(57)【要約】  本発明は、接触センサ装置を提供する。  接触センサ装置は、接触物が接触する位置を示す複数個の接触キーを備えたパネル、パネルの複数個の接触キーに対応する位置に付着し、接触物の接触情報を第１電気信号として発生する複数個の第１接触パッド、複数個の第１接触パッド間に付着して接触される接触物に付いている伝導性物質の接触情報を第２電気信号として発生する複数個の第２接触パッド、第１電気信号を印加して接触された接触キーに設定された動作を行うようにする複数個の検知信号を出力し、第１及び第２電気信号を用いて接触物に正常に接触されているか否かを検知する接触センシング部を備えることを特徴とする。本発明によれば、接触物の不正常な接触を正確に判断して本来意図した作動ではない誤動作の誘発を防止し、不正常な接触を低減して不必要な電力消耗を節減して接触センサ装置動作の信頼性を向上させることができる。
2012506590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触物が接触する位置を示す複数個の接触キーを備えたパネルと、
前記パネルの前記複数個の接触キーに対応する位置に付着されて前記接触物の接触情報を第１電気信号として発生する複数個の第１接触パッドと、
前記複数個の第１接触パッド間に付着されて接触する前記接触物についている伝導性物質の接触情報を第２電気信号として発生する複数個の第２接触パッドと、
前記第１電気信号を印加して前記接触された接触キーに設定された動作を実行するようにする複数個の検知信号を出力し、前記第１及び第２電気信号を用いて前記接触物に正常に接触されているか否かを検知する接触センシング部と、
を備えることを特徴とする接触センサ装置。
【請求項２】
前記接触センシング部は、
測定用デジタル信号を発生して第１時間遅延させた第１信号を生成し、前記接触物の接触時に前記測定用デジタル信号をさらに多く遅延させた第２信号を生成して前記第１信号に同期して前記第２信号をラッチして前記複数個の検知信号を発生する接触センサと、
前記第１電気信号が複数個に印加され、前記第２電気信号が印加される場合には非正常的な接触と判断し、前記第１電気信号を無視するようにする動作制御信号を出力する正常接触パッド判別部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の接触センサ装置。
【請求項３】
前記正常接触パッド判別部は、
前記複数個の第１接触パッドのうちの１つ接触パッドから前記第１電気信号を印加し、前記複数個の第２接触パッドのうちの１つ第２接触パッドから前記第２電気信号を印加したり
前記複数個の第１接触パッドのうちの他の一つの接触パッドから前記第１電気信号を印加し、前記一つの第２接触パッドから前記第２電気信号を印加したりする場合には前記正常な接触と判断することを特徴とする請求項２に記載の接触センサ装置。
【請求項４】
前記正常接触パッド判別部は、
前記複数個の検知信号のうちの前記第２電気信号に応答して出力される検知信号を印加してハイレベル維持時間を所定閾時間と比較して前記正常な接触可否を判別し、
前記ハイレベル維持時間が前記閾時間より長い前記正常な接触時には前記動作制御信号をハイレベルに出力し、前記ハイレベル維持時間が前記閾時間より短い前記非正常的な接触時には前記動作制御信号をローレベルに出力することができることを特徴とする請求項２に記載の接触センサ装置。
【請求項５】
前記正常接触パッド判別部は、
前記非正常的な接触時には前記複数個の検知信号が正常な接触時に設定された周期よりさらに小さい周期及び設定された閾時間よりさらに短い時間の間にハイレベルを維持する信号を判別して前記非正常的な接触を決定することを特徴とする請求項４に記載の接触センサ装置。
【請求項６】
前記接触センサは、
前記測定用デジタル信号を基準信号として発生する基準信号発生部と、
前記接触物の接触可否に構わず、前記基準信号を常に前記第１時間遅延して前記第１信号を発生する第１信号発生部と、
前記接触物が接触されなければ前記基準信号を遅延せず、前記接触物が接触されれば前記第２信号を発生する第２信号発生部と、
前記第１信号に同期して前記第２信号をラッチして前記複数個の検知信号を発生する検知信号発生部と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の接触センサ装置。
【請求項７】
前記接触センサ装置は、
前記動作制御信号に応答して前記設定された動作実行を行うように電子機器を制御するか前記基準信号の発生を遮断するＭＣＵと、
前記動作制御信号に応答して前記複数個の第１接触パッドが非正常的に接触された事実を知らせる不正常接触通知部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の接触センサ装置。
【請求項８】
前記ＭＣＵは、
前記ハイレベルの動作制御信号に応答して前記電子機器が前記設定された動作を行うように機器制御信号を出力し、
前記ローレベルの動作制御信号に応答して前記基準信号発生部が前記基準信号を発生することができないようにする遮断信号を出力することを特徴とする請求項７に記載の接触センサ装置。
【請求項９】
前記複数個の第１接触パッドは、
前記電子機器が前記設定された動作を行うようにするために用いられていて、
前記複数個の第２接触パッドは、
前記接触センシング部が前記非正常的な接触を検知するようにするために用いられていることを特徴とする請求項８に記載の接触センサ装置。
【請求項１０】
前記不正常接触通知部は、
前記ローレベルの動作制御信号に応答して前記非正常的な接触事実をアラームまたはＬＥＤで表示して聴覚または視覚的に知らせることを特徴とする請求項７に記載の接触センサ装置。
【請求項１１】
前記接触センサ装置は、
前記基準信号の発生が遮断された前記基準信号発生部を再び作動させるために前記タッチパネル上にパスワードの入力を要求することができることを特徴とする請求項８に記載の接触センサ装置。
【請求項１２】
前記接触センサ装置は、
前記基準信号の発生が遮断された前記基準信号発生部を再び作動させるために前記遮断信号をリセットさせるリセットスイッチをさらに備えることができることを特徴とする請求項８に記載の接触センサ装置。
【請求項１３】
前記正常接触パッド判別部は、
前記複数個の検知信号のハイレベル維持時間を所定の最大接触時間または自動インピーダンス調節結果値と比較して異物の付着可否を検知することで、前記非正常的な接触事実を判別することができることを特徴とする請求項６に記載の接触センサ装置。
【請求項１４】
複数個の接触パッドのそれぞれが接続線により直列に接続されたタッチパターンを備えるタッチパネルと、
測定用デジタル信号を発生して前記タッチパターンの一端に印加し、前記複数個の接触パッドを通過させる間に遅延された遅延測定用デジタル信号を前記タッチパターンの他端から印加してパルス測定用デジタル信号を生成して前記測定用デジタル信号との遅延時間差値を出力する接触遅延時間処理部と、
接触物の接触時に実際接触した接触遅延時間と前記遅延時間差値と比較する複数個の接触パッドのそれぞれの接触遅延時間閾値を保存する遅延時間閾値保存部と、
前記遅延時間差値を印加して前記接触遅延時間閾値と比較して前記複数個の接触パッドが時間的に接触される順序を検知し、最初に接触された接触パッドの位置を判断して接触位置データを出力する正常接触パッド判別部と、
を備えることを特徴とする接触センサ装置。
【請求項１５】
前記接触遅延時間処理部は、
前記測定用デジタル信号を発生して測定用デジタル出力ピンを介して出力する測定用デジタル信号発生部と、
測定用デジタル入力ピンを介して前記遅延測定用デジタル信号を印加して信号レベルを判別して前記パルス測定用デジタル信号を発生させる遅延信号検出部と、
前記パルス測定用デジタル信号及び前記測定用デジタル信号を印加して比較して前記遅延時間差値を出力する比較部と、
を備えることを特徴とする請求項１４に記載の接触センサ装置。
【請求項１６】
前記タッチパターンは、
前記接触物の接触面積が前記複数個の接触パッドのそれぞれの面積より大きいか時間の経過により前記接触物の接触面積が次第に増加されて前記本来意図した接触パッドと隣接した接触パッドに非正常的に接触される誤動作を低減させるために前記複数個の接触パッドが２次元的なレイアウトによりパターン配列されることを特徴とする請求項１４に記載の接触センサ装置。
【請求項１７】
前記タッチパネルは、
同一面に十分な間隔を設けて並べて配置されて前記複数個の接触パッドが同時に接触されることを防止する複数チャンネルのパターンラインと、
前記複数チャンネルのパターンラインが交差する交差地点に前記接続線が互いに短絡されないように絶縁する絶縁物質と、
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の接触センサ装置。
【請求項１８】
前記絶縁物質は、
前記複数チャンネルのパターンラインが一つの層に配置された場合はバイパス用伝導性物質を用い、複数個の層に配置された場合はビアホールを用いることを特徴とする請求項１７に記載の接触センサ装置。
【請求項１９】
前記正常接触パッド判別部は、
前記接触物が前記複数チャンネルのパターンラインの各チャンネル別に接触される位置を計算し、前記接触された位置が座標平面上の一定距離以下の差がある場合のみ一接触領域で有効に接触するものと判断することを特徴とする請求項１７に記載の接触センサ装置。
【請求項２０】
前記タッチパターンは、
前記非正常的に接触される誤動作を低減させるために前記複数個の接触パッドが原型レイアウトにより所定曲率を有し回転してパターン配列されることを特徴とする請求項１５に記載の接触センサ装置。
【請求項２１】
前記タッチパネルは、
前記複数個の接触パッドが原型パターン配列をゆうし、第１チャンネルに配置され、
さらに他の複数個の接触パッドが前記複数個の接触パッド間に前記原型パターン配列と同一曲率を有し回転して複数個のチャンネルに配置されることを特徴とする請求項２０に記載の接触センサ装置。
【請求項２２】
複数個の接触パッドのそれぞれが接続線により直列に接続されたタッチパターンを備えるタッチパネルと、
測定用デジタル信号を発生して前記タッチパターンの一端に印加し、前記複数個の接触パッドを通過させる間に遅延された遅延測定用デジタル信号を前記タッチパターンの他端から印加してパルス測定用デジタル信号を生成して前記測定用デジタル信号との遅延時間差値を出力する接触遅延時間処理部と、
接触物の接触時に実際接触した接触遅延時間と前記遅延時間差値を比較する複数個の接触パッドのそれぞれの接触遅延時間閾値を保存する遅延時間閾値保存部と、
前記接触遅延時間閾値を印加して前記遅延時間と比較して前記遅延時間が所定の前記接触遅延時間閾値を超えて所定時間維持される接触パッドを選択して前記最初に接触された接触パッドの位置を判別し、接触位置データを出力する正常接触パッド判別部と、
を備えることを特徴とする接触センサ装置。
【請求項２３】
前記接触遅延時間処理部は、
前記測定用デジタル信号を発生して測定用デジタル出力ピンを介して出力する測定用デジタル信号発生部と、
測定用デジタル入力ピンを介して前記遅延測定用デジタル信号を印加して信号レベルを判別して前記パルス測定用デジタル信号を発生させる遅延信号検出部と、
前記パルス測定用デジタル信号及び前記測定用デジタル信号を印加して比較して前記遅延時間差値を出力する比較部と、
を備えることを特徴とする請求項２２に記載の接触センサ装置。
【請求項２４】
前記接触センサ装置は、
前記接触物の接触面積が隣接接触パッドに拡張される場合、前記接触遅延時間閾値が超過する接触パッド及び前記遅延時間の時間別増加量減少可否によって前記最初に接触された接触パッドの位置を判別することを特徴とする請求項２３に記載の接触センサ装置。
【請求項２５】
前記接触センサ装置は、
前記非正常的に接触される誤動作を低減させるために前記遅延時間量の差により前記非正常的に接触された接触パッドを判別することを特徴とする請求項２４に記載の接触センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触センサ装置に関し、特に接触パッドに不正常な接触による誤動作を防止することができる接触センサ装置（Ｔｏｕｃｈ  ｓｅｎｓｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパッドはデータ入力装置の１つとして、平面上にマトリックス状の検知点が配置され、ユーザがどこを押してどの方向に接触点が移動したかを検知することができるためマウスの代用として一般に用いられる。タッチパッドには、電気的スイッチを平面上に配置するか、キャパシタ型センサ、抵抗型センサ、表面波センサ、または光学センサを平面上に配置するなど、多様な種類が用いられる。
【０００３】
そのうち、ノートパソコンなどにおいてカーソルの動きを調節するために多く用いられるものはキャパシタ型センサを使用する複数個のタッチパッドで構成されたタッチパネルである。このタッチパネルの表面は絶縁膜に覆われていて、その絶縁膜の下側に横線と縦線が所定間隔に配列されている。この横線と縦線との間には電気的等価回路としてキャパシタが位置するが、横線は第１電極からなり、縦線は第２電極からなっている。
【０００４】
検知表面に指のような一種の導体が接触されると、この横線と縦線との間に発生する静電容量は接触のない他の線間の静電容量とは異なる値を示す。例えば、横線に電圧信号を印加し、縦線から誘導された電圧を読み取り、キャパシタの静電容量の変化を読み出してどの部分の検知面が接触されているか否かを分かる。
【０００５】
さらに他のタッチパネルの一種として抵抗型２Ｄマトリックスタッチパネルは導電性導体が２層のフィルムに配置されていて２層間に微細な間隔に空間が設けられて普段は短絡されているが、ユーザがタッチパネルの特定接触領域に指により微量の力を加えると、その接触領域にある２層間の導体が互いに短絡されて、短絡された位置の電位あるいは電流を検知して該当導体の座標を認識することになる。
【０００６】
このとき、２層間の導体の短絡可否、すなわち、信号のｏｎ／ｏｆｆに対してだけ認識する２進概念の信号が発生し、このような２進信号が指の大きさほど接触された領域の周りに複数個に分布するようになり、特定の接触領域の座標を決定することになる。
【０００７】
このようなタッチパネルは、最近、携帯電話、ＰＤＡ、ＰＭＰのような携帯用通信機器やノートパソコン及び自動車のナビゲーション装置のみならず、厨房機器や加湿器のような家電製品にも装着されて多様に用いられる。
【０００８】
ところが、タッチパネルに接触する手段として指を用いる場合には、指に水がついていたり、タッチパネルに所定の液体がついていたりして、接触される面積が広くて複数個のタッチパッドが接触されることもあって接触センサ装置が接触物の正確な接触位置を認識することができなくなる問題点が発生する。
【０００９】
図１は、従来技術によって誤動作する接触センサ装置の一部の断面図であって、伝導性物質５、タッチパネル１０、複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２、複数個の接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２、接触センサ２０を備える。タッチパネル１０の上部には、複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２が装着され、下部には複数個の接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２が装着される。
【００１０】
次に、図１を参照して従来技術による接触センサ装置が誤動作する場合の動作を説明する。
例えば、人が炊飯器のタッチパネル１０に水が付いた指でタッチパネル１０上の複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２のうちの特定接触キーＢ１１に接触して所望する作動をさせようと意図したと仮定する。
【００１１】
ところが、指に付いている水は伝導性物質５であるため、本来意図していた特定の接触キーＢ１１の外に隣接の接触キーＢ１２にも電流が伝達されて２つの接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２が同時に接触物に接触されたと認識する。
【００１２】
これによって、タッチパネル１０は、２つの接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２を介して接触物である指の接触情報を印加されてそれに相応する電気信号ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３を発生させ、接触センサ２０−１は２つの接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２を介して電気信号ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３を印加されて指が非正常的に接触した２つの接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２の位置を検知して電気的な状態変化を検知信号ｓ＿ｓｉｇ１１及びｓ＿ｓｉｇ１３に出力することによって本来意図した作動でない誤動作が誘発される。
【００１３】
また、従来に接触センサ装置が誤動作するさらに他の場合として、接触物が複数個の接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２を所定時間以上に早く接触をする場合が発生することができる。例えば、接触キーを用いる家電製品において接触キー上に付着した異物を除去するために掃除道具で複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２を順に素早く通り過ぎる場合がある。
【００１４】
ところが、家電製品の使用者の本来意図は、特定の接触キー上に付着した異物を掃除するためのことであるにもかかわらず、接触された隣接した接触キーにも人体から電流が伝達して意図しない接触物が接触されたと認識する。
【００１５】
これにより、タッチパネル１０は、特定の接触キー及び隣接した接触キーに連結した接触パッドを介して接触物である指の接触情報を印加されて、それに相応する電気信号として発生させ、接触センサ２０は該当接触パッドを介して電気信号を印加されて指が非正常的に接触した接触パッドの位置を検知して電気的な状態変化を電気信号に出力することで、本来の意図とは違った接触キーの誤動作を誘発させる問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第１０−２００８−００６４１００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、隠されている接触パッドを利用するか、または接触パッドの接触時間を利用して接触パッドの不正常な接触を判断する接触センサ装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、接触パッドの不正常な接触を低減させる接触センサ装置を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、前記目的を達成するための接触センサ装置を用いてポインティング装置のポインティング座標を決定することができる接触センサ装置のポインティング座標決定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記の目的を達成するための本発明の一実施形態による接触センサ装置は、接触物が接触する位置を示す複数個の接触キーを備えたパネルと、パネルの複数個の接触キーに対応する位置に付着して接触物の接触情報を第１電気信号として発生する複数個の第１接触パッドと、複数個の第１接触パッド間に付着して接触される接触物に付いている伝導性物質の接触情報を第２電気信号として発生する複数個の第２接触パッドと、第１電気信号を印加されて接触された接触キーに設定された動作を行うようにする複数個の検知信号を出力し、第１及び第２電気信号を用いて接触物に正常に接触されているか否かを検知する接触センシング部と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
前記の目的を達成するための本発明の他の実施形態による接触センサ装置は、複数個の接触パッドのそれぞれが接続線によって直列に接続されたタッチパターンを備えるタッチパネルと、クロック信号を発生してタッチパターンの一端に印加し、複数個の接触パッドを通過させる間に遅延された遅延クロック信号をタッチパターンの他端から印加して信号レベルを判別してパルスクロック信号を発生させてパルスクロック信号とクロック信号との遅延時間差の値を出力する接触遅延時間処理部と、接触物が接触する際に実際接触した接触遅延時間と遅延時間差との値を比較する複数個の接触パッドのそれぞれの接触遅延時間閾値を保存する遅延時間閾値保存部と、前記遅延時間差値を印加されて前記接触遅延時間閾値と比較して前記複数個の接触パッドが時間的に接触される順序を検知し、最初に接触された接触パッドの位置を判断して接触位置データを出力する正常接触パッド判別部と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
前記の目的を達成するための本発明の他の実施形態による接触センサ装置は、複数個の接触パッドのそれぞれが接続線によって直列に接続されたタッチパターンを備えるタッチパネルと、クロック信号を発生して前記タッチパターンの一端に印加し、前記複数個の接触パッドを通過させる間に遅延された遅延クロック信号を前記タッチパターンの他端から印加してパルスクロック信号を生成して前記クロック信号との遅延時間差値を出力する接触遅延時間処理部と、接触物が接触する際に実際接触した接触遅延時間と前記遅延時間差値を比較する複数個の接触パッドのそれぞれの接触遅延時間閾値を保存する遅延時間閾値保存部と、接触遅延時間閾値を印加されて前記遅延時間と比較して前記遅延時間が所定の前記接触遅延時間閾値を超えて所定時間維持する接触パッドを選択して前記最初に接触された接触パッドの位置を判別して接触位置データを出力する正常接触パッド判別部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明による接触センサ装置は、接触物の不正常な接触を正確に判断して本来意図した作動でない誤動作の誘発を防止し、不正常な接触を低減させて不必要な電力消耗を節減して接触センサ装置動作の信頼性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来技術において誤動作をする接触センサ装置の一部の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による接触センサ装置の一部の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による接触センサ装置のブロック図である。
【図４】図３に示す本発明の一実施形態におけるさらに他の接触センサ装置の信号波形図である。
【図５】本発明の他の実施形態による接触センサ装置の構成図である。
【図６】図５に示す本発明の他の実施形態による接触センサ装置内の接触センシング部１００のブロック図である。
【図７】本発明の他の実施形態による接触センサ装置内の複数個の接触パッドのレイアウトにより誤動作を低減させるための２次元パターン配列図である。
【図８】本発明の他の実施形態による接触センサ装置内の複数個の接触パッドのレイアウトにより誤動作を低減させるための２次元パターン配列図である。
【図９】本発明の他の実施形態による接触センサ装置内の複数個の接触パッドのレイアウトにより誤動作を低減させるための原型パターン配列図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による接触センサ装置内の複数個の接触パッドのレイアウトにより誤動作を低減させるための原型パターン配列図である。
【図１１】本発明の他の実施形態のさらに他の接触センサ装置内の複数個の接触パッドの遅延時間量により誤動作を低減させるための２次元パターン配列及び接触時間の経過による接触領域の変化を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施形態のさらに他の接触センサ装置において接触物の接触時間の経過に対して接触位置による遅延時間の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明による接触センサ装置及びこの装置のポインティング座標決定方法に対して説明する。
【００２６】
図２は、本発明の一実施形態による接触センサ装置の一部の断面図であって、伝導性物質５、タッチパネル１０、複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２、複数個の接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２、２Ｐ−１１ないし２Ｐ−Ｎ１、接触センシング部２００を備え、接触センシング部２００は接触センサ２０及び正常接触パッド判別部５０で構成される。
【００２７】
タッチパネル１０の上部には、複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２が装着され、下部には複数個の接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２、２Ｐ−１１ないし２Ｐ−Ｎ１が装着されているが、複数個の接触パッドは、接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２がそれぞれ付着する第１接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２と、接触キーが付着しないで隠されていた第２接触パッド２Ｐ−１１ないし２Ｐ−Ｎ１とで構成される。
【００２８】
図１に示す従来技術による接触センサ装置の構成図との差異は、接触キーが付着しないタッチパネル１０の下部に隠されていた接触パッド２Ｐ−１１ないし２Ｐ−Ｎ１が付着しているということである。
【００２９】
次に、図２を参照して本発明による接触センサ装置の各構成要素の機能を詳細に説明する。
複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２は、電子機器の意図する作動を実行させようとする接触物の接触を印加して接触物の電流を伝達する。
【００３０】
複数個の第１接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２は複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２から接触物の電流を印加されてそれに相応する接触情報を第１電気信号ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３〜ｓｉｇ２−Ｎ１及びｓｉｇ２−Ｎ３として発生する。
【００３１】
複数個の第２接触パッド２Ｐ−１１ないし２Ｐ−Ｎ１は複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２間に介入された伝導性物質５により本来意図した特定の接触キーＢ１１外に隣接した接触キーＢ１２にも電流が伝達されて、意図しない接触パッドが一緒に接触されたものとして認識されて第２電気信号ｓｉｇ２−１２〜ｓｉｇ２−Ｎ２を発生する。
【００３２】
接触センシング部２００は、複数個の第１接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２及び第２接触パッド２Ｐ−１１からそれぞれ第１電気信号ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３及び第２電気信号ｓｉｇ２−１２を印加されて接触物を検知して接触された接触キーＢ１１及びＢ１２に設定された電子機器の作動を行うようにする検知信号ｓ＿ｓｉｇ１１ないしｓ＿ｓｉｇ１３を出力するが、万一、第１電気信号が複数個の第１接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２から複数個ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３に印加され、第２接触パッド２Ｐ−１１から第２電気信号ｓｉｇ２−１２が印加される場合には意図しない隣接した接触キーＢ１２が一緒に非正常的に接触されたものとして認知して入力された動作を実行させないように複数個の第１電気信号ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３を無視する動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎを出力する。
【００３３】
次に、図２を参照して本発明による接触センサ装置の動作を説明する。
まず、「保温」の接触キーＢ１１と「炊飯」の接触キーＢ１２とが最近接に位置していて、人が炊飯器のタッチパネル１０に水がついた指でタッチパネル１０上の複数個の接触キーＢ１１及びＢ１２〜ＢＮ１及びＢＮ２のうちの「保温」の接触キーＢ１１に接触して、所望する「保温」作動を実行しようとしたと仮定する。
【００３４】
「保温」の接触キーＢ１１は炊飯器が意図する「保温」作動をさせようとする人の水ついた指の接触を印加して人体の電流を伝達する。このとき「保温」の接触キーＢ１１と隣接した位置に「炊飯」の接触キーＢ１２が位置していて指についた水が「炊飯」の接触キーＢ１２にまで伝導されて「炊飯」の接触キーＢ１２にも電流が伝達される。
【００３５】
「保温」の接触キーＢ１１に電気的に接続されている第１接触パッド１Ｐ−１１と「炊飯」の接触キーＢ１２に電気的に接続されている第１接触パッド１Ｐ−１２は、それぞれの接触キーＢ１１及びＢ１２から人体の電流を印加されてそれに相応する接触情報を第１電気信号ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３として発生する。
【００３６】
また、「保温」の接触キーＢ１１と「炊飯」の接触キーＢ１２との間に位置した、接触キーが付着されないで隠されていた第２接触パッド２Ｐ−１１は、両接触キーＢ１１及びＢ１２間に介入された伝導性物質５により本来意図した「保温」の接触キーＢ１１外に隣接した「炊飯」の接触キーＢ１２にも電流が伝達し、意図しない「炊飯」の第１接触パッド１Ｐ−１２が一緒に接触されたものとして認識して第２電気信号ｓｉｇ２−１２を発生する。
【００３７】
ところが、第１電気信号が複数個の第１接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２から複数個ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３に印加され、第２接触パッド２Ｐ−１１から第２電気信号ｓｉｇ２−１２が印加される場合には接触センシング部２００は接触キーが付着されないで隠されていた第２接触パッド２Ｐ−１１から第２電気信号ｓｉｇ２−１２を印加して意図しない隣接した接触キーＢ１２が一緒に非正常的に接触されたものとして認知して「保温」の第１接触パッド１Ｐ−１１と「炊飯」の第１接触パッド１Ｐ−１２から印加される第１電気信号ｓｉｇ２−１１及びｓｉｇ２−１３を無視し、入力された動作を実行させないようにする動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎを出力する。
【００３８】
万一、接触センシング部２００が「保温」の第１接触パッド１Ｐ−１１から第１電気信号ｓｉｇ２−１１を印加され、第２接触パッド２Ｐ−１１から第２電気信号ｓｉｇ２−１２を印加されたり、「炊飯」の第１接触パッド１Ｐ−１２から第１電気信号ｓｉｇ２−１３を印加され、第２接触パッド２Ｐ−１１から第２電気信号ｓｉｇ２−１２を印加されたりした場合、各接触キーＢ１１またはＢ１２に指の接触を検知して接触された「保温」の接触キーＢ１１または「炊飯」の接触キーＢ１２に設定された電子機器の作動を実行させる検知信号ｓ＿ｓｉｇ１１またはｓ＿ｓｉｇ１３を出力する。
【００３９】
このように、本発明の一実施形態による接触センサ装置は、接触キーが付着しないで隠されていた第２接触パッド２Ｐ−１１を介して指が非正常的に接触した接触キーＢ１２の本来意図した作動でない誤動作を防止することができる。
【００４０】
図３は、本発明の一実施形態による接触センサ装置のブロック図であって、基準信号発生部２１、第１信号発生部２３、第２信号発生部２２、検知信号発生部２４、正常接触パッド判別部５０、ＭＣＵ７０、不正常接触通知部９０を備える。第２信号発生部２２は、複数個の第１接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２及び第２接触パッド２Ｐ−１１で構成され、検知信号発生部２４は複数個のフリップフロップＤ１ないしＤ３で構成される。
【００４１】
次に、図３を参照して本発明の一実施形態による接触センサ装置の各ブロックの機能を詳細に説明する。
基準信号発生部２１は、クロック信号を基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇとして発生する。
第１信号発生部２３は、接触物の接触可否に構わず、常に基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを常に第１時間ｔ１遅延させて第１信号ｓｉｇ１を発生する。
【００４２】
第２信号発生部２２は、接触物が接触される複数個の第１及び第２接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２、２Ｐ−１１を備え、接触パッド１０−Ｎに接触物が接触されなければ基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを遅延せず、接触パッド１０−Ｎに接触物が接触されれば基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを第１時間ｔ１よりさらに多く遅延させて第２信号ｓｉｇ２−１１〜ｓｉｇ２−１３を発生する。
【００４３】
すなわち、第２信号発生部２２は、接触物の非接触時には第１信号ｓｉｇ１の位相より早い位相を有する第２信号ｓｉｇ２−１１〜ｓｉｇ２−１３を生成し、接触時には第１信号ｓｉｇ１の位相より遅い位相を有する第２信号ｓｉｇ２−１１〜ｓｉｇ２−１３を生成する。
【００４４】
ここで、接触物としては、所定の静電容量を有するあらゆる物体が適用されるが、代表的な例として多量の電荷を蓄積している人の人体がある。
【００４５】
検知信号発生部２４は、第１信号ｓｉｇ１に同期されて第２信号ｓｉｇ２−１１〜ｓｉｇ２−１３をサンプリング及びラッチして複数個の検知信号ｓ＿ｓｉｇ１１ないしｓ＿ｓｉｇ１３を発生する。
【００４６】
正常接触パッド判別部５０は、複数個の検知信号ｓ＿ｓｉｇ１１ないしｓ＿ｓｉｇ１３のうちの第２接触パッド２Ｐ−１１から印加される第２電気信号ｓｉｇ２−１２に応答して出力される検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２を印加されてハイレベル維持時間を所定閾時間Ｔｔｈと比較して正常接触可否を判別し、接触キーに該当する動作実行を制御する動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎを出力する。
【００４７】
ＭＣＵ７０は、正常接触パッド判別部５０から動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎを印加されて、ハイレベルに応答して接触された接触パッドに該当する動作を行うように電子機器を制御する制御信号ｄ＿ｃｏｎを出力し、ローレベルに応答して基準信号発生部２１がクロック信号を発生しないように遮断信号ｓ＿ｓｄを出力する。
【００４８】
不正常接触通知部９０は、正常接触パッド判別部５０から動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎを印加されて、ローレベルに応答して接触パッド１０−Ｎが非正常的に接触された事実をアラームまたはＬＥＤで表示してユーザに知らせる。
【００４９】
図４は、図３に示す本発明の一実施形態のさらに他の場合による接触センサ装置の信号波形図であって、基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇ、第１信号ｓｉｇ１、第２信号ｓｉｇ２−１２、正常接触時の検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２、不正常接触時の検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２’、動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎで構成される。
基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇは一定振幅と周期を有してトグルされる。
【００５０】
第１信号ｓｉｇ１は、基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇから第１時間ｔ１ほど遅延されて基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇと同一振幅と周期を有してトグルされる。
【００５１】
第２信号ｓｉｇ２−１２は、接触時には基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇから第２時間ｔ２ほど遅延されてトグルされ、非接触時には基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇと同一にトグルされる。
【００５２】
正常接触時の検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２は、接触時及び非接触時に第１信号ｓｉｇ１の下降エッジに同期されて第２信号ｓｉｇ２−１２をラッチして接触時には閾時間Ｔｔｈより長い時間の間ハイレベルを維持して出力する。
【００５３】
不正常接触の一例として、不正常接触の場合の検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２’は正常接触時に合わせて設定された周期よりさらに小さい周期を有して閾時間Ｔｔｈより短い時間の間ハイレベルを維持するパルス信号を出力する。
【００５４】
動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎは、正常接触時の検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２を印加して所定時間遅延させて出力する。
【００５５】
次に、図３及び図４を参照して本発明の一実施形態のさらに他の場合による接触センサ装置の動作を説明する。
第１信号発生部２３は、第１キャパシタＣＡＰ１により基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを第１時間ｔ１ほど遅延させた第１信号ｓｉｇ１を、第２信号発生部２２は接触物の静電容量に従って第１時間ｔ１よりさらに遅延ｔ２させた第２信号ｓｉｇ２−１２をそれぞれ発生する。
【００５６】
すなわち、接触物の接触時に第２信号ｓｉｇ２−１２の位相は第１信号ｓｉｇ１の位相よりも遅くなって第１信号ｓｉｇ１の上昇エッジまたは下降エッジより遅延されて発生し、接触物の非接触時には基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを時間の遅延なしにそのまま出力する。
【００５７】
したがって、検知信号発生部２４は、初期に第１非接触状態では第１信号ｓｉｇ１の下降エッジに同期されてローレベルの第２信号ｓｉｇ２−１２をラッチしてローレベルの接触信号ｓ＿ｓｉｇ１２を出力し、正常な第１接触時には第１信号ｓｉｇ１の下降エッジに同期されてハイレベルの第２信号ｓｉｇ２−１２をラッチして時点Ｔ２までハイレベルの接触信号ｓ＿ｓｉｇ１２を出力する。
【００５８】
また、第２非接触時には再びローレベルの第２信号ｓｉｇ２−１２をラッチして区間Ｔ２−Ｔ４にローレベルの接触信号ｓ＿ｓｉｇ１２を出力し、正常な第２接触時には再びハイレベルの第２信号ｓｉｇ２−１２をラッチして時点Ｔ４からハイレベルの接触信号ｓ＿ｓｉｇ１２を出力する。
【００５９】
しかし、非正常的な接触時の例として、検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２’が正常接触時に合わせて設定された周期よりさらに小さい周期を有している場合、閾時間Ｔｔｈより短い時間の間ハイレベルを維持するパルス信号として出力される。このような非正常的な接触の例として、指の一部が接触したり指が近接したりして正常接触より小さいキャパシタンスが第２接触パッド２Ｐ−１１に検知された場合である。
【００６０】
さらに他の例として、接触キーを用いる家電機器において接触キー上に付着している異物を除去するために掃除器具により図２の複数個の接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２、２Ｐ−１１ないし２Ｐ−Ｎ１を順に素早く通る場合には接触物が接触パッド１Ｐ−１１及び１Ｐ−１２〜１Ｐ−Ｎ１及び１Ｐ−Ｎ２、２Ｐ−１１ないし２Ｐ−Ｎ１を所定時間以上に早く接触をすることになるので、検知信号発生部２４では正常接触時に合わせて設定した周期よりもさらに小さい周期と所定閾時間Ｔｔｈよりさらに短い時間の間ハイレベルを維持するパルス信号として検知信号が出力される。
【００６１】
正常接触パッド判別部５０は、検知信号発生部２４から検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２を印加されて検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２がハイレベルを維持する時間を所定閾時間Ｔｔｈと比較して接触キーに正常に接触したか否かを判別する。
【００６２】
万一、接触物が正常に接触キーに接触時には、検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２のハイレベルを維持する時間が所定閾時間Ｔｔｈよりも長いので、正常接触パッド判別部５０は正常接触と判断し、該当の接触キーに設定されている動作を実行するように制御する動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎをハイレベルに出力する。
【００６３】
ＭＣＵ５０は、正常接触パッド判別部５０からハイレベルの動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎに応答してユーザが本来の接触を意図した接触パッドに該当する動作を電子機器が実行するように機器制御信号ｄ＿ｃｏｎを出力する。
【００６４】
しかし、接触物が非正常的に接触キーに接触時には、検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２’のハイレベルを維持する時間が所定閾時間Ｔｔｈよりも短いので、正常接触パッド判別部５０は不正常な接触と判断して検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２’を無視し、該当の接触キーに設定されている動作を実行することができないように動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎをローレベルに出力する。
【００６５】
正常接触パッド判別部５０からローレベルの動作制御信号ｏｐ＿ｃｏｎに応答してＭＣＵ５０は基準信号発生部２１がクロック信号を発生しないようにする遮断信号ｓ＿ｓｄを出力し、不正常接触通知部９０は接触パッド１０−Ｎが非正常的に接触された事実をアラームまたはＬＥＤで表示して聴覚または視覚的にユーザに知らせる。
【００６６】
このとき、ＭＣＵから遮断信号ｓ＿ｓｄを印加して動作が遮断された基準信号発生部２１を再び動作させるための復元は接触パッドを用いてパスワードを入力するか、またはリセットスイッチ（図示せず）のような機械的スイッチを押すことで実行することもできる。
【００６７】
このように本発明の一実施形態のさらに他の場合による接触センサ装置は、検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２がハイレベルを維持する時間を所定閾時間Ｔｔｈと比較して接触物が接触キーに正常に接触したか否かを判別することで、ユーザの本来意図とは異なるように非正常的に接触された接触キーの誤動作を防止することができる。
【００６８】
それとともに、本発明の一実施形態のさらに他の場合による接触センサ装置は、検知信号ｓ＿ｓｉｇ１２がハイレベルを維持する時間を所定の最大接触時間または自動インピーダンス調節（Ａｕｔｏ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）結果値と比較して異物の付着可否を検知することによって、接触物が接触キーに正常に接触したか否かを判別することができる。
【００６９】
次に、図５は本発明を２次元に確張された他の実施形態による接触センサ装置の構成図であって、タッチパネル１２０、接触遅延時間処理部１００、遅延時間閾値保存部１５０、及び正常接触パッド判別部１６０で構成されている。
【００７０】
図５では、タッチパネル１２０の一面全体にタッチパターンがパターニング（Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）されている。
【００７１】
タッチパターンは、それぞれが所定の抵抗値を有する複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎと複数個の接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１とで構成され、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎのそれぞれは隣接した接触パッドと接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１により直列で接続されている。接触物の接触領域が複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎのそれぞれの大きさより大きく４つの接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿３、Ｐ１＿９にかけて接触されていると仮定する。
【００７２】
図５に示すように、接触物の接触が容易であるように形成された大きい接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎは幅が小さい接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１より抵抗値が小さい。接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎが接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１より抵抗値が小さいので、接触物の接触位置は接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１の抵抗値と接触キャパシタンスによって決定される。
【００７３】
接触遅延時間処理部１００は、クロック出力ピンｏｕｔとクロック入力ピンｉｎとを備え、クロック出力ピンｏｕｔはタッチパターンに直列接続された複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎのうち最初の接触パッドＰ１＿１に接続され、クロック入力ピンｉｎは最後の接触パッドＰ１＿ｎに接続される。
【００７４】
次に、図５を参照して本発明の他の実施形態による接触センサ装置の各ブロックの機能を詳細に説明する。
接触遅延時間処理部１００は、クロック信号ＣＬＫを発生してクロック出力ピンｏｕｔを介して最初の接触パッドＰ１＿１に出力し、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎを通過する間に遅延された遅延クロック信号Ｄ＿ＣＬＫをクロック入力ピンｉｎに印加する。そして、クロック入力ピンｉｎに印加された遅延クロック信号ＤＣＬＫを用いてタッチパネル１２０に接触された接触物の位置を計算して接触位置データＴＳ＿ＯＵＴを出力する。
【００７５】
遅延時間閾値保存部１５０は、接触物の接触時の実際接触した接触遅延時間と比較する複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎのそれぞれの接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［ｎ：１］を保存する。
【００７６】
正常接触パッド判別部１６０は比較部１４０から出力される遅延時間ＤＴを印加して時間差を介して接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎが時間的に接触される順序を検知して最初に接触された接触パッドの位置を判断し、遅延時間が最初の閾遅延時間Ｔｄ＿ｔｈ［ｎ］を超えて所定時間維持される接触パッドを選択した後にユーザが接触しようと意図した接触パッドを決定して、その座標を接触位置データＴＳ＿ＯＵＴとして出力する。
【００７７】
図６は、図５に示す本発明の他の実施形態による接触センサ装置内の接触遅延時間処理部１００のブロック図であって、クロック信号発生部１１０、遅延信号検出部１３０、比較部１４０で構成されている。
【００７８】
次に、図５及び図６を参照して本発明の他の実施形態による接触センサ装置の各ブロックの機能を詳細に説明する。
クロック信号発生部１１０はクロック信号ＣＬＫを発生してクロック出力ピンｏｕｔに出力する。
【００７９】
このとき、接触パッドＰ１＿１に入力されたクロック信号ＣＬＫは、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎを通過してクロック入力ピンｉｎに出力される。タッチパターンにクロック信号ＣＬＫが入力されると、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎ及び複数個の接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１の抵抗値と接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎに接触された接触物の静電容量によりクロック信号ＣＬＫが遅延及び歪曲されて遅延クロック信号Ｄ＿ＣＬＫが出力される。
【００８０】
遅延信号検出部１３０は、遅延クロック信号Ｄ＿ＣＬＫを印加し、遅延クロック信号Ｄ＿ＣＬＫの信号レベルを判別してパルスクロック信号Ｐ＿ＣＬＫを発生して出力する。
【００８１】
比較部１４０は、遅延信号検出部１３０から出力されるパルスクロック信号Ｐ＿ＣＬＫとクロック信号発生部１１０から出力されるクロック信号ＣＬＫを入力して比較し、クロック信号ＣＬＫに対するパルスクロック信号Ｐ＿ＣＬＫの遅延時間ＤＴを出力する。
【００８２】
上述では、理解の便宜上、クロック信号として表現したが、この信号は特定システムまたは半導体で用いるクロック信号に制限されず、一定な測定を行うために周期的にトグルされる任意のデジタル信号を意味するものである。
【００８３】
次に、図７及び図８は、本発明の他の実施形態による接触センサ装置内の複数個の接触パッドのレイアウトによって誤動作を低減させるための２次元パターン配列を説明するためのパターン配列図であって、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎ、複数個の接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１及び複数個の絶縁物質ＩＭ１、ＩＭ２を備える。
【００８４】
図５のタッチパネルに配置されたタッチパターンは、接触パッド間の間隔が狭ければ狭いほどタッチパネルの解像度（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を増加することができるが、接触物によって複数個の接触パッドＰ１＿１、Ｐ１＿ｎが同時に２つ以上接触されると、間違った接触データが出力されるという限界を有する。
【００８５】
すなわち、タッチパターンを図７のように配置した場合、接触物が接触パッドの面積よりも広く接触されると、最初は小さい面積であったものが次第に大きい面積になるので、タッチパターン上に接触した領域がＴＡとする場合、従来では４つの接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿３、Ｐ１＿９にかけて接触したと認識される。これにより、本発明の正常接触パッド判別部は、接触パッドごとに設定されている抵抗値による予想遅延時間の範囲が超過されたことを認知して接触物の非正常的な接触として判断する。
【００８６】
これにより、図６の正常接触パッド判別部１６０は、印加される遅延時間ＤＴの差及び遅延時間閾値保存部１５０から印加される複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎのそれぞれの接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［ｎ：１］を用いて時間的に接触される順序を検知し、最初に接触された接触パッドの位置を判断することで、ユーザが接触しようと意図した接触パッドが決定される。
【００８７】
例えば、図７においてタッチパターン上接触された領域がＴＡのようであるとした場合、時間ごとに分析すると、接触パッドＰ１＿２が先に接触され、その後に接触パッドＰ１＿１と接触パッドＰ１＿３、そして接触パッドＰ１＿９が接触される。
【００８８】
すなわち、従来では、４つの接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿３、Ｐ１＿９にかけて接触されたものとして認識されたが、本発明の正常接触パッド判別部は４個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿３、Ｐ１＿９のそれぞれによって遅延されたクロック信号Ｄ＿ＣＬＫ１ないしＤ＿ＣＬＫ３、Ｄ＿ＣＬＫ９とクロック信号ＣＬＫの時間差である遅延時間ＤＴ１ないしＤＴ３、ＤＴ９を印加して遅延時間ＤＴ１、ＤＴ２、ＤＴ３、ＤＴ９の順序及び接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿３、Ｐ１＿９の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［１：３］、Ｔｄ＿ｔｈ［９］により接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿３、Ｐ１＿９が時間的に接触される順序Ｐ１＿２、Ｐ１＿１、Ｐ１＿３、Ｐ１＿９を検知して最初に接触された接触パッドＰ１＿２の位置を判断する。
【００８９】
すなわち、接触物の抵抗が複数個の接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１の抵抗より小さいと仮定した場合、遅延時間ＤＴ１ないしＤＴ３、ＤＴ９は複数個の接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１の抵抗によって決定されるので、接触パッドＰ１＿２が接触された後に隣接した接触パッドＰ１＿１、Ｐ１＿３まで接触面積が増加されると、接続線の抵抗が減少し、遅延時間は遅延時間ＤＴ２から減少して遅延時間ＤＴ１となる。
【００９０】
その後に、接触面積がさらに増加して接触パッドＰ１＿９まで接触されても接触パッドＰ１＿１、Ｐ１＿３まで接触された状態であるため、遅延時間は相変らずＤＴ１となる。
【００９１】
正常接触パッド判別部１６０は、前記遅延時間ＤＴ１、ＤＴ２、ＤＴ３、ＤＴ９の順序情報を用いて接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［１：３］、Ｔｄ＿ｔｈ［９］と比較して接触パッドＰ１＿２で最初接触があったという事実を認識し、ユーザが本来接触しようと意図した接触パッドを決定してその座標を接触位置データＴＳ＿ＯＵＴとして出力する。
【００９２】
また、本発明の他の実施形態による接触センサ装置は、図８のようにタッチパネルの同一面に２チャンネルのパターンラインＣＨ１、ＣＨ２を並べて配置して同一チャンネルに同時に接触することを防止することができる。
【００９３】
第１及び第２タッチパターンＣＨ１、ＣＨ２が並べて配置されるので、第１タッチパターンＣＨ１と第２タッチパターンＣＨ２とのそれぞれは複数個の接触パッド間の間隔を充分に確保して接触物により第１タッチパターンＣＨ１の複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎまたは第２タッチパターンＣＨ２の複数個の接触パッドＰ２＿１〜Ｐ２＿ｎが同時に接触することを防止することができる。
【００９４】
そして、２つのタッチパターンＣＨ１、ＣＨ２が並べて配置される場合、第１タッチパターンＣＨ１の接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１と第２タッチパターンＣＨ２の接続線ＣＬ２＿１〜ＣＬ２＿ｎ−１とが交差する交差地点ＢＰは短絡しないように絶縁物質を用いて交差地点ＢＰの２つの接続線間を絶縁する。ここで、絶縁物質は２つのタッチパターンＣＨ１、ＣＨ２が一つの層に配置される場合はバイパス用伝導性物質を用い、２つの層に配置される場合はビアホールを用いる。
【００９５】
チャンネルが異なったパターンラインＣＨ１、ＣＨ２が配置されると、図６の正常接触パッド判別部１６０は、上記図７と同じ方法でチャンネルごとに接触される位置を計算しＰ１＿２、Ｐ２＿２、各接触位置が座標平面上の所定距離以下の差がある場合のみ、一つの接触領域において有効な接触として判断する。
【００９６】
したがって、第１チャンネルＣＨ１の第２接触パッドＰ１＿２と第２チャンネルＣＨ２の第９接触パッドＰ２＿９とは、平面上に所定距離以上の差があるため一つの接触領域において有効な接触として認められない。
【００９７】
図７では、２つのタッチパターンＣＨ１、ＣＨ２のみを示したが、３チャンネル以上のパターンラインをタッチパネルの同一面に並べて配置して同一チャンネルで同時に接触することをより確実に防止することもでき、各チャンネル間の間隔を最大限低減してタッチパネルの解像度を増加させることができる。
【００９８】
また、図７においてすべての接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎを他の構造に形成して不正常な接触を検知することができ、図８において説明の便宜上、２つのタッチパターンＣＨ１、ＣＨ２が同じ構造となっているが、第２チャンネルＣＨ２を不正常な接触を検知する目的として用いる場合には、図２の第２接触パッド２Ｐ＿１１と同様な構造とすることができる。
【００９９】
前記複数個のチャンネルを用いたタッチパネル装置及びその接触位置検出方法は、大韓民国特許出願公開第１０−２００８−００６４１００号に公開されているため、ここでは、タッチパネル装置の動作方法に対する詳細な説明は省略する。
【０１００】
次に、図９及び図１０は、本発明の他の実施形態による接触センサ装置内の複数個の接触パッドのレイアウトによって誤動作を低減させるための原型パターン配列図であって、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎ及び複数個の接続線ＣＬ１＿１〜ＣＬ１＿ｎ−１を備える。
【０１０１】
同様に、図５に示したタッチパネルにおいて解像度Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎを増加させるために接触パッド間の間隔を狭く配置した場合、接触物によって複数個の接触パッドＰ１＿１、Ｐ１＿ｎが同時に接触されることになる。このような限界を克服するために本実施形態では複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎのそれぞれを、所定曲率を有して回転させて原型に配置し、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎとの間を接続線により広げる。
【０１０２】
ここで、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎのそれぞれを接続する接続線の抵抗は同一であり、導線幅が小さいため複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎのそれぞれの抵抗値よりも大きい値を有する。
【０１０３】
図１０は、図９のように配列された複数個の接触パッドの原型パターン配列を第１チャンネルＣＨ１に配置し、第１チャンネルＣＨ１を形成する複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎとの間に複数個の接触パッドＰ２＿１〜Ｐ２＿ｎの原型パターン配列を第２チャンネルＣＨ２として追加配置して複数個の接触パッドの回転曲率の精密度をさらに増加させたものである。
【０１０４】
図１０では、２つのタッチパターンＣＨ１、ＣＨ２のみを示したが、同様に３チャンネル以上のパターンラインをタッチパネルの同一面に並べて配置して同一チャンネルにおいて同時に接触されることをより確実に防止することができ、各チャンネル間の間隔を最大限低減してタッチパネルの解像度を増加させることができる。
【０１０５】
また、図１０の第２チャンネルＣＨ２を図３の第２接触パッド２Ｐ−１１のように用いて不正常な接触を区分して接触の有効性を判断することに用いられることも可能である。
【０１０６】
次に、図１１は、本発明の他の実施形態のさらに他の場合による接触センサ装置内の複数個の接触パッドの遅延時間量によって誤動作を低減させるための２次元パターン配列及び接触時間の経過による接触領域の変化を示す図であって、複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎ及び一つのチャンネルを備える。
【０１０７】
図１１で、接触領域ＴＡ１−Ｎ、ＴＡ２−Ｎは２通りの接触例であって、図１１の（１）は接触物が接触領域ＴＡ１−１、ＴＡ２−１すべてが接触パッドＰ１＿２、Ｐ１＿４の一部分だけ接触したことを示すもので、図１１の（２）は接触領域ＴＡ１−２、ＴＡ２−２が一つの接触パッドＰ１＿２またはＰ１＿４のみが接触された場合であり、図１１の（３）及び（４）は接触領域ＴＡ１−３及びＴＡ２−３、ＴＡ１−４及びＴＡ２−４の面積がさらに拡大されて周辺の接触パッドＰ１＿１及びＰ１＿５またはＰ１＿１及びＰ１＿３、Ｐ１＿３及びＰ１＿５まで接触した場合を示している。
【０１０８】
図１１に示すように、接触状態を時間ごとに比較すると相当な時間が経過されている図１１の（３）及び（４）では、接触面積が拡大しすぎて隣接した接触パッドＰ１＿１及びＰ１＿３、Ｐ１＿３及びＰ１＿５にまで接触領域が拡がって本来接触を意図した接触パッドＰ１＿２、Ｐ１＿５を正確に認識することができないという限界がある。
【０１０９】
図１２は、図１１において接触物の接触時間の経過に対して接触位置による遅延時間の変化を示すグラフであって、Ｘ軸は接触パッドに接触した時間の経過であり、Ｙ軸は複数個の接触パッドのそれぞれの接触位置による遅延時間量である。
【０１１０】
図１２の（Ａ）は、図１１における接触物が接触領域ＴＡ１−Ｎに接触した場合であって、Ｔ１時点で第１接触パッドＰ１＿１の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［１］以下であったが、Ｔ２時点で第２接触パッドＰ１＿２の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［２］に増加し、Ｔ３時点で第２接触パッドＰ１＿２の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［２］以上にさらに増加した後、Ｔ４時点で第２接触パッドＰ１＿２の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［２］以上をそのまま維持する。
【０１１１】
また、図１２の（Ｂ）は、図１１において接触物が接触領域ＴＡ２−Ｎに接触した場合であって、Ｔ１時点で第２接触パッドＰ１＿２の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［２］以上であったが、Ｔ２時点で第４接触パッドＰ１＿４の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［４］に増加し、Ｔ３時点で第４接触パッドＰ１＿４の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［４］以上にさらに増加した後、Ｔ４時点で第４接触パッドＰ１＿４の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［４］以上をそのまま維持する。
【０１１２】
図１２の（Ａ）及び（Ｂ）の場合、全部Ｔ３時点以後には接触物の接触面積が隣接接触パッドに拡張されたが、接触遅延時間の増加量が減少するので、接触閾値を超える接触パッドと時間別遅延時間の増加量減少可否によって図１２の（Ａ）の場合は第２接触パッドＰ１＿２に、図１２の（Ｂ）の場合は第４接触パッドＰ１＿４に接触されたものと判断することができる。
【０１１３】
次に、図５及び図６、図１１及び図１２を参照して複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎの接触時間の経過による接触領域の変化を持ち、不正常な接触の誤動作を低減させる動作を説明する。
【０１１４】
まず、図５及び図６で、遅延時間閾値保存部１５０は接触物が複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎに接触した際、実際接触された接触遅延時間と比較される複数個の接触パッドＰ１＿１〜Ｐ１＿ｎとのそれぞれの接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［ｎ：１］を保存する。
【０１１５】
図１１の（１）で、接触物がＴ１時点で接触した場合ＴＡ１−Ｎ、ＴＡ２−Ｎにそれぞれの接触領域ＴＡ１−１、ＴＡ２−１は、図１２の（Ａ）を参照した場合、非接触状態では原点から開始するだけでなく、接触遅延時間が第１接触パッドＰ１＿１の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［１］よりさらに小さいため、正常接触パッド判別部１６０は、まるで第１接触パッドＰ１＿１にも接触しないものとして認識し、図１２の（Ｂ）を参照した場合、接触遅延時間が第２接触パッドＰ１＿２の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［２］より大きいため、正常接触パッド判別部１６０は、まるで第２接触パッドＰ１＿２に接触したものとして認識する。
【０１１６】
時点Ｔ１から所定時間経過して接触面積が増加された図１１の（２）でＴ２時点に接触した場合ＴＡ１−Ｎ、ＴＡ２−Ｎのそれぞれの接触領域ＴＡ１−２、ＴＡ２−２は、一つの接触パットの面積に接触した場合である。
【０１１７】
接触ＴＡ１−Ｎの場合には、図１２の（Ａ）を参照した場合、接触遅延時間が２番目の接触パッドＰ１＿２の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［２］に増加して正常接触パッド判別部１６０は、まるで２番目の接触パッドＰ１＿２に接触したものとして認識する。
【０１１８】
接触ＴＡ２−Ｎの場合には、図１２の（Ｂ）を参照した場合、接触遅延時間が４番目の接触パッドＰ１＿４の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［４］に増加して正常接触パッド判別部１６０は、まるで４番目の接触パッドＰ１＿４に接触されたものとして認識する。
【０１１９】
時点Ｔ２から所定時間経過して接触面積がさらに増加した図１１の（３）及び（４）では、接触領域がさらに増加してそれぞれ周辺の接触パッドまで拡張されている。
接触ＴＡ１−Ｎの場合には、図１２の（Ａ）を参照した場合、接触遅延時間が２番目の接触パッドＰ１＿２の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［２］以上に増加し、そのままの値を維持しているため、正常接触パッド判別部１６０は２番目の接触パッドＰ１＿２に接触されたものと正確に認識することができる。
【０１２０】
接触ＴＡ２−Ｎの場合には、図１２の（Ｂ）を参照した場合、接触遅延時間が４番目の接触パッドＰ１＿４の接触遅延時間閾値Ｔｄ＿ｔｈ［４］以上に増加し、そのままの値を維持しているため、正常接触パッド判別部１６０は４番目の接触パッドＰ１＿４に接触されたものと正確に認識することができる。
【０１２１】
このように本発明の他の実施形態のさらに他の場合による接触センサ装置は、接触物の接触信号の伝達される遅延時間が最初の閾遅延時間を超えて所定時間維持される接触パッドを選択することで、非正常的に接触された接触パッドを接触したものと間違って認識することを防止する。
【０１２２】
上述では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。
【符号の説明】
【０１２３】
５  伝導性物質
１０  タッチパネル
２０  接触センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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