KR101255829B1 - 비접촉 근접 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전용량의 변화를 발생시킬 수 있는 대상물의 일부가 스위치에 근접하여 비접촉인 상태에서도 스위치에 의한 전기제품의 동작을 제어할 수 있도록 하는 비접촉 근접 스위치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 비접촉 근접 스위치는, 전극이 내장되도록 사출성형되는 플레이트; 및 상기 전극과 전기적으로 연결되어 정전용량의 변화를 감지하는 감지부, 상기 감지부에서 감지된 정전용량의 변화에 따라 스위치의 ON/OFF 제어 여부를 판단하여 상기 스위치를 ON 또는 OFF 제어하는 제어부가 구비된 제어보드;를 포함하여 구성된다.

Description

비접촉 근접 스위치{Contactless proximity switch}

본 발명은 비접촉 근접 스위치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인체의 손이나 임의의 대상물이 스위치에 근접함에 따라 정전용량에 변화가 발생되는 것을 감지하여, 대상물과 비접촉인 상태에서도 스위치에 의한 전기제품의 동작을 제어할 수 있도록 하는 비접촉 근접 스위치에 관한 것이다.

일반적으로, 전기제품에는 해당 전기제품의 동작을 제어하는 신호를 사용자 등으로부터 입력받기 위한 스위치가 구비되는데, 이러한 스위치는 푸쉬 스위치, 토글 스위치, 슬라이드 스위치 등과 같이 물리적인 특성에 따라 다양하게 분류될 수 있다.

예를 들어, 도 1은 종래의 벽면 설치용 토글 스위치를 도시한 사시도로서, 본체(10)의 전면으로 스위치(2)가 구비되며, 상기 스위치(2)의 좌측부 또는 우측부를 눌러 기계적으로 동작시킴에 따라 ON 또는 OFF 동작하게 된다.

그러나, 푸쉬 스위치, 토글 스위치, 슬라이드 스위치 등과 같은 기계적 스위치는 기구의 동작 제어를 위하여 물리적으로 이격된 접점체를 상호 접촉시키거나 접촉된 접점체를 이격시켜야 하는데, 이러한 동작이 반복적으로 이뤄짐에 따라 필연적인 물리적 마모를 수반한다는 문제점이 있었다.

이러한 물리적 마모는 스위치의 수명단축의 원인이 될 뿐만 아니라 전기적 단락 등의 안전 사고도 야기할 수 있다는 문제점이 있었다.

이러한 제반 문제점을 해소하고 사용자로 하여금 제품과의 친화력 높은 인터페이스를 위한 터치 스위치가 근래에는 많이 이용되고 있다.

상기 터치 스위치는, 예를 들어, 인체의 일부가 조작부에 접촉되는 것을 감지하기 위한 감지 회로와, 상기 감지 회로의 감지 결과에 따라 전기제품의 동작을 제어하는 제어 회로와, 감지 회로 및 제어 회로에 전력을 공급하는 전원 회로를 포함하여 구성되며, 상기 조작부에 인체의 일부가 접촉됨에 따라 제어 회로에 접속되어 있는 전기제품의 전원 공급이 ON 또는 OFF 되도록 동작한다.

그러나, 이러한 터치 스위치는 인체의 일부가 조작부에 접촉되어야만 동작하므로, 예를 들어, 병원이나 공공건물 등에 설치된 터치스위치의 경우, 다수의 병원 환자를 포함한 불특정 다수가 이용한다는 점에서 비위생적이라는 문제가 있었으며, 특히 감기 등 유행성 질환이 빈번한 환절기에는 이러한 위생 문제가 더욱 심각해지는 문제점이 있었다.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 인체의 손이나 임의의 대상물이 스위치에 근접함에 따라 정전용량에 변화가 발생되는 것을 감지하여, 대상물과 비접촉인 상태에서도 스위치에 의한 전기제품의 동작을 제어할 수 있는 비접촉 근접 스위치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 비접촉 근접 스위치는, 전극이 내장되도록 형성된 플레이트; 및 상기 전극과 전기적으로 연결되어 상기 전극에 근접하는 대상물에 의해 상기 전극으로부터 정전용량 변화를 감지하는 감지회로부, 상기 감지회로부에서 감지된 정전용량의 변화에 따라 스위칭모듈을 제어함에 따라 해당 기기의 전원을 공급 또는 차단하는 제어회로부를 포함하여 구성된 제어보드;를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 전극의 일면에는 상기 플레이트의 외부로 노출된 노출단자가 연장형성되고, 상기 제어보드의 일면에는 상기 플레이트와 조립시 상기 노출단자와 상호 접촉되어 전기적으로 연결되는 연결단자가 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 제어보드에는 상기 스위치의 ON 또는 OFF 상태를 표시하거나 상기 스위치의 정상동작 또는 동작불능 상태를 표시하는 LED가 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 감지회로부는 상기 전극에 연결된 PLL모듈을 포함하여 구성되고, 상기 제어회로부는, 상기 전극과 상기 전극에 근접하는 대상물 간의 정전용량의 변화에 따라 상기 PLL모듈로부터 출력되는 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환하는 ADC모듈, 상기 ADC모듈로부터 출력되는 디지털 전압신호와 기설정된 기준신호를 비교하여 상기 스위치를 ON 또는 OFF제어하기 위한 신호라고 판단한 경우에 해당 기기의 전원을 공급 또는 차단하도록 스위칭모듈로 제어신호를 전송하는 MCU를 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 제어보드를 수용한 상태로 상기 플레이트와 조립되는 금속성 재질의 하우징을 더 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 감지회로부는 상기 전극에 연결된 PLL모듈을 포함하여 구성되고, 상기 제어회로부는, 상기 전극에 근접하는 대상물에 의해 상기 전극과 상기 금속성의 하우징 간의 정전용량의 변화에 따라 상기 PLL모듈로부터 출력되는 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환하는 ADC모듈, 상기 ADC모듈로부터 출력되는 디지털 전압신호와 기설정된 기준신호를 비교하여 상기 스위치를 ON 또는 OFF제어하기 위한 신호라고 판단한 경우에 해당 기기의 전원을 공급 또는 차단하도록 스위칭모듈로 제어신호를 전송하는 MCU를 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 인체의 손이나 임의의 대상물이 스위치에 근접함에 따라 정전용량에 변화가 발생되는 것을 감지하여, 대상물과 비접촉인 상태에서도 스위치에 의한 전기제품의 ON/OFF 동작을 제어할 수 있으므로, 제품의 물리적 마모에 의한 내구성 문제를 근원적으로 해소하며, 다수 불특정 사용자에 의한 위생 문제를 근원적으로 방지한다는 이점이 있다.

또한, 플레이트와 제어보드가 상호 조립시 상기 플레이트의 노출단자와 상기 제어보드의 연결단자가 전기적으로 연결되는 구조이므로, 조립성이 좋다는 이점이 있다.

또한, 스위치의 ON/OFF 상태 또는 정상동작/동작불능 상태를 LED를 통해 표시함으로써, 사용자가 스위치의 상태를 쉽게 파악할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 플레이트의 전극과 금속성의 하우징 사이의 정전용량 변화 또는 상기 플레이트의 전극과 이 전극에 근접하는 대상물 사이의 정전용량 변화를 감지하여 전기제품의 ON/OFF 동작을 제어할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 종래의 벽면 설치용 토글 스위치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 비접촉 근접 스위치의 설치 상태를 도시한 사시도.
도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 비접촉 근접 스위치의 분해사시도.
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비접촉 근접 스위치의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 비접촉 근접 스위치의 설치 상태에서의 측단면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 비접촉 근접 스위치의 개략적인 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 비접촉 근접 스위치를 구성하는 PLL모듈의 개략적인 구성을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 비접촉 근접 스위치의 개략적인 구성을 도시한 블록도.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 비접촉 근접 스위치는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 플레이트(100), 전극(200), 제어보드(300), 하우징(400), 커버(500)를 포함하여 구성된다.

상기 플레이트(100)는, 예를 들어, 플라스틱 등과 같은 열가소성수지를 사출방식으로 성형하여 구성되되, 도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트(100)의 내측에 상기 전극(200)이 일체로 내장되도록 사출성형된다.

상기 전극(200)은 사출성형 제조된 플레이트(100)에 삽입 또는 조립식으로 설치될 수도 있지만, 이렇게 일체로 내장되도록 사출성형되면 조립성면에서 훨씬 양호하며, 플레이트와 전극 간의 이물질에의한 유전율 변화가 방지되어, 센싱특성면에서도 양호한 특성을 갖는 장점이 있다.

상기 플레이트(100)의 전면에는 테두리에서 이격되어 전면으로 돌출형성된 평판형의 돌출부(110)가 형성될 수 있으며, 상기 돌출부(110)는 상기 커버(500)의 후면에 형성된 홈부(520)와 압입결합될 수 있다.

상기 플레이트(100)의 상단 및 하단에는 결합홀(100h)이 형성된 돌출편(102)이 각각 연장형성될 수 있으며, 상기 돌출편(102)의 결합홀(100h)과 상기 하우징(400)의 결합홀(400h)을 관통결합하는 볼트 등의 결합수단(도 4의 B)에 의해 상기 플레이트(100)와 상기 하우징(400)이 결합될 수 있다.

상기 전극(200)은 도전체라면 특별한 제한없이 이용할 수 있고, 예를 들어, 은, 구리, 철, 알루미늄, 아연, 마그네슘 등으로 구성될 수 있으며, 상기 플레이트에 내장될 수 있는 형태와 크기를 갖는 판상부재이다.

상기 전극(200)의 일면(도 4의 우측)에는 상기 플레이트(100)의 외부로 노출된 노출단자(210)가 연장형성된다.

상기 제어보드(300)는 상기 플레이트(100)와 조립시 상기 금속단자의 노출단자(210)와 상호 접촉되는 연결단자(340)가 일면(도 4의 좌측)에 구비되어 상기 전극(200)과 전기적으로 연결된다.

상술한 바와 같이, 상기 전극(200)의 일면에 형성된 노출단자(210)와 상기 제어보드(300)의 일면에 구비된 연결단자(340)의 구성에 따라 상기 플레이트(100)와 상기 제어보드(300)가 상호 조립시 상기 플레이트(100)의 노출단자(210)와 상기 제어보드(300)의 연결단자(340)가 자동적으로 접속되어 연결되는 구조이므로, 조립성이 좋다는 이점이 있다.

상기 하우징(400)은, 도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전면이 개구된 박스 형태로 형성되어 상기 제어보드(300)를 수용한 상태로 상기 플레이트(100)와 조립된다.

상기 하우징(400)은 금속성의 재질로 구성될 수 있으며, 벽체(W)의 삽입구(도 3a의 h1)에 삽입되도록 설치된다.

상기 하우징(400)의 내측 벽면에는 상기 제어보드(300)가 안착되어 설치될 수 있도록 단차부(410)가 형성된다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(400)의 내측 상단 및 하단에는 결합홀(400h)이 형성된 돌출편(402)이 각각 연장형성될 수 있으며, 상기 하우징(400)의 결합홀(400h)과 상기 플레이트(100)의 결합홀(400h)을 관통결합하는 볼트 등의 결합수단(도 4의 B)에 의해 상기 하우징(400)과 상기 플레이트(100)가 결합될 수 있다.

한편, 상기 제어보드(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 감지회로부(310)와 제어회로부(320)를 포함하여 구성된다.

상기 감지회로부(310)는 상기 전극(200)에 전기적으로 연결된 PLL(Phase Locked Loop)모듈(311)을 포함하여 구성된다.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 PLL모듈(311)은 일단이 RF발진기(305a)에 연결되는 가변용량 다이오드(305b), 위상고정루프IC(305c), 위상고정루프IC(305c)와 가변용량 다이오드(305b)를 연결하는 주파수 조정용 신호선(305d), 검출용 커패시터(305e)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가변용량 다이오드(305b)는 인가되는 전압에 따라 정전용량이 변하는 성질을 가지며, 일단은 주파수 조정용 신호선(305d)에 연결되고 타단은 접지된다.

따라서, 상기 RF발진기(305a)의 발진주파수를 능동적으로 조정하거나 변경할 필요가 있는 경우에, 상기 가변용량 다이오드(305b)에 인가되는 주파수조정용 전압을 변경하면 된다.

RF발진기(305a)와 위상고정루프IC(305c)는 가변용량 다이오드(305b)에 대하여 병렬로 연결된다.

위상고정루프IC(305c)는 검출용 커패시터(305e)를 통해 RF발진기(305a)의 발진주파수를 지속적으로 체크하는 한편, 상기 주파수조정용 신호선(305d)을 통해 상기 가변용량 다이오드(305b)에 주파수조정용 전압을 공급하여 RF발진기(305a)의 발진주파수를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.

상기 주파수조정용 신호선(305d)에는 공급되는 전원을 DC전원으로 변환하는 루프필터(305f)가 설치될 수 있다.

본 실시예의 비접촉 근접 스위치는, 위상고정루프IC(305c)를 이용하여 RF발진기(305a)의 발진주파수를 일정하게 유지시키는 점에 특징이 있다.

상기 전극(200)과 상기 금속성 재질의 하우징(400)에 근접하여 정전용량의 변화를 발생시킬 수 있는 대상물(H, 인체 포함)이 다가가면, 상기 전극(200)과 상기 하우징(400) 사이의 정전용량이 변화하면 RF발진기(305a)의 발진주파수가 변하게 되는데, 이때, 위상고정루프IC(305c)에서 가변용량 다이오드(305b)에 인가하는 주파수조정용 전압을 적절히 변화시킴으로써 발진주파수를 일정하게 유지시킨다.

즉, 주파수조정용 전압이 설정된 기준값을 유지한다는 것은 정전용량의 변화를 발생시킬 수 있는 대상물(H)이 없어 RF발진기(305a)의 발진주파수가 기준상태를 유지하고 있다는 것을 의미하는 것이고, 주파수조정용 전압이 설정된 기준값을 벗어난다는 것은 정전용량의 변화를 발생시킬 수 있는 대상물(H)이 있어 RF발진기(305a)의 발진주파수가 기준상태를 유지하지 못한다는 것을 의미하는 것이며, 이와 같은 주파수조정용 전압의 변동여부를 기준으로 스위치를 ON 또는 OFF제어하고자 하는 것이다.

이와 같은 주파수조정용 전압의 변동여부는 위상고정루프IC(305c) 또는 루프필터(305f)에 연결되는 전압감지선(305g)을 통해 주파수조정용 전압의 변화를 통해 감지될 수 있다.

한편, 위상고정루프IC(305c)에는 RF발진기(300a)의 기준주파수와 이를 유지하기 위해 출력하는 주파수조정용 전압의 기준값이 설정된다.

또한, 정전용량의 변화를 발생시킬 수 있는 대상물(H)의 접근에 따라 달라지는 RF발진기(300a)의 발진주파수를 기준주파수로 복원시키기 위해서는 어느 정도의 주파수조정용 전압을 인가해야 하는지를 판단할 수 있는 소프트웨어를 탑재하거나 해당 알고리즘을 구현하는 하드웨어가 구비된다.

상기 제어회로부(320)는, ADC(Analog to Digital Converter)모듈(327)과 MCU(321, Micro Control Unit)를 포함하여 구성된다.

상기 ADC모듈(327)은, 상기 전극(200)에 근접하는 대상물(H)에 의해 상기 전극(200)과 상기 금속성의 하우징(400) 간의 정전용량의 변화에 따라 상기 PLL모듈로(311)부터 출력되는 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환하며, 바람직하게는 증폭기능까지 구비한다.

상기 MCU(321)는, 상기 ADC모듈(327)과 연결되며, 상기 ADC모듈(327)로부터 출력되는 디지털 전압신호를 전송받아 기설정된 기준신호를 비교하여 상기 스위치를 ON 또는 OFF제어하기 위한 신호인지 판단하고, 상기 판단결과 스위치의 ON 또는 OFF 제어를 위한 신호인 경우에 상기 기기에 전원을 공급 또는 차단하기 위한 스위칭모듈(323)을 제어한다.

상기 스위칭모듈(323)은 예를 들어, 트라이액과 같은 전자적인 스위칭 소자에 의해 구현될 수도 있고, 릴레이와 같이 전기 기구적 스위칭 요소가 사용될 수도 있다. 이렇게 본 실시예의 스위치는 스위칭모듈과 센싱 수단을 모두 기계적 수단이 아닌 전자적 또는 전기적 수단을 사용하므로, 기존의 토글 스위치 또는 푸쉬 스위치 등에서 발생되었던 제품의 물리적 마모에 의한 내구성 문제를 근원적으로 해소하는 장점을 갖게 된다.

한편, 상기 MCU(321)는 상기 ADC모듈(327)을 일체화한 구조로 이뤄질 수도 있다.

한편, 상기 제어회로부(320)는, 상기 기설정된 기준신호를 조작하거나 리셋하기 위한 입력모듈(325), 상기 감지회로부, 제어회로부 등에 구동전원을 공급하는 전원모듈(330)을 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 스위치가 ON인 상태에서 상기 전극(200)에 근접하는 대상물(H)에 의해 상기 전극(200)과 상기 금속성의 하우징(400) 간의 정전용량에 변화가 발생하면, 상기 ADC모듈(327)로부터 출력되는 디지털 전압신호도 변화하게 되고, 이에 따라 상기 MCU(321)가 변화된 디지털 전압신호와 기설정된 기준신호를 비교하여 소정임계값을 벗어난 경우에 상기 스위칭모듈(323)을 제어하여 해당 기기의 전원공급을 차단한다.

또한, 상기 스위치가 OFF인 상태에서 상기 전극(200)에 근접하는 대상물(H)에 의해 상기 전극(200)과 상기 금속성의 하우징(400) 간의 정전용량에 변화가 발생하면, 상기 ADC모듈(327)로부터 출력되는 디지털 전압신호도 변화하게 되고, 이에 따라 상기 MCU(321)가 변화된 디지털 전압신호와 기설정된 기준신호를 비교하여 소정임계값을 벗어난 경우에 상기 스위칭모듈(323)을 제어하여 해당 기기의 전원을 공급한다.

상기 MCU(321)는 주파수조정용 전압변화를 기준신호로 기억, 스위치의 ON/OFF 제어 여부의 판단 등의 기능을 위한 소프트웨어를 탑재하거나 해당 알고리즘을 구현하는 하드웨어적 구성으로 구현될 수 있다.

한편, 상기 제어보드(300)에는 상기 스위치의 ON 또는 OFF 상태를 표시하거나 상기 스위치의 정상동작 또는 동작불능 상태를 표시하는 LED(350)가 구비될 수 있으며, 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 스위치의 ON 또는 OFF 상태를 표시하는 제1LED(350a)와, 스위치의 정상동작 또는 동작불능 상태를 표시하는 제2LED(350b)가 함께 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1LED(350a)와 제2LED(350b)의 작동에 대해 예시설명하면, 스위치의 ON 상태시 상기 제1LED(350a)가 녹색광을 발산하고, 스위치의 OFF 상태시 상기 제1LED(350a)가 적색광을 발산하도록 하며, 스위치의 정상동작시 상기 제2LED(350b)가 청색광을 발산하고, 스위치의 동작불능시 상기 제2LED(350b)가 OFF되도록 할 수 있다.

이때, 상기 제1LED(350a), 제2LED(350b)의 광은 상기 플레이트(100)의 전방측으로 발산되는 것이 바람직하며, 구체적으로, 도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 커버(500)의 상단부 전후면을 관통하는 광출홀(110)을 통해 플레이트(100)의 전방측으로 발산되어 사용자가 식별가능하게 구성될 수 있다.

상기 커버(500)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트(100), 제어보드(300), 하우징(400)이 벽체(W)의 외부로 노출되지 않도록 커버한다.

상기 커버(500)의 후면에는 상기 플레이트(100)의 돌출부(110)와 대응하여 홈부(520)가 형성되며, 이에 따라, 상기 제어보드(300)가 벽체(W)의 삽입구에 삽입된 하우징(400)에 수용되어 안착되고 상기 하우징(400)에 상기 플레이트(100)가 결합된 상태에서, 상기 커버(500)의 후면에 형성된 홈부(520)가 상기 플레이트(100)의 돌출부(110)가 압입되어 끼워짐에 따라 커버(500)의 후면이 벽체(W)와 맞닿도록 조립될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 커버(500)의 상단부 전후면에는 상기 제1LED(350a), 제2LED(350b)의 광이 발산될 수 있도록 외측부에 투명창(510)이 구비된 광출홀(110)이 형성된다.

한편, 또 다른 실시예로서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 커버(500')는 상기 플레이트와 일체로 형성될 수도 있다.

이 경우, 상기 제어보드(300)와 하우징(400)은 전술한 도 3a의 실시예와 동일하게 구성되지만, 플레이트는 별도로 구비되지 않고 상기 커버(500')의 내측에 상기 전극(200)이 일체로 내장되도록 사출성형된다.

상기 커버(500')의 상단부 및 하단부에는 결합홀(100h')이 각각 형성될 수 있으며, 상기 결합홀(100h')과 상기 하우징(400)의 결합홀(400h)을 관통결합하는 볼트 등의 결합수단에 의해 상기 커버(500')와 상기 하우징(400)이 결합될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 비접촉 근접 스위치의 개략적인 구성을 도시한 블록도로서, 본 발명의 제2실시예에 따른 비접촉 근접 스위치는, 제1실시예의 비접촉 근접 스위치와 동일하게 구성되되, 상기 하우징이 비금속성 재질로 이뤄지거나 생략되어 구성된다.

제2실시예에서는 인체를 포함하는 지구상의 모든 물질은 대지와의 가상 접지(Visual Ground)가 형성되어 있으므로, 상기 전극(200')은 (+)극, 상기 전극에 근접하는 대상물(H, 예를 들어, 대지와 접지된 인체의 일부분)은 (-)극으로 볼 수 있으며, 상기 전극(200')과 대상물(H) 사이의 거리에 따라서 두 전극 간의 정전용량이 변화될 수 있다는 점에 착안하였다.

즉, 제1실시예의 감지회로부(310)의 PLL(311)은 상기 전극(200)에 근접하는 대상물(H)에 의해 상기 전극(200)과 상기 금속성의 하우징(400) 간의 정전용량의 변화에 따라 아날로그 전압신호를 출력하였으나, 제2실시예의 감지회로부(310')의 PLL(311')은 상기 전극(200')과 상기 전극(200')에 근접하는 대상물(H) 간의 정전용량의 변화에 따라 아날로그 전압신호를 출력한다.

한편, 상기 ADC모듈(327'), MCU(321'), 스위칭모듈(323'), 입력모듈(325'), 전원모듈(330')의 구체적인 기능은 제1실시예에 대응되는 구성요소와 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.

상술한 바와 같은 제2실시예의 비접촉 근접 스위치의 구성에 따르면, 상기 전극(200')에 대상물(H)이 근접하여 이들 사이의 정전용량에 변화가 발생하면, 상기 ADC모듈(327')로부터 출력되는 디지털 전압신호도 변화하게 되고, 이에 따라 상기 MCU(321')가 변화된 디지털 전압신호와 기설정된 기준신호를 비교하여 소정임계값을 벗어난 경우에 상기 스위칭모듈(323')을 제어하여 해당 기기의 전원공급을 공급하거나 차단한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

100:플레이트 110:광출홀
200:전극 210:노출단자
300:제어보드 310:감지회로부
311:PLL 320:제어회로부
321:MCU 323:스위칭모듈
325:입력모듈 327:ADC
330:전원부 340:연결단자
350:LED 400:하우징
500:커버

Claims (6)

1. 전극이 내장되도록 형성된 플레이트; 및
   상기 전극과 전기적으로 연결되어 상기 전극에 근접하는 대상물에 의해 상기 전극으로부터 정전용량 변화를 감지하는 감지회로부, 상기 감지회로부에서 감지된 정전용량의 변화에 따라 스위칭모듈을 제어함에 따라 해당 기기의 전원을 공급 또는 차단하는 제어회로부를 포함하여 구성된 제어보드;를 포함하여 구성되되,
   상기 전극의 일면에는 상기 플레이트의 외부로 노출된 노출단자가 연장형성되고, 상기 제어보드의 일면에는 상기 플레이트와 조립시 상기 노출단자와 상호 접촉되어 전기적으로 연결되는 연결단자가 구비되고,
   상기 제어보드를 수용한 상태로 상기 플레이트와 조립되는 금속성 재질의 하우징을 더 포함하여 구성되며,
   상기 감지회로부는 상기 전극에 연결된 PLL모듈을 포함하여 구성되고,
   상기 제어회로부는, 상기 전극에 근접하는 대상물에 의해 상기 전극과 상기 금속성의 하우징 간의 정전용량의 변화에 따라 상기 PLL모듈로부터 출력되는 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환하는 ADC모듈, 상기 ADC모듈로부터 출력되는 디지털 전압신호와 기설정된 기준신호를 비교하여 스위치를 ON 또는 OFF제어하기 위한 신호라고 판단한 경우에 해당 기기의 전원을 공급 또는 차단하도록 스위칭모듈로 제어신호를 전송하는 MCU를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 근접 스위치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어보드에는 스위치의 ON 또는 OFF 상태를 표시하거나 스위치의 정상동작 또는 동작불능 상태를 표시하는 LED가 구비된 것을 특징으로 하는 비접촉 근접 스위치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

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