KR20200037424A - 센서를 포함하는 차량 구성 요소 - Google Patents

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KR20200037424A
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signal
sensor
touch
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detector module
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KR1020207008774A
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로버트 주니어. 알렉
클리프턴 포린스
대런 리
브라온 모즐리
아담 란다
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텍추얼 랩스 컴퍼니
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Abstract

차량 구성 요소와 함께 사용하기 위한 센서이다. 센서는 재료와의 상호작용이 사용과 관련된 정보를 제공할 수 있도록 차량 전체의 다양한 재료 내에 인터리빙되거나 배치될 수 있는 송신 안테나 및 수신 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 센서는 다양한 차량 특징 및 구성 요소와의 향상된 상호작용을 제공할 수 있는 재료를 통해 차량 내의 탑승자에게 신호를 주입할 수 있다.

Description

센서를 포함하는 차량 구성 요소
본 출원은 저작권 보호 대상이 되는 물질을 포함한다. 저작권 소유자는 특허청 파일 또는 기록에 나와있는 것처럼 특허 공개의 어느 누구도 팩스 복제에 반대하지 않지만, 그 밖에 모든 저작권을 보유한다.
개시된 시스템 및 방법은 일반적으로 감지 분야, 특히 센서를 포함하는 차량 구성 요소에 관한 것이다.
터치 감지 장치는 사용 편의성 및 다양성으로 인해 다양한 컴퓨팅 시스템, 및 기타 장치에 대한 입력 장치로 대중적이다. 터치 감지 장치는 일반적으로 다양한 용도에 있어서 투명하고 반투명한 또는 불투명한 터치 표면을 포함한다. 많은 용도(예를 들면, 스마트 폰, 스마트 시계, 터치 스크린 TV 및 터치 스크린 모니터)에 있어서, 투명한 터치 표면은 적절한 소프트웨어 및 하드웨어를 통해 사용자가 디스플레이와 상호작용할 수 있는 터치 인터페이스를 가능하게 하는 디스플레이 장치를 포함한다. 다른 용도(예를 들면, 터치패드)에 있어서, 터치 표면은 이를 통해 보이는 디스플레이 장치를 포함하지 않는다. 터치 델타(예를 들면, 터치로 야기되는 측정가능한 변화(즉, 응답))를 측정하고, 하나 이상의 터치의 위치를 결정하는 측정으로부터 다수의 방법 및 장치가 공지되어 있고, 예를 들면 미국 특허 제9,019,224호의 "낮은 지연 터치 감지 장치" 및 미국 특허 제9,529,476호의 "고속 멀티-터치 후공정"를 본원에 참조로 포함된다. 터치 델타는 dB로 표현될 수 있다. 일반적으로, 터치 델타는 시스템에 대해 신호 대 잡음(SNR)에 직접 영향을 준다. 전형적인 용량성 터치 센서 설계에 있어서, 센서의 터치 표면에서 높은 터치 델타가 바람직하다. 일반적으로, 터치 델타는 터치 센서의 기준선 응답과, 존재하는 터치 객체(예를 들면, 손가락 또는 스타일러스)에 대한 응답 사이의 차이를 반영할 것이다. 상기 식별된 특허와 관련하여, 터치 델타는 각각의 주어진 주파수에서 터치 센서의 기준 응답과, 존재하는 터치 객체(예를 들면, 손가락 또는 스타일러스와 같은)로 그 주파수에서의 응답 사이의 차이를 반영할 것이다.
ITO 또는 은 나노 와이어와 같은 전도성 물질일 수 있는 터치 센서의 일부는 터치 표면에 내장, 배치 또는 통합될 수 있다(터치 센서의 이러한 부분은 터치 센서, 예를 들면 터치 센서 도체, 전도성 요소 또는 터치 센서 안테나라고 본원에서 지칭할 수 있음). 터치 센서 도체는 전형적으로 행과 열의 그리드에 배치되고, 행 또는 열 중 어느 하나는 신호 또는 에너지로 자극될 수 있지만, 일부 실시형태에 있어서는 행과 열 모두가 자극된다. 전형적인 터치 용도에 있어서, 행 사이의 간격 및 열 사이의 간격은 일반적으로 균일하며, 종종 4㎜∼5㎜의 범위에서 제안된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 구동 도체는 때로는 구동선이라고 지칭되고, 다른 도체는 감지선이라고 지칭된다.(일부 터치 센서에 있어서, 터치 센서 도체는 구동선 및 감지선으로서 동시에 작용할 수 있고, 예를 들면 미국 특허 제9,811,214호의 "고속 멀티 터치 잡음 감소" 참조, 모두 본원에 참조로 포함된다) 상술한 것과 같은 터치 표면은 구동선의 행과 감지선의 열 사이의 교차점에서 형성된 터치 영역 또는 노드의 어레이를 포함한다. 터치 표면의 터치를 감지하기 위해서, 구동선이 자극되어 교차 감지선과 용량적으로 결합한다. 수신기는 교차 감지선에서 결합된 신호를 측정한다. 일부 구현에 있어서, 터치에 근접한 노드로부터 결합된 신호는 감지선에서 감소하고, 반대의 경우도 마찬가지이다. 본원에서 사용되는 단어, 터치는 물리적인 터치(예를 들면, 실제 접촉)를 필요로 하지 않지만, 측정가능한 터치 델타를 생성하기에 충분히 가까워진다는 점에 유의해야 한다. 일반적으로, 터치 감지 장치는 터치 델타를 검출하는 수신기를 행-열 위치와 연관시킴으로써 터치(즉, 터치 이벤트)에 의해 야기된 터치 델타의 위치를 검출한다.
행과 열은 "교차"로 식별되지만, 이러한 맥락에서 사용되는 교차는 평면도에서 관찰된 것과 같다. 일반적으로, 행과 열은 터치되지 않고, 오히려 서로 근접해 있으므로, 용량적으로 결합될 수 있다. 일부 구현에 있어서, 행과 열은 별도의 층 상에 있다. 일부 구현에 있어서, 행과 열은 기판의 별도의 측면 상에 있다. 행과 열은 동일한 층에 배치될 수 있지만, 각각의 "교차"에서 브리지될 수 있으므로 이러한 브리지가 다수 필요한다. 예를 들면, 터치 센서 도체 사이의 전형적인 간격은 약 4㎜∼5㎜이다. 따라서, 전형적인 스마트 폰에는 20∼30개의 행과 10∼20개의 열이 있을 수 있으며, 폰의 크기 및 도체간 피치에 따라 200∼600개의 브리지가 필요하다.
다수의 경우에, 예를 들면 구동 회로 및 감지 회로에 터치 표면으로부터 라우팅될 때에 열 도체로부터 행 도체를 분리하기 위해 차폐가 필요할 수 있다. 일반적으로 직사각형 터치면의 경우에, 행(예를 들면, 구동선)은 열(예를 들면, 감지선)이 라우팅되는 가장자리에 대해 90도인 가장자리로부터 라우팅되어야 한다. 베젤 크기를 감소시키는 현대적인 추세의 관점에서, 행과 열을 드라이브 및 감지 회로에 부착하려면 철저한 차폐 및/또는 까다롭거나 우회적인 라우팅이 필요할 수 있다.
상기에서 논의된 행-열 구성은 참조한 종래 기술에 있어서 평평한 가요성면 상에 쉽게 에칭되거나 배치된 후에 표면에 적용된다. 그러나, 평평한 표면의 경우에 잘 작동하지만, 복합 곡선 또는 복잡한 표면 상에 평평하게 제조된 센서를 사용하면 스트레칭 및 번칭을 포함한 다양한 문제가 발생할 수 있으며, 예를 들면 포장 작동 중에 도체가 파손될 수 있다.
이러한 단점을 해결하고 다른 이점을 제공하는 터치 센서가 필요하다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점은 수반되는 도면에 예시된 바와 같이 바람직한 실시형태의 이하의 보다 구체적인 설명으로부터 명백할 것이며, 참조 부호는 다양한 도면에 걸쳐서 동일한 부분을 지칭한다. 도면은 반드시 일정한 비율로 조정된 것은 아니며, 대신에 본 발명의 원리를 예시하는 것에 중점을 둔다. 예시 실시형태 및 관련 데이터가 본 발명을 예시하기 위해 개시되었지만, 본원 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 본 개시의 관점에서 다른 실시형태 및 관련 데이터는 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 슬라이드 센서의 실시형태의 높은 수준의 예시를 나타낸다.
도 2는 슬라이드 센서의 실시형태의 개략도를 나타낸다.
도 3은 슬라이드 센서의 다른 실시형태의 개략도를 나타낸다.
도 4는 슬라이드 센서의 또 다른 실시형태의 개략도를 나타낸다.
도 5는 터치를 검출하기 위한 센서의 일 실시형태의 개략도를 나타낸다.
도 6은 터치를 검출하기 위한 센서의 다른 실시형태의 개략도를 나타낸다.
도 7a 는 도 6에 도시된 터치를 검출하기 위해 센서와 관련하여 이용될 수 있는 커넥터(팬텀에 하나의 층을 나타냄)의 예를 나타낸다.
도 7b 및 7c는 도 7a에 도시된 커넥터의 정면도 및 후면도를 나타낸다.
도 8은 터치를 검출하기 위해 센서의 또 다른 실시형태의 개략도를 나타낸다.
도 9는 예시적인 주파수 분할 변조 터치 감지 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 10a는 부분 토로이드의 단면의 예시이다.
도 10b는 도 10a에 나타낸 것과 같은 부분 토로이드와 함께 사용될 수 있는 센서의 일 실시형태의 예시이다.
도 11a는 도 10a에 나타낸 것보다 보다 타원형인 부분 토로이드의 단면의 예시이다.
도 11b는 도 11a에 나타낸 것과 같은 부분 토로이드와 함께 사용될 수 있는 센서의 일 실시형태의 예시이다..
도 12a∼12e는 복잡한 형상의 부분과 관련하여 사용하는데 유리할 수 있는 센서 패턴의 다양한 실시형태의 예시를 각각 나타낸다.
도 13a∼13c는 토로이달 구성의 교차 센서 패턴의 실시형태의 여러 도면을 나타낸다.
도 14a∼도 14c는 토로이달 구성의 비교차 센서 패턴의 실시형태의 여러 도면을 나타낸다.
도 15는 차량의 탑승자의 예시이다.
도 16은 차량 내의 탑승자의 예시이다.
도 17a는 차량 시트와 함께 사용되는 센서의 실시형태의 정면도를 나타낸다.
도 17b는 차량 시트와 함께 사용되는 센서의 실시형태의 후면도를 나타낸다.
도 18은 상부 센서 부분을 갖는 매트리스를 나타낸다.
도 19는 핸드용 신호 주입 시스템의 일 실시형태의 개략도이다.
도 20은 도 15에 나타낸 신호 주입 시스템의 다른 실시형태의 개략도이다.
도 21a∼21f는 게임 제어기와 같은 객체에 대한 다양한 손 포즈의 예시이다.
도 22는 도 19에 나타낸 신호 주입 시스템의 실시형태의 양손 변동의 개략도이다.
도 23은 본 개시의 일 실시형태에 의한 손 주입 및 구분 시스템의 예시이다.
도 24는 본 개시의 일 실시형태에 의한 손가락 주입 및 격리 시스템의 예시이다.
본 출원은 인간-컴퓨터 또는 인간-기계의 상호작용 용도를 위해 설계된 터치 센서의 다양한 실시형태를 고려한다. 또한, 본 출원은 터치 감지 장치와 결합될 때에 인간-컴퓨터 또는 인간-기계의 상호작용을 감지하기 위한 터치 센서 도체의 다양한 구성 및 배향을 고려한다. 터치 센서 도체 구성은 주파수 직교 시그널링 기술과 함께 사용하는데 적합하지만(예를 들면, 미국 특허 제9,019,224호 및 제9,529,476호 및 미국 특허 제9,811,214호 참조, 모두 본원에 참조로 포함), 스캐닝 또는 시분할 기술 및/또는 코드분할 기술을 포함하는 다른 신호 기술과 함께 사용될 수 있다. 또한, 본원에 기재되고 예시되는 센서는 신호 투입(a/k/a 신호 주입) 기술 및 장치와 관련하여 사용하는데 적합하다는 점에 유의해야 한다.
현재 개시된 시스템 및 방법은 용량성 터치 센서, 특히 주파수 분할 다중화(FDM), 코드분할 다중화(CDM), 또는 FDM과 CDM 두 방법을 결합한 하이브리드 변조 기술 등에 한정되지 않는 직교 시그널링에 기초한 다중화 방식을 사용하는 용량성 터치 센서를 설계, 제조 및 사용을 위해 관련된 원리를 포함한다. 또한, 본원에서 주파수에 대한 참조는 또한 다른 직교 신호 베이스를 지칭할 수 있다. 이와 같이, 본 출원은 이전의 미국 특허 제9,019,224호의 "낮은 지연 터치 감지 장치" 및 미국 특허 제9,158,411호의 "고속 멀티-터치 후공정"을 참조로 포함한다. 이들 용도는 현재 개시된 센서와 관련하여 사용될 수 있는 FDM, CDM, 또는 FDM/CDM 하이브리드 터치 센서를 고려한다. 이러한 센서에서, 행으로부터의 신호가 열에 결합(증가) 또는 분리(감소)될 때에, 그 열에 수신되는 결과가 감지된다. 행을 순차적으로 여기시키고 열에서 여기 신호의 결합을 측정함으로써, 커패시턴스 변화을 반영하는 히트맵, 따라서 근접성을 생성할 수 있다.
또한, 본 출원은 고속 멀티 터치 센서 및 이하에 개시된 다른 인터페이스에 사용되는 원리를 사용한다: 미국 특허 제9,933,880호; 제9,019,224호; 제9,811,214호; 제9,804,721호; 제9,710,113호 및 제9,158,411호. 이들 특허 내의 개시, 개념 및 명명법에 대한 친숙성이 추정되고 있다. 이들 특허의 전체 개시 및 본원에 참조로 포함된 출원은 본원에 참조로 포함된다. 또한, 본 출원은 고속 멀티 터치 센서 및 이하에 개시된 다른 인터페이스에 사용되는 원리를 사용한다: 미국 특허 출원 15/162,240; 15/690,234; 15/195,675; 15/200,642; 15/821,677; 15/904,953; 15/905,465; 15/943,221; 62/540,458, 62/575,005, 62/621,117, 62/619,656 및 PCT 공보 PCT/US2017/050547에서, 본원에서 개시, 개념 및 명명법에 대한 친숙성이 추정되고 있다. 이들 출원의 전체 개시 및 본원에 참조로 포함된 출원은 본원에 참조로 포함된다.
본 개시 전체에 걸쳐서, 용어 "터치", "터치들", "터치 이벤트", "접촉", "접촉들", "호버" 또는 "호버들", "제스처", "포즈" 또는 다른 설명어를 사용하여, 사용자의 손가락, 스타일러스, 객체 또는 신체 부위가 센서에 의해 검출되는 이벤트 또는 기간을 설명할 수 있다. 일부 센서에서, 검출은 사용자가 센서, 또는 센서가 내장된 장치와 물리적으로 접촉한 경우에만 발생한다. 일부 실시형태에 있어서, 일반적으로 "접촉"이라는 단어로 표시되는 바와 같이, 이러한 검출은 센서 또는 센서가 내장된 장치와 물리적으로 접촉된 결과로서 발생한다. 다른 실시형태에 있어서, 때때로 "호버", "제스처" 또는 "포즈"라는 용어에 의해 일반적으로 언급되는 바와 같이, 전도성 또는 용량성 객체, 예를 들면 스타일러 또는 펜이 표면과 실제로 물리적으로 접촉하지 않는다는 사실에도 불구하고, 센서는 터치 표면 위의 지점에 있거나 그렇지 않으면 센서 장치로부터 분리되어 잇고, 인식가능한 변화를 야기하는 "터치 이벤트"의 검출을 허용하도록 튜닝될 수 있다. 따라서, 감지된 물리적 접촉에 의존하는 것을 의미하는 이 설명 내에서 언어의 사용은 설명된 기술이 그들 실시형태에만 적용된다는 것을 의미해서는 안되고; 실제로, 전부는 아니지만, 본원에 설명된 것의 거의 모든 것이 각각 터치 또는 터치 이벤트인 "접촉", "호버", "포즈" 및 "제스처"에 동일하게 적용될 것이다. 일반적으로, 본원에서 사용되는 용어 "호버"는 비접촉 터치 이벤트 또는 터치를 지칭하고, 본원에서 사용되는 용어 "호버", "포즈" 및 제스처는 본원에서 "터치"라고 의도되는 "터치"의 유형이다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와 같이, 명사로서 사용될 때에 "터치 이벤트" 및 "터치"라는 단어는 근접 터치 및 근접 터치 이벤트, 또는 센서를 사용하여 식별될 수 있는 임의의 다른 제스처를 포함한다. "압력"은 객체의 표면에 대항하여 사용자 접촉에 의해 가해지는 단위면적당 힘(예를 들면, 손가락 또는 손에 의한 압력)을 지칭한다. "압력"의 양은 "접촉", 즉 "터치"의 측정값과 유사하다. "터치"는 "호버", "접촉", "제스처", "포즈", "압력" 또는 "그립"의 상태를 지칭하지만, "터치"의 부족은 일반적으로 센서에 의한 정확한 측정을 위해 임계값 이하의 신호에 의해 식별된다. 일 실시형태에 의하면, 터치 이벤트는, 예를 들면 10밀리초 이하, 또는 1밀리초 미만으로 매우 낮은 지연으로 다운스트림 계산 프로세스로 검출, 처리 및 공급될 수 있다.
본원, 특히 청구범위 내에서 사용되는 바와 같이, 제 1 및 제 2와 같은 서수어는 그 자체로 순서, 시간 또는 고유성을 암시하는 것을 의도한 것이 아니라, 하나의 청구 구조를 다른 것과 구별하기 위해 사용된다. 맥락에서 지시하는 일부 용도에 있어서, 이들 용어는 제 1 및 제 2가 고유하다는 것을 암시할 수 있다. 예를 들면, 이벤트가 제 1 시간에 발생하고 다른 이벤트가 제 2 시간에 발생하는 경우, 제 1 시간이 제 2 시간 이전에, 제 2 시간 이후에 또는 제 2 시간과 동시에 발생하는 것을 암시할 의도는 없다. 그러나,제 1 시간 이후에 제 2 시간이라는 추가적인 제한이 청구범위에 제시되는 경우, 맥락은 제 1 시간 및 제 2 시간을 고유한 시간으로 판독하는 것이 필요하다. 유사하게, 맥락에서 그렇게 지시하거나 허용하는 경우, 서수어는 2개의 식별된 청구 구조가 동일한 특성 또는 상이한 특성일 수 있도록 광범위하게 의도되어야 한다. 따라서, 예를 들면 추가 제한이 없는 제 1 주파수 및 제 2 주파수는 동일한 주파수, 예를 들면 제 1 주파수는 10㎒이고 제 2 주파수는 10㎒일 수 있고; 또는 상이한 주파수, 예를 들면 제 1 주파수는 10㎒이고 제 2 주파수는 11㎒일 수 있다. 문맥은, 예를 들면 제 1 주파수와 제 2 주파수가 서로 주파수 직교하는 것으로 추가로 제한되는 경우에 달리 지시될 수 있고, 이 경우에 동일한 주파수가 될 수 없다.
고속 멀티 터치(FMT) 센서의 특정 원리는 상기 논의된 특허 출원에 개시되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 직교 신호는 복수의 구동 도체로 전송되고, 복수의 감지 도체에 부착된 수신기에 의해 수신된 정보는 터치 이벤트를 식별하기 위해 신호 처리기에 의해 분석된다. 구동 및 감지 도체(행 및 열, 송신기 및 수신기라고 함)는, 예를 들면 교차점이 노드를 형성하는 매트릭스를 포함하는 다양한 구성으로 구성될 수 있으며, 터치 상호작용은 열 또는 감지 신호를 처리하여 이들 노드에서 감지된다. 직교 신호가 주파수 직교인 실시형태에 있어서, 직교 주파수 사이의 간격(Δf)은 적어도 측정 기간(τ)의 역수이며, 측정 기간(τ)은 열이 샘플링되는 기간과 동일하다. 따라서, 일 실시형태에 있어서, 열은 1킬로헤르츠의 주파수 간격(Δf)을 사용하여 1밀리초(τ) 동안 측정될 수 있다(즉, Δf=1/τ).
일 실시형태에 있어서, 혼합 신호 집적 회로(또는 다운스트림 구성 요소 또는 소프트웨어)의 신호 처리기는 행으로 전송되는 각각의 주파수 직교 신호를 나타내는 적어도 하나의 값을 결정하도록 적합화된다. 일 실시형태에 있어서, 혼합 신호 집적 회로(또는 다운스트림 구성 요소 또는 소프트웨어)의 신호 처리기는 수신된 신호로 푸리에 변환을 행한다. 일 실시형태에 있어서, 혼합 신호 집적 회로는 수신된 신호를 디지털화하도록 적합화된다. 일 실시형태에 있어서, 혼합 신호 집적 회로(또는 다운스트림 구성 요소 또는 소프트웨어)는 수신된 신호를 디지털화하고 디지털화된 정보에 대해 이산 푸리에 변환(DFT)을 행하도록 적합화된다. 일 실시형태에 있어서, 혼합 신호 집적 회로(또는 다운스트림 구성 요소 또는 소프트웨어)는 수신된 신호를 디지털화하고 디지털화된 정보에 대해 고속 푸리에 변환(FFT)을 행하도록 적합화되고, FFT는 이산 푸리에 변환의 한 유형이다.
본질적으로, DFT가 샘플링 기간(예를 들면, 적분 기간) 동안에 취해진 디지털 샘플(예를 들면, 윈도우)의 시퀀스를 반복하는 것처럼 처리하는 것이 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다. 결과적으로, 중심 주파수가 아닌(즉, 적분 기간의 역수(최소 주파수 간격을 규정하는 역수)의 정수 배수가 아닌) 신호는 비교적 공칭이지만, 다른 DFT 빈에 작은 값을 기여하는 의도하지 않은 결과가 발생할 수 있다. 따라서, 본원에서 사용되는 직교라는 용어는 이러한 작은 기여에 의해 "침해"하지 않는 것이 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다. 다시 말해서, 본원에서 직교 주파수라는 용어를 사용함에 따라, DFT 빈으로 이루어진 하나의 신호의 기여가 다른 신호의 모든 기여와 실질적으로 다르게 나타나게 되면 두 신호는 주파수 직교로 간주된다.
일 실시형태에 있어서, 수신된 신호는 적어도 1㎒에서 샘플링된다. 일 실시형태에 있어서, 수신된 신호는 적어도 2㎒에서 샘플링된다. 일 실시형태에 있어서, 수신된 신호는 4㎒에서 샘플링된다. 일 실시형태에 있어서, 수신된 신호는 4.096 ㎒에서 샘플링된다. 일 실시형태에 있어서, 수신된 신호는 4㎒ 이상에서 샘플링된다.
㎑ 샘플링을 달성하기 위해서, 예를 들면 4.096㎒에서 4096개의 샘플을 취할 수 있다. 이러한 실시형태에 있어서, 적분 주기는 1밀리초이며, 이는 주파수 간격이 적분 주기의 역수 이상이어야 한다는 제약마다 1㎑의 최소 주파수 간격을 제공한다. (예를 들면, 4㎒에서 4096개의 샘플을 취하는 것은 밀리초보다 약간 긴 적분 주기를 생성하고, 1㎑ 샘플링 및 976.5625㎐의 최소 주파수 간격을 달성할 수 있는 것이 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다.) 일 실시형태에 있어서, 주파수 간격은 적분 주기의 역수와 동일하다. 이러한 실시형태에 있어서, 주파수 직교 신호 범위의 최대 주파수는 2㎒ 미만이어야 한다. 이러한 실시형태에 있어서, 주파수 직교 신호 범위의 실제 최대 주파수는 샘플링 속도의 약 40% 미만, 또는 약 1.6㎒이어야한다. 일 실시형태에 있어서, DFT(FFT일 수 있음)는 디지털화된 수신 신호를 정보의 빈으로 변환하는데 사용되며, 각각은 전송 안테나(130)에 의해 전송될 수 있는 전송된 주파수 직교 신호의 주파수를 반영한다. 일 실시형태에 있어서, 2048빈은 1㎑∼약 2㎒의 주파수에 대응한다. 이들 예는 단지 예시적이라는 것이 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다. 시스템의 요구에 따라, 및 상술된 제약에 따라, 샘플링 속도는 증가 또는 감소될 수 있고, 적분 기간을 조정할 수 있으며, 주파수 범위를 조정할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, DFT(FFT일 수 있음) 출력은 전송되는 각각의 주파수 직교 신호에 대한 빈을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 DFT(FFT일 수 있음) 빈은 동 위상(I) 및 직각 위상(Q) 성분을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, I 및 Q 성분의 제곱의 합은 그 빈에 대한 신호 강도에 대응하는 측정값으로 사용된다. 일 실시형태에 있어서, I 및 Q 성분의 제곱의 합의 제곱근은 그 빈에 대한 신호 강도에 대응하는 측정값으로 사용된다. 빈에 대한 신호 강도에 대응하는 측정값이 터치와 관련된 측정값으로 사용될 수 있는 것이 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다. 다시 말해서, 주어진 빈의 신호 강도에 대응하는 측정값은 터치 이벤트의 결과로 변경될 것이다. 일반적으로, 본원에서 사용되는 용어와 같이, 주입 또는 투입은 사용자의 신체에 신호를 전송하는 처리를 말하며, 신체(또는 신체의 일부)가 효과적으로 신호의 능동적 전송원이 되도록 한다. 일 실시형태에 있어서, 전기 신호는 손(또는 신체의 다른 부분)으로 투입되고, 이 신호는 손(또는 손가락 또는 신체의 다른 부분)이 센서의 터치 표면과 직접 접촉하지 않는 경우에도 센서에 의해 검출될 수 있다. 어느 정도까지, 이것은 손(또는 손가락 또는 일부 다른 신체 부분)의 근접성 및 배향을 표면에 대해 결정할 수 있게 한다. 일 실시형태에 있어서, 신호는 신체에 의해 전달(예를 들면, 전도)되며, 관련된 주파수에 따라 표면 근처 또는 표면 아래로 전달될 수도 있다. 일 실시형태에 있어서, 적어도 ㎑ 범위의 주파수가 주파수 주입에 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, ㎒ 범위의 주파수는 주파수 주입에 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이 FMT와 관련하여 투입을 사용하기 위해서, 일 실시형태에 있어서 투입 신호는 구동 신호에 직교하도록 선택될 수 있으므로, 감지선 상의 다른 신호 이외일 수 있다.
다양한 실시형태에 있어서, 본 개시는 호버, 접촉, 압력, 제스처 및 자세, 및 실제, 인공 현실, 가상 현실 및 증강 현실 설정에서 그들의 용도에 민감한 시스템(예를 들면, 객체, 제어기, 패널 또는 키보드)에 관한 것이다. 당업자는 본원의 개시가 호버링, 접촉, 압력, 제스처 및 자세를 검출하기 위해 고속 멀티 터치를 사용하는 모든 유형의 시스템에 일반적으로 적용된다는 것을 이해할 것이다.
본원에서 사용되는 용어 "제어기"는 인간-기계 인터페이스의 기능을 제공하는 물리적 객체를 지칭하도록 의도된다. 실시형태에 있어서, 제어기는 모터사이클과 같은 차량의 핸들바일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제어기는 자동차 또는 보트와 같은 차량의 스티어링 휠일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제어기는 이러한 움직임을 직접 감지함으로써 손의 움직임을 검출할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제어기는 비디오 게임 시스템과 함께 사용되는 인터페이스일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제어기는 손의 위치를 제공할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제어기는 신체 부분 및/또는 기능에 근접하거나 및/또는 이와 관련된 움직임, 예를 들면 뼈, 관절 및 근육의 관절, 및 손이나 발의 위치 및/또는 움직임으로 변환되는 방법의 결정을 통해 다른 신체 부분의 자세, 위치 및/또는 움직임을 제공할 수 있다.
본원에서 논의된 장치 및 제어기는 송신기 및 수신기로서 기능하는 안테나를 사용할 수 있다. 그러나, 안테나가 송신기, 수신기 또는 둘 모두인지의 여부는 맥락 및 실시형태에 따라 다르다는 것을 이해해야 한다. 전송에 사용되는 경우, 도체는 신호 발생기에 작동가능하게 연결된다. 수신에 사용되는 경우, 도체는 신호 수신기에 작동가능하게 연결된다. 일 실시형태에 있어서, 패턴의 모든 또는 임의의 조합에 대한 송신기 및 수신기는 필요한 신호를 송신 및 수신할 수 있는 단일 집적 회로에 작동가능하게 연결된다. 일 실시형태에 있어서, 송신기 및 수신기는 각각 필요한 신호를 송신 및 수신할 수 있는 상이한 집적 회로에 작동가능하게 연결된다. 일 실시형태에 있어서, 패턴의 전부 또는 임의의 조합에 대한 송신기 및 수신기는 필요한 신호를 각각 송신 및 수신할 수 있고, 이러한 다중 IC 구성에 필요한 정보를 함께 공유할 수 있는 집적 회로 그룹에 작동가능하게 연결될 수 있다. 실시형태에 있어서, 집적 회로의 용량(즉, 송신 및 수신 채널의 수) 및 패턴의 요구 사항(즉, 송신 및 수신 채널의 수)이 허용되는 경우, 제어기에 의해 사용되는 모든 다중 패턴에 대한 모든 송신기 및 수신기는 공통 집적 회로 또는 그들 사이에 통신을 갖는 집적 회로 그룹에 의해 작동된다. 일 실시형태에 있어서, 다수의 송신 또는 수신 채널이 다중 집적 회로의 사용을 요구하는 경우, 각각의 회로로부터의 정보는 별도의 시스템과 결합된다. 일 실시형태에 있어서, 별도의 시스템은 신호 처리를 위한 GPU 및 소프트웨어를 포함한다.
본원에서 논의된 송신기 및 수신기의 목적은 3D 위치 충실도를 갖는 호버, 근접성, 손 위치, 제스처, 포즈 등과 같은 터치 이벤트, 움직임, 모션 및 제스처를 검출하는 것이다. 전송된 신호는 특정 방향으로 전송될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 혼합 신호 집적 회로가 사용된다. 혼합 신호 집적 회로는 신호 발생기, 송신기, 수신기 및 신호 처리기를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 혼합 신호 집적 회로는 하나 이상의 신호를 생성하고, 신호를 전송하도록 적합화된다. 일 실시형태에 있어서, 혼합 신호 집적 회로는 복수의 주파수 직교 신호를 생성하고, 복수의 주파수 직교 신호를 송신기로 전송하도록 적합화된다. 일 실시형태에 있어서, 주파수 직교 신호는 DC∼약 2.5㎓의 범위에 있다. 일 실시형태에 있어서, 주파수 직교 신호는 DC∼약 1.6㎒의 범위에 있다. 일 실시형태에 있어서, 주파수 직교 신호는 50㎑∼200㎑의 범위에 있다. 주파수 직교 신호 사이의 주파수 간격은 일반적으로 적분 주기(즉, 샘플링 주기)의 역수 이상이다. 일 실시형태에 있어서, 신호의 주파수는 변경되지 않고 신호의 진폭이 대신 변조된다.
다양한 신체 부위의 위치, 제스처, 움직임, 자세, 터치 이벤트 등과 관련된 의미있는 정보를 얻기 위해 신호 전송의 다른 특징 이외에 상기 논의된 원리가 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 본원에 개시된 시스템 및 방법은 이 정보를 처리하여 손 위치 및 제스처의 정확한 묘사를 제공하기 위해 전송된 신호의 다양한 특성을 사용한다.
슬라이드 센서
도 1은 본 개시에 따라 제조된 슬라이드 센서(100)의 실시형태의 높은 수준의 예시를 나타낸다. 슬라이드 센서(100)는, 하나는 구동선으로서 작용하고 다른 하나는 감지선으로서 작용하는 적어도 2개의 터치 센서 도체(102, 104)를 포함한다. 센서 도체(102 및 104)는 본원에서 때때로 구동선 및 감지선으로 설명되지만, 센서 도체(102 및 104)는 또한 송신기 및 수신기, 송신기 도체 및 수신기 도체, 또는 송신 안테나 및 수신 안테나로 지칭될 수 있다. 특정 용어 사용법은 논의되는 용도에 따라 달라질 수 있음을 이해해야 한다.
일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(102)는 구동선으로서 사용되고, 터치 센서 도체(104)는 감지선으로서 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 리버스 홀드 및 터치 센서 도체(102)는 감지선으로서 사용되는 반면에, 터치 센서 도체(104)는 구동선으로서 사용된다. 이러한 배향에 관계없이, 슬라이드 센서(100)를 작동시키기 위해서, 구동 회로(도시되지 않음)는 구동선을 자극하기 위한 구동 신호를 생성하고, 감지 회로(도시되지 않음)는 용량적으로 결합된 응답을 감지한다. 슬라이드 센서(100)의 표면에 터치가 존재하지 않을 때에(규정에 의해) 기준선 응답이 감지된다. (상기 논의된 바와 같이, 본원에서 사용되는 터치라는 용어는 접촉을 필요로 하지 않으며, 오히려 구동선과 감지선 사이의 용량 결합에 영향을 미치는 접촉 및 근접 터치를 지칭한다.) 터치가 발생하면, 터치 델타를 식별할 수 있다. 다시 말해서, 터치가 발생하면 구동선과 감지선 사이의 용량 결합이 변경된다. 일 실시형태에 있어서, 터치 델타는 포지티브이다. 일 실시형태에 있어서, 터치 델타는 네거티브이다.
슬라이드 센서(100)의 터치 델타는 터치 객체의 슬라이드 센서(100)를 따른 위치(즉, 터치 센서 도체가 보이는 위치로부터 또는 그로부터 떨어져 있음)에 따라 상이하며, 즉 객체는 구동선과 감지선 사이의 용량 결합에 영향을 미친다. (본원에서 사용되는 바와 같이, 터치 객체라는 용어는 구동선과 감지선 사이의 용량 결합에 영향을 미치는 객체를 지칭하기 위해 사용될 것이다.) 일 실시형태에 있어서, 터치 델타의 크기는 터치 객체가 슬라이드 센서의 일단에 있을 때와 동일한 터치 객체가 슬라이드 센서의 타단에 있을 때가 상이하다. 일 실시형태에 있어서, 터치 델타의 크기는 터치 객체가 슬라이드 센서의 일단에 있을 때에 더 크고, 슬라이드 센서의 타단에 있을 때에 더 작다. 일 실시형태에 있어서, 터치 델타의 크기는 터치 객체가 슬라이드 센서의 일단에 있을 때에 높거나 최대값으로부터, 터치 객체가 슬라이드 센서(100)의 타단에 있을 때에 낮거나 최소값으로부터 변화한다. 일 실시형태에 있어서, 터치 델타는 터치 객체가 슬라이드 센서(100)를 따라 길이 방향으로(예를 들면, 도 1에 나타낸 터치 센서 도체 연결부를 향해서 및 그로부터 떨어져 있음) 슬라이딩하면서 변화한다. 일 실시형태에 있어서, 터치 델타는 터치 객체가 슬라이드 센서(100)를 따라 길이 방향으로 슬라이딩하면서 예측가능한 방식으로 변화한다. 일 실시형태에 있어서, 터치 델타가 길이 방향 위치에 따라 변하므로, 터치 델타의 크기는 위치를 추론하기 위해 사용될 수 있다.
슬라이드 센서(100)가 유닛의 일단(즉, 가장자리)에서 연결하기 위해 액세스가능한 2개의 터치 센서 도체를 갖는 것으로 나타내고 있지만, 일 실시형태에 있어서, 이러한 액세스 지점(예를 들면, 구동 및 감지 회로를 위한 연결 지점)은 슬라이드 센서(100)의 반대측 끝에 배치될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 액세스 지점은 슬라이드 센서(100) 상의 임의의 위치에서 이루어질 수 있지만, 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백한 바와 같이, 터치 센서 도체에 또는 터치 센서 도체로부터 리드를 라우팅함에 있어서, 라우팅이 센서 신호(예를 들면, 감지된 응답)와의 간섭을 야기하지 않도록 주의할 필요가 있다. 일 실시형태에 있어서, 차폐는 터치 센서 도체를 액세스할 수 있는 지점에 연결하는데 사용되는 라우팅된 리드의 개소 또는 위치로 인한 간섭을 방지하기 위해 사용된다.
본원에 개시된 터치 센서 도체 구성은 전방면 및/또는 후방면 또는 기판 내에 터치 센서 도체를 배치하는 임의의 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 당업자에게 친숙한 기술은, 예를 들면 에칭, 포토-리소그래피, 화학 기상 증착, 물리적 기상 증착, 화학-기계적 평탄화 또는 산화를 포함하는 터치 센서 도체를 여러 알려진 통상의 방법으로 배치, 구성 또는 배향시키는데 사용될 수 있다. 터치 센서 도체를 지지하기 위해 다수의 상이한 기판이 적합하다. 일 실시형태에 있어서, 강성 또는 가요성 인쇄 회로 기판은 터치 센서 도체를 지지하기 위해 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 가요성 플라스틱 또는 다른 변형가능한 기판은 터치 센서 도체를 지지하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 본원에 개시된 각각의 터치 센서 도체 구성에 있어서, 하나 이상의 터치 센서 도체는 하나 이상의 다른 터치 센서 도체로부터 지지 기판의 반대측 상에 배치될 수 있다. 따라서, 일 실시형태에 있어서, 두 터치 센서 도체는 기판의 한측 상에 있을 수 있다. 또한, 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 터치 센서 도체는 기판의 한측면 상에 있을 수 있는 반면에, 하나 이상의 다른 터치 센서 도체는 기판의 반대측 상에 있다. 다른 실시형태에 있어서, 하나 이상의 터치 센서 도체는 비교적 얇은 기판의 한측 상에 있고, 하나 이상의 다른 터치 센서 도체는 별도의 기판 상에 있으며, 두 기판은 다른 기판 위에 비교적 얇은 기판으로 적층된다. 다른 구성은 본원 설명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 것이며, 이는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한되도록 의도된다.
도 2는 슬라이드 센서(200)의 일 실시형태의 개략도를 나타낸다. 예시에 있어서, 터치 센서 도체(202, 204)는 슬라이드 센서(200)에서 볼 수 있다. 도시된 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(202, 204)는 서로 평행하지 않고, 오히려 이들 사이의 관계가 슬라이드 센서(200)의 길이를 따라 변하는 방식으로 배열된다. 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(202, 204)는 슬라이드 센서(200)의 길이를 따라(즉, 도시된 도면에서 상하로) 임의의 주어진 선형 위치가 터치 센서 도체(202, 204) 사이의 상이한 거리에 대응하도록 배향된다. 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(202, 204)는 슬라이드 센서(200)의 길이를 따라 임의의 주어진 선형 위치가 그 선형 위치에서 주어진 터치 객체에 대해 상이한 터치 델타에 대응하도록 배향된다. 하나의 터치 센서 도체(202)는 슬라이드 센서(200)의 길이 방향에 평행한 직선으로 나타내어져 있지만, 이 배향은 필요하거나 요구되지는 않는다. 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(202)는 직선이 아니다. 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(202)는 곡선이다. 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(202)는 슬라이드 센서(200)의 길이 방향에 평행하게 배향되지 않는다. 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(202, 204)는 좁은 "V" 형태로 배향된다. 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체(202, 204)는 좁고 반전된 "V" 형태로 배향된다. 일 실시형태에 있어서, 두 터치 센서 도체(202, 204)는 곡선이고, 슬라이드 센서(200)의 길이를 따라 임의의 주어진 선형 위치가 그 선형 위치에서 주어진 터치 객체에 대해 상이한 터치 델타에 대응하도록 배향된다.
일 실시형태에 있어서, 두 터치 센서 도체(202, 204)는 곡선이며, 슬라이드 센서(200)의 터치 표면 상의 임의의 주어진 X, Y 위치가 그 위치에서 주어진 터치 객체에 대해 상이한 터치 델타에 대응하도록 배향된다. 두 터치 센서 도체(202, 204)가 곡선인 실시형태에 있어서, 제 1 터치 센서 도체는 공간-충전 곡선(예를 들면, 힐버트 곡선)으로 구성될 수 있고, 다른 터치 센서는 제 1 곡선의 그 길이를 따라 연속적으로 가변적인 거리(예를 들면, 매우 가깝게 시작하여 더 멀어짐)를 가지도록 구성될 수 있다. 2개의 곡선형 터치 센서 도체를 사용하는 실시형태에 있어서, 제 1 곡선의 길이를 따른 1차원 측정은 센서에서 2차원 측정을 도출하는데 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 곡선은 임의의 페아노 곡선일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 곡선은 고스퍼 곡선일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 곡선은 무어 곡선일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 곡선은 시어핀스키 곡선일 수 있다. 공간-충전 곡선과 관련하여, 곡선 상의 1차원 위치 사이에서 충전되고 있는 공간의 2차원 위치로 이동하는데 편리한 수학적 처리가 있다는 것이 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다.
슬라이드 센서(200)가 유닛의 일단(즉, 가장자리)에서 연결을 위해 액세스가능한 2개의 터치 센서 도체를 갖는 것으로 나타내어져 있지만, 일 실시형태에 있어서, 이러한 액세스 지점(예를 들면, 구동 및 감지 회로를 위한 연결 지점))은 슬라이드 센서(200)의 반대측 끝에 배치될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 액세스 지점은 슬라이드 센서(200) 상의 임의의 위치에서 이루어질 수 있지만, 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백한 바와 같이, 터치 센서 도체에 또는 터치 센서 도체로부터 리드를 라우팅함에 있어서, 라우팅이 센서 신호(예를 들면, 감지된 응답)와의 간섭이 야기되지 않도록 주의할 필요가 있다. 일 실시형태에 있어서, 차폐는 터치 센서 도체를 액세스할 수 있는 지점에 연결하는데 사용되는 라우팅된 리드의 개소 또는 위치로 인한 간섭을 방지하기 위해 사용된다.
감지 영역(및/또는 기판)은 다양한 형상 및 크기로 제공될 수 있으므로, "하나의 가장자리" 설명은 경우에 따라 명백하게 적용되지 않을 수 있음에 유의해야 한다. 본원에 설명된 센서의 신규한 구성으로 인해, 도체에 대한 전기적 액세스는 감지 영역의 중심으로부터 측정될 때에 감지 영역의 180도 미만에서 실질적으로 이루어질 수 있다는 것이 본 개시의 관점에서 당업자들에게 명백할 것이다. 이는 거의 전체 180도부터 전기적 액세스가 필요한 기존의 행과 열 센서와는 상이하다. 일 실시형태에 있어서, 도체에 대한 전기적 액세스는 감지 영역의 중심으로부터 측정될 때에 감지 영역의 120도 미만에서 이루어질 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 도체에 대한 전기적 액세스는 감지 영역의 중심으로부터 측정될 때에 감지 영역의 90도 미만에서 이루어질 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 도체에 대한 전기적 액세스는 감지 영역의 중심으로부터 측정될 때에 감지 영역의 45도 미만에서 이루어질 수 있다.
도 3은 슬라이드 센서(300)의 다른 실시형태의 개략도를 나타낸다. 슬라이드 센서(300)는 총 4개의 터치 센서 도체(302, 304, 306, 308)를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 4개의 터치 센서 도체 중 2개(302, 308)는 구동선으로서 사용되고, 다른 2개(304, 306)는 감지선으로서 사용된다. 그 반대도 마찬가지이다. 일 실시형태에 있어서, 브리지는 2개의 교차 터치 센서 도체(304, 306)를 전도적으로 분리하기 위해 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 2개의 교차 터치 센서 도체는 별도의 층 상에 있다. 일 실시형태에 있어서, 2개의 교차 터치 센서 도체는 동일한 기판의 전방 및 후방에 있다. 2개의 교차 터치 센서 도체는 별도의 기판 상에 있다. 비교차 터치 센서 도체(302, 308)는 동일하거나 상이한 층 상에, 또는 동일하거나 상이한 기판 상에 있을 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 상술한 바와 같이, 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체는 단지 직선이 아닌 곡선이거나 곡선을 포함할 수 있다. 터치 센서의 일부로서 작동하기 위해서, 터치 센서 도체는 구동 또는 감지 회로(도시되지 않음)가 그것에 부착될 수 있도록 구성된다.
도 3에 나타내는 실시형태에 있어서, 모든 터치 센서 도체는 슬라이드 센서(300)의 단일 가장자리에서 액세스될 수 있다. 이는 슬라이드 센서(300)가 4개의 측면 중 3개에 매우 작은 베젤 공간을 제공하는 용도에 사용될 수 있게 한다. 슬라이드 센서(300)가 유닛의 일단에서 연결을 위해 액세스가능한 터치 센서 도체를 갖는 것으로 나타내어져 있지만, 일 실시형태에 있어서, 이러한 액세스 지점(예를 들면, 구동 및 감지 회로를 위한 연결 지점)이 슬라이드 센서(300)의 반대측에 배치될 수 있음에 유의해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 액세스 지점은 슬라이드 센서(300) 상의 임의의 위치에서 이루어질 수 있지만, 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백한 바와 같이, 터치 센서 도체에 또는 터치 센서 도체로부터 리드를 라우팅함에 있어서, 라우팅이 센서 신호(예를 들면, 감지된 응답)와의 간섭이 야기되지 않도록 주의할 필요가 있다.
도시된 실시형태에 있어서, 비교차 터치 센서 도체(302, 308)는 서로 평행하지만, 교차 터치 센서 도체(304, 306)는 서로 평행하지 않다. 이러한 구성을 통해서, 구동선이 직교 신호를 갖는 경우, 비교차 터치 센서 도체(302, 308)와 교차 터치 센서 도체(304, 306) 사이의 관계는 슬라이드 센서(300)의 길이를 따라 변한다. 상기 논의된 바와 같이, 신호는 시간, 주파수 및/또는 코드에서 직교할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 다수의 구동선에서 직교 신호를 다시 사용하는 경우, 터치 센서 도체(302, 304, 306, 308)는 슬라이드 센서(300)의 길이를 따라 임의의 주어진 선형 위치가 각각의 구동선과 각각의 감지선 사이의 고유한 거리에 대응하도록 배향된다. 일 실시형태에 있어서, 다수의 구동선 상에서 직교 신호를 다시 사용하는 경우, 터치 센서 도체(302, 304, 306, 308)는 슬라이드 센서(300)의 길이를 따라 임의의 주어진 선형 위치가 각각의 구동선과 각각의 감지선 사이의 고유한 터치 델타에 대응하도록 배향된다.
일 실시형태에 있어서, 2개의 구동선은 별도의 시간에서 자극된다. 일 실시형태에 있어서, 2개의 구동선은 교차 시간에서 자극되어, 구동선 중 하나가 자극될 때에 다른 하나는 자극되지 않으며, 그 반대도 마찬가지이다. 이는 구동선이 동일한 자극 신호를 사용할 수 있게 한다.
비교차 터치 센서 도체(302, 304)는 슬라이드 센서(300)의 길이 방향에 평행 한 직선으로 나타내어져 있지만, 이 배향은 필요하거나 요구되지는 않는다. 일 실시형태에 있어서, 비교차 터치 센서 도체(302, 308) 중 하나 이상을 직선이 아니다. 일 실시형태에 있어서, 터치 센서 도체, 비교차 터치 센서 도체(302, 308) 중 하나 이상은 곡선이다.
일 실시형태에 있어서, 비교차 터치 센서 도체 중 하나만이 요구된다. 다시 말해서, 일 실시형태에 있어서, 슬라이드 센서(300)는 3개의 터치 센서 도체(302, 304, 306)와 함께 작동한다. 일 실시형태에 있어서, 하나의 교차 터치 센서 도체 만이 요구된다. 다시 말해서, 일 실시형태에 있어서, 슬라이드 센서(300)는 3개의 터치 센서 도체(302, 304, 308)와 함께 작동한다. 3-터치 센서 도체 슬라이드 센서(300)는 하나 또는 2개의 구동선, 및 하나 또는 2개의 감지선을 사용할 수 있다.
따라서, 이러한 3-터치 센서 도체 슬라이드 센서(300)의 다수의 예 중 하나로서, 비교차 터치 센서 도체(302)는 구동선으로서 사용되고, 교차 터치 센서 도체(304, 306)는 감지선으로서 사용된다. 구동선과 각각의 감지선 사이의 거리는 슬라이딩 센서(300)의 상하 움직임에 의해 역으로 영향을 받는다. 이러한 실시형태에 있어서, 구동선과 각각의 감지선 사이의 결합은 슬라이딩 센서(300)의 상하 움직임에 의해, 즉 구동선(302)과 감지선(304) 사이의 결합이 증가하고(예를 들면, 터치 객체가 예시에서 더 낮으므로써, 터치 센서 도체(302, 304)가 서로 가까울 때에), 구동선(302)과 감지선(306) 사이의 결합이 감소할 때에(예를 들면, 터치 객체가 예시에서 더 낮고 터치 센서 도체(302, 306)가 더 멀이 떨어져 있을 때) 역으로 영향을 받는다.
3-터치 센서 도체 슬라이드 센서(300)의 다른 예시로서, 비교차 터치 센서 도체(302)는 감지선으로서 사용되고, 교차 터치 센서 도체(304, 306)는 구동선으로서 사용된다. 이러한 실시형태에 있어서, 슬라이딩 센서(300)의 바닥을 향한 터치 객체 개소의 경우(도면에서 배향된 바와 같이), 구동선(306) 상의 자극 신호와 비교해서 구동선(304) 상의 자극 신호에 대해 감지선(302)에서 더 큰 터치 델타가 보여질 것으로 예상될 것이다.
3-터치 센서 도체 슬라이드 센서(300)의 추가 예시로서, 비교차 터치 센서 도체(302, 308)는 감지선으로서 사용되고, 교차 터치 센서 도체(304)는 구동선으로서 사용된다. 이러한 실시형태에 있어서, 슬라이딩 센서(300)의 바닥을 향한 터치 객체 위치의 경우, 구동선(304) 상의 자극 신호에 대해 감지선(308)에서 보여지는 것과 비교해서 감지선(302)에서 더 큰 터치 델타가 보여질 것으로 예상될 것이다.
일 실시형태에 있어서, 센서(300)는 적어도 교차 터치 센서 도체(304, 306)가 동일한 층 상에 있지 않거나 브리지에 의해 전도적으로 구분되도록 구현되고; 2개의 감지선(302, 308)은 좌우에 수직으로 배치되고, 2개의 구동선(304, 306)은 대각선 상에 배치된다. 이러한 일 실시형태에 있어서, 비교차 터치 센서 도체(302, 308)는 감지선이고, 교차 터치 센서 도체(304, 306)는 구동선이고, 2개의 터치 센서 도체(302, 304)는 하나의 층 상에 있고, 다른 2개의 터치 센서 도체(306, 308)는 다른 층 상에 있으며, 슬라이더 형태의 단면 구동 센서는 이하와 같이 구성된다:
(i) 그 상부에서 터치될 때,
1) 감지선(302) 상의 터치 델타는 구동선(306)에 대해 더 크고, 구동선(304)에 대해 더 낮고;
2) 감지선(308) 상의 터치 델타는 구동선(306)에 대해 더 낮고, 구동선(304)에 대해 더 크며;
(ii) 그 중간에서 터치될 때,
1) 감지선(302) 상의 터치 델타는 구동선(306) 및 구동선(304)에 대해 거의 동일하고;
2) 감지선(308) 상의 터치 델타는 구동선(306) 및 구동선(304)에 대해 거의 동일하며;
(iii) 그 하부에서 터치될 때,
1) 감지선(302) 상의 터치 델타는 구동선(306)에 대해 더 낮고, 구동선(304)에 대해 더 크고;
2) 감지선(308) 상의 터치 델타는 구동선(306)에 대해 더 크고, 구동선(304)에 대해 더 낮다.
이 결과는 단일 가장자리로부터 액세스할 수 있다. 보다 일반적으로, 2개의 감지선(302, 308)의 절대 터치 델타는 터치 검출 로직에 의해 터치가 좌우로부터 얼마나 가까운지를 결정하기 위해 사용될 수 있고, 델타의 차이는 터치가 하부로부터 상부로 수직축 상의 어디에 있는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
도 4는 2-터치 센서 도체(402, 404) 슬라이드 센서(400)의 또 다른 실시형태의 개략도를 나타낸다. 도 1에 도시된 실시형태는 도 2에 도시된 것과 유사하지만, 슬라이드 센서(400)의 2개의 터치 센서 도체(404) 중 하나는 곡선으로 되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 2차 곡선이 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 곡선은 하나 이상의 터치 센서 도체(402, 404)에 부여될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 터치 센서 도체(402, 404)는 감지 회로(도시되지 않음)에 의해 감지선 상에서 감지되는 터치 델타에 영향을 주기 위해 곡선으로 되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 터치 객체의 효과는 일반적으로 용량적으로 결합된 터치 센서 도체 사이의 거리의 제곱으로 감소된다. 따라서, 그들의 간격이(또는 대략) 2차 곡선이 되도록 터치 센서 도체를 구성하는 것은 터치 객체가 슬라이드 센서(400)의 길이를 따라 이동함에 따라 보다 선형적인 터치 델타 응답을 제공할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 터치 센서 도체는 감지된 신호가 터치 위치와 보다 선형적으로 관련되도록 곡선으로 되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 터치 센서 도체는 감지된 신호가 터치 위치와 선형적으로 관련되도록 곡선으로 되어 있다.
슬라이드 센서(100, 200, 300 및 400)는 수평 시리즈로 사용되어 X 위치를 제공할 수 있다. 도 5를 참조하면, 터치를 검출하기 위한 센서의 실시형태가 개략적으로 도시되어 있다. 센서(500)는 두 그룹의 터치 센서 도체(502, 504)를 포함한다. 터치 센서 도체(502, 504)의 두 그룹은 직선으로 나타내고 있지만, 상술한 바와 같이 곡선일 수 있고, 실제로는 구동선/감지선 쌍에 대한 응답의 선형성(예를 들면, 터치 델타)을 증가시키도록 곡선일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 두 그룹의 터치 센서 도체(502, 504) 중 하나는 구동선으로서 사용되는 반면에, 다른 그룹의 터치 센서 도체(502, 504)는 감지선으로서 사용된다.
일 실시형태에 있어서, 도 5에 나타내는 수직/대각 쌍의 터치 센서 도체는 도 2와 관련하여 설명된 바와 같이 구성되고 행동할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 도 5에 나타내는 수직/대각/수직 세 쌍의 터치 센서 도체는 도 3과 관련하여 설명된 3-터치 센서 도체 실시형태와 관련하여 설명된 바와 같이 구성되고 행동할 수 있다. 도 5에 나타내는 실시형태는 짝수의 터치 센서 도체를 임의로 포함하지만, 홀수의 터치 센서 도체를 가질 수 있으며, 예를 들면 나타내는 마지막 터치 센서 도체의 우측에 추가 수직 터치 센서 도체를 가질 수 있다.
도 5에 나타내는 구성, 및 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 수 있는 구성에 대한 변형은 터치 센서(500)를 가로지르는 X 및 Y 위치를 모두 감지하는데 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 본 개시에 의한 센서에서 구동선 사이의 간격은 4㎜∼5㎜의 범위 내에 있을 수 있지만, 그럴 필요는 없다. 일 실시형태에 있어서, 본 개시에 의한 센서에서 구동선 사이의 간격은 4㎜보다 더 가까울 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 본 개시에 의한 센서에서 구동선 사이의 간격은 5㎜를 초과할 수 있다. 유사하게, 일 실시형태에 있어서, 본 개시에 의한 센서에서 감지선 사이의 간격은 4㎜∼5㎜의 범위 내에 있을 수 있지만, 그럴 필요는 없다. 일 실시형태에 있어서, 본 개시에 의한 센서에서 감지선 사이의 간격은 4㎜보다 더 가까울 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 본 개시에 의한 센서에서 감지선 사이의 간격은 5㎜를 초과할 수 있다.
수직("Y") 방향의 터치 위치(도면에 나타냄)는 상기 논의된 바와 같이 식별된다. 수평("X") 방향의 터치 위치는 터치 객체에서 수평 이동이 발생할 때에 감지된다. 예를 들면, 좌측 상단 코너에서 터치 센서(500)에 근접하고 우측 상단 코너를 향해서 수평으로 이동하는 손가락을 고려하며: 좌측 상단 코너에서, 주어진 크기의 터치 델타가 제 1 쌍의 구동선과 감지선 사이에서 보여질 것이고(예를 들면, 가장 왼쪽에 도시된 도체 및 왼쪽에서 두번째에 도시된 도체); 손가락이 오른쪽으로 이동하면 다음 쌍의 구동선 및 감지선(예를 들면, 왼쪽에서 세번째 도체와 왼쪽에서 네번째에 도시된 도체)에서 터치 델타의 크기가 증가함에 따라 터치 델타의 크기가 감소할 수 있다. 이는 패널에 걸쳐서 지속될 것이다. 상술한 분석은 제 2 도체와 제 3 도체, 및 제 4 도체와 제 5 도체 사이의 상호작용으로부터 얻을 수 있는 추가 정보를 무시한다. 일 실시형태에 있어서, 이들 터치 델타는 패널의 상부 근처에서 더 약할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 터치 객체를 위치시키는데 사용될 귀중한 정보를 제공할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 구동선이 직교 신호로 구동되고, 감지 회로가 각각의 감지선 상에 존재하는 각각의 직교 신호의 양을 감지할 수 있는 경우, 터치 센서(500)로부터의 감지된 정보는 임의의 노드(즉, 구동선과 감지선 사이의 교차점)의 부재에도 불구하고 터치 객체에 대한 X 및 Y 위치를 계산하기에 충분하다는 것이 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다.
도 5에 나타내는 구성, 및 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 수 있는 구성에 대한 변형은 하나의 가장자리에서 회로를 구동 및 감지하기 위한 모든 연결부와 함께 제공될 수 있으며, 따라서 적어도 3면에서 가장자리 제약을 갖는 설계에서의 사용을 허용한다. 이하에서 보다 상세하게 논의할 것이며, 서로 영향을 주지 않도록 오프 터치 센서 감지선으로부터 오프 터치 센서 구동선을 차폐시키기 위해 주의해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 한 그룹의 터치 센서 도체(502)에 대한 연결은 하나의 가장자리에 제공되는 반면에, 다른 그룹의 터치 센서 도체(504)에 대한 연결은 다른 가장자리에 제공된다. 이러한 구성은 차폐 요구 사항을 감소시키거나 없앨 수 있다. 또한, 일 실시형태에 있어서, 이러한 구성은 감지 회로로부터 물리적으로 분리되는 자극 회로를 유지하는데 사용될 수 있다.
도 6은 터치를 검출하기 위한 센서의 다른 실시형태의 개략도를 나타낸다. 센서(500)와 같은 센서(600)는 502, 504와 같은 두 그룹의 터치 센서 도체(602, 604)를 포함한다. 도 6에 도시된 실시형태는 제 3 그룹의 터치 센서 도체(606)를 추가로 포함하는 도 5에 실시형태와는 상이하다. 일 실시형태에 있어서, 센서(600)의 교차 도체(604, 606)는 별도의 층(동일한 기판의 반대측 상에, 또는 동일한 기판 내에 있을 수 있거나, 또는 2개의 별개의 기판 상에 또는 2개의 별개의 기판 내에 있을 수 있음)에 있다. 일 실시형태(도 8 참조)에 있어서, 센서(800)의 교차 도체(804, 806)는 동일한 층 상에 있지만, 브리지에 의해 분리된다. (일 실시형태에 있어서, 교차 도체(804, 806)는 ITO(인듐 주석 산화물)로 제조되고, ITO 브리지는 교차 도체(804, 806)가 교차하는 곳에서 분리하기 위해 사용된다.)
도 6으로 돌아가면, 3개의 그룹의 터치 센서 도체(602, 604, 608) 중 적어도 하나는 구동선으로서 사용되고, 3개의 그룹의 터치 센서 도체 중 적어도 하나는 감지선으로서 사용되며; 터치 센서(600)의 제 3 그룹의 터치 센서 도체는 구동선 또는 감지선일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 두 그룹의 교차 터치 센서 도체(804, 806)는 감지선으로서 사용되고, 비교차 터치 센서 도체 그룹은 구동선으로서 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 두 그룹의 교차 터치 센서 도체(804, 806)는 구동선으로서 사용되고, 비교차 터치 센서 도체 그룹은 감지선으로서 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 한 그룹의 교차 터치 센서 도체(804)는 감지선으로서 사용되고, 비교차 교차 터치 센서 도체 그룹과 교차 터치 센서 도체의 다른 그룹은 구동선으로서 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 한 그룹의 교차 터치 센서 도체(804)는 구동선으로서 사용되고, 비교차 교차 센서 도체 그룹과 교차 터치 센서 도체의 다른 그룹은 감지선으로서 사용된다. 구동선 및 감지선의 선택에 관계없이, 상술된 기술은 터치 객체의 X 및 Y 좌표를 해결할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 감지 회로는 다수의 터치 객체의 X 및 Y 좌표를 해결하기 위해 감지선으로부터 충분한 정보를 수신한다.
일 실시형태에 있어서, 구동선 및 감지선의 할당은 동적이며, 시간에 따라 변한다. 따라서, 예를 들면 3개의 그룹의 터치 센서 도체를 A, B 및 C로 지칭하고, "프라임" 명칭(예를 들면, A')을 사용하여 구동선을 나타내고, 일 실시형태에 있어서, 제 1 스캔 또는 프레임의 경우에 그룹은 A', B, C이고, 제 2 스캔 또는 프레임의 경우에 그룹은 A, B', C이고, 제 3 스캔 또는 프레임의 경우에 그룹은 A, B, C'이며, 일 실시형태에 있어서, 이 순서가 반복된다. 다른 실시형태에 있어서, 제 1 스캔 또는 프레임의 경우에 그룹은 A', B', C이고, 제 2 스캔 또는 프레임의 경우에 그룹은 A, B', C'이고, 제 3 스캔 또는 프레임의 경우에 그룹은 A', B, C'이다. 다시, 일 실시형태에 있어서 이 순서가 반복된다.
도 6에 나타내는 구성, 및 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백할 수 있는 구성에 대한 변형은 하나의 가장자리에서 회로를 구동 및 감지하기 위한 모든 연결부와 함께 제공될 수 있으며, 따라서 적어도 3면에서 가장자리 제약을 갖는 설계에서의 사용을 허용한다. 이하에서 보다 상세하게 논의할 것이며, 서로 영향을 주지 않도록 오프 터치 센서 감지선으로부터 오프 터치 센서 구동선을 차폐시키기 위해 주의해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 또는 두 그룹의 터치 센서 도체에 대한 연결은 하나의 가장자리에 제공되는 반면에, 다른 하나 또는 두 그룹의 터치 센서 도체에 대한 연결은 다른 가장자리에 제공된다. 일 실시형태에 있어서, 구동선으로서 사용되는 터치 센서 도체는 연결을 위한 공통 가장자리를 공유하고, 감지선으로서 사용되는 터치 센서 도체는 연결을 위한 공통 가장자리를 공유한다. 일 실시형태에 있어서, 구동선에 사용되는 공통 가장자리와 감지선에 사용되는 공통 가장자리는 상이한 가장자리이다. 일 실시형태에 있어서, 구동선에 사용되는 공통 가장자리 및 감지선에 사용되는 공통 가장자리는 대향 가장자리이다. 이러한 구성은 차폐 요구 사항을 감소시키거나 없앨 수 있다. 또한, 일 실시형태에 있어서, 이러한 구성은 감지 회로로부터 물리적으로 분리시키는 자극 회로를 유지하는데 사용될 수 있다.
도 7a는, 예를 들면 도 6에 도시된 터치를 검출하기 위한 센서(600)와 관련하여 이용될 수 있는 커넥터(700)(예시 목적을 위해 참조된 부분)의 예를 나타낸다. 도 7b는 커넥터(700) 및 커넥터의 일측의 리드(702)와 단자(704)를 나타내는 반면에, 도 7c는 커넥터(700) 및 커넥터의 타측의 리드(706)와 단자(708)를 나타낸다. 도 7c에 보이는 리드(706) 및 연결부(708)는 도 7a에서 가상으로 나타내고 있다. 일 실시형태에 있어서, 커넥터(700)는 센서(600)와 조합하여 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 리드(702)는 비교차 터치 센서 도체(602)에 연결되고, 리드(706)는 교차 터치 센서 도체(604, 606)에 연결된다. 커넥터(700)는 센서(600)의 터치 센서 도체(602, 604, 606)와 구동 회로 및 감지 회로 사이의 연결의 일부로서 사용하기에 적합하고, 리드(702)는 터치 센서 도체(602)에 연결되도록 위치되어 있고, 리드(706)는 터치 센서 도체(604, 606)에 연결되도록 위치되어 있기 때문에, 커넥터(700)는 특히: (i) 비교차 터치 센서 도체(602)는 구동선이고 교차 터치 센서 도체(604, 608)는 감지선이고; 또는 (ii) 비교차 터치 센서 도체(602)는 감지선이고 교차 터치 센서 도체(604, 608)는 구동선인 실시형태에 적합하다. 접지(710)는 커넥터의 전방과 후방을 분리하여 리드(702) 상의 신호와 리드(706) 상의 신호 사이의 혼합 또는 간섭을 완화시킨다.
커넥터(700)가 센서(600)와 조합하여 사용되는 경우, 커넥터(700)는 비교차 터치 센서 도체(602)로부터 단자(704)로의 전기적 연결, 및 교차 터치 센서 도체(604, 606)로부터 단자(708)로의 전기적 연결을 라우팅한다. 일 실시형태에 있어서, 단자(704, 708)는 플러그인 작동이 용이하도록 가장자리 커넥터를 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 구동 회로 및 감지 회로는 커넥터(700)와 정합되는 가장자리 연결(도시되지 않음)에서 사용가능하다.
도 9는 예시적인 주파수 분할 변조 터치 검출기의 기능 블록도를 제공한다. 센서(600)(도 6 참조)가 개략적으로 나타내어져 있다. 일 실시형태에 있어서, 자극 신호는 디지털-아날로그 변환기(DAC)(236, 238)를 포함하는 구동 회로를 통해 터치 센서(230)의 구동선(702)으로 전송되고, 시간 도메인 수신된 신호는 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(244, 246)를 포함하는 감지 회로에 의해 감지선(706)으로부터 샘플링된다. 일 실시형태에 있어서, 전송된 신호는 DAC(236, 238)에 작동가능하게 연결된 신호 생성기(248, 250)에 의해 생성된 시간 도메인 신호이다. 일 실시형태에 있어서, 시스템 스케줄러(222)에 작동가능하게 연결된 신호 발생기 레지스터 인터페이스 블록(224)은 스케줄에 기초하여 시간 도메인 신호의 전송을 개시하는 역할을 한다. 일 실시형태에 있어서, 신호 발생기 레지스터 인터페이스 블록(224)은 프레임-위상 싱크 블록(226)과 통신하며, 이는 평균 필터 블록에 대한 피크(228)가 신호 발생을 야기하는데 필요한 데이터로 신호 발생기 블록(248, 250)을 공급한다.
일 실시형태에 있어서, 수신된 신호의 변화는 터치 센서(600)에서의 터치 이벤트(예를 들면, 터치 델타), 잡음 및/또는 다른 영향을 반영한다. 일 실시형태에 있어서, 시간 도메인 수신된 신호는 FFT 블록(254)에 의해 주파수 도메인으로 변환되기 전에 하드 게이트(252)에서 큐잉된다. 일 실시형태에 있어서, 코딩 이득 변조기/복조기 블록(268)은 신호 생성기 블록(248, 250)과 하드 게이트(252) 사이의 양방향 통신을 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 시간적 필터 블록(256) 및 레벨 자동 이득 제어(AGC) 블록(258)이 FFT 블록(254) 출력에 적용된다. 일 실시형태에 있어서, AGC 블록(258) 출력은 히트맵 데이터를 증명하기 위해 사용되며, 업 샘플 블록(260)으로 공급된다. 일 실시형태에 있어서, 업 샘플 블록(260)은 블롭 검출 블록(262)의 정확도를 향상시키기 위해 히트맵을 보간하여 더 큰 맵을 생성한다. 일 실시형태에 있어서, 업 샘플링은 이중선형 보간을 사용하여 행할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 블롭 검출 블록(262)은 목적 대상을 구별하기 위해 후처리를 행한다. 일 실시형태에 있어서, 블롭 검출 블록(262) 출력은 연속적 또는 근위 프레임에 나타내는 목적 대상을 추적하기 위해 터치 추적 블록(264)으로 전송된다. 일 실시형태에 있어서, 블롭 검출 블록(262) 출력 구성 요소는 또한 멀티칩 구현을 위해 멀티칩 인터페이스(266)로 전송될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 터치 추적 블록(264)으로부터, 결과는 QSPI/SPI를 통한 단거리 통신을 위해 터치 데이터 물리적 인터페이스 블록(270)으로 전송된다.
일 실시형태에 있어서, 채널당 하나의 DAC가 존재한다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 DAC는 신호 발생기에 의해 유도된 신호를 방출하는 신호 방출기를 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 신호 방출기는 아날로그에 의해 구동된다. 일 실시형태에 있어서, 신호 방출기는 통상의 방출기일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 신호는 시스템 스케줄러에 의해 스케줄링된 신호 발생기에 의해 방출되어 디지털값의 목록을 DAC에 제공한다. 디지털값의 목록이 다시 시작될 때마다, 방출된 신호는 동일한 초기 위상을 갖는다.
일 실시형태에 있어서, 주파수 분할 변조 터치 검출기(터치패드 센서 없음)는 단일 집적 회로에서 구현된다. 일 실시형태에 있어서, 집적 회로는 복수의 ADC 입력 및 복수의 DAC 출력을 가질 것이다. 일 실시형태에 있어서, 집적 회로는 36의 ADC 입력 및 64의 직교 DAC 출력을 가질 것이다. 일 실시형태에 있어서, 집적 회로는 하나 이상의 동일한 집적 회로와 캐스케이드되어, 128, 192, 256 또는 그 이상의 동시 직교 DAC 출력과 같은 추가 신호 공간을 제공하도록 설계된다. 일 실시형태에 있어서, ADC 입력은 직교 DAC 출력의 신호 공간 내에서 각각의 DAC 출력에 대한 값을 결정할 수 있으므로써, 캐스케이드 IC로부터의 DAC 출력뿐만 아니라 ADC가 상주하는 IC 상의 DAC 출력에 대한 값을 결정할 수 있다.
도 9에 나타낸 바와 같은 실시형태에 있어서, 예를 들면 터치 검출 로직은 수신기당 존재하는 4개의 빈을 찾고 있기 때문에, 비트 Vpp는 공정하게 관리될 수 있고, FFT의 전체 기준선 신호는 매우 실질적으로 증가한다. 또한, 전체 센서는 이전 센서보다 송신기당 훨씬 더 높은 기준선 신호에서 작동할 수 있다.
터치 검출 로직은 차동 신호를 찾고 있기 때문에, 특정 용도에서 일부 공통 모드 거부 반응을 제공하는 것이 가능할 수 있으며, 아마도 일부 공통 모드 잡음원의 영향을 제거할 수 있다. 특정 용도에 대한 이러한 공통 모드 거부 반응의 효과는 잡음이 FFT 크기에 어떠한 영향을 미치는지에 따라 적어도 부분적으로 의존한다.
센서-스티어링 휠의 차량 구현
도 10a는 스티어링 장치에서 통상적으로 발견할 수 있는 부분 토로이드의 단면의 예시를 나타낸다. 도 10b는 도 10a에 나타내는 것과 같은 부분 토로이드와 함께 사용될 수 있는 센서 부분의 실시형태의 예시이다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트의 도체는 인터리브되고, 한 세트는 일단에서 종결되고 다른 세트는 타단에서 종결되어, 세트 내의 각각의 도체는 세트의 다른 도체와 동일한 단부에서 송신기 또는 수신기로 라우팅될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트의 도체는 가요성 기판 상에 인터리브되고, 한 세트는 기판의 한쪽 가장자리에서 또는 그 근처에서 종결되고, 다른 세트는 기판의 반대쪽 가장자리에서 또는 그 근처에서 종결된다. 일 실시형태에 있어서, 적어도 한 세트의 도체는 그 상에 고유한 직교 신호를 전송하도록 적합화된 송신기에 작동가능하게 연결된다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트의 도체 모두는 그 상에 고유한 직교 신호를 전송하도록 적합화된 송신기에 작동가능하게 연결된다. 일 실시형태에 있어서, 적어도 한 세트의 도체는 그 상에 신호를 수신하도록 적합화된 수신기에 작동가능하게 연결된다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트의 도체 모두는 그 상에 신호를 수신하도록 적합화된 수신기에 작동가능하게 연결된다.
도시된 실시형태에 있어서, 제 1 세트 및 제 2 세트의 도체는 서로 평행하지 않고, 오히려 도면에서 배향된 수직 길이를 따라 이들 사이의 관계가 변화하는 방식으로 배열된다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 세트 및 제 2 세트의 도체는 도체의 수직 길이를 따라(즉, 도시된 도면에서 상하로) 임의의 주어진 선형 위치가 도체 사이의 상이한 거리에 대응하도록 배향된다. 일 실시형태에 있어서, 도체는 토로이드 또는 부분 토로이드 주위에 배치된다. 일 실시형태에 있어서, 도체는 토로이드 또는 부분 토로이드 주위에 랩핑될 수 있는 기판 상에 배치된다. 일 실시형태에 있어서, 도체는 토로이드 또는 부분 토로이드, 또는 다른 곡선 형상 주위에 랩핑되도록 노치되거나 또는 다른 방법으로 설계되는 기판 상에 배치된다.
일 실시형태에 있어서, 도 10a 및 도 11b의 센서 패턴은 도 6 및 8에 일반적으로 나타내는 바와 같이 추가적인 대각선 도체를 포함할 수 있다. 추가적인 대각선 도체는 별도의 층에 있거나, 상술한 바와 같이 브리지로 나타낸 도체로부터 분리될 수 있다.
도 11a~11b는 복잡한 형상의 일부의 단면의 다른 실시형태, 및 복잡한 형상 주위에 랩핑될 수 있는 두 세트의 도체의 다른 패턴을 나타낸다.
일 실시형태에 있어서, 한 세트의 도체는 송신기로서 작동하고 다른 세트는 수신기로서 작동할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트의 도체 모두는 송신기 및 수신기일 수 있다.
도 12a~12e로 잠시 돌아가면, 토로이드와 같은 복잡한 형상의 부분과 관련하여 사용하는데 유리할 수 있는 센서 패턴의 다양한 실시형태를 예시로 나타내고 있다. 도 12a에서, 상기와 같이 송신기, 수신기 또는 둘 모두에 연결될 수 있는 두 세트의 도체가 제공된다. 일 실시형태에 있어서, 한 세트의 센서(예를 들면, 도면의 바닥을 향해서 연결된 세트)는 송신기로서 사용되고 다른 세트는 수신기로서 사용된다. 각각의 송신기 도체는 제한된 수의 수신기 도체만을 교차하기 때문에, 일 실시형태에 있어서 주파수가 재사용될 수 있다. 도시된 실시형태에 있어서, 한 세트의 센서 중 어느 하나가 다른 세트의 센서 중 3개 이상을 교차하지 않으므로, 센서의 전체 길이에 관계없이 작동하기 위해 3개의 고유한 직교 신호만 필요하다. 일 실시형태에 있어서, 전송 도체를 신호원에 연결하는 리드는 공통 주파수를 사용하는 전송 도체 중에서 공통일 수 있다. 예시된 바와 같이 구성된 실시형태에 있어서, 송신기는 고유한 신호마다 신호 발생기로부터 전송 도체로 하나만 요구하기 때문에, 모든 전송 도체에 대해 3개의 별도의 리드가 필요하다.
도 12a의 예시는 약 120도에서 교차하는 센서 도체를 나타낸다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트로부터의 센서 도체는 90도의 각으로 서로 교차한다. 일 실시형태에 있어서, 한 세트로부터의 센서 도체는 한 세트로부터의 각각의 센서 도체가 다른 세트로부터 보다 많은 센서를 가로지르는 것을 야기하는 120도와는 상이한 각으로 다른 세트로부터 센서 도체를 가로지른다. 일 실시형태에 있어서, 한 세트로부터의 센서 도체는 한 세트로부터의 각각의 센서 도체가 다른 세트로부터 보다 적은 센서를 가로지르는 것을 야기하는 120도와는 상이한 각으로 다른 세트로부터 센서 도체를 가로지른다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트로부터의 센서 도체는 45도 미만의 각으로 서로 교차한다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트로부터의 센서 도체는 135도보 다 큰 각으로 서로 교차한다.
도 12b는 토로이드와 같은 복잡한 형상의 부분과 관련하여 사용하는데 유리할 수 있는 센서 패턴의 다른 실시형태를 나타낸다. 일 실시형태에 있어서, 한 세트의 도체는 일반적으로 서로 평행하게 실행되는 반면에, 다른 세트의 센서는 제 1 세트의 각각의 도체에 대해 각을 이루어 실행되고 교차하며, 각각은 도면의 상단에 나타내는 바와 같이 리드에 부착된다. 도 12a에서, 한 세트의 도체는 일반적으로 서로 평행하게 실행되는 반면에, 다른 세트의 센서는 제 1 세트의 각각의 도체에 대해 90도 각으로 실행되고 교차하며, 그들의 각각은 리드에 부착된다. 일 실시형태에 있어서, 하나의 센서 세트는 도체 상에 존재하는 신호를 수신할 수 있는 수신기에 리드를 통해 부착된다. 일 실시형태에 있어서, 한 세트의 센서는 도체 상에 신호를 전송할 수 있는 신호원에 리드를 통해 부착된다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트의 센서 모두는 도체 상에 존재하는 신호를 수신할 수 있는 수신기에 리드를 통해 부착된다. 일 실시형태에 있어서, 센서의 세트 중 적어도 하나는 도체 상에 존재하는 신호를 수신할 수 있는 수신기에 리드를 통해 부착되고, 센서의 세트 중 적어도 하나는 도체 상에 신호를 전송할 수 있는 신호원에 리드를 통해 부착된다. 일 실시형태에 있어서, 두 세트의 센서 모두는 도체 상에 존재하는 신호를 수신할 수 있는 수신기 및 도체 상에 신호를 전송할 수 있는 신호원에 리드를 통해 부착된다.
일 실시형태에 있어서, 센서 패턴은 랩핑되는 곡면, 예를 들면 스티어링 휠의 크기 및 형상을 수용하도록 신장될 수 있는 가요성 기판 상에 배치될 수 있다. 도체는 가요성 기판이 이러한 곡선 주위로 신장될 수 있도록 충분한 확장성(예를 들면, 또는 신축성)이 부족할 수 있기 때문에, 일 실시형태에 있어서, 기판 상에 과도한 도체를 배치할 수 있다. 도 12c에 나타내는 바와 같이, 수평으로 배열된 도체는 수평 치수에서의 확장을 용이하게 하기 위해 지그재그 패턴으로 기판 상에 배치된다. 지그재그 패턴은 필요하지 않으며, 수평 방향으로 확장할 수 있는 광범위한 패턴(예를 들면, 웨이브형 패턴)이 사용될 수 있다. 또한, 확장을 허용할 수 있는 패턴(예를 들면, 지그재그, 웨이브 등)을 적용함으로써 수평 및 수직 방향 모두에서 가요성이 달성될 수 있다.
도 12d 및 12e는 X 및 Y 방향 모두를 따라 확장가능한 센서 패턴을 나타낸다. 도 12d에서, 리드 부착물은 기판의 가장자리에 수용되는 반면에, 도 12e에서, 한 세트의 리드는 가장자리에 부착될 수 있는 반면에, 다른 세트는 예를 들면 센서 패턴이 사용되는 형상의 채널 또는 다른 중심 영역에 부착될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도체는 가요성 기판(비도전성 섬유, 플라스틱 또는 엘라스토머 재료로 제조될 수 있음) 상에 배치되거나 가요성 기판에 내장될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 전도성 스레드는 하나 이상의 소망의 치수에서 소망의 확장(예를 들면, 지그재그, 웨이브 등)을 허용하는 방식으로 가요성 재료(예를 들면, 섬유) 상에 배치되거나 스티칭된다. 일 실시형태에 있어서, 가요성 기판 또는 섬유는 교차 지그재그 패턴(또는. 예를 들면 교차 사인파 패턴)을 갖는다.
일 실시형태에 있어서, 2차원 센서 패턴은 (하나 이상의 방향으로) 확장을 수용하도록 설계된 후에 확장이 발생하는 표면에 적용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스티어링 휠과 같은 알려진 형상에 대한 센서 패턴을 설계할 때와 같이 센서 패턴 설계 시간에 소망의 최대 확장량(예를 들면, 신장)이 알려진 경우, 2차원 센서 패턴은 미리 확장된 센서 패턴이 알려진 또는 소망의 최대 확장을 수용하도록 설계될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 2차원 센서 패턴은 형상(예를 들면, 스티어링 휠)에 한번 적용되면 확장되고 소망의 구성이 되도록 설계된다. 일 실시형태에 있어서, 센서 패턴은 3차원 객체 상의 CAD 시스템에서 설계되고, CAD 프로그램의 기능을 사용하여 제조를 위해 2차원 패턴으로 "언폴딩"될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 도 12a∼12e에 나타내는 센서 패턴은 스티어링 휠과 같은 토로이달 형상 객체의 부분 주위에 랩핑될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 도 12a∼12e에 나타내는 것과 같은 센서 패턴은 대략 그 사분면과 동등한 스티어링 휠의 부분 주위에 랩핑된다. 일 실시형태에 있어서, 센서 패턴은 스티어링 휠의 상부 절반 주위에 랩핑된다. 일 실시형태에 있어서, 도 12a∼12e의 것과 유사한 2개의 별도의 센서 패턴은 스티어링 휠의 상부의 좌우 부분에 랩핑된다.
도 13a∼13c는 부분 토로이달 구성의 교차 센서 패턴의 실시형태의 3개의 도면을 나타낸다. 각각의 도체로부터 송신기 또는 수신기로의 리드는 도 13b에서 가장 잘 볼 수 있다. 도 14a~14c는 토로이달 구성의 비교차 센서 패턴의 실시형태의 여러 도면을 나타낸다. 각각의 도체로부터 송신기 또는 수신기로의 리드는 도 14b에서 가장 잘 볼 수 있다.
센서-자동차 시트의 차량 구현
상술한 바와 같이, 스티어링 휠 이외에, 전송 안테나(도체라고 지칭함) 및 수신 안테나(도체라고 지칭함)는 차량의 다른 구성 요소 내에 또는 다른 구성 요소에 사용되는 재료 및 섬유로 구현될 수 있다. 차량의 다른 구성 요소 내에 또는 다른 구성 요소에 센서를 배치하는 이러한 구현 중 하나는 섬유, 가죽 등과 같은 카시트를 형성하는 재료 내에 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 천으로 만들어진 시트 내에 위치된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 천으로 만들어진 시트 상에 위치된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 가죽으로 만들어진 시트 내에 위치된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 가죽으로 만들어진 시트 상에 위치된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 플라스틱으로 만들어진 시트 내에 위치된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 플라스틱으로 만들어진 시트 상에 위치된다.
도 15 및 16을 참조하면, 차량 내에 위치한 시트(50)에 앉은 탑승자(40)를 나타내고 있다. 나타내는 시트(50)는 전방 열에 위치한 시트이지만, 차량 내에 위치한 임의의 잠재적인 시트는 그 안에 또는 그 위에 구현된 센서를 가질 수 있음을 이해해야 한다.
도 17a 및 17b는 시트(50)와 함께 사용되는 센서(1700)의 예시 실시형태를 나타낸다. 도 17a는 시트(50)의 상층의 정면도를 나타낸다. 도 17b는 시트(50)의 최상층의 배면도를 나타낸다. 센서(1700)는 적어도 하나의 송신기(도시되지 않음), 적어도 하나의 수신기(도시되지 않음) 및 적어도 하나의 신호 처리기(도시되지 않음)에 작동가능하게 연결된 송신 안테나(1701) 및 수신 안테나(1702)로 형성된다. 또한, 송신 안테나(1701)는 수신 안테나로서 기능할 수 있고, 수신 안테나(1702)는 송신 안테나로서 기능할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 시트(50)에 사용되는 하나 이상의 센서(1700)층이 있다. 일 실시형태에 있어서, 시트(50)의 각 부분은 자체 센서를 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 시트(50)의 일부만이 센서를 갖는다. 도 17a 및 17b에서, 센서(1700)는 시트(50)의 전체 내에 형성된다.
일 실시형태에 있어서, 시트의 재료는 송신 및 수신 안테나(여기에서는 도체라고 지칭함)로 형성된 센서를 그 안에 내장한다. 일 실시형태에 있어서, 시트의 재료는 송신 및 수신 안테나로 형성된 센서를 그 위에 놓았다. 일 실시형태에 있어서, 시트는 시트 내에 내장되어 송신 및 수신 안테나로 형성된 센서 위에 배치된다. 일 실시형태에 있어서, 안테나는 가요성 기판(비도전성 섬유, 플라스틱 또는 엘라스토머 재료로 제조될 수 있음) 상에 배치되고 시트의 재료를 형성하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 안테나는 가요성 기판 내에 내장되고 시트의 재료를 형성하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 전도성 스레드는 하나 이상의 소망의 치수로 소망의 확장(예를 들면, 지그재그, 웨이브 등)을 허용하는 방식으로 가요성 재료(예를 들면, 섬유) 상에 배치되거나 스티칭되며, 시트를 형성하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 가요성 기판 또는 섬유는 교차 지그재그 패턴(또는 교차 사인파 패턴)을 가지며, 시트를 형성하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 가요성 기판 또는 섬유는 상기 논의된 패턴 중 하나 또는 사람에 의한 가요성 사용을 견딜 수 있도록 적합화된 다른 패턴을 갖는다.
송신기는 각각의 송신 안테나에 고유한 주파수 직교 신호를 송신한다. 수신 안테나는 전송된 신호를 수신 및/또는 재료의 사용을 통해 발생할 수 있는 용량성 상호작용에 응답할 수 있다. 신호 처리기는 수신된 신호의 측정값을 취하고, 카시트와 발생하는 상호작용을 반영하여 히트맵 또는 기타 데이터 세트를 형성하기 위해 상기 측정값을 사용한다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 송신 안테나 및 각각의 수신 안테나는 송신 안테나 또는 수신 안테나로서 기능한다. 일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 송신 안테나 및 복수의 수신 안테나가 있다. 일 실시형태에 있어서, 복수의 송신 안테나 및 적어도 하나의 수신 안테나가 있다.
탑승자(40)가 자동차의 시트(50)에 앉을 때, 시트(50)의 움직임 및/또는 시트(50)의 내부 움직임이 있다. 시트(50)가 형성되는 재료는 움직이고 및/또는 구부러진다. 이러한 움직임은 송신 안테나와 수신 안테나가 서로에 대해 이동하게 한다. 이 움직임은 수신 안테나에 의해 수신되는 신호의 측정값에 영향을 준다. 이러한 움직임은 탑승자(40)가 시트(50)에 앉을 때뿐만 아니라, 차량이 움직이는 동안 및 차량이 정지해 있을 때에 탑승자(40)가 시트(50)에 앉아 있는 동안에도 발생한다.
탑승자(40)가 시트(50)에 앉았는지의 여부를 결정하기 위해 수신 안테나에 연결된 수신기로부터 취해진 처리된 측정값을 사용할 수 있다. 신호 처리기로부터 취해진 측정값은 시트(50)의 사용을 결정하기 위해 추가로 처리되도록 검출기 모듈에 의해 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 신호 처리기에서 실행되며, 측정을 행하여 시트의 사용 여부를 결정할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 신호 처리기에 의해 처리된 측정값을 처리하는 소프트웨어 로직이다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 신호 처리기와 별도로 위치한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 신호 처리기에 의해 처리된 측정값을 처리하는 회로이다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 차량에서 좌석으로부터 떨어진 위치에 위치된다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 차량에서 시트에 가까운 위치에 위치된다.
일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 차량 탑승자의 유무를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 탑승자의 생체 인증을 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 탑승자의 심박수를 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 탑승자의 호흡 활동을 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 탑승자의 체중 추정값을 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 탑승자의 높이 추정값을 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 시트 내에서 탑승자의 위치를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 시트 내에서 탑승자의 유형을 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 검출된 탑승자 ID에 기초하여 차량이 도난되었는지를 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 유아의 존재를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 유아용 시트의 존재를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 유아용 시트에 유아의 존재를 감지한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 탑승자의 위치를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 시트 등받이의 위치를 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 시트의 편의 설정을 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 헤드레스트로부터 머리의 거리를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 탑승자 대 비탑승자 검출의 유형(즉, 객체가 존재하지만 전적으로 사람 탑승자가 아닌)의 분류 카테고리(%)를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 차량 내에 무언가가 남아 있는지를 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 객체를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 수동 수단을 통해 객체의 유형을 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 능동 수단을 통해 객체를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 능동 및/또는 수동 수단 중 하나에 의해 탑승자 객체의 유형을 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 사람, 카시트, 지갑, 랩톱, 전화, 개, 고양이 등 중 적어도 하나를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 로직 카테고리(즉, 인간 탑승자의 존재 또는 부재), 또는 추정 측정값(즉, 신장, 체중)은 또한 계산된 신뢰 계수(즉, 신뢰 수준)(예를 들면, 99.9999% 무의미, 80% 신뢰도 신장 5'6")를 각각 별도로 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 쿠션 및 배압 분포를 검출한다. 일 실시형태에 있어서, 검출기 모듈은 탑승자가 얼마나 많이, 자주 움직이는지와 같은 동적 움직임을 결정한다.
상기 언급한 바와 같이, 탑승자(40)에 관한 존재 이외의 정보는 구현되는 센서의 감도로 인해 확인할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 시트(50)에 앉은 사람의 체중을 정확하게 결정하기 위해 시트(50) 내에서 또는 시트 상에서 센서에 의해 취해진 측정값으로부터 수신된 데이터에 기계 학습이 적용된다. 시트(50)에 앉은 사람의 신체적 특성을 정확하게 결정할 수 있게 됨으로써, 자동차는 사람의 체중을 운전자의 신원 일치와 상관시킴으로써 그에 따라 반응하도록 프로그래밍될 수 있다. 예를 들면, 시트(50)가 185파운드의 사람이 차에 앉아 있음을 감지하면, 차는 자동으로 설정을 조정할 수 있다. 자동차의 설정은 185파운드 체중 판독과 가장 관련이있는 사람을 위해 조정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 차량의 탑승자 수는 카시트 센서 및 검출기 모듈로부터의 측정값을 사용하여 결정된다. 일 실시형태에 있어서, 차량에서 탑승자의 수 및 중량은 센서를 사용하여 결정된다. 일 실시형태에 있어서, 차량은 카시트(50)의 센서를 통해 알아낸 탑승자의 위치, 체중 및/또는 다른 물리적 특성에 기초하여 탑승자(40)의 신원을 결정하도록 프로그래밍된다. 일 실시형태에 있어서, 차량은 센서에 의해 결정된 차량 부하에 기초하여 연료 사용량을 최적화한다. 일 실시형태에 있어서, 승객 영역의 센서는 체중 판독에 기초하여 카시트에 유아가 남아 있는지의 여부를 결정한다. 이 판독값은 일정 시간 동안 차량이 정지했을 때에 유아를 이동시키지 않으면, 알람 또는 기타 경고 표시기를 트리거하는데 사용된다.
센서는 시트(50)의 앉는 영역 이외에 시트(50) 상 또는 시트(50) 내의 다른 위치에 위치될 수 있음을 이해해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 시트(50)의 후방 영역 내에 위치된다. 시트(50)의 후방 영역에 위치된 센서는 탑승자의 다양한 움직임에 관한 정보를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 차량의 속도 또는 차량이 이동할 수 있는 지형과 관련된 추가 정보를 결정하기 위해 갑작스러운 움직임이 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 이러한 유형의 정보는 차량의 제어 또는 차량의 움직임을 조정하기 위해 차량에 의해 사용된다. 예를 들면, 일 실시형태에 있어서, 임계값 이상으로 갑작스런 움직임 또는 저킹이 있다고 판단되면 에어백이 전개되거나 브레이크 활동이 트리거된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 차량의 헤드레스트 내에 위치된다. 일 실시형태에 있어서, 시트(50)와의 상호작용에 기초하여 탑승자(40)에 관한 생체 데이터를 취한다. 일 실시형태에 있어서, 탑승자(40)의 위치 및 움직임은 탑승자(40)가 잠들었는지의 여부를 결정하기 위해 사용된다. 탑승자가 잠들면 알람이 트리거될 수 있다. 또한, 다른 잠재적으로 위험한 상황은 주의산만 운전 및 물질의 영향을 받는 운전과 같이 시트(50) 상에서 탑승자(40)의 위치 및 움직임에 기초하여 센서에 의해 모니터링 및 검출될 수 있다.
도 15 및 16을 참조하면, 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 상호작용이 검출되는 시트(50) 내에 및/또는 시트(50) 상에 위치된 센서 이외에, 투입 송신 안테나는 시트 내에 및/또는 시트 근처에 위치될 수 있다. 투입은 이하에 더욱 자세히 설명한다. 일 실시형태에 있어서, 사용자는 고유한 직교 신호를 전송할 수 있는 자동차와 별개의 객체를 잡거나 착용한다. 일 실시형태에 있어서, 사용자는 차량의 구성 요소 중 하나를 통해 투입된 신호를 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 신호는 스티어링 휠을 통해 사용자에게 투입된다. 일 실시형태에 있어서, 신호는 대시보드를 통해 사용자에게 투입된다. 일 실시형태에 있어서, 신호는 차량의 내부 부분을 통해 사용자에게 전송된다. 일 실시형태에 있어서, 신호는 차량의 외부 부분을 통해 사용자에게 전송된다.
도 16은 탑승자(40) 내에 투입된 신호의 존재를 도시하는 탑승자(40)의 음영을 나타낸다. 투입된 신호는 차량의 대시보드 또는 차량 전체에 위치한 기구와 관련하여 추가 기능을 제공하는데 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 탑승자(40)에 의해 전송된 신호에 기초하여 다양한 설정이 활성화되거나 또는 비활성화된다. 일 실시형태에 있어서, 제어는 탑승자(40)에 의해 전송된 신호에 기초하여 활성화 또는 비활성화된다. 일 실시형태에 있어서, 차고문 개폐기는 차량의 내부와의 상호작용을 통해 탑승자(40)에 의해 전송된 신호에 의해 활성화된다.
또한, 카시트를 나타내고 있지만, 센서는 자동차 이외의 차량의 시트와 함께 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 트럭 시트에 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 보트 시트에 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 보트 시트의 방수 재료에 내장된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 평면 시트에 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 열차 시트에 사용된다. 또한, 본원에서 논의된 시트는 차량, 시트, 의자 등의 맥락 내에서 논의되지만, 센서 기술은 다른 곳에서 발견되는 시트 내의 섬유 및 재료 내에서 또는 섬유 및 재료에서 구현될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 경기장 시트에 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 가정 내의 의자와 함께 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 대기실의 앉는 곳에 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 놀이공원에서 놀이기구의 앉는 곳에 사용된다.
또한, 카시트가 논의되는 동안에, 센서를 형성하는 송신기, 송신 안테나, 수신 안테나 및 수신기는 차량의 다른 구성 요소에서 구현될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 차량의 가속기 내에 배치된다. 가속기와의 상호작용은 차량의 가속에 관한 추가적이고 보다 미묘한 정보를 제공할 수 있다. 연료 분배 및 기어 조작은 가속기 내의 센서에 의해 제공된 정보로 인해 조정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 차량의 기어 변속에 배치된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 모터사이클, 3륜 또는 4륜과 같은 차량의 핸들에 배치된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 차량의 브레이크에 배치된다. 브레이크와의 상호작용은 차량의 핸들링 또는 에어백의 구현 등과 관련된 정보를 제공할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 대시보드에서 구현된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 클러치에서 구현된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 방향 지시등 제어기에서 구현된다.
일 실시형태에 있어서, 센서를 형성하는 송신 안테나 및 수신 안테나는 차량의 타이어에서 구현된다. 신호의 측정은 브레이크의 마모 및 타이어의 마모를 결정하는데 사용된다. 송신 안테나는 구성 요소 상에 구현될 수 있고, 수신기에 의해 수신된 처리된 신호는 구성 요소의 재료에 대한 변경을 결정하기 위해 수신된 신호의 측정값에서의 변동을 결정할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 윈드쉴드 상에 위치된다. 송신 안테나를 통해 전송된 신호는 액체에 의해 영향을 받고, 신호 처리기에 의해 처리된 측정값에 반영될 수 있다. 그 후에, 그들 측정값을 사용하여 윈드쉴드 와이퍼를 작동시킬 수 있다.
센서의 섬유 구현
섬유와 같은 재료에서 센서의 구현은 카시트와 관련하여 상기에서 논의되었다. 섬유에서 센서의 다른 구현은 일반적으로 카시트 및 차량 영역의 외부에서 취하여 소비자 제품에 사용되는 재료에 적용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 가구에 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 의류 및 다른 웨어러블에서 구현된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 카펫에서 구현된다.
도 18은 센서의 구현의 다른 실시형태를 나타낸다. 도 18에 나타낸 것은 매트리스(60)와 일체로 형성되거나, 또는 나중에 매트리스(60) 상에 배치되거나 추가되는 별도의 구성 요소인 상부 센서 표면(70)을 갖는 매트리스(60)이다. 일 실시형태에 있어서, 매트리스(60)는 매트리스와 일체로 형성된 센서 표면(70)을 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 센서 표면(70)은 시트 섬유의 일부이다. 일 실시형태에 있어서, 센서 표면(70)은 매트리스 패드의 섬유의 일부이다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 시트 상에 배치된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 매트리스 패드 상에 배치된다.
상부 센서 표면(70)은 상술한 바와 같이 송신 안테나 및 수신 안테나(구동선 및 감지선)를 사용하여 형성될 수 있다. 송신기 안테나 및 수신기 안테나는 상술한 바와 같은 패턴으로 형성될 수 있다. 상부 센서 표면(70)은 매트리스 상의 누군가의 위치 및 매트리스 상의 그들의 움직임을 결정할 수 있다. 센서 표면(70)을 통해 결정된 정보는 매트리스(60)의 사용으로 발생하는 수면 습관 또는 다른 잠재적 문제에 대해 사람에게 알리기 위해 사용될 수 있다. 이 정보는 더 알맞은 시트, 담요, 패드 또는 베개를 선택하기 위해 사람에게 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서에 의해 취해진 측정값은 매트리스의 수명에 관한 정보를 제공하기 위해 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서에 의해 취해진 측정값은 소비자에게 추천하기 위해 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 센서에 의해 취해진 측정값은 수면 습관에 관한 정보를 제공하기 위해 사용된다.
일 실시형태에 있어서, 센서 표면(70)은 병원 환경에서 구현된다. 일 실시형태에 있어서, 센서 표면은 병원 침대의 점유와 관련된 정보를 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 센서 표면(70)은 침대에 누워있는 환자의 생체 데이터를 결정한다. 일 실시형태에 있어서, 센서 표면(70)은 환자의 호흡에 관한 정보를 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 센서 표면은 환자의 심박수에 대한 정보를 제공한다. 일 실시형태에 있어서, 환자의 위치 및 움직임은 센서 표면(70)을 통해 모니터링된다. 일 실시형태에 있어서, 센서 표면(70)은 전송되는 신호를 갖는 액체의 효과로 인해 액체의 존재를 검출한다.
신호 투입
이 섹션은 터치, 및 공기 중 민감한 입력 장치에 관한 것이고, 특히 객체의 표면 상에서 및/또는 위에서 및/또는 근처에서 사람의 손을 감지하는 입력 장치에 관한 것이다. 상기 논의된 차량 구성 요소의 맥락 내에서, 구성 요소와의 제어 및 상호작용에서 신호 투입이 구현될 수 있다.
신호 주입(a/k/a 신호 투입)을 사용하여 어펜디지 탐지 및 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 2016년 12월 1일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/428,862호를 참조하며, 그 내용은 본원에 참조로 포함된다. 제어기를 잡고 있는 손의 손가락의 3차원 위치, 배향 및 "컬" 또는 "굽힘"은 신호를 손 또는 다른 신체 부위에 주입하고 제어기(예를 들면, 핸드헬드 또는 수동식 제어기) 또는 차량 내의 계측기의 다양한 지점에서 이들 각각의 신호의 기여도를 측정함으로써 측정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 투입 신호는 손 근처의 센서에서 또는 센서와 손 사이의 거리에 따라 측정된다. 일 실시형태에 있어서, 수신 장치는 용량성 센서, 특히 동시 직교 신호를 사용하는 투영 용량성 센서일 수 있다.
도 19로 잠시 돌아가면, 일 실시형태에 있어서, 신호가 통과해야 하는 피부의 상이한 양으로 인해 각각의 손가락마다 신호 레벨이 달라지도록 신호가 손에 투입될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 주입된 신호는 각각의 손가락에 존재할 수 있지만, 상이한 양으로 존재할 것이다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 손가락의 위치를 결정하기 위해서, 하나 이상의 손가락이 어디에 접촉하는지 또는 하나 이상의 손가락이 호버링하는 곳을 결정하기 위해 각각의 신호의 양을 결정하는 것이 필요할 것이다.
도 20으로 잠시 돌아가면, 신호를 손에 주입하기 위한 스트랩, 끈 또는 글러브를 사용하는 것이 예시되어 있다. 스트랩, 끈 또는 글러브는 손에 적합한 형태로 설계될 수 있거나 탄성적일 수 있다. 하나 이상의 신호는 손과 용량성 또는 옴 접촉하는 전극에 의해 손에 주입(즉, 투입)된다. 스트랩, 끈 또는 글러브는 손가락 근처 또는 더 먼 곳에 신호를 투입할 수 있다. 손등이나 손바닥, 또는 신체의 일부 다른 부분의 표면에 그들을 투입할 수 있다. 예를 들면, 손목 스트랩을 해당 지점에서 신호를 투입하는데 사용할 수 있다.
도 21a~21f로 잠시 돌아가면, 손가락의 위치 및 "컬"을 검출하는 것에 관한 논의를 위해 제어기의 일반 버전에 대한 그립을 시뮬레이션하기 위한 객체에 대한 여러 손 포즈의 예시를 나타내고 있다. 일 실시형태에 있어서, 집게 손가락은 제어기를 위한 트리거로서 사용될 수 있으므로, 그 위치, 제어기의 표면으로부터 얼마나 멀리 연장되는지, 및 손가락 관절의 각도를 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 대부분의 관절각 세트는 부자연스러운 위치(및 일어날 가능성이 거의 없음)이므로, 손가락이 어떻게 위치하는지 또는 어떻게 구부러지는지를 추론할 손가락의 위치를 대략적으로 결정하는 것으로 충분할 수 있다.
도 22로 잠시 돌아가면, 도 19에 나타내는 실시형태의 양손 변형을 나타낸다. 신호는 다양한 위치에서 사용자의 두 손에 주입된다. 일 실시형태에 있어서, 한 손으로부터의 신호는 손이 서로 가까이 접촉하거나 터치될 때에 다른 손의 손가락을 통해 흐른다. 같은 손의 손가락 사이의 접촉(예를 들면, OK 제스처)은 하나의 신호 인젝터로부터 동일한 손의 다른 인젝터로의 경로를 생성하고, 두 손의 손가락 사이의 접촉(예를 들면, 집게 손가락을 함께 접촉)은 두 손의 신호 인젝터 사이의 경로를 생성한다. 다중 사용자 시스템의 경우에, 다중 사용자의 손 사이의 접촉은 명령 제스터로 해석될 수 있는 신호가 이동할 수 있는 다수의 경로를 생성한다.
제어기(예를 들면, 게임 제어기) 또는 다른 사용자 인터페이스 장치를 사용하면, 실제로 장치를 터치하지 않은 경우에도 손을 쥐고 있는 손가락의 개소를 감지하고 특징 지을 수 있는 것이 바람직하다. 일 실시형태에 있어서, 집게 손가락은 "트리거 손가락"으로서 검출될 수 있으므로, 입력 장치는 터치 검출 표면과 접촉하지 않는 손가락의 부분을 포함하여 그 위치 및 "컬"을 감지할 것이다.
일 실시형태에 있어서, 게임 제어기의 표면은 손과 손가락이 터칭되는 표면이 어디인지를 검출할 수 있는 터치 감지 표면(예를 들면, 검출기 또는 터치 스크린)이다. 일 실시형태에 있어서, 터치 감지 표면은 용량성 터치 스크린 또는 다른 터치 표면이고, 정전 용량의 작은 변화는 전도성 또는 용량성 객체가 터치되거나 근처에서 "호버링"될 때를 검출하는데 사용된다. 이 맥락에서 사용되는 바와 같이, 호버링은 전도성 또는 용량성 객체, 예를 들면 손가락이 터치 표면과 실제로 물리적으로 접촉하지 않는다는 사실에도 불구하고, 터치 표면에 충분히 가까워서 인지할 수 있는 변화를 야기하는 것을 의미한다.
일 실시형태에 있어서, 전기 신호가 신체의 손 또는 다른 부분에 주입(a/k/a 투입)되고, 이 신호는(신체에 의해 행해지는 바와 같이) 신체(예를 들면, 손, 손가락 또는 신체의 다른 부분)가 터치 표면과 직접 접촉하지 않는 경우에도 신체와 근접한 용량성 터치 검출기에 의해 검출될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 이 검출된 신호는 터치 표면에 대해 손 또는 손가락 또는 다른 신체 부분의 근접성을 결정하도록 허용한다. 일 실시형태에 있어서, 이 검출된 신호는 터치 표면에 대해 손 또는 손가락 또는 다른 신체 부분의 근접성 및 배향을 결정하도록 허용한다.
일 실시형태에 있어서, 본원에 설명된 신호 투입은 터치 및 호버를 검출하기 위해 복수의 동시 생성된 주파수 직교 신호를 사용하는 용량성 터치 검출기와 관련하여 전개되고, 미국 특허 번호 제9,019,224호, 제9,158,411호 및 제9,235,307호(모두 본원에 참조로 포함됨)에 도시된 터치 감지 표면을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일 실시형태에 있어서, 투입된 신호는 터치 및 호버를 검출하기 위해 사용되는 복수의 동시 생성된 주파수 직교 신호와 동시에 주파수 직교한다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 복수의 투입 신호는 근위 너클 근처의 위치(즉, 손가락이 손과 연결되는 곳)에서 손 또는 손가락으로 주입된다. 일 실시형태에 있어서, 하나의 신호는 제 1 손가락에 근접하여 주입되고, 다른 신호는 다른 손가락에 근접하여 주입된다. 일 실시형태에 있어서, 복수의 고유한 주파수 직교 신호(다른 주입된 신호와 직교하는 주파수 및 터치 검출기에 의해 사용된 신호 모두)는 복수의 개소에서 손에 주입된다. 일 실시형태에 있어서, 5개의 고유한 주파수 직교 신호(다른 주입된 신호와 직교하는 주파수 및 터치 검출기에 의해 사용되는 신호 모두)는 각각의 손가락에 근접한 손에 주입된다(본원에서 사용되는 바와 같이, 엄지는 손가락으로 간주됨).
용량성 터치 검출기의 수신기에서 수신되는 주파수 직교 신호 레벨의 변화를 측정 및 식별하도록 구성되어 있는 주입된 신호가 없는 센서는 또한 주입된 주파수 직교 레벨의 변화를 측정 및 식별하도록 구성된다. 주입된 주파수 직교 신호에서의 변화의 식별은 터치 표면에 대한 손(또는 손가락 또는 일부 다른 신체 부분)의 근접성을 결정할 수 있다. 또한, 배향은 터치 센서 수신기에 의해 수신될 때에 투입 신호의 해석으로부터 결정될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 2개 이상의 전기 신호가 신체에 투입되고 신체에 의해 전도되며, 센서에 대한 신체 또는 신체 부분의 상대적인 근접성 및 배향을 결정하도록 (센서에 의해 수신된) 이들 신호의 상대적인 특성을 사용한다. 일 실시예로서, 5개의 주입 패드(예를 들면, 전극)는 손가락이 손에 연결되는 5개의 너클에 근접하여 위치될 수 있고, 10개의 고유한 주파수 직교 신호(다른 주입된 신호와 직교하는 주파수 및 터치에 의해 사용되는 신호)는 5개의 인젝터 패드 각각을 통해 2개씩 손에 투입된다. 이 실시예에 있어서, 5개의 인젝터 패드 각각은 2개의 분리된 신호를 손에 전달한다. 일 실시형태에 있어서, 각각의 신호쌍은 서로 상대적으로 먼 주파수, 예를 들면 각각의 쌍에서 하나의 고주파수 및 하나의 저주파수이고, 고주파수 및 저주파수 신호는 신체에 걸쳐서 전도 특성이 상이하므로, 터치 센서에서의 검출 특성이 상이하다.
일 실시형태에 있어서, 투입 신호는 사용자의 손, 손목 또는 다른 신체 부위와 터치하는(또는 근접한) 스트랩 또는 끈을 통해 투입된다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 투입 패드 또는 투입 전극은 터치 표면을 포함하는 터치 객체와 관련된 스트랩 또는 끈에 통합된다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 투입 패드 또는 전극은 착용가능한 의복, 예를 들면 글로브에 통합된다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 투입 패드는 물리적 환경에서의 객체, 예를 들면 의자 등받이, 시트 또는 팔, 테이블 상판 또는 플로어 매트와 같은 객체를 포함하지만 이에 제한되지 않고 통합된다.
일 실시형태에 있어서, 인퓨저 장치로부터의 주입된 신호(스트랩, 끈, 웨어러블하거나 환경원으로서 제공될 수 있음)는 인퓨저 장치가 사용자에 의해 착용되고 있는지 또는 사용자와 적절하게 근접하고 있는지를 결정하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 인퓨저 장치로부터의 주입된 신호는 인퓨저 장치의 이점없이 제어기가 사용되고 있는지의 여부를 결정하는데 사용된다.
일 실시형태에 있어서, 제어기를 잡고 있는 손의 일부 손가락 또는 모든 손가락의 "컬"은 터치 검출기에 의해 수신될 때에 주입된 신호의 상대적인 특성을 분석함으로써 결정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 이들 특성은 수신된 신호의 상대 진폭 및 시간 오프셋 또는 위상을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, MIMO형 기술(주요 성분 분석 등)은 각각의 손가락에 의해 기여되는 수신된 투입 신호의 상대적 기여도를 결정하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 캘리브레이션 단계가 행해지고, 그 후에 캘리브레이션 단계에서 정보가 주어지면 측정값이 해석된다. 일 실시형태에 있어서, 캘리브레이션 단계는 투입 신호의 기여가 측정되는 동안에 손가락을 특정 위치로 이동시키는 단계를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 캘리브레이션 단계는 투입 신호의 기여가 측정되는 동안에 손가락으로 제스처 또는 제스처 세트를 수행하는 단계를 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 임피던스는 신호 투입기와 직렬로 배치되어 투입 신호의 기여도를 각각의 손가락으로부터 수신된 것과 구별하는 능력을 향상시킨다. 일 실시형태에 있어서, 임피던스는 저항이다. 일 실시형태에 있어서, 임피던스는 커패시턴스이다. 일 실시형태에 있어서, 임피던스는 인덕턴스이다. 일 실시형태에 있어서, 임피던스는 저항 및/또는 커패시터 및/또는 인덕터의 병렬 및 직렬 조합이다. 일 실시형태에 있어서, 임피던스는 일반적이며, 주파수에 따라 변할 수 있는 저항 및 리액턴스 성분을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 신호 투입기와 직렬로 연결된 임피던스는 투입 개소와 다른 손가락의 베이스 사이의 거리와 동등한 사람의 피부의 양을 횡단하는 경우에 투입된 신호에 의해 경험될 수 있는 임피던스와 대략 동일한 임피던스를 갖는다. 실시형태에 있어서, 손가락에 투입된 신호는 손가락 자체 사이의 접촉을 감지하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 신호 인퓨저는 신호 수신기와 쌍을 이루며, 이러한 신호 수신기에 의해 수신된 신호는 손가락 대 손가락 접촉을 감지하는데 사용된다.
다수의 시스템에서, 양손 입력이 바람직하다. 일 실시형태에 있어서, 사용자는 각각의 손에 하나씩 2개의 제어기를 들고 있다. 2개의 제어기는 상술한 바와 같이 하나 이상의 별개의 투입 신호를 사용자의 각각의 손에 주입하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 하나의 제어기로부터의 주입된 신호는 사용자의 손이 서로 접촉하거나 가까이 근접했을 때에 다른 제어기에 의해 감지될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 한 쌍의 제어기 및 신호 인젝터는 상이한 손의 손가락 사이의 접촉을 감지하는데 사용된다.
다수의 시스템에서, 다중 사용자 입력이 바람직한다. 일 실시형태에 있어서, 2명 이상의 사용자는 독립적인 제어기를 사용한다. 일 실시형태에 있어서, 한 사용자의 손에 투입된 신호는 의도적인(예를 들면, 악수, 주먹 범프 또는 하이파이브) 또는 의도하지 않은 접촉이 사용자 사이에 이루어질 때에 다른 사용자의 제어기에 의해 검출될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 사용자 사이의 접촉 유형(예를 들면, 악수, 주먹 범프, 하이파이브 또는 의도하지 않은 또는 우발적인 접촉)은 다른 사용자의 제어기에 의해 검출된 한 사용자의 손에 투입된 신호에 의해 구별될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 한 사용자의 손에 투입된 신호는 접촉(의도적 또는 비의도적)이 이루어질 때에 다른 사용자의 신호 인퓨저에 근접한 신호 수신기에 의해 검출될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 사용자 사이의 접촉 유형(예를 들면, 악수, 주먹 범프, 하이파이브 또는 의도하지 않은 또는 우발적인 접촉)은 다른 사용자의 신호 인퓨저에 근접한 신호 수신기에 의핸 검출되는 한 사용자의 손에 투입된 신호에 의해 구별될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 사용자의 손가락에 투입된 신호는 다수의 제어기에 의해 감지될 수 있지만, 이러한 제어기가 하나 이상의 신호 인퓨저와 관련될 필요는 없다. 다시 말해서, 일 예시 실시형태로서, 2명의 사용자는 각각 웨어러블 스트랩 기반 신호 인퓨저(예를 들면, 시계처럼 보일 수 있음)를 사용할 수 있고, 각각의 웨어러블 스트랩 기반 인퓨저는 그들 자신의 주파수 직교 신호를 가지며, 각각의 사용자는 각각의 웨어러블의 주파수 직교 신호를 검출할 수 있는 복수의 터치 객체 중 하나 이상을 사용할 수 있다.
다양한 실시형태에 있어서, 제어기/사용자 인터페이스 장치는 이하 중 하나 이상일 수 있고: 핸드헬드 제어기, 양손 핸드헬드 제어기, VR 헤드셋, AR 헤드셋, 키보드, 마우스, 조이스틱, 이어폰, 시계, 용량성 터치 감지 휴대전화, 용량성 터치 감지 태블릿, 호버 감지 터치패드(예를 들면, 미국 특허 출원 번호 제15/224,266호에 기재된 바와 같은)를 포함하는 터치패드, 터치 키보드(예를 들면, 미국 특허 출원 번호 제15/200,642호에 기재된 바와 같은) 또는 다른 터치 감응성 객체(예를 들면, 미국 특허 출원 번호 제15/251,859호에 기재된 바와 같은)는 상기 언급된 모든 출원을 본원에 참조로 포함시킨다.
귀, 코, 입, 턱, 발, 발가락, 팔꿈치, 무릎, 가슴, 생식기, 엉덩이 등과 같은 다른 신체 부위 및 어펜디지도 측정할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 복수의 인젝터 또는 인퓨저 패드 또는 전극은 신체 중에 분포되고, 하나 이상의 신호를 투입하는 각각의 패드 또는 전극은 다른 것, 및 상호작용이 바람직하거나 의도된 감지 장치에 의해 사용되는 것에 대해 고유하고 주파수 직교한다.
상이한 신체 부위에 대한 투입 신호 구분
일반적으로 신체에 투입되는 전기 신호는 상대적으로 쉽게 신체의 다른 부분으로 이동한다. 투입 신호의 전파를 고려하는 목적으로, 신체는 염수로 채워진 플라스틱백으로 모델링(즉, 고려)될 수 있다. 플라스틱백은 표피와 같은 신체의 전도성이 낮은 부분, 및 혈액 및 근육 조직과 같은 전도성이 더 높은 부분을 나타내는 염수를 나타내는 것으로 고려될 수 있다. DC 또는 매우 낮은 주파수에서, 신체는 그 표면에 투입된 신호에 대해 매우 높은 전기 임피던스를 나타낸다. 그러나, 더 높은 주파수(예를 들면, 약 10㎑)에서는 신체의 표면이 커패시터 역할을 하고 신호가 통과할 수 있기 때문에 임피던스가 약해지기 시작한다. 또한, "염수"는 신호에 대한 실질적인 장벽을 나타내지 않는다. 따라서, 더 높은 주파수에서, 신체는 상당히 잘 행해진다. 더 높은 주파수에서, "표피" 효과는 신체의 전류를 인수하여 표면 근처에서만 흐르도록 한다. 이는 신호 주파수가 증가함에 따라 신호가 통과해야 하는 영역의 양(도체의 단면에서 볼 수 있음)이 감소하기 때문에, 신호에 의해 볼 수 있는 전기 임피던스를 증가시킨다. "표피 효과(skin effect)"는 약 10㎒ 이상에서 보다 중요해지므로 고려하는 것이 더욱 중요해진다.
주파수의 전송 차이는 신호원에 작동가능하게 연결된 2개의 신호 투입기를 갖는 효과적인 투입 시스템을 만드는데 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 2개의 신호 인퓨저 각각은 사용자의 동일한 손의 상이한 부분에 부착되도록 적합화될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 신호원은 하나의 신호를 제 1 신호 인퓨저로 전송하고, 상이한 신호를 제 2 신호 인퓨저로 전송하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 인퓨저로의 신호는 20㎑ 이상의 제 1 고주파 신호 및 10㎑ 이상의 제 1 저주파 신호를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 고주파 신호는 제 1 저주파 신호보다 적어도 한 옥타브 이상이다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 고주파 신호는 제 1 저주파 신호보다 적어도 5 옥타브 이상이다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 고주파 신호는 제 1 저주파 신호보다 적어도 10 옥타브 이상이다. 일 실시형태에 있어서, 제 2 인퓨저로의 신호는 20㎑ 이상의 제 2 고주파 신호 및 10㎑ 이상의 제 2 저주파 신호를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제 2 고주파 신호는 제 2 저주파 신호보다 적어도 한 옥타브 이상이다. 일 실시형태에 있어서, 제 2 고주파 신호는 제 2 저주파 신호보다 적어도 5 옥타브 이상이다. 일 실시형태에 있어서, 제 2 고주파 신호는 제 2 저주파 신호보다 적어도 10 옥타브 이상이다.
일 실시형태에 있어서, 투입된 신호는 신체의 특정 부분(예를 들면, 한 손가락)으로 구분될 수 있다. 이 맥락에서, 구분이라는 용어는 "구분된" 신체 부위를 넘어서 신호 및/또는 그 효과를 완화시키는 것을 지칭한다. 일 실시형태에 있어서, 도체(안테나라고 함)는 신체 상에 (또는 신체 내에) 배치되고, 도체의 전위는 교류(AC) 접지로 설정된다. 일 실시형태에 있어서, 금속 밴드가 구분하고자 하는 두 부분 사이의 신체 표면 상에 배치되고, AC 접지로 설정된다. 일 실시형태에 있어서, 금속 포일 조각은 손가락을 감싸고, 손가락을 구분하기 위해 AC 접지로 설정된다. 일 실시형태에 있어서, 얇은 금속 포일 조각이 손가락을 감싸고, 손가락을 구분하기 위해 AC 접지로 설정된다.
일 실시형태에 있어서, 공통 모드 초크(또는 인덕터)는 신체 부분 주위에 배치되어 서로 구분될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 공통 모드 초크는 공통 모드 전류를 감소시키기 위해 컴퓨터 케이블의 단부에 배치된 페라이트 비드와 유사할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 공통 모드 초크는 금속 링이다. 일 실시형태에 있어서, 공통 모드 초크 링은 철 또는 철 합금(예를 들면, 강철)으로 만들어진다. 일 실시형태에 있어서, 공통 모드 초크 링은 페라이트 재료로 만들어진다. 일 실시형태에 있어서, 초크는 고체 링일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 초크는 다수의 조각으로 만들어질 수 있고, 조각은 문제의 신체 부분 주위에 배치될 때에 링을 형성할 것이다. 일 실시형태에 있어서, 초크는 손가락 주위에 배치된다.
일 실시형태에 있어서, 신체의 두 부분이 서로 구분되는 경우, 한 신체 부분에 투입된 신호는 다른 신체 부분에서 완화된다. 일 실시형태에 있어서, 신체의 두 부분이 서로 구분되는 경우, 신체의 각각에 상이한 신호가 투입될 수 있고, 상이한 2개의 신호는 서로 완화된다. 일 실시형태에 있어서, 구분 메커니즘(예를 들면, 초크)은 다른 신체 부분에서 측정된 바와 같이 구분된 신호를 실질적으로 감쇠시킬 것이다. 일 실시형태에 있어서, 구분 메커니즘은 신체의 특정 부분에 존재하지 않아야 되는 신호를 실질적으로 감쇠시켜, 그 부분에 있는 신호만 검출될 것이다. 일 실시형태에 있어서, 구분 메커니즘은 신체의 특정 부분에 존재하지 않아야 되는 신호를 실질적으로 감쇠시키고, 수신기는 그 부분에 있는 신호만이 검출되도록 신호에 민감해진다. 일 실시형태에 있어서, 감쇠는 부분적일 뿐이며, 두 신호 사이의 차이 또는 비율을 분석함으로써 상이한 신체 부분이 식별될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 신체의 여러 부분은 이러한 방식으로 서로 구분될 수 있다.
도 23으로 잠시 돌아가면, 왼손 및 오른손(1006)이 나타내어져 있다. 리드 및 신호 투입기(1004)는 신호 발생기(도시되지 않음) 및 각각의 왼손 및 오른손에 작동가능하게 연결된다. 인퓨저를 통해 상이한 신호가 손에 투입된다. 신호 구분 밴드(1002)는 손목을 넘어 손에 투입된 신호의 전파를 감쇠하기 위해 손목 주위에 배치된다. 따라서, 각각의 손에 투입된 신호는 반대 손으로부터 구분된다. 각각의 손에서 두 신호 사이의 크기 차이는 터치 또는 호버 수신기가 두 신호 각각의 양에 기초하여 손 사이를 구별할 수 있게 한다.
일 실시형태에 있어서, 제 1 신호는 왼손에 투입되고 제 2 신호는 오른손에 투입되고; 투입된 손을 넘어 투입된 신호의 전파를 완화시키기 위해 각각의 손목에 아이솔레이터 밴드가 배치된다. 오른손 및 왼손 중 하나는 투입된 신호를 검출할 수 있는 센서의 일부인 수신기에 근접해 있다(예를 들면, 상술한 바와 같은 스티어링 휠에서). 센서는 손이 수신기에 근접한 후에 검출된 수신 신호에서 제 1 신호의 양 및 제 2 신호의 양을 검출하는데 사용되고, 센서는 검출된 제 1 신호 및 제 2 신호의 양에 기초하여 제 1 손과 제 2 손 사이를 구별하도록 구성된다.
도 24로 잠시 돌아가면, 왼손 및 오른손(1020)이 나타내어져 있다. 일 실시형태에 있어서, 조합 아이솔레이터/인퓨저(1010)는 복수의 손가락 각각의 베이스에 배치되고, 리드(1030)를 통해 신호원(도시되지 않음)에 연결된다. 일 실시형태에 있어서, 아이솔레이터/인퓨저는 글러브, 또는 하나 또는 여러 링, 또는 다른 웨어러블에 내장될 수 있다. 손가락의 베이스에 있는 아이솔레이터/인퓨저(1010)는 아이솔레이터/인퓨저(1010)에 의해 투입된 신호를 손으로 이동하여 신체의 나머지 부분으로 이동시키는 것을 감쇠시킨다. 일 실시형태에 있어서, 아이솔레이터/인퓨저(1010)는 다른 아이솔레이터/인퓨저(1010)로부터 아이솔레이터/인퓨저(1010)에 의해 주입된 신호가 그들이 접촉할 수 있는 신호를 감쇠시킨다. 일 실시형태에 있어서, 상이한 직교 신호가 신호원에 의해 생성되고 아이솔레이터/인퓨저(1010)를 통해 각각의 손가락에 투입된다.
도시된 실시형태에 있어서, 여러 손가락이 서로 구분되고 각각은 다른 손가락과 서로 구별되도록 상이한 신호를 투입한다. 투입된 숫자 중 하나가 투입된 신호(예를 들면, 게임 제어기 또는 스티어링 휠)를 검출하는 센서와 근접하는 경우, 센서는 센서 수신기에 의해 수신된 신호에서 각각의 직교 신호의 양을 검출하는데 사용될 수 있다. 수신된 각각의 신호의 양에 기초하여, 센서는 근사값과 관련된 아이솔레이터/인퓨저(1010)를 신호 식별할 수 있다.
신호 유형
상기 논의된 이러한 구분의 형태는 변조에 구애받지 않으므로, 거의 모든 신호 유형에서 작동해야 한다. 변조의 형태는 아이솔레이터에 인한 구분 또는 감쇠에 거의 영향을 미치지 않는다. 일 실시형태에 있어서, 투입된 신호는 수신기가 이들의 선형 조합으로부터 각각의 개별 신호를 검출할 수 있도록 서로 직교해야 한다. 주파수, 코드 또는 시간에서 직교하는 신호가 이 기술과 함께 작동해야 한다.
일부 아이솔레이터의 형태는 상이한 주파수에서 효과적이라는 점을 유의해야 한다. 예를 들면, 초크 아이솔레이터는 낮은 것보다 높은 주파수에서 더 효과적일 수 있다. 또한, 예를 들면 페라이트 재료는 특정 재료의 특성에 따라 잘 수행되는 주파수 윈도우를 가질 것이다.
본 개시의 양태는 센서를 갖는 차량 시트이다. 센서는, 제 1 안테나 및 제 2 안테나; 적어도 하나의 주파수를 포함하는 신호를 발생시키도록 적합화되고, 제 1 안테나에 작동가능하게 연결된 신호 발생원; 제 2 안테나에 작동가능하게 연결된 신호 수신기로서, 제 1 안테나 및 제 2 안테나는 (a) 그에 근접한 터치 이벤트가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하거나, (b) 제 2 안테나에 대한 제 1 안테나의 위치에서의 변화가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하거나, (c) 제 1 안테나 또는 제 2 안테나 중 적어도 하나에 근접한 유전 상수에서의 변화가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하거나, 또는 (d) 제 1 안테나 또는 제 2 안테나 중 적어도 하나의 전기 전도성에서의 변화가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하도록 배향되는 신호 수신기; 신호 수신기에 작동가능하게 연결되고, 생성된 신호와 관련된 적어도 하나의 측정값을 주기적으로 수행하도록 적합화된 신호 처리기; 및 시트의 사용을 결정하기 위해 적어도 하나의 측정값을 사용하도록 구성된 검출기 모듈을 포함한다.
본 개시의 다른 양태는 차량 시트이다. 차량 시트는, 제 1 안테나 및 제 2 안테나로서, (a) 그에 근접한 터치 이벤트가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하거나, (b) 제 2 안테나에 대한 제 1 안테나의 위치에서의 변화가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하거나, (c) 제 1 안테나 또는 제 2 안테나 중 적어도 하나에 근접한 유전 상수에서의 변화가 그들 사이에서의 변화를 야기하거나, 또는 (d) 제 1 안테나 또는 제 2 안테나 중 적어도 하나의 전기 전도성에서의 변화가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하도록 배향되는 제 1 안테나 및 제 2 안테나; 적어도 하나의 주파수를 포함하는 신호를 생성하도록 적합화된 신호 발생원; 신호 수신기; 신호 발생원, 신호 수신기 및 제 1 안테나 및 제 2 안테나에 작동가능하게 연결되고, 신호 발생원을 제 1 안테나 및 제 2 안테나 중 하나에, 제 1 안테나 및 제 2 안테나 중 다른 하나에 전기적으로 연결하도록 구성된 스위칭 장치; 신호 수신기에 작동가능하게 연결되고, 생성된 신호와 관련된 적어도 하나의 측정값을 주기적으로 수행하도록 적합화된 신호 처리기; 및 시트의 사용을 결정하기 위해 적어도 하나의 측정값을 사용하도록 구성된 검출기 모듈을 포함하는, 센서를 갖는다.
본 개시의 다른 양태는 센서를 갖는 차량 시트이다. 차량 시트는, 복수의 안테나; 복수의 고유한 주파수 직교 신호를 생성하도록 적합화되고, 상기 복수의 안테나 중 적어도 2개에 작동가능하게 연결되고 상기 복수의 고유한 주파수 직교 신호 중 적어도 하나를 작동가능하게 연결된 각각의 안테나에 송신하도록 구성된 신호 발생원; 상기 복수의 안테나 중 적어도 2개 이외의 복수의 안테나 중 적어도 2개 이상에 작동가능하게 연결된 신호 수신기로서, 복수의 안테나 중 적어도 2개 및 상기 복수의 안테나 중 적어도 2개 이상은 복수의 안테나 중 적어도 2개 중 하나 및 복수의 안테나 중 적어도 2개 이상 중 하나에 대해 근접한 터치 이벤트가, (a) 그에 근접한 터치 이벤트가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하거나, 또는 (b) 복수의 안테나 중 2개 이상에 대한 복수의 안테나 중 적어도 1개의 위치에서의 변화가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하도록, 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하도록 선택된 신호 수신기; 신호 수신기에 작동가능하게 연결되고, 생성된 고유한 주파수 직교 신호 각각과 관련된 적어도 하나의 측정값을 주기적으로 수행하도록 적합화된 신호 처리기; 및 시트의 사용을 결정하기 위해 생성된 고유한 주파수 직교 신호 각각과 관련된 적어도 하나의 측정값을 사용하도록 구성된 검출기 모듈을 갖는다.
본 개시의 다른 양태는 센서로 형성된 섬유이다. 센서로 형성된 섬유는, 복수의 고유한 주파수 직교 신호를 전송하도록 적합화된 송신기; 송신기에 작동가능하게 연결된 각각의 복수의 송신 안테나로서, 고유한 주파수 직교 신호는 복수의 송신 안테나 각각을 통해 송신되는 송신 안테나; 복수의 고유한 주파수 직교 신호를 수신하도록 적합화된 수신기에 작동가능하게 각각 연결된 각각의 복수의 수신 안테나; 및 수신된 복수의 고유한 주파수 직교 신호 중 적어도 하나의 측정값을 처리하도록 적합화된 신호 처리기로서, 측정값은 섬유와의 상호작용에 관해 의미있는 정보를 제공하는 신호 처리기를 포함한다.
상기 실시형태 및 선호도는 본 발명의 예시이다. 본 특허가 모든 가능한 조합 또는 실시형태를 개략적으로 설명하거나 규정할 필요는 없다. 본 발명자는 당업자가 본 발명의 적어도 하나의 실시형태를 실시할 수 있도록 충분한 정보를 공개했다. 상기 설명 및 도면은 단지 본 발명을 예시하고, 하기 청구범위에 규정된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 구성 요소, 구조 및 절차의 변경이 가능하다는 것을 의미한다. 예를 들면, 특정 순서로 상기 및/또는 다음의 청구범위에서 설명된 요소 및/또는 단계는 본 발명을 벗어나지 않고 상이한 순서로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명이 그 실시형태를 참조하여 특히 나타내고 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 제 1 안테나 및 제 2 안테나;
    적어도 하나의 주파수를 포함하는 신호를 발생시키도록 적합화되고, 상기 제 1 안테나에 작동가능하게 연결된 신호 발생원;
    상기 제 2 안테나에 작동가능하게 연결된 신호 수신기로서, 상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나는 그에 근접한 터치 이벤트가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하도록 배향된 신호 수신기;
    상기 신호 수신기에 작동가능하게 연결되고, 상기 생성된 신호와 관련된 적어도 하나의 측정값을 주기적으로 수행하도록 적합화된 신호 처리기; 및
    시트의 사용을 결정하기 위해 상기 적어도 하나의 측정값을 사용하도록 구성된 검출기 모듈을 포함하는, 센서를 갖는 차량 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 유무를 검출하는 차량 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 생체 인증을 검출하는 차량 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 위치를 검출하는 차량 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 체중을 검출하는 차량 시트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 헤드레스트로부터 머리까지의 거리를 검출하는 차량 시트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 객체의 존재를 검출하는 차량 시트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 상기 신호 처리기에서 실행되는 차량 시트.
  9. 제 1 안테나 및 제 2 안테나;
    적어도 하나의 주파수를 포함하는 신호를 발생시키도록 적합화되고, 상기 제 1 안테나에 작동가능하게 연결된 신호 발생원;
    상기 제 2 안테나에 작동가능하게 연결된 신호 수신기로서, 상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나는 상기 제 2 안테나에 대한 제 1 안테나의 위치에서의 변화가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하도록 배향된 신호 수신기;
    상기 신호 수신기에 작동가능하게 연결되고, 상기 생성된 신호와 관련된 적어도 하나의 측정값을 주기적으로 수행하도록 구성된 신호 처리기; 및
    시트의 사용을 결정하기 위해 상기 적어도 하나의 측정값을 사용하도록 구성된 검출기 모듈을 포함하는, 센서를 갖는 차량 시트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 유무를 검출하는 차량 시트.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 생체 인증을 검출하는 차량 시트.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 위치를 검출하는 차량 시트.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 체중을 검출하는 차량 시트.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 헤드레스트로부터 머리까지의 거리를 검출하는 차량 시트.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 객체의 존재를 검출하는 차량 시트.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 상기 신호 처리기에서 실행되는 차량 시트.
  17. 복수의 안테나;
    복수의 고유한 주파수 직교 신호를 생성하도록 적합화되고, 상기 복수의 안테나 중 적어도 2개에 작동가능하게 연결되고 상기 복수의 고유한 주파수 직교 신호 중 적어도 하나를 작동가능하게 연결된 각각의 안테나에 송신하도록 구성된 신호 발생원;
    상기 복수의 안테나 중 적어도 2개 이외의 복수의 안테나 중 적어도 2개 이상에 작동가능하게 연결된 신호 수신기로서, 상기 안테나 중 적어도 2개 이상 및 상기 복수의 안테나 중 적어도 2개 이상은 상기 복수의 안테나 중 적어도 2개 중 하나 및 상기 복수의 안테나 중 적어도 2개 이상 중 하나에 대한 근접한 터치 이벤트가, (a) 그에 근접한 터치 이벤트가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하거나, 또는 (b) 상기 복수의 안테나 중 2개 이상에 대한 상기 복수의 안테나 중 적어도 2개의 위치에서의 변화가 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하도록, 그들 사이의 결합에서의 변화를 야기하도록 선택된 신호 수신기;
    상기 신호 수신기에 작동가능하게 연결되고, 상기 생성된 고유한 주파수 직교 신호 각각과 관련된 적어도 하나의 측정값을 주기적으로 수행하도록 적합화된 신호 처리기; 및
    시트의 사용을 결정하기 위해 상기 생성된 고유한 주파수 직교 신호 각각과 관련된 적어도 하나의 측정값을 사용하도록 구성된 검출기 모듈을 포함하는, 센서를 갖는 차량 시트.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 탑승자의 유무를 검출하는 차량 시트.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 객체의 존재를 검출하는 차량 시트.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 검출기 모듈은 상기 신호 처리기에서 실행되는 차량 시트.
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