KR20140104736A - 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법 - Google Patents

차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정전 용량 변화를 차동 방식으로 감지하는 차동 터치 센싱 시스템에서 터치에 대응한 실제 좌표를 구하는 좌표 선택 회로 및 방법을 개시하며, 상기 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 선택 장치는, 터치 영역으로 인식된 부분의 차동값들을 축적값들로 변환하는 부분 영역 축적부; 상기 축적값들 중 최대값을 갖는 위치를 최대점으로 판단하는 최대 데이터 판단부; 및 상기 최대점과 상기 최대점을 기준으로 인접한 둘 이상의 주변점들의 상기 축적값들에서 DC 노이즈를 제거하여 모델링값들을 구하고 상기 모델링값들을 이용하여 변위를 구하며 상기 최대점에 상기 변위를 적용하여 터치에 대한 실제 좌표를 구하는 좌표 계산부;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING COORDINATES IN DIFFERENTIAL TOUCH SENSING SYSTEM}
본 발명은 차동 터치 센싱 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치에 따른 정전 용량 변화를 차동 방식으로 감지하는 차동 터치 센싱 시스템에서 터치에 대응한 실제 좌표를 구하는 좌표 계산 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 모바일 기기 등에 구성되는 디스플레이 패널은 터치 기능을 많이 채용하고 있다.
이 경우, 대개의 디스플레이 패널은 액정표시장치 등의 평판 디스플레이 장치로 구현되며, 터치 기능은 디스플레이 패널과 조합되는 터치 패널로 구현된다.
터치 패널은 사용자가 텍스트나 이미지 또는 아이콘 등을 누름에 따라서 기기를 조작하거나 프로그램을 실행하는 기능을 갖는 투명 스위치 패널을 의미한다.
터치 패널은 정전식으로 터치 인식을 수행하도록 구성될 수 있으며, 정전식 터치 인식을 구현하는 터치 패널의 일예로 "뮤추얼 캐패시턴스 터치 센싱 장치"가 "미국공개특허 US 2009/0091551호"로 공개된 바 있다.
일반적인 터치 센싱 시스템은 정정 용량을 감지하기 위하여 차동 방식으로 센싱하도록 개발되는 경우가 있다.
차동 방식으로 센싱 신호를 구동하는 경우, 터치 센싱 시스템은 노이즈에 강하고 터치 감도와 센싱의 정확도를 개선하는 효과를 기대할 수 있다.
최근 모바일 기기와 같이 터치 센싱 시스템이 적용되는 어플리케이션들이 고기능을 구현하기 위하여 개발되고 있다. 그에 따라서 터치 센싱 시스템도 고기능을 구현할 수 있도록 터치에 대응하여 정확한 좌표를 제공하도록 기능을 개선할 필요성이 있다.
본 발명은 터치 패널의 터치에 대응하여 차동값을 갖는 센싱 데이터로부터 실제 좌표를 계산하는 차동 터치 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 터치 영역으로 인식된 부분을 포지티브값에 대한 가중치(Weighted Value)를 갖는 축적값으로 변환하고 축적값의 분포에 따른 좌표를 계산함으로써 정확한 좌표에 근사하는 실제 좌표를 계산하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법을 제공함을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 터치 영역으로 인식된 부분의 차동값을 축적값으로 변환한 후 DC 노이즈를 고려한 모델링을 수행하고 모델링 결과로 좌표를 계산함으로써 정확한 좌표에 근사하는 실제 좌표를 계산하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법을 제공함을 또다른 목적으로 한다.
본 발명에 따른 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 선택 장치는, 터치 영역으로 인식된 부분의 차동값들을 축적값들로 변환하는 부분 영역 축적부; 상기 축적값들 중 최대값을 갖는 위치를 최대점으로 판단하는 최대 데이터 판단부; 및 상기 최대점과 상기 최대점을 기준으로 인접한 둘 이상의 주변점들의 상기 축적값들에서 DC 노이즈를 제거하여 모델링값들을 구하고 상기 모델링값들을 이용하여 변위를 구하며 상기 최대점에 상기 변위를 적용하여 터치에 대한 실제 좌표를 구하는 좌표 계산부;를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 방법은, 센싱 데이터에서 터치 영역을 인식하는 단계; 상기 터치 영역의 차동값들을 축적값들로 변환하는 단계; 상기 축적값들 중 최대값을 갖는 위치를 최대점으로 판단하는 단계; 상기 최대점과 상기 최대점을 기준으로 센싱 라인의 스캔 방향에 대하여 전과 후의 두 주변점들의 상기 축적값들에서 DC 노이즈의 평균값을 제거하여 모델링값들을 구하는 단계; 상기 모델링값들로 변위를 구하는 단계; 및 상기 최대점에 상기 변위를 적용하여 터치에 대한 실제 좌표를 구하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 차동값을 갖는 센싱 데이터로부터 정확한 좌표에 근사하는 실제 좌표를 계산할 수 있어서 터치에 대응한 실제 좌표를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 가중치를 갖는 축적값으로 변환하여 터치 영역으로 인식된 부분의 실제 좌표를 구함으로써 정확한 좌표에 근사한 실제 좌표를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 DC 노이즈를 고려한 모델링을 이용하여 좌표를 계산함으로써 정확한 좌표에 근사하는 실제 좌표를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 회로의 바람직한 실시예를 나타내는 블럭도.
도 2는 도 1의 디지털 로직부의 상세 블럭도.
도 3은 차동값들을 축적값들로 변환하는 것을 설명하는 데이터 맵.
도 4는 도 3 (a)의 스캔 라인(R1)의 차동값들을 축적값으로 변환하는 것을 설명하는 파형도.
도 5는 도 3 (b)의 스캔 라인(R2)의 차동값들을 축적값으로 변환하는 것을 설명하는 파형도.
도 6은 최대값을 판단하는 것을 예시한 데이터 맵.
도 7은 모델링값으로부터 실제 좌표를 구하는 방법을 설명하는 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 회로 및 방법은 가중치를 갖는 축적값을 이용하고 축적된 값을 DC 노이즈를 고려하여 모델링하며 모델링된 값으로부터 실제 좌표를 구하는 기술을 개시한다.
본 발명은 도 1과 같이 차동 터치 센싱 시스템 상에 실시될 수 있으며, 이미지 버퍼에서 출력되는 센싱 데이터를 분석하여 구현될 수 있다.
도 1을 참조하면, 차동 터치 센싱 시스템은 PWM 제어부(10), 구동 회로(12), 터치 패널(14), 센싱 회로(16) 및 이미지 버퍼(18)를 포함할 수 있다.
PWM 제어부(10)는 주기적인 센싱을 위한 구동 펄스를 제공하는 것이다.
구동 회로(12)는 구동 펄스에 동기된 구동 신호를 터치 패널(14)로 제공한다. 이때, 구동 신호는 차동 방식으로 터치 패널(14)에 제공될 수 있다.
터치 패널(14)은 다수의 구동 라인(도시되지 않음)과 다수의 센싱 라인(도시되지 않음)을 포함하여 구성된다. 다수의 구동 라인과 다수의 센싱 라인은 제작자의 의도에 따라서 다양하게 형성될 수 있으며 대개 이격된 공간의 정전 용량을 공유하도록 서로 교차하거나 나란히 배치되도록 형성될 수 있다.
따라서, 구동 라인에는 구동 신호가 인가되고, 센싱 라인에서 센싱 신호가 출력된다. 그리고, 터치에 의하여 정전 용량의 변화가 발생한 경우 센싱 신호는 정전 용량의 변화를 반영한 센싱 신호를 출력한다.
즉, 터치 패널(14)은 주기적으로 인가되는 구동 신호에 대응한 센싱 신호를 차동 방식으로 출력하도록 구성된다.
센싱 회로(16)는 터치 패널(14)에서 차동 방식으로 인가되는 센싱 신호를 이미지 버퍼(18)로 전달한다. 여기에서 센싱 회로(16)는 센싱 신호의 증폭이나 노이즈 필터링과 같은 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
이미지 버퍼(18)는 터치 패널(14)의 풀 프레임을 수용할 수 있는 프레임 단위의 저장소를 포함하도록 구성될 수 있으며, 센싱 회로(16)에서 전달되는 아날로그 신호를 디지털 값을 갖도록 변환하여 저장한 후 출력하도록 구성될 수 있다. 즉, 이미지 버퍼(18)는 디지털 신호로 센싱 데이터를 출력한다.
이하, 설명될 본 발명에 따른 실시예로 구성되는 디지털 로직부(20)는 이미지 버퍼(18)에서 출력되는 디지털 신호인 센싱 데이터를 입력받으며, 디지털 로직부(20)에 수신되는 센싱 데이터는 터치 패널(14)의 프레임에 대한 로우 데이터(Raw Data) 형태로 표현될 수 있다. 로우 데이터는 터치 패널(14)의 프레임 영역에 대한 다수의 스캔 라인들의 위치 별로 구분되어 디지털 값이 맵핑된 차동값을 갖는 데이터를 의미한다.
도 1의 디지털 로직부(20)는 칩 내에 좌표를 계산하기 위한 펌웨어(Firmware)로 구현될 수 있으며, 이를 기능적으로 구분하여 도시하면 도 2와 같은 구성을 갖는 것으로 예시될 수 있다.
즉, 디지털 로직부(20)는 터치 영역 인식부(30), 노이즈 판단부(32), 부분 영역 축적부(34), 최대 데이터 판단부(36) 및 좌표 계산부(38)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 터치 영역 인식부(30)는 각 좌표 별로 차동값을 갖는 센싱 데이터에서 터치 영역을 인식하는 기능을 갖는다.
터치 영역 인식부(30)는 이미지 버퍼(18)에서 센싱 데이터를 수신하며, 센싱 데이터는 상술한 바와 같이 차동값들이 맵핑된 로우 데이터이며 도 3 (a)와 같은 로우 데이터를 포함할 수 있다.
터치 영역 인식부(30)는 센싱 데이터에 포함된 차동값들에 대하여 미리 정해진 문턱값 이상을 갖는지 판단하여 라벨링을 수행한다. 여기에서 라벨링은 위치를 인지하여 카운트한다는 의미를 포함한다.
즉, 문턱값 이상의 차동값들을 갖는 영역들이 라벨링되고, 라벨링된 영역이 터치 영역으로 인식될 수 있다.
이때 문턱값은 차동값들의 특성을 감안하여 제작자의 의도에 따라 선택된 레벨이 적용될 수 있다. 그리고, 차동값들이 포지티브값과 네가티브값이 반복되는 패턴을 갖는 특성에 대응하여, 문턱값은 포지티브값의 차동값들과 대비하기 위한 포지티브값과 네가티브값의 차동값들과 대비하기 위한 네가티브값을 각각 갖도록 설정될 수 있다. 그에 따라서 네가티브값의 문턱값 이하의 차동값을 가진 위치들이 라벨링되어서 터치 영역으로 인식될 수 있다.
노이즈 판단부(32)는 터치 영역 인식부(30)에서 인식된 터치 영역이 노이즈로 인하여 인식된 것인지 정상 터치에 의하여 인식된 것인지 판단한다.
노이즈 판단부(32)는 터치 영역이 정상 터치에 의하여 인식된 것으로 판단되면 터치 영역으로 인식한 차동값들을 부분 영역 축적부(34)로 전달한다. 이와 달리, 노이즈 판단부(32)는 터치 영역이 노이즈에 의하여 인식된 것으로 판단되면 좌표 계산을 위한 프로세스를 중지한다.
노이즈 판단부(32)는 센싱 라인의 스캔 방향에 대하여 유효한 포지티브값과 유효한 네가티브값이 연속되는 경우 정상 터치로 판단할 수 있다.
여기에서, 센싱 라인은 터치 패널(14)의 센싱 라인에 해당되며 스캔 방향은 도 3 (a)의 오른쪽에서 왼쪽을 지시하는 화살표들(A1, A2)의 방향으로 예시될 수 있다.
도 3 (a)의 센싱 라인(R1)에 대응하는 파형이 도 4 (a)이고, 센싱 라인(R2)에 대응하는 파형이 도 5 (a)이다.
도 3 (a), 도 4 (a) 및 도 5 (a)의 차동값들을 살펴보면, 차동값들이 화살표들(A1, A2)의 방향으로 진행하면서 유효한 포지티브값들과 유효한 네가티브값들이 연속됨을 알 수 있다.
따라서, 도 3 (a), 도 4(b) 및 도 5 (a)의 차동값들로 표현되는 터치 영역은 정상 터치로 판단될 수 있다.
상기한 설명에서 유효한 포지티브값은 포지티브값으로 설정된 문턱값 이상의 값을 갖는 것을 의미하며, 유효한 네가티브값이란 네가티브값으로 설정된 문턱값 이상의 값을 갖는 것을 의미한다. 이때, 문턱값은 상술한 터치 영역 인식부(30)에서 적용되는 값과 같거나 다를 수 있다.
만약, 노이즈 판단부(32)는 센싱 라인의 스캔 방향에 대하여 유효한 포지티브값과 유효한 네가티브값이 연속되지 않는 경우 즉 네가티브 값만 있던지 포지티브값만 있는 경우 노이즈로 인식된 영역으로 판단하여 좌표 계산 프로세스를 종료한다.
노이즈 판단부(32)에서 터치 영역이 정상 터치에 의하여 인식된 것으로 판단되면, 부분 영역 축적부(34)는 터치 영역에 대한 차동값들을 전달받는다.
부분 영역 축적부(34)는 터치 영역에 대한 차동값들을 도 3 (b)와 같은 축적값들으로 변환하는 부분 영역 축적(Partial Region Accumulation)을 수행하는 구성을 갖는다.
여기에서, 부분 영역 축적부(30)는 터치 패널(14)의 하나의 센싱 라인에 해당하는 차동값들을 일방향으로 순차적으로 적산하여 터치 영역에 대한 축적값들을 구할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3 (a)의 스캔 라인(R1)의 차동값들은 '41', '45', '-59', '-43'의 값이 순차적으로 이어진다. 도 3 (a)의 차동값들을 스캔 방향(A1)을 따라 축적하면 도 3 (b)의 스캔 라인(R1)과 같이 축적값들은 '41', '86', '27', '-16'의 값으로 변환된다.
축적값 '86'는 차동값들의 '41'와 '45'의 합으로 도출되며, 축적값 '27'은 이전 축적값 '86'과 차동값 '-59'의 합으로 도출되고, 축적값 '-16'은 이전 축적값 '27'과 차동값 '-43'의 합으로 도출된다.
도 3 (a)의 스캔 라인(R2)의 차동값들도 상기한 방법으로 도 3(b)와 같이 변환될 수 있다. 도 4 (b) 및 도 5 (b)는 도 3 (b)의 각 스캔 라인(R1,, R2)의 축적값들을 적용한 파형이다.
상술한 바와 같이 변환되는 축적값은 터치 영역으로 인식된 부분을 포지티브값에 대한 가중치(Weighted Value)를 갖도록 변환한 예시적인 값이다.
상술한 바와 같이, 부분 영역 축적부(34)에서 터치 영역에 대한 축적값 변환이 이루어지면, 최대 데이터 판단부(36)는 터치 영역에 대한 축적값들을 수신하여서 축적값들 중 최대값을 갖는 위치를 최대점으로 판단하는 동작을 수행한다.
즉, 최대 데이터 판단부(36)는 도 6과 같은 맵 구조를 갖는 터치 영역의 축적값들 중 최대점을 찾는다. 도 6에서 최대점은 축적값이 '215'로 기재된 위치로 판단될 수 있다.
좌표 계산부(38)는 부분 영역 축적부(34)의 터치 영역에 대한 축적값들을 전달받으며 최대 데이터 판단부(26)에서 최대점으로 판단된 위치를 전달받는다.
그에 따라서, 좌표 계산부(38)는 최대점과 최대점을 기준으로 인접한 둘 이상의 주변점들의 축적값들에서 DC 노이즈를 제거하여 모델링값들을 구한다.
본 발명에 따른 실시예로 좌표 계산부(38)는 도 6의 영역 D에 포함된 최대점과 최대점을 기준으로 센싱 라인의 스캔 방향에 대하여 전과 후의 두 주변점의 축적값들을 이용하는 것을 예시한다.
도 6과 도 7을 참조하면, 최대점은 좌표축 상에 x로 표시하고, 주변점들은 x-1, x+1로 표시한다. 최대점 x에 대응하는 축적값은 wx로 표시하고, 주변점 x-1에 대응하는 축적값은 wx-1로 표시하며, 주변점 x+1에 대응하는 축적값은 wx+1로 표시한다.
최대점 x에 대응하는 축적값 wx는 도 6에서 '215'를 갖는 것으로 예시하고 있으며, 주변점 x-1에 대응하는 축적값 wx-1은 도 6에서 '71'을 갖는 것으로 예시하고 있고, 주변점 x+1에 대응하는 축적값 wx+1은 도 6에서 '121'을 갖는 것으로 예시하고 있다.
도 6과 도 7은 도 3에 예시한 스캔 방향(A1, A2)와 반대로 적용한 것을 예시한 것이다.
좌표 계산부(38)는 최대점 x와 최대점 x를 기준으로 인접한 주변점들 x-1, x+1의 축적값들에서 DC 노이즈의 평균값을 제거하여 모델링값들을 구한다.
DC 노이즈는 기생 캐패시턴스에 의하여 형성되는 불특정한 노이즈를 의미하며 센싱 라인을 따라 다수의 위치에서 형성되고 라벨링에 의하여 검출될 수 있다.
DC 노이즈는 실제 측정한 값을 적용하며, 노이즈를 산출한 평균값 nx를 적용하여 모델링값을 구한다. 노이즈를 산출한 평균값 nx는 센싱 라인 상에서 스캔의 진행 정도에 따라 평균값 nx에 적용되는 노이즈의 합이 달라지므로 위치에 따라서 다르게 산출될 수 있다. 본 발명에 따른 실시예는 최대점 x의 노이즈를 산출한 평균값은 nx로 정의하고, 주변점들 x-1, x+1의 노이즈를 산출한 평균값은 nx-1, nx+1로 정의한다.
결국, 모델링값은 축적값에서 DC 노이즈의 평균치를 제거하여 구할 수 있으므로, 최대점 x의 모델링값은 wx-nx로 구할 수 있고, 주변점 x-1의 모델링값은 wx-1-nx-1로 구할 수 있으며, 주변점 x+1의 모델링값은 wx+1-nx+1로 구할 수 있다.
상기한 바와 같은 좌표 별 축적값과 DC 노이즈의 평균치의 상관 관계를 지수 모델을 사용하여 계산하면 아래 <수학식 1> 내지 <수학식 3>으로 표현될 수 있다. <수학식 1>은 최대점 x의 모델링값이고, <수학식 2>는 주변점 x-1의 모델링값이며, <수학식 3>은 주변점 x+1의 모델링값이다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
여기에서, 상기 C는 진폭이고, x0이는 실제 좌표이며, x, x-1, x+1은 모델링값 wx-nx , wx -1-nx -1, wx +1-nx +1 에 대응하는 위치의 좌표이고, K는 함수의 분산 계수이다.
상술한 바와 같이 모델링값을 구한 후 모델링값들로 변위 δ가 구해질 수 있으며, 최대점 x에 변위 δ를 적용하여 터치에 대한 실제 좌표 x0가 구해질 수 있다.
이때, 변위 δ는 최대값을 갖는 위치의 좌표와 실제 좌표의 차를 의미하며, 변위 δ가 포지티브(+) 값을 가지면 최대값을 갖는 위치의 좌표 뒤에 실제 좌표가 위치하는 것을 의미하고, 변위 δ가 네가티브(-) 값을 가지면 최대값을 갖는 위치의 좌표 앞에 실제 좌표가 위치하는 것을 의미한다.
변위 δ는 아래 <수학식 4>에 의해서 구해질 수 있다.
Figure pat00004
여기에서, δx는 x좌표의 변위이고, wx, wx -1 및 wx +1은 좌표 별 터치 차동값들에 대한 축적값이며, nx, nx -1 및 nx +1은 좌표별 상기 DC 노이즈의 평균값이다.
상기와 같이 변위 δ가 구해지면 실제 좌표는 아래 <수학식 5>와 같이 구해질 수 있다.
Figure pat00005
상술한 실시예는 변위 δ를 구하기 위하여 log2(S)의 함수로 표현되는 값을 근사치로 표현할 수 있다. 여기에서, S는 상기 <수학식 4>와 같이 log2 함수에 적용되는 모델링값들의 상관관계를 갖는 변수이다.
이때, 근사치는 장치의 구성 및 방법의 구현을 위한 알고리즘의 간략화를 위하여 실험값으로 산출되어서 적용될 수 있다. 실험값에 의하여 변위 δ를 구하기 위한 각 log2 함수의 변수값이 S1 및 S2로 구해지는 경우, 변위 δ는 아래 <수학식 6>과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00006
여기에서, S1은
Figure pat00007
에 대응하여 미리 설정된 근사값이고, S2는
Figure pat00008
에 대응하여 미리 설정된 근사값이며, δx는 x좌표의 변위이며, wx, wx -1 및 wx +1은 좌표 별 터치 차동값들에 대한 축적값이고, nx, nx -1 및 nx +1은 좌표별 상기 DC 노이즈 평균값이다.
상술한 본 발명에 따른 실시예의 실제 좌표 계산은 스캔 라인에 대하여 수행하는 것을 예시하였으나 이에 국한되지 않고 스캔 라인과 교차하는 구동 라인에 대하여 수행될 수 있다. 이 경우 정확한 좌표에 근사하는 구동 라인 상의 실제 좌표가 구해질 수 있다.
결국, 본 발명에 의하여 정확한 좌표에 근사하는 실제 좌표(x0, y0)가 구해질 수 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 실시예에 의하여 노이즈에 의하여 인식된 터치 영역에 대하여 실제 좌표를 계산하지 않고 정상 터치에 의하여 인식된 터치 영역에 대하여 차동값을 갖는 센싱 데이터로부터 정확한 좌표에 근사하는 실제 좌표를 계산할 수 있다.
그리고, 본 발명은 센싱 데이터에서 정상 터치에 의하여 인식된 터치 영역의 차동값들을 가중치를 갖는 축적값으로 변환하여 터치 영역으로 인식된 부분의 실제 좌표를 구함으로써 정확한 좌표에 근사한 실제 좌표를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 가중치를 갖는 축적값에 포함된 DC 노이즈를 제거하여 모델링값을 구한 후 좌표를 계산한다. 그러므로, 본 발명은 DC 노이즈를 배제한 정확한 좌표에 근사하는 실제 좌표를 제공할 수 있는 효과가 있다.
10 : PWM 제어부 12 : 구동 회로
14 : 터치 패널 16 : 센싱 회로
18 : 이미지 버퍼 20 : 디지털 로직부
30 : 터치 영역 인식부 32 : 노이즈 판단부
34 : 부분 영역 축적부 36 : 최대 데이터 판단부
38 : 좌표 계산부

Claims (14)

  1. 터치 영역으로 인식된 부분의 차동값들을 축적값들로 변환하는 부분 영역 축적부;
    상기 축적값들 중 최대값을 갖는 위치를 최대점으로 판단하는 최대 데이터 판단부; 및
    상기 최대점과 상기 최대점을 기준으로 인접한 둘 이상의 주변점들의 상기 축적값들에서 DC 노이즈를 제거하여 모델링값들을 구하고 상기 모델링값들을 이용하여 변위를 구하며 상기 최대점에 상기 변위를 적용하여 터치에 대한 실제 좌표를 구하는 좌표 계산부;를 포함함을 특징으로 하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    각 좌표 별로 차동값을 갖는 센싱 데이터에서 상기 터치 영역을 인식하는 터치 영역 인식부; 및
    상기 터치 영역이 노이즈인지 아니면 정상 터치를 인식한 것인지 판단하여 상기 정상 터치로 판단되면 상기 차동값들을 상기 부분 영역 축적부로 전달하는 노이즈 판단부를 더 포함하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 터치 영역 인식부는 미리 정해진 문턱값 이상을 갖는 상기 차동값을 갖는 위치들을 상기 터치 영역으로 인식하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 노이즈 판단부는 센싱 라인의 스캔 방향에 대하여 유효한 포지티브값과 유효한 네가티브값이 연속되는 경우 상기 정상 터치로 판단하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 좌표 계산부는 상기 최대점과 상기 최대점을 기준으로 센싱 라인의 스캔 방향에 대하여 전과 후의 두 주변점의 상기 축적값들을 이용하여 상기 실제 좌표를 구하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  6. 제1 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 DC 노이즈는 상기 최대점과 상기 주변점들이 위치한 센싱 라인 상의 DC 성분의 노이즈를 평균한 값으로 설정되는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  7. 제1 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 모델링값들은
    Figure pat00009
    로 구하며, 상기 C는 진폭이고, x0이는 실제 좌표이며, x는 모델링값을 구하는 위치의 좌표이고, K는 함수의 분산 계수인 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  8. 제1 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 변위는
    Figure pat00010
    로 구하며, δx는 x좌표의 변위이고, wx, wx -1 및 wx +1은 좌표 별 터치 차동값들에 대한 축적값이며, nx, nx -1 및 nx +1은 좌표별 상기 DC 노이즈 평균값인 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  9. 제1 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 변위는
    Figure pat00011
    로 설정되고, 상기 S1은
    Figure pat00012
    에 대응하여 미리 설정된 근사값이며, 상기 S2는
    Figure pat00013
    에 대응하여 미리 설정된 근사값이고, δx는 x좌표의 변위이며, wx, wx -1 및 wx +1은 좌표 별 터치 차동값들에 대한 축적값이며, nx, nx -1 및 nx +1은 좌표별 상기 DC 노이즈 평균값인 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치.
  10. 센싱 데이터에서 터치 영역을 인식하는 단계;
    상기 터치 영역의 차동값들을 축적값들로 변환하는 단계;
    상기 축적값들 중 최대값을 갖는 위치를 최대점으로 판단하는 단계;
    상기 최대점과 상기 최대점을 기준으로 센싱 라인의 스캔 방향에 대하여 전과 후의 두 주변점들의 상기 축적값들에서 각 좌표별 DC 노이즈 평균값을 제거하여 모델링값들을 구하는 단계;
    상기 모델링값들로 변위를 구하는 단계; 및
    상기 최대점에 상기 변위를 적용하여 터치에 대한 실제 좌표를 구하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 센싱 데이터에서 인식된 상기 터치 영역이 노이즈인지 아니면 정상 터치를 인식한 것인지 판단하여 상기 차동값들을 상기 축적값들로 변환하는 단계의 진행을 결정하는 단계를 더 포함하는 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 모델링값들은
    Figure pat00014
    로 구하며, 상기 C는 진폭이고, x0이는 실제 좌표이며, x는 모델링값을 구하는 위치의 좌표이고, K는 함수의 분산 계수인 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 변위는
    Figure pat00015
    로 구하며, δx는 x좌표의 변위이고, wx, wx -1 및 wx +1은 좌표 별 터치 차동값들에 대한 축적값이며, nx, nx -1 및 nx +1은 좌표별 상기 DC 노이즈의 평균값인 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 변위는
    Figure pat00016
    로 설정되고, 상기 S1는
    Figure pat00017
    에 대응하여 미리 설정된 근사값이며, 상기 S2는
    Figure pat00018
    에 대응하여 미리 설정된 근사값이고, δx는 x좌표의 변위이며, wx, wx -1 및 wx +1은 좌표 별 터치 차동값들에 대한 축적값이고, nx, nx -1 및 nx +1은 좌표별 상기 DC 노이즈의 평균값인 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090076125A (ko) * 2008-01-07 2009-07-13 엘지전자 주식회사 터치스크린의 터치 좌표 산출 방법 및 이를 이용한 장치
KR20110037300A (ko) * 2009-10-06 2011-04-13 삼성전기주식회사 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법
KR20110046129A (ko) * 2009-10-28 2011-05-04 주식회사 애트랩 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법
KR20130004018A (ko) * 2011-07-01 2013-01-09 주식회사 알엔디플러스 멀티 터치 인식 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101201979B1 (ko) * 2010-10-21 2012-11-15 주식회사 애트랩 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법
KR101165456B1 (ko) * 2011-03-07 2012-07-12 이성호 전압변동을 이용한 정전식 터치 검출수단, 검출방법 및 터치스크린패널과, 그러한 정전식 터치스크린패널을 내장한 표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090076125A (ko) * 2008-01-07 2009-07-13 엘지전자 주식회사 터치스크린의 터치 좌표 산출 방법 및 이를 이용한 장치
KR20110037300A (ko) * 2009-10-06 2011-04-13 삼성전기주식회사 터치스크린의 터치 좌표 산출장치 및 방법
KR20110046129A (ko) * 2009-10-28 2011-05-04 주식회사 애트랩 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법
KR20130004018A (ko) * 2011-07-01 2013-01-09 주식회사 알엔디플러스 멀티 터치 인식 장치

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