KR101518268B1 - 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치와, 정보 단말기 및 정보 단말기의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감지 대상의 온도를 감지하여 정보 단말기의 화면을 제어할 수 있는 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치와, 정보 단말기 및 정보 단말기의 제어 방법에 관한 것으로서, 제 1 대상 영역의 열을 측정하는 제 1 열 센서; 제 2 대상 영역의 열을 측정하는 제 2 열 센서; 및 상기 제 1 열 센서로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 판단 신호를 출력하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치와, 정보 단말기 및 정보 단말기의 제어 방법{Non-contact type control apparatus using thermopile sensor, information terminal and its control method}

본 발명은 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치와, 정보 단말기 및 정보 단말기의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감지 대상의 온도를 감지하여 정보 단말기의 화면을 제어할 수 있는 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치와, 정보 단말기 및 정보 단말기의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 핸드폰이나 스마트폰 등의 정보 단말기의 화면 표시부는 각종 정보를 표시하다가 사용자가 통화를 위해서 정보 단말기를 귀에 가까이 가져가면 정보 단말기에 설치된 광센서가 광량이 낮아짐을 감지하여 화면이 자동으로 꺼지는 기능을 수행할 수 있다.

그러나, 종래의 광센서는 근적외선 광원의 반사광을 이용하므로 대상물의 온도를 감지할 수 없었기 때문에 사람의 손과 같은 감지 대상을 정확하게 판단할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 사람의 손이나 인체 등의 감지 대상에만 한정적으로 반응하여 정보 단말기의 화면을 비접촉 방식으로 제어할 수 있고, 저가이고 정확도가 높은 써모파일 센서를 이용하여 고부가가치의 제품을 생산할 수 있게 하는 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치와, 정보 단말기 및 정보 단말기의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치는, 제 1 대상 영역의 열을 측정하는 제 1 열 센서; 제 2 대상 영역의 열을 측정하는 제 2 열 센서; 및 상기 제 1 열 센서로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 판단 신호를 출력하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 기준 범위 이내인 경우, 제 1 근접 판단 신호를 출력하고, 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 2 근접 판단 신호를 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제어부는, 적어도 2개 이상의 측정 신호를 입력받아 처리하는 ROIC(Readout Integrated Circuits)를 포함하는 것이고, 상기 제 1 열 센서 및 상기 제 2 열 센서는, 써모파일 센서(thermopile sensor)를 포함하며, 상기 제 1 열 센서 및 상기 제 2 열 센서의 수광 경로에 렌즈가 설치되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치는, 상기 제 1 열 센서와 상기 제 2 열 센서 및 상기 제어부가 설치되는 본체;를 더 포함하고, 상기 본체는, 정보 단말기이고, 제 1 열 센서 및 상기 제 2 열 센서는 상기 정보 단말기의 화면 표시부의 인근에 설치되며, 상기 제 2 열 센서는, 제 1 열 센서를 기준으로 제 1 축 선 상에 설치되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치는, 제 3 대상 영역의 열을 측정하는 제 3 열 센서; 및 제 4 대상 영역의 열을 측정하는 제 4 열 센서;를 더 포함하고, 상기 제 3 열 센서는, 상기 제 1 열 센서를 기준으로 제 2 축 선 상에 설치되고, 상기 제 4 열 센서는, 상기 제 1 열 센서를 기준으로 제 3 축 선 상에 설치되며, 상기 제어부는, 상기 제 1 측정 신호와, 상기 제 2 측정 신호 및 상기 제 3 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 3 근접 판단 신호를 출력하고, 상기 제 1 측정 신호와, 상기 제 2 측정 신호와, 상기 제 3 측정 신호 및 상기 제 4 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 4 근접 판단 신호를 출력하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제 1 열 센서와, 상기 제 2 열 센서와, 상기 제 3 열 센서 및 상기 제 4 열 센서는 사각 배치 또는 마름모꼴 배치되는 센서 어레이일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치는, 상기 본체 또는 상기 본체를 둘러싸는 주변의 온도를 측정하는 온도 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 온도 센서로부터 인가받은 온도 신호를 고려하여 판단 신호를 출력하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호를 증폭하는 증폭회로부; 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 감지 대상으로 판단하는 판단회로부; 및 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 감지 대상으로 판단되었다가 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 감지 대상으로 판단되면 근접 제어 신호를 출력하는 근접 감지회로부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제 1 측정 신호가 명령 입력 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 나중에 명령 입력 대상으로 판단되면 제 1 스크롤 방향 명령 신호를 출력하고, 상기 제 2 측정 신호가 명령 입력 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 명령 입력 대상으로 나중에 판단되면 제 2 스크롤 방향 명령 신호를 출력하는 방향 명령회로부;를 더 포함하고, 상기 판단 신호는, 적어도 근접 판단 신호, 좌우 스크롤 방향 판단 신호, 상하 스크롤 방향 판단 신호, 화면 확대 방향 판단 신호, 화면 축소 방향 판단 신호, 제스쳐 방향 판단 신호 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 제어부는, 온도 측정 모드시, 상기 본체 또는 상기 본체를 둘러싸는 주변의 온도를 측정하는 온도 센서를 기준으로 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호에 의한 상대값을 이용하여 비접촉식으로 상기 제 1 대상 영역 또는 상기 제 2 대상 영역의 절대 온도값을 산출하는 온도 측정회로부;를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 정보 단말기는, 본체; 상기 본체에 설치되고, 제 1 대상 영역의 열을 측정하는 제 1 열 센서; 상기 본체에 설치되고, 제 2 대상 영역의 열을 측정하는 제 2 열 센서; 및 상기 제 1 열 센서로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 판단 신호를 출력하는 제어부;를 포함할 수 있다.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 정보 단말기의 제어 방법은, 본체, 상기 본체에 설치되고, 제 1 대상 영역의 열을 측정하는 제 1 열 센서, 상기 본체에 설치되고, 제 2 대상 영역의 열을 측정하는 제 2 열 센서 및 상기 제 1 열 센서로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 판단 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 정보 단말기의 제어 방법에 있어서, 근접 감지 모드시 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호를 측정하는 단계; 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 감지 대상으로 판단하고, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 기준 범위 이내인 경우, 제 1 근접 판단 신호를 출력하고, 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 2 근접 판단 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제 1 근접 판단 신호 또는 상기 제 2 근접 판단 신호에 따라 화면 표시부에 온오프 화면 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 동작 감지 모드시 상기 제 1 측정 신호가 먼저 기준 범위 이내이고, 상기 제 2 측정 신호가 나중에 기준 범위 이내이면 화면 표시부에 제 1 스크롤 방향 명령 신호를 출력하고, 상기 제 2 측정 신호가 먼저 기준 범위 이내이고, 상기 제 2 측정 신호가 나중에 기준 범위 이내이면 상기 화면 표시부에 제 2 스크롤 방향 명령 신호를 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 온도를 측정하여 사람의 손이나 인체, 기지정한 사물 등 특정 감지 대상의 대상에만 한정적으로 반응할 수 있고, 정보 단말기의 화면 표시부를 비접촉 방식으로 쉽게 제어할 수 있고, 별도의 적외선 LED 를 사용하지 않고도 저가이고 정확도와 신뢰도가 높은 써모파일 센서를 이용하여 고부가가치의 제품을 생산할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치 및 정보 단말기를 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치 및 정보 단말기를 나타내는 사용 상태 사시도이다.
도 3은 도 2의 다른 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치 및 정보 단말기를 나타내는 사용 상태 사시도이다.
도 4는 도 2의 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치의 대상 영역을의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2의 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치의 열 센서들의 배치 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6는 도 5의 다른 일례를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 2의 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정보 단말기의 제어 과정 중 동작 감지 모드인 경우를 단계적으로 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정보 단말기의 제어 방법 중 동작 감지 모드인 경우를 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정보 단말기의 제어 방법 중 근접 감지 모드인 경우를 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면, 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(100) 및 정보 단말기(1000)를 나타내는 부분 확대 단면도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(100)는, 크게 본체(10)와, 열 센서(20) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 본체(10)는, 상기 열 센서(20)가 설치되는 모든 형태의 구조물로서, 도 1에 예시된 바와 같이, 모바일 단말기, 핸드폰, 스마트 폰, 스마트 패드, 노트북, 캠코더, 전자책, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 스마트 TV, 각종 디스플레이 장치, 개인용 컴퓨터, 서버 컴퓨터 등 각종 정보 단말기(1000)일 수 있다.

이외에도, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)는 상기 열 센서(20)가 안착될 수 있도록 충분한 기계적 강도와 내구성을 갖는 절연성 또는 전도성 재질의 기판(13)을 포함할 수 있다.

예를 들어서, 상기 기판(13)은, 에폭시계 수지 시트를 다층 형성시킨 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다. 또한, 상기 기판(10)은, 연성 재질의 플랙서블 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다.

이외에도, 상기 기판(10)은, 레진, 글래스 에폭시 등의 합성 수지 기판이나, 열전도율을 고려하여 세라믹(ceramic) 기판이 적용될 수 있고, 이외에도 절연 처리된 알루미늄, 구리, 아연, 주석, 납, 금, 은 등의 금속 기판 등이 적용될 수 있으며, 플레이트 형태나 리드 프레임 형태의 기판들이 적용될 수 있다.

더욱 구체적으로 예시하면, 상기 기판(10)은, 비교적 저렴한 재질인 알루미늄, 철, 또는 구리 성분을 포함하는 금속 기판일 수 있고, 상기 기판의 표면에는 각종 산화 공정을 수행하여 각종 절연층을 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(100)의 상기 열 센서(20)는, 제 1 열 센서(21) 및 제 2 열 센서(22)를 포함할 수 있다.

이러한, 상기 제 1 열 센서(21)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)의 기판(13)에 설치될 수 있고, 사람의 귀나 손이나 인체 등 감지 대상의 대상을 감지할 수 있는 공간, 즉 제 1 대상 영역(A1)의 열을 측정하는 센서일 수 있다.

또한, 상기 제 2 열 센서(22)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)의 기판(13)에서 상기 제 1 열 센서(21)와 인접되게 설치될 수 있고, 상기 제 1 대상 영역(A1)과 인접한 제 2 대상 영역(A2)의 열을 측정하는 센서일 수 있다.

이러한, 상기 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22)는, 별도의 적외선 발광 소자가 없이도 대상물의 온도에 따라 자연 방출되는 적외선을 감지할 수 있는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 이러한, 적외선 센서는 열기전력을 이용한 써모파일(thermopile) 센서와, 초전효과를 이용한 초전(pyroelectric) 센서와, 열도전 효과를 이용한 볼로미터(bolometer) 센서 등이 있다. 이 실시예에 따른 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22)는 대상물에서 방사되는 적외선양을 정적으로 그리고 동적으로 감지하기 위한 센서일 수 있고, 이에 따라 써모파일(thermopile) 센서 또는 볼로미터(bolometer) 센서를 포함할 수 있다. 구체적인 예로, 대상물의 온도를 세밀하게 모니터링 하기 위해서 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22)는 자가 발열 문제가 없이 미세한 온도 측정이 가능한 써모파일 센서를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 써모파일 센서는 열형센서로, 기존의 반도체 공정으로 제조가 가능하며, 냉각이 필요없고 저가임에도 높은 정확도와 신뢰성이 있는 적외선 감지센서의 일종이다.

이러한, 상기 써모파일 센서란 두 가지 서로 다른 물질을 한쪽은 접점(junction)을 만들고, 한쪽은 떼어놓은(open) 구조로 형성하여, 이 접점 부분과 개방된 부분에 온도차가 생기면 이 온도차의 크기에 비례하여 기전력(thermoelectric power)이 발생하는 제벡효과(Seebeck effect)를 이용함으로써 온도를 감지하는 센서를 말한다.

또한, 이러한 상기 써모파일 센서의 경우 적외선 복사에너지가 입력되었을 때에 나타나는 기전력은 저온부와 고온부의 온도차에 비례하여 상대적으로 나타나게 되며, 이는 입력에너지를 얼마만큼 효율적으로 흡수하여 사용하느냐에 달려있다.

이러한, 상기 써모파일 센서는, 되도록 많은 양의 에너지를 흡수해야 하며 일단 흡수된 에너지를 빼앗기지 않도록 설계하는 것이 중요하고, 센서의 감도를 향상시키는 부분과 마찬가지로 열영상장비 및 야간투시경 등과 같은 분야에 상기 써모파일이 적용되기 위해서는 높은 출력감도 이외에 빠른 응답특성이 중요할 수 있다.

이를 위하여 적외선을 흡수하는 흑체의 역할이 상대적으로 중요할 수 있고, 이러한 흑체는 매우 검은색을 띄고, 동시에 불투명한 표면 재질(반사울)이어야 한다. 여기에 부가적으로 물질의 열전도율을 조절할 수 있는 물질의 첨가로 조절이 가능할 수 있다. 여기서, 상기 써모파일 센서에 대한 구체적인 구조나 기술은 이미 널리 공지된 것으로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 써모파일 센서의 수광경로에는 필터(12) 및 렌즈(14)를 설치하여 노이즈 광의 간섭을 억제하고, 센서의 감도를 높일 수 있다.

여기서, 상기 렌즈(14)는 상기 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22)의 수광 경로에 설치되는 것으로서, 상기 렌즈(14)에 따라 상기 대상 영역(A1)(A2)을 근거리나 원거리로 조정할 수 있고, 원하는 위치에 상기 대상 영역(A1)(A2)을 형성할 수 있다.

이외에도, 상기 써모파일 센서의 수광경로에는 각종 광가이드부재나, 투광층이나 코팅층 등이 설치될 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22)는 상기 정보 단말기(1000)의 화면 표시부(11)의 인근에 설치될 수 있다.

여기서, 상기 정보 단말기(1000)의 화면 표시부(11)는, 각종 정보를 표시할 수 있는 LCD 패널이나, LED 패널이나, OLED 패널이나, AMOLED 패널이나, PDP 패널 등 모든 종류의 화면 표시부 패널이 적용될 수 있다.

또한, 이러한 상기 화면 표시부(11)를 통해서 나타나는 화면의 종류는, 예를 들어서, 인터넷 화면이나, 사진 프로그램, 카메라 프로그램, 게임 프로그램, 워드 프로그램 등 각종 어플레케이션 실행 화면이나, 각종 소프트웨어 실행 화면이나 통신 화면일 수 있다.

한편, 상기 제어부(30)는, 동작 감지 모드와, 온도 측정 모드 및 근접 감지 모드로 동작할 수 있다. 이러한 모드들은 사용자가 수동으로 선택하거나, 정보 단말기(1000)가 자동으로 선택할 수 있다.

예컨데, 동작 명령을 입력해야 하는 프로그램이 실행 중이거나, 사용자로부터 동작 명령을 기다리는 중이거나, 사용자가 별도의 동작 명령 선택 키 등을 입력하는 경우, 상기 제어부(30)는 동작 감지 모드를 수행할 수 있다.

또한, 예컨데, 온도 측정이 필요한 프로그램이 실행 중이거나, 사용자로부터 별도의 온도 측정 선택 키 등을 입력받는 경우, 상기 제어부(30)는 온도 측정 모드를 수행할 수 있다.

또한, 예컨데, 전화 통화시 사람의 얼굴이 근접하면 화면이 꺼지도록 사용자가 전화 통화 버튼을 누르면 상기 제어부(30)는 근접 감지 모드를 자동으로 수행할 수 있다.

상기 제 1 열 센서(21)로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서(22)로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 판단 신호를 출력하는 것으로서, 적어도 2개 이상의 측정 신호를 입력받아 처리하는 ROIC(Readout Integrated Circuits)를 포함하는 것일 수 있다.

여기서, 상기 ROIC는, 센서로부터 인가된 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 바탕으로 사물의 절대온도 측정 및 사물의 움직임을 판단하는 회로를 포함할 수 있다. 이러한 상기 ROIC에 대한 구체적인 구조나 기술은 이미 널리 공지된 것으로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 제어부(30)는, 상기 ROIC 이외에도 각종 회로나, 마이크로 프로세서나, 반도체 장치나, 컴퓨터나, 연산 장치나, 계산기나 MCU(Machine Control Unit, Micro Controller Unit)나 CPU(Central Processing Unit) 등 각종 전자 부품들의 형태로 구현될 수 있다.

한편, 상기 제어부(30)는, 상기 제 1 열 센서(21)로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서(22)로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 다양한 형태의 판단 신호를 출력할 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 제어부(30)에서 출력될 수 있는 상기 판단 신호는 근접 감지 모드인 경우, 근접 판단 신호, 동작 감지 모드인 경우, 좌우 스크롤 방향 판단 신호, 상하 스크롤 방향 판단 신호, 화면 확대 방향 판단 신호, 화면 축소 방향 판단 신호, 제스쳐 방향 판단 신호, 온도 측정 모드인 경우, 온도 측정 신호 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것일 수 있다.

즉, 상기 제어부(30)는, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 기준 범위 이내인 경우, 제 1 근접 판단 신호를 출력하고, 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 2 근접 판단 신호를 출력할 수 있다.

따라서, 예를 들자면, 상기 제어부(30)는 근접 감지 모드인 경우, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나만 기준 범위 이내인 경우, 상대적으로 감지 대상과의 거리가 멀다고 판단하는 상기 제 1 근접 판단 신호를 출력하여 상기 정보 단말기(1000)의 화면 표시부(11)에 화면이 꺼지지 않고 전원 온(ON) 상태를 유지하는 화면 온(ON) 제어신호를 출력할 수 있다.

또한, 상기 제어부(30)는 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 상대적으로 감지 대상과의 거리가 가깝다고 판단하는 상기 제 2 근접 판단 신호를 출력하여 상기 정보 단말기(1000)의 화면 표시부(11)에 화면이 꺼지는 전원 오프(OFF) 상태를 유지하는 화면 오프(OFF) 제어신호를 출력할 수 있다.

그러므로, 핸드폰이나 스마트폰 등의 상기 정보 단말기(1000)의 화면 표시부(11)는 각종 정보를 표시하다가 사용자가 통화를 위해서 정보 단말기를 귀에 가까이 가져가면 비접촉식으로 열을 감지하는 열 센서들의 감지 분포를 이용하여 화면이 자동으로 꺼지는 기능을 수행할 수 있다.

한편, 상기 제어부(30)는, 동작 감지 모드인 경우, 스크롤 방향 판단 신호를 출력할 수 있다.

여기서, 상기 스크롤(scroll)이란, 상기 화면 표시부(11)에 나타난 내용이 상하 또는 좌우로 움직이는 것을 말한다.

예를 들면, 상기 화면 표시부(11)에 표현되는 정보가 한 화면의 분량을 넘거나 다음 화면을 표현하고자 하는 경우, 이미 화면에 표현된 내용 전체가 상하 또는 좌우로 움직이는 동작을 말할 수 있다.

따라서, 상기 제어부(30)는 동작 감지 모드인 경우, 상기 제 1 열 센서(21)로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서(22)로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 상기 화면 표시부(11)에 표시된 화면을 상하 또는 좌우로 움직이도록 좌우 스크롤 방향 판단 신호 또는 상하 스크롤 방향 판단 신호를 출력할 수 있다.

이외에도, 상기 화면 표시부(11)에 표시된 화면을 확대할 수 있는 화면 확대 방향 판단 신호, 화면을 축소할 수 있는 화면 축소 방향 판단 신호, 사용자의 제스쳐 형태나 조합에 따라서 예정된 각종 명령을 수행할 수 있는 제스쳐 방향 판단 신호 등을 출력할 수 있다.

그러므로, 예를 들면, 동작 감지 모드인 경우, 상기 제 1 열 센서(21)의 제 1 측정 신호가 기준 범위 이내으로 먼저 인가되었다가 상기 제 2 열 센서(22)의 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내으로 나중에 인가되면 화면을 위에서 아래 또는 좌측에서 우측으로 움직이는 정방향 스크롤 방향 판단 신호가 상기 제어부(30)에서 출력되어, 예를 들어, 문서의 페이지 넘김이나 사진 넘김 등 각종 화면을 위에서 아래 또는 좌측에서 우측으로 이동시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상기 제 2 열 센서(22)의 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내으로 먼저 인가되었다가 상기 제 1 열 센서(21)의 제 1 측정 신호가 기준 범위 이내으로 나중에 인가되면 화면을 아래에서 위 또는 우측에서 좌측으로 움직이는 역방향 스크롤 방향 판단 신호가 상기 제어부(30)에서 출력되어, 예를 들어, 문서의 페이지 되돌리기나 사진 되돌리기 등 각종 화면을 아래에서 위 또는 우측에서 좌측으로 이동시킬 수 있다.

이외에도, 상기 제어부(30)는, 각종 기계를 제어하는 것도 가능하다.

즉, 상기 기계란, 각종 게임기, 자동차, 비행기, 탱크 등의 각종 탈것, 각종 로봇이나 산업용 로봇 등을 말할 수 있다.

그러므로, 사용자는 기계의 방향을 사람의 손이나 인체 등 감지 대상의 대상을 이용하여 결정할 수 있고, 상기 제 1 열 센서(21)의 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 열 센서(22)의 제 2 측정 신호의 변화 속도를 감지하여 각종의 기계를 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(200)를 나타내는 사용 상태 사시도이고, 도 3은 도 2의 다른 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치를 나타내는 사용 상태 사시도이고, 도 4은 도 2의 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(200)의 대상 영역(A1)(A2)(A3)(A4)들을 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 2의 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(200)의 열 센서(21)(22)(23)(24)들의 배치 상태를 나타내는 평면도이다. 그리고, 도 7은 도 2의 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(100)의 제어부(30)를 나타내는 블록도이다.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(200)는, 단계적인 근접 판단이 가능하며, 센서의 정밀도를 높이고, 다양한 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 열 센서(20)들이 행과 열을 이루어서 어레이나 픽셀의 형태로 배치될 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(200)의 대상 영역(A1)(A2)(A3)(A4)들은, 2행 2열로 사각 바둑판 형태로 구획될 수 있다. 이외에도 상기 대상 영역들은 다행 다열의 사각 바둑판 픽셀 또는 마름모꼴 바둑판 픽셀의 형태로 구획될 수 있다.

이를 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열 센서(20)는, 상술된 상기 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22) 이외에 제 3 대상 영역(A3)의 열을 측정하는 제 3 열 센서(23) 및 제 4 대상 영역(A4)의 열을 측정하는 제 4 열 센서(24)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 열 센서(22)는, 제 1 열 센서(21)를 기준으로 제 1 축 선(L1) 상에 설치될 수 있고, 상기 제 3 열 센서(23)는, 상기 제 1 열 센서(21)를 기준으로 제 2 축 선(L2) 상에 설치될 수 있으며, 상기 제 4 열 센서(24)는, 상기 제 1 열 센서(21)를 기준으로 제 3 축 선(L3) 상에 설치될 수 있다.

예컨데, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 축 선(L1)과 상기 제 2 축 선(L2) 은 90도 각도(K2)를 이룰 수 있고, 상기 제 3 축 선(L3)은 상기 제 1 축 선(L1)과 45도 각도(K1)를 이룰 수 있다.

이러한, 상기 제 1 열 센서(21)와, 상기 제 2 열 센서(22)와, 상기 제 3 열 센서(23) 및 상기 제 4 열 센서(24)는, 별도의 적외선 발광 소자가 없이도 대상물의 온도에 따라 자연 방출되는 적외선을 감지할 수 있는 써모파일 센서(thermopile sensor)일 수 있다.

따라서, 상기 제어부(30)는, 근접 측정 모드인 경우, 상기 제 1 측정 신호와, 상기 제 2 측정 신호 및 상기 제 3 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 3 근접 판단 신호를 출력할 수 있고, 상기 제 1 측정 신호와, 상기 제 2 측정 신호와, 상기 제 3 측정 신호 및 상기 제 4 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 4 근접 판단 신호를 출력할 수 있다.

그러므로, 예를 들면, 상기 제 1 근접 판단 신호는 사람의 귀나, 머리나, 손 등 기준 범위 내의 열을 갖는 감지 대상이 가장 멀리 있다는 것을 의미할 수 있고, 상기 제 2 근접 판단 신호는 감지 대상이 비교적 멀리 있다는 것을 의미할 수 있으며, 상기 제 3 근접 판단 신호는 감지 대상이 비교적 가깝게 있다는 것을 의미할 수 있고, 상기 제 4 근접 판단 신호는 감지 대상이 가장 가까이 있다는 것을 의미할 수 있기 때문에, 상기 제어부(30)는 상기 제 1 근접 판단 신호 내지 상기 제 3 근접 판단 신호 중 어느 하나의 신호에 의해 상기 정보 단말기(1000)의 화면 표시부(11)에 화면이 꺼지지 않고 전원 온(ON) 상태를 유지하는 화면 온(ON) 제어신호를 출력할 수 있고, 상기 제 2 근접 판단 신호 내지 상기 제 4 근접 판단 신호 중 어느 하나의 신호에 의해 상기 정보 단말기(1000)의 화면 표시부(11)에 화면이 꺼지는 전원 오프(OFF) 상태를 유지하는 화면 오프(OFF) 제어신호를 출력할 수 있다.

또한, 이러한 화면 온오프 제어신호는 상술된 근접 판단 신호의 종류나 개수에 따라 단계적으로 조정될 수 있다.

또한, 상기 제 1 열 센서(21)와, 상기 제 2 열 센서(22)와, 상기 제 3 열 센서(23) 및 상기 제 4 열 센서(24)가 모두 상대적인 온도 차이를 측정할 수 있는 써모파일 센서일 경우에는, 상기 열 센서(20)는, 상기 본체(10) 또는 상기 본체(10)를 둘러싸는 주변의 절대적인 열을 측정하는 접촉방식의 온도 센서(25)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제어부(30)는, 온도 측정 모드인 경우, 상기 온도 센서(25)로부터 인가받은 절대 온도값인 온도 신호를 고려하여 상기 대상 영역(A1)(A2)(A3)(A4)들의 온도를 정확하게 감지할 수 있고, 이를 바탕으로 다양한 방향 판단 신호를 출력할 수 있다.

이외에도, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 열 센서(21)와, 상기 제 2 열 센서(22)와, 상기 제 3 열 센서(23) 및 상기 제 4 열 센서(24)는 마름모꼴 배치되는 센서 어레이일 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(30)는, 증폭회로부(31)와 판단회로부(32)와 근접 감지회로부(33)와, 방향 명령 회로부(34) 및 온도 측정 회로부(35)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 증폭회로부(31)는, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호를 증폭할 수 있는 회로 또는 프로그램일 수 있다.

또한, 상기 판단회로부(32)는, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 사람의 귀나 머리나 손이나 인체 등 감지 대상의 대상으로 판단할 수 있는 회로 또는 프로그램일 수 있다.

또한, 상기 근접 감지회로부(33)는, 근접 감지 모드인 경우, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 감지 대상으로 판단되었다가 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 감지 대상으로 판단되면 근접 제어 신호를 출력할 수 있는 회로 또는 프로그램일 수 있다.

또한, 상기 방향 명령회로부(34)는, 동작 감지 모드인 경우, 상기 제 1 측정 신호가 사람의 손이나 인체 등 감지 대상의 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 나중에 감지 대상의 대상으로 판단되면 제 1 스크롤 방향 판단 신호를 출력하고, 상기 제 2 측정 신호가 감지 대상의 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 감지 대상의 대상으로로 나중에 판단되면 제 2 스크롤 방향 판단 신호를 출력할 수 있는 회로 또는 프로그램일 수 있다.

이외에도, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(30)는, 온도 측정 모드인 경우, 상기 본체(10) 또는 상기 본체(10)를 둘러싸는 주변의 온도를 측정하는 온도 센서(25)를 기준으로 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호에 의한 상대값을 이용하여 비접촉식으로 상기 제 1 대상 영역(A1) 또는 상기 제 2 대상 영역(A2)의 절대 온도값을 산출하는 온도 측정회로부(34)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(100)를 비접촉식 온도계로도 사용할 수 있다.

그러므로, 상기 제어부(30)는 상술된 상기 증폭회로부(31)와 상기 판단회로부(32) 및 상기 근접 감지회로부(33)를 이용하여 근접 동작 감지 모드를 수행할 수 있고, 이외에도 상기 방향 명령회로부(34)를 이용하여 동작 감지 모드를 수행할 수 있으며, 상술된 상기 온도 측정회로부(34)를 이용하여 온도 감지 모드를 수행할 수 있다. 여기서, 온도 감지 모드는 상술된 상기 온도 센서(25)와, 적어도 상기 제 1 열 센서(21), 상기 제 2 열 센서(22), 상기 제 3 열 센서(23) 상기 제 4 열센서(24) 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택할 수 있고, 이들에서 측정된 평균값, 최대값, 또는 최소값 등을 이용할 수 있다.

예를 들면, 측정치의 정확성을 향상시키도록 상기 제 1 열 센서 내지 상기 제 4 열 센서 중 어느 하나 또는 최대값 또는 최소값을 선택한 출력값을 이용하거나 상기 제 1 열 센서 내지 상기 제 2 열 센서의 평균치를 이용하여 연산할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(200)의 동작 감지 모드 수행 과정을 단계적으로 나타내는 개념도이다.

도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(200)의 동작 감지 모드를 단계적으로 설명하면, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(200)의 제어 방법은, 먼저, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호를 측정하고, 이어서, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 감지 대상의 대상으로 판단하고, 이어서, 감지 대상의 대상으로 판단된 경우, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호의 변화를 감지하고, 상기 제 1 측정 신호가 감지 대상의 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 나중에 감지 대상의 대상으로 판단되면 제 1 스크롤 방향 판단 신호를 출력하고, 상기 제 2 측정 신호가 감지 대상의 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 감지 대상의 대상으로 나중에 판단되면 제 2 스크롤 방향 판단 신호를 출력하는 일련의 과정을 수행할 수 있다.

여기서, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호의 변화를 감지하는 과정에서, 상기 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22)만을 이용하는 것도 가능하고, 센싱의 정밀도를 향상시킬 수 있도록, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22) 이외에도 상기 제 3 열 센서(23) 및 상기 제 4 열 센서(24)를 함께 이용하는 것도 가능하다.

즉, 상기 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 3 열 센서(23)를 함께 이용하여 상기 제 1 대상 영역(A1)과 상기 제 3 대상 영역(A3)의 온도 변화를 감지할 수 있고, 상기 제 2 열 센서(22) 및 상기 제 4 열 센서(24)를 함께 이용하여 상기 제 2 대상 영역(A2)과 상기 제 4 대상 영역(A4)의 온도 변화를 감지할 수 있다.

따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 제 1 대상 영역(A1)과 상기 제 3 대상 영역(A3)의 온도 변화가 있고, 도 9에 도시된 바와 같이, 나중에 상기 제 2 대상 영역(A2)과 상기 제 4 대상 영역(A4)의 온도 변화가 있는 경우, 상기 제어부(30)는 도 2의 상기 화면 표시부(11)에 좌측에서 우측으로 화면을 이동시키는 스크롤 방향 판단 신호를 출력하여 화면을 제어할 수 있다.

이 때, 예를 들면, 감지된 영역의 온도가 30도 내지 40일 경우, 사람의 손이나 인체 등 감지 대상의 대상라고 판단할 수 있다. 그러나, 이러한 판단의 기준 범위는 상기 온도에 국한되지 않고, 미리 입력된 기준 범위나, 기온, 날씨, 상기 본체(10)의 온도, 기타 사용 환경 등에 따라 달라질 수 있다.

예컨대, 대기 온도가 인체의 체온과 비슷할 경우, 사람의 손 동작으로 제어가 불가할 수 있다. 이 경우, 필기도구나 아이스크림과 같이 대기의 온도와 다른 물체로도 제어가 가능할 수 있다. 특히, 특정 환경에서 특수한 목적으로 동작제어를 할 경우, 선택적으로 냉매나 고열 발생기 등의 제어매체를 사용하여 비접촉 방식으로 효율적으로 입력할 수 있다.

또한, 상기 판단회로부(32)는, 대기 온도가 인체의 체온과 비슷한 경우를 감지했을 때, 증폭회로부(31)의 증폭률을 높이는 등의 수단으로 온도측정범위를 보다 세분화하여서 손과 같은 인체의 체온과 주변온도의 미세한 차이를 감지할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 판단회로부(32)는, 대기 온도가 인체의 체온과 비슷한 경우를 감지했을 때, 증폭회로부(31)의 증폭률을 높이는 등의 수단으로 온도측정범위를 보다 세분화하여서 손과 같은 인체의 체온과 주변온도의 미세한 차이를 감지할 수 있도록 할 수 있다.

이외에도, 예를 들면, 먼저, 상기 제 1 대상 영역(A1)의 온도 변화가 있고, 나중에 상기 제 4 대상 영역(A4)의 온도 변화가 있는 경우, 좌측 아래에서 우측 위로 화면을 45도 각도 방향으로 우상향 스크롤 방향 판단 신호를 출력하여 보다 다양한 방향으로 화면을 제어할 수 있다.

여기서, 상기 대상 영역들 및 열 센서들은 다행과 다열을 이루어 픽셀 형태로 배치될 수 있고, 이러한 경우, 화면을 다양한 각도로 스크롤하거나 제어할 수 있다.

도 10은, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비접촉식 명령 입력 장치(200)의 제어 방법 중 동작 감지 모드를 나타내는 순서도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비접촉식 명령 입력 장치(200)의 동작 감지 모드를 단계적으로 설명하면, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비접촉식 명령 입력 장치(200)의 제어 방법은, 먼저, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호를 측정하는 단계(S11)와, 이어서, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 명령 입력의 대상으로 판단하는 단계(S12)와, 이어서, 명령 입력의 대상으로 판단된 경우, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호의 변화를 감지하는 단계(S13) 및 상기 제 1 측정 신호가 명령 입력의 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 나중에 명령 입력의 대상으로 판단되면 제 1 스크롤 방향 명령 신호를 출력하고, 상기 제 2 측정 신호가 명령 입력의 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 명령 입력의 대상으로 나중에 판단되면 제 2 스크롤 방향 명령 신호를 출력하는 단계(S14)를 포함할 수 있다. 이어서, 계속 여부를 물어 상술된 단계들을 반복할 수 있다(S15).

도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정보 단말기(1000)의 제어 방법 중 근접 감지 모드를 나타내는 순서도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정보 단말기(1000)의 근접 감지 모드는, 상기 온도 센서(25)나 상기 제 1 열 센서(21) 및 상기 제 2 열 센서(22)를 이용하여 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호를 측정하여 현재의 온도를 측정하는 단계(S21)와, 이어서, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 감지 대상으로 판단하는 단계(S22)와, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 기준 범위 이내인 경우, 제 1 근접 판단 신호를 출력하고, 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 2 근접 판단 신호를 출력하여 온도 분포의 변화를 측정하는 단계(S23)와, 이어서, 상기 제 1 근접 판단 신호 또는 상기 제 2 근접 판단 신호에 따라 화면 표시부(11)에 온오프 화면 제어 신호를 출력하는 단계(S24)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제 1 근접 판단 신호 또는 상기 제 2 근접 판단 신호에 따라 화면 표시부(11)에 온오프 화면 제어 신호를 출력하는 단계(S24) 이후에, 상기 제 1 측정 신호가 먼저 기준 범위 이내이고, 상기 제 2 측정 신호가 나중에 기준 범위 이내이면 화면 표시부(11)에 제 1 스크롤 방향 명령 신호를 출력하고, 상기 제 2 측정 신호가 먼저 기준 범위 이내이고, 상기 제 2 측정 신호가 나중에 기준 범위 이내이면 상기 화면 표시부(11)에 제 2 스크롤 방향 명령 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 감지 대상으로 판단하는 단계(S2)에서 감지 대상으로 판단되지 않는 경우에는 이를 정해진 횟수만큼 카운팅하면서(S26) 상기 온도를 측정하는 단계(S21)를 반복할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정보 단말기(1000)의 구성 요소들은 상술된 상기 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(100)(200)의 그것들과 구성과 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.

이외에도, 본 발명은, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(100)(200)들을 포함하는, 모바일 단말기, 핸드폰, 스마트 폰, 스마트 패드, 노트북, 캠코더, 전자책, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 스마트 TV, 각종 디스플레이 장치, 개인용 컴퓨터, 서버 컴퓨터 등 각종 정보 단말기(1000)일 수 있고, 이외에도 본 발명은, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치(100)(200)들을 갖는 모든 형태의 기계, 즉 각종 게임기, 자동차, 비행기, 탱크 등의 각종 탈것, 각종 로봇이나 산업용 로봇 등을 포함할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10:　본체
11: 화면 표시부
12: 필터
13: 기판
14: 렌즈
20: 열 센서
21: 제 1 열 센서
22: 제 2 열 센서
23: 제 3 열 센서
24: 제 4 열 센서
25: 온도 센서
30: 제어부
100: 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치
1000: 정보 단말기

Claims (12)

1. 제 1 대상 영역의 열을 측정하는 제 1 열 센서;
   제 2 대상 영역의 열을 측정하는 제 2 열 센서; 및
   상기 제 1 열 센서로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 판단 신호를 출력하는 제어부;
   를 포함하는, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   근접 감지 모드일 경우, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 기준 범위 이내인 경우, 제 1 근접 판단 신호를 출력하고,
   상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 2 근접 판단 신호를 출력하는 것인, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 적어도 2개 이상의 측정 신호를 입력받아 처리하는 ROIC(Readout Integrated Circuits)를 포함하는 것이고,
   상기 제 1 열 센서 및 상기 제 2 열 센서는, 써모파일 센서(thermopile sensor)를 포함하며,
   상기 제 1 열 센서 및 상기 제 2 열 센서의 수광 경로에 렌즈가 설치되는 것인, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 열 센서와 상기 제 2 열 센서 및 상기 제어부가 설치되는 본체;
   를 더 포함하고,
   상기 본체는, 정보 단말기이고,
   제 1 열 센서 및 상기 제 2 열 센서는 상기 정보 단말기의 화면 표시부의 인근에 설치되며,
   상기 제 2 열 센서는, 제 1 열 센서를 기준으로 제 1 축 선 상에 설치되는 것인, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   제 3 대상 영역의 열을 측정하는 제 3 열 센서; 및
   제 4 대상 영역의 열을 측정하는 제 4 열 센서;
   를 더 포함하고,
   상기 제 3 열 센서는, 상기 제 1 열 센서를 기준으로 제 2 축 선 상에 설치되고,
   상기 제 4 열 센서는, 상기 제 1 열 센서를 기준으로 제 3 축 선 상에 설치되며,
   상기 제어부는,
   근접 감지 모드일 경우, 상기 제 1 측정 신호와, 상기 제 2 측정 신호 및 상기 제 3 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 3 근접 판단 신호를 출력하고,
   상기 제 1 측정 신호와, 상기 제 2 측정 신호와, 상기 제 3 측정 신호 및 상기 제 4 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 4 근접 판단 신호를 출력하는 것인, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 열 센서와, 상기 제 2 열 센서와, 상기 제 3 열 센서 및 상기 제 4 열 센서는 사각 배치 또는 마름모꼴 배치되는 센서 어레이인, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 본체 또는 상기 본체를 둘러싸는 주변의 온도를 측정하는 온도 센서;를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 온도 측정 모드일 경우, 상기 온도 센서로부터 인가받은 온도 신호를 기준으로 상기 제 1 대상 영역 또는 상기 제 2 대상 영역의 절대 온도를 측정하는 것인, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   측정치의 정확성을 향상시키도록 적어도 상기 제 1 열 센서 또는 상기 제 2 열 센서 중 최소값, 상기 제 1 열 센서 또는 상기 제 2 열 센서 중 최대값, 상기 제 1 열 센서 또는 상기 제 2 열 센서 중 어느 하나를 선택한 출력값, 상기 제 1 열 센서 및 상기 제 2 열 센서를 포함한 출력값들의 평균치 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 연산하는 것인, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호를 증폭하는 증폭회로부;
   상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 감지 대상으로 판단하는 판단회로부; 및
   근접 감지 모드일 경우, 상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 감지 대상으로 판단되었다가 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 감지 대상으로 판단되면 근접 제어 신호를 출력하는 근접 감지회로부;
   를 포함하는, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
10. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    동작 감지 모드일 경우, 상기 제 1 측정 신호가 명령 입력 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 나중에 명령 입력 대상으로 판단되면 제 1 스크롤 방향 명령 신호를 출력하고, 상기 제 2 측정 신호가 명령 입력 대상으로 먼저 판단되었다가 상기 제 2 측정 신호가 명령 입력 대상으로 나중에 판단되면 제 2 스크롤 방향 명령 신호를 출력하는 방향 명령회로부;
    를 더 포함하고,
    상기 판단 신호는, 적어도 근접 감지 모드일 경우, 근접 판단 신호, 동작 감지 모드일 경우, 좌우 스크롤 방향 판단 신호, 상하 스크롤 방향 판단 신호, 화면 확대 방향 판단 신호, 화면 축소 방향 판단 신호, 제스쳐 방향 판단 신호, 온도 측정 모드일 경우, 온도 신호 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것인, 열 센서를 이용한 비접촉식 제어 장치.
11. 본체;
    상기 본체에 설치되고, 제 1 대상 영역의 열을 측정하는 제 1 열 센서;
    상기 본체에 설치되고, 제 2 대상 영역의 열을 측정하는 제 2 열 센서; 및
    상기 제 1 열 센서로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 판단 신호를 출력하는 제어부;
    를 포함하는, 정보 단말기.
12. 본체, 상기 본체에 설치되고, 제 1 대상 영역의 열을 측정하는 제 1 열 센서, 상기 본체에 설치되고, 제 2 대상 영역의 열을 측정하는 제 2 열 센서 및 상기 제 1 열 센서로부터 인가받은 제 1 측정 신호와 상기 제 2 열 센서로부터 인가받은 제 2 측정 신호에 따라 판단 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 정보 단말기의 제어 방법에 있어서,
    상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호를 측정하는 단계;
    상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호가 기준 범위 이내일 경우, 감지 대상으로 판단하는 단계;
    상기 제 1 측정 신호 또는 상기 제 2 측정 신호 중 어느 하나가 기준 범위 이내인 경우, 제 1 근접 판단 신호를 출력하고, 상기 제 1 측정 신호 및 상기 제 2 측정 신호가 모두 기준 범위 이내인 경우, 제 2 근접 판단 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제 1 근접 판단 신호 또는 상기 제 2 근접 판단 신호에 따라 화면 표시부에 온오프 화면 제어 신호를 출력하는 단계;
    를 포함하는, 정보 단말기의 제어 방법.

Images