KR101723158B1 - 파지 및 근접 탐지용 센서 장치 및 방법 - Google Patents

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마이크로칩 테크놀로지 저머니 게엠베하
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Abstract

제 1 전극 구조 및 하나 이상의 제 2 전극 구조를 갖고, 상기 제 1 전극 구조는 송신 전극, 보상 전극 및 수신 전극을 포함하고, 제 2 전극 구조는 복수의 필드 감지 전극을 포함하는 센서 장치가 제공된다. 제 1 전극 구조와 제 2 전극 구조는 평가 장치에 연결된다. 상기 평가 장치는 송신 전극과 보상 전극에 교류 전기 신호를 공급하기 위한 신호 발생기를 포함한다. 수신 전극, 송신 전극, 보상 전극 및 필드 감지 전극이, 송신 전극에서 방출되는 제 1 교류 전기 장은 수신 전극(EE)에 및 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)에 결합될 수 있으며, 보상 전극에서 방출되는 제 2 교류 전기장은 실질적으로 수신 전극에만 결합될 수 있는 방법으로, 서로에 대해 배열된다. 또한, 사용자에 의한 핸드-헬드 디바이스에의 접근을 탐지하는 동시에 사용자에 의해 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것을 탐지하기 위한 방법이 제공된다.

Description

파지 및 근접 탐지용 센서 장치 및 방법{Sensor device and method for grip and proximity detection}
본 발명은 대상(object)에 의한 전기 장치(electric device)에의 접근(approach) 및 파지(grip)를 탐지하기 위한 센서 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 사람에 의한 전기 장치에의 접근 및 터치를 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. 전기 장치는 예를 들어 모바일폰, 컴퓨터 마우스, 리모트 콘트롤, 게임 콘솔(games console)용 입력 수단, 모바일 미니컴퓨터(PDA), 헤드폰, 보청기 등일 수 있다.
손에 의해 핸드-헬드 디바이스(hand-held device)에의 접근을 탐지하기 위해 핸드-헬드 디바이스에 배열될 수 있는 센서 장치가 선행기술에 의해 알려져 있다. 예를 들어, 손이 센서 전극에 접근하면, 센서 전극의 영역에서 유전체 성질의 변화에 기초한 효과를 얻기 위하여 핸드-헬드 디바이스에 정전용량성(capacitive) 센서를 배열하는 것이 알려져 있다.
이와 관련하여, 변화가 센서 전극의 접근과 손에 의한 센서 전극의 터치 사이에 분명하게 구별될 수 없다는 것이 불리하다. 더구나, 일단 휴대폰 단말기가 손에 의해 감싸져(encompassed), 센서 장치가 센서 전극에서의 유전체 성질의 변화를 탐지하면, 예를 들어 두 번째 손이 핸드-헬드 디바이스에 접근하거나 핸드-헬드 디바이스가 터치 되었는지를 센서 장치가 더 이상 결정할 수 없다는 것이다.
그러므로, 본 발명은 예를 들어 손에 의해 핸드-헬드 디바이스를 터치하거나 감싸는 것 또는 동시에 예를 들어 두 번째 손에 의해 핸드-헬드 디바이스에로의 접근을 신뢰할 만하게 탐지하는 것을 가능하게 하는 해법을 제공하는 목적에 기초를 둔다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 독립 청구항에 따른 핸드-헬드 디바이스에의 접근을 동시에 탐지하는 경우에 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것을 탐지하는 센서 장치에 의해 및 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시 형태 및 개선이 종속항에 나타난다.
그러므로,
- 하나 이상의 제 1 전극 구조로서, 제 1 전극 구조가 하나 이상의 송신 전극(transmitting electrode) 및 하나 이상의 수신 전극(reception electrode)을 포함하고, 상기 하나 이상의 수신 전극은 하나 이상의 송신 전극과 정전용량적으로 결합될(capacitively coupled) 수 있는 하나 이상의 제 1 전극 구조,
- 하나 이상의 제 2 전극 구조로서, 상기 제 2 전극 구조는 하나 이상의 필드 감지 전극(field sensing elctrode)을 포함하고, 상기 하나 이상의 필드 감지 전극은 상기 하나 이상의 제 1 전극 구조의 하나 이상의 송신 전극과 정전용량적으로 결합될 수 있는 하나 이상의 제 2 전극 구조, 및
- 상기 제 1 전극 구조 및 상기 제 2 전극 구조와 연결되는 평가(evaluating) 장치로서, 상기 송신 장치에는 제 1 교류 전기 신호가 공급될 수 있고, 상기 평가 장치는 상기 수신 전극으로부터 탭된(tapped) 제 1 전기 신호 및 상기 하나 이상의 필드 감지 전극으로부터 탭된 제 2 전기 신호를 평가하는데 적합하게 된 평가 장치를 포함하는 센서 장치가 제공된다.
따라서, 예를 들어 전기 핸드-헬드 디바이스를 손으로 감싸는 동안, 동시에 예를 들어 손가락의 핸드-헬드 디바이스에로의 접근을 탐지하는 것이 특별히 유리한 방법으로 가능하다.
제 1 전극 구조는 하나 이상의 보상(compensation) 전극을 포함할 수 있고, 여기에서, 상기 하나 이상의 수신 전극은 상기 하나 이상의 보상 전극과 정전용량적으로 결합될 수 있고, 여기에서, 상기 하나 이상의 보상 전극에는 제 2 교류 전기 신호가 공급될 수 있다.
상기 평가 장치는 제 1 교류 전기 신호 및 제 2 교류 전기 신호를 제공하는 신호 발생기 장치를 포함할 수 있다.
상기 수신 전극, 상기 송신 전극, 상기 보상 전극 및 상기 필드 감지 전극은 적절하게 서로에 대해 다음과 같은 방법으로 배열될 수 있다:
- 송신 전극에 의해 방출되는 제 1 교류 전기장(alternating electrical field)은 수신 전극 및 필드 감지 전극들 중 하나 이상의 필드 감지 전극에 결합될 수 있으며,
- 보상 전극에 의해 방출되는 제 2 교류 전기장은 실질적으로 오직 수신 전극에만 결합될 수 있다.
따라서, 예를 들어 손으로 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것은, 동시에 핸드-헬드 디바이스에의 추가적인 접근의 탐지에 음성적으로 영향을 끼침이 없이, 특별히 분명하게 탐지될 수 있다.
보상 전극이 실질적으로 송신 전극과 수신 전극 사이에 배열되는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다.
또한,
- 하나 이상의 제 1 전극 구조와 하나 이상의 제 2 전극 구조로서, 상기 제 1 전극 구조는 송신 전극, 보상 전극 및 수신 전극을 포함하고, 제 2 전극 구조는 복수의 필드 감지 전극을 포함하는, 하나 이상의 제 1 전극 구조와 하나 이상의 제 2 전극 구조, 및
- 상기 제 1 전극 구조와 상기 제 2 전극 구조와 결합된 평가 장치로서, 이 평가 장치는 상기 송신 전극에 제 1 교류 전기 신호를 공급하고, 상기 보상 전극에 제 2 교류 전기 신호를 공급할 신호 발생기 장치를 포함하고, 상기 평가 장치는 상기 수신 전극으로부터 탭된 제 1 전기 신호 및 상기 필드 감지 전극으로부터 탭된 하나 이상의 제 2 전기 신호를 평가하도록 구성된 평가 장치를 포함하고,
여기에서, 상기 수신 전극, 상기 송신 전극, 상기 보상 전극 및 상기 필드 감지 전극은,
- 상기 송신 전극에 의해 방출되는 제 1 교류 전기장이 상기 수신 전극, 및 필드 감지 전극들 중 하나 이상의 필드 감지 전극에 결합될 수 있고, 및
- 상기 보상 전극에 의해 방출되는 제 2 교류 전기장이 실질적으로 오직 수신 전극에만 연결될 수 있도록, 적절하게 서로에 대해 배열된 센서 장치가 제공된다.
따라서, 예를 들어 모바일폰에서, 손으로(제 1 전극 구조와 함께) 모바일폰을 감싸는 것과 동시에 예를 들어 다른 손으로 모바일폰(제 2 전극 구조와 함께)으로의 접근이 탐지될 수 있도록 두 개의 관찰 영역이 센서 장치로 유리하게 정의된다. 수 개 센서 장치의 제공은 피해진다. 이는 상당히 구조적 노력을 감소시킨다. 더구나, 보상 전극에 의해 영향받지 않는 제 2 전극 구조의 제공에 의해, 총 관리되는 관찰 영역은 확장된다. 마찬가지로, 유리하게도 송신 전극에로의 동시적인 접근 없이 제 2 전극 구조에로의 접근이 제 2 전극 구조의 배정된 기능의 비의도적인 이탈에 이르게 되는 것이 피해진다.
제 1 교류 전기 신호와 제 2 교류 전기 신호가 서로에 대해 디페이징될 수 있다.
바람직하게는 제 1 교류 전기 신호의 진폭은 제 2 교류 전기 신호의 진폭보다 크다. 그러므로, 신호 댐핑(damping)이 유리하게는 수신 전극에 도달할 수 있다.
대상이 제 1 전극 구조에 접근하면, 수신 전극으로부터 탭된 제 1 전기 신호의 레벨의 변화가 일어날 수 있고, 이는 대상이 제 1 전극 구조에 접근하고 있음을 나타낸다.
대상이 제 2 전극 구조에 추가로 접근하면, 필드 감지 전극으로부터 탭된 하나 이상의 제 2 전기 신호의 레벨의 변화가 일어날 수 있고, 여기에서, 제 2 전기 신호의 레벨 변화는 대상이 제 1 전극 구조 및 제 2 전극 구조 둘 다에 접근하고 있음을 나타낸다.
보조 전극이 필드 감지 전극들 중 하나 이상의 필드 감지 전극에 배정될 수 있고, 여기에서, 보조 전극은 하나 이상의 필드 감지 전극과 갈바니 전기에 의해(galvanically) 또는 정전용량적으로 결합될 수 있다. 필드 감지 전극의 민감성은 상당히 증가될 수 있고, 이는 송신 전극과 각각의 필드 감지 전극 사이의 정전용량성 결합이 작다면 유리하다.
대상이 제 1 전극 구조에 접근함과 동시에 대상에 의한 보조 전극의 터치는 보조 전극에 배정된 필드 감지 전극으로부터 탭된 제 2 전기 신호의 레벨의 빠른 변화를 일으킬 수 있다. 그러므로 기계적 감지 장치는 사용자가 터치에 의해 촉각 반응을 얻기 때문에 유리하게는 "시뮬레이션 될(simulated)" 수 있다.
손으로 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 경우에 핸드-헬드 디바이스에서, 송신 전극과 수신 전극이 적어도 부분적으로 덮이도록, 송신 전극과 수신 전극이 서로에 대해 배열되는 것이 특히 유리하다. 따라서, 제 1 전극 구조가 핸드-헬드 디바이스가 손으로 실질적으로 감싸질 때만 신호를 제공하는 것이 보장된다.
또한,
하나 이상의 제 1 전극 구조 및 하나 이상의 제 2 전극 구조를 포함하고, 여기에서, 상기 제 1 전극 구조는 송신 전극, 보상 전극, 및 수신 전극을 포함하며, 여기에서 상기 제 2 전극 구조는 복수의 필드 감지 전극을 포함하고, 여기에서,
- 상기 송신 전극에는 제 1 교류 전기 신호가 공급되고, 상기 보상 전극에는 제 2 교류 전기 신호가 공급되어, 송신 전극에서 제 1 교류 전기장이 방출되어, 이는 수신 전극 및 하나 이상의 필드 감지 전극에 연결될 수 있고, 보상 전극에서는 제 2 교류 전기장이 방출되어, 실질적으로 오직 수신 전극에만 연결되며,
- 수신 전극에서, 제 1 전기 신호 및 그의 신호 레벨이 평가되어, 여기에서 상기 제 1 전기 신호의 신호 레벨은 사용자가 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것을 나타내고,
- 하나 이상의 필드 감지 전극에서, 제 2 전기 신호가 방출되어 그의 신호 레벨이 평가되며, 여기에서 상기 제 2 전기 신호의 신호 레벨은 사용자가 휴대폰 단말기에 접근하는 것을 나타내는 센서 장치를 갖는
핸드-헬드 디바이스에의 접근을 동시에 탐지하는 경우에 사용자가 장치 또는 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것을 탐지하기 위한 방법이 제공된다.
제 1 전기 신호 및 제 2 전기 신호의 신호 레벨의 평가의 결과가 휴대폰 단말기를 신호 레벨에 따라 동작 모드로 이동되게 하는데 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 센서 장치를 갖는 핸드-헬드 디바이스를 제공한다. 핸드-헬드 디바이스는 모바일폰, 컴퓨터 마우스, 리모트 콘트롤, 게임 콘솔용 입력 수단, 모바일 미니컴퓨터(PDA), 헤드폰, 보청기 등 일 수 있다.
본 발명의 추가의 상세한 사항 및 특성 및 본 발명의 구체적인 실시 형태가 도면과 연계한 하기 기술로부터 나타난다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 설명을 위한 정전용량성 센서 장치의 본 발명에 따른 전극 배열을 보여주고;
도 2는 도 1로부터의 본 발명에 따른 전극 배열뿐만 아니라 정전용량성 근접장의 역선(field lines) 상의 전극 배열에 접근하는 신체의 효과를 보여주며;
도 3은 본 발명에 따른 센서 장치의 가능한 실시 형태의 블록 도식이고;
도 4는 전기 핸드-헬드 디바이스에서의 본 발명에 따른 센서 장치의 전극들의 배열이며;
도 5는 전기 핸드-헬드 디바이스에서 본 발명에 따른 센서 장치의 수 개의 탐지 신호의 평가를 위한 적용 예를 보여주고;
도 6a 및 6b는 두 개의 필드 감지 전극 또는 세 개의 필드 감지 전극을 갖는 전기 핸드-헬드 디바이스에서의 본 발명에 따른 센서 장치의 전극들의 배열의 예를 보여주며;
도 7은 필드 감지 전극에서 필드 감지 전극에의 하나의 손가락의 접근의 경우, 및 필드 감지 전극의 표면의 하나의 손가락의 터치 경우의 두 개의 신호 곡선을 보여주고;
도 8은 도 7로부터의, 그러나 보조 전극에 배정된 필드 감지 전극에서의 신호 곡선을 보여주며; 및
도 9는 핸드-헬드 디바이스에서 감쌈의 탐지를 위한 전극의 배열을 보여준다.
도 1은 예를 들어 핸드-헬드 디바이스의 케이스(G)의 표면에서 본 발명에 따른 센서 장치의 전극들의 배열을 예시적으로 보여준다. 표면(G)에 배열된 전극들은 두 개의 전극 구조에 의해 형성된다.
제 1 전극 구조는 송신 전극(SE), 보상 전극(KE) 및 수신 전극(EE)을 포함한다. 보상 전극(KE)은 도 1에 나타난 실시형태에서 실질적으로 송신 전극(SE)과 수신 전극(EE) 사이에 배열된다.
제 2 전극 구조는 여기에서 4개의 필드 감지 전극(FE)을 포함한다. 필드 감지 전극(EE)은, 보상 전극(KE)에 의해 방출되는 교류 전기장(WK)이 실질적으로 오직 수신 전극(EE)에 연결되고, 필드 감지 전극(FE)에는 연결되지 않는 방법으로, 제 1 전극 구조에 대해 상대적으로 배열된다.
제 1 전극 구조의 수신 전극(EE)은 평가 장치 또는 제어 수단의 신호 입력부(input)에 연결된다. 제 1 전극 구조의 송신 전극(SE) 및 보상 전극(KE)에는 매번 특별한 주파수 및 진폭의 교류 전기 양이 공급된다. 이 교류 전기 양은 이하에서 교류 신호 또는 교류 전기 신호로 지칭된다.
송신 전극(SE)에 공급되는 교류 전기 신호는 대략 50 kHz 내지 300 kHz 사이의 주파수를 갖는다. 송신 전극(SE)에 공급되는 교류 전기 신호는 바람직하게는 75 kHz 내지 150 kHz 사이의 주파수를 갖는다.
보상 전극(KE)에 공급되는 교류 전기 신호는 바람직하게는 송신 전극(SE)이 공급받는 교류 전기 신호의 파형 및 주파수를 보여준다. 보상 전극(KE)이 공급받는 교류 전기 신호는 송신 전극(SE)의 교류 전기 신호에 대해 디페이징된다(dephased). 위상 시프트(shift)는 신호 발생기와 송신 전극 또는 보상 전극 사이에 배열된 위상 시프터(shifter)로 행해질 수 있다(도 3 참조).
송신 전극(SE) 및 그 위에 공급되는 교류 전기 신호는 송신 전극(SE)에 의해 방출되는 교류 전기장(WS)이 수신 전극(EE)에 연결될 수 있는 방법으로 구성된다(configured). 보상 전극(KE) 및 그에 공급되는 교류 전기 신호는 보상 전극(KE)에서 방출되는 교류 전기장(WK)이 또한 수신 전극(EE)으로 연결될 수 있는 방법으로 구성된다. 송신 전극(SE)에 의해 방출되는 교류 전기장(WK)에 디페이징되는, 보상 전극(KE)에서 방출되는 교류 전기장(WK)에 의해, 교류 전기장(WS) 및 (WK)로부터 생성되는, 수신 전극(EE)에서 작용하는 교류 전기장의 레벨이 위상에서의 중첩, 즉 (거의) 180°의 위상 시프트에 의해 감소 되거나 제거된다.
수신 전극(EE)에 연결된 교류 전기장(WK) 및 (WS)는 수신 전극(EE)에서 전류가 흐르게 하고, 이는 평가 전자 장치에 의해 관리되고 평가될 수 있다. 이 전류는 제 1 전극 구조에의 예를 들어 손의 접근 또는 제 1 전극 구조에의 손에 의한 터치를 나타낸다. 손의 부재시, 즉 제 1 전극 구조에 손의 접근이 없을 때 또는 제 1 전극 구조가 손으로 터치 되지 않을 때, 수신 전극(EE)에서 흐르는 전류는 미리 예정된 스위칭 레벨 아래의 레벨을 제공한다. 오직 제 1 전극 구조에 대상의, 예를 들어 손의 충분한 접근에 의해, 수신 전극에서 흐르는 전류는 미리 예정된 스위칭 레벨을 초과하여, 제 1 전극 구조에의 접근이 탐지된다.
제 1 전극 구조의 송신 전극(SE), 보상 전극(KE) 및 수신 전극(EE)이 제 1 전극 구조에의 접근 대신에, 제 1 전극 구조의 터치가 탐지되는 방법으로 핸드-헬드 디바이스에 배열될 수 있다. 핸드-헬드 디바이스에서의 이러한 전극 배열은 도 9와 관련하여 보다 자세히 기술되어 있다.
이미 설명된 바와 같이, 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극은 제 1 전극 구조의 보상 전극(KE)에 의해 방출되는 교류 전기장(WK)이 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극(FE)에 연결되지 않는 방법으로 상대적으로 제 1 전극 구조에 대해 배열된다. 이것을 보장하기 위하여, 보상 전극(KE)에 공급되는 교류 전기 신호는 또한 보상 전극(KE)에서 방출되는 교류 전기장(WK)이 충분히 작아, 그것이 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극(FE)에 연결되지 않는 방법으로 또한 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 센서 장치의 적용의 예에서, 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극(FE)은, 제 1 전극 구조에 의해 탐지되는 제 1 전극 구조의 터치와 동시에 제 2 전극 구조에의 접근 또는 터치를 탐지하도록 제공될 수 있다. 이를 위하여, 필드 감지 전극(FE)이 제 1 전극 구조의 수신 전극(EE) 보다 작은 표면을 포함하면 충분하다.
제 1 전극 구조에 의해 송신 전극(SE)에서 방출되는 교류 전기장(WS)은 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극들(FE)에 결합될 수 있다. 그러나, 제 1 전극 구조와 제 2 전극 구조 사이의 관찰 영역에서 손이 부재할 때, 이 정전용량성 커플링(coupling)은 매우 작거나 무의미하게 작다. 필드 감지 전극들(FE)에서 결합된 교류 전기장(WS)은 필드 감지 전극들(FE)에 전류가 흐르게 하고, 이것은 평가 장치에 의해 탐지되거나 평가될 수 있다. 필드 감지 전극들(FE) 내의 이 전류 흐름에 있어서, 신호 레벨이 또한 정의될 수 있고, 여기서 이 신호 레벨의 초과는 대상자(object)가 필드 감지 전극들(FE)에 접근함을 나타낸다.
본 발명에 따른 센서 장치 또는 본 발명에 따른 전극 배열의 사용은 특히 손으로 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것 또한 제 2의 손으로 핸드-헬드 디바이스에의 접근을 동시에 탐지하는데에 특히 유리할 수 있다.
도 2는 단일 전극들 사이에서 필드 라인이 신체(K)에 의해 영향받는 도 1에 나타난 전극 배열을 나타낸다. 신체(K)는 예를 들어 전극 배열에 접근하는 손일 수 있다.
손이 제 1 전극 구조(KE)에 접근하는 동안, 송신 전극(SE)과 수신 전극(EE) 사이에서의 결합은 점점 더 증가하게 된다. 그 이유는 송신 전극(SE)에서 방출되는 교류 전기장(WS)이 접근하는 손(K)을 통해 수신 전극(EE)에 부분적으로 결합되고, 따라서 보상 전극(KE)에서 방출되는 교류 전기장(WK)의 작용 범위를 피하기 때문이다. 송신 전극(SE)와 수신 전극(EE) 사이의 이 점점 증가하는 결합은 수신 전극에서 흐르는 전류의 레벨을 상당히 확장되게 한다. 도 2에 나타난 바와 같이, 접근하는 손(K)은 거의 보상 전극(KE)의 가교(브리징; bridging)로서 작용한다.
한 편의 송신 전극과 다른 한 편의 수신 전극 또는 보상 전극 사이의 거리는 송신 전극(SE)과 수신 전극(EE) 사이의 가교(브리징; bridging) 효과가 단일 손가락에 의해 생성될 수 없는 방법으로 선택될 수 있다. 이러한 배열은 도 9와 관련하여 상세히 기술되어 있다. 핸드-헬드 디바이스에서 수신 전극에 상대적으로 송신 전극의 상응하는 배열에서, 예를 들어, 핸드-헬드 디바이스의 감쌈은 따라서 신뢰할 만하게 탐지될 수 있다.
도 2에서 구별될 수 있는 바와 같이, 전극에 접근하는 신체(K)에서, 제 1 전극 구조의 송신 전극(SE)과 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극(FE) 사이의 결합은 또한 증가 된다. 전류는 필드 전극에서 신체(K)의 특정한 접근으로부터 흐르고, 이 전류는 미리 예정된 레벨을 초과한다. 이 레벨의 초과는 대상, 예를 들어 손의 필드 감지 전극 및 송신 전극(SE)에의 접근에 대한 표시로서 사용될 수 있다.
핸드-헬드 디바이스에서 제 1 및 제 2 전극 구조의 상응하는 배열에서, 손으로 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것과 대상, 예를 들어 제 2 손의 접근은 이 방법으로 신뢰할 만하게 탐지될 수 있다. 제 1 전극 구조의 전극들은 송신 전극(SE)과 수신 전극(EE)이 손으로 감쌀 경우에 적어도 부분적으로 손에 의해 덮이는 방법으로 핸드-헬드 디바이스에 배열될 수 있다. 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극들은 이들이 핸드-헬드 디바이스를 움켜쥐는 손에 의해 덮이지 않는 방법으로 핸드-헬드 디바이스에서 배열될 수 있다. 따라서, 제 2 손이 손에 의해 이미 감싸진 핸드-헬드 디바이스에 접근하는 지가 신뢰할만하게 탐지될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 센서 장치의 블록 도식이다. 제 1 전극 구조와 제 2 전극 구조가 매번 평가 장치와 연결된다. 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극(FE)은 평가 장치에 있는 전기 신호(S2)가 각각의 필드 감지 전극에 공급되는 방법으로 평가 장치에 연결된다.
제 1 전극 구조의 수신 전극(EE)은 또한 수신 전극(EE)에서 탐지된 전기 신호(S1)가 평가 장치에 공급되는 방법으로 평가 장치에 연결된다.
제 1 전극 구조의 보상 전극(KE) 및 송신 전극(SE)에 평가 장치에 의해 매번 교류 전기 신호(WS2) 또는 (WS1)이 공급된다. 바람직하게는, 교류 전기 신호(WS1)는 교류 전기 신호(WS2)에 대해 디페이징된다. 평가 장치는 이를 위하여 교류 전기 신호의 발생 및 제공용 신호 발생기(G)를 제공할 수 있다. 신호 발생기(G)로부터 제공되는 교류 신호는 직접적으로 송신 전극(SE)에 공급될 수 있다. 보상 전극(KE)을 교류 전기 신호로 충전하기(charging) 위하여, 신호 발생기에 의해 제공된 신호가 상 시프터 △φ를 통하여 보상 전극(KE)에 공급될 수 있다.
평가 장치는 수신 전극(EE)에서의 전기 신호(S1) 및 필드 감지 전극(FE)의 하나 이상의 전기 신호(S2)를 측정하고 평가할 수 있는 방법으로 구성된다. 이 평가의 결과로서, 평가 장치는 제 1 탐지 신호(DS1) 및/또는 제 2 탐지 신호(DS2)를 제공할 수 있다. 평가 장치에 의해 제공되는 탐지 신호(DS1), (DS2)는 대상이 제 1 전극 구조의 관찰 영역 및/또는 제 2 전극 구조의 관찰 영역에 있는 지에 대한 정보를 갖는다. 탐지 신호는 예를 들어 전기 핸드-헬드 디바이스의 조절 장치에 공급될 수 있고, 이는 탐지 신호(DS1), (DS2)에 함유된 정보에 의존하여 따라서 전기 핸드-헬드 디바이스를 조절할 수 있다.
바람직하게는, 평가 장치(A)는 모든 필드 감지 전극 경우 필드 감지 전극(FE)에서 전기 신호(S2)를 별개로 측정하고 평가할 수 있는 방법으로 형성된다. 예를 들어 핸드-헬드 디바이스에서 복수의 필드 감지 전극들이, 필드 감지 전극에 의해 탐지되는 전기 신호(S2)에 기초해서, 어떤 필드 감지 전극(FE)에 손 또는 손가락이 접근하는지가 결정될 수 있도록, 서로 다른 위치에 배열될 수 있다. 필드 감지 전극을 적절하게 배열하면, 예를 들어 핸드-헬드 디바이스의 상부 쪽에서, 필드 감지 전극에 접근하는 대상이 접촉이 없을지라도 양호한 정밀도로 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 센서 장치의 한 실시 형태에서, 필드 감지 전극(FE)에서 탐지된 전기 신호(S2)는 도 3에서 나타난 바와 같이, 예를 들어 연속하여 시간으로 시분할 멀티플렉싱(a time-division multiplexing)으로 평가될 수 있다.
본 발명에 따른 센서 장치의 전극에 더하여, 여전히 추가의 센서가 평가 장치(A)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 가속도(acceleration) 센서가 제공될 수 있고, 이 센서 신호(S3)가 평가 장치로 인도될 수 있다. 평가 장치(A)는 유리하게는 수신 전극(EE) 또는 필드 감지 전극(FE)에서 탐지된 전기 신호(S1) 및/또는 (S2) 및 가속도 센서에 의해 제공되는 센서 신호(S3)에 의존하여, 예를 들어 핸드-헬드 디바이스가 어떻게 터치되고, 이어서 핸드-헬드 디바이스가 어떻게 배향되는지에 대한 정보를 포함하는 탐지 신호(DS3)를 제공하도록 구성될 수 있다.
대안적으로, 또 다른 센서, 예를 들어 가속도 센서가 탐지기 신호(DS1) 및 (DS2)가 또한 공급되는, 여기서는 나타나지 않은, 추가의 평가 장치에 또한 공급될 수 있다. 탐지기 신호(DS1), (DS2) 및 가속도 센서의 센서 신호(S3)의 추가의 평가가 여기서는 나타나지 않은, 이 추가의 평가 장치에서 수행될 수 있다(undertake).
도 4는 전기 핸드-헬드 디바이스, 예를 들어 모바일폰에서 본 발명에 따른 센서 장치의 전극의 배열의 예를 보여준다. 핸드-헬드 디바이스의 하부 영역에서, 좌측 에지 구역(zone)에 송신 전극(SE)이 배열되고, 우측 에지 구역에 제 1 전극 구조의 수신 전극(EE) 및 보상 전극(KE)이 배열되어 있다. 전기 핸드-헬드 디바이스의 하부 영역이 손으로 터치 되면, 송신 전극(SE) 및 수신 전극(EE)이 적어도 부분적으로 손에 의해 덮일 것이다. 손으로 핸드-헬드 디바이스를 감쌈은 송신 전극(SE)과 수신 전극(EE) 사이의 정전용량성 결합을 상당히 확장시키게 되며, 이는 수신 전극(EE)을 통해 흐르는 전류에 영향을 갖는다. 동작 모드는 이미 도 2와 관련하여 보다 상세히 기술되었다.
전기 핸드-헬드 디바이스의 상부 영역에, 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극(FE)이 배열되어 있다. 필드 감지 전극(FE)은 손으로 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 경우에, 송신 전극(SE) 및 필드 감지 전극(FE) 사이의 정전용량성 결합이 상당히 영향을 받지 않거나 바람직하게 개선되는 방법으로 배열된다.
제 2 손이 필드 감지 전극(FE)에 접근하면, 또한 송신 전극(SE)과 필드 감지 전극(FE) 사이의 정전용량성 결합이 상당히 개선되고, 이는 다시 필드 감지 전극(FE)을 통해 흐르는 전류에 영향을 미친다.
핸드-헬드 디바이스의 하부 영역은 여기에서 "파지-구역(Grip-Zone)"이라고 언급되고, 핸드-헬드 디바이스의 상부 영역은 "프록스-구역(Prox-Zone)"이라고 언급된다. 도 4에 나타난 전극 배열의 가능한 사용 시나리오는 모바일폰에서 손으로 모바일폰을 감싸는 것 및 사용자의 귀에 모바일폰의 접근은 탐지될 수 있다는 사실로 구성된다.
모바일폰의 감쌈은 제 1 전극 구조의 송신 전극(SE) 및 수신 전극(EE)의 도움으로 탐지된다. 귀에의 접근은 필드 감지 전극(FE)에 의해 탐지된다. 모바일폰의 귀에의 접근에 의해, 사용자의 신체를 통한 송신 전극(SE)과 필드 감지 전극(FE) 사이의 정전용량성 결합은 정전용량성 결합이 커서 필드 감지 전극(FE)를 통해 흐르는 전류가 미리 예정된 레벨을 초과하는, 귀에의 필드 감지 전극(FE)의 특정 거리까지, 변함없이 증가될 것이다.
이어서, 평가 장치에 의해 제공되는 탐지 신호는 예를 들어 엔터링 콜(entering call)의 경우에 호출 신호가 모바일폰이 손으로 감싸지자마자 멈추고, 모바일폰의 디스플레이 조명(lighting)이 모바일폰이 귀에 가까이 끌어 당겨지자마자 자동적으로 꺼지는 방식으로 사용될 수있다. 마찬가지로, 모바일폰을 감쌈에 의해 또는 모바일폰이 귀에 끌어 당겨지자마자, 엔터링 콜이 자동적으로 받아진다. 따라서, 어떤 엔터링 콜을 받기 위해서 어떤 키(keys)도 작동될 필요가 없다. 따라서, 사용의 인간공학 및 용이함이 본 발명에 따른 센서 장치에 의해 분명히 개선된다.
도 5는 핸드-헬드 디바이스에서 본 발명에 따른 센서 장치의 또 다른 사용 시나리오를 보여준다. 제 1 전극 구조 및 제 2 전극 구조의 전극들은 실질적으로 도 4에 관련하여 이미 나타난 바와 같은 방법으로 배열된다. 본 발명에 따른 센서 장치에 의해 제공되는 탐지 신호에 덧붙여, 또한, 모바일폰의 상황이 여기에서 평가된다. 모바일폰이 저부 영역 및 상부 영역에서 손으로 터치되고, 모바일폰이 실질적으로 수평 배향으로 위치되면, 모바일폰은 예를 들어 자동적으로 카메라 모드로 스위치된다. 모바일폰의 위치는 예를 들어 가속도 센서로 결정될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 센서 장치의 전극들의 배열에 대한 두 개의 추가 예를 보여준다. 도 6a에서, 송신 전극(SE) 및 수신 전극(EE)은 핸드-헬드 디바이스의 저부 영역에 배열된다. 핸드-헬드 디바이스의 상부 영역에서, 양쪽 각각에 하나의 필드 감지 전극이 배열된다.
이 예에서, 필드 감지 전극(FE)은 통상적인 기계적 감지 장치 또는 스위치에 대한 대체물로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 필드 감지 전극(FE) 또는 필드 감지 전극에 배정된 탐지 신호는 모바일폰의 전화 북(book) 기능에 연결될 수 있다. 사용자가 손으로 모바일폰을 감싸고, 예를 들어 엄지로 우측 또는 좌측 필드 감지 전극(FE)에 접근하면, 모바일폰은 자동적으로 전화 북 모드로 스위칭될 수 있다.
우측 필드 감지 전극에 대신하여, 오른손잡이가 다루기에 간단한 통상적인 감지 장치가 또한 제공될 수 있다. 좌측 필드 감지 전극은 우측에 배열된 감지 장치와 같은 기능을 가질 수 있으나, 좌측 필드 감지 전극은 왼손잡이 사용자가 다루기에 보다 간단하다. 작동에 따라, 오른손/왼손 잡이 구별은 간단한 방법에 의해 실현될 수 있다. 도 7 및 8에 나타난 실시 형태와 함께, 필드 감지 전극은 예를 들어 좌측에 제공되어, 이로써 감지 장치가 "시뮬레이션 될 수 있다(simulated)", 즉, 좌측 필드 감지 전극에 배정된 기능은 오직 접근에 의해서는 활성화되지 않고, 오직 핸드-헬드 디바이스의 표면이 터치되어, 따라서, 보다 빠른 신호 레벨 상승이 측정가능할 때만 활성 된다(도 7 및 8 참조).
적용의 이 예와 함께, 도 5와 관련하여 기술된 바와 같이, 양쪽 이들 필드 감지 전극은 또한 카메라 모드가 작동되는 동안 트리거(trigger)로서 사용될 수 있다. 이를 위한 필드 감지 전극(FE)의 적절한 배열이 도 6b와 관련하여 나타난다.
도 6b에 나타난 필드 감지 전극(FE)의 배열에서, 필드 감지 전극(FE)의 전기 신호(S2)는 예를 들어 모바일폰에서 호출의 수신에 있어 탐지 정밀도를 추가로 증가시키기 위하여 사용될 수 있다. 이는 예를 들어 미리 예정된 레벨을 초과하는, 적어도 두 개의 필드 감지 전극(FE)으로부터의 전기 신호를 제공하여 도달할 수 있다.
여기에서 나타나고 기술된 센서 장치는 제 1 동작 모드에서 제 2 동작 모드로 스위칭하기 위해 핸드-헬드 디바이스, 예를 들어 모바일폰에서 또한 사용될 수 있다. 제 1 동작 모드는 예를 슬립(sleeping) 모드일 수 있고, 제 2 동작 모드는 활성 모드 일 수 있다. 이 방법으로, 모바일폰의 에너지 소비가, 모바일폰이 사실 손에 의해 감싸질 때 또는 사용시에만 액티브 모드라는 점에서, 분명히 감소 될 수 있다.
또 다른 사용 시나리오에서, 본 발명에 따른 센서 장치는 또한 예를 들어 컴퓨터 마우스에 배열될 수 있다. 제 1 전극 구조의 전극들은 컴퓨터 마우스의 감쌈이 탐지되는 방법으로 컴퓨터 마우스에 배열될 수 있다. 제 2 전극 구조의 필드 감지 전극이 예를 들어 좌측 마우스 버튼용 및 우측 마우스 버튼용 접근 영역을 한정하기 위하여 제공될 수 있다. 컴퓨터 마우스가 손으로 감싸지지 않는다면, 컴퓨터 마우스는 슬립 모드로 스위칭될 수 있다. 송신 전극과 필드 감지 전극 사이에 필요한 정전용량성 결합 때문에, 컴퓨터 마우스가 동시에 손에 의해 감싸짐이 없이 오직 두 개 필드 감지 전극들 중 하나에 대한 접근에 의해 활성 모드로 스위칭 되는 것이 피해질 수 있다.
추가의 사용 시나리오에서, 비디오 카메라(캠코더)는 본 발명에 따른 센서 장치가 장착될 수 있다. 그래서, 제 1 전극 구조는 예를 들어 손이 카메라를 감싸기 위해 넣어지는 카메라 루프 영역에 배열될 수 있다. 이 방법으로, 손이 루프에 있는 것이 탐지될 수 있다. 본 발명의 한 실시 형태에서, 손이 루프에 있자마자 카메라 또는 캠코더의 출발 순서가 시작된다. 이 방법으로 비디오 레코딩을 출발하기 위한 시간 경과가 상당히 짧아질 수 있다. 더구나, 카메라 시스템은 루프에서 손을 뺄때, 예를 들어 캠코더가 멈추면, 적어도 캠코더의 디스플레이가 꺼지는 방법으로 형성될 수 있다.
추가의 실시 형태에서, 하나 또는 수 개의 필드 감지 전극(FE)이 비디오 카메라에 배열될 수 있다. 이 배열로 손가락이 상응하는 필드 감지 전극에 충분히 가까이 접근할 때 다른 작용들이 비디오 카메라에서 야기될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 작용은 비디오 카메라에 필드 감지 전극에 의해 해제될(releasable) 수 있고, 이는 손이 비디오 카메라의 루프에 있을 때만 일어나야 한다.
도 7은 예를 들어 핸드-헬드 디바이스의 케이스에의 접근에 의해 및 케이스를 터치하여 필드 감지 전극(FE)으로부터 탭된(tapped) 전기 신호의 신호 곡선이다. 필드 감지 전극(FE)이 여기서는 케이스(G)의 밖에 배열되지 않고, 케이스(G)의 안에 배열된다. 따라서, 필드 감지 전극은 한편으로는 외부 영향으로부터 보호되고, 다른 한편으로는 필드 감지 전극이 케이스의 디자인에 영향을 끼치지 않는다.
필드 감지 전극(FE)이 배열된 영역에서 손가락이 케이스에 접근하는 경우, 필드 감지 전극(FE)에서 전기 신호의 레벨은 도 7의 좌측에 나타난 바와 같이 계속적으로 증가한다. 손가락(K)이 케이스(G)의 표면을 터치하는 경우, 손가락이 결합되는 표면은 빠르게 확장되어, 또한 송신 전극(SE)와 상응하는 필드 전극(FE) 사이에 정전용량성 결합이 빠르게 증가된다. 정전용량성 결합의 이 빠른 증가는 다시 필드 감지 전극(FE)에서의 탐지 전류를 빠르게 증가시킨다. 필드 감지 전극(FE)에서의 탐지 신호의 이 빠른 레벨 상승은 필드 전극(FE)를 터치하는 것으로부터 필드 감지 전극(FE)에의 접근을 구분하기 위하여 사용될 수 있다.
필드 감지 전극(FE)이 케이스(G)의 안쪽으로, 더욱 좋게는 접근하는 손가락에 정전용량적으로 결합되게 하기 위하여, 케이스 외부 또는 직접적으로 케이스 외부의 표면 아래에, 보조 전극(HE)이 배열될 수 있다. 이러한 배열은 도 8에 나타나 있다.
이에 의해, 보조 전극(HE)은 케이스 안쪽에 배열된 필드 감지 전극(FE)를 참조하여 제공된다. 이는 보조 전극(HE)과 필드 감지 전극(FE) 사이에 갈바닉(galvanic) 결합에 의해 수행될 수있다. 갈바닉 결합은 보조 전극(HE)이 필드 감지 전극(fE)에 직접 마주 대하게 배열되지 않는다는 이 점을 갖는다. 또 다른 실시 형태에서, 보조 전극(HE)과 필드 감지 전극(FE)의 결합은 도 8에 나타난 바와 같이 정전용량성에 기초하여 일어날 수 있다. 정전용량성 결합은, 필드 감지 전극(FE)을 보조 전극(HE)과 결합시키기 위해서 하우징(G)에 어떤 개구도 제공되지 않는다는 이 점을 갖는다.
도 7에 나타난 신호 또는 신호 곡선과 비교하여, 손가락이 접근하는 경우에 필드 감지 전극(FE)에서 탐지된 신호의 신호 레벨은 보다 크다. 그 이유는 보조 전극(HE)이 필드 감지 전극과 접근하는 손가락 사이에 보다 양호한 정전용량성 결합을 달성하기 때문이다. 마찬가지로, 손가락(K)으로 보조 전극을 터치하여, 필드 감지 전극(FE)에서 탐지 신호의 신호 레벨에 보다 강한 효과가 달성된다. 그 이유는 손가락과 필드 감지 전극(FE) 사이에, 유전체로서 작용하는 어떤 케이스(cases)도 존재하지 않기 때문이다. 그러므로, 손가락의 결합 표면을 빠르게 증폭시키는 것은 필드 감지 전극(FE)에서 탐지된 신호의 보다 큰 레벨 상승에 이른다. 따라서, 접근과 터치 사이의 보다 정밀한 구별이 가능하다.
접근과 터치 사이의 구별은 예를 들어 예를 들어 필드 감지 전극(도 5 참조)에 의해 카메라의 포커싱(focusing) 및 필드 감지 전극을 터치하여 픽처-테이킹을 야기시키기 위하여 제공될 수있다.
도 9에서, 핸드-헬드 디바이스에서 제 1 전극 구조의 전극 배열이 상징적으로 나타나 있다. 핸드-헬드 디바이스의 좌측에, 송신 전극(SE)이 배열되어 있다. 핸드-헬드 디바이스 우측에는, 보상 전극(KE) 및 수신 전극(EE)이 배열되어 있고, 여기에서, 수신 전극(EE)은 보상 전극(KE) 위에 배열되어 있다.
이 방법으로, 특별한 이 점과 함께 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것을 탐지할 수 있다. 반면에, 핸드-헬드 디바이스에의 접근만의 탐지는 효율적으로 피해진다.
여기에서는 나타나지 않은, 본 발명에 따른 센서 장치의 추가의 실시 형태에서, 제 1 전극 구조는 또한 수개의 송신 전극, 수 개의 보상 전극 및/또는 수 개의 수신 전극을 가질 수 있다. 마찬가지로, 센서 장치는 수 개의 제 1 전극 구조를 포함할 수 있어, 예를 들어, 핸드-헬드 디바이스에서, 수 개의 제 1 전극 구조가 핸드-헬드 디바이스에 배열될 때, 핸드-헬드 디바이스의 감쌈은 핸드-헬드 디바이스의 상이한 영역에서 탐지될 수 있다. 대안적으로, 또한, 핸드-헬드 디바이스가 두 손에 의해 감싸지는지 또는 포함되는 지가 탐지될 수 있다.
핸드-헬드 디바이스는 예를 들어 모바일폰, 컴퓨터 마우스, 리모트 콘트롤, 게임 콘솔용 입력 수단, 이동성 미니컴퓨터(PDA), 헤드폰, 보청기 등일 수 있다. 본 발명에 따른 센서 장치는 보다 큰 전기 적용물에 제공될 수 있고, 이에 의해, 예를 들어 장치의 터치와 및 동시에 장치에의 접근을 탐지하는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 센서 장치는 제 1 전극 구조에서 탐지된 전기 신호가 제 2 전극 구조에서 탐지된 전기 신호에 독립적으로 평가되는 방법으로 작동될 수 있다.

Claims (29)

  1. - 하나 이상의 제 1 전극 구조로서, 제 1 전극 구조가 하나 이상의 송신 전극(SE) 및 하나 이상의 수신 전극(EE)을 포함하고, 상기 하나 이상의 수신 전극(EE)은 하나 이상의 송신 전극(SE)과 정전용량적으로(capacitively) 결합되는 하나 이상의 제 1 전극 구조,
    - 하나 이상의 제 2 전극 구조로서, 상기 제 2 전극 구조는 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)을 포함하고, 상기 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)은 상기 하나 이상의 제 1 전극 구조의 하나 이상의 송신 전극(SE)과 정전용량적으로 결합되는 하나 이상의 제 2 전극 구조 - 상기 제 1 전극 구조는, 상기 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)과 상기 송신 전극(SE) 간의 정전용량형 커플링이 상기 송신 전극(SE)과 상기 수신 전극(EE) 간의 정전용량형 커플링보다 작도록 상기 제 2 전극 구조에 대해 배치됨 -, 및
    - 상기 제 1 전극 구조 및 상기 제 2 전극 구조와 결합되는 평가(evaluating) 장치(A)로서, 상기 송신 전극(SE)에는 제 1 교류 전기 신호(WS1)가 공급될 수 있고, 상기 평가 장치(A)는 상기 수신 전극(EE)으로부터 탭된(tapped) 제 1 전기 신호(S1) 및 상기 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)으로부터 탭된 제 2 전기 신호(S2)를 평가하도록 구성된 평가 장치를 포함하는 센서 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극 구조는 하나 이상의 보상(compensation) 전극(KE)을 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 수신 전극(EE)은 상기 하나 이상의 보상 전극(KE)과 정전용량적으로 결합될 수 있고, 상기 하나 이상의 보상 전극(KE)에는 제 2 교류 전기 신호(WS2)가 공급될 수 있는 센서 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 평가 장치(A)는 상기 제 1 교류 전기 신호(WS1) 및 상기 제 2 교류 전기 신호(WS2)를 제공하는 신호 발생기 장치(G)를 포함하는 센서 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 수신 전극, 상기 송신 전극, 상기 보상 전극 및 상기 필드 감지 전극은,
    - 상기 송신 전극에 의해 방출되는 제 1 교류 전기장(electrical field)(WS)이 수신 전극(EE) 및 필드 감지 전극들(FE) 중 하나 이상의 필드 감지 전극에 결합될 수 있고, 그리고
    - 상기 보상 전극(KE)에 의해 방출되는 제 2 교류 전기장(WK)이 오직 상기 수신 전극(EE)에만 결합될 수 있도록, 서로에 대해 배열된 센서 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필드 감지 전극들(FE) 중 하나 이상의 필드 감지 전극(EE)이 보조 전극(HE)에 배정되고, 상기 보조 전극(HE)은 상기 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)에 갈바니 전기에 의해(galvanically) 또는 정전용량적으로 결합될 수 있는 센서 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 대상이 상기 제 1 전극 구조에 접근하는 중에 상기 대상이 상기 보조 전극(HE)에 접촉하면, 상기 보조 전극(HE)에 배정된 상기 필드 감지 전극(FE)으로부터 탭된 제 2 전기 신호(S2)의 레벨의 빠른 변화를 일으키는 센서 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 장치는
    - 상기 수신 전극으로부터의 제 1 전기 신호를 탭하고 상기 제 1 전기 신호의 신호 레벨을 평가하고,
    - 상기 하나 이상의 필드 감지 전극으로부터의 제 2 전기 신호를 탭하고 상기 제 2 전기 신호의 신호 레벨을 평가하도록 구성되며,
    상기 제 1 전기 신호 및 상기 제 2 전기 신호의 신호 레벨들의 평가의 결과는 상기 신호 레벨들에 의거하여 전기 핸드-헬드 디바이스를 동작 모드로 전환하기 위해서 사용 가능한 센서 장치.
  8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 보상 전극이 상기 송신 전극과 상기 수신 전극 사이에 배열된 센서 장치.
  9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 전극들(SE, KE, EE, FE) 사이에서 전기력선의 거동이 신체(K)에 의해 영향받을 수 있도록, 상기 전극들(SE, KE, EE, FE)이 서로에 대해 배열된 센서 장치.
  10. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 전극 구조의 전극들(SE, KE, EE)에 접근하는 신체가 보상 전극(KE)에서 방출되는 제 2 교류 전기장(WK)을 브리징(bridging)하도록 상기 제 1 전극 구조의 전극들(SE, KE, EE)이 서로에 대해 배열되고, 이에 의해 상기 송신 전극(SE)에서 방출되는 제 1 교류 전기장(WS)이 신체(K)를 거쳐(over) 상기 수신 전극(EE)에 결합될 수 있는 센서 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 전기 신호(S2)는 상기 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)으로부터 멀티플렉싱 방법으로 탭될 수 있는 센서 장치.
  12. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 교류 전기 신호(WS1) 및 상기 제 2 교류 전기 신호(WS2)가 서로에 대해 디페이징 되는 센서 장치.
  13. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 교류 전기 신호(WS1)의 진폭이 상기 제 2 교류 전기 신호(WS2)의 진폭보다 큰 센서 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 손으로 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 경우에 상기 송신 전극(SE) 및 상기 수신 전극(EE)이 손으로 적어도 부분적으로 덮이도록 상기 송신 전극(SE) 및 상기 수신 전극(EE)이 핸드-헬드 디바이스에서 서로에 대해 배열 가능한 센서 장치.
  15. - 하나 이상의 제 1 전극 구조(SE, KE, EE)와 하나 이상의 제 2 전극 구조(FE)로서, 상기 제 1 전극 구조(SE, KE, EE)는 송신(transmitting) 전극(SE), 보상 전극(KE) 및 수신 전극(EE)을 포함하고, 상기 수신 전극(EE)은 하나 이상의 상기 송신 전극(SE)과 정전용량적으로 결합되고, 상기 제 2 전극 구조(FE)는 복수의 필드 감지 전극(FE)를 포함하고, 상기 제 1 전극 구조는, 상기 복수의 필드 감지 전극(FE)과 상기 송신 전극(SE) 간의 정전용량형 커플링이 상기 송신 전극(SE)과 상기 수신 전극(EE) 간의 정전용량형 커플링보다 작도록 상기 제 2 전극 구조에 대해 배치되는, 하나 이상의 제 1 전극 구조(SE, KE, EE) 및 하나 이상의 제 2 전극 구조(FE), 및
    - 상기 제 1 전극 구조(SE, KE, EE) 및 상기 제 2 전극 구조(FE)와 결합되는 평가(evaluating) 장치(A)로서, 상기 평가 장치(A)는 상기 송신 전극(SE)에 제 1 교류 전기 신호(WS1)를 공급하고, 상기 보상 전극(KE)에 제 2 교류 전기 신호(WS2)를 공급하기 위한 신호 발생기 장치(G)를 포함하며, 상기 평가 장치(A)는 상기 수신 전극(EE)으로부터 탭된(tapped) 제 1 전기 신호(S1) 및 상기 필드 감지 전극(FE)으로부터 탭된 적어도 하나의 제 2 전기 신호(S2)를 평가하도록 구성된 평가 장치를 포함하고,
    상기 수신 전극(EE), 상기 송신 전극(SE), 상기 보상 전극(KE) 및 상기 필드 감지 전극(FE)은,
    - 상기 송신 전극(SE)에 의해 방출되는 제 1 교류 전기장(electrical field)(WS)이 상기 수신 전극(EE), 및 상기 필드 감지 전극들(FE) 중 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)에 결합될 수 있고, 그리고
    - 상기 보상 전극(KE)에 의해 방출되는 제 2 교류 전기장(WK)이 상기 수신 전극(EE)에만 결합될 수 있도록, 서로에 대해 배열된 센서 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 교류 전기 신호(WS1) 및 상기 제 2 교류 전기 신호(WS2)는 서로에 대해 디페이징되는 센서 장치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 교류 전기 신호(WS1)의 진폭이 상기 제 2 교류 전기 신호(WS2)의 진폭보다 큰 센서 장치.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 대상이 상기 제 1 전극 구조(SE, KE, EE)에 접근하면 상기 수신 전극(EE)으로부터 탭된 제 1 전기 신호의 레벨의 변화가 일어날 수 있고, 상기 레벨의 변화는 대상이 제 1 전극 구조(SE,KE,EE)에 접근하고 있음을 나타내는 센서 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 대상이 상기 제 2 전극 구조(FE)에 추가로 접근하면 상기 필드 감지 전극(FE)으로부터 탭된 하나 이상의 제 2 전기 신호(S2)의 레벨의 변화가 일어날 수 있고, 상기 제 2 전기 신호(S2)의 레벨 변화는 대상이 상기 제 1 전극 구조(SE,KE,EE) 및 상기 제 2 전극 구조(FE) 둘 다에 접근하고 있음을 나타내는 센서 장치.
  20. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 보조 전극(HE)이 상기 필드 감지 전극들(FE) 중 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)에 배정되고, 상기 보조 전극(HE)이 상기 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)과 갈바니 전기에 의해 또는 정전용량적으로 결합 가능한 센서 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 대상이 상기 제 1 전극 구조(SE, KE, EE)에 접근하는 중에 상기 대상이 상기 보조 전극(HE)에 접촉하면, 상기 보조 전극(HE)에 배정된 상기 필드 감지 전극(FE)으로부터 탭된 제 2 전기 신호(S2)의 레벨의 빠른 변화를 일으키는 센서 장치.
  22. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 손으로 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 경우에 상기 송신 전극(SE) 및 상기 수신 전극(EE)이 손으로 적어도 부분적으로 덮이도록 상기 송신 전극(SE) 및 상기 수신 전극(EE)이 핸드-헬드 디바이스에서 서로에 대해 배열 가능한 센서 장치.
  23. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 15 항 및 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 장치는 정전용량성 센서로 형성되지 않은 센서와 연결되고, 상기 센서의 센서 신호(S3)가 상기 평가 장치(A)에 공급되는 센서 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 센서가 가속도 센서를 포함하는 센서 장치.
  25. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 15 항 및 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 센서 장치를 갖는 핸드-헬드 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서, 손으로 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 경우에 상기 센서 장치의 상기 송신 전극(SE) 및 상기 수신 전극(EE)이 손으로 적어도 부분적으로 덮이도록 상기 센서 장치의 상기 송신 전극(SE) 및 상기 수신 전극(EE)이 핸드-헬드 디바이스에 배열되는 핸드-헬드 디바이스.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 핸드-헬드 디바이스가 모바일폰, 컴퓨터 마우스, 리모트 콘트롤, 게임 콘솔용 입력 수단, 모바일 미니컴퓨터(PDA), 헤드폰, 및 보청기 중 하나 이상을 포함하는 핸드-헬드 디바이스.
  28. 센서 디바이스를 갖는 핸드-헬드 디바이스에 사용자가 접근하고 있음을 탐지하는 중에 상기 사용자가 상기 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것을 탐지하기 위한 방법으로서,
    상기 센서 디바이스는 하나 이상의 제 1 전극 구조 및 하나 이상의 제 2 전극 구조를 포함하고, 상기 제 1 전극 구조는 송신 전극(SE), 보상 전극(KE), 및 수신 전극(EE)을 포함하고, 하나 이상의 수신 전극(EE)은 상기 송신 전극(SE)과 정전용량적으로 결합되고, 상기 제 2 전극 구조는 복수의 필드 감지 전극(FE)을 포함하고, 상기 제 1 전극 구조는, 상기 복수의 필드 감지 전극(FE)과 상기 송신 전극(SE) 간의 정전용량형 커플링이 상기 송신 전극(SE)과 상기 수신 전극(EE) 간의 정전용량형 커플링보다 작도록 상기 제 2 전극 구조에 대해 배치되고,
    - 상기 수신 전극(EE) 및 상기 필드 감지 전극(FE)들 중 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)에 결합될 수 있는 상기 송신 전극(SE)에서 제 1 교류 전기장이 방출되고, 그리고 오직 상기 수신 전극(EE)에만 결합될 수 있는 상기 보상 전극(KE)에서 제 2 교류 전기장(WK)이 방출되도록, 상기 송신 전극(SE)에는 제 1 교류 전기 신호(WS1)가 공급되고, 상기 보상 전극(KE)에는 제 2 교류 전기 신호(WS2)가 공급되는 것,
    - 제 1 전기 신호(S1)가 상기 수신 전극(EE)으로부터 탭되어 상기 제 1 전기 신호(S1)의 신호 레벨이 평가되는 것, - 상기 제 1 전기 신호(S1)의 신호 레벨은 사용자가 핸드-헬드 디바이스를 감싸는 것을 나타냄 -,
    - 제 2 전기 신호(S2)가 상기 필드 감지 전극들(FE) 중 하나 이상의 필드 감지 전극(FE)으로부터 탭되어 상기 제 2 전기 신호(S2)의 신호 레벨이 평가되는 것, - 상기 제 2 전기 신호의 신호(S2) 레벨은 사용자가 휴대폰 단말기에 접근하는 것을 나타냄 - 을 포함하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제 1 전기 신호(S1) 및 상기 제 2 전기 신호(S2)의 평가 결과는 상기 신호 레벨에 의거하여 핸드-헬드 디바이스를 동작 모드로 전환하기 위해 사용되는 방법.
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