JP5032659B2 - 自動感度調節装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
パルス信号発生部10のクロック信号発生器13は、クロック信号CLKを発生して信号遅延器14とANDゲート16にそれぞれ伝送する。
図1を参照して図2の従来接触感知センサの動作を説明する。
パルス信号発生部10は、制御部12のパルス幅制御信号PCONに応答して所定のパルス幅を有するパルス信号を発生してパルス信号伝達部2に出力する(段階S1)。
制御部12は、パルス信号のインピーダンス調節動作を行う条件になったのかを確認するために、非接触累積時間が非接触確認時間になったのか確認する(段階S1−1)。
その後、制御部12は、感度調節のパルス幅にパルス信号を校正した後(段階S1−10)、インピーダンス調節動作を終了する。
パルス信号伝達部41−1〜41−Nのそれぞれは、接触物体が接触される接触パッドPADを備え、接触物体が接触パッドPADに接触されると、パルス信号R_Sigを基準遅延信号Sig1より大きく遅延させ、接触されないと、パルス信号R_Sigを基準遅延信号Sig1より小さく遅延させて基準遅延信号Sig1と遅延時間との差ができるように接触信号Sig2−1〜Sig2−Nを発生させる。
次に、最小遅延値D1(TN)〜Dn(TN)と接触パッドPADのインピーダンスとの差を求めて制御値を決定し、決定された制御値を可変遅延部に制御信号D1〜Dnとして伝送することで、接触センサのエラーマージン(Error margin)を十分に確保する。
接触パッドの初期インピーダンスは、繰り返し実験により得られた結果であって、接触パッドが大きいほど接触パッドの初期インピーダンスも大きくなる。
パルス信号発生部40は、所定大きさを有するパルス信号を出力パルス信号R_Sigとして発生して基準遅延信号発生部41と複数のパルス信号伝達部41−1〜41−Nにそれぞれ印加する(段階S5−1)。
このとき、接触パッドPADに物体が接触されないため、複数の可変遅延部42−1〜42−(N)から出力される可変遅延信号VSig2−1〜VSig2−Nが遅延基準信号Sig1よりも小さく遅延されるということは当然なことである。
制御部44は、接触パッドPADの接触感度調節のために現在の接触出力を固定して可変遅延部の遅延時間調整が接触センサの一般的な動作に影響を与えないようにする(段階S6−1)。
制御部44は、変数i値を1ずつ増加させ(段階S6−3)、i番目の可変遅延部の遅延値が最小になるように設定する(段階S6−4)。そして、接触信号の値が接触パッドの接触時と同一値Si=1となるか否かを検査し(段階S6−5)、検査結果が否であればi番目の可変遅延部の遅延値を設定値分増加させ(段階S6−6)、段階S6−5を繰り返す。検査結果が正であれば、このときの最小遅延値DiTHを獲得する(段階S6−7)。
その後、i値がタッチセンサに備えられた可変遅延部の個数と同一であるか否かを検査する(段階S6−10)。
この場合、図1と同一構成及び動作の構成要素については、図1と同一番号を付してその説明を省略する。
次に、図7を参照して図8を説明する。
パルス信号発生部10は、制御部112のパルス幅制御信号PCONに応答して所定のパルス幅を有するパルス信号を発生してチャンネルCH1〜CH(N)内のパルス信号伝達部2とパルス幅校正チャンネル117内の校正信号伝達部122に出力する(段階S101)。
上記のように、本発明の制御部112は、動作環境をチェックするパルス幅校正チャンネル117を別に備え、パルス幅校正チャンネル117のパルス信号P−REFが非伝達されたのかを確認し、パルス幅校正チャンネル117のパルス信号P−REFが非伝達された場合は動作環境が変化したと判断してすべてのチャンネル117、CH1〜CH(N)のインピーダンスを自動調節することで、すべてのチャンネル117、CH1〜CH(N)の誤動作を1次的に防止し、動作環境の可変により複数のチャンネルCH1〜CH(N)のパルス信号P1〜P(N)が非伝達されたのかを確認し、すべてのチャンネル117、CH1〜CH(N)のインピーダンスを自動調節することで、すべてのチャンネル117、CH1〜CH(N)の誤動作を2次的に防止することができる。
このとき、図4と同一構成及び動作の構成要素については、図4と同一番号を付してその説明は省略する。
基準パルスチャンネル300は、パルス信号伝達部301、基準可変遅延部302、パルス信号検出部303で構成されている。
パルス信号発生部40は、所定の大きさを有するパルス信号を出力パルス信号R_Sigとして発生して基準遅延信号発生部41と複数のパルス信号伝達部41−1〜41−Nにそれぞれ印加する(段階S201)。
上記のように本発明の制御部344は、動作環境をチェックする基準パルスチャンネル300を別に備え、基準パルスチャンネル300の接触信号S−REFが以前状態の接触信号S−REFと異なるか否かを確認し、以前状態の接触信号S−REFと異なると動作環境が変化したものと判断し、基準パルスチャンネル300と複数のチャンネルCH1〜CH(N)のインピーダンスを自動調節して複数のチャンネルCH1〜CH(N)の誤動作を1次的に防止し、動作環境の変化に伴って複数のチャンネルCH1〜CH(N)の接触信号S1〜S(N)が以前状態の接触信号と異なるか否かを確認し、異なったら基準パルスチャンネルと複数のチャンネルCH1〜CH(N)のインピーダンスを自動調節することで、すべてのチャンネルの誤動作を2次的に防止する。
このとき、図8と図10のフローチャートにおいて、すべての段階は同一であるか、図7と図8の段階S109(段階S209)と段階S110(段階S210)との間に図9のフローチャートが追加される。
ここで、‘同一チャンネルインピーダンス調節時間’は、同一チャンネルが接触され、所定時間になるとチャンネルの接触パッドPADの感度調節動作を実行させる基準時間であり、ユーザにより設定が可能な値である。
ここで、上記図11の感度調節動作は、図3または図6と同一であり、その説明は省略する。
このとき、図7と同一構成及び動作の構成要素については、図7と同一番号を付して、その説明は省略する。
図13のキャパシティブセンサの構造とセンシング方法を以下に説明する。
キャパシティブセンサ400の構造は、下側には4等分された電極P1〜P4が配置され、上側には移動可能な電極PMが配置され、上側と下側電極との間にはキャパシタンスが存在することができる(初期状態のキャパシタンス間の差は0である)。上側の電極PMは、バー状のノブ(図示せず)に接続されてそのノブは弾性のある物質(図示せず)に接続されている。上側でバー状のノブをユーザの手により動くようにした構造であって、弾性物質で接続されているバー状のノブは、ユーザの手に接触されない場合は下側の4等分された電極P1〜P4の中間に位置する。
また、ユーザの調整によりバー状のノブが動くようになればキャパシタンス間の差は0とならなく(例:401、402、403)、上側電極と下側電極との間に所定のキャパシタンスを有することになる。
上記のような本発明の自動インピーダンス調節装置の制御方法は、従来のインピーダンス調節装置の短所である、一部の特定接触パッドだけが接触されている場合または動作環境が変化した場合にインピーダンスが減少する現象を複数のチャンネルのすべての接触パッドが接触されている場合または動作環境を監視する別途のチャンネルを置いて別途のチャンネルの接触パッドが接触物体に接触されている場合に自動インピーダンス調節動作を行うことで、解決することができた。また、同一接触パッドが所定時間以上接触されている状態で、ユーザ設定時間になると自動インピーダンス調節動作が実行されることで、同一接触パッドに所定時間以上の接触が持続されてインピーダンスが減少される現象を除去することができた。
3 パルス信号検出部
10 パルス信号発生部
12 制御部
13 クロック信号発生器
14 信号遅延器
15 インバータ
16 ANDゲート
111 複数のチャンネル
112 制御部
117 パルス幅校正チャンネル
122 校正信号伝達部
123 校正信号検出部
125 接触パッド
CH1〜CH(N) チャンネル
CLK、DCLK クロック信号
PCON パルス幅制御信号
Claims (17)
- パルス幅制御信号に応答してパルス幅が変化されたパルス信号を発生するパルス信号発生部と、
複数の第1入力センサを備えた複数のチャンネルと第2入力センサを備えたパルス幅校正チャンネルを備え、前記第1入力センサ及び前記第2入力センサに物体が接触すると前記パルス信号を出力せず、前記第1入力センサ及び前記第2入力センサに前記物体が接触しないと前記パルス信号を出力する信号処理部と、
正常モードで前記パルス信号が検出されると非接触状態であることを出力し、前記パルス信号が検出されないと接触状態であることを出力し、設定された時間になると自動インピーダンス調節モードに進入して前記パルス幅制御信号を制御し、前記複数のチャンネル全部または前記パルス幅校正チャンネルで前記パルス信号が検出されないと前記自動インピーダンス調節モードに進入して前記パルス幅制御信号を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
正常モードで前記パルス信号が検出されると前記非接触状態であることを出力し、
前記パルス信号が検出されないと前記接触状態であることを出力し、
前記設定された時間になると前記自動インピーダンス調節モードに進入して前記パルス幅制御信号を制御し、
前記パルス幅校正チャンネルの前記パルス信号が検出されないと前記自動インピーダンス調節モードに進入して前記パルス幅制御信号を制御することを特徴とする請求項1に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
正常モードで現在の前記接触状態のチャンネルが以前前記接触状態のチャンネルと前記設定された時間の間に同一であれば前記自動インピーダンス調節モードに進入して前記パルス幅制御信号を制御することを特徴とする請求項1に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
正常モードで現在の前記接触状態のチャンネルが以前前記接触状態のチャンネルと前記設定された時間の間に同一であれば前記設定された時間を設定値分小さくすることを特徴とする請求項1に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
前記自動インピーダンス調節モード進入時に、前記パルス幅制御信号を出力して前記パルス信号のパルス幅を最大に調節し、
前記自動インピーダンス調節モード動作時に前記信号処理部を介して出力される各チャンネルの前記パルス信号の出力を感知して前記パルス信号出力が感知されないまで前記パルス幅制御信号を制御して前記パルス信号のパルス幅を設定された値分減少させて前記パルス信号の出力が検知されないと前記パルス信号のパルス幅を閾値パルス幅に各チャンネル別に獲得し、
前記閾値パルス幅に設定されたマージンパルス幅を加えて校正パルス幅を求めて前記パルス幅制御信号に出力してインピーダンス調節を行うことを特徴とする請求項1に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記チャンネルは、
前記第1入力センサ及び第2入力センサが接続され、前記パルス信号を印加して前記第1入力センサ及び第2入力センサに物体が接触すると位相が遅延された前記パルス信号を出力し、前記第1入力センサ及び第2入力センサに物体が接触しないと前記パルス信号をそのまま出力するパルス信号伝達部と、
前記位相が遅延されたパルス信号を印加すると前記パルス信号を出力せず、前記位相が遅延されないパルス信号を印加すると前記パルス信号を出力するパルス信号検出部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記第1入力センサ及び第2入力センサは、
タッチパッドを備えることを特徴とする請求項1に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記第1入力センサ及び第2入力センサは、
下側に配置される下側電極と上側に配置されて移動させることができ、
前記下側電極との間にキャパシタンス値を有する上側電極を備え、
ユーザの調整に従って前記上側電極を移動させて変化された前記キャパシタンスの値を出力するキャパシティブセンサを備えることを特徴とする請求項1に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 設定されたパルス幅を有したパルス信号を発生するパルス信号発生部と、
前記パルス信号を設定された時間分遅延させた遅延信号を出力する遅延信号発生部と、
複数の第1入力センサを備える複数のチャンネルと第2入力センサを備える基準パルスチャンネルを備え、遅延値制御信号に応答して前記第1入力センサ及び第2入力センサに物体が接触すると位相が変化する前記パルス信号を出力し、前記物体が接触しないと位相が変化しない前記パルス信号をそれぞれ出力する信号処理部と、
正常モードで前記変化しないパルス信号が検出されると非接触状態であることを出力し、前記変化するパルス信号が検出されると接触状態であることを出力し、設定された時間になると自動インピーダンス調節モードに進入して前記遅延値制御信号を制御し、前記複数のチャンネル全部または前記基準パルスチャンネルで前記変化するパルス信号が検出されると前記自動インピーダンス調節モードに進入して前記遅延値制御信号を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
正常モードで前記変化しないパルス信号が検出されると前記非接触状態であることを出力し、前記変化するパルス信号が検出されると前記接触状態であることを出力し、前記設定された時間になると前記自動インピーダンス調節モードに進入して前記遅延値制御信号を制御し、前記基準パルスチャンネルで前記変化するパルス信号が検出されると前記自動インピーダンス調節モードに進入して前記遅延値制御信号を制御することを特徴とする請求項9に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
正常モードで現在の前記接触状態のチャンネルが以前前記接触状態のチャンネルと前記設定された時間の間に同一であれば、前記自動インピーダンス調節モードに進入して前記遅延値制御信号を制御することを特徴とする請求項9に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
正常モードで現在の前記接触状態のチャンネルが以前前記接触状態のチャンネルと前記設定された時間の間に同一であれば、前記設定された時間を設定値分小さくすることを特徴とする請求項9に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
前記自動インピーダンス調節モード進入時に前記遅延値制御信号を出力して前記すべてのチャンネルの可変遅延部の遅延値を最小に調節し、前記自動インピーダンス調節モード動作時に前記信号処理部を介して出力される前記すべてのチャンネルの前記パルス信号の出力を感知し、前記すべてのチャンネルの可変遅延部の遅延値を設定値分増加させながら前記すべてのチャンネルの入力センサに接触物体が接触された時と同一の位相最小遅延値をそれぞれ獲得し、前記位相最小遅延値と前記入力センサの接触感度の差をそれぞれ求めて前記すべてのチャンネルそれぞれの遅延値制御信号として用いてインピーダンス調節を行うことを特徴とする請求項9に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記制御部は、
前記自動インピーダンス調節モード進入時に前記遅延値制御信号を出力して前記非接触されたチャンネルの可変遅延部の遅延値を最小に調節し、前記自動インピーダンス調節モード動作時に前記信号処理部を介して出力される前記非接触されたチャンネルの前記パルス信号の出力を感知し、前記非接触されたチャンネルの可変遅延部の遅延値を設定値分増加させながら前記非接触されたチャンネルの入力センサに接触物体が接触された時と同一の位相最小遅延値をそれぞれ獲得し、前記位相最小遅延値と前記入力センサの接触感度の差をそれぞれ求めて前記非接触されたチャンネルそれぞれの遅延値制御信号として用いてインピーダンス調節を行うことを特徴とする請求項9に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記チャンネルは、
前記第1入力センサ及び第2入力センサが接続され、前記パルス信号を印加して前記第1入力センサ及び第2入力センサに前記物体が接触すると前記遅延信号より位相が大きく遅延された前記パルス信号を出力し、前記第1入力センサ及び第2入力センサに前記物体が接触しないと前記遅延信号より位相が小さく遅延された前記パルス信号を出力するパルス信号伝達部と、
前記パルス信号を印加して前記制御部の遅延値制御信号に応答して前記パルス信号の遅延時間を変化させて可変遅延信号を出力する可変遅延部と、
前記遅延信号より位相が遅延された前記可変遅延信号を印加すると変化する前記パルス信号を出力し、前記遅延信号と位相が同一または小さく遅延された前記可変遅延信号を印加すると変化しない前記パルス信号を出力するパルス信号検出部と、
を備えることを特徴とする請求項9に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記第1入力センサ及び第2入力センサは、
タッチパッドを備えることを特徴とする請求項9に記載の自動インピーダンス調節装置。 - 前記第1入力センサ及び第2入力センサは、
下側に配置される下側電極と上側に配置されて移動させることができ、前記下側電極との間にキャパシタンス値を有する上側電極を備え、ユーザの調整に従って前記上側電極を移動させて変化された前記キャパシタンス値を出力するキャパシティブセンサを備えることを特徴とする請求項9に記載の自動インピーダンス調節装置。
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