서, 어써트들이 버튼 누름 임계치(button press threshold)와 비교되어 실제 버튼 누름을 등록할 수 있다. 실제 버튼 누름은, 오퍼레이터(O)가 윈도우(140)를 누르는 위치이다. 실제 버튼 누름은, 측정된 광 진폭에 있어서의 대응하는 증가와 같은 연관 특성들을 가질 것이다. 이하에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 이러한 그리고 다른 특성들은 실제 버튼 누름을 등록하기 위해 적응형 반사광 터치 센서(100)에 의해 측정될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하는 방법(500)을 도시한다. 방법(500)은, 에미터(110)를 턴 온하는 단계(510)로 시작한다. 도시된 실시예에서, 에미터는 IR(infrared) 에미터이다. 단계(510) 이후에, 방법(500)은 단계(520)에서 센서(120, 410) 상승 시간 동안 대기한다. 센서(120, 410) 상승 시간이 완료되면, 방법은 단계(530)에서 반사광(RLI, RLO)의 광 진폭을 측정한다. 측정된 광 진폭은 단계(540)에서 어써트 임계치와 비교될 수 있다. 비교가, 측정된 광 진폭이 어써트 임계치 미만이라고 표시한다면, 방법(500)은 단계(542a)에서 이동 평균을 계산하고 단계(542b)에서 어써트 임계치를 계산한다. 비교가, 측정된 광 반사가 어써트 임계치보다 크다고 표시한다면, 어써트 카운트는 단계(544a)에서 증분되고, 단계(544b)에서 평균 기간이 리셋된다.
방법(500)을 계속하면, 어써트 카운트는 단계(550)에서 버튼 누름 임계치와 비교된다. 이 비교가, 어써트 카운트가 버튼 누름 임계치보다 더 크다고 나타내면, 단계(552a)에서 실제 버튼 누름이 검출되고, 버튼 누름 임계치는 버튼 히스테리시스를 구현시키기 위해 단계(552b)에서 감소된다. 단계(550)에서, 방법(500)은 단계(530)에서의 광 진폭 측정을 위해 루프백(loop back)할 수 있다. 데이터가 더 이상 요구되지 않으면, 에미터(110)는 단계(560)에서 턴 오프될 수 있다. 방법(500)에서의 각각의 단계의 예시적인 세부사항들, 이를테면, 이동 평균, 버튼 누름 임계치, 어써트 카운트, 및 평균 기간은 이하에 더욱 상세하게 설명된다.
에미터(110)를 턴 온하는 단계(510)는, 인터페이스(10)가 오퍼레이터(O)로부터의 입력을 수락하기 위한 커맨드를 수신할 때, 발생할 수 있다. 예컨대, 원격 제어기(미도시)가 인터페이스(10)와 통신할 수 있다. 원격 제어기는 인터페이스(10)에 데이터를 정상적으로 송신할 수 있다. 예컨대, 진동 계량장치의 국부 제어가 요구되는 일부 상황들에서, 인터페이스(10)는 인터페이스(10)로부터의 데이터를 수락하기 위한 커맨드를 원격 제어기로부터 수신할 수 있다. 이 커맨드는 인터페이스(10)가 전력을 에미터(110)에 공급하도록 야기할 수 있다. 전력을 수신한 후, 방법(500)은 단계(520)에서 센서 상승 시간 동안 대기할 수 있다.
단계(520)는 센서(120, 410)의 전기 신호가 정상 상태 값으로 증가하는 것을 대기하는 단계를 포함할 수도 있다. 단계(520)는 특정 종류들의 에미터들(110)에 필요할 수 있다. 예컨대, 에미터(110)로부터의 광 진폭은, 에미터(110)가 전력을 수신한 후, 정상 상태까지 증가할 것이다. 센서(120, 410)가 반사광의 광 진폭을 검출하기 때문에, 센서(120, 410)는 또한 상승 시간을 갖게 될 것이다. 다른 인자들도 또한 센서(120, 410) 상승 시간을 야기할 수 있다. 이에 따라, 이러한 인자들은 단계(520) 이후에 발생하는 측정치들에 영향을 주지 않을 수 있다.
단계(530)에서, 센서(120, 410)는 윈도우(140)에 의해 반사된 광을 수신할 수 있다. 센서(120, 410)는 또한 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 반사된 광을 수신할 수 있다. 센서(120, 410)는 핀들(122a, b)에 의해 프로세서 보드(150)에 통신되는 전기 신호를 생성한다. 전기 신호는 센서(120, 410)에 의해 수신된 광 진폭에 비례할 수 있다. 전기 신호는 측정된 광 진폭으로 지칭될 수 있다. 측정된 광 진폭은, 반사광이 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 반사되는 광을 포함하는 경우에 더 클 수 있다. 이러한 이해를 통해, 측정된 광 진폭은 어써트 임계치와 비교될 수 있다.
단계(540)에서, 측정된 광 진폭은, 어써트가 발생했는지 여부를 결정하기 위해 어써트 임계치와 비교될 수 있다. 도시된 실시예에서, 비교는, 측정된 광 진폭이 어써트 임계치보다 큰지의 여부이다. 예컨대, 센서(120, 410)로부터의 전기 신호의 전압이 어써트 임계치의 전압과 비교될 수 있다. 비교가 어써션이 행해진 것으로 나타낸다면, 방법(500)은 단계(542a)에서 이동 평균을 업데이트하고 그리고 단계(542b)에서 어써트 임계치를 계산한다.
단계(542a)에서, 측정된 광 진폭의 이동 평균은 단계(530)에서 결정된 가장 최근에 측정된 광 진폭으로 업데이트된다. 이동 평균은, 센서(120, 410)로부터의 전기 신호의 평균 전압 진폭일 수 있다. 즉, 이 실시예에서, 이동 평균은 샘플 크기에 의해 분할된 전압 진폭들의 합계이다. 샘플 크기는 이동 평균에 대해 함께 부가된 전압 진폭들의 수이다. 샘플 크기는 미리결정될 수 있거나, 적응가능할 수 있거나 또는 방법(500) 내에서 변경될 수 있다. 방법(500)의 실시예에서, 가장 최근의 광 진폭 측정치는 샘플에 가산되고, 가장 오래된 광 진폭 측정치는 샘플로부터 빼진다. 이동 평균이 업데이트된 후, 어써트 임계치는 재계산될 수 있다.
단계(542a)에서, 업데이트된 이동 평균이 사용되어 어써트 임계치를 계산할 수 있다. 어써트 임계치는 측정된 광 진폭들의 이동 평균에 기반하여 계산된 동적 값이다. 예컨대, 어써트 임계치는 이동 평균에 가산된 스칼라 값에 비례할 수 있다. 어써트 임계치는 또한 각각의 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)의 감도와 같은 다른 인자들에 기반할 수 있다. 각각의 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)의 감도는, 에미터(110)에 의해 방출된 광 진폭, 센서(120, 410)의 감도, 윈도우(140)의 투명도 등과 상관될 수 있다.
단계(540)에서, 측정된 광 진폭이 어써트 임계치보다 더 크면, 방법(500)은 단계(544a)에서 어써트 카운트를 증분시키고 단계(544b)에서 평균 기간을 리셋한다. 단계(544a)에서, 어써트 카운트는 슬라이딩 검출 윈도우 내에서 발생된 어써트들의 수를 카운팅하기 위해 증분된다. 슬라이딩 검출 윈도우는 구성가능한 크기를 갖는다. 예컨대, 슬라이딩 검출 윈도우는 4개의 가장 최근에 측정된 광 진폭들일 수 있다. 단계(544a)에서 어써트 카운트를 증분시킨 후, 방법(500)은 단계(544b)에서 평균 기간을 리셋한다.
단계(544b)에서, 방법(500)은 가장 마지막에 측정된 광 진폭으로 이동 평균을 업데이트하지 않는다. 가장 마지막에 측정된 광 진폭은, 윈도우(140)에 의해 반사된 광(RLI, RLO) 이외에 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 반사된 광을 포함한다. 이동 평균은 윈도우(140)에 의해 반사된 광(RLI, RLO)의 평균이다. 이에 따라, 이동 평균은, 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 반사된 광을 포함하는 측정된 광 진폭들로 인해 어써트들로서 카운팅된 측정된 광 진폭들로 업데이트되지 않는다. 단계(544b)에서, 평균 기간은 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 반사된 광을 포함하지 않는 측정된 광 진폭들을 포함하도록 리셋된다.
단계(550)에서, 방법(500)은, 어써트 카운트가 버튼 누름 임계치보다 더 큰 경우에 발생된 실제 버튼 누름을 결정한다. 비교가, 버튼 누름이 발생하지 않았다고 나타낸다면, 방법(500)은 광 반사를 측정하기 위해 단계(530)로 루프백할 수 있다. 어써트 카운트와 버튼 누름 임계치 사이의 비교가 버튼 누름 임계치가 초과되었음을 나타낸다면, 방법(500)은 버튼 누름을 검출하기 위해 단계(552a)로 진행한다.
단계(552a)에서, 모니터링 및 조절 블록(424)은 실제 버튼 누름과 연관된 기능들을 수행하기 위해 실제 버튼 누름을 검출할 수 있다. 예컨대, 실제 버튼 누름은 메뉴 선택 기능과 연관될 수 있다. 메뉴 선택 기능은 메뉴에서 강조된 아이템의 선택일 수 있다. 디스플레이(12)는 오퍼레이터(O)에 메뉴 아이템을 디스플레이할 수 있다. 오퍼레이터(O)는 메뉴 내의 아이템들을 강조하기 위해 메뉴 전체에 걸쳐 스크롤할 수 있다. 스크롤 기능들은 도 1을 참조로 설명된 다른 적응형 반사광 터치 센서(100)와 연관될 수 있다.
단계(552b)에서, 버튼 히스테리시스는 버튼 누름을 정확하게 검출하도록 구현된다. 버튼 히스테리시스는 버튼 누름 임계치의 비대칭 특징들을 지칭한다. 예컨대, 실제 버튼 누름을 등록하기 위해서는 등록된 실제 버튼 누름을 유지하기 위해 요구되는 것보다 더 많은 수의 어써트들이 요구될 수 있다. 버튼 히스테리시스는, 실제 버튼 누름이 등록된 후 버튼 누름 임계치를 변경시킴으로써 구현될 수 있다. 예컨대, 실제 버튼 누름을 등록하기 위해서는 슬라이딩 검출 윈도우 내의 4개의 어써트들이 요구될 수 있다. 그후, 방법(500)은 실제 버튼 누름을, 예컨대, 2개의 어써트들로 유지시키는데 필요한 어써트들의 수를 감소시킬 수 있다.
단계(552b)로부터, 방법(500)은 단계(560)에서 에미터(110)를 턴 오프함으로써 종료할 수 있다. 방법(500)은, 오퍼레이터(O) 또는 원격 제어기가 인터페이스(10)로부터 데이터를 수락하는 것을 중단하게 하는 커맨드를 인터페이스(10)에 전송할 때, 단계(560)에서 에미터(110)를 턴 오프할 수 있다. 방법(500)은 또한, 광 진폭이 측정될 수 있고, 전술한 또는 대안적인 실시예들에서 설명되는 바와 같이 샘플들에 가산될 수 있는 단계(530)로 리턴할 수 있다. 어써트 및 버튼 누름 임계치들 및 이동 평균뿐만 아니라 측정 샘플들의 예시적인 실시예들이 도 6을 참조로 이하에 설명된다.
도 6은 시간 t 축(610) 및 진폭 A 축(620) 및 파형들의 그룹을 갖는 그래프(600)를 도시한다. 그래프(600)는 측정된 광 진폭들(630)을 포함한다. 측정된 광 진폭들(630)은 그래프(600)에서 “x”로 나타낸 일련의 데이터 포인트들이다. 그래프(600)는 또한 ‘AAVG’로 지정된 이동 평균(640) 및 ‘ATH’로 지정된 어써트 임계치(650)를 포함한다. 측정된 광 진폭들(630)은 시간 t에 걸쳐 순차적으로 발생하는 것으로 도시된다.
측정된 광 진폭들(630)은 센서들(120, 410)에 의해 모니터링 및 조절 블록(424)에 제공되는 전기 신호의 샘플링들일 수 있다. 측정된 광 진폭들(630)은 진폭 A의 단위일 수 있다. 진폭 A는 센서(120, 410)에 의해 제공된 전기 신호의 DC 전압 진폭, 센서(120, 410)에 의해 수신된 광의 광 진폭 등과 같은 임의의 적절한 단위들로 존재할 수 있다. 그래프(600)에 도시된 진폭 A는, 센서(120, 410)에 의해 제공된 전기 신호의 직류 전압 진폭인 볼트 단위이다. 도 5를 참조로 위에 설명된 바와 같이, 이동 평균(640) 및 어써트 임계치(650)는 측정된 광 진폭들(630)로부터 계산될 수 있다.
그래프(600)에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 이동 평균(640) 및 어써트 임계치(650)는 하락 추세이다. 이동 평균(640) 및 어써트 임계치(650)는, 측정된 광 진폭들(630)로부터 계산되기 때문에 자신의 초기 값들(642, 652)로부터 하락 추세일 수 있다. 측정된 광 진폭들(630)은 또한 다양한 원인들, 이를테면, 예컨대, 주변 온도 증가로 인해 하향 추세일 수 있다. 주변 온도 증가는 에미터(110)의 복사 강도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 측정된 광 진폭들(630)은 시간이 경과함에 따라 감소한다. 대안적인 실시예들에서, 이동 평균(640) 및 어써트 임계치(650)는 대안적인 실시예들에서의 임의의 다른 추세들과 함께 측정된 광 진폭들로부터 계산될 수 있다. 그래프(600)에 도시된 측정된 광 진폭 샘플들 중 일부가 몇몇 샘플들에 대한 추세를 따르지 않는 것으로 나타나지만, 이러한 샘플들은 어써트들과 연관된다. 이동 평균(640)은, 이하에 더욱 상세하게 설명되는 것과 같이, 이러한 샘플들을 포함하지 않을 수 있다.
이동 평균(640)은 어써트 임계치(650)를 초과하지 않는 측정된 광 진폭(630)으로부터 계산될 수 있다. 예컨대, 도 6에는 5개의 측정된 광 진폭들(630)로 구성된 예시적인 이동 평균 세트(632)가 도시된다. 이동 평균 세트(632)는, 5개의 가장 최근에 측정된 광 진폭들(630)을 갖는 순차적으로 측정된 광 진폭들(630)로서 도시된다. 이동 평균(640)은, 이동 평균 세트(632)에서 측정된 광 진폭들(630)의 수만큼 나뉜 이동 평균 세트(632)의 합계로부터 계산된다. 이동 평균 세트(632)는 실제 버튼 누름 이전에 발생하는 것으로 도시된다. 도 6에 도시된 실제 버튼 누름은, 버튼 누름 세트(634) 및 감소된 버튼 누름 임계치 세트(636)로 구성되는 것으로 도시된다.
버튼 누름 세트(634)는 어써트 임계치(650)를 초과하는 4개의 측정된 광 진폭들(630)로 구성되는 것으로 도시된다. 이러한 4개의 측정된 광 진폭들(630)은 어써트들로서 카운팅된다. 도시된 실시예에서, 실제 버튼 누름은, 4개의 순차적인 어써트들이 카운팅될 때, 등록된다. 그러나, 대안적인 실시예들에서, 더 많은 또는 더 적은 어써트들이 실제 버튼 누름을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 어써트들의 비율은 실제 버튼 누름으로서 등록될 수 있다(예컨대, 5개 중 3개 등). 이에 따라, 실제 버튼 누름은 버튼 누름 세트(634)에서 가장 최근에 측정된 광 진폭(630)으로 등록된다. 버튼 누름 세트(634) 다음에는 4개의 측정된 광 진폭들(630)로 구성된 감소된 버튼 누름 임계치 세트(636)가 뒤따른다. 알 수 있는 바와 같이, 측정된 광 진폭들(630) 중 2개는 어써트 임계치(650) 미만이다.
감소된 버튼 누름 임계치 세트(636)는 버튼 히스테리시스의 예시적인 구현을 도시한다. 도시된 실시예에서, 측정된 광 진폭들(630) 중 2개가 어써트 임계치(650) 미만이라고 하더라도, 실제 버튼 누름은 여전히 등록되고 있다. 감소된 버튼 누름 임계치 세트(636)는, 어써트 임계치(650)를 초과하는 가장 최근의 3개의 측정된 광 진폭들(630) 중 오직 2개만 요구하는 것으로 도시된다. 이에 따라, 측정된 광 진폭들(630) 중 하나가 어써트 임계치(650) 미만이라고 하더라도, 실제 버튼 누름은 등록된 것으로 유지된다. 버튼 히스테리시스는, 눈부심(glare)과 같이, 실제 버튼 누름과는 관련이 없는 일시적인 이벤트들이 에러들을 야기하는 것을 방지한다.
그래프(600)는 또한, 일 실시예에 따라, 측정된 광 진폭들(630)이 어써트 임계치(650)를 초과하는 경우, 이동 평균(640)이 어떻게 업데이트되지 않을 수 있는지를 도시한다. 예컨대, 측정된 광 진폭들(630)이 어써트 임계치(650)보다 크다고 하더라도, 이동 평균(640)은 버튼 누름 세트(634) 동안 다르게 변화하지 않는다. 대신에, 이동 평균(640)은 계속해서 하향 추세이다. 또한 알 수 있는 바와 같이, 측정된 광 진폭들(630) 중 2개가 어써트 임계치(650)를 초과한다고 하더라도, 이동 평균(640)은 감소된 버튼 누름 임계치 세트(636) 동안 다르게 변화하지 않는다.
도 6을 참조로 하는 이전의 설명은 단일 적응형 반사광 터치 센서(100)에 관한 것이다. 이해할 수 있는 바와 같이, 도 1에 도시된 적응형 반사광 터치 센서들(100) 각각은 도 7을 참조로 이하에 논의되는 바와 같이 독립적으로 구성될 수 있다.
도 7은 시간 t 축(710), 진폭 A 축(720) 및 파형(730)을 갖는 그래프(700)를 도시한다. 파형(730)은, 시간이 경과함에 따라 측정되는 4개의 적응형 반사광 터치 센서들(100)의 반사광 크기를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 파형(730)은 4개의 센서 측정치들(730a 내지 730d)로 구성된다. 또한, 도 7에는 4개의 어써트 임계치들(740a 내지 740d)이 도시된다. 4개의 어써트 임계치들(740a 내지 740d)은 상이한 값들을 갖는다. 4개의 센서 측정치들(730a 내지 730d) 및 4개의 어써트 임계치들(740a 내지 740d)이 도시되지만, 예컨대, 대안적인 인터페이스가 더 많은 수의 또는 더 적은 수의 적응형 반사광 터치 센서들(100)을 사용하는 대안적인 실시예들에서 더 많은 수 또는 더 적은 수의 센서 측정치들 및 어써트 임계치들이 사용될 수 있다.
도 7의 실시예에서, 4개의 센서 측정치들(730a 내지 730d) 및 4개의 어써트 임계치들(740a 내지 740d)은 도 1에 도시된 4개의 적응형 반사광 터치 센서들(100)에 대응한다. 예컨대, 제 1 센서 측정치(730a)는 도 1에 도시된 인터페이스(10)의 우측에 있는 제 1 적응형 반사광 터치 센서(100)와 대응할 수 있다. 다른 3개의 센서 측정치들(730b 내지 730d)은 도 1에 도시된 다른 3개의 적응형 반사광 터치 센서들(100)에 대응할 수 있다. 더욱 구체적으로, 도 1에서의 좌측으로 이동하여, 나머지 3개의 적응형 반사광 터치 센서들(100)은 제 2, 제 3, 및 제 4 적응형 반사광 터치 센서들(100)로 지칭될 수 있다.
도 7에 도시된 파형(730)은, 도 1에 도시된 적응 반사형 광 터치 센서들(100) 각각으로부터 반사광 크기를 순차적으로 측정함으로써 생성될 수 있다. 예컨대, A/D 컨버터(analog-to-digital converter)는 제 1 적응형 반사광 터치 센서(100)에 커플링되어 제 1 센서 측정치(730a)를 형성하고, 그후 제 2 적응형 반사광 터치 센서(100)에 커플링되어 제 2 센서 측정치(730b)를 형성할 수 있다. 또한, 제 3 및 제 4 적응형 반사광 터치 센서들(100)이 측정되어 제 3 및 제 4 센서 측정치들(730c 및 730d)이 생성될 수 있다. 도 1에 도시된 4개의 적응형 반사광 터치 센서들(100)의 독립적인 구성을 예시하기 위해 다른 측정 기술들이 사용될 수 있다.
도 7로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 제 2 적응형 반사광 터치 센서(100)가 가압된다. 제 1, 제 3, 및 제 4 적응형 반사광 터치 센서들(100)은 가압되지 않는다. 그 결과, 제 2 센서 측정치(730b)는 대응하는 제 2 어써트 임계치(740b)보다 더 크다. 따라서, 제 2 센서 측정치(730b)는 어써트로서 카운팅되는 반면, 다른 3개의 센서 측정치들(730a, 730c, 및 730d)은 그렇지 않다. 다른 3개의 센서 측정치들(730a, 730c, 및 730d)은 윈도우(140), 다른 오브젝트, 주변 환경 등에 의해 반사된 광으로부터 유래되지만, 예컨대, 오퍼레이터(O)의 손가락에 의해 반사된 광을 포함하지는 않는다. 이러한 반사광은 어써트로서 등록되지 않는다.
도 7은 또한, 각각의 적응형 반사광 터치 센서(100)의 측정된 반사광 진폭이 상이할 수 있는 것으로 도시한다. 예컨대, 제 1 센서 측정치(730a)는, 예컨대, 제 3 센서 측정치(730c) 미만의 측정된 반사광 진폭을 갖는다. 이는, 윈도우(140)의 반사율이 제 3 적응형 반사광 터치 센서(100) 근처에서 더 큰 것과 같은 다양한 인자들에 기인할 수 있다. 이에 더해, 어써트 임계치들(740a 내지 740d)은 또한 상이할 수 있다. 예컨대, 제 1 어써트 임계치(740a)는 제 2 어써트 임계치(740b) 미만이다. 이는, 예컨대, 프로세서 보드(150)에 의해 적응형 반사광 터치 센서들 각각에 대한 이동 평균 및 어써트 임계치들의 독립적인 계산에 기인할 수 있다.
이에 따라, 오퍼레이터에 의해 상이한 적응 광 터치 센서들(100)이 가압된다고 하더라도, 실제 버튼 누름은 오퍼레이터에게 일관성 있게 느껴질 수 있다. 예컨대, 버튼들 각각에서 오퍼레이터에 의한 일관성 있는 가압은 측정된 반사광 진폭에서의 동일한 증가를 야기할 수 있다. 측정된 광 진폭들에서의 증가가 동일할 수 있기 때문에, 실제 버튼 누름을 등록하는 어써트 카운트들의 수는 상이한 적응형 반사광 터치 센서들(100) 사이에서 일관될 수 있다. 그 결과, 오퍼레이터가 상이한 적응형 반사광 터치 센서들(100)을 일관성있게 가압할 때, 등록된 버튼 누름들도 또한 일관될 수 있다. 상이한 적응형 반사광 터치 센서들(100)은, 이에 따라, 부품들, 환경, 및 반사광(RLI, RLO)에 영향을 줄 수 있는 다른 인자들의 변동들에도 불구하고 동일하게 느낄 수 있다.
앞서 설명된 실시예들은 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 제공한다. 앞서 설명된 바와 같이, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 윈도우(140) 또는 다른 오브젝트들로부터 반사된 광을 감지할 수 있다. 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 감지된 반사광을 측정된 광 진폭으로 컨버팅하도록 구성될 수 있다. 측정된 광 진폭은, 이동 평균(640) 및 어써트 임계치(650)를 계산하는데 사용될 수 있다. 적응형 반사광 터치 센서(100)는 또한 이동 평균(640)에 기반하여 어써트 임계치(650)를 조절할 수 있다. 이동 평균(640)은 반사광(RLI, RLO)의 측정된 광 진폭들(630)에 기반할 수 있다. 예컨대, 에미터(110)의 방출들이 주변 온도의 증가로 인해 감소하면, 이동 평균(640)도 또한 감소할 것이다. 일부 실시예들에서, 측정된 광 진폭은, 예컨대, 윈도우(140)가 사용되지 않기 때문에 무시할 수 있다. 측정된 광 진폭의 변화의 원인에 관계없이, 어써트 임계치(650)는 유사하게 변할 수 있다(예컨대, 감소할 수 있다). 이에 따라, 에미터(110)의 방출들 또는 반사되는 광의 양이 변경된다고 하더라도, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 실제 버튼 누름을 정확하게 등록할 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 실제 버튼 누름을 정확하게 등록할 수 있는 구성가능한 임계치들을 가질 수 있다. 예컨대, 버튼 누름 임계치는 실제 버튼 누름을 등록하기 위해 요구되는 어써트들의 수를 증가시키도록 또는 감소시키도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 슬라이딩 윈도우의 크기는 감소되어 실제 버튼 누름을 등록하기 위해 요구되는 어써트들의 수를 감소시킬 수 있다. 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 또한, 잘못 측정된 광 진폭들(630)이 실제 버튼 누름의 끝으로서 등록되지 않도록 보장하기 위해, 버튼 히스테리시스를 포함할 수 있다. 이에 따라, 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)는 오퍼레이터(O)에게 더욱 일관성 있게 느껴질 수 있다. 이에 더해, 윈도우(140) 상의 또는 그 근처의 잔해(debris) 또는 물방울(water droplet)들과 같은 오브젝트들은 실제 버튼 누름으로써 등록하기에 충분한 수의 어써트들을 유발하지 않을 수도 있다. 이에 따라, 인터페이스(10)를 통한 잘못된 데이터는 감소되거나 또는 제거될 수 있다.
상기 실시예들의 상세한 설명은 본 상세한 설명의 범위 내에 있는 것으로 발명자들에 의해 고려되는 모든 실시예들에 대한 철저한 설명은 아니다. 사실상, 당업자는 전술한 실시예들의 특정 엘리먼트들이 추가적인 실시예들을 생성하기 위해 다양하게 결합되거나 또는 제거될 수 있고, 그리고 이러한 추가적인 실시예들은 본 상세한 설명의 범위 및 교시에 포함된다는 것을 인식할 것이다. 또한, 전술한 실시예들은 전체적으로 또는 부분적으로 조합되어 본 상세한 설명의 범위 및 교시들 내에서 추가적인 실시예들을 생성할 수 있다는 점이 당업자들에게는 명백할 것이다.
따라서, 특정 실시예들이 예시의 목적으로 본 명세서에 설명되지만, 관련 기술 분야의 당업자가 인식할 수 있는 바와 같이, 본 상세한 설명의 범위 내에서 다양한 등가의 수정들이 가능하다. 본원에 제공되는 교시들은, 앞서 설명되고 첨부된 도면들에 도시된 실시예들만이 아니라 다른 적응형 반사광 터치 센서들에도 적용될 수 있다. 따라서, 앞서 설명된 실시예들의 범위는 하기의 청구항들로부터 결정되어야만 한다.
Claims (19)
- 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)로서:
윈도우(140) 및 물체 ― 상기 물체는 상기 윈도우(140)에 맞대어 가압되고 상기 윈도우(140)에 가장 가까움 ―로부터 광(RLI, RLO)이 반사하는 방향으로 광을 방출시키는 에미터(110);
반사광(RLI, RLO)의 광 진폭을 측정하도록 포지셔닝된 센서(120, 410); 및
상기 센서(120, 410)에 커플링된 프로세서 보드(150)를 포함하고,
상기 프로세서 보드(150)는:
어써트 임계치(assert threshold)를 결정하고,
상기 측정된 광 진폭이 상기 어써트 임계치보다 작은 경우,
평균 기간에서 둘 이상의 가장 최근에 측정된 광 진폭들을 평균냄으로써 상기 반사광(RLI, RLO)의 측정된 광 진폭의 이동 평균(moving average)을 계산하고; 그리고
상기 이동 평균에 기초하여 상기 어써트 임계치를 갱신(update)하도록 구성되고, 그리고
상기 측정된 광 진폭이 상기 어써트 임계치보다 큰 경우,
어써트 카운트를 증분시키도록 구성되는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400). - 제 1 항에 있어서,
상기 프로세서 보드(150)는:
버튼 누름 임계치를 결정하고; 그리고
상기 어써트 카운트가 상기 버튼 누름 임계치보다 큰 경우,
버튼 누름을 검출하고; 그리고
버튼 히스테리시스(button hysteresis)를 구현하기 위해 상기 버튼 누름 임계치를 감소시키도록 추가로 구성되는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400). - 제 1 항에 있어서,
상기 반사광(RLI, RLO)은 상기 윈도우(140)의 외부 표면(140o) 및 내부 표면(140i)으로부터 반사되는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400). - 제 1 항에 있어서,
갭을 더 포함하고,
상기 갭은:
상기 윈도우(140)의 내부 표면(140i); 및
베젤(13)의 외부 표면에 의해 형성되는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400). - ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 1 항에 있어서,
상기 윈도우(140)는 글래스(glass)를 포함하는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400). - 제 1 항에 있어서,
상기 반사광(RLI, RLO)을 상기 센서(120)를 향해 지향시키는 광 가이드(130)를 더 포함하는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400). - ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 1 항에 있어서,
상기 광은 적외선 광인,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400). - 적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500)으로서,
에미터(110)로부터 광을 방출시키는 단계;
윈도우(140) 및 물체 ― 상기 물체는 상기 윈도우(140)에 맞대어 가압되고 상기 윈도우(140)에 가장 가까움 ―를 통해 상기 광을 반사시키는 단계;
센서(120, 410)를 통해 반사광(RLI, RLO)의 광 진폭을 측정하는 단계;
어써트 임계치를 결정하는 단계; 및
상기 측정된 광 진폭이 상기 어써트 임계치보다 작은 경우,
평균 기간에서 둘 이상의 가장 최근에 측정된 광 진폭들을 평균냄으로써 상기 반사광(RLI, RLO)의 측정된 진폭의 이동 평균을 계산하는 단계; 및
상기 이동 평균에 기초하여 상기 어써트 임계치를 갱신하는 단계를 포함하고, 그리고
상기 반사광(RLI, RLO)의 측정된 광 진폭이 상기 어써트 임계치보다 큰 경우
어써트 카운트를 증분시키는 단계
를 포함하는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500). - 제 8 항에 있어서,
버튼 누름 임계치를 초기 값으로 설정하는 단계;
상기 어써트 카운트가 상기 버튼 누름 임계치보다 큰 경우,
버튼 누름을 검출하는 단계; 및
버튼 히스테리시스를 구현하기 위해 상기 버튼 누름 임계치를 감소시키는 단계
를 더 포함하는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500). - 제 8 항에 있어서,
상기 윈도우(140)를 통해 상기 광을 반사시키는 단계는, 상기 윈도우(140)의 외부 표면(140o) 및 내부 표면(140i)을 통해 상기 광을 반사시키는 단계를 포함하는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500). - 제 8 항에 있어서,
상기 윈도우(140)의 내부 표면(140i) 및 베젤(13)의 외부 표면에 의해 형성되는 갭을 통해 상기 광을 반사시키는 단계를 더 포함하는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500). - ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 8 항에 있어서,
상기 윈도우(140)는 글래스로 구성되는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500). - ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 8 항에 있어서,
광 가이드(130)를 통해 상기 반사광(RLI, RLO)을 상기 센서(120, 410)를 향해 지향시키는 단계를 더 포함하는,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500). - ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 8 항에 있어서,
상기 광은 적외선 광인,
적응형 반사광 터치 센서(100, 400)를 구성하기 위한 방법(500). - 인터페이스(10)로서,
둘 이상의 적응형 반사광 터치 센서들(100, 400), 및
프로세서 보드(150)를 포함하고,
상기 둘 이상의 적응형 반사광 터치 센서들 각각은:
윈도우(140) 및 물체 ― 상기 물체는 상기 윈도우(140)에 맞대어 가압되고 상기 윈도우(140)에 가장 가까움 ―로부터 광(RLI, RLO)이 반사하는 방향으로 광을 방출시키는 에미터(110); 및
반사광(RLI, RLO)의 광 진폭을 측정하도록 포지셔닝된 센서(120, 410)를 포함하고;
상기 프로세서 보드(150)는,
상기 둘 이상의 센서들(120, 410)에 커플링되고, 그리고
상기 프로세서 보드(150)는,
어써트 임계치를 결정하고; 그리고
상기 측정된 광 진폭이 상기 어써트 임계치보다 작은 경우,
둘 이상의 측정된 광 진폭들을 평균냄으로써 상기 반사광(RLI, RLO)의 측정된 광 진폭의 이동 평균을 계산하고; 그리고
상기 이동 평균에 기초하여 상기 어써트 임계치를 갱신하도록 구성되고,
상기 측정된 광 진폭이 상기 어써트 임계치보다 큰 경우,
어써트 카운트를 증분시키도록 구성되며,
상기 프로세서 보드는 상기 둘 이상의 적응형 반사광 터치 센서들(100, 400) 각각에 대한 측정된 광 진폭의 이동 평균을 독립적으로 계산하는,
인터페이스(10). - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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