KR102520922B1 - 압력 감지 신호를 처리하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명 개시는 압력 감지 신호 처리 방법 및 그 시스템을 제공한다. 압력 감지 신호 처리 방법은 하기의 단계들, 즉, 저항을 획득하는 단계; 기록된 저항-시간 곡선에 대해 1차 미분을 수행하고 그 대응 경사 값을 획득하는 단계; 경사 값에 대응하는 가압력(pressing force) 기울기를 획득하도록 경사 값을 적어도 하나의 미리 결정된 데이터베이스와 매칭하는 단계; 및 가압력 기울기에 기초해서 가압력을 계산하고 획득하는 단계를 포함한다. 본 시스템은 저항 검출 모듈, 미분 처리 모듈, 비교 기준 모듈, 및 계산 모듈을 포함한다.

Description

압력 감지 신호를 처리하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PROCESSING PRESSURE SENSING SIGNAL}
관련 출원들
본 출원은 2015년 11월 04일자로 출원된 중국 출원 제201510743051.8호를 우선권 주장하며, 이는 참조로 본원에 포함된다.
기술 분야
본 개시물은 신호 프로세싱 방법들의 분야에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 개시물은 압력 감지(sensing) 신호를 프로세싱하는 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
근년에, 증가하는 터칭 감지 기술 발전으로, 터치 패널이 디스플레이 디바이스들에서 필요한 모듈이 되고 있다. 압력 감응(sensitive) 기능을 제공하는 터치 패널은 점점 더 많은 주목을 받고 있다. 대체로, 저항-형 압력 감응 모듈이 피에조저항성(piezoresistive) 재료들로 이루어지는 터치 전극들을 포함할 수도 있다. 가압된 후의 터치 전극들의 전기 저항 변동들의 크기를 검출함으로써, 저항-형 압력 감응 모듈은 가압력(pressing force)의 크기에 대응하는 저항 변동들에 기초하여 가압력의 크기를 결정할 수도 있다. 그러나, 현존 압력 감응 모듈은 환경에 의해 영향을 받는 신호 잡음을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 온도 변동, 구조적 변동 또는 환경적 변동의 영향 하에, 압력 감응 모듈의 저항은, 신호의 크기를 증가 또는 감소시키기 위해서 가변할 수도 있고, 주변 요인들에 의해 야기된 그런 신호 잡음은 압력 감지 왜곡들을 초래할 수도 있다.
예를 들어, 보통 사용되는 피에조저항성 재료, 즉, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO)은, 온도에 의해 야기된 저항 변동과 다른 변동들을 발생시킬 수도 있다. 가압력에 의해 야기된 변형의 저항 변동에 비하여, 환경적 변화로 인한 저항 변동들은 무시되지 않을 수도 있다. 인듐 주석 산화물에 의해 형성된 압력 감응 모듈은 가압된 후의 저항 변동(△R)을 검출할 수도 있지만, 그 저항 변동(△R)은 온도와 변형의 상호작용의 결과이다. 그 변형은 가압력과는 긍정적으로 상관되지만, 압력 감응 모듈이 가압된 후의 온도 변동을 검출하지 못할 수도 있고 압력 감응 모듈이 온도에 의해 야기된 저항 변동을 확실히 취득하지 못할 수도 있으므로, 압력 감응 유닛은 저항 변동 하나에만 기초하여 가압력의 크기를 결정하기 위해 환경적 변동들의 위의 주변 요인들을 제거하지 못할 수 있다.
위의 문제들을 해결하기 위하여, 복수의 터치 전극 층들을 갖는 압력 감응 모듈이 터치 전극 층들 간의 온도 보상 상호작용을 프로세싱하고 터치 전극 층들의 저항 변동을 계산함으로써 가압력의 크기를 결정하는데 이용될 수도 있다. 그러나, 이러한 구성이 피에조저항성 재료들의 양과 제조 프로세스들의 수에서의 증가를 요구하고, 재료를 낭비하고 제품들의 수득율을 감소시킬 수도 있는 반면, 압력 감응 모듈의 두께를 또한 증가시킬 수도 있는데, 이는 더 얇은 터치 패널들로 향하는 경향에 부합하지 않을 수도 있다.
위의 문제들을 해결하기 위하여, 본 개시물은 압력 감지 신호 프로세싱 방법 및 압력 감응 모듈을 제공한다. 압력 감지 신호 프로세싱 방법은 다음의 단계들을 적어도 포함한다: Q11, 압력 감응 모듈의 저항을 취득하고 저항-시간 곡선을 기록하는 단계; Q12, 저항-시간 곡선에 대한 1-차 미분을 수행하여 대응하는 경사 값(Km)을 취득하는 단계; Q13, 경사 값(Km)과 적어도 하나의 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시켜 경사 값(Km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)를 취득하는 단계; 및 Q14, 가압력 기울기(△Fn) 및 누름 조건에 기초하여 가압력(Fn)을 계산 및 취득하는 단계.
본 개시물은 압력 감지 신호 프로세싱 시스템을 또한 제공한다. 압력 감지 신호 프로세싱 시스템은 가압력을 검출하도록 구성되는 압력 감응 모듈, 압력 감응 모듈의 저항을 취득하도록 구성되는 저항 검출 모듈, 압력 감응 모듈의 저항-시간 곡선에 대해 1-차 미분을 수행하여 대응하는 경사 값(Km)을 취득하는 미분 프로세싱 모듈, 경사 값(Km)과 적어도 하나의 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시켜 경사 값(Km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)를 취득하는 비교 기준 모듈, 및 가압력 기울기(△Fn)에 기초하여 가압력(Fn)을 계산 및 취득하도록 구성되는 계산 모듈을 포함한다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 둘 다가 예들에 의한 것이고, 청구된 바와 같은 본 개시물의 추가의 설명을 제공하려는 의도라는 것이 이해된다.
본 개시물의 양태들은 다음의 상세한 설명으로부터 첨부 도면들과 함께 읽을 때 가장 잘 이해된다. 업계에서의 표준 관행에 따라, 다양한 특징부들이 축척대로 그려지지 않았음에 주의한다. 사실, 다양한 특징부들의 치수들은 논의의 명료성을 위해 자의적으로 확대되거나 또는 축소될 수도 있다.
도 1a는 손가락의 단일 가압에 의해 가압된 후의 압력 감응 모듈의 저항-시간 곡선이다.
도 1b는 도 1a의 저항-시간 곡선의 1-차 미분 곡선이다.
도 2a는 손가락의 여러 누름들 후의 압력 감응 모듈의 저항-시간 곡선이다.
도 2b는 도 2a의 저항-시간 곡선의 1-차 미분 곡선이다.
도 3a는 손가락의 점진적 단일 가압에 의해 가압된 후의 압력 감응 모듈의 저항-시간 곡선이다.
도 3b는 도 3a의 저항-시간 곡선의 1-차 미분 곡선이다.
도 4는 압력 감지 신호를 프로세싱하는 방법의 적어도 하나의 실시형태의 흐름도이다.
도 5는 압력 감지 신호를 프로세싱하는 방법의 적어도 하나의 실시형태의 흐름도이다.
도 6은 압력 감지 신호를 프로세싱하는 시스템의 적어도 하나의 실시형태의 구조도이다.
도 7은 압력 감지 신호를 프로세싱하는 시스템의 적어도 하나의 실시형태의 구조도이다.
이제 본원의 실시형태들에 대해 상세히 참조될 것인데, 그 예들은 첨부 도면들에서 도시된다. 가능한 경우에는, 동일하거나 유사한 부재를 가리키기 위하여 도면 및 상세한 설명에서 동일한 부재 번호가 이용된다.
도 1a 및 도 1b가 참조되는데, 이들 도면들은 손가락의 단일 가압에 의해 가압된 후의 압력 감응 모듈의 변동 곡선들이다. 압력 감응 모듈은 투명 도전성 산화물 재료, 이를테면 인듐 주석 산화물(ITO) 같은 금속 산화물 등을 포함한다. 온도가 증가할 때, 압력 감응 모듈의 저항이 증가할 수도 있다. 압력 감응 모듈이 가압에 의해 변형될 때, 압력 감응 모듈의 저항은 감소할 수도 있다. 더 상세하게는, 도 1a는 압력 감응 모듈이 손가락의 단일 누름에 의해 가압된 후의 압력 감응 모듈의 저항-시간 곡선이다. 도 1b는 도 1a의 저항-시간 곡선의 1-차 미분 곡선인 저항 경사-시간 곡선이다. 비록 본 개시물이 저항-시간 곡선과 저항 경사-시간 곡선만을 보여주지만, 저항의 단순한 검출 및 계산이 실제 적용들에서의 요건이 아님이 본 기술분야의 통상의 기술자들에게는 명확할 것이다. 실제 검출 및 미분 계산 프로세싱에서, 전류 신호들과 전압 신호들은 저항 변동들을 결정하기 위한 특정한 관계에 따라서 검출될 수도 있다. 다르게 말하면, 저항들의 검출, 기록 및 계산은 전류 신호들 및 전압 신호들의 검출, 기록 및 계산에 적용될 수도 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 가압된 후에는 음의 경사의 상당한 피크가 있다. 가압력의 크기가 더 클 때, 음의 경사의 피크의 절대 값은 더 클 수도 있다. 손가락이 철회될 때, 압력 감응 모듈은 반동(spring)하여, 큰 반동력(springing force)을 생성할 수도 있는데, 이는 양의 경사의 상당한 피크이다.
저항 변동은 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 가압된 후의 가압력에 의해 영향을 받을 수도 있을 뿐만 아니라, 저항 변동은 다른 주변 요인들에 의해서도 영향을 받을 수도 있다. 그들 주변 요인들은 압력 감응 모듈의 저항 변동에서 상승 또는 하강 추세를 야기할 수도 있다. 특히, 압력 감응 모듈이 손가락의 단일 누름에 의해 가압될 때, 저항-시간 곡선 및 저항 경사-시간 곡선의 변동 프로세싱은 적어도 다음의 단계들을 포함한다.
제 1 단계: 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 터치되기 전, 압력 감응 모듈은 특정한 초기 저항(R0)을 갖고; 압력 감응 모듈이 터치되고 가압되는 동안, 압력 감응 모듈의 저항은 도 1a의 구역 A1(이는 도 1a 및 도 1b에서의 상승 프로세싱을 도시함)에서 도시된 바와 같고, 대응하는 저항 경사 변동은 도 1b의 구역 C1에서 도시된 바와 같고; 저항의 상향 프로세싱은 손가락과 압력 감응 모듈 간의 온도 차이로 인한 것이다(손가락의 온도는 도 1a 및 도 1b에서의 압력 감응 모듈의 온도보다 높다). 손가락의 온도는 압력 감응 모듈의 온도를 증가시킬 수도 있는데, 이는 저항이 더 커지게 할 수도 있다. 제 1 단계는 저항에 대한 터칭 및 가압의 영향을 구별하는데 검출 시구간을 소비한다는 것에 주의한다. 실제 가압 프로세스에서, 제 1 단계는 짧은 시간만을 소비하고, 이 단계는 양 또는 음의 경사 변동들을 발생시키는 다른 주변 요인들에 직면할 수도 있다.
제 2 단계: 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 가압된 후, 압력 감응 모듈의 저항은 도 1a의 구역 A2에서 도시된 바와 같아서, 프로세싱에서 급격한 경사를 갖는다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 포인트 I가 저항-시간 곡선의 최저 포인트를 도시하고, 이 포인트는 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 가압된 후의 힘 평형(force balance) 포인트를 나타낸다. 압력 감응 모듈은 포인트 I에서 최대 변형을 갖는다. 구역 A2에 대응하는 저항 경사 변동은 도 1b에 도시된 바와 같은 음의 피크이며, 도 1b에서의 포인트 II는 0의 저항 경사 변동이고, 이는 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 가압된 후의 힘 평형 포인트를 나타낸다.
제 3 단계: 손가락이 압력 감응 모듈로부터 철회된 후, 압력 감응 모듈의 저항은 압력 감응 모듈이 가압된 후의 압력 감응 모듈의 탄성인 변형 복원을 갖는 도 1a의 구역 A3에서 도시된 바와 같다. 탄성에 의해 야기된 저항 변동이 손가락의 가압에 의해 야기된 저항 변동과 동일하다. 도 1b의 구역 C3에 도시된 바와 같이, 저항 경사 변동은 양이다.
제 4 단계: 손가락이 압력 감응 모듈로부터 철회하고 압력 감응 모듈의 변형이 완전히 보이지 않게 된 후, 압력 감응 모듈은 자연 냉각 프로세스에 있다. 압력 감응 모듈의 저항이 온도에 긍정적으로 상관되며, 따라서 도 1a의 구역 A4에서 도시된 바와 같으므로, 압력 감응 모듈의 저항은, 도 1b의 구역 C4 상에서 반응하기 위해서, 시간 경과에 따라 감소할 수도 있고, 저항 변동의 경사는 약간 음이 된다.
제 1 단계에서의 저항 경사 변동의 크기(도 1a의 구역 A1에서 도시된 바와 같음)와 제 2 단계에서의 저항 경사 변동의 크기 (도 1a의 구역 A2에서 도시된 바와 같음)를 비교하는 도 1a와 도 1b가 참조된다. 제 1 단계에서 온도, 재료들 또는 구조들과 같은 주변 요인들에 의해 야기된 저항 변동은, 제 2 단계에서의 가압력에 의해 야기된 저항 변동 미만이라는 것이 이해된다. 그 결과, 저항들이 미분적으로 계산된 후, 주변 요인들에 의해 야기된 저항 변동은 무시될 수도 있다.
도 2a와 도 2b가 참조된다. 도 2a는 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 여러 번 가압된 후의 저항-시간 곡선이고 도 2b는 도 2a에 대응하는 저항 경사-시간 곡선이다. 누름들의 각각은 네 개의 가압력 레벨들, 이를테면 마일드-세기 누름 (도 2a의 구역 E1에서 도시된 바와 같음), 작은-세기 누름(도 2a의 구역 E2에서 도시된 바와 같음), 중간-세기 누름(도 2a의 구역 E3에서 도시된 바와 같음), 및 큰-세기 누름(도 2a의 구역 E4에서 도시된 바와 같음)로 각각 나누어질 수도 있다.
도 2a의 구역들(E1, E2, E3 및 E4)에서 도시된 바와 같은 저항-시간 곡선은 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 가압된 후에 도 2b의 구역들(F1, F2, F3 및 F4)에서 도시된 바와 같은 저항 경사-시간 곡선에 각각 대응할 수도 있다. 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 마일드-세기 누름, 작은-세기 누름, 중간-세기 누름 및 큰-세기 누름은 위에서 설명된 바와 같은 도 1a 및 도 1b에서의 네 개의 단계들을 포함할 수도 있다. 도 2b의 구역 F1에서 도시된 바와 같이, 마일드-세기 누름을 예를 들면:
위에서 설명된 바와 같이, 저항들이 상승 추세를 보여주는 (다시 말하면, 저항들의 경사가 양인) 로케이션 G1이 손가락의 온도에 의해 주로 야기될 수도 있고(또는 저항들이 다른 주변 요인들과 중첩될 수도 있고), 로케이션 G1에서의 저항 변동은 양의 피크 값을 나타낼 수도 있으며;
저항들이 하강 추세를 보여주는 로케이션 G2가 압력 감응 모듈이 가압된 후의 가압력에 의해 야기될 수도 있고, 로케이션 G2에서의 저항 변동은 음의 피크 값을 나타낼 수도 있고;
저항들에서의 변동이 상승 추세를 보여주는 로케이션 G3가 손가락이 압력 감응 모듈을 떠난 후에 압력 감응 모듈의 변형 복원에 의해 야기될 수도 있고, 로케이션 G3에서의 저항 변동은 더 큰 양의 피크 값을 나타낼 수도 있고;
저항 변동이 하강 추세를 보여주는 (다시 말하면, 저항들의 경사가 음인) 로케이션 G4가 손가락이 압력 감응 모듈을 떠난 후의 온도의 감소에 의해 야기될 수도 있고, 로케이션 G3에서의 저항 변동은 더 작은 음의 피크 값을 나타낼 수도 있다.
도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 작은-세기 누름, 중간-세기 누름 및 큰-세기 누름의 프로세스가 위에서 설명된 바와 같은 네 개의 단계들로 또한 유사하게 나누어질 수도 있고, 그러므로, 그 설명은 반복되지 않는다는 것이 분명하다.
도 2b의 구역 F1의 로케이션 G2와 도 2b의 구역 F4의 로케이션 H2에서 도시된 바와 같이, 마일드-세기 누름과 큰-세기 누름이 힘 평형에 있는 로케이션들(G2 및 H2)이 가리켜질 수도 있다. 로케이션들(G2 및 H2)에 대응하여, 압력 감응 모듈은 최대 변형을 갖는다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 마일드하게 눌러진 후의 저항 경사 변동(로케이션 G2에서 도시된 바와 같음)은 압력 감응 모듈이 (로케이션 H2에서 도시된 바와 같이) 손가락에 의해 크게 눌러진 후의 저항 경사 변동 미만이라는 것이 분명하다.
가압력의 상이한 세기는 상이한 저항 경사 변동에 대응할 수도 있고, 저항 경사 변동의 절대 값이 가압력의 세기에 긍정적으로 상관된다는 것에 주의한다.
도 3a와 도 3b가 참조된다. 도 3a는 압력 감응 모듈이 손가락의 단일 누름에 의해 가압된 후의 압력 감응 모듈의 저항-시간 곡선이다. 도 3b는 도 3a의 저항-시간 곡선의 1-차 미분 곡선인 저항 경사-시간 곡선이다. 도 3a~도 3b 및 도 1a~도 1b 간의 주요 차이는 도 3a와 도 3b가 단일 누름이 그 누름의 상이한 단계들에 기초하여 점진적으로 단일 누름이 된다는 것인데, 이는, 손가락은 압력 감응 모듈에 대응하는 터치 표면을 떠나지 않을 수도 있고, 손가락은 힘 평형에 도달하기 위해 가압력의 세기를 점진적으로 증가시킬 수도 있다는 것이다. 도 3a~도 3b와 도 2a~도 2b 간의 주요 차이는 다음이다: 도 3a와 도 3b는 마일드-세기 누름, 작은-세기 누름, 중간-세기 누름 및 큰-세기 누름이 상이한 시간에서 네 개의 가압력 레벨들을 가질 수도 있는 점진적 단일 누름이 되게 한다. 이 차이로 인해, 도 3a는 압력 감응 모듈이 크게 가압된 후의 손가락 철회 및 변형의 복원에 의해 야기된 하나의 큰 양의 피크 값을 단순히 가질 수도 있다. 도 3a의 포인트들(Ⅴ, Ⅵ, Ⅶ, 및 Ⅷ)은 마일드-세기 누름, 작은-세기 누름, 중간-세기 누름, 및 큰-세기 누름에 순서대로 대응한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 가압력 중 네 개는 저항 경사의 네 개의 음의 피크들(도 3b의 로케이션들(D1, D2, D3 및 D4)에서 도시된 바와 같음)을 야기할 수도 있다. 도 3b는, 압력 감응 모듈이 손가락에 의해 여러 번 가압될 때 복수의 양의 피크들을 갖는 도 2b와는 상이하고, 도 3b는 단일 누름의 종료를 결정하기 위해 (도 3b의 로케이션 B1에서 도시된 바와 같이) 하나의 명확한 양의 피크를 단지 갖는다. 가압 프로세스의 네 개의 가압력 레벨들의 종료 전에, 네 개의 음의 피크들은 전술한 가압력 레벨과 현재의 가압력 레벨 간의 가압력의 차이에 각각 대응한다. 그 결과, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 상이한 저항 경사 변동은 상이한 가압력 레벨의 기울기에 긍정적으로 상관되며, 다시 말하면, 음의 저항 경사는 가압력 기울기(△F)의 크기에 대응한다.
저항-시간 곡선의 1-차 미분을 위한 방법을 이용하면 주변 요인들에 의해 야기된 저항 변동을 감소시킬 수도 있고, 가압력의 크기를 더욱 정확히 계산할 수도 있다.
도 4가 참조된다. 본 개시물은 압력 감지 신호 프로세싱 방법과 압력 감응 모듈을 제공한다. 압력 감지 신호 프로세싱 방법(Q10)은 다음의 단계들을 포함한다:
Q11, 압력 감응 모듈의 저항을 취득하고 저항-시간 곡선을 기록하는 단계;
Q12, 저항-시간 곡선의 1-차 미분을 수행하여 대응하는 경사 값(Km)을 취득하는 단계;
Q13, 경사 값(Km)과 적어도 하나의 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시키고 경사(Km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)(다시 말하면, 현재 가압력과 전술한 가압력 간의 가압력 차이)를 취득하는 단계;
Q14, 가압력 기울기(△Fn)에 기초하여 가압력(Fn)을 계산 및 취득하는 단계.
단계 Q11 전에, 압력 감지 신호 프로세싱 방법은 다음의 단계들을 더 포함할 수도 있다:
S101, 시스템을 제공하고 터치 전극을 지속적으로 스캐닝하는 단계;
S102, 터치된 포지션 신호가 검출되는지의 여부를 결정하며; 그렇다면, 단계 Q11로 진행하며, 아니라면, 단계 S101을 반복적으로 수행하는 단계.
단계 Q11에서, 압력 감응 모듈의 저항을 취득하는 것은 초기 저항(R0)과 손가락의 가압 프로세스 동안의 저항(Rm)을 취득하는 것을 포함할 수도 있다. 저항(Rm)의 m의 값들은 1, 2, ..., m-1 및 m일 수도 있다.
단계 Q12에서, 압력 감응 모듈의 저항(Rm)을 취득 및 기록하기 위한 시간 간격들과, 시간 t의 취득들은 압력 감지 신호 검출 및 프로세싱의 실제 요건들에 기초하여 조정될 수도 있지만, 제한되지는 않는다.
단계 Q13에서, 가압력 기울기(△Fn)의 n의 값들은 1, 2, ..., n-1 및 n일 수도 있다.
단계들(Q11~Q14) 동안, 압력 감지 신호 프로세싱 방법(Q10)은 가압력 계산 사이클의 종료까지(다시 말하면, 손가락이 압력 감응 모듈로부터 철회될 때) 지속적으로 저항들을 취득하며, 저항-시간 곡선에 대한 1-차 미분을 수행하며, 경사 값(Km)을 취득하고, 동일한 시간에 경사 값(Km)과 적어도 하나의 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시킬 수도 있다.
가압력의 상이한 크기들에 대응하는 저항들과 저항 변동들의 경사 값들(Km)에 기초하여, 미리 결정된 데이터베이스는 경사 값(Km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)를 유추하고, 위의 경사 값(Km) 및 대응하는 가압력 기울기(△Fn)를 미리 결정된 데이터베이스 속에 통합시키고 미리 결정된 데이터베이스의 미리 결정된 값들을 형성할 수도 있다. 일부 바람직한 실시형태들에서, 미리 결정된 데이터베이스는, 타겟이 된 미리 결정된 데이터베이스를 취득하기 위해서, 압력 감응 모듈의 관련 있는 조건들, 이를테면 재료, 구조 및/또는 민감도에 따라서 유추할 수도 있다.
단계 Q14에서, 가압력(Fn)은 다음의 수학식 (1)에 의해 취득될 수도 있다. 특히, 수학식 (1)은 아래에서 설명된다:
Fn=Fn -1+△Fn (1)；
가압력(Fn-1)이 가압력(Fn)에 대응하는 시간에 앞서는 시간에서의 가압력을 나타내며, n은 is 1, 2, ..., n-1 및 n이다. n =1일 때, 위의 수학식 (1)은 F1=F0+△F1 그리고, F0=0 일 수도 있다. 취득된 경사 값(Km)과 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시키는 것에 의해, 위의 수학식 (1)을 계산함으로써 가압력(F)를 취득하기 위해서, 가압력 기울기(△F1)는 취득될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 미리 결정된 데이터베이스는 데이터 교정(calibration) 기능을 가질 수도 있고, 단계 Q12에서의 데이터는 미리 결정된 데이터베이스로 갈 수도 있으며, 그래서 교정된 후의 데이터는 경사 값(Km)의 다음의 비교, 매칭 및 분석에서 사용될 수도 있다.
다른 실시형태들에서, 압력 감응 모듈은 포지션 감응 모듈과 더 조합될 수도 있다. 터치된 포지션 신호가 터치된 포지션 신호를 검출함으로써 취득된 후, 압력 감지 신호의 프로세싱이 개시된다. 그 결과, 3차원적 검출이 동시에 성취될 수도 있고, 압력 감지 신호를 턴 온 하는 스위치로서의 터치된 포지션 신호의 취득은 에너지를 더 절약할 수도 있다.
더욱이, 압력 감지 신호의 더욱 정확한 프로세싱 분석을 성취하기 위하여, 압력 감응 모듈의 취득된 저항의 유효성과, 저항의 1-차 미분에 의한 취득된 경사 값(Km)의 유효성이 추가로 결정될 수도 있고, 압력 감지 신호 프로세싱 방법(Q10)은 추가로 리파인(refine)될 수도 있다.
구체적으로는, 본 개시물의 일부 실시형태들이 압력 감지 신호 프로세싱 방법(S20)과 압력 감응 모듈을 제공하는 도 5가 참조된다. 압력 감지 신호 프로세싱 방법(S20)은 다음의 단계들을 더 포함할 수도 있다:
S101, 터치 전극을 스캐닝하는 단계;
S102, 단일 가압의 터치된 포지션 신호가 검출되는지의 여부를 결정하는 단계; 그렇다면, 단계 S103으로 진행하며, 아니라면, 단계 S101을 반복;
S103, 압력 감응 모듈의 저항(R0)을 취득 및 기록하는 단계;
S104, 압력 감응 모듈의 저항(Rm)을 취득하고 저항-시간 곡선을 기록하는 단계;
S105, 저항-시간 곡선에 대한 1-차 미분을 수행하고 대응하는 경사 값(Km)을 취득하는 단계;
S106, 위의 경사 값(Km)이 미리 결정된 경사 값(Ka)을 초과하는지의 여부를 결정하는 단계; 그렇다면, 계산을 종료하며; 아니라면, 단계 S107로 진행;
S107, 위의 경사 값(Km) 미리 결정된 경사 값(Kb) 미만인지의 여부를 결정하는 단계; 그렇다면, 단계 S108으로 진행하고; 아니라면, 단계 S104를 반복하고 다음 저항(Rm +1)을 취득;
S108, 경사 값(Km)과 미리 결정된 데이터베이스의 관련 있는 미리 결정된 값들을 매칭시켜서, 가압력 기울기(△Fn)를 취득하고, 단계 S104로 복귀하는 단계; 그리고
S109, 수학식 (1)에 기초하여 대응하는 가압력(Fn)을 취득한 후, 현재의 계산을 종료하는 단계.
일부 실시형태들에서, 압력 감응 모듈의 저항(Rm), 경사 값(Km), 가압력 기울기(△Fn), 및 가압력(Fn)에 대응하는 값들(n 및 m)의 범위는 이전에 설명된 실시형태들의 범위와 동일할 수도 있다. 더욱이, 미리 결정된 데이터베이스는 위에서 설명된 것과 유사할 수도 있고, 그러므로, 그것의 설명은 반복되지 않는다. 더욱이, 압력 감지 신호 프로세싱 방법(S20)은 가압력 계산 사이클의 종료까지 지속적으로 저항들을 취득하며, 저항-시간 곡선에 대한 1-차 미분을 수행하며, 경사 값(Km)을 취득하고, 동일한 시간에 경사 값(Km)과 적어도 하나의 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시킬 수도 있다.
미리 결정된 경사 값(Ka)과 미리 결정된 경사 값(Kb)은 상이한 주변 요인들의 조건들을 시뮬레이션함으로써 취득될 수도 있다. 미리 결정된 경사 값(Ka)은 압력 감응 모듈이 주변 요인들에 의해 영향을 받는 동안의 압력 감응 모듈의 최대 저항 변동의 저항 경사이고, 미리 결정된 경사 값(Ka)은 0을 초과한다. 일부 특정 실시형태들에서, 미리 결정된 경사 값(Ka)은 (재료, 구조 및/또는 민감도를 포함하여) 실제 압력 감응 모듈에 기초하여 조정될 수도 있다. 미리 결정된 경사 값(Kb)은 압력 감응 모듈이 주변 요인들에 의해 영향을 받는 동안의 압력 감응 모듈의 최소 저항 변동의 저항 경사이고, 미리 결정된 경사 값(Kb)은 0 미만이다.
일부 실시형태들에서, 미리 결정된 경사 값(Ka)과 미리 결정된 경사 값(Kb)은 손가락이 온도 차이의 적용가능 범위 내에 있을 때 저항 경사로서 표현될 수도 있다(그 온도 차이는 대상과 압력 감응 모듈 간의 온도들을 나타낼 수도 있다). 최대 온도 차이에서, 손가락이 압력 감응 모듈과 단지 접촉할 때(다시 말하면, 손가락 가압이 없을 때), 손가락의 온도는 저항 경사 변동을 발생시키도록 압력 감응 모듈로 전해질 수도 있다. 가압 대상의 온도가 압력 감응 모듈의 온도를 초과할 때, 발생된 저항 경사 값은 양이고, 미리 결정된 경사 값(Ka)은 취득될 수도 있으며; 가압 대상의 온도가 압력 감응 모듈의 온도 미만일 때, 생성된 저항 경사 값은 음이고, 미리 결정된 경사 값(Kb)은 취득될 수도 있다. 위에서 설명된 바와 같은 주변 요인들은 가압 대상과 압력 감응 모듈 간의 온도 차이로 제한되지 않는다는 것이 분명하다. 검출 시스템의 민감도는 추가로 포함될 수도 있는데, 그 민감도는 저항 경사의 양의 피크, 저항 경사의 음의 피크, 및 되돌아오는(rebound) 압력 감응 모듈이 저항 경사 변동을 야기하게 할 수도 있는 빠른 가압의 요인을 유발하는 자신 소유의 민감도 변동을 가질 수도 있다. 실제 적용들에서, 미리 결정된 경사 값들(Ka 및 Kb)은 실제 압력 감응 모듈에 기초하여 조정될 수도 있다.
위에서 설명된 바와 같은 단계들(S106 및 S107)은 가압력에 대응하는 경사 값들(Km)의 유효성을 평가하는 기능을 가질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 단계들(S106 및 S107)의 순서는 실제 주변 요인들의 특성들에 기초하여 조정될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 예를 들어, 주변 요인들은 저항들에 대해 모든 긍정적인 영향들 또는 모든 부정적인 영향들을 야기할 수도 있고, 단계들(S106 또는 S107) 중 하나의 단계는 프로세싱되도록 선택될 수도 있다.
본 실시형태에서, 손가락이 상이한 압력 감지 신호들을 발생시키는 상이한 방도들에 의해 압력 감응 모듈을 가압할 수도 있으므로, 압력 감지 신호 검출의 실제 단계들은 상이할 수도 있다.
가압력들을 인가하는 상이한 방도들에 기초하여, 가압력들을 인가하는 방도들이 최소한 세 개의 유형들. 즉, 단일 가압, 여러-번 가압, 및 점진적 단일 가압으로 나누어질 수도 있다.
본 개시물의 일부 실시형태들의 제 1 변동이 다음과 같다:
압력 감응 모듈이 손가락의 단일 가압에 의해 가압될 때, 가압력을 인가하는 특정 방도는 도 1a 및 도 1b에서 도시된 바와 같다. 본 예에서, 압력 감지 신호 프로세싱 방법(S20a) 있으며, 손가락이 압력 감응 모듈을 터치할 때, 압력 감지 신호 프로세싱 방법(S20a)은 트리거될 수도 있고 터치의 신호 포지션은 터치 전극들에 의해 취득될 수도 있다. 초기 저항(R0)을 취득한 후, 압력 감지 신호 프로세싱 방법(S20a)은 다음 저항(R1)을 취득하는 것을 계속할 수도 있다. 그 다음에, 압력 감지 신호 프로세싱 방법(S20a)은 압력 감응 모듈의 저항들(R0 및 R1)을 1-차 미분함으로써 저항(R0-R1)의 경사 값(k1)을 취득할 수도 있으며;
경사 값(k1)이 미리 결정된 값(ka)을 초과하는지의 여부가 결정되며; 그렇다면, 압력 감응 모듈의 저항(R1)은 계산될 것이 요구되는 압력 감지 신호들의 범위에 있지 않고, 가압의 대응하는 계산은 중단되며; 아니라면, 경사 값(k1)이 미리 결정된 값(kb) 미만인지의 여부의 추가 결정이 요구되며; 경사 값(k1)이 미리 결정된 값(kb) 미만이면, 압력 감응 모듈의 저항(R1)은 계산할 것이 요구된 압력 감지 신호들의 범위에 있지 않으며, 다음 저항(Rm)이 반복적으로 취득되며; 아니라면, 가압의 대응하는 계산과 가압력(F1)의 최종 획득이 수행된다.
일부 실시형태들에서, 가압력(F)의 출력 신호는 F1과 동일하다. 다시 말하면, 가압력(F1)은 단일 누름에 대응하는 가압력이다.
더욱이, 압력 감응 모듈의 저항(Rm)의 취득과 저항(Rm + 1)의 취득 간의 시간 간격은 저항(Rm + 1)을 취득하는 것과 저항(Rm + 2)을 취득하는 것 간의 시간 간격과 동일하지만, 특정 시간 간격은 압력 감지 신호 검출 및 프로세싱의 실제 요건들에 기초하여 조정될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 시간 간격은 시스템의 계산 주파수 및 속력에 의해 결정되지만, 제한되지는 않는다.
본 개시물의 일부 실시형태들은 다음과 같이 구성된다:
압력 감응 모듈은 모든 가압들을 마치기까지 반복되는 대신 손가락에 의해 여러 번 가압된다. 도 2a의 구역 E1, 구역 E2, 구역 E3 및 구역 E4는 모두가 단일 가압 사이클일 수도 있다.
각각의 단일 가압 사이클은 손가락 터칭의 조건, 손가락 가압 및 손가락 철회에 부합할 수도 있다. 하나의 단일 가압 사이클이 하나의 가압력(Fn)을 취득할 수도 있고, 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 네 개의 상이한 가압력 레벨들이 제 1 의 마일드 가압력, 제 2 의 작은 가압력, 제 3 의 중간 가압력, 및 제 4 의 큰 가압력을 각각 취득할 수도 있다. 가압력들(Fn)의 크기들을 취득하거나 또는 가압력들(Fn)의 시간 간격을 취득함으로써, 상이한 압력 감지 신호들이 후속 프로세스들에 의해 취득될 수도 있으며, 그래서 시스템은 상이한 동작들을 실현할 수도 있다.
본 개시물의 일부 실시형태들은 다음과 같이 구성된다:
압력 감응은 손가락의 점진적 단일 누름에 의해 가압된다. 다시 말하면, 힘 평형들(이 때, 가압력(F1)은 제 1 가압력 기울기(△F1)와 동일함)까지 압력 감응 모듈이 제 1 가압력 기울기(△F1)에 의해 가압된 후, 압력 감응 모듈은 손가락으로부터 분리되지 않을 수도 있지만, F2에 대한 제 2 가압력 기울기(△F2)(F2＝F1+△F2)는 새로운 힘 평형에 도달하기 위해 가산된다. 그 다음에, 손가락은 각각 제 3 가압력 기울기(△F3)를 F3에 가산하며(F3＝F2+△F3), 제 4 가압력 기울기(△F4)를 F4에 가산한다(F4＝F3+△F4). 압력 감응 모듈이 최종 힘 평형에 도달한 후, 손가락은 압력 감응 모듈로부터 철회될 수도 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 압력 감응 모듈은 (도 3a의 포인트들(Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ 및 Ⅷ)에서 도시된 바와 같이) 손가락의 점진적 단일 가압에 의해 가압되고, 최종적으로 출력 가압력은 F4이다.
압력 감지 신호의 더 나은 프로세싱 및 분석을 성취하기 위하여, 본 개시물은 압력 감지 신호 프로세싱 시스템을 추가로 제한할 수도 있다.
도 6이 참조된다. 일부 실시형태들에서, 순차적으로 압력 감응 모듈, 저항 검출 모듈(41), 미분 프로세싱 모듈(42), 비교 기준 모듈(43) 및 계산 모듈(44)을 포함하는 압력 감지 신호 프로세싱 시스템(40)이 포함된다.
압력 감응 모듈은 가압력을 검출하도록 구성된다. 저항 검출 모듈(41)은 압력 감응 모듈의 저항들(R0 및 Rm)을 취득하도록 구성된다. 미분 프로세싱 모듈(42)은 저항-시간 곡선(압력 감응 모듈의 취득된 저항들(R0 및 Rm)을 포함함)을 1-차 미분하고 대응하는 경사 값(Km)을 취득하도록 구성된다. 비교 기준 모듈(43)은 경사 값(Km)과 적어도 하나의 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시켜 경사 값(Km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)를 취득하도록 구성된다. 예를 들어, 공통 피에조저항성 재료, 투명 도전성 금속 산화물 이를테면 인듐 주석 산화물(ITO)을 사례로서 취하면, 압력 감응 모듈은 이 재료에 의해 형성된다. 먼저, 미리 결정된 경사 값(Ka)과 미리 결정된 경사 값(kb)은 적용가능 범위(또는 다른 주변 요인) 내에서 최대 온도 차이로 측정된다. 그 다음에, 가압력 기울기와 경사 값 간의 대응관계가 압력 감응 모듈을 상이한 가압력들로 가압함으로써 취득된다. 비교 기준 모듈(43)에서, 경사 값(km)이 미리 결정된 경사 값(kb)을 초과할 때, 가압력 기울기(△Fn =0 N)는 결정될 수도 있고; 경사 값(km)이 미리 결정된 경사 값(kb) 미만일 때, 상대적인 세부사항들이 표 1에서 도시된 바와 같다:
표 1은 가압력 기울기와 경사 값 간의 대응관계이다.
Figure 112016123874499-pat00001
표 1이 참조된다. 경사 값(Km)이 약 -1757430일 때, 대응하는 가압력 기울기(△Fn)의 크기는 약 0.5N이며;
경사 값(Km)이 약 -2615129일 때, 대응하는 가압력 기울기(△Fn)의 크기는 약 1.0N이며;
경사 값(Km)이 약 -3305719일 때, 대응하는 가압력 기울기(△Fn)의 크기는 약 1.5N이며;
경사 값(Km)이 약 -4467252일 때, 대응하는 가압력 기울기(△Fn)의 크기는 약 2.0N이라는 등등이다.
표 1에 도시된 바와 같은 가압력 기울기(△Fn) 및 대응하는 경사 값은 단지 예시적인 것이다. 실제 적용들에서, 표 1에 도시된 데이터는 미리 결정된 데이터베이스에 저장될 수도 있고, 취득된 경사 값(km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)는 미리 결정된 데이터베이스에 기초하여 취득될 수도 있다.
계산 모듈(44)은 가압력 기울기(△Fn)에 기초하여 가압력(Fn)을 계산 및 취득하도록 구성된다. 수학식들 및 상대 파라미터들은 위에서 설명된 것들과 유사하고, 그러므로, 그것의 반복되는 설명은 이루어지지 않는다.
도 7이 참조된다. 본 개시물의 일부 실시형태들에서, 저항 검출 모듈(51), 미분 프로세싱 모듈(52), 비교 기준 모듈(53), 및 계산 모듈(54)을 순차적으로 포함하는 압력 감지 신호 프로세싱 시스템(50)이 제공된다. 압력 감지 신호 프로세싱 시스템(50)은 미리 결정된 값 저장 모듈(55)과 터치 신호 검출 모듈(56)을 더 포함한다.
더 상세하게는, 저항 검출 모듈(51)은 가압 신호 결정 모듈(511)과 저항 취득 모듈(512)을 포함한다. 비교 기준 모듈(53)은 수치 비교 모듈(531)과 수치 분석 모듈(532)을 포함한다.
미리 결정된 값 저장 모듈(55)은 미리 결정된 값들, 이를테면 미리 결정된 경사 값(Ka), 미리 결정된 경사 값(Kb), 위에서 설명된 미리 결정된 데이터베이스 등을 저장하도록 구성된다.
터치 신호 검출 모듈(56)은 손가락 터치 신호를 검출하도록 구성된다.
가압 신호 결정 모듈(511)은 터치 신호 검출 모듈(56)이 손가락 터치 신호를 검출하는지의 여부를 지속적으로 결정하도록 구성된다. 저항 취득 모듈(512)은 손가락 터치 영역에서 압력 감응 모듈의 초기 저항(R0)을 취득하고 손가락 터칭의 상이한 스테이지들에서 저항들(Rm)을 취득하도록 구성된다.
수치 비교 모듈(531)은 경사 값(km)과 미리 결정된 데이터베이스에서의 대응하는 데이터를 매칭시키도록 구성된다.
수치 분석 모듈(532)은 경사 값(km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)를 취득하기 위해서, 경사 값(km)과 미리 결정된 데이터베이스에서의 데이터를 비교하도록 구성된다.
본 개시물에서, 압력 감지 신호 프로세싱 시스템(50)과 각각의 모듈 간의 접속은 다음과 같이 표현될 수도 있다: 가압 신호 결정 모듈(511)은 저항 취득 모듈(512)에 접속되고, 저항 취득 모듈(512)은 미분 프로세싱 모듈(52)에 접속되며;
미분 프로세싱 모듈(52)은 수치 비교 모듈(531)에 접속되고, 미분 프로세싱 모듈(52)과 수치 비교 모듈(531) 간의 2-방향 데이터 송신이 실현되며;
수치 비교 모듈(531)은 수치 분석 모듈(532)에 접속되고, 2-방향 데이터 송신은 수치 비교 모듈(531)과 수치 분석 모듈(532) 간에 실현되며;
미리 결정된 값 저장 모듈(55)에 저장된 미리 결정된 값들에서, 수치 비교 모듈(531) 또는 수치 분석 모듈(532)에게, 미리 결정된 값 저장 모듈(55)에 저장된 미리 결정된 데이터베이스의 미리 결정된 값들과 매칭시키거나 또는 그러한 미리 결정된 값들을 계산하는 것이 요구될 때, 상대 데이터는 미리 결정된 값 저장 모듈(55)로부터 비교되거나, 매칭되거나 또는 분석될 수도 있다.
수치 분석 모듈(532)은 계산 모듈(54)에 접속된다. 계산 모듈(54)은 합산 회로(도면에는 도시되지 않음)를 포함한다. 합산 회로에서, 비교 기준 모듈(53)로부터 최종적으로 취득된 가압력 기울기(△Fn)는 최종 가압력(Fn)을 취득하기 위해서 위에서 설명된 수학식 (1)을 통해 계산될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 수치 비교 모듈(531)과 수치 분석 모듈(532)은 미리 결정된 값 저장 모듈(55)에 교정 데이터를 제공할 수도 있으며, 그래서 교정 데이터는 후속 동작들에서 경사 값(km)을 비교 및 분석하기 위해 이용될 수도 있다.
본 개시물의 일부 실시형태들에서, 저항 증가 계산이 이용된다. 초기 저항은 고정되지 않을 수도 있고, 이러한 압력 감지 신호 프로세싱은 제조 및 환경으로 인한 저항 변동들을 무시할 수 있다.
본 개시물의 압력 감지 신호 프로세싱 방법 및 시스템은 다음과 같은 장점들을 가질 수도 있다:
(1) 본 개시물은 저항-시간 곡선을 1-차 미분하여 대응하는 경사 값(Km)을 취득하고, 그 다음에 경사 값(Km)과 미리 결정된 데이터베이스를 매칭하여 경사 값(Km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)를 취득하는 압력 감지 신호 프로세싱 방법을 제공한다. 가압력(Fn)은 가압력 기울기(△Fn)에 기초하여 취득된다. 선행 기술에 비하여, 본 개시물은, 대응하는 가압력(Fn)을 정확히 결정하기 위해서 저항-시간 곡선을 1-차 미분함으로써 주변 요인들에 의해 발생된 잡음 신호들을 확실히 배제할 수도 있다. 그러므로, 압력 감지 신호 프로세싱 방법은 압력 감응 모듈의 특정한 재료들 또는 구조들을 구체적으로 요구하지 않을 수도 있고, 압력 감지 신호들의 정확한 검출 및 프로세싱을 또한 실현할 수도 있다.
(2) 본 개시물은, 터치 전극들을 스캐닝하는 단계와 터치된 포지션 신호가 검출되는지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있는 압력 감지 신호 프로세싱 방법을 제공한다. 그 결과, 터치된 포지션 신호 검출은, 가압력에 대응하는 저항들 및 신호들의 고도로 민감하고 정확한 취득을 실현하기 위해서 압력 감지 신호 프로세싱를 트리거하는 트리거 신호일 수도 있다.
(3) 본 개시물은, 가압력에 대응하는 경사 값들(Km)의 유효성을 결정하는 것을 더 포함할 수도 있는 압력 감지 신호 프로세싱 방법을 제공한다. 경사 값들(Km)의 유효성의 결정은, 손가락 터치 영역과 가압에 의해 야기된 경사 값(km)의 변동을 정확히 취득하기 위해서, 경사 값(km)과 미리 결정된 경사 값들(ka 및 kb)을 각각 비교하는 것이다. 더 상세하게는, 압력 감지 신호 프로세싱 방법은 경사 값(km)과 미리 결정된 경사 값(ka) 또는 미리 결정된 경사 값(kb)을 비교하는 단계, 또는 경사 값(km)과 미리 결정된 경사 값(ka) 또는 미리 결정된 경사 값(kb)을 순차적으로 비교하는 단계를 포함할 수도 있다. 위에서 설명된 바와 같은 경사 값들(Km)의 유효성을 결정하는 상이한 방법들은 주변 요인들에 의해 야기된 상이한 저항 변동에 기초하여 경사 값들(Km)의 유효성을 결정하는 것을 번갈아 적용할 수도 있다. 압력 감지 신호 프로세싱 방법은 상이한 주변 요인들을 갖는 압력 감응 모듈에 적용될 수도 있고, 대응하는 가압력을 정확하게 결정할 수도 있다.
(4) 본 개시물은, 경사 값(Km)과 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시키고 가압력 기울기(△Fn)를 취득한 후, Fn=Fn -1+△Fn의 수학식의 계산이 프로세싱되는 것을 더 포함할 수도 있는 압력 감지 신호 프로세싱 방법을 제공한다. 이런 식으로, 실제 가압력에 대응하는 가압력(Fn)은 고도로 정확한 압력 감지 신호를 제공하기 위해서 취득될 수도 있다.
(5) 본 개시물은 저항 검출 모듈(41), 미분 프로세싱 모듈(42), 비교 기준 모듈(43) 및 계산 모듈(44)을 포함하는 압력 감지 신호 프로세싱 시스템(40)을 제공한다. 모듈들의 각각은 상이한 기능들을 가질 수도 있고, 서로 단단히 접속될 수도 있다. 선행 기술에 비하여, 본 개시물은, 압력 감지 신호들의 효과적이고 정확한 검출 및 프로세싱을 실현하기 위해서 미분 프로세싱 모듈(42), 비교 기준 모듈(43) 그리고 미분 프로세싱 모듈(42) 및 비교 기준 모듈(43)에 대응하는 계산 모듈(44)을 더 포함한다.
(6) 본 개시물의 압력 감지 신호 프로세싱 시스템(50)에서, 저항 검출 모듈(51)은 가압 신호 결정 모듈(511)과 저항 취득 모듈(512)을 포함하는데, 이것들은, 손가락 터치 영역에서의 저항을 취득하기 위해서, 지속적으로 터치 전극들을 스캐닝하고 터치된 포지션 신호가 검출되는지의 여부를 결정할 수도 있다. 그러므로, 가압력에 대응하는 고도로 민감하고 정확한 저항들 및 신호들이 취득될 수도 있다.
(7) 압력 감지 신호 프로세싱 시스템(50)은 미리 결정된 값 저장 모듈(55)을 더 포함할 수도 있다. 비교 기준 모듈(53)은 수치 비교 모듈(531)과 수치 분석 모듈(532)을 더 포함할 수도 있다. 미리 결정된 값 저장 모듈(55)은 수치 비교 모듈(531) 및 수치 분석 모듈(532)에 각각 접속되고, 2-방향 데이터 송신이 실현될 수도 있다. 위에서 설명된 접속은, 경사 값(km)에 대응하는 가압력 기울기(△Fn)를 취득하기 위해서, 미리 결정된 값 저장 모듈(55)로부터 상대 데이터를 비교, 매칭 또는 분석하도록 수치 비교 모듈(531) 및 수치 분석 모듈(532)을 실현할 수도 있다.
(8) 압력 감지 신호 프로세싱 시스템(50)의 계산 모듈(54)은 합산 회로(도면에는 도시되지 않음)를 더 포함할 수도 있다. 실제 가압력에 대응하는 가압력(Fn)은, 높은 정확성의 압력 감지 신호를 제공하기 위해서 합산 회로에 의해 취득될 수도 있다.
(9) 본 개시물은, 압력 감응 기능을 갖는 디바이스들 및 장비에 적용될 수도 있는 압력 감지 신호 프로세싱 방법 및 시스템을 제공하며, 그래서 디바이스들 및 장비는 더 나은 압력 민감도를 가질 수도 있고, 손가락의 가압력의 정확한 검출은 사용자가 압력 감응 디바이스를 사용할 때의 충족감을 개선하기 위해서 실현될 수도 있다. 본 개시물의 압력 감지 신호 프로세싱 방법 및 시스템은 더 나은 실제 유용성을 가질 수도 있다.
비록 본 개시물이 그것의 특정한 실시형태들을 참조하여 상당히 상세히 설명되었지만, 다른 실시형태들이 가능하다. 그러므로, 첨부의 청구항들의 정신 및 범위는 본 명세서에 포함된 실시형태들의 설명으로 제한되지 않아야 한다.
본 개시물의 범위 및 정신으로부터 않으면서 본 개시물의 구조에 대해 다양한 수정들 및 개조들이 가해질 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자들에게는 명백할 것이다. 전술한 바의 측면에서, 본 개시물은 본 개시물의 수정들 및 개조들을 커버하는 것으로 의도된다.

Claims (13)

  1. 복수의 압력 감지(sensing) 신호들을 프로세싱하는 방법에 있어서,
    터치된 포지션 신호 프로세스; 및
    압력 감지 신호 프로세스
    를 포함하고,
    상기 터치된 포지션 신호 프로세스는,
    단계 S101: 터치 전극을 스캐닝하는 단계; 및
    단계 S102: 터치된 포지션 신호가 검출되면 후속 동작으로 진행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 압력 감지 신호 프로세스는,
    단계 Q11: 상기 복수의 압력 감지 신호들 중 현재 압력 감지 신호를 취득하고 압력 감지 신호-시간 곡선을 기록하는 단계;
    단계 Q12: 경사 값을 취득하기 위해 상기 압력 감지 신호-시간 곡선을 1-차 미분하는 단계;
    단계 Q13: 상기 경사 값에 대응하는 가압력 기울기를 취득하기 위해 상기 경사 값과 적어도 하나의 미리 결정된 데이터베이스를 매칭시키는 단계; 및
    단계 Q14: 상기 가압력 기울기 및 이전 가압력의 계산에 기초하여 상기 현재 압력 감지 신호에 대응하는 현재 가압력을 취득하는 단계
    를 포함하고,
    상기 터치된 포지션 신호는 상기 압력 감지 신호 프로세스의 개시를 트리거하기 위한 트리거 신호인 것인, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 S103: 상기 현재 압력 감지 신호의 발생 이전 시점에서 상기 복수의 압력 감지 신호들의 이전 압력 감지 신호를 취득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 단계 S103은 상기 단계 S102와 상기 단계 Q11 사이에 수행되는 것인, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    단계 Q14에서 상기 계산은 다음을 따르며:
    Fn = Fn-1 + △Fn ;
    Fn은 상기 현재 가압력을 나타내고, Fn-1은 상기 이전 압력 감지 신호에 대응하는 상기 이전 가압력을 나타내며, △Fn은 상기 가압력 기울기를 나타내고,
    상기 이전 가압력은 초기 시점에서 0으로 미리 결정되는 것인, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 Q12와 상기 단계 Q13 사이에, 가압 대상에 대응하는 상기 경사 값의 유효성을 결정하는 단계를 더 포함하는, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가압 대상에 대응하는 상기 경사 값의 유효성을 결정하는 단계는,
    단계 S106: 상기 경사 값이 제 1 미리 결정된 경사 값을 초과하는지 여부를 결정하는 단계 - 상기 제 1 미리 결정된 경사 값은 0을 초과함 - ; 및
    단계 S107: 상기 경사 값이 제 2 미리 결정된 경사 값 미만인지 여부를 결정하는 단계 - 상기 제 2 미리 결정된 경사 값은 0 미만임 -
    중 적어도 하나의 단계를 더 포함하는 것인, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가압 대상에 대응하는 상기 경사 값의 유효성을 결정하는 단계가 상기 단계 S106만을 포함하는 경우에, 상기 방법은,
    상기 경사 값이 상기 제1 미리 결정된 경사 값을 초과하지 않으면, 상기 단계 Q13을 진행하는 단계; 및
    상기 경사 값이 상기 제1 미리 결정된 경사 값을 초과하면, 상기 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하기 위한 단계들을 종료하고 상기 현재 가압력을 출력하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가압 대상에 대응하는 상기 경사 값의 유효성을 결정하는 단계가 상기 단계 S107만을 포함하는 경우에, 상기 방법은,
    상기 경사 값이 상기 제2 미리 결정된 경사 값 미만이면, 상기 단계 Q13을 진행하는 단계; 및
    상기 경사 값이 상기 제2 미리 결정된 경사 값 미만이 아니면, 상기 단계 Q11부터 시작되는 단계들을 반복하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 가압 대상에 대응하는 상기 경사 값의 유효성을 결정하는 단계가 상기 단계 S106 및 상기 단계 S107을 포함하는 경우에, 그리고 상기 단계 S106이 상기 단계 S107 이전에 수행되는 경우에, 상기 방법은,
    상기 경사 값이 상기 제1 미리 결정된 경사 값을 초과하지 않으면, 상기 단계 S107을 진행하는 단계; 및
    상기 경사 값이 상기 제1 미리 결정된 경사 값을 초과하면, 상기 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하기 위한 단계들을 종료하고 상기 현재 가압력을 출력하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 가압 대상에 대응하는 상기 경사 값의 유효성을 결정하는 단계가 상기 단계 S106 및 상기 단계 S107을 포함하는 경우에, 그리고 상기 단계 S106이 상기 단계 S107 이전에 수행되는 경우에, 상기 방법은,
    상기 경사 값이 상기 제2 미리 결정된 경사 값 미만이면, 상기 단계 Q13을 진행하는 단계; 및
    상기 경사 값이 상기 제2 미리 결정된 경사 값 미만이 아니면, 상기 단계 Q11부터 시작되는 단계들을 반복하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 가압 대상에 대응하는 상기 경사 값의 유효성을 결정하는 단계가 상기 단계 S106 및 상기 단계 S107을 포함하는 경우에, 그리고 상기 단계 S107이 상기 단계 S106 이전에 수행되는 경우에, 상기 방법은,
    상기 경사 값이 상기 제2 미리 결정된 경사 값 미만이면, 상기 단계 S106을 진행하는 단계; 및
    상기 경사 값이 상기 제2 미리 결정된 경사 값 미만이 아니면, 상기 단계 Q11부터 시작되는 단계들을 반복하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 가압 대상에 대응하는 상기 경사 값의 유효성을 결정하는 단계가 상기 단계 S106 및 상기 단계 S107을 포함하는 경우에, 그리고 상기 단계 S107이 상기 단계 S106 이전에 수행되는 경우에, 상기 방법은,
    상기 경사 값이 상기 제1 미리 결정된 경사 값을 초과하지 않으면, 상기 단계 Q13을 진행하는 단계; 및
    상기 경사 값이 상기 제1 미리 결정된 경사 값을 초과하면, 상기 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하기 위한 단계들을 종료하고 상기 현재 가압력을 출력하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 압력 감지 신호들은 저항 신호들, 전류 신호들, 또는 전압 신호들인 것인, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 S102에서 터치된 포지션 신호가 검출되지 않으면, 상기 단계 S101을 반복하는 단계를 더 포함하는, 복수의 압력 감지 신호들을 프로세싱하는 방법.
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