KR101526168B1 - Effective method for removing noise in capacitive touch sensor and the touch screen device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정전용량 터치 센서의 노이즈 제거 방법 및 이를 이용한 터치스크린 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법 및 이를 이용한 터치스크린 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise removing method of a capacitive touch sensor and a touch screen device using the same. More particularly, the present invention relates to a noise canceling method and a touch screen device using the same.
유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있게 한다. 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.
A user interface (UI) enables a user (a user) to communicate with various electric or electronic devices, allowing the user to easily control the device as desired. Representative examples of the user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an on-screen display (OSD), a remote controller having infrared communication or radio frequency (RF) communication functions. User interface technology has been developed to enhance the user's sensibility and ease of operation. Recently, the user interface has evolved into a touch UI, a voice recognition UI, a 3D UI, and the like.
터치 UI는 휴대용 정보기기에 필수적으로 채택되고 있는 추세에 있으며, 가전제품에도 확대 적용되고 있다. 정전 용량 방식의 터치 센싱 시스템은 기존의 저항막 방식에 비하여 내구성과 선명도가 높고, 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있는 장점이 있다.
Touch UI is becoming a necessity for portable information devices and is being applied to household appliances. The capacitive touch sensing system has a high durability and sharpness and can be applied to various applications as compared with the conventional resistance film type.
터치스크린의 터치 센서들로부터 수신된 아날로그 신호에는 터치 센서에 인가되는 구동신호에 비례하는 센서 신호와 노이즈가 포함된다. 여기에서 노이즈는 다양한 형태로 존재하며, 대표적인 노이즈 원인은 Power Burst Noise, LCD 노이즈, 3파장 노이즈 등이 있다. 이를 노이즈 패턴으로 보면 Impulse Noise와 Sine Wave Noise 로 분석 할 수 있다. 이러한 노이즈를 제거하기 위해서 다양한 필터링 방법들이 존재하며, 보다 효과적인 방법으로 노이즈를 제거하기 위해 많은 노력을 하고 있다.
The analog signal received from the touch sensors of the touch screen includes a sensor signal and noise proportional to the drive signal applied to the touch sensor. Here noise exists in various forms, and typical noise sources are Power Burst Noise, LCD noise, and 3-wavelength noise. This noise pattern can be analyzed as Impulse Noise and Sine Wave Noise. There are various filtering methods to remove such noise, and a lot of efforts have been made to remove noise by a more effective method.
이와 관련하여, 대한민국공개특허 제10-2007-0109360호(2007. 11. 15 공개)는 평균 필터를 이용하여 터치 로우 데이터의 평균값으로 오프셋 노이즈를 제거하는 방법을 제안하였다. 그리고 이 공개특허는 동일한 터치 센서에 인가되는 신호들의 평균값으로 랜덤 노이즈를 제거할 수 있다고 주장하고 있다. 그러나 이와 같은 방법은 랜덤 노이즈 환경에서 많은 표본이 있을 때에 효과적인 방법이다. 따라서 평균 필터를 사용하는 방법 외에, 적은 샘플링 데이터로도 효과적으로 노이즈를 제거하기 위한 방법의 개발이 필요한 실정이다.In this regard, Korean Patent Laid-Open No. 10-2007-0109360 (published on November 15, 2007) proposed a method of removing offset noise by an average value of touch row data using an average filter. This patent claims that the average value of the signals applied to the same touch sensor can remove the random noise. However, this method is effective when there are many samples in a random noise environment. Therefore, in addition to the method using an average filter, a method for effectively removing noise from a small amount of sampling data is needed.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 정전용량 터치 센서에서 입력된 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋을 결정하고, 결정된 오프셋을 이용해 설정한 범위에서 샘플 데이터의 부분 평균을 산출하여, 산출된 부분 평균을 정전용량 터치 센서의 신호로 판단함으로써, 상대적으로 적은 샘플 데이터를 이용하여 효과적으로 노이즈를 필터링하고 터치 신호의 정확도를 향상시킬 수 있는, 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법 및 이를 이용한 터치스크린 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the previously proposed methods. The present invention determines an offset from a distribution of sample data input from a capacitive touch sensor, The noise is filtered effectively by using relatively small sample data and the accuracy of the touch signal can be improved by determining the calculated partial average as the signal of the capacitive touch sensor. And a touch screen device using the same.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided an effective noise removing method for a capacitive touch sensor,
(1) 상기 정전용량 터치 센서로부터 입력된 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋(offset)을 결정하는 단계;(1) determining an offset from a distribution of sample data input from the capacitive touch sensor;
(2) 상기 샘플 데이터의 전체 평균을 기준으로, 상기 전체 평균에서 상기 결정된 오프셋을 감산한 값부터 상기 오프셋만큼 가산한 값까지의 범위를 설정하고, 설정된 범위 내에 포함되는 데이터의 부분 평균을 산출하는 단계; 및(2) a range from a value obtained by subtracting the determined offset from the overall average to a value obtained by adding the offset from the total average of the sample data is set, and a partial average of data included in the set range is calculated step; And
(3) 상기 산출된 부분 평균을 상기 정전용량 터치 센서의 신호로 판단하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
(3) determining the calculated partial average as a signal of the capacitive touch sensor.
바람직하게는, 상기 단계 (1) 이전에는,Preferably, prior to step (1)
상기 정전용량 터치 센서로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로(raw) 데이터를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Converting the analog signal inputted from the capacitive touch sensor into a digital signal to generate raw data.
바람직하게는, 상기 단계 (1) 이전에는,Preferably, prior to step (1)
상기 정전용량 터치 센서로부터 입력된 로(raw) 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
And sampling the data to extract necessary data among raw data input from the capacitive touch sensor.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치는, According to an aspect of the present invention, there is provided a touch screen device using an effective noise canceling method in a capacitive touch sensor,
터치스크린에 구비된 정전용량 방식의 터치 센서; 및A capacitive touch sensor provided on a touch screen; And
상기 터치 센서로부터 입력된 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하되,And a signal processor for processing a signal input from the touch sensor,
상기 신호 처리부는,The signal processing unit,
상기 터치 센서로부터 입력된 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋(offset)을 결정하는 오프셋 결정 모듈; 및An offset determining module that determines an offset from a distribution of the sample data input from the touch sensor; And
상기 샘플 데이터의 전체 평균을 기준으로, 상기 전체 평균에서 상기 결정된 오프셋을 감산한 값부터 상기 오프셋만큼 가산한 값까지의 범위를 설정하고, 설정된 범위 내에 포함되는 데이터의 부분 평균을 산출하며, 상기 산출된 부분 평균을 상기 터치 센서의 신호로 판단하는 노이즈 제거 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
Setting a range from a value obtained by subtracting the determined offset from the overall average to a value obtained by adding the offset based on the total average of the sample data, calculating a partial average of data included in the set range, And a noise removing module for determining a partial average of the partial average as a signal of the touch sensor.
바람직하게는,Preferably,
상기 정전용량 터치 센서로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로(raw) 데이터를 생성하는 AD 변환부를 더 포함할 수 있다.
And an AD converter for converting the analog signal input from the capacitive touch sensor into a digital signal to generate raw data.
바람직하게는, 상기 신호 처리부는,Preferably, the signal processing unit includes:
상기 정전용량 터치 센서로부터 입력된 로(raw) 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 하는 샘플링 모듈을 더 포함할 수 있다.And a sampling module that performs sampling to extract necessary data among raw data input from the capacitive touch sensor.
본 발명에서 제안하고 있는 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법 및 이를 이용한 터치스크린 장치에 따르면, 정전용량 터치 센서에서 입력된 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋을 결정하고, 결정된 오프셋을 이용해 설정한 범위에서 샘플 데이터의 부분 평균을 산출하여, 산출된 부분 평균을 정전용량 터치 센서의 신호로 판단함으로써, 상대적으로 적은 샘플 데이터를 이용하여 효과적으로 노이즈를 필터링하고 터치 신호의 정확도를 향상시킬 수 있다.According to the noise canceling method and the touch screen device using the same, the offset is determined from the distribution of the sample data inputted from the capacitive touch sensor, and the sample is sampled in the range set by using the determined offset. By calculating the partial average of the data and judging the calculated partial average as the signal of the capacitive touch sensor, noise can be effectively filtered using relatively small sample data and the accuracy of the touch signal can be improved.
도 1은 정전용량 방식의 터치스크린 패널을 도시한 도면.
도 2는 이상적인 환경의 샘플링 데이터 분포를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법에 따른 노이즈 제거 과정을 예를 들어 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법에서, 샘플 데이터 생성을 위한 전처리 과정의 흐름을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치의 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치에서, 신호 처리부의 세부적인 구성을 도시한 도면.1 illustrates a capacitive touch screen panel;
Figure 2 shows the distribution of sampling data in an ideal environment;
FIG. 3 is a flow chart illustrating an effective noise canceling method in a capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a diagram illustrating a noise removal process according to an effective noise removal method in a capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a preprocessing process for generating sample data in an effective noise canceling method in a capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a diagram illustrating a configuration of a touch screen device using an effective noise canceling method in a capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a detailed block diagram of a signal processing unit in a touch screen device using an effective noise canceling method in a capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention; FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.
도 1은 정전용량 방식의 터치스크린 패널을 도시한 도면이다. 일반적으로 터치스크린 패널(Touch Screen Panel; TSP)에서 한 개의 노드(Node)의 정전용량(Capacity) 값을 얻기 위해서는, 송신(TX)과 수신(RX)의 절차를 여러 번 반복하여 데이터를 획득하게 된다. 이러한 복수의 데이터를 처리하여 해당 노드의 정전용량 값을 추출할 수 있다.
FIG. 1 is a diagram illustrating a capacitive touch screen panel. Generally, in order to obtain the capacitance value of one node in a touch screen panel (TSP), the procedure of transmission (TX) and reception (RX) is repeated several times to acquire data do. The plurality of data can be processed to extract the electrostatic capacitance value of the corresponding node.
도 2는 이상적인 환경의 샘플링 데이터 분포를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 랜덤 노이즈(Random Noise) 환경에서 획득한 디지털 데이터는 이상적으로 가우시안 분포를 가질 수 있다. 따라서 이상적인 환경이라면 샘플링 된 데이터의 평균값이 가장 신뢰도 높은 데이터가 될 수 있다. 그러나 이와 같은 결과를 얻기 위해서는 아주 많은 샘플이 필요하므로 현실적으로 구현하기 어려운 한계가 있다. 따라서 현실적으로, 샘플 전체의 평균값은 해당 노드의 정전용량 값을 대표하기에는 그 정확도가 낮은 문제가 있다.
Figure 2 is a diagram showing the distribution of sampling data in an ideal environment. As shown in FIG. 2, digital data obtained in a random noise environment may ideally have a Gaussian distribution. Therefore, in an ideal environment, the average value of sampled data can be the most reliable data. However, in order to obtain such a result, a large number of samples are required, so that it is difficult to realize realization. Therefore, in reality, the average value of the entire sample has a problem that its accuracy is low to represent the capacitance value of the corresponding node.
도 3은 전술한 바와 같은 문제를 해결할 수 있는, 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법은, 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋을 결정하는 단계(S100), 샘플 데이터의 전체 평균을 기준으로 범위를 설정하고, 설정된 범위 내에 포함되는 데이터의 부분 평균을 산출하는 단계(S200) 및 부분 평균을 정전용량 터치 센서의 신호로 판단하는 단계(S300)를 포함하여 구현될 수 있다.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of an effective noise removing method in a capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention, which can solve the above-described problems. 3, an effective noise removing method in the capacitive touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention includes: determining an offset from a distribution of sample data (S100); determining a range (S200) of calculating a partial average of data included in the set range, and determining (S300) that the partial average is a signal of the capacitive touch sensor.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법에 따른 노이즈 제거 과정을 예를 들어 도시한 도면이다. 이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법의 각 단계에 대해 상세히 설명하도록 한다.
4 is a diagram illustrating an example of a noise removal process according to an effective noise removal method in a capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, each step of the effective noise removing method in the capacitive touch sensor according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 and FIG.
단계 S100에서는, 정전용량 터치 센서로부터 입력된 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋(offset)을 결정할 수 있다. 즉, 특정 노드로부터 수집된 샘플 데이터의 분포에 따라 오프셋은 서로 상이할 수 있으며, 단계 S100에서는 다양한 수식 또는 함수를 적용하여 오프셋을 결정할 수 있다.
In step S100, an offset can be determined from the distribution of the sample data input from the capacitive touch sensor. That is, the offsets may be different from each other depending on the distribution of the sample data collected from the specific node. In step S100, various formulas or functions may be applied to determine the offset.
단계 S200에서는, 샘플 데이터의 전체 평균을 기준으로, 전체 평균에서 결정된 오프셋을 감산한 값부터 오프셋만큼 가산한 값까지의 범위를 설정하고, 설정된 범위 내에 포함되는 데이터의 부분 평균을 산출할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 단계 S100에서 결정된 오프셋을 전체 평균값을 기준으로 적용하여 범위를 설정할 수 있는데, 이때 설정된 범위는 전체 평균에서 오프셋을 감산한 값 이상, 전체 평균에서 오프셋을 가산한 값 이하일 수 있으며, 전체 평균을 기준으로 오프셋의 두 배에 해당하는 범위일 수 있다. 단계 S200에서는, 설정된 범위 내에 포함되는 샘플 데이터를 평균하여 부분 평균을 산출하므로, 도 4에 도시된 바와 같이 노이즈에 의한 영향이 제거되어 보다 정확도 높은 평균값을 산출할 수 있다.
In step S200, a range from a value obtained by subtracting the offset determined in the overall average to a value obtained by adding the offset based on the total average of the sample data can be set, and the partial average of the data included in the set range can be calculated. That is, as shown in FIG. 4, a range can be set by applying the offset determined in step S100 on the basis of the total average value. The set range is not less than a value obtained by subtracting the offset from the overall average, And may be a range corresponding to twice the offset based on the overall average. In step S200, since the sample data included in the set range is averaged to calculate the partial average, the influence due to the noise is removed as shown in Fig. 4, and a more accurate average value can be calculated.
단계 S300에서는, 산출된 부분 평균을 정전용량 터치 센서의 신호로 판단할 수 있다. 즉, 단계 S200에서 범위를 설정하고 부분 평균을 구하는 과정에서 노이즈에 의한 영향이 제거될 수 있기 때문에, 산출된 부분 평균은 샘플 데이터의 전체 평균에 비하여 해당 노드의 정전용량 값을 보다 정확하게 대표할 수 있고, 신뢰도가 향상될 수 있다. 따라서 단계 S300에서는, 단계 S200에서 산출된 부분 평균을 정전용량 터치 센서의 해당 노드를 대표하는 신호 또는 정전용량으로 판단할 수 있다. 다만, 실시예에 따라서는 평균 필터 등 신호의 정확도를 향상시키기 위한 필터 등을 추가로 적용할 수 있다.
In step S300, the calculated partial average can be determined as a signal of the capacitive touch sensor. That is, since the influence of noise can be eliminated in the process of setting the range and obtaining the partial average in step S200, the calculated partial average can represent the capacitance value of the corresponding node more accurately than the average of the sample data And reliability can be improved. Accordingly, in step S300, the partial average calculated in step S200 can be determined as a signal representing the corresponding node of the capacitive touch sensor or capacitance. However, according to the embodiment, a filter for improving the accuracy of a signal such as an average filter may be further applied.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법에서, 샘플 데이터 생성을 위한 전처리 과정의 흐름을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법은, 단계 S100 이전에 처리되는 전처리 과정으로서, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로 데이터를 생성하는 단계(S10) 또는 로 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 하는 단계(S20)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
5 is a flowchart illustrating a preprocessing process for generating sample data in an effective noise canceling method in a capacitive touch sensor according to an embodiment of the present invention. 5, in the capacitive touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention, an effective noise removing method includes a preprocessing process performed before step S100, in which analog signals are converted into digital signals to generate raw data Step S10 or step S20 of sampling data to extract necessary data among the data.
단계 S10에서는, 정전용량 터치 센서로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로(raw) 데이터를 생성할 수 있다. 즉, 터치스크린 장치의 정전용량 터치 센서는 아날로그 신호의 형태로 신호를 수집하는데, 단계 S10에서는 이와 같은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
In step S10, the analog signal input from the capacitive touch sensor can be converted into a digital signal to generate raw data. That is, the capacitive touch sensor of the touch screen device collects signals in the form of analog signals. In step S10, such analog signals can be converted into digital signals.
보다 구체적으로는, 단계 S10에서는, 입력된 아날로그 신호를 증폭기를 이용해 증폭하여 신호의 레벨을 크게 할 수 있으며, 증폭된 아날로그 신호는 샘플링 레이트(Sampling Rate)에 따라 샘플링 된 후 디지털 신호로 변환되어 로 데이터가 될 수 있다. 단계 S10에서 생성된 로 데이터는, 사용자의 터치로 인한 신호 이외에도 노이즈를 포함할 수 있다.
More specifically, in step S10, the input analog signal is amplified by using an amplifier to increase the level of the signal. The amplified analog signal is sampled according to a sampling rate and then converted into a digital signal, Lt; / RTI > The route data generated in step S10 may include noise other than the signal due to the touch of the user.
단계 S20에서는, 정전용량 터치 센서로부터 입력된 로(raw) 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 할 수 있다. 즉, 단계 S20에서는, 로 데이터에서 필요한 정보를 갖는 데이터만 추출하기 위해 샘플링을 할 수 있다. 수집된 전체 로 데이터에는 중요한 데이터와 중요하지 않은 데이터가 혼합되어 있으므로, 단계 S20에서 중요한 데이터들만을 추출하여 샘플링하게 되면 데이터 추출 또는 데이터 비교 시 그 시간이 절약될 수 있다.
In step S20, sampling can be performed to extract necessary data among raw data input from the capacitive touch sensor. That is, in step S20, sampling can be performed to extract only data having necessary information from the raw data. Since important data and non-critical data are mixed in the collected whole data, if only important data are extracted and sampled in step S20, the time for data extraction or data comparison can be saved.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치는, 터치 센서(100) 및 신호 처리부(300)를 포함하여 구성될 수 있으며, AD 변환부(200)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
6 is a diagram illustrating a configuration of a touch screen device using an effective noise canceling method in the
터치 센서(100)는, 터치스크린에 구비된 정전용량 방식의 센서일 수 있다. 터치스크린 장치는, 복수의 터치 센서(100)를 포함할 수 있으며, 정전용량 터치 센서(100)가 아날로그 형태의 센서 신호를 수집할 수 있다. 터치 센서(100)에서 수집된 센서 신호는 사용자의 터치로 인한 신호 이외에도 노이즈를 포함하고 있다.
The
AD 변환부(200)는, 정전용량 터치 센서(100)로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로(raw) 데이터를 생성할 수 있다. 또한, AD 변환부(200)는 아날로그 신호의 크기를 크게 하기 위한 증폭기를 더 포함할 수 있다.
The A /
신호 처리부(300)는, 터치 센서(100)로부터 입력된 신호를 처리하고, 노이즈를 제거할 수 있다. 이하에서는, 도 7을 참조하여 신호 처리부(300)의 세부적인 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
The
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치에서, 신호 처리부(300)의 세부적인 구성을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치의 신호 처리부(300)는, 오프셋 결정 모듈(320) 및 노이즈 제거 모듈(330)을 포함하여 구성될 수 있으며, 샘플링 모듈(310)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
FIG. 7 is a diagram illustrating a detailed configuration of a
샘플링 모듈(310)은, 정전용량 터치 센서(100)로부터 입력된 로(raw) 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 할 수 있다. 즉, 샘플링 모듈(310)은, AD 변환부(200)로부터 디지털 신호로 변환된 로 데이터를 전달받아 샘플링 함으로써 샘플 데이터를 추출할 수 있다.
The
오프셋 결정 모듈(320)은, 터치 센서(100)로부터 입력된 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋(offset)을 결정할 수 있다. 오프셋 결정 모듈(320)은 단계 S100을 처리할 수 있으며, 오프셋의 결정을 위해 다양한 수식 및 함수를 사용할 수 있다.
The offset
노이즈 제거 모듈(330)은, 샘플 데이터의 전체 평균을 기준으로, 전체 평균에서 결정된 오프셋을 감산한 값부터 오프셋만큼 가산한 값까지의 범위를 설정하고, 설정된 범위 내에 포함되는 데이터의 부분 평균을 산출하며, 산출된 부분 평균을 터치 센서(100)의 신호로 판단할 수 있다. 노이즈 제거 모듈(330)은, 단계 S200 및 단계 S300을 처리할 수 있으며, 부분 평균을 통해 노이즈 제거 효과를 얻을 수 있다.
The
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics of the invention.
100: 터치 센서 200: AD 변환부
300: 신호 처리부 310: 샘플링 모듈
320: 오프셋 결정 모듈 330: 노이즈 제거 모듈
S10: 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로 데이터를 생성하는 단계
S20: 로 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 하는 단계
S100: 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋을 결정하는 단계
S200: 샘플 데이터의 전체 평균을 기준으로 범위를 설정하고, 설정된 범위 내에 포함되는 데이터의 부분 평균을 산출하는 단계
S300: 부분 평균을 정전용량 터치 센서의 신호로 판단하는 단계100: touch sensor 200: AD conversion unit
300: signal processing unit 310: sampling module
320: Offset determination module 330: Noise reduction module
S10: a step of converting analog signals into digital signals to generate raw data
Step S20: Sampling to extract necessary data among the data
S100: determining an offset from the distribution of the sample data
S200: a range is set based on the total average of the sample data, and a partial average of data included in the set range is calculated
S300: judging the partial average as a signal of the capacitive touch sensor
Claims (6)
(1) 상기 정전용량 터치 센서(100)로부터 입력된 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋(offset)을 결정하는 단계;
(2) 상기 샘플 데이터의 전체 평균을 기준으로, 상기 전체 평균에서 상기 결정된 오프셋을 감산한 값부터 상기 오프셋만큼 가산한 값까지의 범위를 설정하고, 설정된 범위 내에 포함되는 데이터의 부분 평균을 산출하는 단계; 및
(3) 상기 산출된 부분 평균을 상기 정전용량 터치 센서(100)의 신호로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법.
A noise removing method of a capacitive touch sensor (100)
(1) determining an offset from a distribution of sample data input from the capacitive touch sensor 100;
(2) a range from a value obtained by subtracting the determined offset from the overall average to a value obtained by adding the offset from the total average of the sample data is set, and a partial average of data included in the set range is calculated step; And
(3) determining that the calculated partial average is a signal of the capacitive touch sensor (100).
상기 정전용량 터치 센서(100)로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로(raw) 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법.
The method according to claim 1, wherein before the step (1)
Further comprising the step of converting the analog signal input from the capacitive touch sensor (100) into a digital signal to generate raw data.
상기 정전용량 터치 센서(100)로부터 입력된 로(raw) 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법.
3. The method according to claim 2, wherein before the step (1)
Further comprising the step of sampling to extract necessary data from raw data input from the capacitive touch sensor (100). ≪ Desc / Clms Page number 19 >
터치스크린에 구비된 정전용량 방식의 터치 센서(100); 및
상기 터치 센서(100)로부터 입력된 신호를 처리하는 신호 처리부(300)를 포함하되,
상기 신호 처리부(300)는,
상기 터치 센서(100)로부터 입력된 샘플 데이터의 분포로부터 오프셋(offset)을 결정하는 오프셋 결정 모듈(320); 및
상기 샘플 데이터의 전체 평균을 기준으로, 상기 전체 평균에서 상기 결정된 오프셋을 감산한 값부터 상기 오프셋만큼 가산한 값까지의 범위를 설정하고, 설정된 범위 내에 포함되는 데이터의 부분 평균을 산출하며, 상기 산출된 부분 평균을 상기 터치 센서(100)의 신호로 판단하는 노이즈 제거 모듈(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치.
A capacitive touch screen device comprising:
A capacitive touch sensor 100 provided on a touch screen; And
And a signal processing unit (300) for processing a signal input from the touch sensor (100)
The signal processing unit (300)
An offset determination module 320 for determining an offset from a distribution of sample data input from the touch sensor 100; And
Setting a range from a value obtained by subtracting the determined offset from the overall average to a value obtained by adding the offset based on the total average of the sample data, calculating a partial average of data included in the set range, And a noise removal module (330) for determining a partial average of the partial average as a signal of the touch sensor (100).
상기 정전용량 터치 센서(100)로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로(raw) 데이터를 생성하는 AD 변환부(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치.
5. The method of claim 4,
The capacitive touch sensor (100) according to claim 1, further comprising an A / D converter (200) for converting the analog signal inputted from the capacitive touch sensor (100) into a digital signal to generate raw data A touch screen device using an effective noise reduction method.
상기 정전용량 터치 센서(100)로부터 입력된 로(raw) 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 하는 샘플링 모듈(310)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정전용량 터치 센서(100)에서 효과적인 노이즈 제거 방법을 이용한 터치스크린 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the signal processor (300)
Further comprising a sampling module (310) for performing sampling to extract necessary data among raw data input from the capacitive touch sensor (100), characterized in that the capacitive touch sensor A touch screen device using a noise canceling method.
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