KR20090009606A

KR20090009606A - 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치

Info

Publication number: KR20090009606A
Application number: KR1020070073035A
Authority: KR
Inventors: 한창석
Original assignee: 주식회사 포인칩스
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-01-23

Abstract

본 발명에 따른 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치는, 좌표가 부여되고 손의 정전기를 감지하여 작동하는 접촉센서를, 다수 구비하는 좌표인식패널; 상기 좌표인식패널의 상면에 위치하고, 교체 가능한 좌표인식대상패널; 각 접촉센서의 좌표값(위치 정보)과, 상기 접촉센서들의 좌표값에 해당하는 이벤트 내용 등을 포함하는 메모리부; 상기 좌표인식대상패널의 어느 한 부분을 손으로 누르면 그 부분에 있는 좌표인식패널의 접촉센서에서 누름신호가 출력되고, 그 신호를 전달받아 해당 접촉센서의 좌표를 확인하며, 그 좌표에 해당하는 이벤트 내용을 메모리부에서 독출하여 이벤트 발생부를 통해 출력되도록 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 이벤트 내용을 출력시키는 이벤트 발생부; 및 상기 접촉센서의 후단에 접촉센서의 출력신호를 증폭시키는 출력 신호 증폭부를 포함한다.

접촉센서, 좌표인식, 증폭, 이벤트 발생

Description

접촉센서를 이용한 이벤트발생장치{Apparatus for generating event using touch sensor device}

본 발명은 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치에 관한 것으로, 특히 직접적으로 센서에 접촉되지 않고 소정의 위치를 손으로 누르게 되면 그 위치에 해당하는 이벤트 내용이 출력되도록 한 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치에 관한 것이다.

본 발명의 이벤트발생장치에서 이벤트를 발생시키기 위해서는 손으로 터치하였을 때, 그 터치한 부분에 대한 좌표를 먼저 인식하여야 한다. 종래에 고안된 좌표 인식방법은 다양하다. 일례로서 패널에 마그네틱(자석)을 깔고, 별도의 펜(마그네틱 인식)을 이용하여 소정의 위치를 찍으면 자장이 발생토록 함으로써 펜으로 찍은 부위의 좌표를 인식하도록 하였다. 이러한 방법은 반드시 펜을 이용해야한다는 문제점이 있다. 상기 펜 사용 및 관리가 용이하지 못하며,

이와 같은 종래의 기술 중 공고된 특허(공고번호: 10-1996-1648, 명칭: 좌표입력장치 및 그 입력펜)를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

그 특허내용을 살펴보면, 좌표 입력장치는 다수의 루프코일을 X방향으로 병 설시킨 X방향의 루프코일군 및 다수의 루프코일을 Y방향으로 병설시킨 Y방향의 루프코일군으로 이루어진 타블릿과, 필압에 따라 동조 주파수가 소정의 주파수를 중심으로 하여 변화하는 동조회로를 가지는 입력펜과, 상기 타블릿의 X방향의 루프코일군으로부터 하나의 루프코일을 순착선택하는 X방향의 선택수단과, 상기 타블릿의 Y방향의 루프코일군으로부터 하나의 루프코일을 순차선택하는 Y방향의 선택수단과, 상기 소정의 주파수의 교류신호를 발생하는 신호 발생 수단과, 상기 소정의 주파수의 교류신호를 검출하는 신호 검출수단과, 상기 X방향 및 Y방향의 선택 수단에 의하여 선택된 X방향 및 Y방향의 각 루프 코일에 순차 상기 신호 발생수단 및 신호 검출수단을 교대로 접속하는 접속절환 수단과, 상기 X방향 및 Y방향의 각 루프코일로부터 상기 신호 검출수단에 의하여 검출되는 교류신호에 의거하여, 상기 입력펜에 의한 X방향 및 Y방향의 입력 좌표를 구하는 좌표 검출수단과, 상기 X방향 또는 Y방향의 하나의 루프코일로부터 상기 신호 검출수단에 의하여 검출되는 교류신호에 의거하여 상기 입력펜의 동조회로에 있어서의 동조 주파수의 변화를 상기 소정의 주파수에 대한 위상의 변화로서 검출하는 위상 검출수단과, 상기 위상의 변화에 의거하여 상기 입력펜에 있어서의 필압에 비례한 좌표점에 관한 정보를 산출하는 정보 산출 수단으로 이루어진다.

이러한 좌표 입력장치는 앞에서도 언급한 바와 같이, 반드시 입력펜을 따로 구비되어 있어야한다는 점이다. 이에 따라 종래 기술의 문제점은 사용도구인 입력펜의 취급 및 보관이 불편하고, 분실 염려가 있을 뿐만 아니라 손으로 직접 터치하는 방식보다 매우 불편하다.

또한, 종래 공개된 특허 중에 터치스크린 방식을 이용하여 좌표인식 방법이 있다. 이 특허는 공개번호가 10-2006-0079531이고, 명칭이 터치 위치 검출 장치 및 이의 터치 위치 검출 방법과,이를 구비한 터치 스크린 표시 장치이다.

그 특허내용을 살펴보면, 터치 위치 검출 장치는 터치 이벤트의 발생 위치를 감지하여 센싱 프레임 데이터를 출력하는 터치 센싱부; 기설정된 업데이트 제어신호에 기초하여, 상기 터치 센싱부로부터 제공되는 센싱 프레임 데이터를 기준 프레임 데이터로 업데이트 하는 업데이트 제어부; 및 상기 기준 프레임 데이터와 상기 터치 센싱부로부터 제공되는 센싱 프레임 데이터를 고려하여 터치 위치 데이터를 검출하는 위치 검출부를 포함하고, 상기 위치 검출부는 상기 기준 프레임 데이터와 상기 터치 센싱부로부터 제공되는 센싱 프레임 데이터의 이를 이용하여 상기 터치 위치 데이터를 검출하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 터치스크린 방식을 이용한 좌표인식 방법은 비록 손으로 터치하는 방식은 같으나, 터치스크린 자체가 고가(高價)라는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 좌표가 부여되고 손의 정전기를 감지하여 작동하는 저가인 접촉센서를 사용하여 터치(누름) 위치(좌표)를 획득하고, 그 위치에 해당하는 이벤트 내용(예: 광고 등)을 내보내도록 하는 작동 및 취급이 용이하고 저가이면서 구조가 간단한 이벤트발생장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 접촉센서의 후단에 접촉센서의 출력신호를 증폭시키는 출력 신호 증폭부를 더 포함하여, 손의 누름 정도가 미약한 정도를 보상해주는 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명에 따른 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치는, 좌표가 부여되고 손의 정전기를 감지하여 작동하는 접촉센서를, 다수 구비하는 좌표인식패널; 상기 좌표인식패널의 상면에 위치하고, 교체 가능한 좌표인식대상패널; 각 접촉센서의 좌표값(위치 정보)과, 상기 접촉센서들의 좌표값에 해당하는 이벤트 내용 등을 포함하는 메모리부; 상기 좌표인식대상패널의 어느 한 부분을 손으로 누르면 그 부분에 있는 좌표인식패널의 접촉센서에서 누름신호가 출력되고, 그 신호를 전달받아 해당 접촉센서의 좌표를 확인하며, 그 좌표에 해당하는 이벤트 내용을 메모리부에서 독출하여 이벤트 발생부를 통해 출력되도록 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 이벤트 내용을 출력시키는 이벤트 발생부; 및 상기 접촉센서의 후단에 접촉센서의 출력신호를 증폭시키는 출력 신호 증폭부를 포함한다.

상기 좌표인식패널에 다수의 접촉센서가 일정한 규칙으로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 접촉센서는 적어도 하나 이상의 접촉 패드를 구비하고, 상기 접촉 패드에 대한 접촉 물체의 접촉 유무에 따라 서로 다른 펄스폭을 가지는 신호를 발생하는 접촉 신호 발생부; 및 상기 접촉 신호 발생부의 출력 신호의 펄스폭에 상응하는 전압을 발생하는 전압 발생부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에서는 저가인 접촉센서를 사용하여 터치(누름) 위치를 획득하고, 그 위치에 해당하는 이벤트 내용(예: 광고 등)을 내보내는 저가이면서 구조가 간단한 이벤트발생장치를 제공함으로써 생산성을 향상시킬 수 있고 조작 및 취급이 용이하다.

특히 종래의 기술에 언급된 펜과 같은 도구가 필요치 않으며, 좌표인식수단으로 저가의 접촉센서를 이용하였다는 것이 본 발명의 큰 효과라 볼 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 접촉센서의 후단에 접촉센서의 출력신호를 증폭시키는 출력 신호 증폭부를 더 포함함으로써, 손의 누름 정도가 미약한 경우를 보상해줄 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 이벤트발생장치에서 이벤트 내용을 출력시키기 위해서는 하기 설 명될 이벤트발생장치의 좌표인식대상패널의 소정 위치를 손으로 터치하였을 때, 그 터치한 부분에 대한 좌표를 먼저 인식하여야 한다. 이를 위해 본 발명에서는 좌표가 부여되고 손의 정전기를 감지하여 작동하는 접촉센서를 이용하여 터치 위치를 알 수 있도록 하였다. 이를, 다음 도면들을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치를 나타내는 사시도 및 평단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 이벤트발생장치는 좌표인식패널(100)과, 상기 좌표인식대상 패널에 구비된 접촉센서(200), 및 상기 접촉센서(200)의 상측면에 위치하는 좌표인식대상패널(300)을 포함하여 이루어진다.

좌표인식패널(100)은 그 형태가 다양하게 구현가능하는데, 본 발명의 일실시예에서는 사각형상으로 구현하였다. 여기서, 좌표인식패널(panel)(100)은 접촉센서를 안착할 수 있는 일종의 하우징(housing)이라 보면 된다.

좌표인식패널(100)의 내부 또는 상측면에는 다수개의 접촉센서(200)가 일정한 규칙으로 배열되어 있으며, 각각의 접촉센서(200)에는 좌표가 부여되어 있다. 예를 들면, 도면에도 도시된 바와 같이, 좌표인식패널(100)에는 12개(가로,세로가 4×3임)의 접촉센서(200)가 배열되어 있으며, 순서대로 (1,1), (1,2), (1,3), …, (3,4)식으로 좌표가 부여된다.

좌표인식대상패널(300)은 좌표인식패널(100) 및 접촉센서(200)의 상측면에 위치하는데, 이 패널은 교체가능하며, 이 패널에는 다양한 글씨나 그림 등이 도시 될 수 있다.

이 좌표인식대상패널(300)을 사용자가 손으로 터치하면 좌표인식패널(100)에 있는 접촉센서(200)에서 소정의 신호가 출력된다. 즉, 본원발명에서는 접촉센서(200)를 손으로 직접 접촉하는 것이 아니라 간접 접촉하게 된다. 다시 말하면, 중간(접촉센서와 사용자 손가락 사이)에 좌표인식대상패널(300)을 더 구비하여 사용자가 좌표인식대상패널(300)을 손으로 접촉하도록 함으로써 상기 접촉센서(200)에 간접적으로 접촉한다는 개념이다. 여기서, 사용자가 좌표인식대상패널(300)을 손으로 터치하면(누르면) 접촉센서(200), 즉 하기 도 4의 접촉센서(200)의 패드(PAD1)를 누르게 된다.

도면부호 310은 좌표인식대상패널(300)을 커버링하는 커버이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 이벤트발생장치의 원리에 대해 다음 도 2a를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치를 나타내는 블록도이다.

도 1 및 도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 이벤트발생장치는 좌표인식패널(100), 좌표인식대상패널(300), 메모리부(500), 제어부(400), 및 이벤트 발생부(600)를 포함하여 이루어진다.

좌표인식패널(100) 및 좌표인식대상패널(300)에 대한 설명은 앞에서 이루어졌으므로 생략하기로 한다.

메모리부(500)에는 다양한 정보가 저장되어 있는데, 특히 본 발명의 메모리부(500)에는 각 접촉센서(200)의 좌표값(위치 정보)과, 상기 접촉센서(200)들의 좌표값에 해당하는 이벤트 내용 등이 포함된다.

좌표값은 도 1 설명부분에서 일례로서 설명한 바와 같이, 12개의 센서 각각에 대한 좌표값(위치 정보)을 말한다.

본 발명에서는 각 좌표값에 대응되게 각 좌표값마다 적어도 1개 이상의 이벤트 내용을 메모리부(500)에 저장시킬 수 있다. 일례로, (1,1) 좌표에 해당하는 접촉센서(200)에 대응되는 이벤트 내용이 알파벳 'A'라는 음 또는 글씨가 될 수 있으며, 이 이벤트 내용인 'A'는 스피커 또는 디스플레이부를 통해 출력된다.

상기와 같이, 좌표인식대상패널(300)의 어느 한 부분을 손으로 터치했을 때, 그 부분에 위치한 좌표인식패널(100)의 접촉센서(보다 상세하게는 하기 도 4의 접촉센서의 PAD1임)를 누르게 된다. 그러면 상기 접촉센서(200)에서 소정의 신호가 출력된다. 여기서 말하는 소정의 신호는 하기 '접촉센서 상세 설명부분'에서도 설명되지만, "L(Low level voltage; OFF; '0')신호"와 반대되는 개념인 "H(high level voltage)(ON;'1') 신호"를 가리킨다. 물론 경우에 따라 L신호와 H신호를 바꿀 수도 있다. 즉, 사용자가 손으로 접촉했을 때, H신호가 아닌 L신호가 출력되도록 할 수 있다는 의미이다.

상기 출력신호는 제어부(400)에 전달되며, 제어부(400)에서는 그 신호를 전달받아 해당 접촉센서(200)의 좌표를 확인하고, 그 좌표에 해당하는 이벤트 내용을 메모리부(500)에서 불러와 이벤트 발생부(600)를 통해 출력되도록 제어한다.

이벤트 발생부(600)는 제어부(400)에 의해 메모리부(500)에서 불러온 이벤트 내용을 출력시키는 장치이다.

본 발명의 이벤트출력장치의 동작원리를 설명하면, 사용자가 좌표인식대상패널(300)의 소정 위치를 누르면 그 위치의 하측에 있는 좌표인식패널(100)의 접촉센서(200)에서 "H 신호"가 출력되며, 그 신호는 제어부(400)로 전달되고, 제어부(400)에서는 그 신호가 발생된 해당 접촉센서(200)의 좌표(위치)를 알아내고, 그 좌표에 해당하는 이벤트 내용을 메모리부(500)에서 불러온 후, 이벤트 발생부(600)에서 출력이 이루어지도록 제어한다. 그러면 이벤트 발생부(600)를 통해 상기 이벤트 내용이 출력된다.

본 발명에서는 상기 접촉센서(200)의 후단에 접촉센서(200)의 출력신호를 증폭시키는 출력 신호 증폭부(700)를 더 포함할 수도 있다. 이에 대해 다음 도 2b를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2b는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치를 나타내는 블록도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 이벤트발생장치는 좌표인식패널(100), 좌표인식대상패널(300), 메모리부(500), 제어부(400), 출력 신호 증폭부(700) 및 이벤트 발생부(600)를 포함하여 이루어진다.

출력 신호 증폭부(700)를 제외한 나머지 장치에 대한 설명은 도 2a에서 설명하였으므로 여기서는 생략하기로 한다.

출력 신호 증폭부(700)는 접촉센서(200)의 출력신호(도 4에서 언급된 정전용량임)가 미약한 경우, 이 출력신호를 증폭시켜 제어부(400)로 하여금 상기 신호의 출처(해당 접촉센서의 좌표)를 명확히 알도록 하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치를 나타내는 평단면도이다.

본 발명에서는 앞에서도 설명한 바와 같이, 좌표인식패널(100)의 내부 또는 상측면에는 좌표가 부여된 다수개의 접촉센서(200)가 배열되는데, 이러한 접촉센서(200)의 배열이 도 1에서는 접촉센서(200)와 접촉센서(200)간 소정간격을 이격시켰으나, 도 3에서는 접촉센서(200)와 접촉센서(200)간 이격시키지 않았다.

두 가지의 경우에 대해 각각의 장단점이 있다. 즉, 도 1처럼 접촉센서(200)간 간격을 이격시키면 설치되는 접촉센서(200)의 개수를 최소화시킬 수 있다는 장점이 있는 반면에 사용자가 눌러야 하는 위치가 반드시 명확하게 표시되어야 한다. 왜냐하면 사용자는 접촉센서(200)가 설치되지 않는 부위를 누를 수도 있기 때문이다.

한편, 도 3과 같이 접촉센서(200)간 간격을 두지 않고 접촉센서(200)를 배치하면 도 1보다 접촉센서(200)의 개수를 더 많이 배치하여야 한다는 단점이 있으나, 반드시 사용자가 눌러야 하는 위치를 명확하게 표시하지 않아도 된다.

다음으로 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 접촉센서에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 기술에 따른 접촉센서의 회로도를 도시한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 접촉센서(40)는 기준 신호인 AC(Alternate Current) 신호를 발생하는 기준 신호 발생부(10)와, 하나의 접촉 패드(PAD1)를 구비하고, 접촉 패드(PAD1)에 대한 접촉 물체의 접촉 유무에 따라 서로 다른 펄스폭을 가지는 신호를 발생하는 접촉 신호 발생부(20)와, 접촉 신호 발생부(20)의 출력신호의 펄스폭에 상응하는 전압을 발생하는 전압 발생부(30)를 구비한다. 전압 발생부(30)는 저역 통과 필터로 구성되어 접촉 신호 발생부(20)의 출력신호의 펄스폭에 상응하는 직류 전압을 발생한다.

그리고 접촉 신호 발생부(20)는 접촉 물체의 접촉 유무에 상관없이 항상 동일한 위상을 가지는 제 1 신호를 발생하는 제 1 신호 발생부(21)와, 접촉 물체가 접촉 하지 않은 경우에는 제 1 신호 발생부(21)의 제 1 신호와 동일한 위상을 가지는 제 2 신호를 발생하고, 접촉 물체가 접촉된 경우에는 접촉 물체의 캐패시턴스 성분에 비례하여 지연된 위상을 가지는 제 2 신호를 출력하는 제 2 신호 발생부(22)와, 제 1 신호와 제 2 신호의 위상차에 상응하는 펄스폭을 가지는 출력신호를 발생하는 위상 비교 신호 발생부(23)를 구비한다.

이에 제 1 신호 발생부(21)는 기준 신호 발생부(10)와 직렬 연결되는 제 1 저항(R11) 및 제 1 입력 버퍼(B11)를 구비하고, 제 1 신호 발생부(21)는 기준 신호 발생부(10)와 직렬 연결되는 제 2 저항(R12) 및 제 2 입력 버퍼(B12)와, 제 2 저항(R12)과 제 2 입력 버퍼(B12)의 사이에 위치하되 별도의 신호라인을 통해 연결되 는 접촉 패드(PAD1)를 구비한다.

그리고 위상 비교 신호 발생부(23)는 배타적인 논리합 소자(exclusive OR; 이하 XOR)(XOR1)를 구비하고, 전압 발생부(30)는 저역 통과 필터의 구조를 가지는 제 3 저항(R13)과 캐패시터(C1)를 구비한다.

이하 도 5a 내지 도 5d의 도면을 참조로 하여 본 발명의 접촉센서의 동작을 설명하기로 한다.

도 5a는 접촉 물체가 접촉하지 않았을 경우의 접촉센서(40)의 동작 회로도이고, 도 5b는 접촉 물체가 접촉하지 않은 경우의 접촉센서(40)의 출력신호 파형도이고, 도 5c는 접촉 물체가 접촉한 경우의 접촉센서(40)의 동작 회로도이고, 도 5d는 접촉 물체가 접촉한 경우의 접촉센서(40)의 출력신호 파형도이다.

먼저 도 5a 및 도 5b를 참조하여 접촉 패드(PAD1)에 접촉 물체가 접촉하지 않은 경우의 접촉 센서(40)의 동작을 설명하기로 한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 접촉 패드(PAD1)에 아무런 접촉 물체가 접촉되지 않으므로, 제 2 신호 발생부(22)의 지연 성분은 증가하지 않는다. 즉, 제 2 신호 발생부(22)와 제 1 신호 발생부(21)는 동일한 기준 지연 성분을 가진다.

도 5a의 제 1 신호 발생부(21)에 인가된 AC 신호는 제 1 저항(R11)의 기준 지연 성분을 거쳐 제 1 입력버퍼(17)로 입력된다. 제 1 입력 버퍼(B11)는 입력된 AC 신호의 위상과 동일한 위상을 가지는 제 1 신호를 발생하여 출력한다.

또한 제 2 신호 발생부(22)에 인가된 AC 신호도 제 2 저항(R12)의 기준 지연 성분을 거친 후, 제 2 입력버퍼(B12)로 입력되고, 제 2 입력버퍼(B12)는 입력된 AC 신호의 위상과 동일한 위상을 가지는 제 2 신호를 발생하여 출력한다.

이에 제 1 신호와 제 2 신호는 동일한 위상을 가진다. 그러나 이는 이상적인 환경에서의 출력 상태이고, 실질적으로는 도 5b에 도시된 바와 같이 약간의 위상차를 가지는 제 1 신호와 제 2 신호가 출력되는 경우가 더욱 빈번하다.

위상 비교 신호 발생부(23)의 XOR(XOR1)는 제 1 입력 버퍼(B11) 및 제 2 입력버퍼(B12) 각각에서 출력되는 제 1 신호와 제 2 신호를 수신하고, 이 두 신호의 전압 레벨을 비교하여, 전압 레벨이 동일하면 "L" 신호를, 동일하지 않으면 "H" 신호를 발생하여 출력한다.

이에 XOR(XOR1)는 제 1 신호 및 제 2 신호의 위상차에 비례하는 펄스폭을 가지는 신호를 발생하여 출력한다.

이때의 XOR(XOR1)에 입력된 제 1 신호와 제 2 신호는 동일하거나 극히 미소한 위상차를 가지므로, 없거나 극히 좁은 펄스폭을 가지는 신호를 발생한다.

전압 발생부(30)의 캐패시터(C1)는 저항(R13)을 통해 전송되는 XOR(XOR1)의 출력신호의 펄스폭만큼 전하를 충전하여 극히 미소한 전압 즉, "L" 레벨에 상응하는 전압을 가지는 출력신호를 발생한다.

반면에 접촉 패드(PAD1)에 접촉 물체가 접촉한 경우의 접촉 센서(40)의 동작을 도 5c 및 도 5d를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 접촉 패드(PAD1)에 접촉 물체가 접촉되면, 제 2 신호 발생부(22)의 지연 성분은 접촉 물체의 캐패시턴스(CH) 만큼의 더 증가된다.

이는 사람의 몸과 같은 접촉 물체가 많은 량의 전하를 축적하는 캐패시턴스(CH)의 성질과 능력을 갖고 있기 때문이다. 제 1 신호 발생부(21)는 제 1 입력버퍼(R11)는 접촉 물체의 접촉 여부에 상관없이 제 1 저항(R11)의 기준 지연 성분을 거친 AC 신호를 입력받아, 입력된 AC 신호의 위상과 동일한 위상을 가지는 제 1 신호를 발생한다.

그러나 제 2 신호 발생부(22)의 제 2 입력 버퍼(R12)는 접촉 물체가 접촉됨에 따라 제 2 저항(R12)의 기준 지연 성분과 캐패시터(CH)의 지연 성분을 거친 AC 신호 즉, 증가된 캐패시터(CH)의 지연 성분만큼 지연된 위상을 가지는 AC 신호를 입력받아, AC 신호의 위상보다 소정의 값만큼 지연된 위상을 가지는 제 2 신호를 발생한다.

더욱 상세하게는 제 2 입력버퍼(B12)의 입력되는 AC 신호는 도 5d에 도시된 바와 같이 "1/(제 2 저항(R12) × 접촉 물체(CH))"의 지연된 위상 즉, 시간 지연을 가진다. 이에 제 2 입력 버퍼(R12)는 AC 신호보다 "1/(제 2 저항(R12) × 접촉 물체(CH))" 만큼의 지연된 위상을 가지는 제 2 신호를 발생한다.

XOR(XOR1)는 AC 신호와 동일한 위상을 가지는 제 1 신호와 "1/(제 2 저항(R12) × 접촉 물체(CH))" 만큼의 지연된 위상을 가지는 제 2 신호를 수신하여, "1/(제 2 저항(R12) × 접촉 물체(CH))"만큼의 펄스폭을 가지는 신호를 발생한다.

그러면 전압 발생부(30)는 "1/(제 2 저항(R12) × 접촉 물체(CH))" 위상차에 대응되는 펄스폭을 가지는 XOR(XOR1)의 출력신호를 수신하고, "1/(제 2 저항(R12) × 접촉 물체(CH))" 만큼 전하를 충전하여 "H" 레벨에 상응하는 전압을 가지는 출 력신호를 발생하여 준다.

이상과 같이 본 발명의 접촉센서는 하나의 접촉 패드(PAD1)에 접촉 물체가 접촉되면, 접촉 물체의 캐패시턴스 성분(CH) 만큼 증가된 지연 성분을 거치는 AC 신호에는 시간 지연이 발생하는 원리를 이용한다.

이에 본 발명의 접촉센서는 하나의 접촉 패드(PAD1) 만으로도 접촉 물체의 접촉 및 비접촉을 전기적으로 감지하고, 그에 상응하는 전기적 신호를 발생한다.

또한 필요에 따라서는 본 발명의 접촉센서는 복수개의 접촉 패드들을 구비하여 줄 수도 있다. 이때의 접촉 패드들 각각은 독립적으로 지연 경로에 지연 성분을 증가시켜 주는 역할을 하여, 접촉 물체가 복수개의 접촉 패드에 접촉되면, 지연 경로의 지연 성분은 접촉된 접촉 패드의 수에 비례하여 증가된다.

도 6은 도 5의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉된 경우와 접촉되지 않은 경우의 접촉센서의 출력 레벨 변화를 도시한 도면으로, 접촉센서에 접촉 물체가 접촉하지 않은 경우에는 구간 (2)과 구간 (4)과 같이 "L"의 신호를 발생하고, 접촉센서에 접촉 물체가 접촉된 경우에는 구간 (1)과 구간 (3)과 같이 "H"의 신호를 발생함을 알 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c 본 발명의 일실시예에 따른 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치의 분해사시도, 결합 사시도 및 평단면도이다.

도 4는 본 발명의 기술에 따른 접촉센서의 회로도를 도시한 도면이다.

도 5a는 도 4의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉하지 않았을 경우의 동작 회로도이다.

도 5b는 도 4의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉하지 않은 경우의 신호 파형도를 도시한 도면이다.

도 5c는 도 4의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉한 경우의 동작 회로도이다.

도 5d는 도 4의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉한 경우의 신호 파형도를 도시한 도면이다.

도 6은 도 4의 접촉센서에 있어서, 접촉 물체가 접촉된 경우와 접촉되지 않은 경우의 접촉센서의 출력 레벨 변화를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 좌표인식패널 40,200: 접촉센서

300: 좌표인식대상패널 400: 제어부

500: 메모리부 600: 이벤트 발생부

700: 출력 신호 증폭부

Claims

좌표가 부여되고 손의 정전기를 감지하여 작동하는 접촉센서를, 다수 구비하는 좌표인식패널;

상기 좌표인식패널의 상면에 위치하고, 교체 가능한 좌표인식대상패널;

각 접촉센서의 좌표값(위치 정보)과, 상기 접촉센서들의 좌표값에 해당하는 이벤트 내용 등을 포함하는 메모리부;

상기 좌표인식대상패널의 어느 한 부분을 손으로 누르면 그 부분에 있는 좌표인식패널의 접촉센서에서 누름신호가 출력되고, 그 신호를 전달받아 해당 접촉센서의 좌표를 확인하며, 그 좌표에 해당하는 이벤트 내용을 메모리부에서 독출하여 이벤트 발생부를 통해 출력되도록 제어하는 제어부;

상기 제어부의 제어에 따라 이벤트 내용을 출력시키는 이벤트 발생부; 및

상기 접촉센서의 후단에 접촉센서의 출력신호를 증폭시키는 출력 신호 증폭부를 포함하는 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치.
제 1항에 있어서,

상기 좌표인식패널에 다수의 접촉센서가 일정한 규칙으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치.
제 1항 또는 2항에 있어서,

상기 접촉센서는 적어도 하나 이상의 접촉 패드를 구비하고, 상기 접촉 패드에 대한 접촉 물체의 접촉 유무에 따라 서로 다른 펄스폭을 가지는 신호를 발생하는 접촉 신호 발생부; 및

상기 접촉 신호 발생부의 출력 신호의 펄스폭에 상응하는 전압을 발생하는 전압 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 접촉센서를 이용한 이벤트발생장치.