KR101326796B1 - Textile touch sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기가 흐를 수 있는 상부 전도성사들과 하부 전도성사들을 상호 교차하도록 배열하여 외력에 의해 전기적으로 도통된 상부 전도성사와 하부 전도성사의 위치를 센싱하는 텍스타일 터치 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 전도성사와 하부 전도성사 이격층을 개재시켜 상부 전도성사와 하부 전도성사를 서로 분리 이격시키고 외력이 가해지는 때에 이격층이 완충작용을 하여 전도성사의 손상을 방지하고, 센싱 대상이 아닌 비의도적 외력에 도통되는 것을 예방할 수 있는 텍스타일 터치 센서이고, 특히, 압전효과를 갖는 피에조레지스티브 패브릭체를 이격층으로 사용함으로써 외력이 가해지는 위치뿐만 아니라 외력의 세기도 센싱할 수 있으며, 한 순간에 여러 위치를 동시에 센싱할 수 있는 텍스타일 터치 센서에 관한 것이다. The present invention relates to a textile touch sensor that senses the position of the upper conductive yarn and the lower conductive yarn electrically conductive by external force by arranging the upper conductive yarns and the lower conductive yarns through which electricity can flow. The conductive conductive layer and the lower conductive yarn are separated from each other by separating the upper conductive yarn and the lower conductive yarn from each other, and when the external force is applied, the spacer layer acts as a buffer to prevent damage to the conductive yarn, and is connected to an unintentional external force that is not sensed. It is a textile touch sensor that can prevent the damage, and in particular, the piezo resistive fabric having a piezoelectric effect can be used as a separation layer to sense not only the position where the external force is applied but also the strength of the external force. It relates to a textile touch sensor that can be.

Description

텍스타일 터치 센서{Textile touch sensor}Textile touch sensor {Textile touch sensor}

본 발명은 전기가 흐를 수 있는 상부 전도성사들과 하부 전도성사들을 상호 교차하도록 배열하여 외력에 의해 전기적으로 도통된 상부 전도성사와 하부 전도성사의 위치를 센싱하는 전도성사를 이용한 텍스타일 터치 센서에 관한 것으로서,
The present invention relates to a textile touch sensor using a conductive yarn that senses the position of the upper conductive yarn and the lower conductive yarn electrically conductive by external force by arranging the upper conductive yarns and the lower conductive yarns through which electricity can flow.

보다 상세하게는 상부 전도성사와 하부 전도성사 사이에 이격층을 개재시켜 상부 전도성사와 하부 전도성사를 서로 분리 이격시키고 외력이 가해지는 때에 이격층이 완충작용을 하여 전도성사의 손상을 방지하고, 센싱 대상이 아닌 비의도적 외력에 도통되는 것을 예방할 수 있는 텍스타일 터치 센서이고,
In more detail, a spacer layer is interposed between the upper conductive yarn and the lower conductive yarn to separate and separate the upper conductive yarn and the lower conductive yarn from each other, and when the external force is applied, the spacer layer acts as a buffer to prevent damage to the conductive yarn. It is a textile touch sensor that can prevent the inadvertent conduction to external forces,

특히, 압전효과를 갖는 피에조레지스티브 패브릭체(Piezoresisvie fabric)를 이격층으로 사용함으로써 외력이 가해지는 위치뿐만 아니라 외력의 세기도 센싱할 수 있는 텍스타일 터치 센서이고,
In particular, by using a piezo resistive fabric (Piezoresisvie fabric) having a piezoelectric effect as a separation layer is a textile touch sensor that can sense the strength of the external force as well as the position of the external force,

한 순간에 여러 위치에 대해 멀티터치 센싱할 수 있는 텍스타일 터치 센서에 관한 것이다.
The present invention relates to a textile touch sensor that can multi-touch sense multiple locations at one time.

텍스타일(원단 또는 직물)은 의류, 침구류 등으로 우리의 일상 생활에 밀접하게 사용된다. Textiles (fabrics or fabrics) are closely used in our daily lives as clothes, bedding, and so on.

텍스타일에 전자기술이 접목되면 발열 의류, 전자호구 등의 새로운 기능을 갖는 스마트 텍스타일이 가능해진다.
When electronic technology is combined with textiles, smart textiles with new functions such as heat generating clothing and electronic protective gear become possible.

전자기술이 접목된 텍스타일로 텍스타일을 터치하면, 즉, 텍스타일에 외력이 가해지면 그 터치 위치를 센싱하는 센서 기능을 갖는 텍스타일(이하 '텍스타일 터치 센서'라고 한다.)이 있다.
When a textile is touched with a textile combined with electronic technology, that is, an external force is applied to the textile, there is a textile (hereinafter, referred to as a 'textile touch sensor') that has a sensor function that senses the touch position.

텍스타일 터치 센서에 관한 종래기술로 2000년도에 영국에서 출원되고, PCT로 국내출원된 공개특허 제2003-0032932호 "전도성의 감압성 직물"이 있고, 또 다른 종래기술로 2008년에 유럽에서 출원되고, PCT로 국내출원된 공개특허 제2011-0058420호 "전자 직물 및 전자 직물의 기능 영역을 판단하는 방법"이 있으며, 그외에서 다수의 텍스타일 터치 센서에 관한 것이 개시되었다.
Prior art related to textile touch sensors is published in the UK in 2000, and published in PCT in the Republic of Korea Patent Publication No. 2003-0032932 "conductive pressure-sensitive fabric", another prior art in Europe in 2008 , Korean Patent Application Publication No. 2011-0058420 filed in PCT "method of determining the electronic fabric and the functional area of the electronic fabric", and a number of other textile touch sensor has been disclosed.

상기 전자의 공개특허(이하 '제1종래기술')는 텍스타일을 구성하는 원단으로서 서로 위아래로 엇갈려 지나가 교차하면서 직조되는 위사들과 경사들에서 일부의 위사와 경사를 전도체로 하여, 외부에서 압력이 가해진 때에 접촉된 위사와 경사가 발하는 전기적 신호로 외력이 가해진 부위(즉, 터치된 위치)를 센싱하도록 하고 있다.
The former published patent (hereinafter referred to as 'first conventional technology') is a fabric constituting the textile, and the wefts and warp yarns weaving while crossing each other up and down alternately as a conductor, the pressure from the outside An electric signal generated by the weft and the inclined contact when the applied force is applied to sense a portion (ie, a touched position) to which an external force is applied.

그리고 제1종래기술은 서로 교차하면서 직조되는 전도체의 위사와 경사가 평상시(즉, 외력이 없는 상태)에 서로 접촉되지 않도록 하기 위해 전도체의 위사와 경사 외주연에 얇은 절연성의 야안(이하 '절연사'라고 한다.)을 부분적으로 둘러싸고 있다.
In addition, in the first conventional technology, a thin insulating yarn (weather insulator) is formed on the weft and the inclined outer periphery of the conductor so that the weft and the inclination of the conductors woven while crossing each other do not come into contact with each other in normal (that is, in the absence of external force). Is partially enclosed.

상기 제1종래기술은 센싱 기능을 추가함으로써 텍스타일의 두께가 두꺼워지지 않도록 하기 위해 센싱 기능을 하는 전도체를 위사와 경사로 사용하고 있는 것이다.
The first conventional technology is to use the sensing function of the weft and the inclined conductor to prevent the thickness of the textile is thickened by adding the sensing function.

텍스타일에서 위사는 경사들을 하나씩 위아래로 엇갈려 지나가면서 횡방향으로 짜여지고, 경사는 위사들을 하나씩 위아래로 엇갈려 지나가면서 종방향으로 짜여지는 것으로서, 위사와 경사는 직조되어 짜여지기에 서로 긴밀하고 강하게 접촉되게 된다.
In textiles, weft yarns are woven in the transverse direction by crossing the warp yarns one by one up and down, and warp yarns are woven in the longitudinal direction by crossing the wefts one by one up and down. do.

따라서 제1종래기술에서는 전도체의 위사와 경사도 외력이 없어도 텍스타일 자체의 성질상 서로 접촉되기 쉽고, 외력이 없는 상태에서 접촉되어 있는 때에는 센서(또는 스위치)로서 기능을 수행하지 못한다.
Therefore, in the first conventional technology, even when there is no external force of the weft and the gradient of the conductor, it is easy to contact each other due to the nature of the textile itself, and when it is in contact with the external force, it does not perform a function as a sensor (or a switch).

그래서 제1종래기술에서는 외력이 없는 상태에서 전도체의 위사와 경사가 서로 접촉되는 것을 방지하기 위해 전도체 위사와 경사의 외주연에 절연사가 나선형 또는 일자형으로 둘러싸도록 하여, 외력이 없는 상태에서는 전도체 위사의 절연사와 전도체 경사의 절연사가 접촉되어 위사와 경사가 접촉되지 않도록 하고, 외력이 가해지면 전도체 위사와 경사가 절연사들 사이의 공간을 통해 서로 접촉되도록 하고 있다.
Therefore, in the first conventional technology, insulator yarns are spirally or linearly enclosed in the outer periphery of the conductor weft yarn and the warp yarn to prevent contact between the weft and the warp yarn of the conductor in the absence of external force, and in the absence of external force, The insulated yarn of the insulated yarn and the inclined conductor contact each other so that the weft yarn and the inclined yarn do not come into contact with each other.

그러나 절연사가 전도체 위사와 경사의 외주연을 감싸도록 하더라도, 위사와 경사는 서로 위아래서 지나가면서 교차 직교하여 짜여지는 관계로 서로 간의 밀착력이 강해 외력이 없는 상태에서 전도체 위사와 경사가 접촉될 소지가 크고, 외력이 없는 상태에서 전도체 위사와 경사가 접촉되지 않도록 하기 위해(즉, 전도체 위사와 경사 표면과 절연사 표면 간의 이격거리를 늘림) 두꺼운 절연사를 사용하게 되면 작은 힘의 외력이 가해지는 때에 전도체 위사와 경사가 접촉되지 아니하기 쉽고, 강한 외력이 가해지는 때에는 전도체 위사와 경사의 변형 범위가 커 전도체 위사와 경사가 단선되는 사고가 발생될 수 있다.
However, even if the insulator covers the outer circumference of the conductor weft and the incline, the weft and the inclination are interwoven orthogonally weaving as they pass up and down each other. In order to avoid contact between the weft conductor and the warp yarn in the absence of a large external force (i.e., to increase the separation distance between the weft warp and the warp surface and the insulator surface), the use of a thicker insulator may cause When the weft and the insulator are not easily in contact with each other, and when a strong external force is applied, an accident may occur in which the insulator and the insulator are disconnected due to the large deformation range of the insulator.

그리고 제1종래기술은 전도체 위사와 경사가 서로 위아래를 엇갈려 지나가 직조되는 꼬인 구조로 이루어져, 외력이 가해지는 때에 경위사 모두에 부하가 걸리고, 외력이 가해지지 않은 부위의 위사와 경사도 장력을 받게 되어 전도체 위사와 경사의 단선이 발생되기 쉽다.
The first conventional technology consists of a twisted structure in which the weft and weft conductors cross each other up and down, and are woven, so that when the external force is applied, both the weft yarns are loaded, and the weft and gradient tension of the external force is not applied. It is easy to generate the disconnection of the conductor weft and the inclination.

그리고 제1종래기술은 전도체 위사와 경사가 접촉되었을 때 접촉된 그 부위에 외력이 가해졌다는 것을 센싱할 수 있을 뿐이고, 가해진 외력의 세기를 센싱할 수 없는 한계도 있다.
And the first conventional technology can only sense that the external force was applied to the contacted area when the inclined contact with the conductor weft, there is a limit that can not sense the strength of the applied external force.

상기 후자의 공개특허(이하 '제2종래기술') 역시 제1종래기술과 같이 텍스타일을 구성하는 원단으로서 서로 위아래로 지나가 교차하면서 직교되는 위사들과 경사들에서 일부의 위사와 경사를 전도체로 하여, 외부에서 압력이 가해진 때에 위사와 경사 간에 형성되는 정전용량(즉, 커패시턴스)의 변화값을 감지하여 외력이 가해진 부위(즉, 터치된 위치)를 센싱하도록 하고 있다.
The latter disclosed patent (hereinafter referred to as 'second conventional technology') is also a fabric constituting a textile like the first conventional technology. When a pressure is applied from the outside, a change value of the capacitance (that is, capacitance) formed between the weft and the warp is sensed so as to sense a portion (ie, a touched position) to which an external force is applied.

그래서 상기 제2종래기술 역시 제1종래기술과 같은 여러 문제를 갖는다고 할 것이다. Therefore, the second conventional technology will also be said to have the same problems as the first conventional technology.

다만, 제2종래기술은 가해지는 외력이 작더라도 정전용량의 변화도 생겨 충분히 감지할 수 있는 장점은 있다.
However, the second conventional technology has an advantage that even if the external force applied is small, a change in capacitance also occurs and can be sufficiently detected.

그러나 제2종래기술은 텍스타일을 의류 등으로 사용할 때에는 착용자의 신체가 정전용량에 영향을 주지 않도록 착용자 피부와 텍스타일 사이에 차폐재와 같은 별도의 정전용량 차단수단을 개재해야 하는 문제가 있고, 착용자의 사소한 움직임에도 정전용량의 변화가 발생될 수 있는 문제가 있고, 가해지는 외력의 세기와 외력을 가하는 물체의 성질 등에 따라 정전용량의 변화값이 너무 커서 외력이 가해졌다는 것 외에 외력의 크기나 성질 등을 판단하는 것이 사실상 곤란한 문제가 있다.
However, the second conventional technology has a problem in that a separate capacitance blocking means such as a shielding material must be interposed between the wearer's skin and the textile so that the wearer's body does not affect the capacitance when the textile is used as clothing. There is a problem that a change in capacitance can occur even in movement, and the change in capacitance is too large according to the strength of the external force and the property of the object to which the external force is applied. There is a problem that is difficult to judge.

본 발명은 위와 같이 종래기술에 따른 텍스타일 터치 센서가 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 서로 교차되도록 배열되는 상부 전도성사와 하부 전도성사가 서로를 잡아당기는 힘이 작용하지 아니하므로 외력이 없는(미약한 외력을 포함) 평상시에 상부 전도성사와 하부 전도성사가 접촉되어 센싱 오류가 발생할 위험이 적고, 외력이 가해지는 때에는 별다른 외적 방해 없이 상부 전도성사와 하부 전도성사가 전기적으로 도통되어 이를 센싱함으로써, 센싱의 신뢰성이 높은 텍스타일 터치 센서를 제공함을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the problem of the textile touch sensor according to the prior art as described above, because the force to pull the upper conductive yarns and the lower conductive yarns arranged to cross each other does not work without external force (weak When the external conductive force is applied, the upper conductive yarn and the lower conductive yarn are electrically connected to each other without any external interference, so that the sensing error is reduced. It is an object to provide a high textile touch sensor.

또한, 본 발명은 전도성사가 위아래로 서로 엮이는 구조가 아니라 일자형으로 서로 분리되어 배열되는 구조를 가져, 외력이 가해지는 부위의 전도성사만 장력을 받게 되고, 고강력 전도성사를 사용하여 외력에 의해 전도성사가 단선될 위험이 적은 텍스타일 터치 센서를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, the present invention has a structure that is arranged separately from each other in a straight shape rather than a structure that the conductive yarns are woven up and down each other, only the conductive yarn of the external force is subjected to tension, using a high-strength conductive yarn to the external force Another object is to provide a textile touch sensor with a low risk of disconnection of the conductive yarn.

또한, 상부 전도성사와 하부 전도성사 사이에 배치되는 이격층은 이들을 분리 이격시킬 뿐만 아니라 외력이 가해지는 때에 외력을 흡수하여 완충시킴으로써, 전도성사의 손상을 방지할 수 있는 텍스타일 터치 센서를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, the spacer layer disposed between the upper conductive yarns and the lower conductive yarns not only separates them apart, but also absorbs and buffers the external force when an external force is applied, thereby providing a textile touch sensor that can prevent damage to the conductive yarns. It is done.

또한, 이격층으로 압전효과를 갖는 피에조레지스티브 패브릭체를 사용함으로써 가지는 외력의 위치뿐만 아니라 세기도 센싱할 수 있고, 동시에 여러 위치에 대해 멀티터치 센싱할 수 있는 텍스타일 터치 센서를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, by using a piezoresistive fabric body having a piezoelectric effect as a separation layer, it is possible to provide a textile touch sensor that can sense not only the position of the external force but also the strength, and can multi-sensing multiple positions at the same time. It is done.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 텍스타일 터치 센서는 Textile touch sensor according to the present invention for achieving the above object is

상호 이격되어 배열되는 다수의 상부 전도성사를 포함하는 상부 감지층;An upper sensing layer including a plurality of upper conductive yarns spaced apart from each other;

상기 상부 전도성사에 교차되는 방향으로 배열되는 다수의 하부 전도성사를 포함하는 하부 감지층;A lower sensing layer including a plurality of lower conductive yarns arranged in a direction crossing the upper conductive yarns;

상기 상부 감지층과 하부 감지층 사이에 개재되어 상부 전도성사와 하부 전도성사를 분리 이격시키는 이격층;을 포함하여 이루어져, And a spaced layer interposed between the upper sensing layer and the lower sensing layer to separate and separate the upper conductive yarn and the lower conductive yarn.

외력이 가해져 전기적으로 도통된 상부 전도성사와 하부 전도성사의 위치를 센싱한다.
An external force is applied to sense the position of the upper conductive yarn and the lower conductive yarn which are electrically conductive.

그리고 상기 이격층은 외력이 가하지는 때에 상부 전도성사와 하부 전도성사가 접촉될 수 있는 공간을 갖는 메쉬이격체로 구성되는 것을 특징으로 하고,
And the spacer layer is characterized in that consisting of a mesh spacer having a space where the upper conductive yarn and the lower conductive yarn can be contacted when the external force is applied,

외력이 가해지면 상기 상부 전도성사와 하부 전도성사는 상기 메쉬이격체의 공간을 통해 서로 접촉되어 전기적으로 도통되고, 전기적 도통에 따른 저항값의 변화를 이용하여 외력에 가해진 위치를 센싱하는 것을 특징으로 하고,
When an external force is applied, the upper conductive yarn and the lower conductive yarn are in electrical contact with each other through the space of the mesh spacer, and sense a position applied to the external force by using a change in resistance value according to electrical conduction.

상기 이격층은 가해지는 외력의 세기에 따른 압전효과를 갖는 피에조레지스티브 패브릭체로 구성되는 것을 특징으로 하고,
The spacer layer is characterized in that consisting of a piezo resistive fabric body having a piezoelectric effect according to the strength of the external force applied,

외력이 가해지면 상기 상부 전도성사와 하부 전도성사는 상기 피에조레지스티브 패브릭체와 접촉되어 서로 전기적으로 도통되고, 상기 피에조레지스티브 패브릭체는 외력의 세기에 따라 저항값이 변화되어, 외력이 가해진 위치와 외력의 세기를 센싱하는 것을 특징으로 하고,
When an external force is applied, the upper conductive yarn and the lower conductive yarn are in electrical contact with each other by contacting the piezoresist fabric, and the piezoresist fabric is changed in resistance according to the strength of the external force, and thus the position and the external force are applied. It is characterized by sensing the intensity of

상기 상부 감지층은 하부면에 상기 상부 전도성사들이 일정 간격으로 배열 고정되는 상부시트를 더 포함하고, The upper sensing layer further includes an upper sheet on which a lower surface of the upper conductive yarns are arranged and fixed at a predetermined interval,

상기 하부 감지층은 상부면에 상기 하부 전도성사들이 일정 간격으로 배열 고정되는 하부시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
The lower sensing layer further comprises a lower sheet having the lower conductive yarns arranged at a predetermined interval on an upper surface thereof.

상기 상부 전도성사와 하부 전도성사는 상기 피에조레지스티브 패브릭체의 상부와 하부에 각각 자수되어 고정되는 것을 특징으로 하고,
The upper conductive yarns and the lower conductive yarns are embroidered and fixed to the upper and lower portions of the piezoresistive fabric body, respectively,

외력이 가해져 전기적으로 도통된 상부 전도성사와 하부 전도성사의 아날로그 전압을 디지털 전압으로 변환하는 AD 컨버터; An AD converter which converts analog voltages of the upper conductive yarns and the lower conductive yarns electrically connected to each other by external force into digital voltages;

상기 AD 컨버터가 전송하는 전압으로부터 외력이 가해진 위치를 연산하는 컨트롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
And a controller for calculating a position to which an external force is applied from the voltage transmitted by the AD converter.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 텍스타일 터치 센서는 외력을 감지하는 상부 전도성사들과 하부 전도성사들이 서로 꼬이지 아니하고, 상부에는 상부 전도성사들이 평면상에 일정 간격으로 배열되고, 하부에서는 하부 전도성사들이 평면상에서 일정 간격으로 배열된 후에 서로 교차되도록 적층되어 배치되는 구조로 이루어져, 전도성사들이 서로 당김과 같은 영향을 주지 아니하므로 전도성사들이 서로 간의 영향으로 손상될 소지가 없고, 고강력 전도성사를 사용하여 외력에 의해 전도성사가 손상될 위험이 적다.
Textile touch sensor according to the present invention having such a configuration is the upper conductive yarns and the lower conductive yarns for sensing the external force is not twisted with each other, the upper conductive yarns are arranged at regular intervals on the plane, the lower conductive yarns in the lower Since the conductive yarns do not have the same effect as pulling each other, they are not likely to be damaged by the influence of each other, and the high strength conductive yarns are used. Therefore, there is little risk of damaging the conductive yarns by external force.

또한, 이격층은 상부 전도성사와 하부 전도성사 사이에 개재되어 상부 전도성사와 하부 전도성사를 분리 이격시켜 평상시에는 전기적으로 도통되는 것을 방지하면서 외력이 가해지면 즉각적으로 전기적으로 도통되도록 함으로써 센싱의 신뢰도를 높이면서, 외력이 가해지는 때에 그 충격의 일부를 흡수하여 외력에 의해 전도성사가 손상되는 것을 방지한다.
In addition, the spacer layer is interposed between the upper conductive yarns and the lower conductive yarns to separate and separate the upper conductive yarns and the lower conductive yarns to prevent electrical conduction during normal operation, and to immediately conduct electrical conduction when an external force is applied, thereby increasing the reliability of sensing. In addition, when an external force is applied, a part of the shock is absorbed to prevent the conductive yarn from being damaged by the external force.

그리고 이격층으로서 피에조레지스티브 패브릭체는 압전효과를 가져 외력의 세기에 따라 다른 저항값을 가져, 외력이 가해진 위치뿐만 아니라 그 외력의 세기도 센싱하고, 동시에 여러 부위를 센싱할 수도 있어, 텍스타일 터치 센서의 용도를 다양화시킬 수 있다.
In addition, the piezoresistive fabric as a separation layer has a piezoelectric effect and has a different resistance value depending on the strength of the external force, so that not only the position where the external force is applied but also the strength of the external force can be sensed and various parts can be sensed at the same time. The use of the sensor can be diversified.

도 1 의 a,b는 각각 이격체로서 메쉬이격체와 피에조레지스티브 패브릭체를 사용한 본 발명에 따른 텍스타일 터치 센서의 개략적인 구조도.
도 2 의 a,b는 각각 이격체로서 메쉬이격체와 피에조레지스티브 패브릭체를 사용한 본 발명에 따른 텍스타일 터치 센서의 분해 사시도.
도 3 의 a,b는 각각 도2의 a,b에서 외력이 가해진 때에 상부 전도성사와 하부 전도성사가 전기적으로 도통된 상태의 구조도.
도 4 의 a는 본 발명에 사용한 전도성사가 시트에 자수되어 배열 고정된 일례를 도시한 도면대용 사진이고 b는 전도성사가 다른 모양으로 시트에 자수된 일례를 도시한 도면대용 사진. Figure 1 a, b is a schematic structural diagram of a textile touch sensor according to the present invention using a mesh spacer and a piezo resistive fabric body as a spacer, respectively.
Figure 2 a, b is an exploded perspective view of the textile touch sensor according to the present invention using a mesh spacer and a piezo resistive fabric body as a spacer, respectively.
3A and 3B are structural diagrams in which the upper conductive yarns and the lower conductive yarns are electrically connected to each other when external force is applied in a and b of FIG.
Figure 4 a is a drawing substitute photograph showing an example in which the conductive yarn used in the present invention is embroidered and arranged in a sheet and b is a drawing substitute photograph showing an example in which the conductive yarn is embroidered on the sheet in a different shape.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 텍스타일 터치 센서에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a textile touch sensor according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention may be modified in various ways and may have various forms, and thus embodiments (or embodiments) will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific form disclosed, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.In addition, in the drawings, the components are exaggerated in size (or thickness), in size (or thickness), in size (or thickness), or in a simplified form or simplified in view of convenience of understanding. It should not be.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the term " comprising " or " consisting of ", or the like, refers to the presence of a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도1의 a,b에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 텍스타일 터치 센서는 상부 감지층(10), 하부 감지층(20), 이격층(30), 컨트롤러(40)를 포함한다.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the textile touch sensor according to the present invention includes an upper sensing layer 10, a lower sensing layer 20, a separation layer 30, and a controller 40.

상기 상부 감지층(10)과 하부 감지층(20)은 동일 유사한 구조를 갖는다. The upper sensing layer 10 and the lower sensing layer 20 have the same similar structure.

상기 상부 감지층(10)과 하부 감지층(20)은 각각 상호 이격되어 배열되는 다수의 전도성사(11, 21)와, 상기 전도성사(11, 21)들을 일정 간격으로 배열 고정하는 시트(13, 23)를 포함하여 구성되고, 상하부에 각각 배열되는 전도성사(11, 21)와 시트(13, 23)를 구분하기 위해 '상부'와 '하부'라는 명칭을 부가하였다.
The upper sensing layer 10 and the lower sensing layer 20 are each formed of a plurality of conductive yarns 11 and 21 spaced apart from each other, and a sheet 13 for fixing the conductive yarns 11 and 21 at regular intervals. , 23), and the upper and lower parts have been added to distinguish the conductive yarns 11 and 21 and the sheets 13 and 23 arranged at the upper and lower portions, respectively.

즉, 상기 상부 감지층(10)은 상부시트(13)와, 상부시트(13) 하부면에 배열 고정되는 상부 전도성사(11)를 포함하여 구성되고, 상기 하부 감지층(20)은 하부시트(23)와, 하부시트(23) 상부면에 배열 고정되는 하부 전도성사(21)를 포함하여 구성된다.
That is, the upper sensing layer 10 includes an upper sheet 13 and an upper conductive yarn 11 fixedly arranged on the lower surface of the upper sheet 13, and the lower sensing layer 20 includes the lower sheet. And a lower conductive yarn 21 arranged and fixed to the upper surface of the lower sheet 23.

그리고 상기 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)는 서로 교차하는 방향으로 배열된다. 참고로, 도1에는 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 직각으로 교차하도록 도시하고 있으나, 여기서 교차한다는 것은 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 서로 직각을 이루는 것에 한정되는 것은 아니다.
The upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are arranged in a direction crossing each other. For reference, in FIG. 1, the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 cross each other at right angles. However, the crossing of the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 is perpendicular to each other. It is not limited to this.

상기 상부시트(13)와 하부시트(23)(이하 상부시트(13)와 하부시트(23)를 '시트(13, 23)'라고 한다.)는 전도성사(11, 21)가 움직이지 않도록 제 위치에 고정되어 있도록 잡아주기 위한 것으로서, 모양이나 재질 등에 특별한 제한이 없다. 다만, 텍스타일(직물)에 사용되는 것이므로 얇은 면 구조의 텍스타일이 일반적일 것이다.
The upper sheet 13 and the lower sheet 23 (hereinafter, the upper sheet 13 and the lower sheet 23 are referred to as 'sheets 13 and 23') so that the conductive yarns 11 and 21 do not move. It is intended to hold it in place so that it is not particularly limited in shape or material. However, since it is used in textiles (fabrics), a textile having a thin surface structure will be common.

이러한 면 구조의 텍스타일 시트(13, 23)로는 나일론, 폴리에스터, 아크릴, 스판덱스, 면, 양모, 실크 등의 비전도성 재료를 이용하여 제조된 직물, 편물, 부직포 등이 사용될 수 있다.
As the textile sheets 13 and 23 having a cotton structure, fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, etc. manufactured using non-conductive materials such as nylon, polyester, acrylic, spandex, cotton, wool, and silk may be used.

상기 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)(이하 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)를 '전도성사(11, 21)'라고 한다.)는 가공성이 좋고 가공에 필요한 충분한 내구성과 강도를 가질 필요가 있다. The upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 (hereinafter, the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are referred to as 'conductive yarns 11 and 21') have good workability and are required for processing. It is necessary to have sufficient durability and strength.

본 발명은 가공성을 높이기 위해 전도성사(11, 21)를 컴퓨터 자수나 재봉 박음질이 가능한 실과 같은 구조를 갖고, 내구성과 고강도를 갖도록 일반 고강력 섬유사(11b)와 금속 필라멘트사(11a)가 복합되어 꼬인 구조를 갖도록 하였다.
The present invention has a structure such as a thread capable of computer embroidery or sewing stitching the conductive yarns (11, 21) in order to increase the workability, the general high-strength fiber yarn (11b) and metal filament yarn (11a) composite to have durability and high strength To have a twisted structure.

상기 전도성사(11, 21)는 섬유사(11b) 표면에 한 가닥 이상의 금속 필라멘트사(11a) 다수를 적절한 꼬임수가 되도록 커버드 상태로 감아서 제작하고, 전도성사(11, 21)의 내구성과 강도를 보강하기 위해 커버드 상태로 감긴 꼬임수 다수를 재차 꼬임수가 되도록 우연 합연하고, 다수개의 우연 합연된 사를 합하여 다수의 꼬임수가 되도록 좌연 합연하여 필요한 강력과 전기저항을 가지도록 제작할 수 있다.
The conductive yarns 11 and 21 are manufactured by winding a plurality of one or more strands of metal filament yarns 11a on the surface of the fibrous yarn 11b in a covered state so as to have an appropriate twist, and the durability of the conductive yarns 11 and 21. In order to reinforce the strength, a plurality of twisted coils wound in a covered state may be coincisely combined to be twisted again, and a plurality of coincidence yarns may be joined together to be left stranded to form a plurality of twisted joints to have the necessary strength and electrical resistance.

상기 전도성사(11, 21)의 금속 필라멘트사(11a)는 전기전도성이 높은 금, 은, 구리 등으로 이루어질 수 있고, 전도성사(11, 21)의 금속 필라멘트사(11a) 단일 가닥의 굵기는 0.01mm~0.1mm 범위가 바람직하다.
The metal filament yarn 11a of the conductive yarns 11 and 21 may be made of gold, silver, copper, or the like having high electrical conductivity, and the thickness of the single strand of the metal filament yarn 11a of the conductive yarns 11 and 21 may be The range of 0.01 mm-0.1 mm is preferable.

상기 전도성사(11, 21)는 도1의 개념 구조도에서 도시한 것과 같이 일자형으로 배열될 수도 있고, 도4b에 도시한 것과 같이 지그재그형으로 배열될 수도 있고, 이 외에도 텍스타일 터치 센서의 사용 용도에 따라 다양한 모양으로 배열될 수 있다.
The conductive yarns 11 and 21 may be arranged in a straight line as shown in the conceptual structural diagram of FIG. 1, or may be arranged in a zigzag form as shown in FIG. 4B, and in addition to the use of a textile touch sensor. Can be arranged in various shapes.

상기 이격층(30)은 상기 상부 감지층(10)과 하부 감지층(20) 사이에 개재되어 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)를 분리 이격시켜, 외력이 없는 상태에서 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 접촉되지 않도록 하고, 외력이 가해지는 때에 외력에 따른 충격을 흡수하여 전도성사(11, 21)가 손상되는 것을 방지한다.
The spacer layer 30 is interposed between the upper sensing layer 10 and the lower sensing layer 20 to separate and separate the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 so that the upper conductive layer is free from external force. The sacrificial yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are not in contact with each other, and when the external force is applied, the shock is absorbed by the external force to prevent the conductive yarns 11 and 21 from being damaged.

상기 이격층(30)은 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 직접 접촉되어 전기적으로 도통될 수 있는 공간을 갖는 메쉬이격체(30A)와, 외력이 가해지는 때에 압전효과를 가져 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 전기적으로 도통될 수 있도록 하는 피에조레지스티브 패브릭체(30B)가 사용될 수 있다.
The spacer layer 30 has a mesh spacer 30A having a space in which the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are in direct contact with each other and are electrically conductive, and have a piezoelectric effect when an external force is applied. A piezo resistive fabric body 30B may be used that allows the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 to be electrically conductive.

상기 메쉬이격체(30A)는 도면에서 도시한 것과 같이 사각형 모양의 공간(31)이 연속적으로 형성되어 있는 격자형이나, 육각형 모양의 공간이 연속적으로 형성되어 있는 벌집형의 구조를 가질 수 있고, 이외에도 원형 또는 타원형 모양의 공간이 연속적으로 형성되어 있는 구조나 다각형 모양이 연속적으로 형성되어 있는 구조 등 다양한 모양의 구조를 가질 수 있다.
As shown in the drawing, the mesh spacer 30A may have a lattice in which a rectangular space 31 is continuously formed, or a honeycomb structure in which a hexagonal space is continuously formed. In addition, the structure may have various shapes such as a structure in which a circular or oval space is continuously formed or a structure in which a polygonal shape is continuously formed.

상기 메쉬이격체(30A)는 외력이 가해지지 않는 평상시에 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 이격되어 비접촉되도록 하며, 외력이 가해진 때에는 즉각적으로 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 접촉될 수 있는 두께와 공간(31) 크기를 갖도록 설계된다.
The mesh spacer 30A is spaced apart from the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 so as to be in contact with each other when the external force is not normally applied, and immediately when the external force is applied, the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns immediately. It is designed to have a thickness and the size of the space 31 to which the sacrament 21 can contact.

상기 피에조레지스티브 패브릭체(30B)는 폴리피롤 같은 전도성 고분자 물질을 함유한 패브릭(섬유원단)으로서, 외력이 가해지면 외력의 세기에 따라 저항값이 변화된다.
The piezoresistive fabric body 30B is a fabric (fiber fabric) containing a conductive polymer material such as polypyrrole. When an external force is applied, the resistance value is changed according to the strength of the external force.

즉, 상기 피에조레지스티브 패브릭체(30B)는 외력이 가해지지 않는 상태에서는 일정한 크기의 저항값을 갖고 있다가 외력이 가해지면 그 외력의 세기에 따라 저항값이 감소(또는 증가)하는 성질(즉, 압전효과)를 가져, 외력이 가해진 위치뿐만 아니라 그 외력의 세기도 센싱할 수 있도록 한다.
That is, the piezoresistive fabric body 30B has a resistance value of a certain size in the state that no external force is applied, but when the external force is applied, the resistance value decreases (or increases) according to the strength of the external force (that is, , Piezoelectric effect) to sense not only the position of the external force but also the strength of the external force.

이격층(30)으로 상기 피에조레지스티브 패브릭체(30B)를 사용하면 전도성사(11, 21)를 시트(13, 23)를 사용하지 않고 직접 피에조레지스티브 패브릭체(30B)의 양면에 자수 또는 재봉 박음질하여 고정 배열할 수도 있다. 도2b와 도3b에서는 시트(13, 23)를 별도로 사용하지 않고 전도성사(11, 21)가 피에조레지스티브 패브릭체(30B) 직접 배열 고정되는 것으로 도시하였다.
When the piezo resistive fabric body 30B is used as the separation layer 30, the conductive yarns 11 and 21 are directly embroidered on both sides of the piezo resistive fabric body 30B without using the sheets 13 and 23. It can also be fixed by sewing stitched. 2B and 3B, the conductive yarns 11 and 21 are directly fixed to the piezo resistive fabric body 30B without using the sheets 13 and 23 separately.

도3을 참조하여 외력이 가해지는 때에 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 이격층(30)을 통해 전기적으로 도통되는 것에 대하여 설명한다.
Referring to FIG. 3, it will be described that the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are electrically conductive through the spacer layer 30 when an external force is applied.

우선, 도3a의 메쉬이격체(30A)를 이격층(30)으로 사용한 경우를 보면, 외력이 가해지지 아니한 평상시 상태에서는 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 메쉬이격체(30A)에 의해 분리 이격되어 비접촉 상태에 있다.
First, when the mesh spacer 30A of FIG. 3A is used as the spacer layer 30, in the normal state in which no external force is applied, the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are mesh spacers 30A. Are separated from each other by) and are in a non-contact state.

참고로, 이때는 도면에는 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 메쉬이격체(30A)에 비접촉되어 있는 것으로 도시하고 있으나, 실제로는 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)는 메쉬이격체(30A)에 접촉될 것이고, 메쉬이격체(30A)는 당연히 절연체로 이루어져 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 메쉬이격체(30A)를 통해 전기적으로 도통되지는 않는다.
For reference, in this case, although the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are shown to be in non-contact with the mesh spacer 30A, in practice, the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are shown. Will be in contact with the mesh spacer 30A, the mesh spacer 30A is naturally made of an insulator, so that the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are not electrically conductive through the mesh spacers 30A. Do not.

상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 비접촉되어 있는 상태에서 외력이 외측의 상부 감지층(10)에 가해지면 외력이 가해진 부위의 상부 감지층(10)이 내측으로 눌리면서 상부 전도성사(11)가 메쉬이격체(30A)의 공간을 통과하여 하부 감지층(20)의 하부 전도성사(21)에 접촉되어, 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 전기적으로 도통되고, 전기적으로 도통되면 그 접촉점의 저항값에 따른 전압의 크기를 컨트롤러(40)가 감지하여 외력이 가해진 위치(즉, 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 접촉된 지점)를 파악한다.
When an external force is applied to the upper sensing layer 10 on the outside while the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are in non-contact, the upper conductive yarn 10 is pressed inward and the upper conductive yarn 10 is pressed inward. (11) passes through the space of the mesh spacer 30A to contact the lower conductive yarn 21 of the lower sensing layer 20, so that the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are electrically conductive. When electrically conducting, the controller 40 senses the magnitude of the voltage according to the resistance value of the contact point to determine the position where the external force is applied (that is, the point at which the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 contact each other). do.

도1a를 참조하면, 접지에 연결되는 하부 전도성사(21)들 각각은 컨트롤러(40)와 연결되어 있어 컨트롤러(40)는 전기적으로 도통된 하부 전도성사(21)를 즉각적으로 감지할 수 있으며, 전도성사(11, 21)들 각각은 각자의 저항값을 갖고 있어 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 전기적으로 도통되면 도통된 지점에 따라 고유한 저항값(또는 저항값에 따른 전압값)을 가져 컨트롤러(40)는 도통되어 감지된 하부 전도성사(21)와 도통된 상부 전도성사(11)를 즉각적으로 감지할 수 있게 된다.
Referring to FIG. 1A, each of the lower conductive yarns 21 connected to the ground is connected to the controller 40 so that the controller 40 may immediately detect the electrically conductive lower conductive yarns 21. Each of the conductive yarns 11 and 21 has its own resistance value, so that when the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are electrically connected to each other, a unique resistance value (or according to the resistance value) With a voltage value), the controller 40 can immediately detect the conductive conductive lower conductive yarn 21 and the conductive conductive conductive conductive conductive element 11 that are conductive.

참고로, 전기적 성질이 균일한 전도성사(11, 21)를 사용하더라도 저항은 도체의 길이에 반비례하므로 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 접촉되어 도통된 지점은 감지해 낼 수 있고, 전도성사(11, 21)의 자체 저항값으로 도통된 지점을 감지하기에 오차가 있다면 별도의 저항소자를 전도성사(11, 21)에 연결할 수도 있다.
For reference, even when the conductive yarns 11 and 21 having uniform electrical properties are used, the resistance is inversely proportional to the length of the conductor, so that the point where the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are in contact with each other can be detected. In addition, if there is an error in detecting a point conducted by the resistance value of the conductive yarns 11 and 21, a separate resistance element may be connected to the conductive yarns 11 and 21.

도1b를 보면 컨트롤러(40)와 전도성사(11, 21)의 전기적 연결이 도1a와는 다소 차이가 있다. 1B, the electrical connection between the controller 40 and the conductive yarns 11 and 21 is somewhat different from that of FIG. 1A.

도1a는 하부 전도성사(21)들만 각각 컨트롤러(40)에 도통된 전기적 신호를 보내지만, 도1b는 하부 전도성사(21)들 뿐만 아니라 상부 전도성사(11)들도 각각 컨트롤러(40)에서 나오는 전기적 신호와 연결되고 있다. 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 전기적으로 도통되면 컨트롤러(40)는 입출력 포트를 감지하여 도통된 지점을 즉각적으로 감지할 수 있게 된다. Although FIG. 1A only transmits the electrical signals conducted to the controller 40 by the lower conductive yarns 21, respectively, FIG. 1B shows the upper conductive yarns 11 as well as the lower conductive yarns 21, respectively. It is connected to the electrical signal coming out. When the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are electrically connected to each other, the controller 40 may detect the input / output ports to immediately detect the conductive points.

도1b는 동시에 여러 위치가 터치(즉, 멀티터치)되어 도통된 때에 센싱의 신뢰도를 높이기 위한 것이다. 도1a의 전기적 연결 방식에서는 멀티터치 시에 터치된 위치 모두에 대한 센싱의 정확성이 떨어질 수 있지만, 도1b의 전기적 연결 방식에서는 멀티터치 시에 터치된 모든 위치를 정확하게 센싱한다.
FIG. 1B is for increasing the reliability of sensing when several positions are simultaneously touched (i.e., multi-touched). In the electrical connection method of FIG. 1A, the accuracy of sensing of all the touched positions may be reduced in the multi-touch, but the electrical connection method of FIG. 1B accurately senses all the touched positions in the multi-touch.

다음으로, 도3b의 피에조레지스티브 패브릭체(30B)를 이격층(30)으로 사용한 경우를 보면, 외력이 가해지지 아니한 평상시 상태에서는 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 피에조레지스티브 패브릭체(30B)에 의해 분리 이격되어 비접촉 상태에 있다.
Next, in the case where the piezo resistive fabric body 30B of FIG. 3B is used as the separation layer 30, the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are piezo resins in a normal state in which no external force is applied. It is separated by the Steve fabric body 30B and is in a non-contact state.

참고로, 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)는 피에조레지스티브 패브릭체(30B)에 접촉되어 있으나, 전도성사(11, 21)는 피에조레지스티브 패브릭체(30B)보다 전기저항이 월등히 낮은 것을 사용하므로 외력에 의하지 않고서는 상부 전도성사(11)에서 피에조레지스티브 패브릭체(30B)를 통해 하부 전도성사(21)로 전기적으로 도통된 것(즉, 컨트롤러(40)가 접촉으로 판단하는 것)에는 포함되지 않는다.
For reference, the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are in contact with the piezoresistive fabric body 30B, but the conductive yarns 11 and 21 have more electrical resistance than the piezoresistive fabric body 30B. Since it uses an extremely low one, it is electrically conducted from the upper conductive yarn 11 to the lower conductive yarn 21 through the piezo resistive fabric body 30B without being influenced by external force (that is, the controller 40 is determined to be in contact. It is not included).

외측의 상부 감지층(10)에 외력이 가해지면 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)는 각각 상기 피에조레지스티브 패브릭체(30B)에 확실하게 접촉되고, 외력의 크기에 따라 상기 상부 감지층(10)은 상기 피에조레지스티브 패브릭체(30B)를 가압하여 피에조레지스티브 패브릭체(30B)가 눌린다.
When an external force is applied to the outer upper sensing layer 10, the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 are firmly in contact with the piezo resistive fabric body 30B, respectively, and the upper conductive yarn 11 The sensing layer 10 presses the piezo resistive fabric body 30B so that the piezo resistive fabric body 30B is pressed.

그리고 피에조레지스티브 패브릭체(30B)는 외력에 의해 눌려지는 압력의 세기에 따라 그 부위의 저항값이 낮아져(즉, 압전효과가 발생되어), 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 전기적으로 도통된다.
In addition, the piezo resistive fabric body 30B has a low resistance value (ie, a piezoelectric effect is generated) according to the strength of the pressure pressed by an external force, so that the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are formed. Is electrically conducted.

상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 전기적으로 도통되면, 상기 컨트롤러(40)는 메쉬이격체(30A)와 유사한 방식으로 외력이 가해진 위치를 감지하고, 또한 압전효과에 따른 저항값의 크기(즉, 저항값에 비례하는 전압 크기)로부터 가해진 외력의 세기를 파악한다.
When the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 are electrically connected to each other, the controller 40 senses a position where external force is applied in a manner similar to that of the mesh spacer 30A, and furthermore, the resistance value according to the piezoelectric effect. Determine the strength of the external force applied from the magnitude of (that is, the magnitude of the voltage proportional to the resistance).

상기 컨트롤러(40)는 상기 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 각각 전기적으로 도통되어 전송하는 전압으로부터 외력이 가해진 위치를 센싱하고, 피에조레지스티브 패브릭체(30B)를 이격층(30)으로 사용할 때에는 가해진 외력의 세기도 센싱한다.
The controller 40 senses a position where external force is applied from a voltage transmitted by the upper conductive yarns 11 and the lower conductive yarns 21 to be electrically connected to each other, and separates the piezoresistive fabric body 30B from the separation layer ( 30) also sense the strength of the applied external force.

상기 컨트롤러(40)는 상기 상부 전도성사(11)와 하부 전도성사(21)가 전기적으로 도통되어 전송하는 아날로그 전압을 디지털 전압으로 변환하는 AD 컨버터(41)와(일반적으로 컨트롤러(40)에 내장될 것임), 각종 기준값, 셋팅값 등의 데이터가 저장되는 메모리(43)와, AD 컨버터(41)가 전송하는 전압으로부터 외력이 가해진 위치와 세기를 연산하는 연산부(45) 등이 구비된다.
The controller 40 includes an AD converter 41 for converting an analog voltage transmitted by the upper conductive yarn 11 and the lower conductive yarn 21 electrically into a digital voltage (generally embedded in the controller 40). Memory 43 for storing data such as various reference values and setting values, and an operation unit 45 for calculating a position and strength to which an external force is applied from a voltage transmitted by the AD converter 41.

그리고 상기 컨트롤러(40)에는 외부와 각종 정보를 입출력하는 입출력포트(49)와, 외부기기로 센싱한 외력이 가해진 위치와 세기에 대한 정보를 무선으로 송신하는 무선모듈(47) 등이 연결될 수 있다.
The controller 40 may be connected to an input / output port 49 for inputting and outputting various types of information to and from the outside, and a wireless module 47 for wirelessly transmitting information on the position and intensity of the external force sensed by the external device. .

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 전도성사를 이용한 텍스타일 터치 센서에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
In the above description of the present invention, a textile touch sensor using a conductive yarn having a specific shape and structure has been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art. It should be interpreted as falling within the protection scope of the present invention.

10 : 상부 감지층
11 : 상부 전도성사 13 : 상부시트
20 : 하부 감지층
21 : 하부 전도성사 23 : 하부시트
30 : 이격층
30A : 메쉬이격체 30B : 피에조레지스티브 패브릭체
40 : 컨트롤러
41 : AD 컨버터 43 : 메모리
45 : 연산부 47 : 무선모듈
49 : 입출력포트10: upper sensing layer
11 top conductive yarn 13 top sheet
20: lower sensing layer
21: lower conductive yarn 23: lower sheet
30: spacing layer
30A: mesh spacer 30B: piezo resistive fabric body
40: controller
41: AD Converter 43: Memory
45: calculator 47: wireless module
49: I / O port

Claims (8)

상호 이격되어 배열되는 다수의 상부 전도성사를 포함하는 상부 감지층;
상기 상부 전도성사에 교차되는 방향으로 배열되는 다수의 하부 전도성사를 포함하는 하부 감지층;
상기 상부 감지층과 하부 감지층 사이에 개재되어 상부 전도성사와 하부 전도성사를 분리 이격시키는 이격층;을 포함하여 이루어져,
외력이 가해져 전기적으로 도통된 상부 전도성사와 하부 전도성사의 위치를 센싱하는 텍스타일 터치 센서에 있어서,

상기 상부 전도성사와 하부 전도성사는 섬유사 표면에 금속필라멘트를 꼬임수가 되도록 커버드 상태로 감아서 제작하고, 커버드 상태로 감긴 꼬임수 다수를 재차 꼬임수가 되도록 우연 합연하고, 다수개의 우연 합연된 사를 합하여 다수의 꼬임수가 되도록 좌연 합연한 것을 특징으로 하고

상기 상부 전도성사와 하부 전도성사는 각각 컨트롤러에 전기적으로 연결되어서, 상기 컨트롤러는 상기 전도성사와 하부 전도성사의 멀티터치를 센싱할 수 있는 것을 특징으로 하는 텍스타일 터치 센서.
An upper sensing layer including a plurality of upper conductive yarns spaced apart from each other;
A lower sensing layer including a plurality of lower conductive yarns arranged in a direction crossing the upper conductive yarns;
And a spaced layer interposed between the upper sensing layer and the lower sensing layer to separate and separate the upper conductive yarn and the lower conductive yarn.
In the textile touch sensor for sensing the position of the upper conductive yarn and the lower conductive yarn electrically connected by an external force,

The upper conductive yarns and the lower conductive yarns are manufactured by winding a metal filament in a covered state so that the number of twists on the surface of the fibrous yarn is coincided with the number of twisted yarns wound in the covered state again to be twisted, and a plurality of coin-bonded yarns It is characterized in that the left side coalescing so that the number of twists

The upper conductive yarn and the lower conductive yarn are each electrically connected to a controller, so that the controller can sense multi-touch of the conductive yarn and the lower conductive yarn.
제 1 항에 있어서,
상기 이격층은 외력이 가하지는 때에 상부 전도성사와 하부 전도성사가 접촉될 수 있는 공간을 갖는 메쉬이격체로 구성되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 터치 센서.
The method of claim 1,
The spacer layer is a textile touch sensor, characterized in that consisting of a mesh spacer having a space where the upper conductive yarn and the lower conductive yarn can be contacted when an external force is applied.
제 2 항에 있어서,
외력이 가해지면 상기 상부 전도성사와 하부 전도성사는 상기 메쉬이격체의 공간을 통해 서로 접촉되어 전기적으로 도통되고, 전기적 도통에 따른 저항값을 이용하여 외력에 가해진 위치를 센싱하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 터치 센서.
3. The method of claim 2,
When an external force is applied, the upper conductive yarn and the lower conductive yarn are electrically connected to each other by contacting each other through the space of the mesh spacer, and the textile touch sensor may sense a position applied to the external force by using a resistance value according to the electrical conduction. .
제 1 항에 있어서,
상기 이격층은 가해지는 외력의 세기에 따른 압전효과를 갖는 피에조레지스티브 패브릭체로 구성되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 터치 센서.
The method of claim 1,
The spacer layer is a textile touch sensor, characterized in that consisting of a piezo resistive fabric body having a piezoelectric effect according to the strength of the external force applied.
제 4 항에 있어서,
외력이 가해지면 상기 상부 전도성사와 하부 전도성사는 상기 피에조레지스티브 패브릭체와 접촉되어 서로 전기적으로 도통되고, 상기 피에조레지스티브 패브릭체는 외력에 세기에 따라 저항값이 변화되어, 외력이 가해진 위치와 외력의 세기를 센싱하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 터치 센서
5. The method of claim 4,
When an external force is applied, the upper conductive yarn and the lower conductive yarn are in electrical contact with each other by being in contact with the piezoresist fabric, and the piezoresist fabric is changed in resistance according to the strength of the external force, and thus the position and the external force are applied. Textile touch sensor, characterized by sensing the intensity of the
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 감지층은 하부면에 상기 상부 전도성사들이 일정 간격으로 배열 고정되는 상부시트를 더 포함하고,
상기 하부 감지층은 상부면에 상기 하부 전도성사들이 일정 간격으로 배열 고정되는 하부시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 터치 센서.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The upper sensing layer further includes an upper sheet on which a lower surface of the upper conductive yarns are arranged and fixed at a predetermined interval,
The lower sensing layer further comprises a lower sheet on which an upper surface of the lower conductive yarns is arranged and fixed at a predetermined interval.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서
상기 상부 전도성사와 하부 전도성사는 상기 피에조레지스티브 패브릭체의 상부와 하부에 각각 자수되어 고정되는 것을 특징으로 하는 텍스타일 터치 센서.
The method according to claim 4 or 5
And the upper conductive yarn and the lower conductive yarn are embroidered and fixed on the upper and lower portions of the piezo resistive fabric, respectively.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
외력이 가해져 전기적으로 도통된 상부 전도성사와 하부 전도성사의 아날로그 전압을 디지털 전압으로 변환하는 AD 컨버터와,
상기 AD 컨버터가 전송하는 전압으로부터 외력이 가해진 위치를 연산하는 연산부를 포함하는 컨트롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 텍스타일 터치 센서.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
An AD converter which converts analog voltages of the upper conductive yarns and the lower conductive yarns which are electrically conductive under external force into digital voltages,
And a controller including a calculator configured to calculate a position at which an external force is applied from a voltage transmitted by the AD converter.
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