KR102149385B1

KR102149385B1 - 슬라이드 검출 기능을 갖는 터치 센싱 장치 및 전기 기기

Info

Publication number: KR102149385B1
Application number: KR1020200010665A
Authority: KR
Inventors: 홍병주; 고주열; 류제혁
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2020-08-31
Also published as: CN112540697A; US20210089187A1; CN112540697B; US11054940B2; KR102574421B1; KR20210034469A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치는, 하우징에 형성된 제1 터치부재 및 제2 터치부재를 갖는 터치 스위치부를 포함하는 전기 기기에 적용될 수 있는 터치 센싱 장치에 있어서, 상기 제1 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진 주파수를 갖는 제1 발진신호를 생성하고, 상기 제2 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진주파수를 갖는 제2 발진신호를 생성하는 발진회로; 및 상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호 각각을 디지털값으로 변환하여 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값을 생성하고, 상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값에 기초해, 개별 터치 입력을 검출하고, 기설정 슬라이드 기준시간 이내에 슬라이드 터치 입력2개의 터치 입력이 있으면 슬라이드 입력을 검출하는 검출 회로; 를 포함한다.

Description

슬라이드 검출 기능을 갖는 터치 센싱 장치 및 전기 기기{FORCE SENSING DEVICE WITH SLIDE DETECTING AND ELECTRICAL DEVICE}

본 발명은 슬라이드 검출 기능을 갖는 터치 센싱 장치 및 전기 기기에 관한 것이다.

일반적으로, 웨어러블 기기는 좀더 얇고 심플하면서 깔끔한 디자인이 선호되고 있으며 이에 따라 기존 기계식 스위치가 사라지고 있다. 이는 방진, 방수 기술의 구현이 이루어짐과 더불어, 매끄러운 디자인의 일체감 있는 모델의 개발이 이루어짐에 따라 가능해지고 있다.

현재 메탈 위를 터치하는 ToM(touch On Metal) 기술, 터치 패널을 이용한 커패시터 센싱 기법, MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System), 마이크로 스트레인 게이지(Micro Strain Gauge) 등의 기술이 개발되고 있으며 이에 더 나아가 포스 기능까지 개발되는 추세이다.

기존의 기계식 스위치의 경우, 스위치 기능 구현을 위해, 내부적으로 큰 사이즈와 공간이 필요하고, 외관상으로도 외부로 튀어나오는 형태나 외부 케이스와 일체화가 아닌 구조 등으로 인하여 깔끔하지 못한 디자인과 큰 공간이 필요하다는 단점이 있다.

또한 전기적으로 연결되는 기계식 스위치의 직접적인 접촉으로 인한 감전의 위험이 있으며, 특히 기계적 스위치의 구조상 방진 방수가 곤란하다는 단점이 있다.

그리고, 기존의 스위치 장치에서는, 터치 조작에 의한 임피던스 변화를 메탈 케이스와 내부 코일의 배치위치, 또는 메탈 케이스와 내부 코일간의 거리에 관계없이 정밀하게 검출하는 기술이 필요하다.

(선행기술문헌)

(특허문헌 1) KR 10-2002-0077836 (2002.10.14)

(특허문헌 2) KR 10-2009-0120709 (2009.11.25)

(특허문헌 3) KR 10-2011-0087014 (2011.08.02)

(특허문헌 4) KR 10-2011-0087004 (2011.08.02)

(특허문헌 5) KR 10-2018-0046833 (2018.05.09)

(특허문헌 6) US 2018-0093695 (2018.04.05)

(특허문헌 7) JP 2012-168747 (2012.09.06)

(특허문헌 8) JP 2015-095865 (2015.05.18)

본 발명의 일 실시 예는, 2개의 터치부재를 포함하는 터치 스위치부를 통한 개별적인 터치입력을 센싱할 수 있고, 2개의 터치부재를 연속해서 슬라이드 터치 입력슬라이드로 터치하는 슬라이드 터치입력을 센싱할 수 있는 터치 센싱 장치 및 전기 기기를 제안한다.

본 발명의 일 실시 예에 의해, 하우징에 형성된 제1 터치부재 및 제2 터치부재를 갖는 터치 스위치부를 포함하는 전기 기기에 적용될 수 있는 터치 센싱 장치에 있어서, 상기 제1 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진 주파수를 갖는 제1 발진신호를 생성하고, 상기 제2 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진주파수를 갖는 제2 발진신호를 생성하는 발진회로; 및 상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호 각각을 디지털값으로 변환하여 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값을 생성하고, 상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값에 기초해, 개별 터치 입력을 검출하고, 기설정 슬라이드 기준시간 이내에 2개의 터치 입력이 있으면 슬라이드 입력을 검출하는 검출 회로; 를 포함하는 터치 센싱 장치가 제안된다.

또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 하우징; 상기 하우징에 형성된 제1 터치부재 및 제2 터치부재를 갖는 터치 스위치부; 상기 제1 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진 주파수를 갖는 제1 발진신호를 생성하고, 상기 제2 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진주파수를 갖는 제2 발진신호를 생성하는 발진회로; 및 상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호 각각을 디지털값으로 변환하여 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값을 생성하고, 상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값에 기초해, 개별 터치 입력을 검출하고, 기설정 슬라이드 기준시간 이내에 2개의 터치 입력이 있으면 슬라이드 입력을 검출하는 검출 회로; 를 포함하는 전기 기기가 제안된다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 터치 스위치부에 포함된 2개의 터치부재를 이용하여 개별 터치 입력뿐만 아니라, 2개의 터치 조작이 연속해서 수행되는 슬라이드 터치 입력을 인식할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 기기의 외관 예시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선 단면구조 일 예시도이다.
도 3은 도 1의 I-I' 선 단면구조 다른 일 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치 및 전기 기기의 구성 예시도이다.
도 5는 발진회로의 개념도이다.
도 6은 발진회로의 일 예시도이다.
도 7은 발진회로의 다른 일 예시도이다.
도 8은 검출 회로의 일 예시도이다.
도 9는 도 8의 제1 주파수 디지털 컨버터의 일 예시도이다.
도 10은 도 8의 제2 주파수 디지털 컨버터의 일 예시도이다.
도 11은 도 9의 일부 신호의 예시도이다.
도 12는 도 10의 일부 신호의 예시도이다.
도 13의 (a)는 제1 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 일 예시도이고, 도 13의 (b)는 제2 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 일 예시도이다.
도 14의 (a)는 제1 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 다른 일 예시도이고, 도 14의 (b)는 제2 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 다른 일 예시도이다.
도 15의 (a)는 제1 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 일 예시도이고, 도 15의 (b)는 제2 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 일 예시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출 회로의 일 예시도이다.
도 17는 도 16의 제1 및 제2 터치 검출이기의 일 예시도이다.
도 18는 도 16의 제1 및 제2 터치 검출이기의 다른 일 예시도이다.
도 19은 도 18의 제1 슬라이드 검출기의 동작설명 예시도이다.
도 20은 도 18의 제2 슬라이드 검출기의 동작설명 예시도이다.

이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.

그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 기기의 외관 예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용될 수 있는 전기 기기(10)는 터치 스크린(11), 하우징(500) 및 터치 스위치부(TSW)를 포함할 수 있다.

상기 터치 스위치부(TSW)는 기계식 버튼을 대체하기 위한 제1 터치부재(TM1) 및 제2 터치부재(TM2)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 1을 참조하면 상기 전기 기기(10)는 스마트폰 등과 같이, 휴대 가능한 기기가 될 수 있고, 스마트 와치(Watch)와 같이, 웨어러블 기기가 될 수 있으며, 특정한 기기에 한정되지 않고, 휴대 가능하거나 착용 가능한 전기 기기, 또는 동작 제어를 위한 스위치를 갖는 전기 기기가 될 수 있다.

상기 하우징(500)은, 전기 기기(10)의 외부에 노출되는 외측 케이스가 될 수 있다. 일 예로, 상기 터치 센싱 장치가 모바일 기기에 적용되는 경우, 하우징(500)은 모바일 기기의 사이드(측면)에 배치되는 커버일 수 있다. 일 예로, 상기 하우징(500)은 전기 기기(10)의 후면에 배치되는 커버와 일체로 이루어질 수 있거나, 전기 기기(10)의 후면에 배치되는 커버와 별도로 분리되어 이루어질 수 있다.

상기 터치 스위치부(TSW)는, 상기 전기 기기의 하우징(500)에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 터치 센싱 장치는 전기 기기의의 하우징에 배치될 수 있다. 도 1을 참조하면, 상기 터치 스위치부(TSW)는 전기 기기의 커버에 배치될 수 있는데, 이 경우 커버는 터치 스크린을 제외한 커버, 예를 들면, 사이드 커버나, 후면 커버나, 전면의 일부에 형성될 수 있는 커버 등이 될 수 있으며, 설명의 편의상 하우징의 일 예시로, 모바일 기기의 사이드 커버에 배치된 경우에 대해 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 터치 스위치부(TSW)는, 상기 하우징(500)과 일체로 이루어지고, 힘이 가해지는 터치를 센싱하기 위한 적어도 2개의 터치부재를 포함하는 터치 영역을 의미할 수 있다.

본 서류에서, 터치, 터치 입력, 터치 인가는 제1 터치부재 또는/및 제2 터치부재의 외측면을 힘으로 누르는 포스를 수반하지 않고 접촉하는 접촉 터치와, 힘으로 누르는 포스를 수반하는 포스 터치를 포함하는 개념이다.

따라서, 본 서류에서 터치라고 하면, 접촉 및 포스중 하나를 포함하는 개념으로 이해하면 된다.

본 발명의 각 도면에 대해, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있고, 각 도면에 대해 가능한 차이점에 대한 사항이 설명될 수 있다.

도 2는 도 1의 I-I' 선 단면구조 일 예시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 기기는, 제1 터치 센싱 파트(TSP1) 및 제2 터치 센싱 파트(TSP2)를 포함한다.

상기 제1 터치 센싱 파트(TSP1)는, 전기 기기의 하우징(500)에 형성된 제1 터치부재(TM1)와, 상기 제1 터치부재(TM1)의 내측에 배치되어 상기 제1 터치부재(TM1)에 대향하여 소정간격(예, D1) 이격되며, 제1 터치부재(TM1)를 통한 포스 터치시 가변되는 인덕턴스를 갖는 제1 인덕터 소자(LE1)와, 상기 제1 인덕터 소자(LE1)에 병렬, 직렬 또는 직병렬로 접속된 제1 커패시터 소자(CE1)와, 상기 제1 인덕터 소자(LE1)에 기초해 가변되는 공진주파수를 갖는 제1 발진신호를 생성하고, 이 제1 발진신호에 기초해 제1 터치 입력을 인식하는 회로부(CS)(예, IC)를 포함할 수 있다.

상기 제2 터치 센싱 파트(TSP2)는, 모바일 기기의 하우징(500)에 형성된 제2 터치부재(TM2)와, 상기 제2 터치부재(TM2)의 내측에 배치되어 상기 제2 터치부재(TM2)에 대향하여 소정간격(예, D2) 이격되며, 제2 터치부재(TM2)를 통한 포스 터치시 가변되는 인덕턴스를 갖는 제2 인덕터 소자(LE2)와, 상기 제2 인덕터 소자(LE2)에 병렬, 직렬 또는 직병렬로 접속된 제2 커패시터 소자(CE2)와, 상기 제2 인덕터 소자(LE2)에 기초해 가변되는 공진주파수를 갖는 제2 발진신호를 생성하고, 이 제2 발진신호에 기초해 제2 터치 입력을 인식하는 상기 회로부(CS)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 제1 터치부재(TM1)와 제1 인덕터 소자(LE1)와의 소정간격(예, D1)은, 상기 제2 터치부재(TM2)와 제2 인덕터 소자(LE2)와의 소정간격(예, D2)과 동일하도록 설계될 수 있으며, 구현상 실질적으로 동일하지 않고 다를 수 있다.

도 2에서, 상기 터치 센싱 장치는, 기판(200) 및 브라켓(300)을 포함할 수 있다.

상기 기판(200)은, 상기 제1 인덕터 소자(LE1), 상기 제2 인덕터 소자(LE2), 상기 발진회로(600) 및 상기 검출 회로(900)를 포함하는 회로부(CS)를 실장할 수 있다. 일 예로, 상기 기판(200)은 상기 제1 인덕터 소자(LE1)를 실장하는 제1 기판(201)과, 상기 제2 인덕터 소자(LE2)를 실장하는 제2 기판(202)을 포함할 수 있다.

상기 브라켓(300)은, 상기 제1 인덕터 소자(LE1)와 상기 제1 터치부재(TM1) 사이의 소정 간격(D1)과, 상기 제2 인덕터 소자(LE2)와 상기 제2 터치부재(TM2) 사이의 소정 간격(D2)을 유지하도록 상기 기판(200)을 지지할 수 있다. 일 예로, 상기 브라켓(300)은, 제1 기판(201)을 지지하는 제1 브라켓(301)과, 제2 기판(202)을 지지하는 제2 브라켓(302)을 포함할 수 있다.

회로부(CS)가 기판(200)중 제1 기판(201)에 실장된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 기판(200)의 어디라도 실장될 수 있으며, 다른 예로 제2 기판(202)에 실장될 수 있다.

먼저, 도 2에 도시된 제1 터치 센싱 파트(TSP1)를 설명하면, 상기 제1 터치부재(TM1)의 내측면과 소정 간격 이격된 제1 인덕터 소자(LE1)는 제1 기판(201)의 일면에 실장되며, 상기 제1 기판(201)의 일면에는 제1 커패시터 소자(CE1) 및 회로부(CS)(예, IC)도 실장될 수 있다. 상기 제1 기판(201)의 타면에는 제1 브라켓(301)이 부착될 수 있다.

상기 제1 브라켓(301)은 금속과 같은 도전체가 될 수 있고, 터치 센싱 장치가 적용되는 전기 기기의 내부 구조물에 부착될 수 있고, 별도의 지지 부재를 이용하여 지지될 수 있다. 이와 같은 제1 브라켓(301)은 상기 제1 인덕터 소자(LE1)와 제1 터치부재(TM1)가 소정간격(D1, 도 2)을 유지하는 구조이면 특별한 구조에 한정되지 않는다.

부연하면, 상기 제1 기판(201)의 일면에 상기 회로부(CS)(예, IC), 제1 인덕터 소자(LE1), 및 제2 커패시터 소자(CE1)가 배치될 수 있고, 상기 제1 기판(201)을 통해 상기 회로부(CS)(예, IC), 제1 인덕터 소자(LE1), 및 제1 커패시터 소자(CE1)는 전기적으로 연결될 수 있다.

다음, 도 2에 도시된 제2 터치 센싱 파트(TSP2)를 설명하면, 상기 제2 터치부재(TM2)의 내측면과 소정간격(예, D2, 도 2) 이격된 제2 인덕터 소자(LE2)는 제2 기판(202)의 일면에 실장되며, 상기 제2 기판(202)의 일면에는 제2 커패시터 소자(CE2)도 실장될 수 있다. 상기 제2 기판(202)의 타면에는 제2 브라켓(302)이 부착될 수 있다.

상기 제2 브라켓(302)은 금속과 같은 도전체가 될 수 있고, 터치 센싱 장치가 적용되는 전기 기기의 내부 구조물에 부착될 수 있고, 별도의 지지 부재를 이용하여 지지될 수 있다. 이와 같은 제2 브라켓(302)은 상기 제2 인덕터 소자(LE2)와 제2 터치부재(TM2)가 소정간격(예, D2, 도 2)을 유지하는 구조이면 한 특별한 구조에 한정되지 않는다.

부연하면, 상기 제2 기판(201)의 일면에 제2 인덕터 소자(LE2), 및 제2 커패시터 소자(CE2)가 배치될 수 있고, 상기 제2 기판(202) 및 제1 기판(201)을 통해 상기 회로부(CS)(예, IC), 제2 인덕터 소자(LE2), 및 제2 커패시터 소자(CE2)는 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 제1 기판(201)과 제2 기판(202)은, 서로 독립적으로 이루어지거나, 도 2에 도시된 바와같이, 하나의 기판(200)으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 이 경우, 상기 기판(200)은 FPCB로 이루어질 수 있고, 상기 제1 기판(201)과 제2 기판(202)을 포함할 수 있다.

상기 제1 브라켓(310) 및 제2 브라켓(320)은, 서로 독립적으로 이루어지거나, 도 2에 도시된 바와같이, 하나의 브라켓(300)으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

도 2의 A방향의 하우징 정면도를 참조하면, 일 예로, 하우징(500)은 메탈과 같은 전도체로 이루어질 수 있다. 제1 터치부재(TM1) 및 제2 터치부재(TM2)는 상기 하우징과 일체로 이루어지고, 하우징과 동일한 메탈과 같은 전도체로 이루어질 수 있다.

도 2의 A방향의 제1 및 제2 인덕터 소자(LE1,LE2) 정면도를 참조하면, 예를 들어, 제1 인덕터 소자(LE1)는 제1 접속 패드(PA1)와 제2 접속 패드(PA2) 사이에 권선타입으로 연결된 코일패턴(LE1-P)을 포함하고, 이 코일패턴(LE1-P)은 코일기판(LE1-S)상에 형성된 PCB 패턴일 수 있다. 상기 제1 접속 패드(PA1)와 제2 접속 패드(PA2)는 상기 기판(200)을 통해 상기 회로부(CS) 및 제1 커패시터 소자(CE1)와 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 제2 인덕터 소자(LE2)는 제1 접속 패드(PA1)와 제2 접속 패드(PA2) 사이에 권선타입으로 연결된 코일패턴(LE2-P)을 포함하고, 이 코일패턴(LE2-P)은 코일기판(LE2-S)상에 형성된 PCB 패턴일 수 있다. 상기 제1 접속 패드(PA1)와 제2 접속 패드(PA2)는 상기 기판(200)을 통해 상기 회로부(CS) 및 제2 커패시터 소자(CE2)와 전기적으로 연결될 수 있다.

도 2에 도시된 제1 및 제2 인덕터 소자(LE1,LE2)는 하나의 예시에 불과하므로, 이에 한정되지 않는다.

도 2에 도시된 제1 터치 센싱 파트(TSP1) 및 제2 터치 센싱 파트(TSP2)는 하나의 예시에 불과하므로, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 2의 하우징(500)은 전도체가 될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

도 3은 도 1의 I-I' 선 단면구조 다른 일 예시도이다.

도 3을 참조하여 도 2와의 차이점을 중심으로 설명하면, 도 3에 도시된 제1 터치 센싱 파트(TSP1) 및 제2 터치 센싱 파트(TSP2) 각각은, 도 2에 도시된 제1 터치 센싱 파트(TSP1) 및 제2 터치 센싱 파트(TSP2)와 차이점으로 제1 터치부재(TM1)의 내측면에 제1 인덕터 소자(LE1)가 배치되고, 제2 터치부재(TM2)의 내측면에 제2 인덕터 소자(LE2)가 배치되어 있다.

도 2에 도시된 제1 터치 센싱 파트(TSP1) 및 제2 터치 센싱 파트(TSP2) 각각은, 해당 터치부재와 해당 인덕터 소자간의 간격변화에 따른 와전류의 변화에 기초하여 인덕턴스가 가변되는 것을 이용하는 인덕티브 센싱을 위한 구조이다.

반면에, 도 3에 도시된 제1 터치 센싱 파트(TSP1) 및 제2 터치 센싱 파트(TSP2) 각각은, 해당 터치부재의 외표면에 대한 인체의 접촉 터치에 따라 커패시턴스가 가변되는 것을 이용하는 커패시티브 센싱을 위한 구조이다.

예를 들어, 도 3의 하우징(500)은 비전도체가 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 장치 및 전기 기기의 구성 예시도이다.

도 4을 참조하면, 발명의 일 실시 예에 따른 전기 기기는, 하우징(500)과, 하우징(500)과 일체로 이루어진 제1 터치부재(TM1) 및 제2 터치부재(TM2)를 갖는 터치 스위치부(TSW) 및 터치 센싱 장치(50)를 포함할 수 있다.

상기 터치 센싱 장치(50)는, 제1 인덕터 소자(LE1), 제2 인덕터 소자(LE2), 발진회로(600), 및 검출 회로(900)를 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 제1 인덕터 소자(LE1)는, 상기 제1 터치부재(TM1)의 내측에 배치되고, 상기 제1 터치부재(TM1)에 대향하여 소정 간격(D1) 이격되며, 상기 제1 터치부재(TM1)를 누르는 포스 터치시 가변되는 인덕턴스를 갖는다. 다른 일 예로, 상기 제1 인덕터 소자(LE1)는, 상기 제1 터치부재(TM1)의 내측면에 부착될 수 있다.

일 예로, 상기 제2 인덕터 소자(LE2)는, 상기 제2 터치부재(TM2)의 내측에 배치되고, 상기 제2 터치부재(TM2)에 대향하여 소정 간격(D2) 이격되며, 상기 제2 터치부재(TM2)를 누르는 포스 터치시 가변되는 인덕턴스를 갖는다. 다른 일 예로, 상기 제2 인덕터 소자(LE2)는, 상기 제2 터치부재(TM2)의 내측면에 부착될 수 있다.

상기 발진회로(600)는, 가변되는 인덕턴스 또는 가변되는 커패시턴스에 기초한 공진 주파수를 갖는 제1 발진신호(LCosc1)를 생성하고, 가변되는 인덕턴스 또는 가변되는 커패시턴스에 기초한 공진주파수를 갖는 제2 발진신호(LCosc2)를 생성할 수 있다.

상기 발진회로(600)는, 제1 발진회로(601) 및 제2 발진회로(602)를 포함할 수 있다.

상기 제1 발진회로(601)는, 상기 제1 인덕터 소자(LE1)와, 상기 제1 인덕터 소자(LE1)에 병렬, 직렬 또는 직병렬로 접속된 제1 커패시터 소자(CE1)를 포함하여, 상기 제1 발진신호(LCosc1)를 생성할 수 있다.

상기 제2 발진회로(602)는, 상기 제2 인덕터 소자(LE2)와, 상기 제2 인덕터 소자(LE2)에 병렬, 직렬, 또는 직병렬로 접속된 제2 커패시터 소자(CE2)를 포함하여, 상기 제2 발진신호(LCosc2)를 생성할 수 있다.

상기 검출 회로(900)는, 상기 제1 발진신호(LCosc1) 및 상기 제2 발진신호(LCosc2) 각각을 디지털값으로 변환하여 제1 카운트 값(L_CNT1) 및 제2 카운트 값(L_CNT2)을 생성하고, 상기 제1 카운트 값(L_CNT1) 및 상기 제2 카운트 값(L_CNT2)에 기초해 기설정 슬라이드 기준시간(Slide_det_time, SD_time) 이내에 2개의 터치 입력이 있으면 슬라이드 터치 입력(TD1-TD2, 또는 TD2-TD1)을 검출할 수 있다. 상기 슬라이드 기준시간(Slide_det_time, SD_time)은 개별 터치 입력과 슬라이드 터치 입력을 구별하기 위한 시간으로, 이는 제1 터치 센싱 파트(TSP1) 및 제2 터치 센싱 파트(TSP2)에서의, 제1 터치부재(TM1)와 제1 인덕터 소자(LE1)간의 이격거리인 소정간격(D1), 제2 터치부재(TM2)와 제2 인덕터 소자(LE2)간의 이격거리인 소정간격(D2), 적용되는 전기 기기의 사용환경 및 사용자 편의에 따라 가변될 수 있으며, 일 예로, 0.5usec 이 될 수 있다.

일 예로, 상기 검출 회로(900)는, 상기 제1 카운트 값(L_CNT1) 및 상기 제2 카운트 값(L_CNT2)에 기초해 개별 터치 입력을 검출할 수 있다.

상기 검출 회로(900)는, 상기 제1 카운트 값(L_CNT1) 및 상기 제2 카운트 값(L_CNT2)에 기초해, 상기 슬라이드 기준시간(Slide_det_time, SD_time) 이내에, 상기 제1 터치부재(TM1)를 통한 제1 터치 입력과 상기 제2 터치부재(TM2)를 통한 제2 터치 입력이 있으면 슬라이드 터치 입력(TD1-TD2, 또는 TD2-TD1)을 검출할 수 있다.

상기 검출 회로(900)는, 상기 제1 및 제2 터치 입력중 선행 터치 입력 및 후행 터치 입력 각각을 판단하기 위한 선행 및 후행 터치 임계치중에서, 원활한 슬라이드 입력 및 검출을 위해서, 상기 후행 터치 임계치는 상기 선행 터치 임계치보다 낮을 수 있다.

여기서, 선행 임계치는 도 18의 제1 및 제2 터치 임계치(T_TH_1, T_TH_2)가 될 수 있고, 후행 임계치는 도 18의 제1 및 제2 라이트 터치 임계치(LTT_TH_1, LT_TH_2)가 될 수 있다.

한편, 도 2 및 도 4을 참조하면, 제1 터치 센싱 파트(TSP1)에서, 제1 터치부재(TM1)는 하우징(500)과 일체로 이루어질 수 있고, 일 예로 알루미늄 또는 메탈로 이루어질 수 있다. 제1 인덕터 소자(LE1)는 제1 브라켓(301)에 의해, 제1 터치부재(TM1)와 소전간격(D1, 도 2) 만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제1 인덕터 소자(LE1)의 하부면은 페라이트 시트(미도시됨)가 배치될 수 있으며, 이는 필수는 아니다. 제1 인덕터 소자(LE1)의 형태는 특별히 정해진 형태일 필요는 없으며 원 또는 사각 등 다양한 패턴이 가능하며, PCB 자체로 플렉시블 PCB(FPCB)로 구성 가능하다. 또한 칩 인더터로 대체 가능하다.

제1 기판(201)은 FPCB가 될 수 있고, FPCB 외의 여러 가지 종류의 PCB 모두 가능하며, 제1 기판(201)의 실장면(제1 터치부재의 내측면과 마주보는 면) 또는 그 반대면에는 센싱을 위한 MLCC 등의 제1 커패시터 소자(CE1)가 배치 될 수 있다.

또한, 제1 인덕터 소자(LE1)(예, PCB 코일), 및 제1 커패시터 소자(CE1)(예, MLCC)가 배치되어 있는 제1 기판(201)(예, FPCB)은, 제1 브라켓(301)에 탑재되어 하우징(500)에 결합될 수 있으며, 이에 따라 제1 인덕터 소자(LE1)와 제1 터치부재(TM1) 사이의 거리가 제2 브라켓(301)에 의해 사전에 결정된 소정간격(D1, 도 2)만큼 유지될 수 있다.

이러한 제1 터치 센싱 파트(TSP1)에 의해서, 하우징(500)의 제1 터치부재(TM1)를 힘으로 누르면 제1 터치부재(TM2)의 눌림으로 인해 제1 터치부재(TM1)와 제1 인덕터 소자(LE1) 사이의 거리가 변화하여 인덕턴스가 변하고, 이에 따라, 상기 발진회로(600) 및 검출 회로(900)에 의해, 제1 터치 입력이 센싱될 수 있다.

또한, 도 2 및 도 4을 참조하면, 제2 터치 센싱 파트(TSP2)에서, 제2 터치부재(TM2)는 하우징(500)과 일체로 이루어질 수 있고, 일 예로 알루미늄 또는 메탈로 이루어질 수 있다. 제2 인덕터 소자(LE2)는 제2 브라켓(302)에 의해, 제2 터치부재(TM2)와 소정간격(D2, 도 2) 만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제2 인덕터 소자(LE2)의 하부면은 페라이트 시트(미도시됨)가 배치될 수 있으며, 이는 필수는 아니다. 제2 인덕터 소자(LE2)의 형태는 특별히 정해진 형태일 필요는 없으며 원 또는 사각 등 다양한 패턴이 가능하며, PCB 자체로 플렉시블 PCB(FPCB)로 구성 가능하다. 또한 칩 인더터로 대체 가능하다.

제2 기판(202)은 FPCB가 될 수 있고, FPCB 외의 여러 가지 종류의 PCB 모두 가능하며, 제2 기판(202)의 실장면(제2 터치부재의 내측면과 마주보는 면) 또는 그 반대면에는 센싱을 위한 MLCC 등의 제2 커패시터 소자(CE2)가 배치 될 수 있다.

또한, 제2 인덕터 소자(LE2)(예, PCB 코일), 및 제2 커패시터 소자(CE2)(예, MLCC)가 배치되어 있는 제2 기판(202)(예, FPCB)은, 제2 브라켓(302)에 탑재되어 하우징(500)에 결합될 수 있으며, 이에 따라 제2 인덕터 소자(LE2)와 제2 터치부재(TM2) 사이의 거리가 제2 브라켓(302)에 의해 소정간격(D2, 도 2)만큼 유지될 수 있다.

이러한 제2 터치 센싱 파트(TSP2)에 의해서, 하우징(500)의 제2 터치부재(TM2)를 힘으로 누르면 제2 터치부재(TM2)의 눌림으로 인해 제2 터치부재(TM2)와 제2 인덕터 소자(LE2) 사이의 거리가 변화하여 인덕턴스가 변하고, 이에 따라, 상기 발진회로(600) 및 검출 회로(900)에 의해, 제2 터치 입력이 센싱될 수 있다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같은 본 실시 예에 의한 2개의 터치 센싱 구조를 이용하면, 개별적인 터치 입력뿐만 아니라, 개별적인 터치 입력을 이용하여 슬라이드 터치 입력을 검출할 수 있다.

본 발명의 터치 센싱 장치의 구조는 도 2에 한정되지 않으며, 제1 및 제2 브라켓(301,302)을 이용하여, 제1 터치부재(TM1)와 제1 인덕터 소자(LE1)간의 일정 간격(D1), 및 제2 터치부재(TM2)와 제2 인덕터 소자(LE2)간의 일정 간격(D2)을 유지할 수 있어서, 제1 터치부재(TM1) 및 제2 터치부재(TM2)에 터치 인가시 인덕티브 센싱이 가능하고, 또한, 제1 터치부재(TM1)와 제2 터치부재(TM2)를 연속해서 누르는 슬라이드 터치 입력이 가해지면 이러한 슬라이드 터치 입력시에도 인덕턴스 센싱이 가능하여, 본 발명에 의하면, 개별적인 터치 입력뿐만 아니라 슬라이드 터치 입력도 센싱될 수 있다.

결국, 검출 회로(900)는 개별 터치 입력 및 슬라이드 터치 입력을 검출하여, 개별 터치 검출 신호(TD)(TD1,TD2) 및 슬라이드 터치 검출 신호(SD)(SD1,SD2)를 출력할 수 있다.

도 5는 발진회로의 개념도이다.

도 5를 참조하면, 상기 제1 발진회로(601)는, 제1 터치부재(TM1)를 통한 터치 입력시 제1 인덕터 소자(LE1)의 인덕턴스가 가변됨에 따라 가변되는 제1 공진주파수(fres1)를 갖는 제1 발진신호(LCosc1)를 생성할 수 있다.

상기 제2 발진회로(602)는, 제2 터치부재(TM2)를 통한 터치 입력시 제2 인덕터 소자(LE2)의 인덕턴스가 가변됨에 따라 가변되는 제2 공진주파수(fres2)를 갖는 제2 발진신호(LCosc2)를 생성할 수 있다.

도 6은 발진회로의 일 예시도이다.

도 6를 참조하면, 상기 제1 발진회로(601)는, 제1 인덕턴스 회로(610-1), 제1 커패시턴스 회로(620-1) 및 제1 증폭회로(630-1)를 포함할 수 있다.

상기 제1 인덕턴스 회로(610-1)는, 상기 제1 터치부재(TM1)의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 인덕터 소자(LE1)를 포함하여, 제1 터치부재(TM1)를 통한 터치 입력에 기초해 가변되는 인덕턴스를 포함할 수 있다.

상기 제1 커패시턴스 회로(620-1)는, 상기 인덕턴스 회로(610-1)에 연결된 제1 커패시터 소자(CE2)를 포함하고, 커패시턴스를 포함할 수 있다.

상기 제1 증폭회로(630-1)는, 상기 제1 인덕턴스 회로(610-1) 및 제1 커패시턴스 회로(620-1)에 의한 제1 공진주파수(fres1)를 갖는 제1 발진신호(LCosc1)를 생성할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 증폭회로(630-1)는 적어도 하나의 인버터를 포함할 수 있고, 또는 차동 증폭회로를 포함할 수 있으며, 제1 발진신호를 생성할 수 있는 한, 특정한 회로에 한정되지 않는다.

또한, 상기 제2 발진회로(602)는, 제2 인덕턴스 회로(610-2), 제2 커패시턴스 회로(620-2), 및 제2 증폭회로(630-2)를 포함할 수 있다.

제2 인덕턴스 회로(610-2)는, 상기 제2 터치부재(TM2)의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 인덕터 소자(LE2)를 포함하여, 상기 제2 터치부재(TM2)를 통한 터치 입력에 기초해 가변되는 인덕턴스를 포함할 수 있다.

제2 커패시턴스 회로(620-2)는, 상기 제2 인덕턴스 회로(610-2)에 연결된 제2 커패시터 소자(622)를 포함하고, 커패시턴스를 포함할 수 있다.

제2 증폭회로(630-2)는, 상기 제2 인덕턴스 회로(610-2) 및 제2 커패시턴스 회로(620-2)에 의한 제2 공진주파수(fres2)를 갖는 제2 발진신호(LCosc2)를 생성할 수 있다. 일 예로, 상기 제2 증폭회로(630-2)는 적어도 하나의 인버터를 포함할 수 있고, 또는 차동 증폭회로를 포함할 수 있으며, 제2 발진신호를 생성할 수 있는 한, 특정한 회로에 한정되지 않는다.

도 6를 참조하여, 제1 터치부재(TM1)에 터치가 인가되는 경우에 대한 제1 발진회로(601)의 동작을 설명한다.

도 2 내지 도 6를 참조하면, 상기 제1 발진회로(601)는 터치 입력이 없는 경우(No Touch)에는 인덕턴스가 가변되지 않으며, 제1 인덕터 소자(LE1)의 인덕턴스(Lind)를 포함하는 제1 인덕턴스 회로(610-1)와, 제1 인덕터 소자(LE2)의 커패시턴스(Cext)를 포함하는 제1 커패시턴스 회로(620-1)를 포함할 수 있다.

일 예로, 제1 발진회로(601)의 제1 공진 주파수(fres1)는 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. 또한, 제2 발진회로(602)의 제2 공진 주파수(fres2)는 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.

[수학식 1]

fres1 ≒ 1/2π sqrt (Lind * Cext)

[수학식 2]

Fres2 ≒ 1/2π sqrt (Lind * Cext)

상기 수학식 1 및 2에서, ≒는 같을 수 있거나 유사하다는 의미이고, 여기서 유사하다는 것은 다른 값이 더 포함될 수 있다는 의미이다.

또한, 도 6을 참조하면, 본 발명에서는 전기 기기의 하우징(500)의 제1 터치부재(TM1)의 접촉면을 누르는 터치가 인가되는 경우, 인덕티브 센싱(Inductive Sensing) 방식이 적용될 수 있으며, 이에 따라 터치 입력을 검출할 수 있다.

예를 들어, 전도체 또는 비전도체 등에 의해서 눌려지는 터치가 제1 터치부재(TM1)에 인가되는 경우, 제1 터치부재(TM1)가 눌려져서 내측으로 휘어지면서 제1 터치부재(TM1)와 제1 인덕터 소자(LE1)간의 간격이 변하고, 제1 인덕터 소자(LE1)에 전류가 흐르는 동안, 주위의 도체인 제1 터치부재(TM1)와의 거리가 변하여 와전류의 크기가 변경되고, 변경된 와전류에 의한 인덕턴스가 감소(Lind-△Lind)하여 제1 공진주파수(Fres1)가 증가하게 되며, 이에 따라 제1 터치 입력을 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 전기 기기의 하우징(500)의 제2 터치부재(TM2)의 접촉면을 누르는 터치가 인가되는 경우, 인덕티브 센싱(Inductive Sensing) 방식이 적용될 수 있으며, 이에 따라 터치 입력을 검출할 수 있다.

예를 들어, 전도체 또는 비전도체 등에 의해서 눌려지는 터치가 제2 터치부재(TM2)에 인가되는 경우, 제2 터치부재(TM1)가 눌려져서 내측으로 휘어지면서 제2 터치부재(TM2)와 제2 인덕터 소자(LE2)간의 간격이 변하고, 제2 인덕터 소자(LE2)에 전류가 흐르는 동안, 주위의 도체인 제2 터치부재(TM2)와의 거리가 변하여 와전류의 크기가 변경되고, 변경된 와전류에 의한 인덕턴스가 감소(Lind-△Lind)하여 제2 공진주파수(Fres2)가 증가하게 되며, 이에 따라 제2 터치 입력을 검출할 수 있다.

도 7은 발진회로의 다른 일 예시도이다.

도 7를 참조하면, 제1 발진회로(601)는, 제1 인덕턴스 회로(610-1), 제1 커패시턴스 회로(620-1) 및 제1 증폭회로(630-1)를 포함할 수 있다.

또한, 제2 발진회로(602)는, 제2 인덕턴스 회로(610-2), 제2 커패시턴스 회로(620-2) 및 제2 증폭회로(630-2)를 포함할 수 있다.

도 7를 참조하여 도 6과의 차이점을 중심으로 설명하면, 제1 발진회로(601)의 제1 커패시턴스 회로(620-1)는, 접촉 터치에 따라 가변되는 커패시턴스를 가지며, 제2 발진회로(602)의 제2 커패시턴스 회로(620-2)는, 접촉 터치에 따라 가변되는 커패시턴스를 가진다.

도 8은 검출 회로의 일 예시도이다.

도 8을 참조하면, 상기 검출 회로(900)는, 주파수 디지털 컨버터(700) 및 터치 검출 회로(800)를 포함할 수 있다.

상기 주파수 디지털 컨버터(700)는, 상기 제1 발진신호(LCosc1) 및 상기 제2 발진신호(LCosc2) 각각을 디지털값으로 변환하여 제1 카운트 값(L_CNT1) 및 제2 카운트 값(L_CNT2)을 생성할 수 있다. 일 예로, 상기 주파수 디지털 컨버터(700)는, 제1 주파수 디지털 컨버터(FDC1)(701) 및 제2 주파수 디지털 컨버터(FDC2)(702)를 포함할 수 있다.

상기 터치 검출 회로(800)는, 상기 제1 카운트 값(L_CNT1) 및 제2 카운트 값(L_CNT2)에 기초하여 개별 터치 입력, 또는 슬라이드 터치 입력을 검출할 수 있다. 일 예로, 상기 터치 검출 회로(800)는, 상기 제1 및 제2 주파수 디지털 컨버터(701,702)로부터 입력되는 제1 및 제2 카운트 값(L_CNT1, L_CNT2) 각각에 기초하여 제1 터치 입력, 제2 터치 입력 및 슬라이드 터치 입력을 각각 검출할 수 있고, 이에 따라 제1 및 제2 터치 검출 신호(TD1,TD2)(TD)를 출력할 수 있고, 제1 및 제2 슬라이드 터치 검출 신호(SD1,SD2)를 출력할 수 있다.

일 예로, 상기 터치 검출 회로(800)는, 제1 터치 검출터치 검출부(800-1) 및 제2 터치 검출터치 검출부(800-2)를 포함할 수 있다.

도 9는 도 8의 제1 주파수 디지털 컨버터의 일 예시도이다.

도 9을 참조하면, 제1 주파수 디지털 컨버터(701)는 제1 발진신호(LCosc1)를 카운트하여, 제1 카운트 값(L_CNT1)을 생성할 수 있다.

예를 들어, 하기 수학식 3에서 보인 바와 같이, 제1 주파수 디지털 컨버터(701)는 기준 주파수(fref)를 기준 주파수 분주비(N)로 분주하고, 제1 발진신호(LCosc1)를 센싱 주파수 분주비(M)로 분주하여, 상기 분주된 기준 신호(fref/N)를 상기 분주된 제1 발진신호(LCosc1/M)를 이용하여 카운트할 수 있다. 또한 반대로 상기 분주된 제1 발진신호(LCosc1/M)를 상기 분주된 기준 신호(fref/N)를 이용하여 카운트하여, 제1 카운트 값(L_CNT1)이 출력된다.

[수학식 3]

L_CNT1 = (N * LCosc1)/(M * fref)

상기 수학식 3에서, LCosc1은 제1 발진신호의 주파수(제1 발진주파수)가 될 수 있고, fref는 기준 주파수이고, N은 기준주파수(예, 32Khz) 분주비이고, M은 센싱 공진주파수의 분주비이다.

상기 수학식 3에 보인 바와 같이, 제1 발진주파수(LCosc1)를 기준 주파수(fref)로 나눈다는 것은, 기준 주파수(fref)의 주기를 제1 발진주파수(LCosc1)를 이용하여 카운트한다는 의미로, 이와 같은 방식으로 상기 제1 카운트 값(L_CNT1)을 구하면, 낮은 기준 주파수(fref)를 이용하는 것이 가능하고, 카운트의 정밀도를 높일 수 있다는 장점이 있다.

도 9을 참조하면, 예를 들어, 상기 제1 주파수 디지털 컨버터(FDC1)(701)는, 제1 주파수 다운 컨버터(710-1), 제1 주기 타이머(720-1) 및 제1 CIC(Cascaded Integrator-Comb) 필터회로(730-1)를 포함할 수 있다.

상기 제1 주파수 다운 컨버터(710-1)는, 카운팅 하고자 하는 타이머의 시간주기의 기준이 되는 기준클럭(CLK_ref)을 입력받아서 기준클럭(CLK_ref)의 주파수를 다운 시킨다.

예를 들어, 제1 주파수 다운 컨버터(710-1)에 입력되는 기준클럭(CLK_ref)은, 제1 발진신호(LSosc1) 및 기준 신호(fref)중에서 어느 하나가 될 수 있다.

일 예로, 기준클럭(CLK_ref)이 제1 발진회로에서 입력되는 제1 발진신호(LSosc1)인 경우, 이 제1 발진신호(LSosc1)는 'DOSC_ref1 = LSosc1/M'와 같이 주파수가 다운되고, 여기서 M은 외부에 미리 셋팅될 수 있다.

다른 일 예로, 기준클럭(CLK_ref)이 기준 신호(fref)인 경우, 상기 기준클럭(CLK_ref)은, 분주된 기준클럭인 'DOSC_ref1 = fref/N'와 같이, 주파수가 다운되고, 여기서 N은 외부에 미리 셋팅될 수 있다.

상기 제1 주기 타이머(720-1)는, 제1 주파수 다운 컨버터(710-1)로부터 입력받은 분주된 기준클럭(DOSC_ref1)의 1주기 시간을 샘플클럭(CLK_spl)(예, 제1 발진신호(LCosc1))를 이용하여 카운팅 하여 생성된 제1 주기 카운트 값(PCV1)을 출력한다.

일 예로, 상기 제1 CIC 필터회로(730-1)는 데시메이터 CIC 필터를 포함할 수 있다. 상기 데시메이터 CIC 필터는 입력받은 제1 주기 카운트 값(PCV1)에 대해 누적 이득을 이용한 증폭을 수행하여 제1 카운트 값(L_CNT1)을 출력할 수 있다.

예를 들어, 상기 데시메이터 CIC 필터가 적분회로, 데시메이터 및 미분회로를 포함하는 경우, 적분회로의 스테이지 차수(S), 데시메이터 팩터(R) 및 미분회로의 미분 지연차수(M)에 기초해 상기 누적 이득은 [(R*M)^S]와 같이 구해질 수 있다. 일 예로, 적분회로의 스테이지 차수(S)가 4, 데시메이터 팩터(R)가 1, 미분회로의 미분 지연차수(M)가 4인 경우, 상기 누적 이득은 256[(1*4)^4]이 될 수 있다.

도 10은 도 8의 제2 주파수 디지털 컨버터의 일 예시도이다.

도 10을 참조하면, 상기 제2 주파수 디지털 컨버터(FDC2)(702)는, 제2 주파수 다운 컨버터(710-2), 제2 주기 타이머(720-2) 및 제2 CIC(Cascaded Integrator-Comb) 필터회로(730-2)를 포함할 수 있다.

제2 주파수 다운 컨버터(710-2)는 도 9의 제1 주파수 다운 컨버터(710-1)와 동일한 동작을 수행하고, 제2 주기 타이머(720-2)는 도 9의 제1 주기 타이머(720-1)와 동일한 동작을 수행하고, 상기 제2 CIC(Cascaded Integrator-Comb) 필터회로(730-2)는 도 9의 제1 CIC(Cascaded Integrator-Comb) 필터회로(715-1)와 동일한 동작을 수행한다.

이러한 동작을 통해서, 상기 제2 주파수 디지털 컨버터(FDC2)(702)는 제2 카운트 값(L_CNT2)을 출력할 수 있다.

도 11은 도 9의 일부 신호의 예시도이다.

도 11를 참조하면, 전술한 바와같이, 기준클럭(CLK_ref)은, 제1 발진신호(LCosc1) 및 기준 주파수 신호(fref)중에서 어느 하나가 될 수 있다. 기준 주파수 신호(fref)는 외부 크리스탈에 의한 신호가 될 수 있고 IC 내부 PLL이나 RC 등의 발진 신호가 될 수 있다.

일 예로, 기준클럭(CLK_ref)이 기준 신호(fref)면 샘플클럭(CLK_spl)은 제1 발진신호(LCosc1)가 될 수 있고, 이 경우, 제1 분주된 기준클럭(DOSC_ref1)은 'fref /N'가 될 수 있다.

도 12는 도 10의 일부 신호의 예시도이다.

도 12을 참조하면, 전술한 바와같이, 기준클럭(CLK_ref)은, 제2 발진신호(LCosc2) 및 기준 주파수 신호(fref)중에서 어느 하나가 될 수 있다.

일 예로, 기준클럭(CLK_ref)이 기준 신호(fref)면 샘플클럭(CLK_spl)은 제2 발진신호(LCosc2)가 될 수 있고, 이 경우, 제2 분주된 기준클럭(DOSC_ref2)은 'fref /N'가 될 수 있다.

도 13의 (a)는 제1 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 일 예시도이고, 도 13의 (b)는 제2 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 일 예시도이다.

도 13의 (a), (b), 도 14의 (a), (b)를 참조하여, 두 개의 터치 스위치(2개의 터치부재와 2개의 인덕터 소자 포함)를 이용하여 슬라이드 터치 입력(예, 포스 터치에 기초한 슬라이드 터치 입력)을 검출하는 과정을 설명한다.

도 13의 (a) 및 (b)를 참조하면, 먼저 제1 및 제2 터치부재(TM1,FM2)에 힘을 주어서 누른 상태에서 특정방향으로 이동하게 되면 2개의 터치부재(TM1,FM2)를 통해 인가되는 포스 터치 입력이 감지 될 수 있다.

도 13의 (a)는 제1 터치부재(TM1)(예, sensor_1) 부근에 먼저 힘을 가한 후 제2 터치부재(TM2)(예, sensor_2) 부근에 힘을 가했을 때(제1 방향의 슬라이드 터치 입력)의 동작에 대한 제1,제2 카운트 값(L_CNT1, L_CNT12)의 파형이고, 도 13의 (b)는 제2 터치부재(TM2)(예, sensor_2) 부근에 먼저 힘을 가한 후 제1 터치부재(TM1)(예, sensor_1)에 힘을 가했을 때(제2 방향의 슬라이드 터치 입력)의 동작에 대한 제1,제2 카운트 값(L_CNT1, L_CNT12)의 파형이다.

도 13의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제1,제2 카운트 값(L_CNT1, L_CNT12)의 파형을 통해 슬라이드 인식을 하기 위해서는 특정 센서(도 13의 (a),(b)에서, Sensor_1, 또는 Sensor_2)의 파형이 증가하고 특정 시간 이후에 또 다른 센서(도 13의 (a),(b)에서, Sensor_2, 또는 Sensor_2)의 파형이 증가함을 감지하여 사용자에 의한 슬라이드를 인식할 수 있다. 이와 같은 센싱 방식에서는 사용자가 두 번째에 해당하는 센서 부근에서도 첫번째 센서에 해당하는 만큼 강한 힘으로 케이스를 눌러야 하기 때문에 사용자의 행동이 부자연스러울 수 있다.

도 13의 (a),(b)에서, Sensor_1은 제1 터치부재(TM1) 및 제1 인덕터 소자(LE1)를 포함하는 센서구조에 해당될 수 있고, Sensor_2는 제2 터치부재(TM2) 및 제2 인덕터 소자(LE2)를 포함하는 센서구조에 해당될 수 있으며, 이는 본 발명의 다른 도면 및 설명에서도 적용될 수 있다.

도 14의 (a)는 제1 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 다른 일 예시도이고, 도 14의 (b)는 제2 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 다른 일 예시도이다.

도 14의(a), (b)를 참조하면, 제1 및 제2 센서에 동일한 세기로 터치를 인가하여야 하는 도 13과는 달리, 두번째 센서(도 13의 (a),(b)에서, Sensor_1, 또는 Sensor_2)에서는 작은 힘을 인가해도 슬라이드 터치 입력을 인식할 수 있도록 터치 임계치와는 다른 라이트터치 임계치를 설정하여 사용이 간편한 형태의 슬라이드 인식 기능을 제공할 수 있다.

도 15의 (a)는 제1 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 일 예시도이고, 도 15의 (b)는 제2 방향의 슬라이드 터치 입력에 의한 제1 및 제2 카운트 값의 일 예시도이다.

도 15의 (a), (b)를 참조하여, 두 개의 터치 스위치(2개의 터치부재와 2개의 인덕터 소자 포함)를 이용하여 슬라이드 터치 입력(예, 접촉 터치에 기초한 슬라이드 터치 입력)을 검출하는 과정을 설명한다.

도 15의 (a) 및 (b)를 참조하면, 먼저 제1 및 제2 터치부재(TM1,FM2)에 힘을 수반하지 않고 접촉한 상태에서 특정방향으로 이동하게 되면 2개의 터치부재(TM1,FM2)를 통해 인가되는 접촉 터치 입력이 감지 될 수 있다.

도 15의 (a)는 제1 터치부재(TM1)(예, sensor_1)에 먼저 접촉한 후 제2 터치부재(TM2)(예, sensor_2)에 접촉할 때(제1 방향의 슬라이드 터치 입력)의 동작에 대한 제1,제2 카운트 값(L_CNT1, L_CNT12)의 파형이고, 도 15의 (b)는 제2 터치부재(TM2)(예, sensor_2)에 먼저 접촉한 후 제1 터치부재(TM1)(예, sensor_1)에 접촉할 때(제2 방향의 슬라이드 터치 입력)의 동작에 대한 제1,제2 카운트 값(L_CNT1, L_CNT12)의 파형이다.

도 15의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제1,제2 카운트 값(L_CNT1, L_CNT12)의 파형을 통해 슬라이드 인식을 하기 위해서는 특정 센서(도 15의 (a),(b)에서, Sensor_1, 또는 Sensor_2)의 파형이 감소하고 특정 시간 이후에 또 다른 센서(도 13의 (a),(b)에서, Sensor_2, 또는 Sensor_2)의 파형이 감소함을 감지하여 사용자에 의한 슬라이드를 인식할 수 있다.

도 15의 (a),(b)에서, Sensor_1은 제1 터치부재(TM1) 및 제1 인덕터 소자(LE1)를 포함하는 센서구조에 해당될 수 있고, Sensor_2는 제2 터치부재(TM2) 및 제2 인덕터 소자(LE2)를 포함하는 센서구조에 해당될 수 있으며, 이는 본 발명의 다른 도면 및 설명에서도 적용될 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출 회로의 일 예시도이다.

도 16을 참조하면, 상기 제1 터치 검출터치 검출부(800-1)는, 제1 딜레이회로(810-1), 제1 감산회로(820-1), 및 제1 터치 검출 회로(830-1)를 포함할 수 있다.

상기 제1 딜레이회로(810-1)는, 상기 제1 카운트 값(L_CNT1)을 제1 딜레이 제어 신호(Delay_Ctrl_1)에 따라 소정의 시간 딜레이하여, 제1 딜레이 카운트 값(L_CNT_Delay_1)을 출력할 수 있다. 제1 딜레이 제어 신호(Delay_Ctrl_1)에 따라, 딜레이 시간이 결정될 수 있다.

상기 제1 감산회로(820-1)는, 상기 제1 딜레이 카운트 값(L_CNT_Delay_1) 및 제1 카운트 값(L_CNT1)을 감산하여, 제1 차분값(Diff1)을 출력할 수 있다. 여기서, 제1 차분값(Diff1)은 제1 카운트 값(L_CNT1)의 슬로프 변화가 될 수 있다. 제1 카운트 값(L_CNT1)은 현재 카운트된 값에 해당하고, 제1 딜레이 카운트 값(L_CNT_Delay1)은 현재로부터 소정의 딜레이 시간 이전에 카운트된 값에 해당한다.

상기 제1 터치 검출 회로(830-1)는, 상기 제1 및 제2 차분값(Diff1,Diff2) 에 기초하여 개별적인 제1 터치 입력, 제1 방향의 슬라이드 터치 입력을 검출을 수행할 수 있다.

상기 제2 터치 검출터치 검출부(800-2)는, 제2 딜레이회로(810-2), 제2 감산회로(820-2), 및 제2 터치 검출 회로(830-2)를 포함할 수 있다.

상기 제2 딜레이회로(810-2)는, 상기 제2 카운트 값(L_CNT2)을 제2 딜레이 제어 신호(Delay_Ctrl_2)에 따라 소정의 시간 딜레이하여, 제2 딜레이 카운트 값(L_CNT_Delay2)을 출력할 수 있다. 제2 딜레이 제어 신호(Delay_Ctrl_2)에 따라, 딜레이 시간이 결정될 수 있다.

상기 제2 감산회로(820-2)는, 제2 딜레이 카운트 값(L_CNT_Delay_2) 및 제2 카운트 값(L_CNT2)을 감산하여, 제2 차분값(Diff2)을 출력할 수 있다. 여기서, 제2 차분값(Diff2)은 제2 카운트 값(L_CNT2)의 슬로프 변화가 될 수 있다. 제2 카운트 값(L_CNT2)은 현재 카운트된 값에 해당하고, 제2 딜레이 카운트 값(L_CNT_Delay_2)은 현재로부터 소정의 딜레이 시간 이전에 카운트된 값에 해당한다.

상기 제2 터치 검출 회로(830-2)는, 상기 제1 및 제2 차분값(Diff1,Diff2) 에 기초하여 개별적인 제2 터치 입력 및 제2 방향의 슬라이드 터치 입력을 검출을 수행할 수 있다.

일 예로, 제1 터치 검출 회로(830-1)는, 상기 제1 차분값(Diff1)을, 제1 터치 임계치(T_TH_1) 및 상기 제1 터치 임계치(T_TH_1) 이하인 제1 라이트 터치 임계치(LTT_TH_1)와 비교하여 제1 터치 검출 신호(T_Det_1), 제1 라이트 터치 검출 신호(LT_Det_1)를 생성하고, 상기 제1 터치 임계치(T_TH_1)에 기초하여 개별 터치 입력을 검출할 수 있고, 제1 터치 임계치(T_TH_1) 및 제2 라이트 터치 검출 신호(LT_Det_2)에 기초하여 제1 방향(TM1=>TM2)의 슬라이드 터치 입력을 검출할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 터치 검출 회로(830-1)는, 제1 감산회로(820-1)에서 출력되는 제1 터치 슬로프에 대한 제1 차분값(Diff1), 제1 터치 구간(T_TH_1, TU_Hys_1, TL_Hys_1)과 비교하여, 제1 차분값(Diff1)이 제1 터치 임계치(T_TH_1) 보다 크면, 제1 터치 입력을 인식할 수 있고, 하이 레벨의 제1 터치 검출 신호(T_Det1)를 출력할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 차분값(Diff1)이 양수이면서 그 크기가 제1 터치 임계치(T_TH_1) 보다 크면 제1 터치 입력을 인식할 수 있다.

이와 달리, 제1 차분값(Diff1)이 제1 터치 임계치(T_TH_1) 작은 경우, 노터치(No Touch)를 인식할 수 있고, 로우 레벨의 제1 터치 검출 신호(T_Det_1)를 출력할 수 있다. 일 예로, 제1 차분값(Diff1)이 음수이면서 그 크기가 제1 터치 임계치(T_TH_1) 작으면 노터치(No Touch)를 인식할 수 있다.

여기서, 상기 제1 터치 구간(T_TH_1, TU_Hys_1, TL_Hys_1)에서, T_TH_1는 제1 터치 임계치, TU_Hys_1 및 TL_Hys_1은 제1 터치 히스테리시스의 상한치 및 하한치이다.

또한, 일 예로, 제2 터치 검출 회로(830-2)는, 상기 제2 차분값(Diff2)을, 제2 터치 임계치(T_TH_2) 및 상기 제2 터치 임계치(T_TH_2) 이하인 제2 라이트 터치 임계치(LTT_TH_2)와 비교하여 제2 터치 검출 신호(T_Det_2), 제2 라이트 터치 검출 신호(LT_Det_2)를 생성하고, 상기 제2 터치 검출 신호(T_Det_2)에 기초하여 개별 터치 입력을 검출할 수 있고, 제2 터치 임계치(T_TH_2) 및 제1 라이트 터치 검출 신호(LT_Det_1)에 기초하여 제2 방향(TM2=>TM1)의 슬라이드 터치 입력을 검출할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 터치 검출 회로(830-1)는, 제2 감산회로(820-2)에서 출력되는 제2 터치 슬로프에 대한 제2 차분값(Diff2), 제2 터치 구간(T_TH_2, TU_Hys_2, TL_Hys_2)과 비교하여, 제2 차분값(Diff2)이 제2 터치 임계치(T_TH_2) 보다 크면, 제2 터치 입력을 인식할 수 있고, 하이 레벨의 제1 터치 검출 신호(T_Det1)를 출력할 수 있다. 일 예로, 상기 제2 차분값(Diff2)이 양수이면서 그 크기가 제2 터치 임계치(T_TH_2) 보다 크면 제2 터치 입력을 인식할 수 있다.

이와 달리, 제2 차분값(Diff2)이 제2 터치 임계치(T_TH_2) 작은 경우, 노터치(No Touch)를 인식할 수 있고, 로우 레벨의 제2 터치 검출 신호(T_Det_2)를 출력할 수 있다. 일 예로, 제2 차분값(Diff2)이 음수이면서 그 크기가 제2 터치 임계치(T_TH_2) 작으면 노터치(No Touch)를 인식할 수 있다.

여기서, 상기 제2 터치 구간(T_TH_2, TU_Hys_2, TL_Hys_2)에서, T_TH_2는 제2 터치 임계치, TU_Hys_2 및 TL_Hys_2은 제2 터치 히스테리시스의 상한치 및 하한치이다.

게다가, 상기 제1 터치 검출 신호(T_Det_1) 및 제2 터치 검출 신호(T_Det_2) 각각의 하이레벨에 기초하여 슬라이드 터치 입력을 인식할 수 있고, 입력되는 순서에 기초하면 슬라이드 방향을 인식할 수 있고, 슬라이드 터치 입력을 센싱하여 제1 및 제2 슬라이드 터치 검출 신호(SD1,SD2)를 출력할 수 있다.

이와 같이, 슬로프에 대한 제1 및 제2 차분값(Diff1,Diff2)을 이용하면 온도 드리프트에 대한 오류를 방지할 수 있고, 또한 제1 터치 구간(T_TH_1, TU_Hys_1, TL_Hys_1) 및 제2 터치 구간(T_TH_2, TU_Hys_2, TL_Hys_2)을 이용하면 터치 센싱 정확도를 개선할 수 있다.

도 17는 도 16의 제1 및 제2 터치 검출이기의 일 예시도이다.

도 17를 참조하면, 상기 제1 터치 검출 회로(830-1)는 제1 슬로프_방향 검출기(831-1), 제1 터치 검출이기(833-1) 및 제1 슬라이드 검출기(835-1)를 포함한다.

상기 제2 터치 검출 회로(830-2)는 제2 슬로프_방향 검출기(831-2), 제2 터치 검출이기(833-2) 및 제2 슬라이드 검출기(835-2)를 포함한다.

먼저, 제1 슬로프_방향 검출기(831-1)는, 슬로프값인 제1 차분값(Diff1)에 기초하여 제1 터치 슬로프 크기 및 방향을 검출한다.

제1 터치 검출이기(833-1)는, 제1 슬로프_방향 검출기(831-1)로부터의 슬로프 크기 및 방향에 기초하여, 제1 터치 슬로프가 상승 방향으로 제1 터치 임계치(T_TH_1) 이상이 되었을 때 터치가 감지된 것으로 인식하여 제1 터치 검출 신호(T_Det_1)를 출력하고, 제1 터치 입력을 인식한 상태에서 슬로프가 하강 방향으로 제1 터치 임계치(T_TH_1) 이상이 되었을 때 제1 터치 감지가 해제된 것으로 인식하게 된다. 여기에서 제1 터치 임계치(T_TH_1)와 더불어 안정성을 확보하기 위해 제1 터치 임계치 근처로 제1 히스테리시스 상항치(TU_Hys_1), 제1 히스테리스 하상치(TL_Hys_1)를 이용하여 제1 터치 입력 및 제1 터치 입력 해제를 판단할 수 있다.

제1 슬라이드 검출기(835-1)는, 상기 제1 터치 검출이기(833-1)로부터의 제1 터치 검출 신호(T_Det_1) 및 상기 제2 터치 검출이기(833-2)로부터의 제2 터치 검출 신호(T_Det_2)에 기초하여, 제1 슬라이드 터치 입력(TM1 to TM2)을 인식하여 제1 슬라이드 터치 검출 신호(SD1)를 출력할 수 있다.

다음, 제2 슬로프_방향 검출기(831-2)는, 슬로프값인 제2 차분값(Diff2)에 기초하여 제2 터치 슬로프 크기 및 방향을 검출한다.

제2 터치 검출이기(833-2)는, 제2 슬로프_방향 검출기(831-2)로부터의 슬로프 크기 및 방향에 기초하여, 제2 터치 슬로프가 상승 방향으로 제2 터치 임계치(T_TH_2) 이상이 되었을 때 터치가 감지된 것으로 인식하여 제2 터치 검출 신호(T_Det_2)를 출력하고, 제2 터치 입력을 인식한 상태에서 슬로프가 하강 방향으로 제2 터치 임계치(T_TH_2) 이상이 되었을 때 제2 터치 감지가 해제된 것으로 인식하게 된다. 여기에서 제2 터치 임계치(T_TH_2)와 더불어 안정성을 확보하기 위해 제2 터치 임계치 근처로 제2 히스테리시스 상항치(TU_Hys_2), 제2 히스테리스 하상치(TL_Hys_2)를 이용하여 제2 터치 입력 및 제2 터치 입력 해제를 판단할 수 있다.

제2 슬라이드 검출기(835-2)는, 상기 제1 터치 검출이기(833-1)로부터의 제1 터치 검출 신호(T_Det_1) 및 상기 제2 터치 검출이기(833-2)로부터의 제2 터치 검출 신호(T_Det_2)에 기초하여, 제2 슬라이드 터치 입력(TM2 to TM1)을 인식하여 제2 슬라이드 터치 검출 신호(SD2)를 출력할 수 있다.

도 18는 도 16의 제1 및 제2 터치 검출이기의 다른 일 예시도이다.

도 18를 참조하면, 도 17의 제1 및 제2 터치 검출 회로(830-1,830-2)와 대비하여, 도 18의 제1 터치 검출 회로(830-1)는 제1 라이트터치 검출이기(834-1)를 더 포함하고, 제2 터치 검출 회로(830-2)는 제2 라이트터치 검출이기(834-2)를 더 포함할 수 있다.

제1 라이트터치 검출이기(834-1) 및 제2 라이트터치 검출이기(834-2) 각각은, 제1 터치 검출이기(833-1) 및 제2 터치 검출이기(833-2)에 비해, 사용이 간편한 슬라이드(Slide)를 구현하기 위한 약한(Light) 터치를 감지하기 위해 추가된 구성으로, 제1 및 제2 터치 임계치(T_TH_1, T_TH_2)보다 낮은 제1 및 제2 라이트 터치 임계치(LTT_TH_1, LT_TH_2)가 설정될 수 있다

이에 따라, 제1 라이트터치 검출이기(834-1)는 제1 차분값(Diff1)의 슬로프 크기가 상승방향이면서 제1 라이트 터치 임계치(LTT_TH_1)보다 크면 하이레벨의 제1 라이트 터치 검출 신호(LT_Det_1)를 출력한다.

제2 라이트터치 검출이기(834-2)는 제2 차분값(Diff2)의 슬로프 크기가 상승방향이면서 제2 라이트 터치 임계치(LTT_TH_2)보다 크면 하이레벨의 제2 라이트 터치 검출 신호(LT_Det_2)를 출력한다.

이때, 제1 슬라이드 검출기(835-1)는, 상기 제1 터치 검출이기(833-1)로부터의 제1 터치 검출 신호(T_Det_1) 및 상기 제2 라이트 터치 검출이기(834-2)로부터의 제2 라이트 터치 검출 신호(LT_Det_2)에 기초하여, 제1 슬라이드 터치 입력(TM1 to TM2)을 인식할 수 있다.

제2 슬라이드 검출기(835-2)는, 상기 제2 터치 검출이기(833-2)로부터의 제2 터치 검출 신호(T_Det_2) 및 상기 제1 라이트 터치 검출이기(834-1)로부터의 제1 라이트 터치 검출 신호(LT_Det_1)에 기초하여, 제2 슬라이드 터치 입력(TM2 to TM1)을 인식할 수 있다.

도 19은 도 18의 제1 슬라이드 검출기의 동작설명 예시도이다.

도 19을 참조하여 제1 슬라이드 검출기(835-1) 의 동작과정을 설명한다.

먼저, 동작이 시작하면 시간 측정용 카운터(Time_counter)의 카운팅 시간(Counting Time) 및 슬라이드 감지 신호(TM1 to TM2_slide (SD1)_det)를 0으로 초기화 한다(S811). 그런 다음 제1 터치부재(TM1)에 의한 터치 입력이 감지(T_Det_1_evt=1)되었는지 확인한다(S821). 만약 제1 터치부재(TM1)(예, 제1 터치 스위치)에 의한 터치 입력이 감지되면 시간 측정용 카운터의 카운팅 시간(Counting Time)이 특정 시간(Slide_det_time, SD_time)을 초과하였는지 검사하고(S831) 초과하였다면 종료한다. 카운팅 시간(Counting Time)이 정해진 시간을 초과하지 않은 상태에서는 제2 터치부재(TM2)에 의한 터치 입력에 대한 감지를 확인(LT_Det_2_evt=1)한다(S841). 만약 제2 터치부재(TM2)에 의한 터치 입력이 감지되면 슬라이드가 감지(TM1 to TM2_slide (SD1)_det=1) 되며(S861), 제2 터치부재(TM2)에 의한 터치 입력이 감지되지 않으면 카운팅 시간(Counting Time)을 증가시키면서(S851), 제2 터치부재(TM2)에 의한 터치 감지를 위해 대기한다.

도 20은 도 18의 제2 슬라이드 검출기의 동작설명 예시도이다.

도 20을 참조하여 제2 슬라이드 검출기(835-2) 의 동작과정을 설명한다.

먼저, 동작이 시작하면 시간 측정용 카운터(Time_counter)의 카운팅 시간(Counting Time) 및 슬라이드 감지 신호(TM2 to TM1_slide (SD2)_det)를 0으로 초기화 한다(S812). 그런 다음 제2 터치부재(TM2)에 의한 터치 입력이 감지(T_Det_2_evt=1)되었는지 확인한다(S822). 만약 제2 터치부재(TM2)에 의한 터치 입력이 감지되면 시간 측정용 카운터의 카운팅 시간(Counting Time)이 특정 시간(Slide_det_time, SD_time)을 초과하였는지 검사하고(S832) 초과하였다면 종료한다. 카운팅 시간(Counting Time)이 정해진 시간을 초과하지 않은 상태에서는 제1 터치부재(TM1)에 의한 터치 입력에 대한 감지를 확인(LT_Det_1_evt=1)한다(S842). 만약 제1 터치부재(TM1)에 의한 터치 입력이 감지되면 슬라이드가 감지(TM2 to TM1_slide (SD2)_det=1) 되며(S862), 제1 터치부재(TM1)에 의한 터치 입력이 감지되지 않으면 시간 카운터를 증가시키면서(S852), 제1 터치부재(TM1)에 의한 터치 감지를 위해 대기한다.

전술한 본 발명의 실시 예가 모바일 기기에 적용되면, 적어도 2개의 터치부재를 통해 개별적인 터치 입력을 인식할 수 있을 뿐만 아니라, 슬라이드 터치 입력을 인식할 수 있으며, 이에 따라 터치 입력을 다양한 용도로 활용가능하게 된다.

이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

10: 모바일 기기
200: 기판
500: 하우징
600: 발진회로
CS: 회로부
700: 주파수 디지털 컨버터
800: 터치 검출 회로
TSW: 터치 스위치부

Claims

하우징에 형성된 제1 터치부재 및 제2 터치부재를 갖는 터치 스위치부를 포함하는 전기 기기에 적용될 수 있는 터치 센싱 장치에 있어서,
상기 제1 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진 주파수를 갖는 제1 발진신호를 생성하고, 상기 제2 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진주파수를 갖는 제2 발진신호를 생성하는 발진회로; 및
상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호 각각을 디지털값으로 변환하여 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값을 생성하고, 상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값에 기초해, 개별 터치 입력을 검출하고, 기설정 슬라이드 기준시간 이내에 2개의 터치 입력이 있으면 슬라이드 입력을 검출하는 검출 회로; 를 포함하고,
상기 검출 회로는,
상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값에 기초해, 상기 슬라이드 기준시간 이내에, 상기 제1 터치부재를 통한 제1 터치 입력과 상기 제2 터치부재를 통한 제2 터치 입력이 있으면 슬라이드 터치 입력을 검출하고,
상기 제1 및 제2 터치 입력중 선행 터치 입력 및 후행 터치 입력 각각을 판단하기 위한 선행 터치 임계치 및 후행 터치 임계치중에서, 상기 후행 터치 임계치는 상기 선행 터치 임계치보다 낮고,
상기 검출 회로는,
상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호 각각을 디지털값으로 변환하여 상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값을 생성하는 주파수 디지털 컨버터; 및
상기 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값에 기초하여 개별 터치 입력, 또는 슬라이드 터치 입력을 검출하는 터치 검출 회로; 를 포함하고,
상기 터치 검출 회로는,
제1 터치 검출터치 검출부 및 제2 터치 검출터치 검출부를 포함하고,
상기 제1 터치 검출터치 검출부는,
상기 제1 카운트 값을 제1 딜레이 제어 신호에 따라 소정의 시간 딜레이하여, 제1 딜레이 카운트 값을 출력하는 제1 딜레이회로;
상기 제1 딜레이 카운트 값 및 제1 카운트 값을 감산하여, 제1 차분값을 출력하는 제1 감산회로;
상기 제1 차분값 및 제2 차분값에 기초하여 개별적인 제1 터치 입력, 제1 방향의 슬라이드 터치 입력을 검출을 수행하는 제1 터치 검출 회로; 를 포함하고,
상기 제2 터치 검출터치 검출부는,
상기 제2 카운트 값을 제2 딜레이 제어 신호에 따라 소정의 시간 딜레이하여, 제2 딜레이 카운트 값을 출력하는 제2 딜레이회로;
상기 제2 딜레이 카운트 값 및 제2 카운트 값을 감산하여, 상기 제2 차분값을 출력하는 제2 감산회로; 및
상기 제1 차분값 및 상기 제2 차분값에 기초하여 개별적인 제2 터치 입력 및 제2 방향의 슬라이드 터치 입력을 검출을 수행하는 제2 터치 검출 회로;
를 포함하는 터치 센싱 장치.
제1항에 있어서, 상기 발진회로는,
상기 제1 터치부재의 내측에 배치되고, 상기 제1 터치부재를 누르는 포스 터치시 가변되는 인덕턴스를 갖는 제1 인덕턴스 회로와, 상기 제1 터치부재의 내측에 배치되고, 상기 제1 터치부재를 접촉하는 접촉 터치시 가변되는 커패시턴스를 갖는 제1 커패시턴스 회로를 포함하는 제1 발진회로; 및
상기 제2 터치부재의 내측에 배치되고, 상기 제2 터치부재를 누르는 포스 터치시 가변되는 인덕턴스를 갖는 제2 인덕턴스 회로와, 상기 제1 터치부재의 내측에 배치되고, 상기 제1 터치부재를 접촉하는 접촉 터치시 가변되는 커패시턴스를 갖는 제2 커패시턴스 회로를 포함하는 제2 발진회로; 를 포함하고,
상기 제1 발진회로는,
제1 인덕터 소자와, 상기 제1 인덕터 소자에 접속된 제1 커패시터 소자를 포함하여, 상기 제1 발진신호를 생성하고
상기 제2 발진회로는,
제2 인덕터 소자와, 상기 제2 인덕터 소자에 병렬로 접속된 제2 커패시터 소자를 포함하여, 상기 제2 발진신호를 생성하는
하는 터치 센싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 터치 센싱 장치는,
상기 발진회로 및 상기 검출 회로를 포함하는 회로부를 실장하는 기판; 및
상기 제1 인덕터 소자와 상기 제1 터치부재 사이의 소정 간격과, 상기 제2 인덕터 소자와 상기 제2 터치부재 사이의 소정 간격을 유지하도록 상기 기판을 지지하는 브라켓; 을 더 포함하는
터치 센싱 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 주파수 디지털 컨버터는,
제1 주파수 디지털 컨버터 및 제2 주파수 디지털 컨버터를 포함하고,
상기 제1 주파수 디지털 컨버터는,
입력받은 기준클럭를 분주하여 상기 기준클럭의 주파수를 다운 시키는 제1 주파수 다운 컨버터;
상기 제1 주파수 다운 컨버터로부터 입력받은 분주된 기준클럭의 1주기 시간을 상기 제1 발진신호을 이용하여 카운팅 하여 제1 주기 카운트 값을 생성하는 제1 주기 타이머; 및
상기 제1 주기 카운트 값에 대해 누적 이득을 이용한 증폭을 수행하여 상기 제1 카운트 값을 생성하는 제1 CIC 필터회로; 를 포함하고,
상기 제2 주파수 디지털 컨버터는,
입력받은 상기 기준클럭를 분주하여 상기 기준클럭의 주파수를 다운 시키는 제2 주파수 다운 컨버터;
상기 제2 주파수 다운 컨버터로부터 입력받은 분주된 기준클럭의 1주기 시간을 상기 제2 발진신호을 이용하여 카운팅 하여 제2 주기 카운트 값을 생성하는 제2 주기 타이머; 및
상기 제2 주기 카운트 값에 대해 누적 이득을 이용한 증폭을 수행하여 상기 제2 카운트 값을 생성하는 제2 CIC 필터회로; 를 포함하는
터치 센싱 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 터치 검출 회로는,
상기 제1 차분값을, 제1 터치 임계치 및 상기 제1 터치 임계치 이하인 제1 라이트 터치 임계치와 비교하여 제1 터치 검출 신호, 제1 라이트 터치 검출 신호를 생성하고, 상기 제1 터치 임계치에 기초하여 개별 터치 입력을 검출할 수 있고, 제1 터치 임계치 및 제2 라이트 터치 검출 신호에 기초하여 제1 방향의 슬라이드 터치 입력을 검출하고,
상기 제1 터치 검출 회로는
상기 제2 차분값을, 제2 터치 임계치 및 상기 제2 터치 임계치 이하인 제2 라이트 터치 임계치와 비교하여 제2 터치 검출 신호, 제2 라이트 터치 검출 신호를 생성하고, 상기 제2 터치 검출 신호에 기초하여 개별 터치 입력을 검출할 수 있고, 제2 터치 임계치 및 제1 라이트 터치 검출 신호에 기초하여 제2 방향의 슬라이드 터치 입력을 검출하는
터치 센싱 장치.
하우징;
상기 하우징에 형성된 제1 터치부재 및 제2 터치부재를 갖는 터치 스위치부;
상기 제1 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진 주파수를 갖는 제1 발진신호를 생성하고, 상기 제2 터치부재에 인가되는 터치에 따라 가변되는 공진주파수를 갖는 제2 발진신호를 생성하는 발진회로; 및
상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호 각각을 디지털값으로 변환하여 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값을 생성하고, 상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값에 기초해, 개별 터치 입력을 검출하고, 기설정 슬라이드 기준시간 이내에 2개의 터치 입력이 있으면 슬라이드 입력을 검출하는 검출 회로; 를 포함하고,
상기 검출 회로는,
상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값에 기초해, 상기 슬라이드 기준시간 이내에, 상기 제1 터치부재를 통한 제1 터치 입력과 상기 제2 터치부재를 통한 제2 터치 입력이 있으면 슬라이드 터치 입력을 검출하고,
상기 제1 및 제2 터치 입력중 선행 터치 입력 및 후행 터치 입력 각각을 판단하기 위한 선행 및 후행 터치 임계치중에서, 상기 후행 터치 임계치는 상기 선행 터치 임계치보다 낮고,
상기 검출 회로는,
상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호 각각을 디지털값으로 변환하여 상기 제1 카운트 값 및 상기 제2 카운트 값을 생성하는 주파수 디지털 컨버터; 및
상기 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값에 기초하여 개별 터치 입력, 또는 슬라이드 터치 입력을 검출하는 터치 검출 회로; 를 포함하고,
상기 터치 검출 회로는,
상기 제1 카운트 값을 제1 딜레이 제어 신호에 따라 소정의 시간 딜레이하여, 제1 딜레이 카운트 값을 출력하는 제1 딜레이회로;
상기 제2 카운트 값을 제2 딜레이 제어 신호에 따라 소정의 시간 딜레이하여, 제2 딜레이 카운트 값을 출력하는 제2 딜레이회로;
상기 제1 딜레이 카운트 값 및 제1 카운트 값을 감산하여, 제1 차분값을 출력하는 제1 감산회로;
상기 제2 딜레이 카운트 값 및 제2 카운트 값을 감산하여, 제2 차분값을 출력하는 제2 감산회로; 및
상기 제1 차분값 및 상기 제2 차분값 에 기초하여 개별적인 제1 터치 입력, 제2 터치 입력 및 슬라이드 터치 입력을 검출을 수행하는 터치 검출 회로;
를 포함하는 전기 기기.
제9항에 있어서, 상기 발진회로는,
상기 제1 터치부재의 내측에 배치되고, 상기 제1 터치부재를 누르는 포스 터치시 가변되는 인덕턴스를 갖는 제1 인덕턴스 회로와, 상기 제1 터치부재의 내측에 배치되고, 상기 제1 터치부재를 접촉하는 접촉 터치시 가변되는 커패시턴스를 갖는 제1 커패시턴스 회로를 포함하는 제1 발진회로; 및
상기 제2 터치부재의 내측에 배치되고, 상기 제2 터치부재를 누르는 포스 터치시 가변되는 인덕턴스를 갖는 제2 인덕턴스 회로와, 상기 제1 터치부재의 내측에 배치되고, 상기 제1 터치부재를 접촉하는 접촉 터치시 가변되는 커패시턴스를 갖는 제2 커패시턴스 회로를 포함하는 제2 발진회로; 를 포함하고,
상기 제1 발진회로는,
제1 인덕터 소자와, 상기 제1 인덕터 소자에 접속된 제1 커패시터 소자를 포함하여, 상기 제1 발진신호를 생성하고
상기 제2 발진회로는,
제2 인덕터 소자와, 상기 제2 인덕터 소자에 병렬로 접속된 제2 커패시터 소자를 포함하여, 상기 제2 발진신호를 생성하는
하는 전기 기기.
제10항에 있어서, 상기 전기 기기는,
상기 발진회로 및 상기 검출 회로를 포함하는 회로부를 실장하는 기판; 및
상기 제1 인덕터 소자와 상기 제1 터치부재 사이의 소정 간격과, 상기 제2 인덕터 소자와 상기 제2 터치부재 사이의 소정 간격을 유지하도록 상기 기판을 지지하는 브라켓; 을 더 포함하는
전기 기기.
삭제
삭제
제9항에 있어서, 상기 주파수 디지털 컨버터는,
제1 주파수 디지털 컨버터 및 제2 주파수 디지털 컨버터를 포함하고,
상기 제1 주파수 디지털 컨버터는,
입력받은 기준클럭를 분주하여 상기 기준클럭의 주파수를 다운 시키는 제1 주파수 다운 컨버터;
상기 제1 주파수 다운 컨버터로부터 입력받은 분주된 기준클럭의 1주기 시간을 상기 제1 발진신호을 이용하여 카운팅 하여 제1 주기 카운트 값을 생성하는 제1 주기 타이머; 및
상기 제1 주기 카운트 값에 대해 누적 이득을 이용한 증폭을 수행하여 상기 제1 카운트 값을 생성하는 제1 CIC 필터회로; 를 포함하고,
상기 제2 주파수 디지털 컨버터는,
입력받은 기준클럭를 분주하여 상기 기준클럭의 주파수를 다운 시키는 제2 주파수 다운 컨버터;
상기 제2 주파수 다운 컨버터로부터 입력받은 분주된 기준클럭의 1주기 시간을 상기 제2 발진신호을 이용하여 카운팅 하여 제2 주기 카운트 값을 생성하는 제2 주기 타이머; 및
상기 제2 주기 카운트 값에 대해 누적 이득을 이용한 증폭을 수행하여 상기 제2 카운트 값을 생성하는 제2 CIC 필터회로; 를 포함하는
전기 기기.
삭제
제9항에 있어서, 상기 터치 검출 회로는,
상기 제1 차분값을, 제1 터치 임계치 및 상기 제1 터치 임계치 이하인 제1 라이트 터치 임계치와 비교하여 제1 터치 검출 신호, 제1 라이트 터치 검출 신호를 생성하고,
상기 제2 차분값을, 제2 터치 임계치 및 상기 제2 터치 임계치 이하인 제2 라이트 터치 임계치와 비교하여 제2 터치 검출 신호, 제2 라이트 터치 검출 신호를 생성하는
상기 제1 터치 임계치 및 상기 제2 터치 검출 신호에 기초하여 개별 터치 입력을 검출할 수 있고, 제1 터치 임계치 및 제2 라이트 터치 검출 신호에 기초하여 제1 방향의 슬라이드 터치 입력을 검출하고, 제2 터치 임계치 및 제1 라이트 터치 검출 신호에 기초하여 제2 방향의 슬라이드 터치 입력을 검출하는
전기 기기.