KR20130113181A

KR20130113181A - 터치 감지 장치 및 그것의 제어 방법

Info

Publication number: KR20130113181A
Application number: KR1020120035559A
Authority: KR
Inventors: 손영태; 박종강; 안해용; 최윤경
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2013-10-15
Also published as: TW201346690A; CN103365515A; US20130265278A1; JP2013218688A

Abstract

본 발명은 감지 성능을 향상시킨 터치 감지 장치 및 그것의 제어 방법을 제공한다. 터치 패널로부터 감지 신호를 수신하여 터치 데이터를 생성하는 단계, 터치 패널의 감지 노드들의 노드 편차들을 참조하여 터치 데이터를 보정하는 단계 및 보정된 데이터 중 어느 한 값을 터치 패널의 터치 상태를 판정하기 위한 기준 값으로 결정하는 단계를 포함한다.

Description

터치 감지 장치 및 그것의 제어 방법{TOUCH SENSING DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 터치 감지 장치 및 그것의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정전 용량 센서(capacitive sensor)를 이용한 터치 감지 성능을 향상시킨 터치 감지 장치 및 그것의 제어 방법에 관한 것이다.

최근 모바일 통신 기기를 비롯한 다수의 컴퓨팅 장치에서는 입력 수단으로서 터치 스크린과 같은 터치 감지 장치를 채택하고 있다. 터치 감지 장치는 사용자가 터치 패널을 터치할 때 발생하는 전기적 신호의 변화를 통해 사용자의 터치를 인식한다. 그리고, 터치 감지 장치와 연결된 컴퓨팅 프로세서는 터치 이벤트 발생시 제공된 사용자 인터페이스에 따라 사용자의 터치를 해석하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.

터치 감지 장치는 저항막 방식(Resistive Overlay), 정전용량 방식(Capacitive Overlay), 표면 초음파 방식 (Surface Acoustic Wave), 적외선 방식(Infrared), 표면탄성파 방식, 인덕티브 방식 등 다양한 방식이 적용될 수 있다. 특히, 다양한 터치 감지 방식 중 정전용량 방식은 다중 터치를 용이하게 감지할 수 있는 장점이 있다. 최근 다중 터치를 이용한 사용자 인터페이스가 증가하면서, 정전용량 방식을 적용한 터치 감지 장치의 활용도도 함께 증대되고 있다.

본 발명의 목적은 터치 감지 성능을 향상시킨 터치 감지 장치 및 그것의 제어 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 환경 변화에 따른 터치 감지 오류를 감소시킨 터치 감지 장치 및 그것의 제어 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 오프셋 보상 성능을 향상시킨 터치 감지 장치 및 그것의 제어 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 1 실시 예에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법은 터치 패널로부터 감지 신호를 수신하여 터치 데이터를 생성하는 단계; 상기 터치 패널의 감지 노드들의 노드 편차들을 참조하여 상기 터치 데이터를 보정하는 단계; 및 상기 보정된 데이터 중 어느 한 값을 상기 터치 패널의 터치 상태를 판정하기 위한 기준 값으로 결정하는 단계를 포함한다.

실시 예로서, 상기 기준 값은 상기 보정된 데이터의 최대 값이다.

실시 예로서, 상기 기준 값 및 상기 보정된 데이터에 따라, 상기 터치 패널의 터치 좌표를 산출하는 단계를 더 포함한다.

실시 예로서, 상기 터치 좌표를 산출하는 단계는 상기 기준 값에서 상기 보정된 데이터를 감산하는 단계; 및 상기 감산 결과를 미리 결정된 비교 값과 비교하여 상태 데이터를 산출하는 단계를 포함한다.

실시 예로서, 상기 터치 좌표를 AP(Application Processor)에 제공하는 단계를 더 포함한다.

실시 예로서, 상기 터치 데이터를 보정하는 단계는 상기 터치 데이터에 상기 독출된 노드 편차들을 가산하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법은 터치 패널로부터 오프셋(offset) 레벨을 수신하는 단계; 상기 수신된 오프셋 레벨과 목표 오프셋 레벨의 레벨 차이를 산출하는 단계; 및 상기 레벨 차이에 따라 오프셋 보상 값을 달리하여 상기 터치 패널의 오프셋을 보상하는 단계를 포함한다.

실시 예로서, 상기 오프셋 보상 값은 상기 레벨 차이를 기준 오프셋 변화량으로 나눈 값이다.

본 발명에 따른 터치 감지 장치는 복수의 감지 노드를 포함하고, 상기 복수의 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 감지하는 터치 패널부; 상기된 상호 캐패시턴스 값에 따라 터치 데이터를 생성하는 신호 처리부; 및 상기 복수의 감지 노드의 노드 편차들을 참조하여 상기 터치 데이터를 보정하고, 상기 보정된 데이터 중 어느 한 값을 상기 복수의 감지 노드의 터치 상태를 판정하기 위한 기준 값으로 결정하는 제어부를 포함한다.

실시 예로서, 상기 노드 편차들 및 상기 기준 값을 저장하는 저장부를 더 포함한다.

실시 예로서, 상기 기준 값은 상기 복수의 감지 노드 중 노-터치(No-Touch) 상태인 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 나타낸다.

실시 예로서, 상기 기준 값은 상기 보정된 데이터 중 최대 값이다.

실시 예로서, 상기 제어부는 상기 기준 값에서 상기 보정된 데이터를 감산하고, 상기 감산 결과를 미리 결정된 비교 값과 비교하여 상기 터치 패널부의 터치 좌표를 산출한다.

실시 예로서, 상기 터치 패널부는 복수의 구동 라인과 복수의 감지 라인이 교차하는 부분에 상기 복수의 감지 노드가 배치된 감지 노드 어레이; 상기 복수의 구동 라인에 구동 전류를 제공하는 드라이버; 및 상기 복수의 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 감지하는 수신기를 포함한다.

실시 예로서, 상기 신호 처리부는 아날로그 디지털 변환기(Analog-to-Digital Convertor, ADC)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 터치 감지 장치의 터치 감지 성능이 향상된다.

또한, 환경 변화에 따른 터치 감지 장치의 터치 감지 오류가 감소된다.

또한, 터치 감지 장치의 오프셋 보상 성능이 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 터치 감지 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 패널부를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 감지 노드를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 신호 처리부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6a 내지 도 6c는 종래의 터치 감지 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 터치 감지 장치를 휴대 전화에 적용한 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 터치 감지 장치를 개인용 컴퓨터(PC)에 적용한 예를 나타내는 도면이다.

앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명들은 모두 청구된 발명의 부가적인 설명을 제공하기 위한 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해 질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우에, 이는 그 외의 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 터치 감지 장치를 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 터치 감지 장치(100)는 터치 패널부(110) 및 패널 스캔부(120)를 포함한다. 패널 스캔부(120)는 신호 처리부(121), 제어부(122) 및 저장부(123)를 포함한다. 터치 감지 장치(100)는 어플리케이션 처리부(200)와 인터페이스할 수 있다.

터치 패널부(110)는 복수의 감지 노드(미도시)를 포함한다. 터치 패널부(110)는 사용자의 터치를 수신하여 전기적 신호로 변환한 후 이를 신호 처리부(121)에 제공한다.

구체적으로, 터치 패널부(110)는 사용자의 터치에 의해 발생되는 감지 노드들의 상호 캐패시턴스 값을 감지한다. 그리고, 터치 패널부(110)는 감지된 상호 캐패시턴스 값을 나타내는 전기적 신호를 신호 처리부(121)에 제공한다. 터치 패널부(110)의 보다 구체적인 구성 및 동작에 관한 설명은 도 2와 함께 후술될 것이다.

실시 예로서, 터치 패널부(110)는 사용자 인터페이스 또는 디스플레이를 제공하기 위한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 그러한 디스플레이 수단으로서 터치 패널부(110)는 액정 디스플레이 장치(LCD; liquid crystal device), 전계방출 디스플레이 장치(FED; field emission display device), 유기 발광 디스플레이 장치(OLED; organic light emitting display) 또는 플라즈마 디스플레이 장치(PDP;plasma display device)를 포함할 수 있다.

신호 처리부(121)는 터치 패널부(110)로부터 수신된 신호를 신호 처리하여 터치 데이터를 생성한다. 터치 데이터는 터치 패널부(110)에 포함된 감지 노드들(미도시)의 상호 캐패시턴스 값 또는 터치 패널의 터치 상태를 나타낸다.

실시 예로서, 신호 처리부(121)는 아날로그 디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter, 이하 ADC라 한다.)를 포함할 수 있다. 이때, 신호 처리부(121)가 터치 패널부(110)로부터 수신하는 신호는 아날로그 신호일 수 있다. 신호 처리부(121)는 ADC 컨버터에 의해 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 터치 데이터로서 출력할 수 있다. 신호 처리부(121)의 보다 구체적인 구성 및 동작에 관한 설명은 도 4와 함께 후술될 것이다.

제어부(122)는 터치 데이터를 참조하여 터치 패널의 터치 상태를 판정하기 위한 기준 값을 결정한다. 구체적으로, 먼저 제어부(122)는 각 감지 노드의 노드 편차를 참조하여 터치 데이터를 보정한다. 여기서, 노드 편차는 사용자가 터치 패널을 터치 하지 않은 상태(이하, 노-터치 상태라 한다.)에서 감지 노드가 갖는 상호 캐패시턴스 또는 그에 대응되는 감지 신호 크기(이하, 노-터치 데이터라 한다.)의 편차를 의미한다.

실시 예로서, 각 감지 노드의 편차는 노-터치 데이터 중 가장 큰 값과 각 감지 노드의 노-터치 데이터와의 차를 의미할 수 있다. 예를 들어, 5개의 감지 노드의 노-터치 데이터가 각각 300, 320, 400, 410, 310이면, 노-터치 데이터 410을 기준으로 각 감지 노드의 편차는 110, 90, 10, 0, 100이 된다. 이러한, 각 감지 노드의 편차는 제품의 제작 공정 또는 환경 변화에 따라 발생할 수 있는 것으로서, 실제 사용자의 터치 여부와는 무관하다. 본 발명에서는, 각 감지 노드의 편차에 의해 터치 데이터를 보정함으로써, 각 감지 노드의 제작 공정 또는 환경 변화에 따른 상호 캐패시턴스 값의 오차를 제거할 수 있다.

실시 예로서, 터치 데이터의 보정은 각 감지 노드의 편차를 터치 데이터에 가산함으로써 수행될 수 있다.

실시 예로서, 각 감지 노드의 편차는 제품의 초기 테스트 단계에서 측정되어 저장부(123)에 저장될 수 있다. 이 경우, 제어부(122)는 터치 데이터를 보정하기 위해 저장부(123)로부터 각 감지 노드의 편차를 읽어낼 수 있다.

다음으로, 제어부(122)는 보정된 터치 데이터를 참조하여 기준 값을 결정한다. 여기서, 기준 값은 터치 되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스 크기 또는 그에 대응되는 감지 신호의 크기를 의미한다. 즉, 기준 값은 감지 노드의 노-터치 데이터와 대응된다. 제어부(122)는 결정된 기준 값을 참조하여, 터치 데이터를 분석하고 각 감지 노드의 터치 상태를 판단한다.

종래 발명에서는 특정 시점에서 노-터치 데이터를 미리 측정하고, 측정된 노-터치 데이터를 저장한다. 그리고, 저장된 노-터치 데이터를 참조하여 수신되는 터치 데이터를 분석하였다. 그러나, 이러한 방법에 따르면, 환경 변화에 따라 실제 감지되는 노-터치 데이터가 미리 저장된 노-터치 데이터와 차이가 나는 경우, 터치 데이터의 분석에 오류가 발생할 수 있다. 이러한 오류는 터치 패널의 터치 상태 판단에 있어서 오작동을 일으킬 수 있다.

본 발명에서는 미리 정해진 노-터치 데이터를 사용하지 않고, 수신된 터치 데이터로부터 현재의 기준 값을 산출한다. 앞서 설명한 바와 같이, 여기서 기준 값은 터치되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스 또는 그에 대응되는 감지 신호 크기를 나타낸다. 그리고, 산출된 기준 값을 사용하여 터치 데이터를 분석하고 각 감지 노드의 터치 상태를 판단한다. 따라서, 환경 변화에 따라 각 감지 노드의 노-터치 데이터가 변화하여도, 터치 패널의 터치 상태를 정확하게 판단할 수 있다.

기준 값을 결정하는 방법은 다음과 같다. 터치 데이터에는 사용자에 의해 터치된 감지 노드의 상호 캐패시턴스를 나타내는 값 및 터치되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스를 나타내는 값이 함께 있을 수 있다. 한편, 이때의 터치 데이터는 노드 편차를 고려하여 보정된 터치 데이터일 수 있다. 일반적으로 터치된 감지 노드의 상호 캐패시턴스는 터치 되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스보다 작다.

따라서, 터치 데이터 중 상대적으로 큰 값은 터치 되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 나타낼 가능성이 높다. 따라서, 터치 데이터 중 상대적으로 큰 값을 기준 값으로 결정하고, 기준 값과 다른 터치 데이터의 크기를 비교함으로써 터치 패널의 터치 상태를 판정할 수 있다.

실시 예로서, 기준 값과의 크기 차가 소정의 값 이상인 터치 데이터는 터치 상태를 나타내는 터치 데이터로서 판정될 수 있다. 또한, 기준 값과의 크기 차가 소정의 값 미만인 터치 데이터는 노-터치 상태를 나타내는 터치 데이터로서 판정될 수 있다.

한편, 이러한 방법에서 모든 감지 노드가 터치된 경우, 터치 데이터의 모든 값은 터치된 감지 노드의 캐패시턴스 값을 나타낸다. 따라서, 이러한 터치 데이터로부터는 유효한 기준 값을 산출해 낼 수 없을 수 있다.

그러나, 일반적으로 모든 감지 노드가 동시에 터치 상태에 있는 경우는 매우 드물다. 따라서, 본 방법과 같이 수신된 터치 데이터로부터 기준 값을 결정하는 방법은 일반적으로 터치 감지 장치에 적용될 수 있다.

그리고, 터치 상태 판정 결과를 참조하여, 제어부(122)는 터치 상태에 있는 감지 노드들의 좌표(이하, 터치 좌표라 한다)를 산출한다. 그리고, 제어부(122)는 산출된 터치 좌표를 어플리케이션 처리부(200)에 제공한다.

한편, 제어부(122)는 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨을 보상할 수 있다. 제어부(122)는 터치 감지 장치(100)에 포함된 감지 노드들의 상호 캐패시턴스의 오프셋 레벨을 수신한다. 그리고, 제어부(122)는 수신된 오프셋 레벨과 목표 오프셋 레벨과의 차이를 산출한다.

실시 예로서, 제어부(122)는 산출된 레벨 차이가 오차 범위 이내이면, 수신된 오프셋 레벨이 목표 오프셋 레벨에 도달한 것으로 보고 보상하지 않을 수 있다.

산출된 레벨 차이가 오차 범위보다 크면, 제어부(122)는 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨을 보상한다. 이때, 단계적으로 오프셋 레벨을 보상하는 경우, 제어부(122)는 일정 크기만큼 오프셋 레벨을 보상(1회차 보상)하고 다시 오프셋 레벨을 수신한다. 그리고, 제어부(122)는 수신된 오프셋 레벨이 목표 오프셋 레벨과 차이가 있는지 검증한다. 수신된 오프셋 레벨이 목표 오프셋 레벨과 여전히 차이가 있으면, 제어부(122)는 다시 일정 크기만큼 오프셋 레벨을 보상(2회차 보상)한다. 그리고, 제어부(122)는 다시 오프셋 레벨을 수신하여 검증한다. 이와 같은 루프를 통해, 제어부(122)는 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨이 목표 오프셋 레벨에 도달할 때까지 반복적으로 오프셋 레벨을 보상한다.

그러나, 이와 같은 방법에서 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨과 목표 오프셋 레벨과의 차이가 너무 큰 경우, 오프셋 레벨을 보상하기 위해 지나치게 많은 시간이 걸릴 수 있다.

이러한 단점을 보완하기 위해, 본 발명에서 제어부(122)는 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨을 한 번에 보상한다. 먼저, 제어부(122)는 수신된 오프셋 레벨과 목표 오프셋 레벨의 차이를 산출한다. 그리고, 제어부(122)는 산출된 레벨 차이를 기준 오프셋 변화량으로 나눈다. 그리고, 나누어진 결과(이하, 보상 값이라 한다)에 따라, 제어부(122)는 터치 감지 장치(100)의 오프셋 보상 크기를 결정한다.

여기서, 기준 오프셋 변화량은 1 보상 단위당 변화하는 오프셋 크기를 나타낸다. 예를 들어, 터치 감지 장치(100)가 2 단위의 오프셋을 보정하였을 때, 실제로 변화하는 오프셋 크기가 10이라면, 기준 오프셋 변화량은 5가 된다. 실시 예로서, 기준 오프셋 변화량은 미리 정해진 값일 수 있다.

실시 예로서, 제어부(122)는 보상 값이 클수록 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨의 증감 정도를 크게한다(즉, 오프셋 보상 크기를 크게한다). 반대로, 제어부(122)는 보상 값이 작을수록 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨의 증감 정도를 작게한다(즉, 오프셋 보상 크기를 작게한다).

위와 같은 방법에 따르면, 제어부(122)는 수신된 오프셋과 목표 오프셋의 레벨 차이에 비례하여 오프셋 보상 크기를 증가 또는 감소시킨다. 따라서, 제어부(122)는 1회의 오프셋 보상 동작을 통해서 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨을 목표 오프셋 레벨에 도달시킬 수 있다. 따라서, 터치 감지 장치(100)의 오프셋 보상 시간이 단축될 수 있다.

한편, 터치 감지 장치(100)가 다양한 전자 장치에 결합되는 경우에도, 터치 감지 장치(100)의 오프셋 보상 시간은 동일하게 유지될 수 있다. 결합되는 전자 장치와 무관하게, 수신된 오프셋과 목표 오프셋의 레벨 차이를 참조하여 오프셋을 보상할 수 있기 때문이다. 즉, 결합되는 전자 장치에 따른 오프셋 보상 시간의 편차가 제거될 수 있다.

저장부(123)는 필요한 참조 데이터들을 저장한다. 예를 들어, 저장부(123)는 각 감지 노드의 노드 편차들을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(123)는 터치 데이터를 참조하여 결정된 기준 값을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(123)는 터치 감지 장치(100)의 목표 오프셋 레벨을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(123)는 터치 감지 장치(100)의 기준 오프셋 변화량을 저장할 수 있다.

실시 예로서, 저장부(123)는 하드디스크, 플래시 메모리 또는 솔리드-스테이트 드라이브(Solid-State Drive, SSD)와 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

위와 같은 터치 감지 장치의 구성에 따르면, 환경 변화에 따른 노-터치 데이터의 오차를 반영할 수 있다. 그 결과, 터치 패널의 터치 상태를 정확하게 감지할 수 있다. 또한, 터치 감지 장치의 오프셋 보상 시간이 단축되는 등 오프셋 보상 성능이 향상될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 터치 패널부를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 터치 패널부(110)는 드라이버(111), 수신기(112) 및 감지 노드 어레이(113)를 포함한다.

감지 노드 어레이(113)는 복수의 TX 구동 라인(111a, 111b, 111c, 111d) 및 복수의 RX 감지 라인(112a, 112b, 112c, 112d)이 교차하는 부분에 배치된 복수의 감지 노드들을 포함한다. 감지 노드(113a)는 TX 구동 라인(111a)에 흐르는 구동 전류 및 외부 요인에 따라 변화하는 상호 캐패시턴스(113b)를 갖는다. 여기서 외부 요인에는 사용자의 터치 및 노이즈가 포함될 수 있다. 감지 노드 어레이(113)에 포함된 각 감지 노드들은 서로 동일한 구성을 갖는다.

드라이버(111)는 복수의 TX 구동 라인(111a, 111b, 111c, 111d)에 구동 전류를 제공한다.

수신기(112)는 복수의 감지 라인(112a, 112b, 112c, 112d)을 통한 전기 신호에 의해 각 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 수신한다. 여기서, 전기 신호는 전류 또는 전압일 수 있다. 감지 노드의 상호 캐패시턴스에 따라 전기 신호의 크기는 변화될 수 있다. 수신기(112)는 수신된 상호 캐패시턴스 값을 패널 스캔부(120)에 제공한다.

상기와 같은 구성에 따르면, 터치 패널부(110)는 각 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 감지하고, 감지된 상호 캐패시턴스 값을 패널 스캔부(120)에 제공한다.

도 3은 도 2에 도시된 감지 노드를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 감지 노드(113a)는 TX 구동 라인(111a) 및 RX 감지 라인(112a)이 교차하는 부분에서 형성된다. 그리고, 감지 노드(113a)는 감지 노드(113a)와 대응되는 상호 캐패시턴스(113b)를 갖는다.

감지 노드(113a)의 터치 상태를 검출하기 위해, TX 구동 라인(111a)에 구동 전류가 제공되고, 이로 인해 RX 감지 라인(112a)이 터치 출력 값들을 나타내는 전기 신호를 발생한다. 발생되는 전기 신호는 감지 노드(113a)의 상호 캐패시턴스(113b)에 따라 달라질 수 있다. 또한, 감지 노드(113a)의 상호 캐패시턴스(113b)는 감지 노드(113a)가 터치되지 않을 상태보다 감지 노드(113a)가 터치된 상태일 때 더 작은 값을 갖는다.

상기와 같은 구성에 따르면, RX 감지 라인(112a)을 통해 제공되는 전기 신호를 검출 및 해석함으로써 감지 노드(113a)의 터치 상태를 판단할 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 신호 처리부를 나타내는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 신호 처리부(121)는 증폭기(121a), 복조기(121b) 및 AC/DC 컨버터(121c, 이하 ADC라 한다.)를 포함한다.

증폭기(121a)는 신호 처리부(121)에 수신된 신호를 증폭한다. 증폭된 신호는 복조기(121b)에 전달된다. 복조기(121b)는 증폭된 신호를 아날로그 필터링하여 노이즈를 제거한다. 필터링된 신호는 ADC(121c)에 전달된다. ADC(121c)는 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 그리고, ADC(121c)는 변환된 디지털 신호를 터치 데이터로서 제공한다. ADC(121c)가 제공하는 터치 데이터는 감지 노드 어레이(113, 도 2 참조)에 포함된 감지 노드들의 상호 캐패시턴스 또는 그와 대응되는 신호에 대한 데이터를 포함한다.

상기와 같은 구성에 따르면, 신호 처리부(121)는 터치 패널부(100, 도 1 참조)로부터 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환한다. 실시 예로서, 여기서 변환된 디지털 신호는 각 감지 노드(또는, 터치 패널)의 터치 상태를 나타내는 터치 데이터일 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 도 5를 참조하면 터치 감지 장치의 제어 방법은 S110 단계 내지 S160 단계를 포함한다.

S110 단계에서, 터치 감지 장치(100, 도 1 참조)는 터치 패널부(110, 도 1 참조)로부터 감지 신호를 수신한다. 여기서, 감지 신호는 터치 패널부(110)로부터 제공된 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 나타낸다. 그리고, 신호 처리부(121)는 감지 신호를 변환하여 터치 데이터를 생성한다. 터치 패널부(110) 및 신호 처리부(121)의 구성과 동작은 위에서 설명한 바와 동일한다.

S120 단계에서, 제어부(122, 도 1 참조)는 터치 데이터를 수신한다. 그리고, 제어부(122)는 저장부(123, 도 1 참조)로부터 터치 패널부(110)의 감지 노드들의 노드 편차를 읽어낸다. 감지 노드들의 노드 편차는 감지 노드들이 터치되지 않은 상태에서 갖는 상호 캐패시턴스 또는 그에 대응되는 전기 신호들의 편차를 의미한다. 그리고, 제어부(122)는 읽어낸 노드 편차를 참조하여 터치 데이터를 보정한다. 제어부(122)는 터치 데이터에 읽어낸 노드 편차를 가산함으로써 터치 데이터를 보정한다.

S130 단계에서, 제어부(122)는 보정된 터치 데이터를 참조하여 기준 값을 결정한다. 여기서 기준 값은 터치되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스 또는 그에 대응되는 감지 신호 크기를 나타낸다.

기준 값을 결정하는 방법은 다음과 같다. 보정된 터치 데이터에는 사용자에 의해 터치된 감지 노드의 상호 캐패시턴스를 나타내는 값 및 터치되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스를 나타내는 값이 함께 있을 수 있다. 일반적으로 터치된 감지 노드의 상호 캐패시턴스는 터치 되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스보다 작다.

따라서, 보정된 터치 데이터 중 상대적으로 큰 값은 터치 되지 않은 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 나타낼 가능성이 높다. 따라서, 보정된 터치 데이터 중 상대적으로 큰 값을 기준 값으로 결정하고, 보정된 터치 데이터 중 다른 값을 기준 값과 비교함으로써 터치 패널의 터치 상태를 판정할 수 있다.

실시 예로서, 제어부(122)는 보정된 터치 데이터 중 최대 값을 기준 값으로 결정할 수 있다.

실시 예로서, 제어부(122)는 보정된 터치 데이터 중 최대 값으로부터 일정 범위 내에 있는 값을 기준 값으로 결정할 수 있다.

S140 단계에서, 제어부(122)는 기준 값을 참조하여 터치 패널부(110)에 포함된 감지 노드들의 터치 상태를 판단한다.

실시 예로서, 기준 값과의 크기 차가 소정의 값 이상인 터치 데이터는 터치 상태를 나타내는 터치 데이터로서 판정될 수 있다. 또한, 기준 값과의 크기 차가 소정의 값 미만인 터치 데이터는 노-터치 상태를 나타내는 터치 데이터로서 판정될 수 있다. 그리고, 위와 같은 판정 결과에 따라 대응되는 감지 노드들의 터치 상태를 판단한다.

S150 단계에서, 제어부(122)는 터치 상태에 있는 감지 노드들의 좌표(이하, 터치 좌표라 한다)를 산출한다.

S160 단계에서, 제어부(122)는 S150 단계에서 산출된 터치 좌표를 어플리케이션 처리부(200, 도 1 참조)에 제공한다. 한편, 어플리케이션 처리부(200)는 제공된 터치 좌표를 참조하여 필요한 응용 동작을 수행할 수 있다.

위와 같은 터치 감지 장치의 제어 방법에 따르면, 감지 노드의 노드 편차를 고려하여, 터치 상태를 판단하기 위한 기준 값을 결정한다. 이때, 기준 값은 터치 데이터에 포함된 값이다. 따라서, 환경 변화에 따른 노-터치 데이터의 오차를 기준 값에 반영할 수 있다. 그 결과, 터치 상태를 정확하게 판정하므로, 터치 감지 장치의 감지 오류가 감소될 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 종래의 터치 감지 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a는 종래의 터치 감지 장치의 노-터치 데이터(10)를 나타내고, 도 6b는 터치 감지 장치에 수신된 터치 데이터(20)를 나타내고, 도 6c는, 노-터치 데이터 및 터치 데이터를 참조하여 산출된 상태 데이터(30)를 나타낸다.

종래의 터치 감지 장치의 제어 방법은 터치 패널의 터치 상태를 판단하기 위해, 미리 정해진 노-터치 데이터(10)를 사용한다. 여기서, 노-터치 데이터(10)는 특정 시점에서 각 감지 노드들의 상호 캐패시턴스 값을 독출한 값으로서, 터치 데이터(20)의 비교를 위해 사용된다. 즉, 어떠한 감지 노드의 노-터치 데이터(10)와 터치 데이터(20)가 동일하다면, 해당 감지 노드는 터치 되지 않은 상태인 것으로 여겨질 수 있다. 반면에, 어떠한 감지 노드의 터치 데이터(20)가 노-터치 데이터(10)보다 현저하게 작다면, 해당 감지 노드는 터치된 것으로 여겨질 수 있다. 독출된 노-터치 데이터(10)는 저장부(123, 도 1 참조)에 저장될 수 있다.

이하에서는, 감지 노드의 터치 상태를 판단하는 방법을 예를 들어 설명한다. 도 6a는 터치 감지 장치(100, 도 1 참조)의 노-터치 데이터(10)를 나타낸다. 노-터치 데이터(10)에 포함된 제 1 값(11)은 감지 노드의 노-터치 데이터라고 가정한다. 여기서, 감지 노드는 터치 감지 장치(100)에 포함된 복수의 감지 노드 중 하나이다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 값(11)은 감지 노드가 터치되지 않은 상태에서 독출된 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 나타낸다.

도 6b는 터치 감지 장치(100)의 터치 데이터(20)를 나타낸다. 터치 데이터(20)는 터치 감지 장치(100)에 포함된 감지 노드들의 상호 캐패시턴스 값을 읽어낸 데이터이다. 터치 데이터(20)는 터치 상태인 감지 노드 또는 노-터치 상태인 감지 노드들의 상호 캐패시턴스 값을 포함할 수 있다.

한편, 도 6b에서 터치 데이터(20)에 포함된 제 2 값(21)은 감지 노드의 터치 데이터라고 가정한다. 마찬가지로, 제 2 값(21)은 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 독출한 값이다. 이때 감지 노드는 터치 상태 또는 노-터치 상태일 수 있다.

도 6c는 터치 감지 장치(100)의 상태 데이터(30)를 나타낸다. 실시 예로서, 상태 데이터(30)는 노-터치 데이터(10)로부터 터치 데이터(20)를 감산하여 얻어질 수 있다. 따라서, 상태 데이터(30)는 감지 노드의 노-터치 상태에서 독출되어 저장된 상호 캐패시턴스 값과 터치 상태 판단 동작에서 새롭게 독출된 상호 캐패시턴스 값의 차를 나타낸다.

한편, 도 6c에서 상태 데이터(30)에 포함된 제 3 값(31)은 감지 노드의 상태 데이터라고 가정한다. 이때. 감지 노드의 제 3 값(즉, 상태 데이터)를 얻는 방법은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, 제 1 값(11)은 노-터치 상태에서 미리 독출된 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값이고, 제 2 값(21)은 터치 상태 판단을 위해 새롭게 독출된 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 나타낸다. 그리고, ΔCap은 터치에 의한 상호 캐패시턴스 변화량을 나타낸다. 한편, 제 2 값은 새롭게 독출된 시점에서 감지 노드의 고유 값, 터치에 의한 상호 캐패시턴스 변화량(ΔCap) 및 노이즈(Noise)를 포함하는 것으로 볼 수 있다. 여기서 고유 값은 감지 노드가 터치되지 않은 상태에서 갖는 상호 캐패시턴스 값을 나타낸다.

만일, 환경 변화를 비롯한 고유 값의 변동 원인을 배제할 수 있다면, 고유 값은 제 1 값(11)과 동일한 값이 된다. 이 경우, 수학식 1은 수학식 2로 다시 쓸 수 있다.

여기서, 터치에 의한 상호 캐패시턴스 변화량은 감지 노드의 터치 상태에 따라 결정되는 값이다. 즉, 감지 노드가 터치되지 않았다면, 상호 캐패시턴스 변화량은 0이다. 그렇지 않다면, 상호 캐패시턴스 변화량은 0보다 큰 값을 가질 것이다.

터치 감지 장치(100)는 수학식 2를 통해 산출된 제 3 값(31)에 따라 감지 노드의 터치 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 감지 노드가 노-터치 상태이면, 제 3 값은 노이즈 성분만을 포함한다. 따라서, 제 3 값은 상대적으로 작은 값이 될 것이다. 반면에, 감지 노드가 터치 상태이면, 제 3 값은 터치에 의한 상호 캐패시턴스 변화량 및 노이즈를 포함한다. 이때, 상호 캐패시턴스 변화량은 노이즈에 비해 매우 큰 값이므로, 제 3 값은 상대적으로 큰 값이 된다. 이처럼, 감지 노드의 터치 상태에 따라 제 3 값의 크기가 달라지므로, 제 3 값의 크기를 참조하면 터치 상태를 판단할 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 터치 감지 장치(100)는 환경 변화에 따라 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값이 변동되는 경우, 터치 상태를 올바르게 파악할 수 없게 된다. 이때의, 고유 값은 원래의 고유 값에 환경 변화량이 더해진 것으로 볼 수 있다. 이 경우, 제 3 값(31)을 나타내는 수학식 1은 수학식 3과 같게 된다.

계산 결과의 우변을 참조하면, 첫 번째 및 두 번째 항은 수학식 2의 결과와 동일하다. 그러나, 세 번째 항인 환경 변화량에 의해 제 3 값(31)은 수학식 2와 다른 결과를 나타낼 수 있다. 즉, 환경 변화량이라는 예측 하지 못한 오차가 발생한다. 특히, 환경 변화량이 큰 값인 경우, 터치 감지 장치(100)의 감지 성능은 크게 저하되고 빈번한 오작동이 발생할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 감지 장치의 터치 좌표 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7a는 터치 감지 장치에 수신된 터치 데이터(210)를 나타내고, 도 7b는 노드 편차를 참조하여 터치 데이터(210)를 보정한 보정된 터치 데이터(220)를 나타내고, 도 7c는, 보정된 터치 데이터(220)를 참조하여 산출된 상태 데이터(230)를 나타낸다.

본 발명에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법은 터치 패널의 터치 상태를 판단하기 위해, 미리 정해진 노-터치 데이터를 사용하지 않는다. 대신, 수신된 터치 데이터(220)로부터 터치 상태 판단을 위한 기준 값을 산출한다. 기준 값을 산출하는 방법은 위에서 설명한 바와 동일하다.

한편, 여기서 기준 값은 종래 발명의 노-터치 데이터와 대응된다. 그러나, 종래 발명의 노-터치 데이터는 환경 변화량을 고려하지 못한 반면, 본 발명의 기준 값은 환경 변화량을 반영한다. 구체적으로, 본 발명의 기준 값은 복수의 감지 노드들 중 특정 노드의 상호 캐패시턴스 값을 나타낸다. 그리고, 환경 변화량은 각 감지 노드에 거의 동일하게 작용할 것이다. 따라서, 기준 값은 환경 변화량을 포함한다. 따라서, 환경 변화량이 기준 값과 고유 값에 공통적으로 포함되므로, 감산 결과 환경 변화량이라는 오차 성분은 제거된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법을 예를 들어 설명한다.

도 7a는 터치 감지 장치(100)의 터치 데이터(210)를 나타낸다. 터치 데이터(210)는 터치 감지 장치(100)에 포함된 감지 노드들의 상호 캐패시턴스 값을 읽어낸 데이터이다. 터치 데이터(210)는 터치 상태인 감지 노드 또는 노-터치 상태인 감지 노드들의 상호 캐패시턴스 값을 포함할 수 있다.

터치 데이터(210)에 포함된 제 1 터치 데이터(211)는 제 1 감지 노드의 터치 데이터라고 가정한다. 마찬가지로, 터치 데이터(210)에 포함된 제 2 터치 데이터(212)는 제 2 감지 노드의 터치 데이터라고 가정한다. 이때, 제 1 및 제 2 감지 노드는 터치 상태 또는 노-터치 상태일 수 있다. 제 1 및 제 2 감지 노드는 터치 패널부(110, 도 1 참조)에 포함된다.

도 7b는 노드 편차를 참조하여 터치 데이터(210)를 보정한 보정된 터치 데이터(220)를 나타낸다. 여기서, 보정된 터치 데이터(220)는 터치 데이터(210)에 각 감지 노드의 노드 편차를 가산하여 얻어진다. 감지 노드의 노드 편차에 대한 구체적인 내용은 위에서 설명한 바와 같다. 한편, 보정 데이터를 계산하는 목적은 터치 데이터로부터 노-터치 상태인 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 산출하고, 이를 이용해 기준 값을 결정하기 위함에 있다.

보정된 터치 데이터(220)에 포함된 제 1 보정 데이터(224)는 제 1 감지 노드보정된 터치 데이터라고 가정한다. 마찬가지로, 보정된 터치 데이터(220)에 포함된 제 2 보정 데이터(225)는 제 2 감지 노드의 터치 데이터라고 가정한다. 제 1 및 제 2 보정 데이터(224, 225)는 수학식 4에 의해 계산될 수 있다.

여기서 제 1 및 제 2 노드 편차는 각각 제 1 및 제 2 감지 노드의 노드 편차를 나타낸다.

제 1 및 제 2 보정 데이터(224, 225)는 노드 편차가 보정된 값이다. 따라서,제 1 및 제 2 감지 노드가 터치 되지 않았다면, 제 1 및 제 2 보정 데이터(224, 225)는 동일한 값을 가질 것이다. 반면에, 제 1 및 제 2 감지 노드 중 어느 하나가 터치 되었다면, 제 1 및 제 2 보정 데이터(224, 225)는 서로 다른 값을 가질 것이다.

한편, 감지 노드가 터치되면, 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값은 감소한다. 따라서, 제 2 보정 데이터(225)가 제 1 보정 데이터(224)보다 일정 크기 이상 크다면, 제 2 감지 노드는 노-터치 상태일 확률이 높다. 바꾸어 말하면, 제 1 보정 데이터(224)가 제 2 보정 데이터(225)보다 일정 크기 이상 작다면, 제 1 감지 노드는 터치 상태일 확률이 높다.

그리고, 터치 감지 장치(100)는 보정된 터치 데이터(220)를 참조하여 기준 값을 결정한다. 앞서 설명한 바와 같이, 기준 값은 터치 패널의 터치 상태를 판정하기 위한 참조 값으로서, 종래 기술의 노-터치 데이터(20, 도 6b 참조)와 대응된다. 다만, 종래 기술의 노-터치 데이터(20)는 특정 시점에서 미리 측정되어 저장된 값이고, 본 발명의 기준 값은 터치 데이터(210)를 참조하여(더욱 정확하게는, 보정된 터치 데이터(220)를 참조하여) 결정된 값이다. 또한, 종래 기술의 노-터치 데이터(20)는 복수의 감지 노드 각각과 대응하는 값들을 포함하지만, 본 발명의 기준 값은 각 노드들에 공통적으로 적용될 수 있는 공통 값이다. 즉, 종래 기술에서는 각각의 감지 노드에 대응하는 노-터치 데이터가 필요하지만, 본 발명에서는 하나의 기준 값을 모든 감지 노드에 적용한다.

이하에서는, 기준 값을 구하는 구체적인 방법을 예를 들어 설명한다.

도 7b를 참조하면, 보정된 터치 데이터(220)는 제 1 및 제 2 보정 데이터(224, 225) 및 다른 감지 노드들의 보정 데이터들(221, 222, 223)을 포함한다. 각 보정 데이터들은 노드 편차가 보정된 값이다. 따라서, 감지 노드들이 노-터치 상태이면 대응되는 보정 데이터들은 동일한 값을 가질 것이다.

한편, 위에서 설명한 바와 같이, 터치된 감지 노드는 상대적으로 작은 상호 캐패시턴스 값을 가진다. 따라서, 터치된 감지 노드의 보정 데이터도 상대적으로 작은 값을 갖는다. 그러므로, 터치 감지 장치(100)는 복수의 보정 데이터들(221, 222, 223, 224, 225)들 중 상대적으로 큰 값을 기준 값으로 결정한다. 예를 들어, 보정 데이터들(221, 222, 223, 225)는 제 1 보정 데이터(224)에 비해 상대적으로 크다. 따라서, 보정 데이터들(221, 222, 223, 225) 중 어느 한 값은 기준 값으로 선택될 수 있다.

실시 예로서, 보정된 터치 데이터(220) 중 최대 값이 기준 값으로 결정될 수 있다. 보정 데이터가 클수록 감지 노드는 노-터치 상태일 가능성이 높다. 따라서, 보정된 터치 데이터(220) 중 최대 값을 기준 값으로 결정하는 것이 보다 정확할 수 있다. 또한, 기준 값 결정 기준이 명확해 질 수 있다. 따라서, 보정 데이터들(221, 222, 223, 225) 중 가장 큰 보정 데이터(221)가 기준 값으로 결정된다.

다른 실시 예로서, 터치 감지 장치(100)는 보정된 터치 데이터 중 최대 값이 아닌 값을 기준 값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 보정된 터치 데이터(220) 중 5번째 큰 값이 기준 값으로 결정될 수 있다. 터치 감지 장치(100)에 포함된 전체 감지 노드의 수와 비교할 때, 터치 상태인 감지 노드의 수는 상대적으로 소수인 것이 일반적이다. 그러므로, 최대 값으로부터 다소 작은 값을 선택하여도, 선택된 값은 노-터치 상태인 감지 노드의 보정 데이터를 나타낼 것이다.

도 7c는 보정된 터치 데이터(220)를 참조하여 산출된 상태 데이터(230)를 나타낸다. 실시 예로서, 상태 데이터(230)는 기준 값(예를 들어, 보정 데이터(221))으로부터 보정된 터치 데이터(220)를 감산하여 얻어질 수 있다. 따라서, 상태 데이터(230)는 노-터치 상태인 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값(또는, 기준 값)과 판단 대상인 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값(또는, 보정 데이터)의 차를 나타낸다.

한편, 도 7c에서 상태 데이터(230)에 포함된 제 1 상태 값(231)은 제 1 감지 노드의 상태 데이터라고 가정한다. 이때. 제 1 상태 값(231)을 얻는 방법은 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.

여기서, 기준 값(221)과 제 1 보정 데이터(224)는 각각 대응되는 노드 편차 및 환경 변화량을 포함한다.

이때, 기준 값(221) 및 제 1 보정 데이터(224)의 환경 변화량은 거의 동일할 것이다. 따라서, 수학식 5를 다시 쓰면, 수학식 6과 같다.

여기서, 제 1 및 제 2 고유 값은 각각 제 1 감지 노드 및 기준 노드(기준 값에 대응되는 감지 노드)의 고유 값을 나타낸다. 그리고, 제 1 및 제 2 노드 편차는 각각 제 1 감지 노드 및 기준 노드의 노드 편차를 나타낸다. 한편, 노드 편차의 의미에 비추어 볼 때, 제 1 고유 값과 제 1 노드 편차를 더한 값은 제 2 고유 값과 제 2 노드 편차를 더한 값과 같다.

따라서, 수학식 6은 수학식 7과 같이 다시 쓰여질 수 있다.

수학식 6을 참조하면, 제 1 보정 데이터(224)에 포함된 환경 변화량이 서로 상쇄되어 삭제된다. 따라서, 환경 변화량에 따른 제 1 상태 값(231)의 오차가 제거될 수 있다.

이때, 제 1 보정 데이터(224)는 기준 값(221)보다 매우 작은 값이다. 따라서, 제 1 상태 값(231)은 일정 크기 이상의 큰 값을 갖는다. 이 경우, 제 1 상태 값(231)이 소정의 크기 이상이면, 제 1 감지 노드는 터치 상태인 것으로 판정된다.

마찬가지로, 제 2 감지 노드에 대해서도 마찬가지 방법으로 제 2 상태 값(232)을 계산할 수 있다. 제 2 보정 데이터(225)는 기준 값(221)과 크기가 비슷한 값이다. 따라서, 제 1 상태 값(231)과 동일한 계산 과정을 거쳐 산출된 제 2 상태 값(232)은 매우 작은 값을 갖는다. 이 경우, 제 2 상태 값(232)이 소정의 크기 이하이면, 제 2 감지 노드는 노-터치 상태인 것으로 판정된다.

이상에서, 기준 값을 결정하고, 기준 값에 따라 감지 노드의 터치 상태를 판정하는 터치 감지 장치의 제어 방법에 대해 설명하였다. 위와 같은 본 발명의 제어 방법에 따르면, 환경 변화가 상태 데이터(230)에 미치는 영향이 제거된다. 따라서, 환경 변화에 따라 노-터치 상태의 상호 캐패시턴스 값이 변화하여도, 터치 패널의 터치 상태를 정확하게 판단할 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 8a는 종래 기술에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법을 나타낸다. 도 8a를 참조하면, 노-터치 데이터(310)는 감지 노드들의 노-터치 데이터를 나타낸다. 터치 데이터(320)는 감지 노드들의 터치 데이터이다. 설명의 편의를 위해, 감지 노드들은 노-터치 상태인 것으로 가정한다. 한편, 터치 데이터(320)는 노-터치 상태인 감지 노드들의 터치 데이터이지만, 주변 환경에 따른 환경 변화량이 부가된다. 여기서 환경 변화량은 100으로 가정한다. 따라서, 터치 데이터(320)는 원래의 노-터치 데이터에서 환경 변화량에 의해 100만큼 감소된 값을 갖는다.

종래의 터치 감지 장치에 따르면, 상태 데이터를 산출하기 위해 노-터치 데이터(310)에서 터치 데이터(320)를 감산한다. 도 8a에는 산출된 상태 데이터(330)가 도시되어 있다. 여기서, 상태 데이터(330)가 50이상이면 대응되는 감지 노드는 터치 상태로 판단된다고 가정한다. 상태 데이터(330)를 참조하면 각 감지 노드의 상태 데이터는 100으로 산출된다. 따라서, 감지 노드들이 노-터치 상태임에도 불구하고, 터치 상태인 것으로 잘못 판정될 수 있다. 이는 환경 변화량에 의해 각 터치 데이터가 100만큼 변화되었기 때문이다.

도 8b는 본 발명에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법을 나타낸다. 도 8b를 참조하면, 노-터치 데이터(340)는 감지 노드들의 노-터치 데이터를 나타낸다. 여기서, 노-터치 데이터(340)는 감지 노드들의 노드 편차 및 환경 변화량을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명에 따른 제어 방법에서 노-터치 데이터(340)는 메모리에 저장되거나 참조되지 않는다.

터치 데이터(350)는 감지 노드들의 터치 데이터이다. 설명의 편의를 위해, 감지 노드들은 노-터치 상태인 것으로 가정한다. 한편, 터치 데이터(350)는 노-터치 상태인 감지 노드들의 터치 데이터이지만, 주변 환경에 따른 환경 변화량이 부가된다. 여기서 환경 변화량은 100으로 가정한다. 따라서, 터치 데이터(350)는 원래의 노-터치 데이터(340)에서 환경 변화량에 의해 100만큼 감소된 값을 갖는다.

노드 편차 데이터(360)는 각 감지 노드들의 노드 편차를 나타낸다. 터치 데이터 값 168을 기준으로 노드 편차를 계산하면, 각 감지 노드들의 노드 편차는 노드 편차 데이터(360)에 나타난 바와 같다.

본 발명에서 터치 감지 장치(100, 도 1 참조)는 감지 노드들의 터치 데이터(350)가 수신되면, 노드 편차 데이터(360)를 참조하여 노드 편차를 보정한다. 실시 예로서, 노드 편차의 보정은 수신된 터치 데이터에서 노드 편차를 감산함으로써 수행된다. 노드 편차를 보정한 결과는 보정된 터치 데이터(370)가 된다.

그리고, 터치 감지 장치(100)는 보정된 터치 데이터(370)를 참조하여, 기준 값을 결정한다. 실시 예로서, 기준 값은 보정된 터치 데이터(370) 중 최대값일 수 있다. 최대 값은 68이므로 기준 값은 68이 된다.

그리고, 터치 감지 장치(100)는 기준 값을 참조하여 상태 데이터(380)를 산출한다. 실시 예로서, 상태 데이터(380)는 기준 값에서 보정된 터치 데이터(370)를 감산하여 산출된다.

그리고, 터치 감지 장치(100)는 산출된 상태 데이터(380)를 참조하여, 감지 노드의 터치 상태를 판단한다. 모든 상태 데이터(380)가 50보다 작으므로, 모든 감지 노드는 노-터치 상태인 것으로 판단될 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법은 터치 데이터에 환경 변화량이 부가되어도, 올바르게 터치 상태를 판정할 수 있다. 따라서, 주변 환경에 따른 터치 감지 장치의 오작동이 방지된다.

한편, 여기서는, 보정된 터치 데이터(370)의 모든 값이 동일한 것으로 나타나 있지만, 이는 노드 편차를 보정하고, 모든 감지 노드가 노-터치 상태를 가정한 결과에 따른 것이다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 일부 감지 노드가 터치 상태이고, 보정된 터치 데이터(370) 값이 서로 다른 경우에도 본 발명은 동일하게 적용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 터치 감지 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 도 9를 참조하면 터치 감지 장치의 제어 방법은 S210 단계 내지 S250 단계를 포함한다.

S210 단계에서, 제어부(122, 도 1 참조)는 터치 패널부(110, 도 1 참조)로부터 감지 노드들의 오프셋 레벨을 수신한다.

S220 단계에서, 제어부(122)는 수신된 오프셋 레벨과 목표 오프셋 레벨과의 레벨 차이를 산출한다. 목표 오프셋 레벨은 저장부(123, 도 1 참조)로부터 독출될 수 있다.

S230 단계에서, 제어부(122)는 산출된 레벨 차이가 오차 범위 이내인지 판단한다. 산출된 레벨 차이가 오프셋 레벨 이내이면, 터치 감지 장치의 제어 방법은 종료한다. 산출된 레벨 차이가 오프셋 레벨 이내가 아니면, 터치 감지 장치의 제어 방법은 S240 단계로 진행한다.

S240 단계에서, 제어부(122)는 산출된 레벨 차이에 따라 보상 값을 계산한다. 보상 값은 산출된 레벨 차이를 기준 오프셋 변화량으로 나누기 연산하여 구해진다. 여기서, 기준 오프셋 변화량은 1 보상 단위당 변화하는 오프셋 크기를 나타낸다. 실시 예로서, 기준 오프셋 변화량은 미리 정해진 값일 수 있다. 제어부(122)가 보상 값을 구하는 구체적인 방법은 도 1에서 설명한 바와 동일하다.

S250 단계에서, 제어부(122)는 계산된 보상 값에 따라 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨을 보상한다.

실시 예로서, 제어부(122)는 보상 값이 클수록 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨의 증감 정도를 크게 한다. 반대로, 제어부(122)는 보상 값이 작을수록 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨의 증감 정도를 작게 한다. 제어부(122)가 보상 값에 따라 터치 감지 장치(100)의 오프셋 레벨을 보상하는 구체적인 방법은 도 1에서 설명한 바와 동일하다.

위와 같은 터치 감지 장치의 제어 방법에 따르면, 터치 감지 장치의 오프셋 보상 시간이 단축될 수 있다. 또한, 터치 감지 장치가 다양한 전자 장치에 결합되는 경우에도, 터치 감지 장치의 오프셋 보상 시간이 동일하게 유지될 수 있다.

도 10은 본 발명의 터치 감지 장치를 휴대 전화에 적용한 예를 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면 휴대 전화(1000)는 터치 패널부(1100) 및 패널 스캔부(1200)를 포함한다.

터치 패널부(1100)는 어플리케이션 처리부(미도시)의 제어에 의해 사용자 인터페이스를 제공한다. 터치 패널부(1100)는 복수의 감지 노드를 포함할 수 있다. 그리고, 터치 패널부(1100)는 사용자의 터치를 감지하여 감지 노드의 상호 캐패시턴스 변화를 나타내는 전기 신호를 패널 스캔부(1200)에 제공한다.

패널 스캔부(1200)는 제공된 전기 신호를 참조하여, 감지 노드의 터치 상태를 판단한다. 그리고, 터치 상태에 있는 감지 노드의 좌표를 계산하여, 어플리케이션 처리부(미도시)에 제공한다.

패널 스캔부(1200)의 구체적인 구성 및 동작은 위에서 설명한 패널 스캔부(120, 도 1 참조)의 구성 및 동작과 동일하다.

상기와 같은 구성에 따르면, 본 발명의 터치 감지 장치가 적용된 휴대 전화(1000)는 환경 변화에 따른 터치 감지 오류가 감소된다. 따라서, 휴대 전화(1000)의 터치 감지 성능이 향상된다.

도 11은 본 발명의 터치 감지 장치를 개인용 컴퓨터(PC)에 적용한 예를 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면 개인용 컴퓨터(2000)는 제 1 터치 패널부(2100), 패널 스캔부(2200) 및 제 2 터치 패널부(2300)를 포함한다.

제 1 터치 패널부(2100)는 어플리케이션 처리부(미도시)의 제어에 의해 사용자 인터페이스를 제공한다. 제 1 터치 패널부(2100)는 복수의 감지 노드를 포함할 수 있다. 그리고, 제 1 터치 패널부(2100)는 사용자의 터치를 감지하여 감지 노드의 상호 캐패시턴스 변화를 나타내는 전기 신호를 패널 스캔부(2200)에 제공한다.

한편, 제 2 터치 패널부(2300)도 복수의 감지 노드를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 터치 패널부(2300)는 사용자의 터치를 감지하여 감지 노드의 상호 캐패시턴스 변화를 나타내는 전기 신호를 패널 스캔부(2200)에 제공한다.

패널 스캔부(2200)는 제 1 또는 제 2 터치 패널부(2100, 2300)로부터 제공된 전기 신호를 참조하여, 제 1 또는 제 2 터치 패널부(2100, 2300)에 포함된 감지 노드의 터치 상태를 판단한다. 그리고, 터치 상태에 있는 감지 노드의 좌표를 계산하여, 어플리케이션 처리부(미도시)에 제공한다.

패널 스캔부(2200)의 구체적인 구성 및 동작은 위에서 설명한 패널 스캔부(120, 도 1 참조)의 구성 및 동작과 동일하다.

상기와 같은 구성에 따르면, 본 발명의 터치 감지 장치가 적용된 개인용 컴퓨터(2000)는 환경 변화에 따른 터치 감지 오류가 감소된다. 따라서, 개인용 컴퓨터(2000)의 터치 감지 성능이 향상된다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한 각 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있다. 또한, 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

터치 패널로부터 감지 신호를 수신하여 터치 데이터를 생성하는 단계;
상기 터치 패널의 감지 노드들의 노드 편차들을 참조하여 상기 터치 데이터를 보정하는 단계; 및
상기 보정된 데이터 중 어느 한 값을 상기 터치 패널의 터치 상태를 판정하기 위한 기준 값으로 결정하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제어 방법
제 1 항에 있어서,
상기 기준 값은 상기 보정된 데이터의 최대 값인 터치 감지 장치의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기준 값 및 상기 보정된 데이터에 따라, 상기 터치 패널의 터치 좌표를 산출하는 단계를 더 포함하는 터치 감지 장치의 제어 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 터치 좌표를 산출하는 단계는,
상기 기준 값에서 상기 보정된 데이터를 감산하는 단계; 및
상기 감산 결과를 미리 결정된 비교 값과 비교하여 상태 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 터치 데이터를 보정하는 단계는,
상기 터치 데이터에 상기 노드 편차들을 가산하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제어 방법.
터치 패널로부터 오프셋(offset) 레벨을 수신하는 단계;
상기 수신된 오프셋 레벨과 목표 오프셋 레벨의 레벨 차이를 계산하는 단계;
상기 레벨 차이에 따라 상기 터치 패널의 오프셋 보상 크기를 달리하는 단계를 포함하는 터치 감지 장치의 제어 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 오프셋 보상 크기는 상기 레벨 차이를 기준 오프셋 변화량으로 나눈 값에 따라 결정되는 터치 감지 장치의 제어 방법.
복수의 감지 노드를 포함하고, 상기 복수의 감지 노드의 상호 캐패시턴스 값을 감지하는 터치 패널부;
상기된 상호 캐패시턴스 값에 따라 터치 데이터를 생성하는 신호 처리부; 및
상기 복수의 감지 노드의 노드 편차들을 참조하여 상기 터치 데이터를 보정하고, 상기 보정된 데이터 중 어느 한 값을 상기 복수의 감지 노드의 터치 상태를 판정하기 위한 기준 값으로 결정하는 제어부를 포함하는 터치 감지 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 노드 편차들 및 상기 기준 값을 저장하는 저장부를 더 포함하는 터치 감지 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 기준 값에서 상기 보정된 데이터를 감산하고, 상기 감산 결과를 미리 결정된 비교 값과 비교하여 상기 터치 패널부의 터치 좌표를 산출하는 터치 감지 장치.