KR20180042750A - Light sensor module and Touch detecting method of light sensor module - Google Patents

Light sensor module and Touch detecting method of light sensor module Download PDF

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KR20180042750A
KR20180042750A KR1020160135295A KR20160135295A KR20180042750A KR 20180042750 A KR20180042750 A KR 20180042750A KR 1020160135295 A KR1020160135295 A KR 1020160135295A KR 20160135295 A KR20160135295 A KR 20160135295A KR 20180042750 A KR20180042750 A KR 20180042750A
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light
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KR1020160135295A
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권진호
이상훈
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a photo sensing device comprising a plurality of photo sensing modules and a central control unit. The photo sensing module comprises a light emitting part, a light receiving part, and a control part. The light emitting part regularly or irregularly irradiates light signals to a subject. The light receiving part receives light signals reflected from the subject or light signals from the outside, converts the same into electrical signals proportional to a level of the received light signals, and transmits the electrical signals to the control part. The control part determines whether the subject is near to the photo sensing module based on the electrical signals and transmits the electrical signals to the central control unit. The central control unit analyzes the electrical signals from the photo sensing module, which is determined that the subject approaches, among the plurality of photo sensing modules. According to the photo sensing device, a user can precisely and constantly measure heart rates while driving a car without restriction on driver behavior.

Description

광 감지 장치 및 광 감지 장치의 근접 감지 방법 {Light sensor module and Touch detecting method of light sensor module}[0001] The present invention relates to a light sensing device and a proximity sensing method of a light sensing device,

본 발명은 복수의 광 감지 모듈, 중앙 제어부를 포함하고, 상기 광 감지 모듈은 발광부, 수광부 및 제어부를 포함하고, 상기 발광부는 대상물에 주기적 또는 비주기적으로 광 신호를 조사하고, 상기 수광부는 상기 대상물에서 반사된 광 신호 또는 외부의 광 신호를 수신하고, 상기 수신한 광 신호의 세기에 비례하는 전기적 신호로 변환하여, 상기 제어부에 상기 전기적 신호를 송신하고, 상기 제어부는 상기 전기적 신호를 바탕으로 광 감지 모듈에 상기 대상물의 근접 여부를 판단하여 상기 중앙 제어부에 상기 전기적 신호를 전송하고, 상기 중앙제어부는 복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 것으로 판단된 광 감지 모듈로부터의 상기 전기적 신호를 분석하는, 광 감지 장치에 관한 것이다.The light sensing module includes a light emitting unit, a light receiving unit, and a control unit. The light emitting unit irradiates an optical signal periodically or non-periodically to an object, And the control unit receives the optical signal reflected from the object or an external optical signal and converts the optical signal into an electrical signal proportional to the intensity of the received optical signal to transmit the electrical signal to the control unit, The central control unit determines the proximity of the object to the light sensing module and transmits the electrical signal to the central control unit, and the central control unit analyzes the electrical signal from the light sensing module determined to be close to the object among the plurality of light sensing modules , And a light sensing device.

스마트 단말기, 휴대폰, 모니터, TV 등 여러 전자 장치의 터치 패널에 사용하는 센서에는 여러 가지 종류가 있으며, 최근에는 빛을 발생하는 발광부와 빛을 감지하는 수광부를 포함하는 광센서를 이용하여 심박(맥박) 센서 등 여러 기능을 구현하고 있다.There are various kinds of sensors used in touch panels of smart electronic devices such as smart phones, mobile phones, monitors, TVs, and the like. In recent years, a light sensor including a light emitting portion that generates light and a light receiving portion Pulse) sensor and so on.

수광부의 경우, 빛에너지를 수신하면 이를 전기에너지로 변환하게 되어, 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 발광다이오드와는 반대의 기능을 수행한다. 이러한 수광부는 응답속도가 빠르고, 감도 파장이 넓으며, 광전류의 직진성이 양호하다는 특징이 있어, 전자제품 소자에 폭넓게 사용하려는 연구가 꾸준하게 진행되고 있다.In the case of the light receiving part, when light energy is received, it is converted into electrical energy, and the function opposite to that of the light emitting diode which converts electric energy into light energy is performed. Such a light receiving section is characterized in that the response speed is high, the wavelength of the sensitivity is wide, and the direct current of the photocurrent is good. Therefore, researches for widely use in electronic devices have been steadily progressing.

한편, 심박(맥박) 센서는 차량을 운전하는 중 사용자의 상태를 실시간 확인하기 위하여 적용될 수 있다. 종래에는 손목에 착용하는 헬스 밴드, 스마트 워치, 및 스티어링 휠에서의 ECG(Electrocardiography) 측정, 영상심박 혹은 레이다심박을 통한 운전 중 심박 측정 등 다양한 방식을 통하여 차량 운전자의 심박(맥박)을 측정하도록 하였다.On the other hand, the heartbeat (pulse) sensor can be applied for real-time confirmation of the state of the user while driving the vehicle. Conventionally, heart rate (pulse) of a driver is measured through various methods such as ECG (Electrocardiography) measurement on a wrist-worn health band, a smart watch, and a steering wheel, and a heart rate measurement during operation through an image heartbeat or a radar heartbeat .

그러나, 헬스 밴드 또는 스마트 워치의 경우, 헬스 밴드나 스마트 워치를 항상 착용하고 있는 도중에 운전을 진행하여야 심박(맥박)의 측정이 가능하며, 운전을 시작하기 전 사용자가 직접 헬스밴드 또는 스마트 워치에서 심박수 측정 기능을 수동으로 활성화하여야 하는 불편함이 존재한다. 또한, 각각의 헬스 밴드나 스마트 워치의 배터리 충전을 유지하여야 하므로, 배터리 방전시 심박(맥박)을 측정할 수 없는 문제점이 존재한다.However, in the case of a health band or a smart watch, the heartbeat (pulse) can be measured only when the user is always wearing the health band or smart watch, and the user can directly measure the heart rate There is an inconvenience in manually activating the measurement function. In addition, since the battery charge of each health band or smart watch must be maintained, there is a problem that the heart rate (pulse) can not be measured when the battery is discharged.

아울러, 스티어링 휠에서의 ECG 측정의 경우, 센서가 설치된 위치에 손바닥 또는 손가락이 닿았을 때 측정이 가능하며, 2전극에 모두 손이 닿아 있는 경우에 ECG 측정이 가능한 문제점이 존재한다. 따라서, 스티어링 휠을 양손으로 잡지 않고 한손으로 핸들을 조정하는 경우 ECG 측정이 불가능하여, 심박 측정을 할 수 없는 단점이 있다.In addition, in the case of the ECG measurement on the steering wheel, measurement can be performed when the palm or the finger touches the position where the sensor is installed, and there is a problem that the ECG measurement can be performed when both hands are in contact with each other. Therefore, when the steering wheel is adjusted with one hand without holding the steering wheel with both hands, there is a disadvantage that ECG measurement can not be performed and heartbeat measurement can not be performed.

아울러, 영상심박 또는 레이다 심박을 통한 운전 중 심박수 측정은, 운전석 시트 또는 운전자 앞쪽에 설치된 레이다와 카메라 센서를 통하여 운전 중 심박수를 측정하나, 운전자의 움직임, 주변광 변화, 외투 및 선글라스 착용 등이 노이즈로 작용하여 심박 측정 정밀도가 매우 낮은 문제점이 존재한다.In addition, the heart rate during operation through the heartbeat or radar heartbeat is measured by the driver's seat or the radar and the camera sensor installed in front of the driver, and the heart rate is measured during operation. However, the driver's motion, ambient light change, There is a problem that the heartbeat measurement precision is very low.

본 발명은 상술한 바와 같이 종래의 운전자 상태를 감지하는 심박 센서가 가지고 있는 단점을 해소하기 위하여, 발광부 온/오프 상태에서의 전기적 신호에 따른 광 감지 모듈의 근접 여부를 판단하는 광 감지 장치와, 상기 광 감지 장치의 근접 감지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.As described above, in order to solve the disadvantage of the heartbeat sensor which senses the driver's state as described above, the present invention provides a light sensing device for determining whether the light sensing module is proximate to an electrical signal in the ON / And a method for detecting proximity of the light sensing device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and various technical problems can be included within the scope of what is well known to a person skilled in the art from the following description.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 복수의 광 감지 모듈, 중앙 제어부를 포함하고, 상기 광 감지 모듈은 발광부, 수광부 및 제어부를 포함하고, 상기 발광부는 대상물에 주기적 또는 비주기적으로 광 신호를 조사하고, 상기 수광부는 상기 대상물에서 반사된 광 신호 또는 외부의 광 신호를 수신하고, 상기 수신한 광 신호의 세기에 비례하는 전기적 신호로 변환하여, 상기 제어부에 상기 전기적 신호를 송신하고, 상기 제어부는 상기 전기적 신호를 바탕으로 광 감지 모듈에 상기 대상물의 근접 여부를 판단하여 상기 중앙 제어부에 상기 전기적 신호를 전송하고, 상기 중앙제어부는 복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 것으로 판단된 광 감지 모듈로부터의 상기 전기적 신호를 분석할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light sensing device including a plurality of light sensing modules and a central control unit, wherein the light sensing module includes a light emitting unit, a light receiving unit, and a control unit, Wherein the light receiving unit receives an optical signal reflected from the object or an external optical signal and converts the optical signal into an electrical signal proportional to the intensity of the received optical signal, The control unit transmits the electrical signal to the central control unit by determining whether the object is close to the optical sensing module based on the electrical signal, and the central control unit transmits the electrical signal to the plurality of optical sensing modules It is possible to analyze the electrical signal from the light sensing module in which it is determined that the object of interest is close.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 복수의 광 감지 모듈이 기 설정된 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.Also, in the light sensing device according to an embodiment of the present invention, the plurality of photo sensing modules may be spaced apart at predetermined intervals.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 복수의 광 감지 모듈이 6cm 내지 10cm의 간격에 따라 배치될 수 있다.At this time, in the light sensing device according to an embodiment of the present invention, the plurality of light sensing modules may be arranged at an interval of 6 cm to 10 cm.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 차량의 스티어링 휠에 배치될 수 있다.Further, the light sensing device according to an embodiment of the present invention may be disposed on a steering wheel of a vehicle.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 제어부가 상기 발광부가 온(on) 상태에서 수신한 전기적 신호와 상기 발광부가 오프(off) 상태에서 수신한 전기적 신호의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우, 상기 제어부는 해당 광 감지 모듈에 대상물이 근접한 것으로 판단할 수 있다.In the light sensing device according to an embodiment of the present invention, when the difference between the electrical signal received in the ON state of the light emitting unit and the electrical signal received in the OFF state of the light emitting unit is preset The controller may determine that the object is close to the light sensing module.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 제어부가 상기 발광부가 온(on) 상태에서 수신한 전기적 신호와 상기 발광부가 오프(off) 상태에서 수신한 전기적 신호의 차이가 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 제어부는 해당 광 감지 모듈에 대상물이 근접하지 않은 것으로 판단할 수 있다.In the light sensing device according to an embodiment of the present invention, when the control unit determines that a difference between an electrical signal received when the light emitting unit is on and an electrical signal received when the light emitting unit is off, The controller may determine that the object is not close to the light sensing module.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 발광부는 LED일 수 있다.Also, in the light sensing device according to an embodiment of the present invention, the light emitting portion may be an LED.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 발광부는 IR LED일 수 있다.At this time, in the light sensing device according to an embodiment of the present invention, the light emitting unit may be an IR LED.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 수광부는 포토다이오드일 수 있다.In the light sensing device according to an embodiment of the present invention, the light receiving unit may be a photodiode.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 복수의 광 감지 모듈은 각각 증폭기를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전기적 신호가 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 증폭기의 게인(Gain)을 조정하여 상기 수광한 광 신호의 전기적 신호를 증폭할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a photo-sensing device, wherein each of the photo-sensing modules further includes an amplifier, wherein the controller, when the electrical signal is less than a predetermined value, So that the electrical signal of the received optical signal can be amplified.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 중앙제어부가 복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 광 감지 모듈과 대상물이 근접하지 않은 광 감지 모듈을 분류할 수 있다.In the optical sensing device according to an embodiment of the present invention, the central control unit may classify the optical sensing module in which the object is close to the optical sensing module and the optical sensing module in which the object is not in proximity.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 제어부가 대상물이 근접한 광 감지 모듈에서, 대상물의 맥박을 측정할 수 있다.At this time, in the photo-sensing apparatus according to an embodiment of the present invention, the controller can measure the pulse of the object in the photo-sensing module in which the object is close to the object.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 제어부가 상기 발광부가 근접 여부 판단시 조사한 광 신호보다 더 빠른 주기의 광 신호 또는 더 큰 세기의 광 신호를 조사하고, 수신한 전기적 신호에 따라 맥박을 측정할 수 있다.At this time, the optical sensing apparatus according to an embodiment of the present invention may be configured such that the controller irradiates an optical signal of a faster period or an optical signal of a higher intensity than the optical signal examined when the light emitting unit is close, The pulse can be measured according to the signal.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 중앙제어부가 대상물이 근접하지 않은 광 감지 모듈을 슬립 모드로 변환하고, 상기 변환한 광 감지 모듈이 근접 여부의 판단에 필요한 전원만을 공급할 수 있다.Further, in the light sensing device according to an embodiment of the present invention, the central control unit converts the light sensing module, which is not adjacent to the object, into the sleep mode, and supplies only the power necessary for determining whether the converted light sensing module is close .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치는, 상기 중앙제어부가 대상물이 근접한 광 감지 모듈의 근접 순서 패턴이 기 설정된 터치 패턴인 경우, 상기 터치 패턴과 대응되는 제어 신호를 생성할 수 있다.In the optical sensing apparatus according to an embodiment of the present invention, when the proximity order pattern of the photo sensing module in which the object is close to the object is a predetermined touch pattern, the central control unit may generate a control signal corresponding to the touch pattern .

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치의 근접 감지 방법은, 광 감지 장치가 발광부, 수광부, 제어부로 구성된 복수의 광 감지 모듈에서의 착용을 감지하는 방법에 있어서, (a) 상기 발광부가 대상물에 주기적 또는 비주기적으로 광 신호를 조사하는 단계, (b) 상기 수광부가 상기 대상물에서 반사된 광 신호 또는 외부의 광 신호를 수신하는 단계, (c) 상기 수광부가 상기 수신한 광 신호의 세기에 비례하는 전기적 신호로 변환하여, 상기 제어부에 상기 전기적 신호를 송신하는 단계, (d) 상기 제어부가 상기 전기적 신호를 바탕으로, 광 감지 모듈에 상기 대상물의 근접 여부를 판단하는 단계, (e) 상기 제어부가 상기 전기적 신호를 중앙제어부로 전송하는 단계, (f) 상기 중앙제어부가 복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 것으로 판단된 광 감지 모듈로부터의 상기 전기적 신호를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of detecting proximity of a photo-sensing device, the method comprising the steps of: (a) (B) receiving the optical signal reflected from the object or an external optical signal; (c) receiving the optical signal reflected from the object or an external optical signal; and (c) (D) determining whether the object is proximate to the light sensing module based on the electrical signal, and (d) determining whether the object is proximate to the light sensing module based on the electrical signal. e) the control unit transmits the electrical signal to the central control unit, and f) if the central control unit determines that the object is proximate to the plurality of photo- It may comprise the step of analyzing the electrical signal from the module.

본 발명의 광 감지 장치 및 광 감지 장치의 근접 감지 방법은, 사용자가 차량 운전중 운전자 행동에 제약을 받지 않고도 상시적으로 심박수를 정확하게 측정이 가능하다.The light sensing device and the proximity sensing method of the light sensing device of the present invention can accurately measure the heart rate at all times without being restricted by the driver's behavior during driving the vehicle.

또한, 본 발명의 광 감지 장치 및 광 감지 장치의 근접 감지 방법은, 다수의 광 감지 모듈 중 착용중인 광 감지 모듈만을 활성화하고, 비착용중인 광 감지 모듈은 최소한의 전원 공급만을 유지함으로써 전체적인 소비전원을 절감할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a proximity sensing method of a light sensing device and a light sensing device, wherein only a light sensing module to be worn among a plurality of light sensing modules is activated and only a minimum power supply is maintained, Can be saved.

또한, 본 발명의 광 감지 장치 및 광 감지 장치의 근접 감지 방법은, 착용중인 광 감지 모듈의 전체적인 패턴을 파악하여, 사용자의 운전시 스티어링 휠 파지 습관을 올바르게 교정할 수 있다.In addition, the proximity sensing method of the light sensing device and the light sensing device of the present invention can grasp the overall pattern of the light sensing module being worn and correctly correct the steering wheel gripping habit during operation of the user.

또한, 본 발명의 광 감지 장치 및 광 감지 장치의 근접 감지 방법은, 스티어링 휠에 배치된 광 감지 모듈의 전체를 터치 입력 기기로 활용할 수 있어, 운전자가 시선을 전방에 고정하면서도 광 감지 모듈의 터치 순서 패턴에 따라서 차량 내부 기기의 제어가 가능하다.In addition, the optical sensing device and the proximity sensing method of the optical sensing device of the present invention can utilize the entire optical sensing module disposed on the steering wheel as a touch input device, It is possible to control the in-vehicle apparatus according to the order pattern.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈이 스티어링 휠에 배치된 구성에 관한 것이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈이 스티어링 휠에 배치된 구성에 관한 것이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈이 스티어링 휠에 배치된 간격에 관한 것이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 광 감지 모듈과 중앙제어부의 구성에 관한 것이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 광 감지 장치의 근접 감지 방법에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈의 구성에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈의 근접 감지 방법에 관한 것이다.
FIG. 1A is a configuration in which a light sensing module according to an embodiment of the present invention is disposed on a steering wheel.
FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration in which a light sensing module according to an embodiment of the present invention is disposed on a steering wheel.
FIG. 1C illustrates the spacing of the light sensing module in the steering wheel according to an embodiment of the present invention.
2A is a block diagram illustrating a configuration of a plurality of light sensing modules and a central control unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2B illustrates a proximity sensing method of a light sensing device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a block diagram of a light sensing module according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of detecting proximity of a light sensing module according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '광 감지 장치 및 광 감지 장치의 근접 감지 방법'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. In addition, the matters described in the attached drawings may be different from those actually implemented by the schematic drawings to easily describe the embodiments of the present invention.

한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.In the meantime, each constituent unit described below is only an example for implementing the present invention. Thus, in other implementations of the present invention, other components may be used without departing from the spirit and scope of the present invention.

또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. Also, the expression " comprising " is intended to merely denote that such elements are present as an expression of " open ", and should not be understood to exclude additional elements.

또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish between plural configurations, and do not limit the order or other features among the configurations.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), area, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under / under" Quot; includes all that is formed directly or through another layer. The criteria for top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.

어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. When a part is "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another part in between. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈이 스티어링 휠에 배치된 구성에 관한 것이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈이 스티어링 휠에 배치된 구성에 관한 것이고, 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈이 스티어링 휠에 배치된 간격에 관한 것이다.FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration in which a light sensing module according to an exemplary embodiment of the present invention is disposed on a steering wheel, FIG. 1B is a view illustrating a structure in which a light sensing module according to an exemplary embodiment of the present invention is disposed on a steering wheel, FIG. 1C illustrates the spacing of the light sensing module in the steering wheel according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 광 감지 장치는 손목의 맥박을 측정하는 센서가 사람의 신체에 위치하는 혈관에 빛을 조사하고, 반사된 빛의 정도에 따라서 혈관의 움직임을 감지하여 심박 운동을 확인하도록 한다. 이 때, 본 발명의 광 감지 장치는 PPG(Photoplethysmograph) 센서를 포함할 수 있다.In the light sensing device of the present invention, a sensor for measuring the pulse of the wrist irradiates light to a blood vessel located in a human body, and detects movement of the blood vessel according to the degree of reflected light to confirm heartbeat motion. At this time, the light sensing device of the present invention may include a PPG (Photoplethysmograph) sensor.

맥박 센서는 신체에 대한 심장 박동과 같은 생체 신호를 측정할 수 있으며, 발광부에서 조사한 광 신호가 혈관에 흡수 또는 반사되는 광 신호를 수신하여, 맥박의 주기 또는 맥박의 정도를 측정할 수 있다.The pulse sensor can measure a biological signal such as a heartbeat to the body, and can receive a light signal that is absorbed or reflected by a blood vessel, and can measure the pulse period or pulse rate.

본 발명에서는 광 감지 모듈이 대상물의 근접을 판단하고, 대상물이 근접한 광 감지 모듈에서 제어부 또는 중앙제어부가 전기적 신호를 기반으로 하여 대상물의 맥박을 측정할 수 있다. In the present invention, the light sensing module may determine the proximity of the object, and the control unit or the central control unit may measure the pulse of the object based on the electrical signal in the light sensing module in which the object is close.

또한, 본 발명의 광 감지 장치는 운전 중 운전자의 심박수를 상시 측정하기 위해 스티어링 휠 전체 또는 스티어링 휠의 핸들부에 다수의 광 감지 모듈을 배치할 수 있다. 스티어링 휠은 사용자가 차량 운전을 하기 위하여 반드시 접촉하여야 하는 장치에 해당하므로, 운전자는 운전을 하는 도중에는 항상 스티어링 휠을 접촉중인 상태로 유지하게 된다. In addition, in the optical sensing device of the present invention, a plurality of light sensing modules may be disposed on the steering wheel as a whole or in the handle portion of the steering wheel in order to always measure the heart rate of the driver during operation. Since the steering wheel corresponds to a device that must be in contact with the user to drive the vehicle, the driver always keeps the steering wheel in contact with the driver during driving.

따라서, 스티어링 휠에 광 감지 모듈을 배치하는 경우 사용자가 운전을 하는 도중이라도 대상물이 근접한 광 감지 모듈을 통하여 생체 정보를 실시간으로 감지할 수 있으므로, 감지한 사용자 생체 정보를 통해서 운전 중에 발생할 수 있는 상황에 빠르게 대처할 수 있게 된다.Accordingly, when the light sensing module is disposed on the steering wheel, the user can sense the biometric information in real time through the optical sensing module adjacent to the object even during the operation of the user. Therefore, It is possible to quickly cope with the problem.

아울러, 후술하는 상세한 설명에서는 손바닥 또는 신체로 접촉중인 광 감지 모듈을 '착용중' 또는 ‘대상물에 근접한’ 또는 ‘접촉중’이라고 하며, 접촉중이 아닌 광 감지 모듈을 '비착용중' 또는 ‘대상물에 근접하지 않은’ 또는 ‘비접촉중’이라는 정의를 포함할 수 있다. In the following detailed description, the light sensing module which is in contact with the palm or body is referred to as 'wearing', 'close to the object' or 'in contact' Quot; non-proximate " or " noncontact ".

한편, 운전자가 스티어링 휠을 감싸쥐는 경우, 스티어링 휠의 전면 또는 후면을 손바닥으로 접촉하게 된다. 그런데, 광 감지 모듈의 경우 스티어링 휠과 외관상 뚜렷하게 구분될 수 있으므로, 스티어링 휠의 전면에 복수의 광 감지 모듈이 배치되는 경우 미관상 좋지 않은 점이 나타날 수 있게 된다. On the other hand, when the driver holds the steering wheel, the front or rear surface of the steering wheel comes into contact with the palm of the hand. However, since the light sensing module can be clearly distinguished from the steering wheel, a plurality of light sensing modules may be disposed on the front surface of the steering wheel.

따라서, 도 1b를 참조하면, 본 발명의 복수의 광 감지 모듈은, 적어도 하나의 광 감지 모듈이 상기 스티어링 휠의 핸들부 후면에 배치되어 사용자 접촉을 감지할 수 있다. 스티어링 휠의 핸들부 후면에 광 감지 모듈이 배치되는 경우, 운전자 또는 동승자가 직접 광 감지 모듈의 모습을 보지 않으면서 운전자의 상태를 감지할 수 있게 되므로, 전체적인 광 감지 장치 및 스티어링 휠의 심미성과 실용성을 모두 확보할 수 있게 된다.Accordingly, referring to FIG. 1B, at least one light sensing module of the plurality of light sensing modules of the present invention may be disposed at the rear side of the handle portion of the steering wheel so as to sense a user touch. When the light sensing module is disposed on the rear side of the handle portion of the steering wheel, the driver or the passenger can directly detect the state of the driver without looking at the light sensing module. Thus, the aesthetics and practicality of the entire light sensing device and the steering wheel Can be secured.

또한, 본 발명의 광 감지 모듈은, 도 1c를 참조하면 기 설정된 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 이 때, 일정한 또는 불규칙적인 간격을 가지고 스티어링 휠에 배치될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 자주 파지하는 부위에는 광 감지 모듈을 촘촘하게 배치하고, 잘 파지하지 않는 부위에는 광 감지 모듈을 넓게 배치할 수 있다.In addition, referring to FIG. 1C, the photo-sensing module of the present invention may be disposed at predetermined intervals. At this time, they may be arranged on the steering wheel with a constant or irregular spacing. For example, a light sensing module may be closely arranged at a portion where the user grasps frequently, and a light sensing module may be widely disposed at a portion where the user does not grasp the light sensing module.

특히, 본 발명의 광 감지 모듈은 6cm 내지 10cm의 간격에 따라 배치되어 사용자 접촉을 감지하는 착용중 상태가 될 수 있다. 성인 손바닥 길이는 사람에 따라 다르지만, 대략 6~10cm의 넓이를 가지게 되므로, 광 감지 모듈을 스티어링 휠에 배치할 때 그 간격에 따라 스티어링 휠에 배치하면, 운전자가 스티어링 휠 어느 위치를 파지하더라도 최소 1개 내지 2개의 광 감지 모듈이 운전자 손바닥에 접촉하여 착용중인 상태가 될 수 있다. 따라서, 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있는 한 광 감지 모듈이 운전자의 생체 정보를 감지할 수 있게 되므로, 연속적으로 끊김없이 운전자의 심박수를 측정할 수 있다.In particular, the photodetector module of the present invention may be placed in an interval of 6 cm to 10 cm to be in a wear state to detect user contact. Although the length of the adult palm varies depending on the person, it has a width of approximately 6 to 10 cm. Therefore, when the light sensing module is disposed on the steering wheel according to the interval, Or two photo-sensing modules may be in contact with the driver's palm and in a state of being worn. Therefore, as long as the driver grasps the steering wheel, the light sensing module can sense the driver's biometric information, so that the heart rate of the driver can be measured continuously without interruption.

이 때, 광 감지 모듈은 핸들 커버에 의해 센서가 가려지지 않도록 커버 디자인과 동시에 고려하여 배치할 수 있다. 또한, 스티어링 휠에 배치되는 파워 핸들 등 보조 기구에도 광 감지 모듈을 배치할 수 있다.At this time, the light sensing module can be arranged considering the cover design so that the sensor is not covered by the handle cover. In addition, the light sensing module can be disposed in an auxiliary mechanism such as a power handle disposed on the steering wheel.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 광 감지 모듈과 중앙제어부를 포함하는 광 감지 장치의 구성에 관한 것이다.FIG. 2A is a block diagram of a light sensing device including a plurality of light sensing modules and a central control unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 광 감지 장치는, 복수의 광 감지 모듈(100)과 중앙제어부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A, the light sensing device of the present invention may include a plurality of light sensing modules 100 and a central control unit 300.

광 감지 모듈(100)은 발광부(130), 수광부(140), 제어부(150)를 포함하여, 해당 광 감지 모듈에서 대상물의 근접 여부를 판단할 수 있다. 복수의 광 감지 모듈이 각각 근접 상태가 될 수도 있고 비근접 상태가 될 수도 있기 때문에, 광 감지 모듈은 자신의 현재 근접/비근접 상태를 포함하는 근접 여부의 전기적 신호를 중앙제어부에 송신할 수 있다.The light sensing module 100 may include a light emitting unit 130, a light receiving unit 140, and a controller 150 to determine whether the object is proximate to the light sensing module. Since the plurality of light sensing modules may be in proximity or non-proximity respectively, the light sensing module may transmit a proximity electrical signal, including its current proximity / non-proximity state, to the central control .

광 감지 모듈이 포함하는 상세한 구성요소들의 설명은 도 3 및 도 4를 참조하기로 한다.Details of the components that the light sensing module includes will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

중앙제어부(300)는 복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 것으로 판단된 광 감지 모듈로부터의 상기 전기적 신호를 분석하고, 근접 여부 전기적 신호를 중앙 제어부에서 통합 관리할 수 있다. 대상물 근접이 감지된 광 감지 모듈에서는 생체 정보를 감지하고, 중앙 제어부는 생체 정보를 분석할 수 있다. 더 구체적으로, 광 감지 모듈에서 감지한 생체 정보는 자체적인 중앙제어부 또는 차량에 설치되는 중앙제어부에 전송하고, 중앙제어부에서 분석할 수 있게 된다.The central control unit 300 may analyze the electrical signals from the light sensing modules determined to be close to the object among the plurality of photo sensing modules and may integrally manage the proximity electrical signals in the central control unit. In the light sensing module in which object proximity is detected, biometric information is detected, and the central control unit can analyze biometric information. More specifically, the biometric information detected by the light sensing module can be transmitted to a central control unit of itself or a central control unit installed in the vehicle, and can be analyzed by the central control unit.

중앙제어부(300)는 자동차의 ECU(Electronic Control Unit)로 구성될 수 있다. 이 때, ECU는 자동차의 중앙 제어 장치에 해당하며 자동차 내부의 전자 장치를 제어하기 위하여 반드시 필요한 장치이므로, 자동차에 이미 설치되어 있는 ECU에서 해당 정보를 분석할 수도 있고, 별도의 ECU 장치를 설치하고 차량의 ECU와 CAN 통신 등 유/무선 통신을 통하여 정보를 송수신하여 분석할 수도 있다.The central control unit 300 may be configured as an ECU (Electronic Control Unit) of an automobile. At this time, since the ECU corresponds to the central control device of the vehicle and is an essential device for controlling the electronic devices in the vehicle, it is possible to analyze the information by an ECU already installed in the vehicle, install a separate ECU device It is also possible to transmit and receive information through wired / wireless communication such as CAN ECU of vehicle and analysis.

아울러, 광 감지 장치의 광 감지 모듈 및 중앙제어부가 근접 감지를 진행하는 상세한 방법은 후술하기로 한다.A detailed method of the proximity detection by the light sensing module and the central control unit of the light sensing device will be described later.

도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 광 감지 장치의 근접 감지 방법에 관한 것이다.FIG. 2B illustrates a proximity sensing method of a light sensing device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2b를 참조하면, 본 발명의 광 감지 장치의 근접 감지 방법은, (a) 상기 발광부가 대상물에 주기적 또는 비주기적으로 광 신호를 조사하는 단계, (b) 상기 수광부가 상기 대상물에서 반사된 광 신호 또는 외부의 광 신호를 수신하는 단계, (c) 상기 수광부가 상기 수신한 광 신호의 세기에 비례하는 전기적 신호로 변환하여, 상기 제어부에 상기 전기적 신호를 송신하는 단계, (d) 상기 제어부가 상기 전기적 신호를 바탕으로, 광 감지 모듈에 상기 대상물의 근접 여부를 판단하는 단계, (e) 상기 제어부가 상기 전기적 신호를 중앙제어부로 전송하는 단계, (f) 상기 중앙제어부가 복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 것으로 판단된 광 감지 모듈로부터의 상기 전기적 신호를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B, the proximity sensing method of the light sensing device of the present invention includes the steps of: (a) irradiating the object with light signals periodically or aperiodically, (b) (C) converting the electrical signal into an electrical signal proportional to the intensity of the received optical signal and transmitting the electrical signal to the control unit, (d) Determining whether the object is proximate to the light sensing module based on the electrical signal, (e) transmitting the electrical signal to the central control unit by the control unit, (f) Analyzing the electrical signal from the light sensing module determined that the object of interest is proximate.

먼저, 발광부(130)는 광 감지 모듈에서 대상물이 근접한지 아닌지 여부를 판단하여야 하므로, 주기적 또는 비주기적으로 광 신호를 조사하며, 제어부는 발광부의 온/오프 상태를 기억한다. 제어부는 발광부가 온/오프 발광부의 온 상태에서 수광한 광 신호와, 발광부의 오프 상태에서 수광한 광 신호의 차이에 따라서 광 감지 모듈에서의 근접 여부를 판단할 수 있게 된다.First, the light emitting unit 130 irradiates an optical signal periodically or aperiodically to determine whether or not the object is close to the light sensing module, and the control unit memorizes the ON / OFF state of the light emitting unit. The controller can determine whether the light sensing module is proximate to the light sensing module in accordance with the difference between the optical signal received by the light emitting portion in the ON state of the ON / OFF light emitting portion and the light signal received in the OFF state of the light emitting portion.

아울러, 발광부는 LED(Light Emitting Diode)로 구성될 수 있다. LED는 기본적으로 모든 방향으로 빛을 조사하는 기능을 하며, 이렇게 조사된 빛은 커버 기재 상에 존재하는 대상물에 의해 반사된다. 이 때, LED는 유기 발광 다이오드(OLED), 적외선 발광 다이오드(Infrared Emitting Diode), 레이저 다이오드(Laser Diode) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the light emitting portion may be formed of an LED (Light Emitting Diode). The LED basically functions to illuminate light in all directions, and the light thus irradiated is reflected by an object existing on the cover substrate. In this case, the LED may include at least one of an organic light emitting diode (OLED), an infrared light emitting diode (LED), and a laser diode.

또한, 발광부(130)는 광 센서 모듈을 포함하는 전자 장치 또는 전자 장치가 설치된 자동차로부터 전력을 공급받아, 받은 에너지를 특정 파장의 빛으로 방출할 수 있다. Further, the light emitting unit 130 can receive the power from the electronic device including the optical sensor module or the automobile equipped with the electronic device, and can release the energy received as light of a specific wavelength.

특히, 본 발명의 발광부는 IR LED로 구성될 수 있다. 발광부가 적외선(IR) 광 신호를 조사하고, 커버 기재는 적외선 광 신호의 투과가 가능하도록 적용될 수 있다.In particular, the light emitting portion of the present invention may be constituted by an IR LED. The light emitting portion irradiates an infrared (IR) optical signal, and the cover substrate can be applied to enable the transmission of an infrared optical signal.

손바닥에서 심박수 측정을 위한 광 감지 모듈의 경우, 손목용으로 많이 활용되는 Green 파장대 대신 IR 파장대를 활용할 수 있다. 이는 내부 구조가 복잡하고 뼈가 피부 깊숙히 위치한 손목에 비해, 손바닥은 상대적으로 구조가 간단하고 뼈가 피부와 가까운 곳에 위치하기 때문이다. In the case of a photodetector module for heart rate measurement in the palm of a hand, the IR wavelength band can be used instead of the green wavelength band, which is widely used for the wrist. This is because the internal structure is complicated and the palms are relatively simple in structure and the bones are located close to the skin.

아울러, IR 파장대를 사용하는 경우 가시광선의 영역을 벗어나기 때문에, 특히 차량에 설치되는 본 발명의 광 감지 모듈은 운전자의 시야를 방해하지 않을 수 있게 된다. In addition, when the IR wavelength band is used, the light sensing module of the present invention installed in a vehicle in particular does not interfere with the driver's view because it is outside the visible light range.

아울러, 발광부(130)의 제어는 발광부 드라이버(131)에 의하여 제어될 수 있다. 이 때, 발광부가 LED인 경우, 발광부 드라이버는 LED 드라이버로 구성될 수 있다. In addition, the control of the light emitting unit 130 may be controlled by the light emitting unit driver 131. In this case, when the light emitting portion is an LED, the light emitting portion driver may be constituted by an LED driver.

LED는 전기에너지를 광에너지로 전환하여 빛을 방출하는 반도체 발광소자에 해당하는데, 입력전압변동이 심하고 낮은 전압으로부터 안정된 밝기 및 높은 효율로 LED를 유지하기 위하여 LED 드라이버가 필요하게 된다. LED 드라이버는 정전류원 회로의 부하 트랜지스터에 걸리는 전압을 센싱하여 전원 공급회로 출력 전압 제어를 수행할 수 있으며, 이를 통하여 부하전류를 일정하게 유지할 수 있게 된다.LED is a semiconductor light emitting device that converts electric energy into light energy and emits light. However, an LED driver is needed to maintain the LED with stable brightness and high efficiency from a low voltage to a large input voltage fluctuation. The LED driver can control the output voltage of the power supply circuit by sensing the voltage applied to the load transistor of the constant current source circuit, thereby maintaining the load current constant.

수광부(140)는 대상물에서 반사된 광 신호 또는 외부의 광 신호를 수광하게 된다. 이는 수광부에서 수광하는 광 신호의 경우, 대상물에서 반사된 발광부의 광 신호 뿐만 아니라, 광 감지 모듈이 위치하는 주변부의 전체 광 신호를 수광할 수 있기 때문이다. The light receiving unit 140 receives an optical signal reflected from an object or an external optical signal. This is because, in the case of an optical signal received by the light receiving unit, it can receive not only the optical signal of the light emitting unit reflected by the object but also the entire optical signal of the peripheral portion where the optical detecting module is located.

아울러, 수광부는 포토다이오드(Photodiode), 광 전자 증배관, 광 트랜지스터(Phototransistor) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. In addition, the light receiving unit may be implemented by at least one of a photodiode, an optical amplifier, and a phototransistor.

특히, 포토다이오드는 유기 광 다이오드(Organic Photodiode)로 이루어지는 것이 바람직하다. 유기 광 다이오드는 유기 재료를 기반으로 하며, 광 검지기를 대체할 수 있는 소자이다. 이러한 유기 광다이오드는 카메라 등 전자 장치의 광 민감도를 향상시키며, 균일한 색상 조성으로 디스플레이가 될 수 있는지 조사할 때 사용될 수 있다. 또한, 유기 광 다이오드는 무기 물질들과 비교하여 매우 가볍고, 생산하는데 비용이 적게 들며, 유연한 응용분야에 사용될 수 있는 장점을 가진다. In particular, the photodiode is preferably formed of an organic photodiode. Organic photodiodes are based on organic materials and can replace photodetectors. Such an organic photodiode improves the light sensitivity of electronic devices such as cameras and can be used to investigate whether a display can be made with a uniform color composition. In addition, organic photodiodes are advantageous in that they are very light compared to inorganic materials, are less expensive to produce, and can be used in flexible applications.

유기 재료는 특히, 유기 재료의 소재에 따라서 특별한 파장 영역(ex; 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등)에서만 민감성을 가질 수 있으므로, 사용처에 대한 적절한 재료를 선택하여 광학 센서의 스펙트럼 민감도를 조절할 수 있다. 또한, UV로부터 IR까지 흡수 스펙트럼이 좋은 특징을 가지며, 높은 photogeneration yield, 무기 재료와 비교하여 상대적으로 낮은 온도의 공정 능력을 통한 거의 대부분의 기판 공정 수용이 가능한 점 등 많은 장점을 가진다.Organic materials can be sensitive only to specific wavelength regions (ex. Red light, green light, blue light, etc.) depending on the material of the organic material, so that the spectral sensitivity of the optical sensor can be adjusted by selecting an appropriate material have. In addition, it has many advantages such as good absorption spectrum from UV to IR, high photogeneration yield, ability to accommodate almost all substrate processes through relatively low temperature processing ability as compared with inorganic materials.

이어, 수광부는 수광한 광 신호에 비례하는 전기적 신호로 변환하고, 제어부에 전기적 신호를 송신할 수 있다. 이 때, 수광부에서 발생한 전기적 신호는 필터(141)를 거쳐 일정한 대역만의 신호가 걸러질 수 있다.Then, the light receiving unit converts the electrical signal into an electrical signal proportional to the received optical signal, and can transmit an electrical signal to the control unit. At this time, an electric signal generated in the light-receiving unit can be filtered by signals of only a certain band through the filter 141. [

한편, 수광부에서 수광한 광 신호가 근접 감지에 충분한 정도일 수 있지만, 적은 양만이 수광되어 근접 감지에 사용할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 광 신호이 지나치게 적은 경우, 증폭기(160)를 이용하여 증폭이 가능하다.On the other hand, although the optical signal received by the light receiving unit may be sufficient for proximity detection, only a small amount of light may be received and used for proximity detection. When the optical signal is too small, amplification is possible using the amplifier 160.

제어부는 전기적 신호가 기 설정된 값 이하인 경우, 증폭기(160)의 게인(Gain) 값을 조정하여 광 신호의 전기적 신호의 크기를 조절할 수 있게 된다. 주변광의 경우 운전 시간에 따라서 주차장에 있거나 저녁/밤에 있는 경우 어둡고, 대낮에 운전하는 경우 밝게 된다. 이 때, 어두운 주변광에서는 수광부(140)에서 발생하는 전기적 신호의 크기가 작기 때문에, 기 설정된 값(High T/H)과 비교하여 TIA 게인(Gain) 값을 조절하여 전기적 신호를 측정하도록 한다.The controller may adjust the gain of the amplifier 160 to adjust the magnitude of the electrical signal of the optical signal when the electrical signal is less than a preset value. Ambient light is dark when in parking lot or evening / night depending on driving time, and bright when driving in daylight. At this time, since the electrical signal generated in the light receiving unit 140 is small in the dark ambient light, the TIA gain is compared with a predetermined value (High T / H) to measure the electrical signal.

ADC(170)는 아날로그 값인 광 신호를 전기적 신호로 변환하여, 제어부(150)에서의 분석에 필요로 하는 전기적 신호로 변환할 수 있게 된다.The ADC 170 converts an optical signal, which is an analog value, into an electrical signal, and converts the optical signal into an electrical signal required for analysis in the controller 150.

제어부는 상기 발광부의 온 상태 또는 오프 상태에 따라 수신한 전기적 신호에 따라 광 감지 모듈 상의 근접 여부를 판단할 수 있다.The control unit may determine whether the light emitting module is in proximity to the light sensing module according to the received electrical signal according to the ON or OFF state of the light emitting unit.

이 때, 제어부는 MCU(Microcontroller unit)로 구성될 수 있다. 또한, 칩에 포함되는 제어부로 구성될 수도 있으며, 제어부가 센서를 포함하는 전자 장치의 목적 및 사용 방법에 따라서 전기적 신호를 용도에 맞는 적절한 분석을 수행할 수 있다. 특히, 제어부는 발광부의 온/오프를 제어하거나 발광 정도를 조절하여, 광 감지 모듈의 성능을 효율적으로 끌어올릴 수 있다.At this time, the control unit may be configured as an MCU (Microcontroller unit). Further, the control unit may be constituted by a control unit included in the chip, and the control unit can perform an appropriate analysis for the purpose of the electronic signal according to the purpose and the method of use of the electronic device including the sensor. In particular, the controller can control the on / off state of the light emitting portion or adjust the degree of light emission, thereby efficiently raising the performance of the light sensing module.

상술한 바와 같이, 발광부는 주기적 또는 비주기적으로 온/오프를 반복하면서 광 신호를 조사하게 된다. 이 때, 제어부는 발광부의 온/오프를 제어할 수 있으며, 수신한 전기적 신호에 따라서 광 감지 모듈의 근접 여부를 판단할 수 있게 된다.As described above, the light emitting portion irradiates an optical signal while repeating on / off periodically or aperiodically. At this time, the control unit can control ON / OFF of the light emitting unit, and it is possible to determine whether the light sensing module is close or not according to the received electric signal.

더 구체적으로, 본 발명의 제어부는 발광부 온 상태에서 수신한 전기적 신호와 발광부 오프 상태에서 수신한 전기적 신호의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우, 해당 광 감지 모듈을 착용중으로 판단할 수 있다. 또한, 발광부 온 상태에서 수신한 전기적 신호와 상기 발광부 오프 상태에서 수신한 전기적 신호의 차이가 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 제어부는 해당 광 감지 모듈을 비착용중으로 판단할 수 있다.More specifically, when the difference between the electrical signal received in the light emitting section ON state and the electrical signal received in the light emitting section OFF state is equal to or greater than a predetermined value, the control section of the present invention can determine that the light sensing module is worn. Also, when the difference between the electrical signal received in the light emitting section ON state and the electrical signal received in the light emitting section OFF state is less than a preset value, the control section can determine that the corresponding light sensing module is not worn.

운전자가 광 감지 모듈에 접촉중일 때, 발광부 온 상태에서 발광부에서 조사한 광 신호는 운전자의 신체 일부(손목, 손바닥 등)에 반사되어, 반사된 광 신호를 수광부가 수광하게 된다. 반면, 발광부 오프 상태에서는 신체에 광 감지 모듈이 가려지게 되므로, 수광부에 수광하는 광 신호가 매우 적게 된다. 따라서, 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있는 경우 발광부 온 상태와 발광부 오프 상태의 수광한 광 신호의 차이가 존재하게 된다.When the driver is in contact with the light sensing module, the optical signal emitted from the light emitting portion in the light emitting portion is reflected on the body part (wrist, palm, etc.) of the driver and the reflected light signal is received by the light receiving portion. On the other hand, in the off state of the light emitting portion, the light sensing module is covered by the body, so that the light signal received by the light receiving portion is very small. Therefore, when the driver grasps the steering wheel, there is a difference between the light-emitting section ON state and the light-emitting section OFF state.

운전자가 광 감지 모듈에 접촉하지 않는 경우, 발광부 온 상태에서 발광부가 조사한 광 신호는 대상물에 의해 반사되지 않으므로, 외부의 광 신호가 그대로 수광부로 수광된다. 마찬가지로, 발광부 오프 상태에서도 주변광이 그대로 수광부로 수광된다. 따라서, 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있지 않는 경우 발광부 온 상태와 발광부 오프 상태의 수광한 광신호 차이가 존재하지 않는다.When the driver does not touch the light sensing module, the light signal irradiated by the light emitting portion in the light emitting portion on state is not reflected by the object, so that the external light signal is directly received by the light receiving portion. Likewise, even when the light emitting portion is off, the ambient light is directly received by the light receiving portion. Therefore, when the driver does not grasp the steering wheel, there is no light signal difference between the light-emitting section ON state and the light-emitting section OFF state.

따라서, 제어부는 발광부 온 상태와 발광부 오프 상태를 기 설정된 주기 또는 임의의 간격에 따라서 변환하고, 해당 발광부 온/오프에 따른 광 신호 또는 전기적 신호를 비교하여 광 감지 모듈의 착용중/비착용중 여부를 판단할 수 있게 된다. 더 구체적으로, 차이가 일정 이상 존재하는 경우 착용중으로, 차이가 없는 경우 비착용중으로 판단할 수 있다.Accordingly, the control unit converts the light-emitting unit ON state and the light-emitting unit OFF state according to a predetermined period or an arbitrary interval, compares the optical signal or the electrical signal corresponding to the light-emitting unit on / off, It is possible to judge whether or not it is wearing. More specifically, it can be judged that the wearer is wearing when the difference exists over a certain period of time, or not wear when there is no difference.

광 감지 모듈의 제어부(150)는 중앙제어부로 전기적 신호를 전송할 수 있다. 중앙제어부는 수신한 전기적 신호를 분석하여, 사용자가 착용한 광 감지 모듈의 현재 상태를 파악하고, 다양한 분석을 통하여 운전자에게 도움을 줄 수 있게 된다.The controller 150 of the light sensing module may transmit an electrical signal to the central controller. The central control unit analyzes the received electrical signal, grasps the current state of the light sensing module worn by the user, and can assist the driver through various analyzes.

더 구체적으로, 본 발명의 중앙제어부는 복수의 광 감지 모듈 중 착용중인 광 감지 모듈과 비착용중인 광 감지 모듈을 분류할 수 있다. 복수의 광 감지 모듈의 근접 감지 정보를 활용하면, 운전자가 운전 중 스티어링 휠의 어느 센서 부분을 파지하였는지 분석이 가능해진다.More specifically, the central control unit of the present invention can classify a light sensing module being worn and a light sensing module not worn, among a plurality of light sensing modules. By utilizing the proximity detection information of the plurality of photo-sensing modules, it is possible to analyze which sensor portion of the steering wheel the driver holds while driving.

따라서, 이 정보를 통해 운전자의 스티어링 휠 파지 습관 파악 및 교정에 활용할 수 있다. 또한, 사고 발생 시 운전자가 스티어링 휠을 제대로 파지하고 있었는지 정보 또한 알 수 있게 되기 때문에, ODB/EDR과 연계하여 사고 원인 분석에 활용할 수 있다. 더 구체적으로, 사고가 발생한 당시에 운전자가 스티어링 휠을 제대로 파지하고 있는 경우 운전자의 잘못이 없다고 추정할 수 있지만, 스티어링 휠을 제대로 파지하지 못하는 경우 운전자의 귀책사유로 인하여 교통사고가 발생하였다는 것을 확인할 수 있다. Therefore, this information can be used for grasping and correcting the steering wheel gripping habit of the driver. In addition, it can be used to analyze the cause of accident in connection with ODB / EDR, since it is possible to know whether the driver grasped the steering wheel properly in case of an accident. More specifically, if the driver grasps the steering wheel properly at the time of the accident, it can be assumed that there is no fault of the driver. However, if the driver does not grasp the steering wheel properly, it is confirmed that a traffic accident .

예를 들어, 운전자가 한손으로만 운전을 하는 경우, 사고의 확률이 기하급수적으로 늘어날 수 있다. 본 발명의 중앙제어부는 스티어링 휠의 1~2개 광 감지 모듈만이 사용자 접촉을 지속적으로 감지하는 경우, 기 저장된 안내 멘트인 <핸들을 두 손으로 쥐어주세요> 등의 안내로 차량 스피커, 핸드폰 메시지, 내비게이션, 블랙박스 음성, HUD 등을 통하여 제공할 수 있다. 또한, 운전자가 핸들을 지나치게 좁게 잡거나, 지나치게 넓게 잡을 수 있다. 본 발명의 제어부는 스티어링 휠의 광 감지 모듈의 접촉 상태를 확인하고, 기 저장된 안내 멘트인 <핸들을 바로 잡아주세요> 등의 안내 메시지를 제공할 수 있다.For example, if a driver drives only one hand, the probability of an accident can increase exponentially. The central control unit of the present invention may be configured to provide a vehicle speaker, a mobile phone message, a car navigation system, and the like by a guide such as &quot; hold the handle with two hands &quot; , Navigation, black box voice, HUD, and the like. In addition, the driver can grip the handle too narrowly or hold the handle too wide. The control unit of the present invention can check the contact state of the light sensing module of the steering wheel and provide a guidance message such as &quot; correct steering wheel &quot;

아울러, 본 발명의 중앙제어부는, 상기 복수의 광 감지 모듈의 사용자 접촉 패턴이 기 설정된 터치 패턴인 경우, 상기 터치 패턴과 대응되는 제어 신호를 생성할 수 있다. 운전자의 스티어링 휠 파지 형태는 중앙제어부에 의하여 확인될 수 있는데, 이러한 착용 순서에 따라서 터치 입력 정보를 활용할 수 있게 된다.In addition, the central control unit of the present invention may generate a control signal corresponding to the touch pattern when the user touch patterns of the plurality of photo-sensing modules are predetermined touch patterns. The steering wheel gripping form of the driver can be confirmed by the central control unit, and the touch input information can be utilized according to the wearing order.

예를 들어, 스티어링 휠을 돌리지 않고 핸들 모서리의 위/아래로 쓸어내리는 등의 동작을 수행하여 일정 구간의 광 감지 모듈들이 순차적으로 근접 감지가 인식되는 패턴을 형성할 수 있다. 중앙제어부는 이러한 패턴을 기 저장하여, 운전 중 스티어링 휠에서 동일한 동작을 반복함으로써 차량 볼륨을 높이거나 줄이는 등의 운전자가 원하는 동작을 수행시킬 수 있다. 따라서, 운전자가 시선을 스티어링 휠로 이동시키지 않고도 제어 동작을 정확하게 수행할 수 있기 때문에, 전방주시를 유지하면서 차량 내부의 장치를 제어할 수 있으므로 안전 운전에 도움을 줄 수 있다.For example, by performing operations such as sweeping up / down the handle edge without turning the steering wheel, it is possible to form a pattern in which the light sensing modules of a certain section are sequentially recognized as proximity sensing. The central control unit may store the pattern in advance and repeat the same operation on the steering wheel during operation, thereby performing an operation desired by the driver, such as increasing or decreasing the vehicle volume. Therefore, since the driver can precisely perform the control operation without moving the sight line to the steering wheel, the device inside the vehicle can be controlled while maintaining the forward gaze, thereby assisting safe driving.

근접 감지가 완료되면, 착용중인 광 감지 모듈에서 사용자(운전자)의 생체 정보를 감지하여야 하므로, 중앙제어부는 해당 광 감지 모듈에 생체 정보 감지에 필요한 광 신호를 조사하도록 할 수 있다.When the proximity detection is completed, the user needs to detect the biometric information of the user (driver) in the light sensing module being worn, so that the central control unit can irradiate the optical sensing module with the optical signal required for sensing the biometric information.

이 때, 발광부는 근접 여부 판단시 조사한 광 신호보다 더 빠른 주기의 광 신호 또는 더 큰 세기의 광 신호를 조사하고, 상기 제어부가 수신한 전기적 신호에 따라 맥박을 측정할 수 있다. 예를 들어, 근접 감지에 사용되는 발광부의 광 신호는 1~5Hz의 크기 1 광 신호일 수 있지만, 근접 감지가 완료된 후 생체 정보 감지에 사용되는 발광부의 광 신호는 25Hz의 크기 3 광 신호일 수 있다. 이는 생체 정보 감지의 민감도와 정확성을 높이기 위함이다.At this time, the light emitting unit irradiates an optical signal of a higher cycle or an optical signal of a higher intensity than the optical signal examined when the proximity is determined, and the pulse can be measured according to the electrical signal received by the control unit. For example, the optical signal of the light emitting unit used for proximity sensing may be a size 1 optical signal of 1 to 5 Hz, but the optical signal of the light emitting unit used for sensing biometric information after proximity detection is completed may be a size 3 optical signal of 25 Hz. This is to increase the sensitivity and accuracy of biometric information detection.

아울러, 광 감지 모듈에서는 사용자의 맥박을 측정할 수 있다.In addition, the light sensing module can measure the user's pulse.

예를 들어, 심박 센서인 경우, 광 신호가 커버 기판상에 위치하는 손가락/손목/팔목에서 흡수/반사되면, 흡수/반사된 광 신호를 수광부가 수신하여 수신한 광 신호의 세기에 따라서 전기적 신호를 발생하게 된다. 이 때, 심박 신호 센싱의 경우 발생된 전기적 신호가 맥박에 따라서 강/약을 반복하게 되므로, 제어부는 강약 주기에 따라서 맥박을 측정할 수 있다. 이러한 제어부는 바람직하게는 기판에 구비된 집적회로(ASIC. Application Specific Integrated Circuit)의 형태로 구현될 수 있다.For example, in the case of a heartbeat sensor, when the optical signal is absorbed / reflected by the finger / wrist / cuff located on the cover substrate, the light receiving unit receives the absorbed / reflected optical signal, . At this time, since the electrical signal generated in the case of the heartbeat signal sensing repeats the strength / weakness according to the pulse, the control unit can measure the pulse according to the strength period. Such a controller may be implemented in the form of an application specific integrated circuit (ASIC) provided on a substrate.

또한, 본 발명의 중앙제어부는 복수의 광 감지 모듈 중 비착용중인 광 감지 모듈을 슬립 모드로 변환하고, 변환한 광 감지 모듈이 근접 여부의 판단에 필요한 전원만을 공급할 수 있다.In addition, the central control unit of the present invention may convert a light sensing module that is not worn out of a plurality of light sensing modules into a sleep mode, and may supply only the power necessary for determining whether the converted light sensing module is nearby.

광 감지 장치에는 다수의 광 감지 모듈이 배치되어 있지만, 실제 심박수 측정에 활용되어야 하는 광 감지 모듈은 손바닥에 의해 가려져 착용중인 광 감지 모듈이다. 비착용중인 광 감지 모듈은 불필요한 입력을 발생하는 노이즈의 원인이 될 수 있기 때문에, 신호를 차단시킬 필요성이 있다. Although a plurality of light sensing modules are disposed in the light sensing device, the light sensing module to be utilized for actual heart rate measurement is a light sensing module to be worn by the palm of the hand. Since the non-wearing optical sensing module may cause noise that generates unnecessary input, there is a need to block the signal.

따라서, 본 발명의 중앙제어부(150)는 손바닥에 의해 가려진 광 감지 모듈만 착용 상태로 인식되고 가려지지 않은 센서는 미착용 상태로 인식하여 오직 착용 상태로 인식된 광 감지 모듈만을 구동시킬 수 있다. 더 구체적으로, 광 감지 모듈을 슬립 모드로 변환하고, 사용자 접촉 여부에 필요한 전원만을 광 감지 모듈에 공급할 수 있다.Therefore, the central control unit 150 of the present invention recognizes only the light sensing module that is hidden by the palm of the wearer, and only the light sensing module that is recognized as the wear state by recognizing the uncovered sensor. More specifically, it is possible to convert the light sensing module into a sleep mode, and supply only the power necessary for user contact to the light sensing module.

아울러, 미착용 상태로 인식되는 광 감지 모듈는 근접 감지에 필요한 최소한의 구성만 활성화시키고 나머지 구성은 슬립 모드로 진입시킴으로써, 전체적인 광 감지 모듈, 광 감지 장치 및 그를 포함하는 스티어링 휠에 소모되는 전체 전력을 감소할 수 있다.In addition, the light sensing module, which is recognized as a non-stick state, activates only the minimum configuration required for proximity detection and the rest of the configuration enters the sleep mode, thereby reducing the overall power consumed by the entire light sensing module, the light sensing device and the steering wheel including it can do.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈의 구성에 관한 것으로, 도 2a의 광 감지 모듈(100)이 포함할 수 있는 구성요소에 대한 것이다.FIG. 3 is a block diagram of a light sensing module according to an exemplary embodiment of the present invention, and includes components that the light sensing module 100 of FIG. 2A can include.

도 3을 참조하면, 본 발명의 광 감지 모듈(100)은, 기재(110), 커버 기재(120), 발광부(130), 수광부(140), 제어부(150)를 포함할 수 있다.3, the photo sensing module 100 of the present invention may include a substrate 110, a cover substrate 120, a light emitting unit 130, a light receiving unit 140, and a controller 150.

기재(110)에는 광 감지 모듈이 포함하는 다양한 장치가 배치될 수 있다. 이 때, 기재(110)는 기판 등으로 구성될 수 있으며, 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성될 수 있고, 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진, 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다. The substrate 110 may be provided with various devices including the light sensing module. At this time, the substrate 110 may be composed of a substrate or the like, and may be a printed circuit board, a printed circuit board, or an insulating substrate, which is made of an insulating material capable of forming an electric circuit capable of changing a wiring, Substrate may be included.

커버 기재는 사용자의 터치 신호 또는 심박 신호 등 여러 입력 신호들을 입력 받을 수 있다. 이러한 커버 기재(120)는 기재(110) 위에 바로 형성될 수도 있으나, 기재(110) 위에 형성되는 별도의 배리어에 의해 지지되어 고정될 수도 있다. 이 때, 배리어는 발광부(발광부)에 의해 조사되는 빛이 곧장 수광부로 도달하는 것을 차단할 수도 있으며, 또 다른 용도로서 배리어는 상기 기재와 상기 커버 기재 사이에 위치하여 상기 발광부 또는 상기 칩이 배치될 수 있는 공간인 리세스를 형성할 수도 있다.The cover substrate may receive various input signals such as a user's touch signal or a heartbeat signal. The cover substrate 120 may be directly formed on the substrate 110, but may be supported and fixed by a separate barrier formed on the substrate 110. At this time, the barrier may block the light emitted by the light emitting portion (light emitting portion) from reaching the light receiving portion directly, and as another use, the barrier may be located between the substrate and the cover substrate such that the light emitting portion or the chip It is possible to form a recess which is a space that can be disposed.

또한, 커버 기재(120)는 사용자의 접촉이 이루어지는 부분에 해당한다. 이 때, 커버 기재가 곧바로 사용자의 터치 신호를 감지할 수도 있으며, 커버 기재 상에 추가 층이 더 형성되어 추가 층을 통하여 사용자의 터치 신호를 감지할 수도 있다. Further, the cover substrate 120 corresponds to a portion where the user touches. At this time, the cover substrate may immediately sense the user's touch signal, and an additional layer may be formed on the cover substrate to sense the user's touch signal through the additional layer.

상기 기재(110) 또는 커버 기재(120)는 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재 또는 커버 기재는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기재 또는 커버 기재는 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.The substrate 110 or the cover substrate 120 may be rigid or flexible. For example, the substrate or cover substrate may comprise glass or plastic. In detail, the substrate or the cover substrate may include chemically reinforced / semi-tempered glass such as soda lime glass or aluminosilicate glass, or may include polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET) , Propylene glycol (PPG) polycarbonate (PC), or the like, or may include sapphire.

또한, 상기 기재 또는 커버 기재는 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 기재 또는 커버 기재는 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.Further, the substrate or the cover substrate may comprise an optically isotropic film. For example, the substrate or the cover substrate may include Cyclic Olefin Copolymer (COC), Cyclic Olefin Polymer (COP), polycarbonate (PC) or light polymethylmethacrylate (PMMA).

한편, 본 발명의 기재(110)는 PCB(인쇄 회로 기판; printed circuit board) 또는 세라믹 기판으로 이루어질 수 있다. 이 때, PCB 기판은 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수 있다. 또한 전기부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 형성할 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜줄 수 있다.Meanwhile, the substrate 110 of the present invention may be formed of a PCB (printed circuit board) or a ceramic substrate. At this time, the PCB board expresses the electric wiring connecting the circuit parts based on the circuit design with the wiring diagram, and the electric conductor can be reproduced on the insulating material. Further, it is possible to form wiring for mounting electric components and connecting them in a circuit, and mechanically fixing components other than the electrical connection function of the components.

발광부(130)는 기재(110) 상에 배치되어, 커버 기재(120)를 향해 광 신호를 조사할 수 있다. The light emitting portion 130 may be disposed on the substrate 110 and may irradiate an optical signal toward the cover substrate 120.

수광부(140)는 기재(110) 상에 배치되어, 발광부가 조사하여 반사된 광 신호 또는 외부 광 신호를 수광할 수 있다. 특히, 본 발명의 수광부(140)는 발광부(130)가 조사하는 광 신호가 커버 기재 상의 대상물에 흡수 또는 반사된 광 신호를 수신하고 광전류 신호를 생성할 수도 있고, 대상물이 없는 경우 광 감지 모듈의 주변광을 수신하고 해당 주변광에 대응하는 광전류 신호를 생성할 수 있다.The light receiving unit 140 is disposed on the substrate 110 so that the light emitting unit can receive the reflected optical signal or the external optical signal. In particular, in the light receiving unit 140 of the present invention, the optical signal irradiated by the light emitting unit 130 may receive the optical signal absorbed or reflected by the object on the cover substrate and generate the photocurrent signal, And generate a photocurrent signal corresponding to the ambient light.

또한, IR 파장대는 Green 파장대보다 피부 침투 깊이가 길기 때문에, SNR을 향상시키기 위해 LED와 PD 이격 거리를 4~8mm 유지할 필요가 있다. 따라서, 발광부(130)와 수광부(140) 사이에 배리어를 위치하여, 기 설정된 이격 거리만큼의 간격을 둘 수 있게 된다.Also, since the IR penetration depth is longer than the green wavelength range, it is necessary to maintain the distance between the LED and the PD to 4 to 8 mm in order to improve the SNR. Therefore, the barrier can be positioned between the light emitting unit 130 and the light receiving unit 140, and the gap can be set to a predetermined distance.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 모듈 하나가 근접 감지를 판단하는 방법에 관한 것이다.4 is a flowchart illustrating a method of determining proximity detection by one light sensing module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 광 감지 모듈 및 그를 포함하는 스티어링 휠의 제어 방법은, 광 감지 모듈의 전원을 온(on) 시키는 단계, 수광부가 주변광을 수광하는 단계, 발광부 온 상태에서의 수광량과 발광부 오프 상태에서의 수광량을 측정하는 단계, 상기 발광부 온 상태에서의 수광량과 상기 발광부 오프 상태에서의 수광량 차이가 기 설정된 값 이상인 경우, 상기 광 감지 모듈이 사용자 접촉중임을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the light sensing module and the steering wheel control method including the light sensing module include steps of turning on the power of the light sensing module, receiving the ambient light, Determining whether the light sensing module is in contact with the user when the light receiving amount in the light emitting portion on state and the light receiving amount difference in the light emitting portion off state are equal to or greater than a predetermined value, .

상술한 광 감지 모듈 및 그를 포함하는 스티어링 휠의 구성에 관한 특징 및 기술적인 내용은, 광 감지 모듈 및 그를 포함하는 스티어링 휠의 제어 방법에 그대로 적용될 수 있다.The features and technical features related to the configuration of the light sensing module and the steering wheel including the light sensing module described above can be directly applied to the control method of the light sensing module and the steering wheel including the light sensing module.

위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100 : 광 감지 모듈
110 : 기재
120 : 커버 기재
130 : 발광부
131 : 발광부 드라이버
140 : 수광부
150 : 제어부
160 : 증폭기
170 : ADC
200 : 스티어링 휠
300 : 중앙제어부
100: Light sensing module
110: substrate
120: cover substrate
130:
131:
140:
150:
160: Amplifier
170: ADC
200: Steering wheel
300:

Claims (16)

복수의 광 감지 모듈;
중앙 제어부;
를 포함하고,
상기 광 감지 모듈은 발광부, 수광부 및 제어부를 포함하고,
상기 발광부는 대상물에 주기적 또는 비주기적으로 광 신호를 조사하고,
상기 수광부는 상기 대상물에서 반사된 광 신호 또는 외부의 광 신호를 수신하고, 상기 수신한 광 신호의 세기에 비례하는 전기적 신호로 변환하여, 상기 제어부에 상기 전기적 신호를 송신하고,
상기 제어부는 상기 전기적 신호를 바탕으로 광 감지 모듈에 상기 대상물의 근접 여부를 판단하여 상기 중앙 제어부에 상기 전기적 신호를 전송하고,
상기 중앙제어부는 복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 것으로 판단된 광 감지 모듈로부터의 상기 전기적 신호를 분석하는, 광 감지 장치.
A plurality of light sensing modules;
A central control unit;
Lt; / RTI &gt;
Wherein the light sensing module includes a light emitting portion, a light receiving portion, and a control portion,
The light emitting unit irradiates an optical signal to the object periodically or aperiodically,
Wherein the light receiving unit receives the optical signal reflected from the object or an external optical signal and converts the optical signal into an electrical signal proportional to the intensity of the received optical signal to transmit the electrical signal to the control unit,
Wherein the control unit determines whether the object is close to the light sensing module based on the electrical signal, and transmits the electrical signal to the central control unit,
Wherein the central control unit analyzes the electrical signal from the optical sensing module determined that the object among the plurality of optical sensing modules is close to the optical sensing module.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 광 감지 모듈은,
기 설정된 간격으로 이격되어 배치되는 광 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of light sensing modules include:
Wherein the light source is disposed at a predetermined interval.
제 2항에 있어서,
상기 복수의 광 감지 모듈은,
6cm 내지 10cm의 간격에 따라 배치되는 광 감지 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of light sensing modules include:
Wherein the light sensing device is disposed at an interval of 6 cm to 10 cm.
제 1항에 있어서,
상기 광 감지 장치는,
차량의 스티어링 휠에 배치되는 광 감지 장치.
The method according to claim 1,
The light sensing device includes:
A light sensing device disposed on a steering wheel of a vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 발광부가 온(on) 상태에서 수신한 전기적 신호와 상기 발광부가 오프(off) 상태에서 수신한 전기적 신호의 차이가 기 설정된 값 이상인 경우, 상기 제어부는 해당 광 감지 모듈에 대상물이 근접한 것으로 판단하는 광 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
When the difference between the electric signal received in the on state of the light emitting unit and the electric signal received in the off state of the light emitting unit is equal to or greater than a preset value, the controller determines that the object is close to the corresponding photo detecting module Light sensing device.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 발광부가 온(on) 상태에서 수신한 전기적 신호와 상기 발광부가 오프(off) 상태에서 수신한 전기적 신호의 차이가 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 제어부는 해당 광 감지 모듈에 대상물이 근접하지 않은 것으로 판단하는 광 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
If the difference between the electrical signal received in the on state of the light emitting unit and the electrical signal received in the off state of the light emitting unit is less than a predetermined value, The light sensing device.
제 1항에 있어서,
상기 발광부는 LED인 광 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light emitting unit is an LED.
제 7항에 있어서,
상기 발광부는 IR LED인 광 감지 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the light emitting unit is an IR LED.
제 1항에 있어서,
상기 수광부는 포토다이오드인 광 감지 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light receiving unit is a photodiode.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 광 감지 모듈은 각각 증폭기를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 전기적 신호가 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 증폭기의 게인(Gain)을 조정하여 상기 수광한 광 신호의 전기적 신호를 증폭하는 광 감지 장치.
The method according to claim 1,
Each of the plurality of light sensing modules further includes an amplifier,
Wherein,
And amplifies the electrical signal of the received optical signal by adjusting a gain of the amplifier when the electrical signal is less than a preset value.
제 1항에 있어서,
상기 중앙제어부는,
복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 광 감지 모듈과 대상물이 근접하지 않은 광 감지 모듈을 분류하는 광 감지 장치.
The method according to claim 1,
The central control unit,
A light sensing device for sorting a plurality of light sensing modules, the object proximate to the light sensing module and the light sensing module not close to the object.
제 11항에 있어서,
상기 제어부는,
대상물이 근접한 광 감지 모듈에서, 대상물의 맥박을 측정하는 광 감지 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein,
A light sensing device for measuring a pulse of an object in a light sensing module in proximity to an object.
제 12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 발광부가 근접 여부 판단시 조사한 광 신호보다 더 빠른 주기의 광 신호 또는 더 큰 세기의 광 신호를 조사하고, 수신한 전기적 신호에 따라 맥박을 측정하는 광 감지 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein,
Wherein the light emitting unit irradiates an optical signal of a faster period or an optical signal of a higher intensity than that of the optical signal examined when the light emitting unit is close, and measures the pulse according to the received electrical signal.
제 11항에 있어서,
상기 중앙제어부는,
대상물이 근접하지 않은 광 감지 모듈을 슬립 모드로 변환하고, 상기 변환한 광 감지 모듈이 근접 여부의 판단에 필요한 전원만을 공급하는 광 감지 장치.
12. The method of claim 11,
The central control unit,
Wherein the light sensing module converts the light sensing module not in proximity to an object into a sleep mode and supplies only the power necessary for determining whether the converted light sensing module is in proximity to the object.
제 11항에 있어서,
상기 중앙제어부는,
대상물이 근접한 광 감지 모듈의 근접 순서 패턴이 기 설정된 터치 패턴인 경우, 상기 터치 패턴과 대응되는 제어 신호를 생성하는 광 감지 장치.
12. The method of claim 11,
The central control unit,
And generates a control signal corresponding to the touch pattern when the proximity order pattern of the light sensing module in which the object is close is a preset touch pattern.
광 감지 장치가 발광부, 수광부, 제어부로 구성된 복수의 광 감지 모듈에서의 착용을 감지하는 방법에 있어서,
(a) 상기 발광부가 대상물에 주기적 또는 비주기적으로 광 신호를 조사하는 단계;
(b) 상기 수광부가 상기 대상물에서 반사된 광 신호 또는 외부의 광 신호를 수신하는 단계;
(c) 상기 수광부가 상기 수신한 광 신호의 세기에 비례하는 전기적 신호로 변환하여, 상기 제어부에 상기 전기적 신호를 송신하는 단계;
(d) 상기 제어부가 상기 전기적 신호를 바탕으로, 광 감지 모듈에 상기 대상물의 근접 여부를 판단하는 단계;
(e) 상기 제어부가 상기 전기적 신호를 중앙제어부로 전송하는 단계;
(f) 상기 중앙제어부가 복수의 광 감지 모듈 중 대상물이 근접한 것으로 판단된 광 감지 모듈로부터의 상기 전기적 신호를 분석하는 단계;
를 포함하는 광 감지 장치의 근접 감지 방법.
A method for detecting wear of a light sensing device in a plurality of light sensing modules including a light emitting portion, a light receiving portion, and a control portion,
(a) irradiating the object with the light signal periodically or aperiodically;
(b) receiving the optical signal reflected from the object or an external optical signal;
(c) converting the electrical signal into electrical signals proportional to the intensity of the received optical signal, and transmitting the electrical signal to the control unit;
(d) determining whether the object is close to the light sensing module based on the electrical signal;
(e) the control unit transmitting the electrical signal to a central control unit;
(f) analyzing the electrical signal from the optical sensing module in which the central controller determines that an object among the plurality of optical sensing modules is close;
And detecting the proximity of the light sensing device.
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