KR20080041799A - Touch sensor - Google Patents

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KR20080041799A
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전자부품연구원
경기도
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    • H03K2217/960745Capacitive differential; e.g. comparison with reference capacitance

Abstract

A touch sensor is provided to prevent wrong operation due to capacitance change caused by noise by removing the noise with a filter unit and delaying a contact signal at a predetermined time with a delay unit. A touch sensor includes a signal generation unit(120), a counter unit(130), a previous count unit(140), a subtraction process unit(150), and a comparison process unit(170). The signal generation unit converts change of sensed electrostatic capacity into an electric signal(S1) to output the electric signal. The counter unit outputs a size of a current frequency(Cn) of the electric signal by measuring the electric signal generated from the signal generation unit for a predetermined time. The just previous count unit outputs a size of a just previous frequency(Cn-1) counted just before counting the size of the frequency outputted from the counter unit prior to a predetermined interval. The subtraction process unit subtracts the size of the current frequency and the size of the just previous frequency. The comparison process unit compares a subtracted count signal outputted from the subtraction process unit with a predetermined reference count signal.

Description

터치센서{TOUCH SENSOR}Touch Sensor {TOUCH SENSOR}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서의 구성도,1 is a block diagram of a touch sensor according to an embodiment of the present invention;

도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서의 각 부의 파형도,2 is a waveform diagram of each part of the touch sensor according to an embodiment of the present invention;

도 3는 본 발명에 따른 터치센서의 신호처리 상태 다이어그램,3 is a signal processing state diagram of a touch sensor according to the present invention;

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지연시간을 줄인 경우의 파형도,4 is a waveform diagram when the delay time is reduced according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 커패시터의 초기용량의 변화가 작은 경우의 각 부의 파형도,5 is a waveform diagram of each part when the change in the initial capacitance of the capacitor according to an embodiment of the present invention is small;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서의 구성도,6 is a configuration diagram of a touch sensor according to another embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치센서의 구성도.7 is a block diagram of a touch sensor according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

110: 센서부 120: 신호발생부110: sensor unit 120: signal generator

130: 카운터부 140: 카운터 저장부130: counter unit 140: counter storage unit

150: 감산처리부 161: 레퍼런스 제어부150: subtraction processing unit 161: reference control unit

160: 레퍼런스 카운터부 170: 비교처리부160: reference counter unit 170: comparison processing unit

180: 필터부 181: 딜레이부180: filter unit 181: delay unit

190: 출력 드라이버 190: output driver

본 발명은 접촉 스위치 회로에 관한 것으로 보다 자세하게는 외부 대상물과의 접촉에 의하여 증가되는 정전용량을 측정하여 접촉여부를 판단하는 정전 용량형 터치센서에 관한 것이다.The present invention relates to a touch switch circuit, and more particularly, to a capacitive touch sensor that determines whether or not a contact is measured by measuring an increased capacitance due to contact with an external object.

종래의 센서장치는 센서부, 파형변환부, 조절부, 신호저장부, 비교부 및 출력부로 이루어져 있다. 센서부는 정전용량의 변화를 감지하는 터치패드로 구성되며, 파형변환부는 정전용량의 변화를 이용하여 톱니파를 발생시키는 신호변환기, 톱니파를 구형파로 변환하는 슈미트 트리거로 이루어진다. 조절부는 일정한 시간마다 신호를 측정하도록 하는 타이머와, 측정된 신호에 대해 기준 값을 자동으로 조절하는 자동조절기로 구성되어 있다. 신호저장부는 기준 값을 저장하는 레퍼런스 레지스터와 사람의 손이 닿았을 때 신호를 저장하는 센스 레지스터로 구성되어 있다. 비교부는 두 신호를 동시에 입력받아 두 값의 차를 계산하는 감산기와, 상기 감산기의 결과값에 따라 감지 여부를 판단하는 판단기로 구성되어 있다. 출력부는 상기 판단기로부터 얻어지는 신호에 의해 TTL신호를 발생하는 출력 드라이버로 구성된다.Conventional sensor device is composed of a sensor unit, waveform conversion unit, control unit, signal storage unit, comparison unit and output unit. The sensor unit includes a touch pad that senses a change in capacitance, and the waveform converting unit includes a signal converter that generates a sawtooth wave by using the change in capacitance, and a Schmitt trigger that converts the sawtooth wave into a square wave. The control unit is composed of a timer for measuring a signal at a predetermined time, and an automatic controller for automatically adjusting a reference value for the measured signal. The signal storage unit includes a reference register for storing a reference value and a sense register for storing a signal when a human hand touches it. The comparator is composed of a subtractor which receives two signals at the same time and calculates a difference between the two values, and a determiner that determines whether to detect the signal according to the result value of the subtractor. The output unit is composed of an output driver for generating a TTL signal by means of a signal obtained from the determiner.

이러한 종래의 센서장치는 최초 사람의 손이 닿지 않았을 때 주위 환경에 의 해 생성되는 커패시턴스를 센서부가 감지하고, 이 커패시턴스는 파형변환부의 신호변환기에 의해 톱니파로 변환된다. 톱니파는 슈미트 트리거에 의해 디지털 신호인구형파로 변환된다. 이 신호는 기준 값의 신호저장부 중 레퍼런스 레지스터에 저장되며, 상기 레퍼런스 레지스터에 저장된 커패시턴스는 스위치의 기준 값으로 사용된다. 이때 사용되는 기준 값은 센서부에 부착된 타이머로부터 일정한 시간간격을 두어 발생되는 신호에 의해 자동으로 재측정되며 그때마다 변하는 주변 환경 및 조건에 따라 측정된 값은 자동설정기에 의하여 기준 값으로 다시 설정된다.In the conventional sensor device, the sensor unit senses a capacitance generated by the surrounding environment when the first person does not touch it, and the capacitance is converted into a sawtooth wave by a signal converter of the waveform conversion unit. The sawtooth wave is converted into a digital signal population wave by Schmitt trigger. The signal is stored in a reference register among the signal storage units of the reference value, and the capacitance stored in the reference register is used as the reference value of the switch. At this time, the reference value used is automatically re-measured by the signal generated at a certain time interval from the timer attached to the sensor part, and the value measured according to the changing surrounding environment and conditions is reset to the reference value by the automatic setter. do.

그 후 사람의 손이 터치패드에 닿았을 경우나 또 다른 환경적 변화가 생길 경우, 변화된 커패시턴스 값을 센서부가 감지하고 감지된 커패시턴스는 파형변환부의 신호변환기에 의해 톱니파로 변환된다. 톱니파는 슈미트 트리거에 의해 디지털 신호인 구형파로 바뀐 후 센싱값의 신호저장부인 센스 레지스터에 저장되며, 센스레지스터에 저장된 값과 레퍼런스 레지스터에 저장된 값을 비교부에 있는 감산기를 통과하여 센스 레지스터의 값이 레퍼런스 레지스터에 저장되어 있는 기준 값과의 차를 계산하여 그 값을 비교한다. 센스 레지스터의 신호 값이 클 경우 출력부의 출력 드라이버를 통하여 TTL 신호를 발생시켜 출력하게 되며, 센스 레지스터의 신호 값이 레퍼런스 레지스터의 신호값 보다 큰 값을 일정시간 유지하게 되면, 자동설정기에 의해 그 때의 값을 새로운 기준 값으로 설정하게 된다. Thereafter, when a human hand touches the touch pad or another environmental change occurs, the sensor detects the changed capacitance value and the detected capacitance is converted into a sawtooth wave by the signal converter of the waveform converter. The sawtooth wave is converted into a square wave which is a digital signal by the Schmitt trigger, and then stored in the sense register, which is the signal storage of the sensing value, and the value stored in the sense register and the value stored in the reference register are passed through the subtractor in the comparator. Compute the difference from the reference value stored in the reference register and compare it. If the signal value of the sense register is large, the output driver generates a TTL signal and outputs it. If the signal value of the sense register is larger than the signal value of the reference register for a certain time, the automatic setter Set the value of to the new reference value.

그러나, 종래의 기술은 물체가 터치패드에 접촉함에 따라 커패시턴스가 증가하는 경우에는 작동하나, 커패시턴스가 작아지는 경우에는 원활한 작동을 기대할 수 없다는 단점이 있다. However, the related art works when the capacitance increases as the object contacts the touch pad, but when the capacitance decreases, smooth operation cannot be expected.

그리고, 레퍼런스 레지스터에 저장된 기준용량 신호의 크기가 정해져 있기 때문에 터치패드의 접촉 전후에 따른 커패시턴스의 차이가 매우 작은 미세한 변화값에는 감지하기 어렵다는 문제점이 있다. In addition, since the magnitude of the reference capacitance signal stored in the reference register is determined, there is a problem that it is difficult to detect a minute change value having a very small capacitance difference according to before and after contact of the touch pad.

특히, 작은 변화도 감지하게 위해서 커패시터의 용량이 적은 커패시터를 사용하는 경우에 있어서, 노이즈에 의하여 출력신호가 왜곡되어 민감한 접촉에는 터치패드의 기능이 저하된다는 단점이 있다.In particular, in the case of using a capacitor with a small capacity of the capacitor to detect small changes, the output signal is distorted due to noise, and the touch pad function is degraded in sensitive contact.

본 발명은 카운터부에서 측정된 신호를 저장할 수 있는 카운터 저장부를 구비하여, 카운터부에서 측정된 신호와 카운터 저장부에 저장된 신호의 차이값을 이용함으로써, 입력 커패시턴스의 경시변화 또는 주변 환경에 변화에 의한 커패시턴스의 증감을 자동 보정하여 안정적인 동작이 가능하게 하는 터치센서를 제공함에 목적이 있다.The present invention includes a counter storage unit capable of storing a signal measured by the counter unit, and by using a difference value between the signal measured by the counter unit and the signal stored in the counter storage unit, the input capacitance changes over time or changes in the surrounding environment. It is an object of the present invention to provide a touch sensor that automatically corrects the increase and decrease of capacitance due to stable operation.

본 발명의 터치센서는 감지된 정전용량의 변화를 전기 신호로 변환하여 출력하기 위한 신호발생부; 상기 신호발생부에서 발생한 전기 신호를 소정 시간 동안 측정하여 상기 전기 신호의 현재 주파수의 크기를 출력하기 위한 카운터부; 상기 카운터부로부터 출력되는 주파수의 크기를 소정 간격 전에 카운트한 직전 주파수의 크기를 출력하기 위한 직전 카운트부; 상기 현재 주파수의 크기와 상기 직전 주파 수의 크기를 차감하기 위한 감산 처리부; 및 상기 감산 처리부로부터 출력되는 차감 카운트 신호와 소정의 기준 카운트 신호를 비교하기 위한 비교 처리부를 포함한다.The touch sensor of the present invention includes a signal generator for converting the detected change in capacitance into an electrical signal and outputs; A counter unit for measuring the electric signal generated by the signal generator for a predetermined time and outputting a magnitude of a current frequency of the electric signal; A previous counting unit for outputting the magnitude of the immediately preceding frequency which counted the magnitude of the frequency output from the counter before a predetermined interval; A subtraction processing unit for subtracting the magnitude of the current frequency and the magnitude of the immediately preceding frequency; And a comparison processing unit for comparing the subtraction count signal output from the subtraction processing unit with a predetermined reference count signal.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서의 구성도이고, 도 2는 각 부 파형도이다.1 is a configuration diagram of a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sub waveform diagram.

이하, 터치센서의 작동설명은 도 2의 터치센서의 구성에서 출력되는 신호도와 함께 설명한다. Hereinafter, a description of the operation of the touch sensor will be described with a signal diagram output from the configuration of the touch sensor of FIG. 2.

센서부(110)는 터치패드(도시안됨) 및 커패시터(111)로 구성되어 있으며, 커패시터(111)는 터치패드(도시안됨)에 물체가 접촉되는지의 여부에 따라 커패시턴스의 변화를 주파수를 달리하는 펄스 등의 전기 신호(S1)로 발생시키는 신호 발생 부(120)와 연결되어 있다. The sensor unit 110 is composed of a touch pad (not shown) and a capacitor 111, the capacitor 111 is used to change the capacitance change frequency according to whether or not the object is in contact with the touch pad (not shown) It is connected to a signal generator 120 for generating an electrical signal S1 such as a pulse.

본 발명에 따른 신호 발생부는 제어기(121)가 구비된 RC 오실레이터를 사용할 수 있으며, 신호 발생부(120)가 출력하는 전기 전기 신호(S1)의 주기는 다음의 식 1과 같이 커패시턴스의 크기에 반비례한다.The signal generator according to the present invention may use an RC oscillator provided with a controller 121, the period of the electrical signal (S1) output from the signal generator 120 is inversely proportional to the magnitude of the capacitance as shown in Equation 1 below. do.

[식1][Equation 1]

f=1/(2πRC)f = 1 / (2πRC)

카운터부(130)는 타이머(131)와 연결되어 신호 발생부(120)가 출력하는 전기 신호(S1)를 소정 시간(Ti×n)동안 전기 신호(S1)의 주파수를 측정하여 현재 주파수의 크기(Cn)를 출력하며, 직전 카운트부(140)는 카운터부(130)로부터 출력되는 주파수 크기를 소정 간격 전에 카운트한 직전 주파수의 크기(Cn-1)를 출력한다.The counter 130 is connected to the timer 131 and measures the frequency of the electrical signal S1 for the predetermined time Ti × n of the electrical signal S1 output from the signal generator 120 to measure the magnitude of the current frequency. (Cn) is output, and the immediately before counting unit 140 outputs the magnitude (Cn-1) of the immediately preceding frequency which counted the frequency magnitude output from the counter 130 before a predetermined interval.

감산처리부(150)는 현재 주파수의 크기(Cn)와 직전 주파수의 크기(Cn-1)를 감산한 절대값인 차감 카운트 신호(dC)를 출력하고, 비교처리부(170)는 차감 카운트 신호(dC)와 기준 카운트 제공부(160)가 출력하는 기준 카운트 신호(Cr)를 비교한다. The subtraction processing unit 150 outputs a subtraction count signal dC which is an absolute value obtained by subtracting the magnitude Cn of the current frequency and the magnitude Cn-1 of the previous frequency, and the comparison processing unit 170 outputs the subtraction count signal dC. ) And the reference count signal Cr output from the reference count providing unit 160 are compared.

비교처리부(170)는 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 크면, 센서부(110)에 외부 물체가 접촉되거나 센서부(110)로부터 외부 물체가 이탈한 것으로 판단하고 출력 드라이버(190)를 통하여 접촉신호(S5)를 출력한다. If the subtraction count signal dC is greater than the reference count signal Cr, the comparison processing unit 170 determines that the external object is in contact with the sensor unit 110 or the external object is separated from the sensor unit 110, and the output driver ( The contact signal S5 is output through the 190.

필터부(180)는 접촉신호(S5)에 포함된 노이즈를 제거하고, 필터부(180)와 연결된 딜레이부(181)는 비교처리부(170)가 출력하는 접촉신호(S5)를 소정 시간 지연시킴으로써 센서부(110)와 접촉 대상물 사이에 순간적으로 발생할 수 있는 잡음에 의한 커패시턴스의 변화에 따른 오동작을 막을 수 있다.The filter unit 180 removes noise included in the contact signal S5, and the delay unit 181 connected to the filter unit 180 delays the contact signal S5 output by the comparison processor 170 by a predetermined time. It is possible to prevent malfunction due to a change in capacitance due to noise that may occur momentarily between the sensor unit 110 and the contact object.

도 3은 본 발명에 따른 터치센서의 신호처리 다이어그램을 도시한 것이다. 3 shows a signal processing diagram of a touch sensor according to the present invention.

1. A 상태1. A state

출력이 "L"이고, 지연 시간(Td)이 "0"인 상태에서, 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 크면 다시 비교하는 단계로 회귀하고, 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 작거나 같고 차감 카운트 신호(dC)가 다운 에지(Down edge)이면 출력은 "L"로 유지하면서 지연 시간(Td)을 하나 늘리게 된다(B 상태).When the output is "L" and the delay time Td is "0", when the subtraction count signal dC is greater than the reference count signal Cr, the process returns to the step of comparing again, and the subtraction count signal dC is If it is less than or equal to the reference count signal Cr and the subtraction count signal dC is a down edge, the output is increased to "L" while increasing the delay time Td by one (B state).

2. B 상태2. B state

출력이 "L"상태이고, 지연 시간(Td)이 "1"인 상태에서, 지연 시간(Td)이 "3"미만인 동안에 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 크거나 같고 차감 카운트 신호(dC)가 업 에지(Up edge)로 천이하면 A 상태로 천이하고, 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 크거나 같은 상태로 지연 시간(Td)이 "3"이상이 되면 출력이 "H"로 천이한다(C 상태).While the output is in the "L" state and the delay time Td is "1", while the delay time Td is less than "3", the subtraction count signal dC is greater than or equal to the reference count signal Cr and subtracted. When the count signal dC transitions to the up edge, it transitions to the A state, and the delay time Td is greater than or equal to "3" while the subtraction count signal dC is greater than or equal to the reference count signal Cr. The output then transitions to "H" (C state).

3. C 상태3. C state

출력이 "H"상태이고, 지연 시간(Td)이 "0"인 상태에서, 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 작으면 다시 비교하는 단계로 회귀하고, 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 크거나 같고 차감 카운트 신호(dC)가 업 에지(Up edge)이면 출력은 "H"로 유지하면서 지연 시간(Td)을 하나 늘리게 된 다(D 상태).When the output is " H " state and the delay time Td is " 0 ", when the subtraction count signal dC is smaller than the reference count signal Cr, the process returns to the comparison step, and the subtraction count signal dC ) Is greater than or equal to the reference count signal Cr and the subtraction count signal dC is an up edge, the output is increased by one while the delay time Td is increased by one (D state).

4. D 상태4. D status

출력이 "H"상태이고, 지연 시간(Td)이 "1"인 상태에서, 지연 시간(Td)이 "3"미만인 동안에 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 작거나 같고 차감 카운트 신호(dC)가 다운 에지(Down edge)로 천이하면 C 상태로 천이하고, 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 크거나 같은 상태로 지연 시간(Td)이 "3"이상이 되면 출력이 "L"로 천이한다(A 상태).While the output is in the "H" state and the delay time Td is "1", while the delay time Td is less than "3", the subtraction count signal dC is less than or equal to the reference count signal Cr and subtracted. When the count signal dC transitions to the down edge, it transitions to the C state, and the delay time Td is greater than or equal to "3" while the subtraction count signal dC is greater than or equal to the reference count signal Cr. The output then transitions to " L " (A state).

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서의 각 구성에서의 출력 파형도이다. 4 is an output waveform diagram of each configuration of a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

차감 카운트 신호(dC)의 논리 상태가 소정의 지연 시간(Td=3) 이전에 바뀌게 되면 노이즈 신호로 판단하여 출력되는 접촉신호(S5)의 논리상태를 변경시키지 않는다는 것을 알 수 있다.When the logic state of the subtraction count signal dC is changed before the predetermined delay time Td = 3, it can be seen that the logic state of the contact signal S5 that is determined and output as a noise signal is not changed.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 커패시터의 용량이 변화하는 경우의 각부 파형도이다.5 is a waveform diagram of each part when the capacitance of the capacitor according to the exemplary embodiment of the present invention is changed.

초기 커패시턴스(51)는 물체가 센서부에 접촉하기 전의 센서부를 구성하는 커패시터의 정전용량으로서, 센서부에 물체가 실제 접촉하여 발생한 신호의 크기와 거의 유사하여, 출력 드라이브가 접촉신호를 출력하는 오동작을 일으킬 수 있다. 그러나, 이러한 형태의 초기 커패시턴스를 포함하는 일련의 두 신호를 감산처리부 에서 감산처리할 경우, 차감 카운트 신호(dC)가 기준 카운트 신호(Cr) 이하로 되어 터치센서에 접촉이 없는 것으로 판단함으로써, 터치센서의 오작동을 막을 수 있음을 보여준다. The initial capacitance 51 is the capacitance of the capacitor constituting the sensor unit before the object contacts the sensor unit. The initial capacitance 51 is almost similar to the magnitude of a signal generated by the actual contact of the object with the sensor unit, and the output drive outputs a contact signal. May cause However, when a series of two signals including the initial capacitance of this type is subtracted by the subtraction processing unit, the subtraction count signal dC becomes the reference count signal Cr or less, and the touch sensor is judged to have no contact. It shows that the sensor can be prevented from malfunctioning.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서의 블럭구성도이다.6 is a block diagram of a touch sensor according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서는 도 1의 터치센서와 대부분의 구성이 동일하나, 감산처리부로부터 출력되는 직전 차감 카운트 신호(dCn-1)를 기준 카운트 제공부(660)가 이용하는 구성에 차이가 있다. 즉, 직전 차감 카운트 신호(dCn-1)의 크기를 기준 카운트 제공부(660)의 입력으로 이용함으로써 접촉센서의 감도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 직전 차감 카운트 신호(dCn-1)에 감지율(k)을 곱하여 기준 카운트 신호(Cr)로 사용함으로써 차감 카운트 신호(dCn)가 기준 카운트 신호(Cr)보다 작을 경우에도 새로운 기준 카운트 신호(Cr=k*dCn-1)를 출력하여 차감 카운트 신호(dCn)와 지속적으로 비교하여 접촉신호를 출력할 수 있다. The touch sensor according to another exemplary embodiment of the present invention has the same configuration as that of the touch sensor of FIG. 1, but the reference count providing unit 660 uses the previous subtraction count signal dCn-1 output from the subtraction processor. There is a difference. That is, the sensitivity of the touch sensor may be adjusted by using the magnitude of the previous subtraction count signal dCn-1 as the input of the reference count providing unit 660. Specifically, a new reference count signal is generated even when the subtraction count signal dCn is smaller than the reference count signal Cr by multiplying the previous subtraction count signal dCn-1 by the detection rate k and using the reference count signal Cr. By outputting (Cr = k * dCn-1), the contact signal may be output by continuously comparing with the subtraction count signal dCn.

본 발명의 일실시예에 따른 감지율(k)은 1보다 작은 값으로 실험적으로 정해질 수 있으며, 대략 0.20 내지 0.30 정도가 바람직하다. 일 예로, 기준 카운트 신호(Cr)가 -50 ~ +50로 설정된 상태에서 차감 카운트 신호(dC)가 -100 ~ +100로부터 -40 ~ +40로 저하되는 경우, 직전 차감 카운트 신호(dCn-1)에 감지율(k=0.25)을 곱한 -10 ~ +10을 기준 카운트 신호(Cr)로 출력한다. Detection rate (k) according to an embodiment of the present invention can be determined experimentally to a value less than 1, preferably about 0.20 to 0.30. For example, when the subtraction count signal dC falls from -100 to +100 to -40 to +40 while the reference count signal Cr is set to -50 to +50, the previous subtraction count signal dCn-1 ) Is output as the reference count signal (Cr) by -10 ~ +10 multiplied by the detection rate (k = 0.25).

또한, 차감 카운트 신호(dC)가 -40 ~ +40로부터 -70 ~ +70으로 커진 경우, w직전 차감 카운트 신호(dCn-1)에 감지율(k=0.25)을 곱한 -17.5 ~ +17.5를 기준 카 운트 신호(Cr)를 출력한다. 따라서, 감지율(k)을 이용하여 기준 카운트 신호(Cr)를 보정할 경우, 차감 카운트 신호(dC)의 세기가 증감하는 경우에 모두 적용할 수 있다.When the subtraction count signal dC increases from -40 to +40 to -70 to +70, -17.5 to +17.5 is obtained by multiplying the previous subtraction count signal dCn-1 by the detection rate (k = 0.25). Output the reference count signal Cr. Therefore, when the reference count signal Cr is corrected by using the detection rate k, it is applicable to the case where the strength of the subtraction count signal dC increases or decreases.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치센서의 구성도를 도시한 것이다. 7 is a block diagram of a touch sensor according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치센서는 도 1의 터치센서와 대부분의 구성이 동일하나, 서로 다른 값을 갖는 기준 카운트 신호(Cr)를 동시에 출력할 수 있는 복수의 레퍼런스 카운터(760-1, 760-2, 760-3, 760-4)를 구비함으로써 커패시터의 용량변화를 감지할 수 있다는 것이 상이하다. 일 예로, 비교처리부(170)는 감산처리부(150)로부터 출력되는 차감 카운트 신호(dC)와 서로 다른 값을 갖는 복수의 기준 카운트 신호(Cr)를 각각 동시에 비교하여 출력할 수 있다. 여기서, 도시되지는 않았지만, 비교처리부(170)는 복수의 기준 카운트 신호(Cr)의 수만큼 구비되어 차감 카운트 신호(dC)와 비교한다는 것은 당업자에게 자명하다 할 것이다.A touch sensor according to another embodiment of the present invention has the same configuration as that of the touch sensor of FIG. 1, but a plurality of reference counters 760-1 that can simultaneously output a reference count signal Cr having different values. And 760-2, 760-3, and 760-4, it is different that the capacitance change of the capacitor can be detected. For example, the comparison processor 170 may simultaneously compare and output the subtraction count signal dC output from the subtraction processor 150 and a plurality of reference count signals Cr having different values. Here, although not shown, it will be apparent to those skilled in the art that the comparison processing unit 170 is provided with the number of reference count signals Cr so as to compare with the subtraction count signal dC.

이에 따라 출력 드라이버(190)는 접촉의 정도를 4단계로 할 경우, 00, 01, 10, 11의 2비트 신호를 출력할 수 있다. 또한, 접촉의 정도를 9단계로 할 경우, 00, 01, 02, 10, 11, 12, 20, 21, 22의 3비트 신호를 출력할 수도 있다. 결과적으로, 보다 넒은 범위의 접촉력이 발생하는 환경에서 터치센서를 사용할 수 있다. Accordingly, the output driver 190 may output a 2-bit signal of 00, 01, 10, and 11 when the degree of contact is four levels. In addition, when the degree of contact is set to 9 levels, the 3-bit signals 00, 01, 02, 10, 11, 12, 20, 21, 22 may be output. As a result, the touch sensor can be used in an environment in which a larger range of contact force is generated.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설 명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to the preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.

본 발명의 터치센서는 커패시터의 초기 용량이 변화하거나 미세한 증감에도 정확하게 동작할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따르면 노이즈에 강한 터치센서를 제공할 수 있다.The touch sensor of the present invention has the effect that it can operate accurately even if the initial capacitance of the capacitor changes or fine increase or decrease. In addition, the present invention can provide a touch sensor resistant to noise.

Claims (7)

감지된 정전용량의 변화를 전기 신호로 변환하여 출력하기 위한 신호발생부;A signal generator for converting the detected change in capacitance into an electrical signal and outputting the converted signal; 상기 신호발생부에서 발생한 전기 신호를 소정 시간 동안 측정하여 상기 전기 신호의 현재 주파수의 크기를 출력하기 위한 카운터부;A counter unit for measuring the electric signal generated by the signal generator for a predetermined time and outputting a magnitude of a current frequency of the electric signal; 상기 카운터부로부터 출력되는 주파수의 크기를 소정 간격 전에 카운트한 직전 주파수의 크기를 출력하기 위한 직전 카운트부;A previous counting unit for outputting the magnitude of the immediately preceding frequency which counted the magnitude of the frequency output from the counter before a predetermined interval; 상기 현재 주파수의 크기와 상기 직전 주파수의 크기를 차감하기 위한 감산 처리부; 및A subtraction processing unit for subtracting the magnitude of the current frequency and the magnitude of the immediately preceding frequency; And 상기 감산 처리부로부터 출력되는 차감 카운트 신호와 소정의 기준 카운트 신호를 비교하기 위한 비교 처리부A comparison processing unit for comparing the subtraction count signal outputted from the subtraction processing unit with a predetermined reference count signal; 를 포함하는 터치센서.Touch sensor comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비교 처리부로부터 출력되는 비교 처리 신호의 논리상태가 소정 시간 이상 유지되는 경우에 상기 비교 처리 신호를 상기 소정 시간 동안 지연시켜 출력하기 위한 지연부A delay unit for delaying and outputting the comparison processing signal for the predetermined time when the logic state of the comparison processing signal output from the comparison processing unit is maintained for a predetermined time 를 더 포함하는 터치센서.Touch sensor further comprising. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기준 카운트 신호는 고정 값을 갖는 것을 특징으로 하는 터치센서.And the reference count signal has a fixed value. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기준 카운트 신호는 상기 차감 카운트 신호의 직전 신호인 직전 차감 카운트 신호에 소정의 감지율을 곱한 것을 특징으로 하는 터치센서.And the reference count signal is multiplied by a predetermined detection rate by a previous subtraction count signal which is a signal immediately before the subtraction count signal. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 소정의 감지율은 0.2 내지 0.3인 것을 특징으로 하는 터치센서.The predetermined detection rate is a touch sensor, characterized in that 0.2 to 0.3. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기준 카운트 신호는 서로 다른 값을 갖는 복수의 기준 카운트 신호인 것을 특징으로 하는 터치센서.The reference count signal is a touch sensor, characterized in that a plurality of reference count signal having a different value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기신호는 펄스인 터치센서.The electrical signal is a touch sensor.
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