KR20140090200A - 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법 - Google Patents

센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140090200A
KR20140090200A KR1020147012714A KR20147012714A KR20140090200A KR 20140090200 A KR20140090200 A KR 20140090200A KR 1020147012714 A KR1020147012714 A KR 1020147012714A KR 20147012714 A KR20147012714 A KR 20147012714A KR 20140090200 A KR20140090200 A KR 20140090200A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
threshold
value
sensor signal
upper threshold
switching
Prior art date
Application number
KR1020147012714A
Other languages
English (en)
Inventor
홀거 에르켄스
클라우스 칼트너
홀거 스테펜스
Original Assignee
마이크로칩 테크놀로지 저머니 Ⅱ 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마이크로칩 테크놀로지 저머니 Ⅱ 게엠베하 운트 콤파니 카게 filed Critical 마이크로칩 테크놀로지 저머니 Ⅱ 게엠베하 운트 콤파니 카게
Publication of KR20140090200A publication Critical patent/KR20140090200A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945—Proximity switches
    • H03K17/955—Proximity switches using a capacitive detector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

- 상기 센서 신호가 제1 스위칭 임계 기준을 만족하는 경우 제1 하위 임계치가 조정되고, - 상기 센서 신호가 제2 스위칭 임계 기준을 만족하는 경우 제1 상위 임계치가 조정되고, 및 - 스위칭 임계치가 상기 제1 상위 임계치로부터 소정의 제1 간격을 갖고 및 또는 상기 제1 하위 임계치로부터 소정의 제2 간격을 갖도록 적어도 하나의 스위칭 임계치가 조정되는, 센서 신호를 제공하는 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법이 제공된다.

Description

센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법{Method for adapting the sensitivity of a sensor system}
본 발명은 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템의 감도(sensitivity)를 조정하고 또한 감지성(sensibility)을 조정하기 위한 방법에 관한 것이다.
교류 전계들을 생성 및 측정함으로써 센서 존을 향하는 오브젝트의 접근이 용량형 센서 시스템들에서 측정된다. 기능들, 예를 들어 전자 디바이스, 특히 전기 휴대 디바이스의 스위칭 기능들이 측정 신호들로부터 유도될 수 있다. 이는 임의의 기능을 활성화하기 위한 센서 신호가, 용량형 센서 시스템의 센서 전극들을 향하는 접근 동안 및 센서 전극들과 접촉시 각기, 소정의 스위칭 임계치를 초과하는 것을 의미한다.
소정의 및 고정식으로 사전 정의된 스위칭 임계치들을 각각 이용하여 동작하는 센서 시스템들 및 용량형 센서 시스템들이 각각 종래 기술에 알려져 있다. 그러나 고정식 스위칭 임계치들을 제공하면, 예를 들어, 생산 과정에서의 변화들로 인해 각 센서의 스위칭 임계치가 각각 다른 접근 정도에서 및 각각 다른 강도의 접촉에서 각각 초과하게 되는 결과를 가져오기 때문에, 각 용량형 센서는 감지성(sensibility) 및 감도(sensitivity)가 각각 달라지는 단점이 있다.
더욱이, 또한 용량형 센서가 제공되어 있는 전기 휴대 디바이스의 주위 조건들에 의하여 용량형 센서 시스템의 감도가 상기 주위 조건들의 변화에 의존하게 되는 결과를 가져올 수 있다. 예를 들어, 전기 휴대 디바이스의 손에 의한 파지는 전기 휴대 디바이스의 활성화를 위해 제공되는 스위칭 임계치를 초과하게 하지만, 장갑을 낀 손으로 휴대 디바이스를 파지하면, 장갑을 낀 파지는 각각의 스위칭 임계치를 초과하지 않는 결과를 초래할 수 있다. 장갑을 끼지 않은 손으로 파지한 경우의 휴대 디바이스는 장갑을 낀 손으로 휴대 디바이스를 파지하는 것에 비해 다르게 작동하기 때문에, 위의 결과는 전기 휴대 디바이스의 조작에 부정적인 영향을 준다.
따라서 외부 영향들 및 주위 조건들의 각각과 무관하게 감지성 및 감도의 각각이 실질적으로 항상 변하지 않는 용량형 센서 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
이 문제를 해결하기 위해, 초기화 단계 동안 용량형 센서 시스템의 스위칭 임계치를 조정하는 것, 예를 들어, 휴대 디바이스의 스위칭 온 동안 초기화 단계에 존재하는 주위 조건들에 맞춰 스위칭 임계치를 조정하는 것이 종래 기술에 알려져 있다. 그러나 이 경우에는, 스위칭 임계치는 한 번만 설정되는, 즉, 휴대 디바이스의 스위칭 온 동안에만 설정되는 단점이 있다. 확실히 이는 스위칭 임계치가 몇 번의 초기화 단계들 이후 달라질 수 있는 유리하다. 그러나 다른 한편으로는, 이 방법은 초기화 단계 동안에 설정된 스위칭 임계치가 디바이스의 전체 동작 동안에는 불변으로 유지되어서 전술한 문제들이 부분적으로만 회피되는 중대한 단점이 있다.
따라서 본 발명은, 센서 시스템의 주위 조건들로부터 독립적으로, 센서 시스템 및 상기 센서 시스템이 제공되는 휴대 디바이스의 각각이 유저에 대하여 항상 동일한 감지성 및 감도를 인지하도록 하는 목적에서, 전술한 단점들을 적어도 부분적으로 회피하는 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템의 감지성 및 감도 각각을 조정하기 위한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 독립항에 따른 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들 및 개선들은 종속항들에서 주어진다. 이 해결책의 구성 부분은 또한, 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법을 실행하는 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템이다. 전술한 목적을 위한 해결책으로서, 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 설계된 적어도 하나의 용량형 센서 시스템을 포함하는 전기 디바이스, 특히 전기 휴대 디바이스가 제공된다.
본 발명에 따르면, 센서 신호를 제공하는 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법이 제공되는데,
- 상기 센서 신호가 제1 스위칭 임계 기준을 만족하는 경우, 제1 하위 임계치가 조정되고,
- 상기 센서 신호가 제2 스위칭 임계 기준을 만족하는 경우, 제1 상위 임계치가 조정되고, 및
- 스위칭 임계치가 상기 제1 상위 임계치로부터 소정의 제1 간격을 갖고 및/또는 상기 제1 하위 임계치로부터 소정의 제2 간격을 갖도록, 적어도 하나의 스위칭 임계치가 조정된다.
바람직하게, 상기 센서 신호가 상기 스위칭 임계치보다 하위에 있는 경우, 상기 제1 스위칭 임계 기준이 만족되고, 또한, 상기 센서 신호가 상기 스위칭 임계치보다 상위에 있는 경우, 상기 제2 스위칭 임계 기준이 만족된다.
상기 스위칭 임계치가 자신의 절대값에서 제1 상위 임계치보다 작고, 또한 자신의 절대값에서 제1 하위 임계치보다 작도록, 상기 스위칭 임계치가 조정될 수 있다.
- 상기 제1 하위 임계치의 조정 동안, 상기 센서 신호가 상기 제1 하위 임계치보다 상위에 있는지 또는 하위에 있는지를 검사하고,
- 상기 센서 신호가 상기 제1 하위 임계치보다 하위에 있으면, 상기 제1 하위 임계치가 감소되고,
- 상기 센서 신호가 상기 제1 하위 임계치보다 상위에 있으면, 상기 제1 하위 임계치의 값이 증가될 때 유리하다.
상기 제1 하위 임계치의 조정 동안, 상기 센서 신호가 제2 하위 임계치보다 하위에 있는지 여부가 추가로 검사되고, 또한, 상기 센서 신호가 상기 제2 하위 임계치보다 하위에 있는 경우, 상기 제1 하위 임계치의 값이 감소 또는 증가될 수 있다.
- 소정의 제1 수정값이 결정되고,
- 상기 센서 신호가 상기 제1 하위 임계치보다 하위에 있으면, 상기 제1 수정값이 상기 제1 하위 임계치로부터 감산되고, 및
- 상기 센서 신호가 상기 제1 하위 임계치보다 상위에 있으면, 상기 제1 수정값이 상기 제1 하위 임계치에 가산될 때 더욱 유리하다.
- 상기 제1 상위 임계치의 조정 동안, 상기 센서 신호가 상기 제1 상위 임계치보다 상위에 있는지 또는 하위에 있는지 여부가 검사되고,
- 상기 센서 신호가 상기 제1 상위 임계치보다 하위에 있으면, 제1 상위 임계치의 값이 감소되고, 및
- 상기 센서 신호가 상기 제1 상위 임계치보다 상위에 있으면, 상기 제1 상위 임계치의 값이 증가될 때 유리한 것으로 증명되었다.
상기 제1 상위 임계치의 조정 동안, 상기 센서 신호가 제2 상위 임계치보다 상위에 있는지 여부가 추가로 검사되고, 그리고 상기 센서 신호가 상기 제2 상위 임계치보다 상위에 있는 경우, 상기 제1 상위 임계치의 값이 감소되거나 또는 증가될 수 있다.
- 소정의 제2 수정값이 결정되고,
- 센서 신호가 상기 제1 상위 임계치보다 하위에 있는 경우, 상기 제2 수정값이 상기 제1 상위 임계치로부터 감산되고, 및
- 상기 센서 신호가 상기 제1 상위 임계치보다 상위에 있는 경우, 상기 제2 수정값이 상기 제1 상위 임계치에 가산될 때 유리하다.
상기 제1 수정값 및/또는 상기 제2 수정값은, 적어도,
- 센서 신호와 제1 상위 임계치 사이의 차이,
- 상기 센서 신호와 제1 하위 임계치 사이의 차이,
- 상기 센서 신호와 상기 제1 상위 임계치 사이의 가중 차이,
- 상기 센서 신호와 상기 제1 하위 임계치 사이의 가중 차이, 및
- 일정값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 상위 임계치 및/또는 상기 제1 하위 임계치의 조정 이후 그리고 상기 스위칭 임계치의 조정 이전에, 상기 제1 상위 임계치와 상기 제1 하위 임계치 사이의 차이 또는 상기 제2 상위 임계치와 상기 제2 하위 임계치 사이의 차이가 그 절대값에서 소정의 최소값보다 큰지 작은지 여부가 검사되고, 그리고 상기 차이가 그 절대값에서 소정의 최소값보다 작으면, 임계치 조정이 실행될 수 있다.
임계치 조정 동안, 상기 제1 상위 임계치는 상기 제1 하위 임계치와 상기 차이의 절대값과의 차이의 합의 값으로 설정될 수 있다.
상기 센서 신호의 검사 이전에 개시 조건이 검사되며, 그리고 상기 개시 조건이 충족되지 않는 경우 상기 방법은 무시될 수 있다.
상기 개시 조건을 검사하기 이전에 상기 개시 조건이 조정되고, 또한 상기 개시 조건을 검사한 후 상기 개시 조건은 초기 값으로 설정될 수 있다.
상기 센서 신호의 검사 이전에, 소정의 초기 기준을 충족하는 경우 상기 제1 상위 임계치 및 상기 제1 하위 임계치는 각기 소정의 초기 값으로 설정될 수 있다.
상기 스위칭 임계치는, 다음의 규칙에 따라 조정되는 것이 유리하다.
스위칭 임계치 = 제1 하위 임계치 + (제1 상위 임계치 - 제1 하위 임계치) * 감도 파라미터(여기서, 감도 파라미터는 바람직하게 0과 1 사이의 범위에 있음).
상기 제1 하위 임계치 및/또는 상기 제1 상위 임계치의 조정 이전 어느 경우에, 소정의 조정 기준이 결정되고, 각각의 조정 기준을 충족하는 경우, 그때 만이 제1 임계치들이 조정될 수 있다.
상기 조정 기준은, 적어도,
- 상기 센서 신호로부터의 소정 수의 연속하는 측정 점들이 실질적으로 불변하는 측정값을 갖는 것, 및
- 상기 센서 신호의 변화를 바람직하게 단계적으로 증가시킨(escalating) 후, 소정의 시간 주기가 경과되는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 센서 신호가 상기 상위 임계치보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 임계 기준 및 상기 제2 스위칭 임계 기준이 충족될 수 있다.
센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 특히 용량형 센서 시스템들에 적합하다. 그러나 본 발명에 따른 방법은 또한 용량 기반으로 동작하지 않는 다른 센서 시스템들에도 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법을 실행하는데 조정된 적어도 하나의 용량형 센서 시스템을 갖는 전기 디바이스, 특히 전기 휴대 디바이스가 제공된다.
전기 디바이스 및 전기 휴대 디바이스 각각은, 스마트 폰, 이동 무선 디바이스, 컴퓨터 마우스, 원격 제어 디바이스, 디지털 카메라, 게임 컨트롤러, 이동 미니 컴퓨터, 태블릿 PC, 녹음기, 미디어 플레이어 및 유사의 것일 수 있다.
따라서 본 발명은, 센서 시스템의 주위 조건들로부터 독립적으로, 센서 시스템 및 상기 센서 시스템이 제공되는 휴대 디바이스의 각각이 유저에 대하여 항상 동일한 감지성 및 감도를 인지하도록 할 수 있으며, 전술한 단점들을 적어도 부분적으로 회피하는 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템의 감지성 및 감도 각각을 조정하기 위한 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 스위칭 임계치의 동적 조정을 위한 센서 신호 및 실질적인 값들의 시간적 추이를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 센서 시스템의 감도 조정을 위한 본 발명에 따른 방법을 구현하는 용량형 센서 시스템의 3가지 예들을 도시한다.
도 3은 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 방법을 이용하는 다른 측정 영역들을 도시한다.
본 발명의 상세 및 특징들뿐만 아니라 그 실시예들은 도면과 관련한 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
센서 시스템의 감지성 및 감도 각각을 조정하는 것은, 센서 시스템의 수신된 신호의 검출을 위해 초과되어질 적어도 하나의 스위칭 임계치를 조정하는 것 및 변화시키는 것을 각각 의미한다. 성공적인 검출에 의해 예를 들어 전기 휴대 디바이스의 하나(또는 수 개의) 시스템 기능들이 실행될 수 있다. 적어도 하나의 스위칭 임계치를 조정 및 조정함으로써, 특히 이들을 동적 설정 및 조정함으로써, 센서 시스템의 감지성 및 감도의 각각이 실질적으로 센서 시스템의 주위 특성들에 독립적으로 된다. 이로써, 유저는 항상 휴대 디바이스 및 센서 시스템을 각기 실질적으로 각각 동일하게 감각적이고 또한 섬세하게 느낄 수 있게 되는 장점을 갖는다.
이하에서는, 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템의 현재의(current) 센서 신호들 및 다른 추가적 제한들에 종속하여 스위칭 임계치의 실질적으로 연속적이고 또한 동적인 조정을 가능케 하는 방법이 제안된다. 스위칭 임계치의 연속적이고 또한 동적인 조정에 의해, 특히 상기 방법은 유저의 행동으로부터 생겨나는 짧은 시간 및 고속으로 변하는 영향들에 대해 반응할 수 있게 된다. 본 발명의 방법에 따르면, 디바이스 및 용량형 센서 시스템 각각의 감지성 및 감도 각각에 대한 다른 영향들을 보상할 수가 있다.
예를 들어, 그러한 영향들은
- 전기 휴대 디바이스를 파지하는 손의 크기(어린이의 손, 어른의 손),
- 전기 휴대 디바이스를 커버하는 보호 커버들의 사용, 및/또는
- 휴대 디바이스를 파지하는 손에 장갑의 착용이 있다.
도 1은 스위칭 임계치 및 및 스위칭 임계치의 조정과 관련된 값들의 시간적 추이를 도시한다.
센서 시스템에 의해 제공되는, 수신되어 이미 샘플링된 센서 신호(SS)로부터 센서 시스템의 감도 조정하는데 필요한 모든 값들이 유도된다. 이는 센서 시스템의 조정을 실행할 수 있도록 하기 위해 특수 측정들, 특히 하드웨어 관련 측정들이 필요치 않은 장점을 갖는다. 따라서 본 발명에 따른 방법은, 여기에서 필요한 센서 시스템의 하드웨어와 관련한 조정이 필요 없는 용량 기반으로 동작하지 않는 센서 시스템들 및 다른 용량형 센서 시스템에도 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 센서 시스템의 감도를 조정하는데 필요한 수신되어 샘플링된 센서 신호(SS)로부터 유도된 값들은,
- 제1 상위 임계치(TH2): 제1 상위 임계치(TH2)는 센서 신호(SS)의 저역 필터링된 표현이다. 이때 센서 신호(SS)가 스위칭 임계치(TH1)보다 상위에 있는 경우, 바람직하게는 이 제1 상위 임계치(TH2)가 조정되는데, 이하에서 보다 상세히 설명한다.
- 제1 하위 임계치(TH3): 제1 하위 임계치(TH3)는 센서 신호(SS)의 저역 필터링된 표현이다. 이때 센서 신호(SS)가 스위칭 임계치(TH1)보다 하위에 있는 경우, 바람직하게는 이 제1 상위 임계치(TH2)가 조정되는데, 이하에서 보다 상세히 설명한다.
- 적어도 하나의 스위칭 임계치(TH1): 스위칭 임계치(TH1)는 예를 들어 센서 시스템의 임계치에서의 스위칭을 나타낼 수 있다. 결국 임계치에서의 스위칭은 센서 시스템의 감지성 및 감도 각각을 결정한다. 본 발명에 따르면, 스위칭 임계치(TH1) 및 임계치에서의 스위칭 각각은 조절(adjustable) 및 조정(adaptable)될 수 있고 또한 바람직하게 항상 상기 제1 하위 임계치(TH3)와 상기 제1 상위 임계치(TH2) 사이에 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 방법이, 조절되고 조정될 스위칭 임계치(TH1)를 일례로 하여 기술된다. 그러나 본 발명에 따르면, 또한, 몇 개의 다른 스위칭 임계치들이 조절 및 조정될 수 있다. 또한, 단 하나의 제1 하위 임계치 및 하나의 제1 상위 임계치 대신, 예를 들어 도 4b를 참조하여 기술된 바와 같이, 추가적인 하위 및 상위 임계치들 각각이 제공되는 것도 가능하다.
본 발명에 따르면, 제1 상위 임계치(TH2)는 공동으로 완성된 수신된 센서 신호(SS)의 최대 레벨을 나타내는 한편, 제1 하위 임계치(TH3)는 센서 신호(SS)의 공동으로 완성된 최소 레벨을 나타낸다. 이러한 방식으로, 제1 하위 임계치(TH3)와 제1 상위 임계치(TH2)에 의해, 센서 신호(SS)의 동작 범위가 기술된다. 임계치에서의 스위칭과 스위칭 임계치(TH1)는 각기 바람직하게 동적 범위의 고정된 퍼센티지를 구성하므로, 스위칭 임계치(TH1)는 항상 제1 하위 임계치(TH3)와 제1 상위 임계치(TH2) 사이에 있게 된다. 전술한 퍼센티지는 또한 동적 범위에 따라 선택될 수 있다.
스위칭 임계치(TH1)의 조정을 일례를 이용하여 기술한다.
케이스 1: 유저는 장갑들 및 보호 커버가 없이 전기 휴대 디바이스를 동작시킨다. 이 경우에는, 손으로 휴대 디바이스를 파지하는 동안 센서 신호(SS)의 아주 높은 스트로크들이 발생하게 된다. 스위칭 임계치(TH1)는 소망하는 감도에 따라 설정된다.
케이스 2: 유저가 전기 휴대 디바이스 위에 보호 커버를 놓는다. 전기 휴대 디바이스를 파지하는 손은 전기 휴대 디바이스의 센서 전극들에 더 이상 가까이(보호 커버 때문에) 도달할 수 없기 때문에, 센서 신호(SS)의 최대 달성가능한 신호 스트로크는 케이스 1보다 덜 높다. 따라서 임계치에서의 스위칭 및 스위칭 임계치(TH1) 각각은 케이스 2에 비해 감소되어야 하므로, 유저는 전기 휴대 디바이스 및 센서 디바이스 각각을 불변의 방식으로 각기 감각적이고 섬세하게 느끼게 된다.
전술한 두 케이스들에 의해, 도 1에 도시된 값들의 시간적인 추이가 보다 상세히 기술된다.
도 2에 도시된 시간적 추이에 있어서, 보다 명확하게 하기 위해, 몇 개의 시간 주기들은 도시되지 않는다.
시간 t = 12까지, 용량형 센서 디바이스를 포함하는 휴대 디바이스는 장갑을 끼지 않은 손으로 파지되어 높은 신호 레벨의 센서 신호(SS)가 생성된다. 수신된 센서 신호(SS)는 스위칭 임계치(TH1)보다 위에 있으므로, 제1 상위 임계치(TH2)가 조정된다. 제1 상위 임계치(TH2)는 이미 센서 신호(SS)의 신호 레벨과 거의 동일하므로, 제1 임계치(TH2)는 전혀 조정되지 않는다.
시간 t = 11 및 t = 9의 점들 사이에서는, 예를 들어 휴대 디바이스에 보호 커버가 제공되었거나 또는 유저가 휴대 디바이스를 장갑으로 파지했기 때문에, 덜 강한 파지가 검출된다. 수신된 센서 신호들의 레벨은 실로 시간 t = 12의 점 이전에 비해 낮지만, 여전히 스위칭 임계치(TH1)보다 상위에 있다. 이제 제1 상위 임계치(TH2)가 센서 신호(SS)의 신호 레벨의 새로운 최대값으로 조정된다. 제1 상위 임계치(TH1)의 조정은 또한, 순차로 스위칭 임계치(TH1)가 조정되고 감소되게 한다. 짧은 시간량 이후, 제1 상위 임계치(TH2) 및 스위칭 임계치(TH1)가 조정된다. 스위칭 임계치(TH1)가 낮춰지므로, 용량형 센서 시스템은 시간 t = 12의 점 이전보다 더 민감하다. 휴대 디바이스에 보호 커버가 제공되거나 또는 휴대 디바이스가 장갑이 착용되어 파지된 경우도 이러한 휴대 디바이스의 파지가 동일한 감도로 검출된다.
시간 t = 8과 시간 t = 4의 점들 사이에서는, 수신된 센서 신호(SS)가 스위칭 임계치(TH1)보다 하위에 있다. 이는 유저가 휴대 디바이스를 단지 아주 가볍게 파지했을 때의 경우일 수 있다. 센서 신호(SS)는 스위칭 임계치(TH1)보다 하위에 있기 때문에, 제1 하위 임계치(TH3)는 센서 신호(SS)의 신호 레벨을 향해 천천히 조정된다.
시간 t = 3과 시간 t = 2의 점들 사이에서는, 휴대 디바이스는 손에서 제거되고, 예를 들어 나무판 위에 놓여 진다. 이 경우 센서 신호(SS)는 하위 임계치(TH3)보다 하위로 떨어지므로, 하위 제1 임계치(TH3)의 조정은 하위 임계치(TH3)의 감소를 초래하고, 제1 하위 임계치(TH3)가 센서 신호(SS)의 새로운 최소 신호 레벨로 조정된다.
시간 t = 2의 점보다 하위에서는, 전기 휴대 디바이스가 다시 장갑을 끼지 않은 손으로 강하게 파지되어, 센서 신호(SS)의 신호 레벨이 초기에 제1 상위 임계치(TH2)보다 상위에 있는 결과를 가져온다. 이는 제1 상위 임계치(TH2)가 센서 신호(SS)의 새로운 신호 레벨로 조정 즉, 증가되는 결과를 가져온다. 새로운 또한 증가된 제1 상위 임계치(TH2) 때문에, 또한 스위칭 임계치(TH1)가 증가되어 덜 민감하고 덜 섬세한 센서 시스템을 생성하게 되는데, 여기서, 본 발명에 따르면 유저는 감지성에 대해서는 차이를 느낄 수 없다.
스위칭 임계치(TH1)의 최적화 설정 및 조정 각각을 허용하기 위해 제1 상위 임계치(TH2)와 제1 하위 임계치(TH3) 각각의 상승 시간들 및 하강 시간들 각각을 개별적으로 조정하는 것이 유리하다. 따라서 제1 상위 임계치와 제1 하위 임계치는 그 특성들이 다르다.
제1 하위 임계치(TH3)의 조정은 다음과 같이 바람직하게 실행된다.
전기 휴대 디바이스가 손으로 파지되지 않았을 경우는 하위 임계치(TH3)는 바람직하게 센서 신호(SS)를 나타낸다. 파지되지 않은 휴대 디바이스에서 센서 신호(SS)의 신호 레벨은 거의 변화하지 않으므로, 제1 하위 임계치(TH3)를 제1 상위 임계치(TH2)보다 느리게 조정하는 것이 유리하다. 대부분의 경우, 제1 하위 임계치(TH3)의 상승은 대부분의 경우 디바이스가 예를 들어 손안 및 손 위 각각에서 매우 느슨하게 있음으로 인한 인체 영향의 결과이지만, 그러나 인체의 영향은 바람직하지 않으며, 제1 하위 임계치(TH3)는 단지 매우 느리게 상승할 것이고, 또한 다만 매우 느리게 센서 신호(SS)의 신호 레벨의 최소값에 조정될 것이다. 역으로, 제1 하위 임계치(TH3)의 예기치 않은 상승이 발생하면 제1 하위 임계치(TH3)가 신속하게 다시 초기값으로 떨어져야 할 것이므로, 제1 하위 임계치(TH3)는 그 임계치가 상승하는 것보다 빨리 감소할 때 유리하다.
다음의 접근법은 제1 상위 임계치(TH2)의 설정 및 조정 각각에 바람직하다.
제1 상위 임계치(TH2)는 바람직하게 센서 신호(SS)의 최대 레벨을 형성하며, 이 최대 레벨은 전기 휴대 디바이스를 손으로 파지했을 때 얻어진다. 센서 신호(SS)의 주위 조건들(보호 커버를 구비하거나 구비하지 않은 휴대 디바이스, 장갑을 끼고 또는 장갑을 끼지 않은 휴대 디바이스의 파지, 손의 크기, 휴대 디바이스를 파지하는 강도)에 종속하며 이 최대 레벨이 다르므로, 제1 상위 임계치(TH2)는 센서 신호(SS)의 현재 실행가능한 최대 레벨에 효율적으로 조정될 때 유리하다.
또한, 이 경우는, 제1 상위 임계치(TH2)의 상승이 그 제1 상위 임계치(TH2)의 하강보다 빠를 때 유리하다. 따라서 제1 상위 임계치(TH2)의 하강은 손안에 느슨하게 놓여있는 전기 디바이스의 영향을 저감시키도록 더 느려야 할 것이다. "손안에 느슨하게 놓여있는"은, 센서 시스템의 특성들을 변화시키고 영향을 주도록 의도적으로 시도하는 휴대 디바이스의 유저에 의한 레벨일 수 있다.
제1 상위 임계치(TH2)와 제1 하위 임계치(TH3)의 조정을 위한 유리한 변형들을 위에서 제시했다. 물론, 또한 다른 변형들이 조정을 위해 사용될 수 있다. 특히, 제1 상위 임계치(TH2) 및 제1 하위 임계치(TH3)의 상승 시간들 및 하강 시간들은 동일하게 선택될 수 있음이 또한 가능하다.
센서 시스템의 조정에 관련된 하드웨어는 본 발명에 따르면 필요치 않으므로, 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법은 다른 시스템, 특히 다른 용량형 센서 시스템들과 조합될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법이 사용될 수 있고 구현될 수 있는 용량형 센서 시스템의 3가지 가능한 변형들을 도시한다.
도 2a에 도시한 용량형 센서 시스템은 3개의 전극들(EL1, EL2 및 EL3)을 포함하는데, 그중 2개의 전극(EL2 및 EL3)은 서로 인접하게 배치된다. 따라서 전극들(EL2 및 EL3)은 약간의 기본적인 커플링을 갖는다. 전극(EL1)은 EL2 및 EL3로부터 이격지게 배치되어, 전극(EL1)과 전극들(EL2,EL3) 사이의 기본적인 커플링은 무시할 수 있을 정도로 작다. 전극(EL1)에는 제1 신호 발생기(G1)에 의해 제공되는 제1 발생기 신호가 로딩된다. 전극(EL2)에는 제2 신호 발생기(G2)에 의해 제공되는 제2 발생기 신호가 로딩된다.
휴대 디바이스의 파지가 도 2a에 도시된 센서 시스템으로써 검출될 것이라 가정하면, 제2 발생기 신호는 제1 발생기 신호와 바람직하게 동상(equal phase)을 갖는다. 손의 접근이 검출되면, 제2 발생기 신호는 위상이 시프트되는 것이 바람직한데, 특히 제1 발생기 신호와 반대인 위상으로 시프트된다.
도 2b는 2개의 전극들(EL1 및 EL2)을 포함하는 용량형 센서 시스템을 도시한다. 사용되는 센서 방법에 종속하여, 전극들은 아주 밀접하게 또는 서로 멀리 이격지게 배치될 수 있다. 제1 전극(EL1)은 송신 전극으로서 동작되며, 여기서 이 전극은 발생기 신호를 제1 전극(EL1)에 로딩하기 위해 신호 발생기와 결합될 수 있다. 전극(EL2)은 수신 전극으로서 동작되며, 이 전극 내로 상기 송신 전극(EL1)으로부터 방사된 교류 전계가 커플링된다.
도 2c는 단 하나의 센서 전극(EL1)을 포함하는 용량형 센서를 도시한다. 이 센서 시스템은 또한 제1 전극(EL1)에서의 용량형 부하를 검출하도록 조정되는 "로딩 센서 시스템"이라고도 한다.
여기서 센서 전극(EL1)은 송신 전극임과 동시에 수신 전극이다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 모두 3개의 시스템들에서, 전기 신호는 수신 전극에서 탭되며, 또한 증폭 디바이스(E1)에 공급된다. 증폭 디바이스(E1)에 의해 제공된 신호는 아날로그-디지털 변환기(A/D)에 의해 샘플링되고 디지털화된다. 각각 샘플링되고 디지털화된 신호는 임계치 계산부에 공급되고, 신호 평가에 적용될 수도 있다. 임계치 계산은, 도 3을 참조하여 이하에서 보다 상세히 기술되는, 본 발명에 따른 다음의 방법으로 실행된다.
도 2a 내지 도 3c에 도시된 용량형 센서 시스템들에서, 임계치 계산은 아날로그-디지털 변환 이후에 실행된다. 물론, 임계치 계산은 아날로그 방식으로 구현될 수도 있다.
도 3은 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 블록도 및 흐름도를 각각 도시한다.
본 방법의 단계들은, 대략 5 내지 20 Hz의 반복율로 실행되는 다음의 각 측정을 실행한다. 그러나 특정의 실시예에서는 본 발명의 단계들은 또한 소정 수의 실제적 측정들 이후에 실행될 수 있어서, 예를 들어 전기 휴대 디바이스의 전류 소모가 저감될 수 있다.
본 방법의 개시에서, 개시 조건이 두 개의 제1 단계들(S10 및 S20)에서 검사되고, 여기서 개시 조건은 제1 단계(S10)에서 조정되고, 제2 단계(S20)에서 평가된다. 일례로서, 개시 조건은 본 방법의 연속 단계들(S30 - S110)이 실행되기 위해 도달되어야 하는 카운터 값을 포함할 수 있다. 카운터 값이 사용될 때, 카운터는 단계(S10)에서 본 방법의 개시 이후 증분되고, 단계(S20)에서 카운터 값이 소정의 최종 값에 도달했는지 여부가 검사된다.
카운터 값이 아직 소정의 최종 값에 도달하지 않았을 때, 본 방법은 종료한다. 그러면 본 방법은 다음의 측정 이후 다시 개시된다. 증분된 카운터 값은 메모리 디바이스에 저장되어서, 이 값을 본 발명에 따른 방법의 다른 개시에서 다시 이용할 수 있다.
카운터 값이 소정의 최종 값에 도달하면, 본 방법은 카운터를 초기값으로 리셋하고 단계(S30)로 지속된다. 본 방법의 단계(S10 및 S20)를 제공하는 것은, 각 측정값 검출 이후 및 각 측정 이후 각각에서 전체 방법이 실행되지 않으므로, 본 방법을 실행하는 마이크로컨트롤러의 평균 동작시간이 바람직하게 낮아진다는 장점이 있다. 이는 마이크로컨트롤러 동작의 긴 지속 기간들이 전류 소비를 불필요하게 증가시키기 때문에, 배터리 및 축전지 구동 디바이스들에서 특히 중요성이 높다. 예를 들어, MSP430 마이크로컨트롤러는 동작 상태에서 대략 3mA를 소비하지만, 접근 검출에 제공되는 용량형 센서들 시스템은 바람직하게 더 낮은 ㎂ 범위의 평균 전류 소비를 갖는다. 전류 소비에 대해서만은 중요성이 덜하다면, 본 방법은 단계들(S10, S20 및 S30)없이 실행될 수도 있다.
이어지는 단계(S40)에서는 본 방법의 현재 실행이 시스템 개시 이후의 처음 실행인지 여부가 검사된다. 만일 그렇다면, 본 방법은 단계(S50)로 지속되고, 여기서 상위 임계치(TH2) 및 하위 임계치(TH3)가 각기 소정의 초기값으로 설정된다. 스위칭 임계치(TH1)는 단계(S110)에서 설정되고, 단계(S50)에서는 추가적으로 초기화될 필요가 없다.
하위 및 상위 임계치들 각각의 초기화 이후이거나 또는 현재의 방법의 실행이 본 방법의 제1 실행이 아니면, 본 방법은 단계(S60)로 지속된다. 이제 단계(S60)에서는 센서 신호 및 측정 신호가 각각 스위칭 임계치보다 하위에 있는지 또는 상위에 있는지 여부가 검사된다. 측정 신호가 스위칭 임계치 하위에 있다면, 본 방법은 단계(S70)로 지속된다. 그렇지 않다면, 본 방법은 단계(S80)로 지속된다.
단계(S70)에서, 하위 임계치(TH3)가 조정되고, 단계(S80)에서는 상위 임계치(TH2)가 조정된다. 측정 신호가 스위칭 임계치보다 하위에 있는지 또는 상위에 있는지 여부의 구별(S60)은, 이것이 각각의 영향(예를 들어, 용량형 주위 조건으로 말미암아)에 의해 조정될 때, 그때만이 각 경우에 있어서의 센서 시스템의 감도의 변화가 실행된다는 사실을 보여준다(The distinction S60, whether the measurement signal resides below or above the switching threshold value substantially serves the fact that the variation of the sensitivity of the sensor system in each case only then is carried out, when this is justified by the respective influence(for example in consequence of a capacitive ambient condition)).
도 1을 참조로 기술한 바와 같이, 예를 들어 상위 임계치는 단지 측정 신호가 스위칭 임계치보다 상위에 있을 때 그때 조정된다. 또한 도 1을 참조로 기술한 바와 같이, 상위 임계치(TH2)는 신호 레벨의 현재 최대값을 나타낼 것이고, 또한 하위 임계치(TH3)는 신호 레벨의 현재 최소값을 나타낼 것이다. 따라서 측정 신호의 레벨이 측정 신호의 입수가능한 최대값에 가까울 때 즉, 스위칭 임계치(TH1)보다 상위에 있을 때, 이 경우에 단지 상위 임계치(TH3)를 조정하는 것이 유리하다. 따라서 역으로, 측정 신호의 레벨이 입수가능한 최소값에 가까울 때 즉 스위칭 임계치(TH1)보다 하위에 있을 때, 그때만 하위 임계치(TH3)를 조정하는 것이 타당하다.
전술한 바와 같이, 단계(S60)에서, 스위칭 임계치(TH1)는 결정 기준으로서 사용되었다. 그러나 스위칭 임계치(TH1) 대신에 다른 결정 기준을 사용하는 것 또한 가능하다. 단계(S70)에서 본 방법이 단계(S90)로 지속되기 이전에 몇 개의 서브 단계들(S71, S72 및 S73)이 실행된다. 첫째로 단계(S71)에서 측정 신호 및 센서 신호가 각기 하위 임계치(TH3)보다 상위에 있는지 여부가 검사된다. 그런 경우이면, 하위 임계치(TH3)는 단계(S73)에서 증가되어, 하위 임계치가 신호 레벨의 최소값에 근사된다. 대안적으로, 또한 측정 신호 및 센서 신호가 각기 하위 임계치(TH3)보다 하위에 있을 때, 하위 임계치(TH3)는 감소되어, 이 경우 다시 하위 임계치(TH3)가 센서 신호의 신호 레벨의 최소값에 근사된다.
서브 단계들(S81, S82 및 S83)을 포함하는 단계 S80에서는, 단계(S60)에서 측정 신호가 스위칭 임계치(TH1)보다 상위에 있는 것으로 판정되었다면, 상위 임계치(TH2)가 조정된다. 개시로서 단계(S81)에서는 측정 신호 및 센서 신호 각각이 상위 임계치(TH2)보다 상위에 있는지 여부가 검사된다. 그렇다면, 상위 임계치(TH2)가 증가되어 상위 임계치(TH2)는 센서 신호의 최대 레벨에 근사된다. 대안적으로, 센서 신호가 상위 임계치(TH2)보다 하위에 있을 때, 상위 임계치(TH2)가 감소되어, 이 경우 또한 상위 임계치(TH2)는 센서 신호의 최대 레벨에 근사된다.
따라서 단계(S70 및 S80)에 의해, 상위 임계치(TH2) 및 하위 임계치(TH3)는 센서 신호의 최대 레벨 및 최소 레벨 각각에 느리게 근사된다. 도 1을 참조로 기술한 바와 같이, 상위 및 하위 임계치들 각각의 상승 시간들 및 하강 시간들 각각을 개별적으로 조정하는 것이 유리하다. 상승 시간들 및 하강 시간들 각각을 조정함으로써 상위 및 하위 임계치 각각이 임의의 딜레이를 갖고 센서 신호의 최대 레벨 및 최소 레벨 각각에 근사하게 된다.
아주 신속하게 이어지는 상위 임계치 및 하위 임계치 각각은 또한 스위칭 임계치가 연속적으로 변화하는 결과를 생성하고 이는 전기 휴대 디바이스가 감도와 관련하여 아주 짧은 간격들에서 아주 다르게 동작할 수 있기 때문에, 따라서 각각의 딜레이는 유리하다. 한편, 더 큰 딜레이들은, 센서의 감도와 관련하여 균일한 영향이 보장되는 장점을 갖는다. 그러나 너무 큰 딜레이들은, 용량형 센서 시스템이 변화하는 주변 조건들에 대해 단지 아주 느리게 반응하게 하는 단점을 갖는다. 따라서 딜레이들은 특히 순간 거동을 위한 구체적인 필요조건들에 따라 제각각 조정되어야 한다.
딜레이를 조정하기 위해 이하에서는 두 가지 가정들이 제공될 수 있다.
1. 제1 차수의 시간 이산 저역 필터: 여기서, 측정 신호와 각각의 임계치 사이의 차이가 결정 및 가중될 수 있다. 다음으로 측정 신호가 각각의 임계치보다 상위에 있을 때 가중된 차이가 각각의 임계치에 가산될 수 있거나, 또는 측정 신호가 각각의 임계치보다 하위에 있을 때 가중된 차이가 각각의 임계치로부터 감산될 수 있다.
2. 시간 이산 비선형 적분기: 이 방법에 의해, 측정 신호가 각각의 임계치보다 상위에 있을 때 상수가 각각의 임계치에 가산될 수 있거나, 또는 측정 신호가 각각의 임계치보다 하위에 있을 때 상수가 각각의 임계치로부터 감산될 수 있다.
제1 차수의 시간 이산 저역 필터는 일반적으로 시간 상수들이 작아서 보다 정밀한 반면, 시간 이산 비선형 적분기는 시간 상수들이 커서 보다 정밀하다. 위의 사실과 무관하게, 제2 변형 즉 시간 이산 비선형 적분기는 프로그램 코드의 크기뿐만 아니라 처리 시간과 관련하여 장점이 있는데, 이는 특히 전류 소비가 고려되어야 하는 경우 배터리 및 축전지 각각에 의해 동작되는 디바이스들에 유리하다.
검출될 수 있는 간섭 영향들 및 간섭 신호들 각각에 대해, 단계들(S70 및 S80) 각각을 실행하지 않거나 또는 각 경우에도 이들을 실행하지 않는 것이 유리할 수 있다. 이에 의해, 간섭 영향들에 의해 유도된 임계치들의 조정이 실행되는 것이 방지된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 단계(S70 내지 S80)가 실행되기 이전에, 간섭 신호들로부터의 측정 신호의 수정이 제공될 수 있다.
하위 임계치가 단계(S70)에서 조정되고 상위 임계치가 단계(S80)에서 조정된 이후, 본 방법은 단계(S90)로 지속된다. 단계(S90)에서, 상위 임계치(TH2) 및 하위 임계치(TH3)로써 표현된 측정 신호의 동적 범위가 소정의 최소값보다 하위로 떨어지는지 여부가 검사된다. 예를 들어, 이는 상위 임계치와 하위 임계치 사이의 차이가 소정의 최소값보다 하위로 떨어지는지 여부가 검사되는 것으로 실행될 수 있다.
상위 임계치 및 하위 임계치에 의해 정의된 동적 범위가 소정의 최소값보다 하위에 있을 때, 그때 단계(S100)에서는 소정의 최소값으로써 정의된 최소 동적 범위가 복구된다. 본 발명의 일 실시예에서, 이는 상위 임계치가 하위 임계치 플러스 최소값에 대응하는 것으로 실행될 수 있다. 이러한 방식으로 소정의 최소 간격이 항상 하위 임계치와 상위 임계치 사이에 존재하는 것이 보장된다.
이러한 절차에 의해 센서 시스템의 최대 감도가 정의될 수 있으며, 이 감도는 초과될 수 없다. 이러한 측정이 없이도, 스위칭 임계치를 하위 임계치 쪽으로 아주 근접하게 낮출 수 있다. 이 경우, 용량형 디바이스를 포함하는 전기 디바이스가 오직 테이블 상에 있고 손으로 파지되지 않을 때, 스위칭 임계치는 또한 초과될 수 있다. 따라야 할 하위 임계치와 상위 임계치 사이의 최소 간격의 결과로서, 스위칭 임계치는 또한 단지 소정의 레벨로 떨어질 수 있다. 센서 시스템의 너무 높은 감도에 기반한 불규칙한 활동들은 이 방식으로 회피될 수 있다.
최종 단계(S110)에서, 마지막으로 스위칭 임계치가 조정된다.
스위칭 임계치의 조정은 다음의 규칙에 따라 실행될 수 있다.
스위칭 임계치 = 하위 임계치 + (상위 임계치 - 하위 임계치) * 감도 파라미터.
감도 파라미터는 바람직하게 0과 1 사이의 범위의 값들에서 선택되고, 측정 신호의 더높은 신호 레벨이 스위칭 임계치를 초과하기 위해 필요하므로, 여기서 더 큰 값들은 센서 시스템을 덜 민감하게 한다.
도 3과 관련하여 기술한 방법에 추가하여, 더욱 또 다른 측정들이 각각 제공되고 또한 구현될 수 있다. 도 1과 관련하여 기술한 바와 같이, 상위 임계치 및 하위 임계치는 센서 신호의 동적 범위의 현재 입수가능한 상위 극한값 및 현재 입수가능한 하위 극한값 각각을 기술한다. 그에 의해, 상위 임계치 및 하위 임계치 각각의 조정 및 변형 각각을 위해 각각의 극한값들이 사용되는 것이 유리하다. 그러나 원칙적으로, 현재 신호 레벨의 평가는 그것이 현재 최대값 또는 최소값을 나타내는지 여부에 관련해서는 불가능하다. 그러나 적합한 전략의 도움으로, 각각의 신호 레벨이 유사하게 극한값에 있는지 여부가 결정될 수 있다.
다음에서 제시되는 추가의 측정들은 용량형 센서의 일반적인 거동을 기초로 한다. 일반적으로, 예를 들어 측정 신호 및 센서 신호들 각각은, 예로 휴대 디바이스의 파지동안 변화한 다음, 임의의 시간 주기 전반에 걸쳐서 입수가능한 극한값으로 거의 일정하다. 다음의 전략들이 이 거동으로부터 유도될 수 있다.
1. 각각의 임계치들은 센서 신호로부터의 소정 수의 연속 측정점들이 실질적으로 불변의 측정값을 가질 때, 그때만 조정된다. 이로부터 휴대 디바이스의 파지의 동작은 종료되고 이제 일정 극한값이 존재한다고 결론지을 수 있다.
2. 예를 들어, 센서 시스템을 포함하는 휴대 디바이스를 꽉 쥠으로써 또는 놓음으로써 생성되는 센서 신호의 신호 변화가 검출된 경우, 그때 각 임계치의 조정이 소정의 시간 주기 동안 보류된다. 이에 의해 그리고 바람직한 방식으로, 신호 변화가 발생하는 천이 기간이 임계치 조정으로부터 배제된다.
전술한 두 개의 추가 측정들은, 단계(S70)와 단계(S80) 각각의 추가적인 문의 단계들로서, 실현 및 구현될 수 있다.
또한, 단계(S20)의 카운터값에 대한 문의에 더하여 또는 대체하여 상기 전술한 추가의 수단들을 각기 구현 및 실시하는 것이 유리할 수 있다.
도 4는 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 3개의 변형들을 도시한다.
도 4(a)는 스위칭 임계치(TH1), 상위 임계치(TH2) 및 하위 임계치(TH3)를 포함하는, 도 3과 관련하여 기술된 방법에 대응한다. 센서 신호 및 측정 신호가 각기 스위칭 임계치(TH1)와 상위 임계치(TH2) 사이의 범위(UA)에 있을 때, 상위 임계치(TH2)가 조정된다. 센서 신호 및 측정 신호가 각기 스위칭 임계치(TH1)와 하위 임계치(TH3) 사이의 범위(LA)에 있을 때, 하위 임계치(TH3)가 조정된다.
도 4(b)는 제2 상위 임계치(TH2.2) 및 제2 하위 임계치(TH3.2)가 상위 임계치(TH2) 및 하위 임계치(TH3)에 추가적으로 제공되는, 본 발명에 따른 방법의 변형을 도시한다. 제2 상위 임계치(TH2.2)는 상위 임계치(TH2)보다 하위에 있다. 제2 하위 임계치(TH3.2)는 하위 임계치(TH3)보다 상위에 있다.
도 4(b)에 도시된 변형에 있어서, 하위 임계치(TH3)는 측정 신호 및 센서 신호가 각기 하위 임계치(TH3)와 제2 하위 임계치(TH3.2) 사이의 범위에 있을 때, 그때만 조정된다. 대응적으로, 또한 상위 임계치(TH2)는 센서 신호가 상위 임계치(TH2)와 제2 상위 임계치(TH2.2) 사이의 범위에 있을 때, 그때만 조정된다. 물론 하위 임계치(TH3)뿐만 아니라 상위 임계치(TH2)의 조정 동안, 또한 각각의 제2 임계치들 즉, 제2 하위 임계치(TH3.2) 및 제2 상위 임계치(TH2.2)가 대응적으로 조정되어야 한다.
하위 임계치(TH3)와 제2 하위 임계치(TH3.2) 사이의 간격은 부분 임계치(TH1)로부터의 하위 임계치(TH3)의 간격에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 임계치(TH3 및 TH3.2) 사이의 간격 및 임계치(TH2 및 TH2.2) 사이의 간격 각각이, 임계치(TH3 및 TH2) 각각의 스위칭 임계치(TH1)로부터의 더 큰 거리에 있어서가 임계치(TH3 및 TH2) 각각의 스위칭 임계치(TH1)로부터의 더 작은 거리에서보다 더 크도록, 선택될 수 있다(For exmaple, the distance between the threshold value TH3 and TH3.2 and between TH2 and TH2.2, respectively, may be chosen to be larger with a larger distance of the respective threshold value TH3 and TH2, respectively, from the switching threshold value TH1 than with a smaller distance from the switching thershold value TH1).
도 4(c)는 본 발명에 따른 방법의 특정 변형을 도시하는데, 단지 하위 임계치(TH3)가 조정되고, 여기서 상위 임계치(TH2)는 스위칭 임계치(TH1)보다 하위에 있고 이에 의해 하위 임계치(TH3)와 더불어 범위를 구성할 수 있는데, 또한 여기서 센서 신호가 이 범위에 있을 때, 그때만 하위 임계치(TH3)가 조정된다. 도 4(c)에 도시한 방법으로써, 단지 휴대 디바이스가 파지되지 않았을 경우 단지 정보만이 카운트되고, 도 4(c)에 도시된 방법은 특히 제조시 변동들을 보상하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 구체적으로 특히 다음의 장점들을 갖는다:
- 생산, 에이징 또는 기타에서의 변동들로 인한 차이가 있는 수신된 신호 강도들의 보상. 이들은 그에 따라 조정하는 임계치에 의해 보상될 수 있다.
- 예를 들어 습도, 먼지 또는 온도와 같은 외부 환경적 영향들의 보상. 또한, 입수가능한 최소 신호 트래블(travel)에 따라 스위칭 임계치가 여기서 조정된다.
- 예를 들어 전기 휴대 디바이스에 보호 커버가 제공될 때와 같은, 유저에 의한 디바이스 변형들에 대한 보상.
- 예를 들어 유저가 장갑을 낀 경우와 같은, 휴대 디바이스의 환경에서의 추가적 변화들에 대한 보상.
- 예를 들어 어린이나 또는 어른의 손과 같은, 크기가 다른 손들의 보상.
전술한 전기 휴대 디바이스는 예를 들어 스마트 폰, 모바일 무선 디바이스, 컴퓨터 마우스, 원격 제어 디바이스, 디지털 카메라, 게임 컨트롤러, 모바일 미니 컴퓨터, 태블릿 PC, 녹음기, 미디어 플레이어 및 기타의 것일 수 있다.

Claims (19)

  1. 센서 신호(SS)를 제공하는 센서 시스템, 특히 용량형 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법으로서,
    - 상기 센서 신호(SS)가 제1 스위칭 임계 기준을 만족하는 경우, 제1 하위 임계치(TH3)가 조정되고(S70),
    - 상기 센서 신호(SS)가 제2 스위칭 임계 기준을 만족하는 경우, 제1 상위 임계치(TH2)가 조정되고(S80), 및
    - 스위칭 임계치(TH1)가 상기 제1 상위 임계치(TH2)로부터 소정의 제1 간격을 갖고 및/또는 상기 제1 하위 임계치(TH3)로부터 소정의 제2 간격을 갖도록, 적어도 하나의 스위칭 임계치(TH1)가 조정되는(S110) 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 신호(SS)가 상기 스위칭 임계치(TH1)보다 하위에 있는 경우, 상기 제1 스위칭 임계 기준이 만족되고, 또한, 상기 센서 신호(SS)가 상기 스위칭 임계치(TH1)보다 상위에 있는 경우, 상기 제2 스위칭 임계 기준이 만족되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 임계치(TH1)가 자신의 절대값에서 제1 상위 임계치(TH2)보다 작고, 또한 자신의 절대값에서 제1 하위 임계치(TH3)보다 작도록, 상기 스위칭 임계치(TH1)가 조정되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  4. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 제1 하위 임계치(TH3)의 조정(S70) 동안, 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 하위 임계치(TH3)보다 상위에 있는지 또는 하위에 있는지를 검사하고(S71),
    - 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 하위 임계치(TH3)보다 하위에 있으면, 상기 제1 하위 임계치(TH3)가 감소되고(S73),
    - 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 하위 임계치(TH3)보다 상위에 있으면, 상기 제1 하위 임계치(TH3)의 값이 증가되는(S72) 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 하위 임계치(TH3)의 조정(S70) 동안, 상기 센서 신호(SS)가 제2 하위 임계치(TH3.2)보다 하위에 있는지 여부가 추가로 검사되고, 또한, 상기 센서 신호(SS)가 상기 제2 하위 임계치(TH3.2)보다 하위에 있는 경우, 상기 제1 하위 임계치(TH3)의 값이 감소 또는 증가되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    - 소정의 제1 수정값이 결정되고,
    - 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 하위 임계치(TH3)보다 하위에 있으면, 상기 제1 수정값이 상기 제1 하위 임계치(TH3)로부터 감산되고, 및
    - 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 하위 임계치(TH3)보다 상위에 있으면, 상기 제1 수정값이 상기 제1 하위 임계치(TH3)에 가산되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  7. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 제1 상위 임계치(TH2)의 조정 동안(S80), 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 상위 임계치(TH2)보다 상위에 있는지 또는 하위에 있는지 여부가 검사되고(S81),
    - 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 상위 임계치(TH2)보다 하위에 있으면, 제1 상위 임계치(TH2)의 값이 감소되고(S83), 및
    - 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 상위 임계치(TH2)보다 상위에 있으면, 상기 제1 상위 임계치(TH2)의 값이 증가되는(S82) 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 상위 임계치(TH2)의 조정 동안(S70), 상기 센서 신호(SS)가 제2 상위 임계치(TH2.2)보다 상위에 있는지 여부가 추가로 검사되고, 그리고 상기 센서 신호(SS)가 상기 제2 상위 임계치(TH2.2)보다 상위에 있는 경우, 상기 제1 상위 임계치(TH3)의 값이 감소되거나 또는 증가되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    - 소정의 제2 수정값이 결정되고,
    - 센서 신호(SS)가 상기 제1 상위 임계치(TH2)보다 하위에 있는 경우, 상기 제2 수정값이 상기 제1 상위 임계치(TH2)로부터 감산되고, 및
    - 상기 센서 신호(SS)가 상기 제1 상위 임계치(TH2)보다 상위에 있는 경우, 상기 제2 수정값이 상기 제1 상위 임계치(TH2)에 가산되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 수정값 및/또는 상기 제2 수정값은, 센서 신호(SS)와 제1 상위 임계치(TH2) 사이의 차이, 상기 센서 신호(SS)와 제1 하위 임계치(TH3) 사이의 차이, 상기 센서 신호(SS)와 상기 제1 상위 임계치(TH2) 사이의 가중 차이, 상기 센서 신호(SS)와 상기 제1 하위 임계치(TH3) 사이의 가중 차이, 및 일정값 중 적어도 하나를 포함하는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  11. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상위 임계치(TH2) 및/또는 상기 제1 하위 임계치(TH3)의 조정 이후 그리고 상기 스위칭 임계치(TH1)의 조정 이전에, 상기 제1 상위 임계치(TH2)와 상기 제1 하위 임계치(TH3) 사이의 차이 또는 상기 제2 상위 임계치(TH2.2)와 상기 제2 하위 임계치(TH3.2) 사이의 차이가 그 절대값에서 소정의 최소값보다 큰지 작은지 여부가 검사되고(S90), 그리고 상기 차이가 그 절대값에서 소정의 최소값보다 작으면, 임계치 조정(S100)이 실행되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    임계치 조정(S100) 동안, 상기 제1 상위 임계치(TH2)는 상기 제1 하위 임계치(TH3)와 상기 차이의 절대값과의 차이의 합의 값으로 설정되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  13. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 신호(SS)의 검사(S60) 이전에 개시 조건이 검사되며(S20), 그리고 상기 개시 조건이 충족되지 않는 경우 상기 방법은 무시되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 개시 조건을 검사(S20) 하기 이전에 상기 개시 조건이 조정되고(S10), 또한 상기 개시 조건을 검사(S20)한 후 상기 개시 조건은 초기 값으로 설정되는(S30) 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  15. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 신호(SS)의 검사(S60) 이전에, 소정의 초기 기준을 충족하는 경우 상기 제1 상위 임계치(TH2) 및 상기 제1 하위 임계치(TH3)는 각기 소정의 초기 값으로 설정되는(S60) 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  16. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 임계치(TH1)는, 규칙,
    스위칭 임계치 = 제1 하위 임계치 + (제1 상위 임계치 - 제1 하위 임계치) * 감도 파라미터(여기서, 감도 파라미터는 바람직하게 0과 1 사이의 범위에 있음)에 따라 조정되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  17. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 하위 임계치(TH3) 및/또는 상기 제1 상위 임계치(TH2)의 조정(S70; S80) 이전 어느 경우에, 소정의 조정 기준이 결정되고, 각각의 조정 기준을 충족하는 경우, 그때 만이 제1 임계치들(TH2, TH3)이 조정되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 조정 기준은,
    - 상기 센서 신호(SS)로부터의 소정 수의 연속하는 측정 점들이 실질적으로 불변하는 측정값을 갖는 것, 및
    - 상기 센서 신호(SS)의 변화를 바람직하게 단계적으로 증가시킨(escalating) 후, 소정의 시간 주기가 경과되는 것 중 적어도 하나를 포함하는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 센서 신호(SS)가 상기 상위 임계치(TH2)보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 임계 기준 및 상기 제2 스위칭 임계 기준이 충족되는 센서 시스템의 감도 조정 방법.
KR1020147012714A 2011-10-12 2012-10-10 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법 KR20140090200A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011054415.1 2011-10-12
DE102011054415A DE102011054415A1 (de) 2011-10-12 2011-10-12 Verfahren zum Anpassen der Sensitivität eines Sensorsystems
PCT/EP2012/070096 WO2013053780A1 (en) 2011-10-12 2012-10-10 Method for adapting the sensitivity of a sensor system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140090200A true KR20140090200A (ko) 2014-07-16

Family

ID=47177909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147012714A KR20140090200A (ko) 2011-10-12 2012-10-10 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10001540B2 (ko)
EP (1) EP2766992B1 (ko)
JP (1) JP6062949B2 (ko)
KR (1) KR20140090200A (ko)
CN (1) CN103959649B (ko)
DE (1) DE102011054415A1 (ko)
TW (1) TWI589118B (ko)
WO (1) WO2013053780A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220107568A (ko) * 2021-01-25 2022-08-02 전남대학교산학협력단 전기장 센서의 신호로부터 동작 신호 검출 방법 및 동작 인식을 위한 신호 생성 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011054415A1 (de) 2011-10-12 2013-04-18 Ident Technology Ag Verfahren zum Anpassen der Sensitivität eines Sensorsystems
US9690417B2 (en) 2014-05-21 2017-06-27 Apple Inc. Glove touch detection
US10365775B2 (en) * 2016-01-21 2019-07-30 Microchip Technology Incorporated Method and system for sensing impedance change in the local space between electrodes
DE102017002482A1 (de) * 2017-03-15 2018-09-20 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Bestimmen eines Zeitpunkts einer Berührung eines kapazitiven Sensorelements
US10905946B2 (en) * 2019-02-28 2021-02-02 Valve Corporation Continuous controller calibration
CN110610563B (zh) * 2019-08-06 2020-09-22 珠海格力电器股份有限公司 一种调节电子锁唤醒距离方法、装置、设备以及存储介质
US10963095B1 (en) 2019-09-27 2021-03-30 Apple Inc. Glove touch detection
JP7203130B2 (ja) * 2021-02-09 2023-01-12 マレリ株式会社 操作パネル

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3131490A1 (de) * 1981-08-08 1983-07-21 Gebhard Balluff Fabrik feinmechanischer Erzeugnisse GmbH & Co, 7303 Neuhausen Naeherungsschalter
DE3327188A1 (de) * 1983-07-28 1985-02-14 Gebhard Balluff Fabrik feinmechanischer Erzeugnisse GmbH & Co, 7303 Neuhausen Selbstpruefender naeherungsschalter
DE19653648C2 (de) * 1996-12-20 2002-01-24 Gaggenau Hausgeraete Gmbh Verfahren und Anordnung zum Abgleich des Ausgangssignals mindestens eines annäherungsempfindlichen Elektronik-Sensors
DE10025662B4 (de) * 2000-05-24 2006-02-16 Balluff Gmbh Näherungssensor
DE10159336B4 (de) * 2001-05-24 2004-08-05 Sie Elektronik Industrie-Elektronik Gmbh Verfahren zur Selbstjustierung eines Sensors sowie selbstjustierender Sensor
JP3643088B2 (ja) * 2002-04-16 2005-04-27 シャープ株式会社 データスライサ
JP3956369B2 (ja) 2004-02-16 2007-08-08 本田技研工業株式会社 静電容量型センサ
DE102004011698B4 (de) 2004-03-10 2007-12-13 Siemens Ag Verfahren zum Erkennen eines Sensortyps
US6989662B2 (en) 2004-04-29 2006-01-24 Zircon Corporation Sensor auto-recalibration
US8050876B2 (en) * 2005-07-18 2011-11-01 Analog Devices, Inc. Automatic environmental compensation of capacitance based proximity sensors
US8139028B2 (en) 2006-02-01 2012-03-20 Synaptics Incorporated Proximity sensor and method for indicating extended interface results
US20080036473A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 Jansson Hakan K Dual-slope charging relaxation oscillator for measuring capacitance
GB0718677D0 (en) 2007-09-25 2007-10-31 3M Innovative Properties Co Capacitive sensor and proximity detector using it
TW200949632A (en) * 2008-05-22 2009-12-01 Prospect Technology Corp A trigger-threshold adaptable and auto-adjustable capacitive induction-type keying device
KR100982282B1 (ko) * 2008-09-19 2010-09-15 주식회사 애트랩 센서, 센서의 센싱 방법, 및 센서의 필터
ES2571133T3 (es) * 2009-04-07 2016-05-24 Microchip Tech Germany Gmbh Dispositivo sensor y procedimiento de detección de agarre y proximidad
TWI393043B (zh) * 2009-08-27 2013-04-11 Elan Microelectronics Corp Detection Circuit and Method of Capacitive Touchpad
US8481873B2 (en) * 2009-09-30 2013-07-09 Freescale Semiconductor, Inc. Capacitive touch sensor device configuration systems and methods
TW201122974A (en) 2009-12-24 2011-07-01 Ili Technology Corp Touch detection device and method thereof.
WO2011098854A1 (en) 2010-02-11 2011-08-18 Varidal Company Limited Method for the detection of a body with respect to a surface, detecting device for the implementation of the method, and surface comprising such devise
US20110216016A1 (en) 2010-03-08 2011-09-08 Plantronics, Inc. Touch Sensor With Active Baseline Tracking
DE102011054415A1 (de) 2011-10-12 2013-04-18 Ident Technology Ag Verfahren zum Anpassen der Sensitivität eines Sensorsystems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220107568A (ko) * 2021-01-25 2022-08-02 전남대학교산학협력단 전기장 센서의 신호로부터 동작 신호 검출 방법 및 동작 인식을 위한 신호 생성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20150130478A1 (en) 2015-05-14
US10001540B2 (en) 2018-06-19
WO2013053780A1 (en) 2013-04-18
TWI589118B (zh) 2017-06-21
CN103959649B (zh) 2017-06-16
DE102011054415A1 (de) 2013-04-18
EP2766992A1 (en) 2014-08-20
EP2766992B1 (en) 2018-10-03
CN103959649A (zh) 2014-07-30
TW201330503A (zh) 2013-07-16
JP6062949B2 (ja) 2017-01-18
JP2014532241A (ja) 2014-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140090200A (ko) 센서 시스템의 감도를 조정하기 위한 방법
CN108917797B (zh) 具有非线性滤波器的接近度传感器和方法
US9236860B2 (en) Sensor device and method for grip and proximity detection
US20150091847A1 (en) Touch control detecting apparatus and method thereof
CN111698601B (zh) 蓝牙耳机及其按键灵敏度调整方法、装置、可读存储介质
JP6121397B2 (ja) 携帯デバイスへの接近の検出のための測定デバイスおよび方法
JP6093350B2 (ja) 容量性接触センサのための評価方法および評価デバイス
CN101799734A (zh) 电容式触摸屏按键检测方法
KR20150043353A (ko) 노이즈에 대한 강건성을 갖는 용량형 센서 시스템을 위한 신호 처리
CN101968530A (zh) 按键检测方法及装置
CN106255868B (zh) 用于测量电容值的方法
JP2011259011A5 (ko)
JP2014196933A (ja) 静電容量式タッチセンサ
US10554313B2 (en) Communications methods and user equipment
CN111189469A (zh) 计步方法、终端设备及存储介质
KR20130126904A (ko) 전극 구성, 핸드헬드 디바이스 및 핸드헬드 디바이스에의 터치를 검출하기 위한 방법
KR20080041799A (ko) 터치센서
US11112521B2 (en) Capacitive proximity sensing
US10756564B2 (en) Electronic device and charging method thereof
CN110638156A (zh) 一种磁滞补偿方法、存储介质及智能穿戴设备
JP6115888B2 (ja) 静電容量式タッチセンサ
CN106525067B (zh) 一种计步器的控制方法、装置及移动终端
WO2018181836A1 (ja) 磁性体検知装置、磁性体検知機能をコンピュータに実現させる為のプログラム、及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2006003249A3 (en) Electrical coupling of an electromechanical control unit
KR20190089201A (ko) 용량성 손잡이를 위한 방법 및 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right