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KR102114693B1 - 포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법 - Google Patents

포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법 Download PDF

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Publication number
KR102114693B1
KR102114693B1 KR1020180020717A KR20180020717A KR102114693B1 KR 102114693 B1 KR102114693 B1 KR 102114693B1 KR 1020180020717 A KR1020180020717 A KR 1020180020717A KR 20180020717 A KR20180020717 A KR 20180020717A KR 102114693 B1 KR102114693 B1 KR 102114693B1
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KR
South Korea
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data
force
sensing
force sensor
Prior art date
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KR1020180020717A
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김태원
윤성호
김기현
박종찬
박정흠
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(주)파트론
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Publication date
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Abstract

포스 센서의 데이터 보정 방법이 개시된다. 본 발명의 및 포스 센서의 데이터 보정 방법은 피감지부에 대한 반복적인 누름에도 감지 정확도가 유지될 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 포스 센서의 데이터 보정 방법은, 피감지체를 누르는 힘을 감지하여 감지 데이터를 생성하는 포스 센서의 데이터 보정 방법에 있어서, 상기 감지 데이터를 이용하여 현재 상태를 포스(force) 상태 또는 언포스(unforce) 상태로 판단하는 동작, 현재 상태가 포스 상태인 경우, 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작 및 상기 감지 데이터에서 상기 오프셋 데이터를 차감하여 보정 데이터를 산출하는 동작을 포함한다.

Description

포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법{Force sensor and data compensation method thereof}
본 발명은 포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피감지부를 누르는 힘을 감지하는 포스 센서에 대해서 감지 정확도를 향상시키기 위해 감지 데이터를 보정하는 포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰(smart phone), MP3와 같은 휴대용 전자 기기나 냉장고 등의 가전 기기에는 다양한 동작 상태를 출력하고, 터치(touch) 동작에 의한 명령어 등의 입력 동작을 위한 터치 패널(touch panel)이 부착되어 있다.
따라서, 터치 패널은 정보를 시각적으로 출력하는 표시장치 모듈과 사용자의 터치 동작을 인식하기 위한 터치센서 모듈이 결합되어 있다.
이러한 터치 패널에 사용되는 표시장치 모듈은 현대 대표적으로 올레드(OLED, organic light emitting diode) 표시 장치, 특히 아몰레드(AMOLED, active matrix organic light emitting diode)나 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 이용된다.
또한 터치센서 모듈은 X축과 Y축의 좌표를 이용하여 터치 지점을 감지하는 2차원 터치 감지 방식뿐만 아니라 Z축 방향으로 인가되는 터치 강도를 추가로 감지하는 3차원 터치 감지 방식이 이용되고 있다.
이러한 3차원 터치 감지 방식을 위해, 종래에는 압력 센서나 이미지 센서를 이용하여 터치의 강도를 감지하였으나 터치 강도 변화를 정확하게 감지하지 못하는 문제점이 존재한다.
대한민국 등록특허 제 10-1777733호(등록일자: 2017년09월06일, 발명의 명칭: 이미지센서와 불투명 부재를 이용한 3D 터치 장치)
본 발명이 해결하려는 과제는, 감지 정확도가 향상된 포스 센서 및 이를 위한 포스 센서의 데이터 보정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 피감지부에 대한 반복적인 누름에도 감지 정확도가 유지될 수 있는 포스 센서 및 이를 위한 포스 센서의 데이터 보정 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 포스 센서의 데이터 보정 방법은, 피감지체를 누르는 힘을 감지하여 감지 데이터를 생성하는 포스 센서의 데이터 보정 방법에 있어서, 상기 감지 데이터를 이용하여 현재 상태를 포스(force) 상태 또는 언포스(unforce)상태로 판단하는 동작, 현재 상태가 포스 상태인 경우, 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작 및 상기 감지 데이터에서 상기 오프셋 데이터를 차감하여 보정 데이터를 산출하는 동작을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 포스 상태는 상기 누르는 힘이 미리 정해진 레벨 이상으로 가해지고 있는 상태이고, 상기 언포스 상태는 상기 누르는 힘이 상기 레벨 미만으로 가해지거나 가해지지 않는 상태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 현재 상태가 언포스 상태인 경우, 현재의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 현재 상태가 언포스 상태인 경우, 보정 데이터를 0으로 산출하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 현재 상태를 판단하는 동작은, 상기 감지 데이터의 시간에 대한 기울기값을 이용하여 현재 상태를 판단하는 동작일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기울기값이 미리 정해진 양의 레벨 이상인 경우, 현재 상태를 포스 상태의 시작점으로 판단하고, 상기 기울기값이 미리 정해진 음의 레벨 이하인 경우, 현재 상태를 언포스 상태의 시작점으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보정 데이터의 노이즈를 제거하는 동작을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 포스 센서는, 피감지체를 누르는 힘을 감지하여 감지 데이터를 생성하는 포스 센서에 있어서, 상기 감지 데이터를 이용하여 현재 상태를 포스(force) 상태 또는 언포스(unforce)상태로 판단하는 동작, 현재 상태가 포스 상태인 경우, 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작 및 상기 감지 데이터에서 상기 오프셋 데이터를 차감하여 보정 데이터를 산출하는 동작을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 포스 상태는 상기 누르는 힘이 미리 정해진 레벨 이상으로 가해지고 있는 상태이고, 상기 언포스 상태는 상기 누르는 힘이 상기 레벨 미만으로 가해지거나 가해지지 않는 상태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 현재 상태가 언포스 상태인 경우, 현재의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작을 더 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 현재 상태를 판단하는 동작은, 상기 감지 데이터의 시간에 대한 기울기값을 이용하여 현재 상태를 판단하는 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기울기값이 미리 정해진 양의 레벨 이상인 경우, 현재 상태를 포스 상태의 시작점으로 판단하고, 상기 기울기값이 미리 정해진 음의 레벨 이하인 경우, 현재 상태를 언포스 상태의 시작점으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법은 감지 정확도가 향상된다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법은 피감지부에 대한 반복적인 누름에도 감지 정확도가 유지될 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 포스 센서의 구성을 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 포스 센서의 감지 데이터의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 포스 센서의 데이터 보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서의 감지 데이터와 감지 데이터의 기울기값의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서의 감지 데이터와 오프셋 데이터의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서의 감지 데이터, 오프셋 데이터 및 보정 데이터이 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서의 보정 데이터 및 노이즈가 제거된 보정 데이터의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
도 1은 종래의 포스 센서의 구성을 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하여 포스 센서의 구성 및 동작에 대해서 설명하도록 한다.
포스 센서는 피감지체(20)를 누르는 힘을 감지하는 센서이다. 구체적으로, 피감지체(20)와 소정의 거리로 이격된 위치에 센싱부(L1)가 위치하고, 피감지체(20)에 누르는 힘이 가해지면 피감지체(20)는 힘이 가해지는 방법으로 형태가 변형되게 된다. 이 때, 힘이 가해지는 방향은 피감지체(20)를 기준으로 센싱부 방향에 해당된다. 따라서 피감지체(20)는 센싱부(L1)와 거리가 가깝게 되도록 변형된다.
여기서, 피감지체(20)와 센싱부(L1) 사이에 둘을 이격시키기 위한 스페이서(30)가 위치한다. 스페이서(30)는 피감지체(20)와 센싱부(L1) 사이의 일부 또는 전부의 공간에 위치하게 된다.
여기서, 피감지체(20)는 터치 패널일 수 있다. 구체적으로, 터치 패널은 디스플레이 장치와 결합되거나 일체로 형성된 것일 수 있다. 경우에 따라, 피감지체(20)는 터치 패널과 결합되거나 일체로 형성된 도전막일 수도 있다. 이 때, 도전막은 ITO(indium tin oxide) 등과 같은 투명한 도전성 물질이나 금속(metal)과 같은 도전 물질로 이루어질 수 있다.
센싱부(L1)는 피감지체(20)와의 거리가 변함을 감지하여 감지 데이터를 생성한다. 센싱부(L1)는 피감지체(20)와의 거리를 감지할 수 있는 다양한 형태가 사용될 수 있다. 구체적으로, 센싱부(L1)는 피감지체(20)와의 저항, 인덕턴스 또는 커패시턴스의 변화를 감지하는 것일 수도 있다.
예를 들어, 센싱부(L1)가 피감지체(20)와의 인덕턴스의 변화를 감지하는 것일 경우에 센싱부(L1)는 적어도 하나의 코일(L1)을 포함할 수 있다. 코일(L1)은 경성 또는 연성의 인쇄회로기판(10) 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 피감지체(20)와 코일(L1) 사이의 거리변화에 따라 코일(L1)에 인가되는 인덕턴스가 변하게 된다. 포스 센서는 이러한 인덕턴스의 변화를 감지하여 이에 관한 감지 데이터를 생성할 수 있다.
도 2는 종래의 포스 센서의 감지 데이터의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다. 도 2를 참조하여, 종래의 포스 센서의 문제점에 대해서 설명하도록 한다.
상술한 것과 같이, 포스 센서가 누르는 힘을 감지하는 것은 피감지체의 변형에 기인한다. 피감지체는 누르는 힘에 의해서 변형되면 다시 원상태로 복원는데 소정의 회복 시간이 필요하다. 그러나 상기 회복 시간이 지나지 않은 상태에서 반복적으로 피감지체에 누르는 힘이 가해지면, 포스 센서의 인덕턴스 변화가 오류가 발생할 수 있다. 이는 누르는 힘의 감지의 오작동을 유발할 수 있다.
도 2는 포스 센서에 누르는 힘이 간격을 두고 여러 번 반복될 때의 감지 데이터를 도시한 것이다. 여기서, 포스 센서에 누르는 힘이 미리 정해진 레벨 이상으로 가해지고 있는 상태를 포스(force) 상태라 정의하고, 누르는 힘이 상기 레벨 이하로 가해지거나 전혀 가해지지 않은 상태를 언포스(unforce) 상태로 정의하도록 한다.
포스 상태에서는, 감지 데이터가 급격하게 증가하고, 증가한 상태가 유지되는 것을 볼 수 있다. 반면에 포스 상태에서 언포스 상태로 변경되면 감지 데이터가 급격하게 감소하는 것이 아니라 상대적으로 완만한 곡선을 그리며 감소하는 것을 볼 수 있다. 회복 시간보다 긴 충분한 시간이 도과되면 감지 데이터는 원래의 상태까지 하락할 것이다. 그러나 도 2의 Recovery Time issue로 표시된 부분에 도시된 것과 같이, 회복 시간이 완전히 도과하기 전에 다시 포스 상태로 변경되면 감지 데이터가 초기 상태보다 높은 레벨을 가진 상태에서 다시 급격하게 증가하게 된다. 이에 따라 도 2의 Sensitivity issue로 표시된 부분에 도시된 것과 같이, 포스 상태에서 증가된 정도가 점차 증가하게 되는 문제가 발생한다.
이러한 것이 반복되면, 초기 상태에서 처음 포스 상태가 된 경우의 감지 데이터 변화와는 다른 감지 데이터 변화가 발생하게 된다. 구체적으로, 포스 상태가 시작하기 직전의 감지 데이터가 보다 클 수 있고, 포스 상태로 변환되면서 발생하는 감지 데이터의 변화량이 작을 수 있고, 포스 상태에서 발생하는 감지 데이터의 최고치가 보다 작을 수 있다. 이는 예시적인 것에 불과하고 이러한 피감지체의 미회복으로 인한 다양한 오작동이 유발될 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 착안된 것이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법에 대해서 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 포스 센서의 데이터 보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 포스 센서의 데이터 보정 방법은 현재 상태를 판단하는 동작(S100), 현재 상태에 따라 오프셋 데이터를 설정하는 동작(S200), 오프셋 데이터를 이용하여 보정 데이터를 산출하는 동작(S300) 및 보정 데이터의 노이즈를 제거하는 동작(S400)을 포함한다.
상술한 각 동작은 기재된 순서대로 수행되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 각 단계를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서의 감지 데이터와 감지 데이터의 시간에 대한 기울기값의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다. 실선(검은색)으로 표시된 것이 감지 데이터이고, 점선(빨간색)으로 표시된 것이 기울기값이다.
도 4를 참조하여, 현재 상태를 판단하는 동작(S100)에 대해서 설명하도록 한다. 현재 상태를 판단하는 동작(S100)은 감지 데이터를 이용하여 현재 상태를 포스 상태 또는 언포스 상태로 판단하는 동작이다.
여기서, 포스 상태는 피감지체를 누르는 힘이 미리 정해진 레벨 이상으로 가해지고 있는 상태를 의미한다. 또한, 언포스 상태는 피감지체를 누르는 힘이 상기 레벨 이하로 가해지거나 전혀 가해지지 않은 상태를 의미한다. 이 때, 미리 정해진 레벨은 설계 과정에서 조절될 수 있고, 이후 사용자가 포스 센서의 감도 조절을 위해 조절할 수도 있을 것이다.
구체적으로, 현재 상태를 판단하는 동작은 감지 데이터를 수신하는 동작, 감지 데이터의 시간에 대한 기울기값을 산출하는 동작 및 시간에 대한 기울기값을 이용하여 현재 상태를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
감지 데이터를 수신하는 동작에 의해서 현재 및 과거의 감지 데이터가 수신되게 된다. 포스 센서는 감지 데이터를 이용하여 시간에 대한 기울기값을 산출할 수 있다. 그리고 시간에 대한 기울기값을 미리 정해진 레벨과 비교하여 현재 상태를 포스 상태 또는 언포스 상태로 판단할 수 있다.
구체적으로, 시간에 대한 기울기값이 미리 정해진 양의 레벨 이상인 경우, 현재 상태를 포스 상태의 시작점으로 판단할 수 있다. 또한, 시간에 대한 기울기값이 미리 정해진 음의 레벨 이하인 경우, 현재 상태를 언포스 상태의 시작점으로 판단할 수 있다.
도 4를 참조하면, 포스 센서는 시간에 대한 기울기값이 미리 정해진 양의 레벨보다 커지는 시점에서 포스 상태가 시작되는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 포스 상태는 언포스 상태가 시작되기 전까지 유지될 수 있다.
경우에 따라, 포스 상태의 시작점은 어느 정도 변경될 수 있다. 예를 들어, 시간에 대한 기울기값이 미리 정해진 양의 레벨보다 커지는 시점이 포함되어 있는 피크가 시작되는 시점을 포스 상태의 시작점으로 판단할 수도 있다. 또한, 시간에 대한 기술기값이 미리 정해진 양의 레벨보다 커지는 시점보다 미리 정해진 시간 앞의 시점을 포스 상태의 시작점으로 판단할 수도 있다.
또한, 포스 센서는 시간에 대한 기울기값이 미리 정해진 음의 레벨보다 작아지는 시점에서 포스 상태가 시작되는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 포스 상태는 포스 상태가 시작되기 전까지 유지될 수 있다.
경우에 따라, 언포스 상태의 시작점은 어느 정도 변경될 수 있다. 예를 들어, 시간에 대한 기울기값이 미리 정해진 음의 레벨보다 작아지는 시점이 포함되어 있는 피크가 시작되는 시점을 언포스 상태의 시작점으로 판단할 수도 있다. 또한, 시간에 대한 기울기값이 미리 정해진 음의 레벨보다 작아는 시점보다 미리 정해진 시간 앞의 시점을 언포스 상태의 시작점으로 판단할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서의 감지 데이터와 오프셋 데이터의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다. 검은색 실선으로 표시된 것이 감지 데이터이고, 녹색 실선으로 표시된 것이 오프셋 데이터이다.
도 5를 참조하여, 현재 상태에 따라 오프셋 데이터를 설정하는 동작(S200)에 대해서 설명하도록 한다. 현재 상태에 따라 오프셋 데이터를 설정하는 동작(S200)은 현재 상태가 포스 상태인 경우와 언포스 상태인 경우를 나누어, 그에 맞는 오프셋 데이터를 설정하는 동작이다.
이하에서, 오프셋 데이터를 이용하여 보정 데이터를 산출하는 동작(S300)을 설명하면서 다시 상술하겠지만, 오프셋 데이터는 감지 데이터에서 보정을 위한 차감되는 데이터이다. 따라서 보정 데이터는 오프셋 데이터를 기준으로 감지 데이터의 변화량으로 산출되게 된다.
구체적으로, 현재 상태가 포스 상태인 경우, 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하게 된다. 이렇게 설정된 오프셋 데이터는 해당 포스 상태가 지속되는 동안 유지된다.
이에 따라, 포스 상태에서는 설정된 오프셋 데이터를 기준으로 변화된 상대적인 수치가 보정 데이터로 산출되게 된다. 이는 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점에 피감지체가 완전히 회복되지 못해 감지 데이터가 완전히 감소되지 못한 상태에서 다시 상승하더라도, 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터를 기준으로 감지 데이터의 변화량을 판단하기 위한 것이다.
도 5를 참조하면, 피감지체가 완전히 회복된 상태에서 포스 상태로 돌입하는 첫번째 포스 상태의 경우, 첫번째 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터는 실질적으로 0에 해당하는 상태이다. 이러한 경우, 피감지체가 완전히 회복된 상태이므로 별도의 보정은 요구되지 않을 수 있다. 첫번째 포스 상태에서 오프셋 데이터는 실질적으로 0으로 설정된다.
반면에, 피감지체가 완전히 회복되지 않은 상태에서 포스 상태로 돌입하는 두번째 및 세번째 포스 상태의 경우, 두번째 및 세번째 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터는 아직 충분히 감소되지 못하고 약 100 정도에 해당하는 상태이다. 이러한 경우, 피감지체가 완전히 회복되지 않은 상태이므로 별도의 보정이 요구될 수 있다. 두번째 및 세번째 포스 상태에서 오프셋 데이터는 약 100 정도로 설정되게 된다.
현재 상태가 언포스 상태인 경우, 현재의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하게 된다. 언포스 상태인 경우에는 오프셋 데이터가 고정된 값이 아니라 현재의 감지 데이터에 따라 변화될 수 있다. 이는 오프셋 데이터를 감지 데이터와 동일하게 설정하여, 실질적으로 보정 데이터를 0으로 산출하는 것을 의미한다.
도 5를 참조하면, 언포스 상태에서는 감지 데이터와 오프셋 데이터가 동일하게 설정된 것이 도시되어 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서의 감지 데이터 및 보정 데이터이 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다. 검은색 실선으로 표시된 것이 감지 데이터이고, 파란색 실선으로 표시된 것이 보정 데이터이다.
도 6을 참조하여, 오프셋 데이터를 이용하여 보정 데이터를 산출하는 동작(S300)에 대해서 설명하도록 한다. 오프셋 데이터를 이용하여 보정 데이터를 산출하는 동작(S300)은 감지 데이터에서 오프셋 데이터를 차감하여 보정 데이터를 산출하는 동작이다. 따라서 보정 데이터는 오프셋 데이터를 기준으로 감지 데이터의 변화량으로 산출되게 된다.
도 6을 참조하면, 피감지체가 완전히 회복된 상태에서 포스 상태로 돌입하는 첫번째 포스 상태의 경우, 첫번째 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터는 실질적으로 0에 해당하는 상태이고, 포스 상태 1에서 오프셋 데이터는 실질적으로 0으로 설정된다. 따라서 보정 데이터는 감지 데이터와 실질적으로 동일하게 산출되게 된다.
반면에, 피감지체가 완전히 회복되지 않은 상태에서 포스 상태로 돌입하는 두번째 및 세번째 포스 상태의 경우, 두번째 및 세번째 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터는 아직 충분히 감소되지 못하고 약 100 정도에 해당하는 상태이고, 두번째 및 세번째 포스 상태에서 오프셋 데이터는 약 100 정도로 설정되게 된다. 따라서 보정 데이터는 감지 데이터보다 약 100 정도 작게 산출되게 된다.
언포스 상태에서는 감지 데이터와 오프셋 데이터가 동일하게 설정되므로, 보정 데이터가 0으로 산출되게 된다.
도 6에 도시된 보정 데이터를 살펴보면, 포스 상태가 시작되는 시점에서는 피감지체가 완전히 회복된 상태이든 완전히 회복되지 않은 상태이든 보정 데이터는 0에서 시작하여 증가하게 된다. 따라서 보정 데이터를 이용하면 피감지체가 완전히 회복되지 않은 것에 따른 오작동을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포스 센서의 보정 데이터 및 노이즈가 제거된 보정 데이터의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다. 검은색 실선으로 표시된 것이 감지 데이터이고, 파란색 실선으로 표시된 것이 보정 데이터이고, 핑크색 실선으로 표시된 것이 노이즈가 제거된 보정 데이터이다.
도 7을 참조하여, 보정 데이터의 노이즈를 제거하는 동작에 대해서 설명하도록 한다. 보정 데이터의 노이즈를 제거하는 동작은 보정 데이터의 일반적인 경향에서 벗어나는 노이즈를 제거하는 동작이다.
구체적으로, 보정 데이터의 노이즈를 제거하는 동작은 미리 정해진 구간의 보정 데이터를 디지털 필터를 통해 평활화하는 것을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 구간을 10개 데이터 구간으로 정하면, 디지털 필터는 현재 시점을 기준으로 과거에 산출된 10개의 보정 데이터를 기반으로 데이터 평활화를 수행하여 평균적인 경향성에서 벗어나는 노이즈를 제거하고 보정하게 된다.
여기서, 포스 상태와 언포스 상태가 구분되는 부분에서는 노이즈를 제거하는 동작도 구분하여 수행할 수 있다. 구체적으로, 포스 상태가 시작된 경우 발생하는 처음의 데이터는 상기 포스 상태 이전의 언포스 상태에서의 데이터와 하나의 구간으로 묶여서 평활화되는 것은 아님을 의미한다.
예를 들어, 미리 정해진 구간을 10개 데이터 구간으로 정하면, 따라서 포스 상태가 시작된 후 첫 9개의 데이터는 노이즈가 제거되는 것이 생략될 수도 있고, 현재까지 산출된 포스 상태의 데이터만을 기반으로 데이터 평활화를 수행할 수도 있다. 구체적인 예시로서, 포스 상태가 시작된 후 산출된 6번째 데이터의 경우, 별도의 노이즈가 제거되는 동작이 수행되지 않고 최종 데이터로 산출될 수 있다. 또한, 당해 포스 상태의 1-6번째 데이터만을 기반을 데이터 평활화를 수행할 수도 있는 것이다.
이러한 구분 없이 노이즈를 제거하는 동작이 수행될 경우, 포스 상태와 언포스 상태의 구분이 모호해질 수 있다. 따라서 이러한 구분을 통해 포스 상태와 언포스 상태의 경계를 명확하게 할 수 있다.
상술한 동작들이 수행됨에 따라 산출된 데이터는 최종적인 출력 데이터로 사용될 수 있다. 경우에 따라서, 상술한 동작들 중간 또는 이후에 추가적인 데이터 가공 동작이 추가될 수 있다.
이상, 본 발명의 포스 센서 및 포스 센서의 데이터 보정 방법의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 회로 기판
20: 피감지체
30: 스페이서
L1: 센싱부

Claims (12)

  1. 피감지체를 누르는 힘을 감지하여 감지 데이터를 생성하는 포스 센서의 데이터 보정 방법에 있어서,
    상기 감지 데이터를 이용하여 현재 상태를 포스(force) 상태 또는 언포스(unforce)상태로 판단하는 동작;
    현재 상태가 포스 상태인 경우, 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작; 및
    상기 감지 데이터에서 상기 오프셋 데이터를 차감하여 보정 데이터를 산출하는 동작을 포함하고,
    상기 현재 상태를 판단하는 동작은, 상기 감지 데이터의 시간에 대한 기울기값을 이용하여 현재 상태를 판단하는 동작인 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 포스 상태는 상기 누르는 힘이 미리 정해진 레벨 이상으로 가해지고 있는 상태이고,
    상기 언포스 상태는 상기 누르는 힘이 상기 레벨 미만으로 가해지거나 가해지지 않는 상태인 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    현재 상태가 언포스 상태인 경우, 현재의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작을 더 포함하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    현재 상태가 언포스 상태인 경우, 보정 데이터를 0으로 산출하는 동작을 더 포함하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 기울기값이 미리 정해진 양의 레벨 이상인 경우, 현재 상태를 포스 상태의 시작점으로 판단하고,
    상기 기울기값이 미리 정해진 음의 레벨 이하인 경우, 현재 상태를 언포스 상태의 시작점으로 판단하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 보정 데이터의 노이즈를 제거하는 동작을 더 포함하는 방법.
  8. 피감지체를 누르는 힘을 감지하여 감지 데이터를 생성하는 포스 센서에 있어서,
    상기 감지 데이터를 이용하여 현재 상태를 포스(force) 상태 또는 언포스(unforce)상태로 판단하는 동작;
    현재 상태가 포스 상태인 경우, 포스 상태가 시작되는 시점 또는 직전 시점의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작; 및
    상기 감지 데이터에서 상기 오프셋 데이터를 차감하여 보정 데이터를 산출하는 동작을 수행하고,
    상기 현재 상태를 판단하는 동작은, 상기 감지 데이터의 시간에 대한 기울기값을 이용하여 현재 상태를 판단하는 동작을 수행하는 포스 센서.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 포스 상태는 상기 누르는 힘이 미리 정해진 레벨 이상으로 가해지고 있는 상태이고,
    상기 언포스 상태는 상기 누르는 힘이 상기 레벨 미만으로 가해지거나 가해지지 않는 상태인 포스 센서.
  10. 제8 항에 있어서,
    현재 상태가 언포스 상태인 경우, 현재의 감지 데이터를 오프셋 데이터로 설정하는 동작을 더 수행하는 포스 센서.
  11. 삭제
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 기울기값이 미리 정해진 양의 레벨 이상인 경우, 현재 상태를 포스 상태의 시작점으로 판단하고,
    상기 기울기값이 미리 정해진 음의 레벨 이하인 경우, 현재 상태를 언포스 상태의 시작점으로 판단하는 포스 센서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05227225A (ja) * 1992-02-13 1993-09-03 Mitsubishi Electric Corp オフセット補正回路
KR102020936B1 (ko) * 2013-01-21 2019-11-04 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 갖는 전자장치와 이의 구동 방법
KR101534252B1 (ko) * 2013-05-09 2015-07-08 (주)와이즈산전 압력센서의 구동회로 및 오차 보상 방법
KR102425805B1 (ko) * 2015-12-31 2022-07-29 엘지디스플레이 주식회사 터치 포스 센싱 방법, 디스플레이 장치 및 프로세서
KR101777733B1 (ko) 2016-08-29 2017-09-13 한국생산기술연구원 이미지센서와 불투명 부재를 이용한 3d 터치 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102404331B1 (ko) * 2020-12-02 2022-06-07 삼성전기주식회사 포스 센싱 장치 및 이를 구비하는 전자 기기

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