$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

대형 터치스크린의 고속감지를 위한 주파수분할 동시센싱 기법
Frequency Division Concurrent Sensing Method for High-Speed Detection of Large Touch Screens 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.19 no.4, 2015년, pp.895 - 902  

장운용 (School of Electrical Engineering, Chungbuk National University) ,  김형원 (School of Electrical Engineering, Chungbuk National University)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문은 대형 터치스크린을 위한 고속 터치감지 및 노이즈 제거를 위한 FDCS (Frequency division concurrent sensing) 기법을 제안한다. 기존의 터치스크린 감지방식은 대부분 구동신호를 순차적으로 인가하고 순차적으로 센싱신호를 분석하기 때문에 감지속도가 터치스크린 크기에 따라 급격히 감소하여 대형터치스크린에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 제안된 기법은 모든 드라이브라인에 서로 다른 주파수의 신호를 동시에 인가하고 각 센스 라인의 신호를 주파수 영역에서 분석하는 기법으로 대형스크린에서도 고속의 감지속도를 제공한다. 또한 주파수영역에서 노이즈 필터링기법을 제안하여 터치감지신호는 누적하고 노이즈는 상쇄하며, 터치스크린의 주파수전달함수의 역의 특성을 가지는 pre-distortion equalizer를 적용하여 터치감도 SNR을 더욱 개선한다. 23" 대형 터치스크린 모델에 실제의 환경 노이즈를 적용하여 실험한 결과 본 제안기술이 기존 기법 대비 frame scan rate을 274%, SNR을 43dB 증가시킴을 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a high-speed sensing and noise cancellation technique for large touch screens, which is called FDCS (Frequency Division Concurrent Sensing). Most conventional touch screen detection methods apply excitation pulses sequentially and analyze the sensing signals sequentially, and so ...

주제어

#대형 터치스크린 컨트롤러   #직교 주파수 분할   #노이즈제거  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 또한 본 논문은 터치스크린의 환경노이즈를 제거하여 터치감도 SNR을 크게 개선하는 Frequency division Moving Average (FDMA) 필터링 기법을 제안하였다. 또한 터치스크린에 인가된 구동 신호들이 주파수에 따라 다른 왜곡을 받는 현상에 착안하여 구동 신호를 터치스크린 특성의 역함수로 미리 왜곡하여 SNR 성능을 한층 더 개선하는 pre-distortion equalizer를 제안하였다.
  • 본 논문에서는 고속의 frame scan rate와 높은 감도의 SNR 이득을 가지는 FDCS 기법을 제안하여 대형 터치스크린 컨트롤러를 위한 한 가지 해결책으로 제시하고자 한다.
  • 본 논문은 대형 터치스크린을 위한 새로운 고속 터치 감지 방식인 FDCS (Frequency Division Concurrent sensing) 기법을 제안하였다. 이는 모든 드라이브 라인들을 orthogonal frequency의 sine wave로 동시 구동하고 각 센스 라인 신호의 FFT (Fast Fourier Transform) 결과를 분석하여 터치 유무를 판단하는 기법이다.
  • 본 논문은 추가로 터치감지 SNR을 향상시키기 위해 Frequency division moving average (FDMA) 노이즈 필터링 기법을 제안한다. FDMA 노이즈 필터링은 W개의 Frame의 FFT 결과에서 각 주파수의 스펙트럼밀도에 대해 Moving Average 필터링을 취하여 노이즈를 필터링하고 SNR을 향상 시킨다.
  • 상기 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 그림 9와 같이 드라이브 신호를 미리 보상해 주는 equalizer를 입력 단에 위치시키는 pre-distortion equalizer FDCS 구조를 제안한다. Pre-distortion equalizer의 기능은 드라이브 라인의 입력신호들의 진폭을 주파수에 반비례하는 크기로 미리 왜곡 시키는 역할을 한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
터치스크린 패널은 무엇에 영향을 많이 받는가? 터치스크린 패널 (Touch screen panel (TSP))은 전원장치 및 LCD, 주위 환경에서 발생되는 다양한 노이즈의 영향을 많이 받는다. 이러한 노이즈는 특히 대형 터치스크린에 더욱 큰 영향을 주며, 센스라인에서 측정되는 신호에 불규칙적인 변화를 일으켜서 높은 터치 감도를 획득하기 어렵게 만든다.
정전용량 방식의 터치스크린의 터치 여부 판단법은? 정전용량 방식의 터치스크린의 구조는 LCD 패널위에 얇은 투명전극 (ITO) 또는 메탈 메쉬 (Metal mesh)를 이용하여 다수의 구동전극과 다수의 센싱전극의 패턴의 층을 형성하는 형태를 가진다. 각 구동전극에 입력 파형을 구동하고 각각의 센싱전극의 출력을 순차적으로 검사하여 각 전극간의 교차점에서의 터치 여부를 판단한다. 정전용량 방식 터치스크린은 투명 전극 판에 인체가 근접하면 전극간 교차점의 정전 용량 값이 변화하는 현상을 보인다.
자기 정전용량 방식은 무엇인가? 정전용량 방식에는 자기정전용량방식과 상호정전용량방식으로 나누어지며 자기 정전용량 방식은 터치 발생 시에 각 투명전극 자체의 정전용량이 변하게 되며 이를 감지하여 터치 위치를 찾아내는 방식이다. 상호 정전용량 방식은 가로, 세로의 두개의 투명전극 교차점의 상호 정전용량의 변화량을 감지하여 접촉점의 위치를 찾아내는 방식으로 최근 대부분의 스마트폰 및 태블릿PC에 적용되고 있는 방식이다[5-7].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. H. R. Kim, Y. K. Choi, San-Ho Byun, Sang-Woo Kim, Kwang-Ho Choi, Hae-Yong Ahn, Jong-Kang Park, Dong-Yul Lee, Zhong-Yuan Wu, Hyung-Dal Kwon, Yong-Yeob Choi, Chang-Ju Lee, Hwa-Hyun Cho, Jae-Suk Yu, Myunghee Lee, "A Mobile-Display-Driver IC Embedding a Capacitive-Touch-Screen Controller System", in Proc. of ISSCC 2010, pp.114-116, San Francisco, 8 Feb. 2010. 

  2. U. Y. Jang, H. W. Kim, T. W. Cho, H. G. Jang, S. W. Lee, "Architecture of Multi Purpose Touch Screen Controller with Self Calibration Scheme", in Proc. of IEEK Fall Conference 2013, pp.162-166, Seoul, Korea, Nov. 2013. 

  3. H. C. Shin, S. H. Ko, H.J. Jang, I. H. Yun, and K. Y. Lee, "A 55dB SNR with 240Hz frame scan rate mutual capacitor 30 $\times$ 24 touch-screen panel read-out IC using code-division multiple sensing technique," in Proc. of IEEE International Solid-State Circuits Conference Digest of Technical Papers (ISSCC), pp. 388-389, San Francisco, USA, Feb. 2013. 

  4. Y. H. Tai, H. L. Chiu, and L. S. Chou, "Large-Area Capacitive Active Touch Panel Using the Method of Pulse Overlapping Detection," Journal of Display Technology, Vol. 9, no. 3, pp. 170-175, March 2013. 

    상세보기 crossref

  5. J. S. Lee, D. H. Yeo, J. Y. Um, E. W. Song, J. Y. Sim, H. J. Park, S. M. Seo, M. H. Shin, D. H. Cha, H. S. Lee, "A 10-Touch Capacitive-Touch Sensor Circuit with the Time-Domain Input-Node Isolation", SID 2012 DIGEST, Vol.43, Issue 1, pp.493-496, June 2012. 

  6. I. S. Yang and O. K. Kwon, "A Touch Controller Using Differential Sensing Method for On-Cell Capacitive Touch Screen Panel Systems", IEEE T-CE, Vol. 57, No.3, pp.1027-1032, Aug 2011. 

  7. T. H. Hwang, W. H. Cui, I. S. Yang, and O. K. Kwon, "A Highly Area-Efficient Controller for Capacitive Touch Screen Panel Systems", IEEE T-CE, Vol. 56, No.2, pp.1115-1122, May 2010. 

  8. M.G.A. Mohamed. H. W. Kim, and T. W. Cho, "Efficient Multi-Touch Detection Algorithm for Large Touch Screen Panels," IEIE Transactions on Smart Processing and Computing, Vol. 3, no. 4, pp. 246-250, August 2014. 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. M.G.A. Mohamed, U.Y Jang, I.C Seo, H. W. Kim, T. W. Cho, H. G. Jang, S. O. Lee, "Efficient Algorithm for Accurate Touch Detection of Large Touch Screen Panels", in Proc. of ISCE 2014, pp.243-244, Jeju, Korea, 22-25 Jun.2014. 

  10. I. C. Seo, U. Y. Jang, M.G.A. Mohamed, T. W Cho, and H. W. Kim, H. K. Chang and S. O. Lee, "Voltage shifting Double Integration Circuit for High Sensing Resolution of Large Capacitive Touch Screen Panels", in Proc. of ISCE 2014, pp.241-242, Jeju, Korea, 22-25 Jun.2014. 

  11. Chungbuk national university industry-academic cooperation foundation, Kortek corporation, "Touch screen detection apparatus using voltage-shifting double-sided integrator with automatic level calibration", Korea, patent application number 10-2014-0080811, Jun.30.2014. 

  12. I. C. Seo, T. W. Cho, H. W. Kim, H. G. Jang, S. O. Lee, "Frequency Domain Concurrent Sensing Technique for Large Touch Screen Panels", in Proc. of IEEK Fall CONFERENCE 2013, pp.55-58, Seoul Korea, 23 Nov. 2013. 

  13. ATMEL Corporation, "Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42" Sept. 2004. 

  14. S. H. Ko, H, C. Shin, J. M. Lee, H. J. Jang, K. Y. Lee, "Low Noise Capacitive Sensor for Multi-touch Mobile handset's applications", in Proc. of ASSCC 2010, pp.247-250, Beijing China, 8-10 Nov. 2010. 

  15. K. S. Byun, B. W. Min, "Circuit Modeling and Analysis of Touch Screen Panel", KIEES, Vol 25, Num1, pp.47-52, Jan. 2014. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로